永登縣城關(guān)鎮(zhèn)東坪新村不穩(wěn)定斜坡特征及防治措施

魏曉麗

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 張掖 734000）

甘肅省位于我國(guó)西北干旱區(qū)，地處黃土高原、青藏高原和內(nèi)蒙古高原三大高原和東部季風(fēng)區(qū)三大自然區(qū)的交匯地帶[1]。境內(nèi)地形復(fù)雜，海拔相差懸殊，也是我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育較嚴(yán)重的省份之一。近年來(lái)，受極端氣候影響，永登縣大氣降水增多、地震活動(dòng)以及人類工程活動(dòng)的不良作用的影響，加上黃土不良的工程性質(zhì)，誘發(fā)了不穩(wěn)定斜坡逐步向滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展，對(duì)人民生命及財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。

永登縣地處甘肅省中部，地貌上表現(xiàn)為石質(zhì)山地與黃土丘陵交錯(cuò)分布，地形整體由西北向東南傾斜。項(xiàng)目區(qū)位于永登縣城區(qū)東坪新村，不穩(wěn)定斜坡總體呈折線型，坡體下部由于建房、修路，人為削坡形成高3m ～8m 的陡坎，坡體上部為自然坡體，坡度30°～35°。斜坡嚴(yán)重威脅著東坪新村66 戶居民，300 人的生命及財(cái)產(chǎn)安全，威脅財(cái)產(chǎn)約3300 萬(wàn)元，同時(shí)威脅區(qū)內(nèi)道路及電力通訊等設(shè)施。

1 不穩(wěn)定斜坡發(fā)育特征

1.1 不穩(wěn)定斜坡發(fā)育特征及規(guī)模

東坪新村不穩(wěn)定斜坡總體特征呈折線型，寬度在32m ～55m,高度在16m ～20m。斜坡特征：坡體為上部為馬蘭黃土、下部為沖洪積粉土，斜坡上緩下陡，上部坡度約35°～45°，下部坡度約60°～80°，坡體前緣因建房開挖坡腳致使局部地段臨空，坡頂為東坪新村聚居區(qū)，坡體上部已出現(xiàn)多處局部小型滑塌、裂縫。潛在破壞模式為局部淺層滑移和傾倒式崩塌?，F(xiàn)狀為基本穩(wěn)定～欠穩(wěn)定，其發(fā)展趨勢(shì)為欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定，在地震、降雨和人類工程活動(dòng)作用下，易失穩(wěn)發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

1.2 不穩(wěn)定斜坡成因分析

東坪新村不穩(wěn)定斜坡的成因主要由自然因素和人類活動(dòng)共同作用形成，原始的地形地貌條件及坡體組成物質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)是產(chǎn)生不穩(wěn)定斜坡的基本條件，后期的人類工程活動(dòng)，如切削坡坡腳建房、窯洞開挖，坡頂平臺(tái)生活污水隨意排放等，加劇了不穩(wěn)定斜坡失穩(wěn)發(fā)展的趨勢(shì)。綜合分析，不穩(wěn)定斜坡形成的主要原因有。

（1）地形地貌條件。東坪新村不穩(wěn)定斜地處黃土丘陵前緣地區(qū)，不穩(wěn)定斜坡整體坡度介于40°～60°，坡腳前緣由于修路、建房開挖坡腳，形成了陡坎臨空面，局部近直立。陡立的坡面為不穩(wěn)定斜坡形成潛在的崩塌、滑坡提供了良好的卸荷地形條件。

（2）地層巖性條件。斜坡體上部均為厚2m ～15m 的馬蘭黃土，下部為第四系上更新統(tǒng)沖洪積粉土。馬蘭黃土的特點(diǎn)是不具層理，具大孔隙構(gòu)造，垂直節(jié)理發(fā)育，具強(qiáng)濕陷性，遇水易崩解?？辈閰^(qū)地面的不平整，匯水量及水的滯留時(shí)間不同以及滲透系數(shù)的差異，在水流下浸、側(cè)浸或上浸的情況下，滲透使得下方土體濕陷下陷后，上部土體的支撐力下降，上下層間形成空隙，從而上方的非浸濕土或非飽和土形成近似于懸臂梁的形態(tài)，當(dāng)側(cè)下方土的濕陷進(jìn)一步擴(kuò)展時(shí)，使得“懸臂梁”的懸臂加長(zhǎng)，自重增大而極易發(fā)生失穩(wěn)，發(fā)生滑移。上層土體透水致使馬蘭黃土與下部粉土交界面土體軟化，易于滑移，軟弱面的存在為崩塌、滑坡的形成提供了良好的地質(zhì)環(huán)境。坡體下部為第四系上更新統(tǒng)沖洪積粉土，相對(duì)馬蘭黃土透水性弱的特性使其與黃土交界面形成良好的導(dǎo)水通道，下部巖土體受入滲水體長(zhǎng)時(shí)間侵蝕，容易形成垂直裂縫或碎裂狀塊體，破壞了原有巖土體物理力學(xué)性能，大大降低了土體穩(wěn)定性[2]。

（3）水的作用。斜坡體未發(fā)現(xiàn)地下水出露及其對(duì)斜坡區(qū)的影響，斜坡主要受地表水入滲影響較為嚴(yán)重，坡體表面大量居民房屋和硬化路面將坡體上部降雨匯集的水體全部灌入坡體內(nèi)，造成多處地段土體飽水，大量水體入滲坡體，形成多條垂直裂縫和沖蝕溝壑，水體沿黃土層和粉土層使接觸面處使土體抗剪強(qiáng)度降低，減小坡體下滑阻力，破壞了下部巖土體原有土體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致坡體失穩(wěn)產(chǎn)生變形破壞。

（4）人類工程活動(dòng)影響。人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)主要是切坡建房、修建道路、坡頂加載、開挖擾動(dòng)、生活污水排放等。在切坡建房時(shí)，造成斜坡坡度較陡，斜坡應(yīng)力場(chǎng)調(diào)整過(guò)程中，坡腳壓應(yīng)力、坡頂壓應(yīng)力超過(guò)了土體穩(wěn)定的條件后，后緣產(chǎn)生卸荷拉張裂隙，雨水、污水沿裂隙灌入土體，進(jìn)一步降低坡體的穩(wěn)定性，若坡體存在不利的節(jié)理裂隙組合，極有可能出現(xiàn)崩塌、滑坡。

（5）地震作用。地震作用形成的慣性力及地震過(guò)程中坡體應(yīng)力的瞬間增加和重新平衡，會(huì)引起斜坡土體結(jié)構(gòu)擾動(dòng)而松動(dòng)，使之土體內(nèi)顆粒之間的原有粘聚力改變或破壞，導(dǎo)致力學(xué)強(qiáng)度顯著降低，從而導(dǎo)致本已處于潛在不穩(wěn)定狀態(tài)下的坡體失穩(wěn)，直接引發(fā)坡體產(chǎn)生崩塌、滑動(dòng)變形[3]。

2 不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性分析

（1）不穩(wěn)定斜坡定性分析。斜坡體上部及下部大部分地段，當(dāng)?shù)鼐用裥藿ǚ课莺托蘼窌r(shí)對(duì)坡體進(jìn)行了開挖，在降雨、地震等影響下，斜坡陡坎前緣局部不同程度發(fā)生了垮塌，坡體上及坡腳地帶均無(wú)排水設(shè)施，因此斜坡體上的排水大多沿村道或坡體以散流形式排泄，坡體表層垂直節(jié)理裂隙發(fā)育，坡面上局部發(fā)育有裂縫，裂縫寬2mm ～10mm，長(zhǎng)2m ～3m。斜坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，將趨向于不穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）不穩(wěn)定斜坡定量分析。斜坡體按其物質(zhì)組成均為土質(zhì)斜坡，潛在滑面形態(tài)為圓弧形。未發(fā)現(xiàn)地下水出露，所以不考慮地下水對(duì)不穩(wěn)定斜坡的影響。通過(guò)采用瑞典條分法對(duì)其6 處進(jìn)行穩(wěn)定性定量計(jì)算，穩(wěn)定系數(shù)在0.837 ～1.41 之間，穩(wěn)定性狀態(tài)在基本穩(wěn)定、欠穩(wěn)定、不穩(wěn)定。

3 永登縣東坪新村不穩(wěn)定斜坡防治措施

針對(duì)不穩(wěn)定斜坡發(fā)育特征及成因，建議采取防治措施如下。

（1）加大地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急避險(xiǎn)知識(shí)宣傳力度，建立群測(cè)群防體系。針對(duì)坡體影響范圍內(nèi)的人民群眾，應(yīng)廣泛開展地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急避險(xiǎn)知識(shí)宣傳，禁止群眾在斜坡體上、下亂挖亂建房屋，破壞坡體的穩(wěn)定性，提高人民群眾防災(zāi)減災(zāi)技能，增強(qiáng)群眾防災(zāi)避險(xiǎn)意識(shí)。建立群測(cè)群防體系，安排培訓(xùn)專人在雨季汛期，加強(qiáng)對(duì)斜坡的巡查、監(jiān)測(cè)，并以行政村為單元，設(shè)置預(yù)警搶險(xiǎn)村民應(yīng)急小組，簽定責(zé)任書，開展地質(zhì)災(zāi)害避險(xiǎn)應(yīng)急演練活動(dòng)。在可能發(fā)生滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)地段設(shè)立群測(cè)群防監(jiān)測(cè)點(diǎn)，安裝群防群測(cè)儀器，并固定專人，建立輪流值班制度，定期對(duì)斜坡預(yù)警觀測(cè)、巡查，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)斜坡變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

（2）建筑工程防治措施。根據(jù)不穩(wěn)定斜坡的發(fā)育特征，采取的工程防治措施為：①地表排水工程，在不穩(wěn)定斜坡的坡體上、中部布設(shè)截水渠，將山頂集水排泄至公路排水渠內(nèi)。②坡腳擋土墻工程，在不穩(wěn)定斜坡坡面較陡，坡度介于40°～60°，高度12m ～22m，坡腳在修路、建房過(guò)程中開挖形成直立臨空面，坡腳布設(shè)擋土墻，達(dá)到治理不穩(wěn)定斜坡體、同時(shí)加固斜坡的目的。③削坡修整及錨桿框架工程，針對(duì)不穩(wěn)定斜坡的坡面黃土垂直節(jié)理裂隙發(fā)育，土體破碎。根據(jù)不穩(wěn)定斜坡的下滑推力大小，對(duì)斜坡體坡面進(jìn)行整飾，并在整飾后的坡面設(shè)置錨桿框架進(jìn)行防護(hù)。

（3）生物工程防治措施。在實(shí)施建筑工程治理后，應(yīng)采取必要的生物工程治理措施，把生物工程和建筑工程有機(jī)結(jié)合起來(lái)，降低水土流失是預(yù)防不穩(wěn)定斜坡發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的主要措施，可以固持土壤、涵養(yǎng)水源、增加地表抗沖刷能力，減少因降水等引起的黃土失陷影響工程使用壽命，同時(shí)美化人居環(huán)境，促使生態(tài)系統(tǒng)向良性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)、惠及民生和改善美化人居環(huán)境相協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

（4）加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害綜合研究，做好工程建設(shè)管護(hù)維修。由于地質(zhì)災(zāi)害防治工程所處地質(zhì)環(huán)境的特殊性，在工程實(shí)施后，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)同地區(qū)同類地質(zhì)災(zāi)害特征、分布、形成原因以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等綜合研究工作，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、完善防治措施，做好建設(shè)工程管護(hù)維修，確保工程使用壽命，為減輕和有效治理同類不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害供科學(xué)理論依據(jù)。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)永登縣東坪新村不穩(wěn)定斜坡的地形地貌條件、地層巖性條件、水的作用、人類工程活動(dòng)、地震作用等進(jìn)行分析，闡述了不穩(wěn)定斜坡特征、成因及防治措施。目前，該不穩(wěn)定斜坡已采取相應(yīng)的工程防治措施，消除了不穩(wěn)定斜坡對(duì)坡頂、坡腳人民群眾生命及財(cái)產(chǎn)安全的威脅，防治措施安全可靠，治理效果明顯，贏得人民群眾的贊譽(yù)，為當(dāng)?shù)赝惖刭|(zhì)災(zāi)害項(xiàng)目的實(shí)施和管理積累了經(jīng)驗(yàn)，對(duì)相似工程治理具有實(shí)踐借鑒意義。