韓城市雙樓村滑坡災(zāi)害特征與風(fēng)險(xiǎn)減緩對(duì)策

薛啟浪 吳 波 樊永輝

陜西省一三一煤田地質(zhì)有限公司，陜西韓城 715400

2014年9月15日23時(shí)，在持續(xù)暴雨作用下，韓城市金城街道辦雙樓村東發(fā)生黃土滑坡，泥流狀滑體沖入村巷及兩戶村民門廊，前緣泥位高達(dá)3m，造成磚混門廊垮塌，所幸未造成人員傷亡。由于仍有大量飽水堆積物滯留于圈溝內(nèi)，滑坡上部為雙樓-相里堡上塬通村公路，坡腳緊臨村莊，再次發(fā)生災(zāi)害的危險(xiǎn)性較大。筆者參與了雙樓村滑坡應(yīng)急調(diào)查工作，力求查明滑坡的孕育地質(zhì)環(huán)境條件，從滑坡堆積特征、變形特征等方面闡述了雙樓村滑坡的發(fā)育特征。從有利的微地貌，極端降雨，地下水和地層巖性等方面分析了滑坡的成災(zāi)因素。通過(guò)對(duì)滑坡的發(fā)展趨勢(shì)分析，提出了雙樓村滑坡災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)減緩措施。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

圈溝平面形態(tài)為圓弧狀，寬度約40m，長(zhǎng)度約45m，溝腦至溝口落差約30m，溝向約335°，三面閉合，北西向開口，溝口寬度約40m。溝谷兩側(cè)坡度約65°，溝谷內(nèi)覆蓋有大量崩坡積土，自然坡度15～25°，上陡下緩。環(huán)溝谷邊緣灌木較發(fā)育，溝內(nèi)灌木覆蓋度約30%，滑動(dòng)后零亂分布。

1.2 地層巖性

圈溝內(nèi)主要出露的地層均為第四系松散沉積物，主要有湖相沉積三門組土層（Q1 l）、風(fēng)成離石黃土（Q2 el）、第四系全新統(tǒng)崩坡積土（Q4col+dl）、第四系全新統(tǒng)滑坡堆積土（Q4del），分述如下：

（1）湖相三門組土層（Q1 l）：在黃土陡崖下沿線穩(wěn)定出露，延伸較遠(yuǎn)。分布于溝溝壁的中下部，是滑壁的主要組成物質(zhì)之一。中部以灰綠等雜色砂質(zhì)粘土、粉細(xì)砂、中粗砂及砂礫互層為主，厚度約2m，潮濕，常年透水。下部以黃色粉質(zhì)粘土為主，厚度約13m。

（3）全新統(tǒng)崩坡積土（Q4col+dl）：主要分布于沖溝內(nèi)，溝滑壁及黃土陡崖上，小塊崩落、風(fēng)化剝落堆積而成，土質(zhì)疏松結(jié)構(gòu)零亂，潮濕，力學(xué)強(qiáng)度差。主要分布于溝腦及中部，最大高度約8m。

（4）全新統(tǒng)滑坡堆積土（Q4del）：新近滑動(dòng)，土體飽水，呈泥流狀，流攤于溝口及村巷內(nèi)，舌狀展布，長(zhǎng)約50m，最大寬約12m，一般厚度約0.6～1.2m。近溝口土體飽水性較遠(yuǎn)離溝口土體差，前緣進(jìn)入巷道及兩戶村民門房?jī)?nèi)，沿坡形堆積厚度趨減小。

1.3 水文地質(zhì)條件

圈溝地下水類型為第四系松散巖類孔隙水，主要靠東側(cè)黃土塬面接受降水和地表水入滲補(bǔ)給，在溝內(nèi)三門組透水砂層滲流排泄。黃土垂向節(jié)理發(fā)育，垂向滲透系數(shù)數(shù)十倍大于水平方向。塬面平均寬度2.5km，自分水嶺處約0.4～0.6km。寬廣的塬面切割較弱，有利于降水入滲（入滲系數(shù)平均為5%～10%）而不利于迅速排泄。由塬心向塬邊輻射狀散流，越靠近塬邊，地下水位埋深越大。在距離塬頂部約70m的坡體下部，圈溝中部，整體出露有一條長(zhǎng)約130m的透水砂層，厚約2m，呈滲流狀，出水量較大，約3t/d。另外，在溝內(nèi)西側(cè)，村民打有水井，井深約6m，終孔層位坐落在第四系松散堆積體之內(nèi)，系透水砂層匯流于圈溝內(nèi)，在崩坡積物及滑積體內(nèi)形成的潛水含水層。

1.4 人類工程活動(dòng)

滑坡區(qū)內(nèi)主要的人類工程活動(dòng)為切坡修路，因黃土崖面陡立，雙樓-相里堡村上塬通村公路從村東“之”字形向東南盤旋而上至塬面，道路無(wú)排水系統(tǒng)。道路邊坡開挖形成高陡臨空面，坡體應(yīng)力釋放，使斜坡的應(yīng)力條件發(fā)生了較大的變化，自2003年來(lái)沿上塬公路邊坡經(jīng)常發(fā)生崩落垮落，在重力、匯水?dāng)y帶的作用下積于溝內(nèi)，形成了滑坡的物源之一。另外，溝頂部過(guò)往車輛形成動(dòng)荷載，促進(jìn)了滑坡的發(fā)展。

2 滑坡發(fā)育特征

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，滑坡具體特征述如下：

滑坡發(fā)育于圈溝內(nèi)，平面形態(tài)舌狀，滑壁陡立，坡度約

65°，組成物質(zhì)為離石黃土（Q2 el）及三門組土層（Q1 l），

滑體呈泥流狀，主要由飽水的含粉砂質(zhì)粘土組成，系松散堆積體在三門組透水層常年滲水的作用下形成?；w沿圈溝沖滑而下，壓占上塬公路30m后沖擊村民楊建國(guó)家門房，形成高約3m的泥痕，導(dǎo)致門房損毀，隨即沿房屋西側(cè)及北側(cè)巷道前行，滑體平面形態(tài)呈“Y”形，最大厚度約3.5m，攤流長(zhǎng)度約50m，前緣滑舌高度約0.4m。具有先滑后擁高隨即攤落，水土漸析分離的特點(diǎn)，表明其粉質(zhì)含量較高。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，滑體后部及中部重度17.8～20.4kN/m3，其含水率6.3%～13%，前緣重度約15.3～16.2kN/m3，含水率19.3%～25.8%。平均流速達(dá)1.11.35m/s，方量約360m3。

圖1 雙樓村滑坡(鏡向西北)

圖2 雙樓村滑坡剖面圖

3 成災(zāi)特征及成災(zāi)因素分析

3.1 成災(zāi)特征

雙樓村滑坡的形成經(jīng)歷了一個(gè)不斷“剝蝕垮落—上部坡積物匯入—溝淤積飽水—聚能突滑”的過(guò)程。三門組砂層常年流水，水砂不斷剝離坡面形成凹腔，上部土體失去支撐垮落，下部巖土也因?yàn)樗鏖L(zhǎng)期浸潤(rùn)，結(jié)構(gòu)面貫通脫離母體。加之黃土陡崖崩坡積物滾入或被降雨匯流帶入，溝內(nèi)松散物源總量持續(xù)增加。溝的天然地形有利于降水匯集，加之三門組含水層的排泄。圈溝內(nèi)土體自重不斷增加，含水率高，部分土體達(dá)到飽和狀態(tài)，呈流塑狀態(tài)，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)減低，高位勢(shì)能增大。由于土體飽水，圈溝上部坡度較大（25°），有利于滑坡啟動(dòng)，能量迅速壯大。當(dāng)抗滑力矩?zé)o法抵御滑動(dòng)力矩時(shí)，滑體沿溝谷直泄而下沖出溝口。出溝后迅速擴(kuò)散攤鋪，遇阻后沿巷道推進(jìn)，形成淤埋區(qū)。

3.2 成災(zāi)因素

綜合分析認(rèn)為，雙樓村滑坡形成的主要影響因素有地形地貌、巖性結(jié)構(gòu)、地下水、降雨等4個(gè)方面。

3.2.1 地形地貌

雙樓村滑坡發(fā)育于黃土陡崖下部，臨空面大應(yīng)力集中。圈溝高度較高，滑壁陡立，坡體上部土體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，易向臨空面產(chǎn)生變形?；潞缶墳樯宪?，無(wú)排水系統(tǒng)。降雨時(shí)沿路面漫流，溝為上塬公路唯一一處有利于匯水集流的自然地形。這些皆成為滑坡形成的有利因素。

3.2.2 地層巖性和結(jié)構(gòu)

黃土垂直節(jié)理裂隙發(fā)育，這些結(jié)構(gòu)面不但將土體分割成不規(guī)則塊狀體、板狀體、柱狀體，且有利于降雨及地面匯流的下滲。黃土是主要由粉粒組成的特殊土，其細(xì)微顆粒遇水極易崩解并遭受潛蝕被水流帶走。另外，黃土中含有大量的可溶鹽，當(dāng)遇水時(shí)會(huì)發(fā)生溶蝕作用，破壞黃土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使之變得更加松散，加大對(duì)地表水的滲透，增強(qiáng)滲透作用的能力和機(jī)械潛蝕。圈溝內(nèi)松散堆積體孔隙度大無(wú)分選性，有利于地表水下滲而不易地表徑流排泄，有利于滑坡發(fā)生。

3.2.3 地下水

三門組含水層通過(guò)與巖土之間的物理、化學(xué)、力學(xué)作用改變了邊坡巖土體性質(zhì)，降低坡體強(qiáng)度，破壞邊坡的受力平衡，從而影響邊坡的穩(wěn)定性。其物理作用主要體現(xiàn)在含水層浸潤(rùn)軟化土體，顆粒間的連結(jié)和支撐減弱，強(qiáng)度降低。滑帶在地下水作用下摩擦力減小，剪應(yīng)力效應(yīng)增加，易沿滑面產(chǎn)生剪切運(yùn)動(dòng)?；瘜W(xué)作用主要表現(xiàn)在地下水與土體通過(guò)離子交換、溶濾溶解等作用。地表匯水滲入坡體松散層時(shí)，攜走可溶鹽，孔隙度增大粘結(jié)力降低，地下水徑流交替作用加劇，一定程度上使得斜坡巖土體強(qiáng)度衰減。力學(xué)作用則主要體現(xiàn)在地下水的靜水壓力使巖土裂隙擴(kuò)容變形，產(chǎn)生漸進(jìn)性破壞。地下水匯于松散體內(nèi)，圈溝地下水位抬升，坡體水頭差得以增加，從而促進(jìn)了滑面上有效應(yīng)力的提高。

3.2.4 降雨

韓城地區(qū)每年6～9月為汛期，期間降雨量占全年總量的60%以上。圈溝位于陡崖下部，是上塬公路通過(guò)段唯一一處溝谷，特殊的位置和地形決定了上塬路面大量漫流雨水匯入，加上溝本身也有一定的匯水面積。另外，汛期塬面接受降雨下滲，補(bǔ)給量較年內(nèi)其它月份大，地下水流量也相應(yīng)增大。圈溝內(nèi)松散土體的軟化，自重增大強(qiáng)度降低，最終導(dǎo)致滑坡。

4 滑坡發(fā)展趨勢(shì)及風(fēng)險(xiǎn)減緩措施

4.1 發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

三門組透水砂層常年滲流狀流水，出水量可達(dá)3t/d，其補(bǔ)給源于黃土臺(tái)塬降水匯集，難于封堵。為原本欠穩(wěn)定的松散體提供了“潤(rùn)滑劑”。

雙樓村滑坡曾數(shù)次于汛期發(fā)生，分析其原因，地下水的穩(wěn)定補(bǔ)給，水與土相互之間通過(guò)不斷固結(jié)沉降與排泄作用，使得松散土體與水之間一直處于臨界平衡狀態(tài)。突如其來(lái)的強(qiáng)降水迅速匯集于圈溝，打破了原本的平衡狀態(tài)，導(dǎo)致滑坡發(fā)生。

從物源、地下水、降水三方面因素分析，雙樓村仍具有再次發(fā)生滑坡的可能性。而且雙樓村滑坡仍處于不斷發(fā)展之中，靠近溝口住戶的搬遷避讓和合理的攔擋工程能夠減小災(zāi)害損失。

4.2 風(fēng)險(xiǎn)減緩措施

4.2.1 局部避讓措施

應(yīng)在溝口一定范圍內(nèi)，合理劃分危險(xiǎn)區(qū)界線，使人員、房屋及水電等基礎(chǔ)設(shè)施等位于危險(xiǎn)區(qū)之外，免受治理工程實(shí)施前突發(fā)災(zāi)害的威脅。保證群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

4.2.2 工程治理措施

采用“重力式抗滑擋墻+加筋土回填+排水盲溝+截排水溝”的工程措施。清理圈溝和巷道內(nèi)滑體后回填夯實(shí)加筋土，前緣布置重力式抗滑擋墻，在透水砂層處布置排水盲溝，滑坡后緣上塬公路邊完善截水工程，回填加筋土坡體布置排水溝，徹底消除滑坡威脅。

4.2.3 監(jiān)測(cè)預(yù)警措施

雙樓村滑坡數(shù)次發(fā)生均在汛期，其主要觸發(fā)因素是強(qiáng)降雨，因此對(duì)降雨進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是預(yù)警滑坡的有效手段之一。此外，滑坡的發(fā)生是有前兆的，對(duì)滑坡的裂縫位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也是預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的主要手段。同時(shí)也應(yīng)注意凍融作用對(duì)滑坡的不利影響。

4.2.4 公眾教育措施

編制防災(zāi)預(yù)案，組織應(yīng)急演練，進(jìn)行形式多樣的、有效的公眾教育，以提高受滑坡威脅群眾認(rèn)知災(zāi)害、應(yīng)對(duì)災(zāi)害、科學(xué)自救的能力，是降低滑坡風(fēng)險(xiǎn)的重要措施之一。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)調(diào)查，我們認(rèn)識(shí)到雙樓村仍存在滑坡隱患，提出了下一步工作方向。由于目前投入不足，工作程度較低，還沒有仔細(xì)了解和研究滑坡隱患爆發(fā)的頻率、規(guī)模、滑距等特征。本次災(zāi)情發(fā)生前雖然已經(jīng)做過(guò)一定的防范和宣傳工作，但對(duì)其可能導(dǎo)致的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)不足，曝露出地質(zhì)災(zāi)害的不確定性和復(fù)雜性。下面應(yīng)在有針對(duì)性的勘查、設(shè)計(jì)工作后，盡快實(shí)施治理工程，保障群眾安居樂業(yè)。