根据滑坡事件频繁发生的粤北地区的地质调查结果,对监测花岗岩残积土边坡进行了一系列人工降雨试验。可以得出以下结论:
研究区属于风化侵蚀景观,花岗岩残余土分为 LL 和 SSL 两层。这些层之下是风化花岗岩,它与基岩呈交错结构。从地质角度来看,研究区的边坡结构可以细分为3种模型。鉴于三种模型之间地表滑坡的变形和破坏特征高度相似,因此可以将三种模型合并为一个由花岗岩残积土和风化花岗岩组成的模型。
强降雨条件下边坡的变形破坏过程可归纳为四个阶段:(1)由于降雨强度明显高于花岗岩残积土的渗透速度,容易形成边坡径流。风化花岗岩在水中容易软化和崩解,导致斜坡侵蚀和斜坡脚下坍塌。(2) 随着降雨的渗透,平台上形成张拉裂缝。雨水渗入岩土界面,导致滞留,然后沿界面渗透到边坡的自由表面,导致边坡表面溢出。随后,在岩土界面处的上部花岗岩残余土层中形成局部饱和带,最终导致斜坡表面局部坍塌。(3) 随着降雨继续渗入边坡内部,张拉裂缝成为水流的主要通道。含水量的快速增加导致孔隙水压力急剧上升,最终导致斜坡上的地表滑坡。(4) 滑坡在斜坡脚下堆积,随后在持续降雨的影响下转化为短期泥石流。
含水率和孔隙水压力的监测结果,结合边坡变形和破坏过程的分析,表明花岗岩残积土中含水率的增长速率和孔隙水压力增加的程度是评价此类边坡变形和破坏的首要标准。边坡变形导致剪切带内孔隙水压力不平衡。剪切变形消散孔隙水压力,通过剪切剪胀增强恢复土体抗剪强度,从而抑制局部边坡变形。然而,在持续强降雨等外部条件下,导致孔隙水压力进一步上升,如果这种增加超过剪切剪胀增强导致的孔隙水压力降低,边坡退化将持续存在。
降雨强度和持续降水是花岗岩残积土边坡滑坡的主要触发因素。降雨的存在导致残余花岗岩土壤中的细颗粒得到润滑和软化,同时土壤有效应力降
低,从而导致抗剪强度的持续减弱和随后的边坡失稳。雨水渗入花岗岩残余土层和风化花岗岩层之间的界面,为主要滑动面的形成创造了有利条
件。滑坡的破坏机制通常涉及小规模的牵引滑移和表面破坏,滑移体主要由花岗岩残余土组成,厚度通常为 1-3 m。此外,泥石流是滑坡的次要后
果,滑坡沉积物是泥石流的潜在来源。