天津市薊州區(qū)切坡建房引發(fā)的地質(zhì)災害特征及其防治對策

賈 超，劉禧超，谷叢楠，陳俊杰，詹 健

（天津市地質(zhì)研究和海洋地質(zhì)中心，天津 300170）

薊州區(qū)位于天津市最北部，是天津市唯一的山區(qū)。區(qū)內(nèi)地形復雜，北部群山連綿起伏，地質(zhì)環(huán)境脆弱，歷來是天津市內(nèi)地質(zhì)災害高發(fā)地帶。為全面摸清地質(zhì)災害隱患，進一步落實地質(zhì)災害防治措施，保障人民生命財產(chǎn)安全，2021年，天津市組織相關(guān)單位對于薊州區(qū)因為切坡建房所引發(fā)的地質(zhì)災害問題進行全面調(diào)查和分析,有效提出針對性的整治工作策略,最大程度上避免地質(zhì)災害問題所產(chǎn)生的不良影響。

1 切坡建房形成地質(zhì)災害現(xiàn)狀

根據(jù)野外實地調(diào)查，薊州區(qū)共發(fā)現(xiàn)102處與切坡建房有關(guān)的地質(zhì)災害隱患，其中91處為已在冊地質(zhì)災害隱患，11處為調(diào)查新增。地質(zhì)災害隱患類型包括崩塌91處，滑坡11處。規(guī)模均為小型。威脅總?cè)丝?83人，威脅財產(chǎn)1810萬元。102處地質(zhì)災害隱患分布在薊州區(qū)14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，集中分布在下營鎮(zhèn)、穿芳峪鎮(zhèn)、官莊鎮(zhèn)、羅莊子鎮(zhèn)、許家臺鎮(zhèn)、漁陽鎮(zhèn)6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，占災害總數(shù)的91.89%；穿芳峪鎮(zhèn)數(shù)量最多，為27戶；孫各莊鄉(xiāng)、馬伸橋、別山鎮(zhèn)和西龍虎峪鎮(zhèn)地質(zhì)災害隱患點分布數(shù)量較少，均小于10處，白澗鎮(zhèn)、邦均鎮(zhèn)、出頭嶺鎮(zhèn)和州河灣鎮(zhèn)不涉及切坡建房，沒有地質(zhì)災害隱患，如圖1所示。薊州區(qū)地質(zhì)災害隱患呈現(xiàn)規(guī)模小、數(shù)量多、分布廣和危害大等特點。

圖1 天津市切坡建房引發(fā)地災隱患點分布Fig.1 Distribution of potential geological hazard points caused by building houses on cut slopes in Tianjin

2 地質(zhì)災害特點

2.1 地形地貌條件

研究區(qū)地貌類型可分為中低山區(qū)、低山丘陵區(qū)和山間盆地3種類型。北部及西部中低山區(qū)處于構(gòu)造抬升區(qū)，山勢陡峻，溝谷發(fā)育，縱坡降比較大；溝谷上游又有支溝,利于匯水，此類地貌區(qū)易發(fā)生崩滑流災害，災害點分布15處，災害分布密度為每100 km2分布21處；低山丘陵地區(qū)，由于地形相對低緩，崩滑流災害的強度相對較低，但面積相對較大，災害點分布84處，災害分布密度為每100 km2分布17處；山間盆地由于地勢平坦，分布的災害點有4處，災害分布密度為每100 km2分布2處。與切坡建房有關(guān)的災害點主要分布在中低山區(qū)和低山丘陵區(qū)，如圖1和表1所示。

表1 地質(zhì)災害分布與地形地貌關(guān)系統(tǒng)計Table 1 Statistics on relationship between geological hazard distribution and landform

2.2 工程巖組條件

巖土體是地質(zhì)災害發(fā)生的物質(zhì)載體。地質(zhì)災害的發(fā)生與巖土體的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。研究區(qū)可劃分為堅硬塊狀片麻巖組，中厚層堅硬砂巖中等風化巖組，軟弱頁巖強風化巖組，中厚層次堅硬白云巖、灰?guī)r中等風化巖組，塊狀堅硬花崗巖中等風化巖組和第四系土體。

據(jù)統(tǒng)計，白云巖、灰?guī)r巖組的災害隱患點數(shù)量最多，占總數(shù)據(jù)的53.92%，其次為碎石土及黏性土，所占比例為23.53%，花崗巖、砂巖、頁巖組災害隱患點數(shù)相差不多，所占比例介于3.92%到10.79%之間，堅硬塊狀片麻巖組災害隱患數(shù)量最少，占比為0.98%（表2）。

表2 地質(zhì)災害分布與工程巖組關(guān)系統(tǒng)計Table 2 Statistics on the relationship between geological hazard distribution and engineering rock stratum

2.3 斜坡結(jié)構(gòu)類型條件

切坡建房導致自然斜坡結(jié)構(gòu)被破壞，在坡面形成切坡坡向（臨空面）與地層產(chǎn)狀之間新的切割關(guān)系，這種切割關(guān)系往往影響著斜坡的穩(wěn)定性。順向斜坡，地層傾向與斜坡傾向近一致，當?shù)貙觾A角小于斜坡傾角時，斜坡穩(wěn)定性最差，極易發(fā)生順層滑坡；當?shù)貙觾A角大于斜坡傾角時，斜坡穩(wěn)定性較好；橫向坡、反向坡與平緩層狀坡中，斜坡坡向與巖層傾向的夾角對滑坡的關(guān)系不大，主要是因為切坡開挖引發(fā)受節(jié)理裂隙面控制的小規(guī)模巖質(zhì)滑坡、崩塌。

在102處地質(zhì)災害隱患中，按斜坡類型劃分，土質(zhì)邊坡有24處，巖質(zhì)邊坡有74處，復合型邊坡有4處。按照斜坡結(jié)構(gòu)劃分，順向斜坡有19處，斜向斜坡有21處，橫向斜坡22處，逆向斜坡5處，塊狀結(jié)構(gòu)斜坡11處，碎石土或黏性土斜坡24處。上述結(jié)果反映逆向斜坡最為穩(wěn)定，其次為塊狀結(jié)構(gòu)斜坡，碎石土或黏性土斜坡最不穩(wěn)定，各類邊坡類型統(tǒng)計如表3。

表3 地質(zhì)災害分布與斜坡結(jié)構(gòu)類型關(guān)系統(tǒng)計Table 3 Statistics on the relationship between geological hazard distribution and slope structure type

3 切坡穩(wěn)定性的影響因素

3.1 降雨

薊州山區(qū)大氣降水一般集中于每年的6月中旬—9月中旬，降雨量年際變化較大，每年的汛期是崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災害的多發(fā)期，尤其是每年的7月份—8月份，降雨更頻繁和集中，地質(zhì)災害發(fā)生也更集中，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害發(fā)育與降雨關(guān)系極為密切，長時間強降雨對邊坡巖土體造成強烈沖刷和浸泡，加之切坡建房在坡腳形成臨空面，坡腳土體壓力驟然變大，極易引發(fā)地質(zhì)災害。

3.2 邊坡開挖

薊州區(qū)北部山區(qū)適宜建房的土地資源緊缺，農(nóng)村許多宅基地不得不選擇坡腳切坡建房，加之家庭生產(chǎn)資料大都位于山區(qū)，當?shù)鼐用窀鼉A向于就近坡腳切坡建房，不愿搬遷。大面積的切坡建房容易造成坡腳卸荷而形成陡坡，使山體表土層或破碎巖土體失去穩(wěn)定，發(fā)生滑塌。

3.3 回填成坡

宅基地回填分為2種類型：一種是在山谷兩側(cè)直接取土回填形成宅基地，原有的植被和土層未經(jīng)處理后直接覆土回填，房屋建成后，長期降水和生活用水的滲透以及植物腐爛等問題會引起房屋基礎不均勻沉降，致使房屋倒塌；另一種是山谷前側(cè)平緩地帶半挖半填形成宅基地，屋后切坡至基巖，承載力較大，而屋前回填承載力較小，在長期降水和生活用水的滲透下，屋前回填土體出現(xiàn)斜坡變形，從而導致房屋開裂，甚至倒塌。

4 地質(zhì)災害防治對策

4.1 防治措施

地質(zhì)災害防治措施包括工程治理、搬遷、監(jiān)測等。對重要地質(zhì)災害隱患點要及時進行工程治理；對險情緊迫、治理措施相對簡單的地質(zhì)災害隱患點，要及時采取排危除險措施，快速消除隱患威脅。

（1）工程治理。在專業(yè)技術(shù)單位調(diào)查、專家實地踏勘的基礎上，按照輕重緩急原則對危險性大、風險高，且難以實施搬遷避讓的地質(zhì)災害隱患點進行工程治理。主要采取清理危巖體、擋墻、錨固、加防護網(wǎng)、截排水等措施。

（2）搬遷避讓。對已查明的險情重、治理難度大、治理成本高的受威脅農(nóng)戶實施搬遷避讓，使受地質(zhì)災害威脅的群眾徹底避開地質(zhì)災害威脅。

（3）排危除險工程。針對危害較大，但治理措施簡易且治理費用相對較低的地質(zhì)災害隱患點，釆取清危、支擋、截排水、主被動防護或排導等簡易工程措施予以排危除險。這類工程適合本市小型滑坡、崩塌，具有實施工期短、見效快、防治成效明顯的特點。

4.2 預防對策

102處切坡建房引發(fā)地質(zhì)災害隱患點治理完成前，須制定詳細的預警避險措施和巡查措施，納入現(xiàn)有群測群防體系，保護人民群眾的生命安全。

4.2.1 預警避險措施

對102處地災隱患制定了預警避險措施，黃色地質(zhì)災害氣象風險預警時，需集中轉(zhuǎn)移3戶，靠近邊坡一側(cè)房屋禁止使用或受威脅對象需在各自的院落內(nèi)由受威脅的房間轉(zhuǎn)移至未受威脅的房間的22戶，禁止靠近的有86戶；橙色地質(zhì)災害氣象風險預警時，需集中轉(zhuǎn)移17戶，靠近邊坡一側(cè)房屋禁止使用或受威脅對象需在各自的院落內(nèi)由受威脅的房間轉(zhuǎn)移至未受威脅的房間的47戶，禁止靠近邊坡的有47戶。

4.2.2 巡查措施

對102處地質(zhì)災害隱患制定了巡查措施，納入現(xiàn)有群測群防體系，根據(jù)天津市多年降雨量年季分布特點，分汛期（6月15日～9月15日）和非汛期（汛期以外的時期）進行巡查監(jiān)測。

非汛期風險性大的隱患監(jiān)測頻率為1次/月；風險性中等的監(jiān)測頻率為2個月1次；風險性小的監(jiān)測頻率為3個月1次。汛期風險性大的隱患監(jiān)測頻率為4次/月；風險性中等的監(jiān)測頻率為2次/月；風險性小的檢測頻率為1次/月。當發(fā)布黃色及以上級別地質(zhì)災害氣象風險預警時，啟動應急巡查。

5 總結(jié)

農(nóng)村地區(qū)由于切坡建房問題所產(chǎn)生的地質(zhì)災害影響相對較大，薊州區(qū)農(nóng)村切坡建房過程中的地質(zhì)災害防范需要充分利用行政和經(jīng)濟手段，合理規(guī)劃，科學選址；堅持以人為本，實施分類指導，統(tǒng)籌安排措施，合理安排好集中安置和舊房翻新工作；積極探索地質(zhì)災害調(diào)查新手段、預警新方法、治理新技術(shù)，對未建、準備新建居民點避免在地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)選址，對已發(fā)生地質(zhì)災害切坡建房點實施綜合治理工程，防止災害繼續(xù)發(fā)生。通過以上措施維持農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展與生命財產(chǎn)安全間的平衡，促進新農(nóng)村的建設和發(fā)展。