鄉(xiāng)村地質(zhì)災害評估方法及治理措施研究

[摘要]文章通過對研究區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)特征進行分析的基礎上，首先對研究區(qū)內(nèi)災害滑坡等地質(zhì)災害發(fā)育特征進行分析；對滑坡地質(zhì)災害誘因、類型等進行綜合評價。并通過對滑坡穩(wěn)定性及敏感因素進行分析，最終提出防治措施和建議。希望為農(nóng)村建設及災害防治提供技術(shù)指導。

[關鍵詞]鄉(xiāng)村地質(zhì)災害；評估方法；治理措施

1.工程概況

災害研究區(qū)于寧國市甲路鎮(zhèn)莊村村龍?zhí)两M，行政區(qū)劃隸屬于寧國市甲路鎮(zhèn)。有鄉(xiāng)村公路從邊坡坡底通過。區(qū)內(nèi)交通較為便利。寧國市位于安徽南部、四面環(huán)山，中部為丘陵起伏地形?？辈閰^(qū)及外圍地勢總體特征為南西、北東兩側(cè)部高、中部低，勘查區(qū)及外圍分布標高為+388.7～+495.2m。最低點位于勘查區(qū)外圍南西部，標高為+388.7m，最高點位于勘查區(qū)外圍北部，標高為+495.2m。

根據(jù)寧國市氣象局1995～2020年資料：擬治理區(qū)屬于北亞熱帶季風亞濕潤氣候區(qū)。氣候溫和、雨量充沛、日照充足，四季分明。本區(qū)降雨豐沛，6月份雨量最大，4～8月份降雨量占全年降水總量的65%，11月至翌年2月約占年降水量的14.3%。地質(zhì)災害的發(fā)生多出現(xiàn)在梅雨期和暴雨季節(jié)。

2.災害區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

2.1工程地質(zhì)條件

治理工程區(qū)巖土體可分為土體和巖體兩大類。根據(jù)工程地質(zhì)勘察，邊坡巖土體自上而下組成如下：

碎石土①：灰黃色，稍濕，松散。碎石含量占35%～65%，次棱角狀、棱角狀，碎石粒徑1～5cm為主，碎石成分為粉砂巖、灰?guī)r。其余成分為黏性土。該層分布在滑坡體表層，該層厚1.6～3.5m。

強風化粉砂巖②1：灰黃色，薄厚層狀結(jié)構(gòu)，極軟巖，天然重度22.2～25.0kN/m3，裂隙極發(fā)育、巖石風化強烈極破碎，切坡段易產(chǎn)生崩塌、滑坡地質(zhì)災害。承載力特征值為280kPa左右。巖石風化較強，呈碎塊狀。鉆孔揭露，該層厚1.4～12.4m。

中風化灰?guī)r③：灰色，薄層狀結(jié)構(gòu)，較堅硬，天然重度24.2～26.2kN/m3，本次實測抗壓強度標準值25.0～60.5MPa。裂隙極發(fā)育、巖石極破碎，巖心呈塊狀、少量短柱狀。

2.2水文地質(zhì)條件

（1）含水巖組

根據(jù)本區(qū)的地層巖性、含水層分布、地下水賦存特征、富水情況等，可將本區(qū)的地下水劃分為三種類型：

松散巖類孔隙水：水量極貧乏的松散巖類孔隙含水巖組分布于治理區(qū)兩側(cè)及外圍，含水層巖性為第四系全更新統(tǒng)殘坡積的碎石土，厚度1.6～3.5m。地下水富水性極差，根據(jù)民井抽水試驗結(jié)果：單井涌水量為小于10m3/d，礦化度<0.5g/l，水化學類型為HCO3--Ca2+型[1]。

碎屑巖類裂隙水：研究區(qū)碎屑巖含水層為新元古界南華紀南沱組粉砂巖，發(fā)育層理和節(jié)理，降雨入滲后，可使巖石層理和節(jié)理的裂隙中含裂隙水；勘查時未見泉水出露，根據(jù)區(qū)域同類地層的調(diào)查資料，一般水量貧乏，泉流量豐水期為0.10L/s左右，枯水期約0.05L/s，動態(tài)變化大，礦化度低，水化學類型常見為HCO3--Ca2+型。

碳酸鹽裂隙巖溶水：研究區(qū)及周邊區(qū)域碳酸鹽巖含水層為新元古界南華紀南沱組灰?guī)r，為薄層狀灰?guī)r，裂隙發(fā)育，根據(jù)區(qū)域同類地層的調(diào)查資料，一般水量貧乏，泉流量豐水期為0.10L/s左右，枯水期約0.05L/s，動態(tài)變化大，礦化度低，水化學類型常見為HCO3--Ca2+型。

3.災害區(qū)滑坡地質(zhì)災害特征

3.1災害區(qū)滑坡地質(zhì)災害現(xiàn)狀

災害區(qū)位于寧國市甲路鎮(zhèn)莊村村團結(jié)組。該點微地貌類型為低丘，丘坡自然坡度30°～45°，坡向270°，坡體表面植被較稀疏，主要為山核桃樹及毛竹。葉有鳳戶在修建房屋時對邊坡坡腳進行了切坡，并形成了高陡邊坡，該切坡寬約20m，高約12m，切坡后坡度約65°，坡向278°。邊坡組成巖性為第四系上更新統(tǒng)殘坡積的含粉質(zhì)黏土碎石土，碎石含量35%～65%，土體較松散。

2021年7月2下旬，由于近期持續(xù)強降雨的影響，導致邊坡上部含粉質(zhì)粘土碎石飽水，坡體的自重增加，發(fā)生滑坡，滑坡體沖毀坡腳葉有鳳戶一棟兩層土木結(jié)構(gòu)房屋，并堆積于坡底?；路较?78°，滑坡體斜長約30m，寬約37m，滑坡體厚約2m，滑坡體積約3500m3，為小型?，F(xiàn)滑坡體后緣陡坎高達10m，距坡頂邊緣2～3m處發(fā)育一條拉張裂縫，裂縫呈近南北向，長約10m，寬5～10cm，可見深度20～40cm，該裂縫距坡體上部趙躍進戶房屋距離約5m。因此，該邊坡仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，再次發(fā)生滑坡的可能性大，同時威脅到坡體上部趙躍進戶生命財產(chǎn)的安全[2]。

根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》，該滑坡為牽引式土質(zhì)淺層小型滑坡。

3.2地質(zhì)災害評估

3.2.1滑坡地質(zhì)災害產(chǎn)生的原因

（1）滑坡坡度大，滑坡體松散覆蓋層厚度大，由于連續(xù)強降雨，導致邊坡上部碎石土及強風化粉砂巖層飽水，坡體的自重增加，滲透力增加，破壞了坡體的應力平衡，從而沿軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動，于2020年7月下旬發(fā)生了邊坡上部土體滑坡地質(zhì)災害。

（2）坡體上部組成巖性為第四系上更新統(tǒng)殘坡積的碎石土及南沱組強風化粉砂巖，碎石土厚度1.6～3.5m，強風化粉砂巖坡體上部厚度可達12.4m，強風化粉砂巖風化強烈，裂隙極發(fā)育，加之自然坡度較陡，易沿碎石土及強風化軟弱面發(fā)生滑坡地質(zhì)災害。

（3）坡體上部種植有山核桃，村民為保證山核桃產(chǎn)量對坡體噴灑除草劑，造成植被破壞，土體內(nèi)植物根系變少，降水易于入滲，凝聚力降低，易發(fā)生土體滑坡地質(zhì)災害。

（4）坡體上無地表水截排系統(tǒng)，降水時雨水沿坡面漫流，一方面加劇了坡體的負荷；另一方面雨水對松散層的入滲作用增強，因此，坡體上的松散層在飽水的狀態(tài)下易發(fā)生土體滑坡地質(zhì)災害。

3.2.2滑坡地質(zhì)災害的類型

根據(jù)滑坡地質(zhì)災害的運移形式分類，屬牽引式滑坡地質(zhì)災害?；碌刭|(zhì)災害規(guī)模等級，根據(jù)邊坡的特征（長37m，滑坡前后緣高差21m），滑坡體積為3500m3<100000m3。根據(jù)《滑坡防治設計規(guī)范》（GB/T38509-2020）判定，該滑坡工程防治等級應為Ⅲ級。

3.2.3滑坡穩(wěn)定性計算

（1）滑坡體巖土的重度

滑體巖性為含粘性土碎石，野外取樣時對試樣的干擾大，室內(nèi)試樣制樣時對試樣的干擾也比較大，由于上述原因，室內(nèi)試驗的物理力學指標可靠性差，因此，本次設計計算參數(shù)主要采用工程地質(zhì)類比法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)類比法等，把理論計算結(jié)果與現(xiàn)場實際水文工程地質(zhì)條件充分結(jié)合。工程地質(zhì)類比法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)類比法依托研究區(qū)附近工程甲路鎮(zhèn)莊村化肥廠工程勘察項目，確定參數(shù)：天然狀態(tài)下滑坡體土體重度值取18kN/m2。飽和重度值取20kN/m2。

（2）C、φ值的確定

由于室內(nèi)試驗制樣時對試樣的干擾比較大，室內(nèi)試驗的滑帶土的物理力學指標與實際值有一定誤差。根據(jù)上述情況及該地區(qū)前期滑坡防治的工程經(jīng)驗，土體的力學指標主要采用工程地質(zhì)類比法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)類比法等綜合確定，天然狀態(tài)下滑坡主滑帶土巖土體力學參數(shù)分別為：C=6kPa，φ=16.8°，暴雨狀態(tài)下滑坡主滑帶土巖土體力學參數(shù)分別為：C=2.5kPa，φ=16.1°。按暴雨狀態(tài)安全系數(shù)K=0.95，反算剖面1-1’，得：C=2.8kPa，φ=16.3°。與綜合確定的值基本吻合。

（3）滑坡穩(wěn)定性設計標準的確定

根據(jù)地形地貌、地層巖性、巖、土體工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件等特征，為確?；麦w前緣百姓的生命財產(chǎn)安全，根據(jù)《滑坡防治設計規(guī)范》（GB/T38509-2020），該滑坡防治工程設計安全系數(shù)按照Ⅱ類防治工程的自重條件下工況進行設計，選取的抗滑安全系數(shù)為：不得小于1.25。

（4）評價標準

根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T32864-2016）規(guī)定，其判別標準見表1。

據(jù)滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果綜合判定，該滑坡在天然狀態(tài)條件下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，暴雨狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，與勘查期間滑坡變形及位移特征相吻合，需要采取工程措施進行提高。

根據(jù)滑坡天然狀態(tài)，利用滑坡主剖面，評價主滑面抗剪強度變化對滑坡穩(wěn)定性影響程度，計算結(jié)果顯示，當滑帶土黏聚力C值每增加1kPa，滑坡穩(wěn)定系數(shù)提高0.04～0.05，當滑面強度內(nèi)摩擦角φ值每增加1°，滑坡穩(wěn)定系數(shù)提高0.03～0.04，表明滑帶土C值的敏感程度比Φ值略高。

土體黏聚力隨含水量增大而降低，而對內(nèi)摩擦角影響相對較小。勘查表明，滑坡是在人類工程活動條件下誘發(fā)產(chǎn)生，降水條件加劇了滑坡的發(fā)展形成。降水是影響滑坡穩(wěn)定性的主導因素。

4.滑坡地質(zhì)災害整治方案及初步建議

推薦寧國市甲路鎮(zhèn)莊村村團結(jié)組滑坡地質(zhì)災害防治工程方案、防治方案的可行性由下列4條所決定：根據(jù)地形、地貌、地質(zhì)條件、穩(wěn)定性狀態(tài)、滑坡地質(zhì)災害特征進行治理；綜合不同治理方案，依據(jù)經(jīng)濟、技術(shù)、可行性等比較，選擇切實可行的合理方案進行設計；寧國市甲路鎮(zhèn)莊村村團結(jié)組滑坡地質(zhì)災害為小型地質(zhì)災害，滑坡體積小，但勢能較大；考慮施工場地，滑坡地質(zhì)災害類型、成因、發(fā)展趨勢及危害性、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件、滑坡地質(zhì)災害穩(wěn)定性等因素，選取削坡減載、框架梁、擋土墻、排水溝等措施綜合治理。

工程治理方案建議采用“坡頂輔助用房拆除+C25混凝土擋土墻+框架梁加固+坡頂設置截排水系統(tǒng)”方案。

5.治理方案及措施

5.1地質(zhì)災害防治方案的分析與選擇

由于本場地和地域的特殊性且滑坡方量較大，采用削坡減載方案無法單獨實施。常用的支擋措施包括框架梁、錨桿等。尤其是其中的“框架梁+錨桿”方案，對于施工期穩(wěn)定性較差的邊坡，一般在變形初期，雖出現(xiàn)后緣張拉裂縫或下錯但總體未形成貫通滑面，抗滑段仍具有較大抗力，采用框架梁+錨桿方案加固邊坡，減少變形同時增加邊坡滑裂面上的正應力及阻滑力，有利于邊坡穩(wěn)定。

5.2治理方案設計

（1）削坡、清坡、輔助民房拆除

對堆積于坡腳的大量滑塌體進行清除，為了提高邊坡的穩(wěn)定性，對邊坡適當進行清坡工作，合理砍伐樹木，對坡頂局部臨空的松動土體進行人工削除。不得亂砍、濫伐坡頂樹木，不破壞草灌等植被。對坡頂?shù)妮o助民房進行拆除。

（2）錨桿工程

錨桿長度：根據(jù)現(xiàn)場踏勘、穩(wěn)定性計算結(jié)果的潛在滑面位置，錨桿長度需穿過滑面進入相對穩(wěn)定的坡面巖土體內(nèi)。經(jīng)過錨桿桿體與錨固體抗剪強度、桿體強度、錨固體與孔壁抗剪強度的驗算，控制錨桿錨固長度設計值的為錨固體與孔壁抗剪強度值。根據(jù)計算校核，錨桿錨固深度在巖層內(nèi)（中風化巖層）不小于5m?？紤]部分超深，實際設計錨桿長度取15m。錨桿孔徑：φ130，孔內(nèi)注入M25砂漿或水灰比0.50的水泥漿，水泥級別不低于42.5級。

（3）擋土墻工程

設計擋土墻的設計截面如下：設計結(jié)構(gòu)：C25毛石混凝土，頂寬0.5m，底寬為1.5m，高度4.0m。面坡傾斜坡度：1∶0.25，背坡垂直；基礎埋深1.0m。

C25毛石混凝土擋墻長度：30m。墻身及基礎均采用C25片石混凝土澆筑，片石混凝土中片塊石含量不大于墻體體積的25%。擋墻基礎應埋置深度埋入中風化巖不小于0.6m，土墻沉降伸縮縫一般每10～15m設置一道，擋土墻間隔10m需設一道沉降縫，沉降伸縮縫寬2～3cm，縫內(nèi)用瀝青麻絮或涂抹瀝青的木板沿擋土墻內(nèi)、外、頂三側(cè)填塞，填塞深度不小于15cm。泄水孔間距2m，上、下左、右交錯呈梅花形布置，孔內(nèi)預埋φ10cmPVC排水管，PVC管應超出構(gòu)造物背面10～20cm，端部入水口用雙層透水土工布包裹。最下一排泄水孔應高出地面0.3m。

5.3滑坡地質(zhì)災害變形監(jiān)測

寧國市甲路鎮(zhèn)莊村村團結(jié)組滑坡地質(zhì)災害防治工程等級為Ⅱ級，按《滑坡防治設計規(guī)范》（GB/T38509-2020）的要求：本工程應設置監(jiān)測點進行監(jiān)測，監(jiān)測目的是：采用簡便易行和有效的觀測手段對該邊坡進行信息化施工和安全監(jiān)測，避免出現(xiàn)災難性事故，保證安全。主要為掌握邊坡在施工期及竣工后的水平變形量、垂直變形量和位移方向，以及邊坡變形的發(fā)展規(guī)律。

6.治理經(jīng)驗

治理工程實施前應做好滑坡的監(jiān)測及應急預防工作；同時，劃定危險區(qū)域，立警示牌，嚴禁車輛、當?shù)鼐用襁M入危險區(qū)域；施工階段仍應做好監(jiān)測工作，包括臨近邊坡地段、地下水監(jiān)測；施工要盡量避開雨季，確保安全；按照地質(zhì)災害治理工程相關程序?qū)嵤?/p>

7.結(jié)論和建議

根據(jù)已完成的滑坡地質(zhì)災害勘查工作成果，并根據(jù)滑坡地質(zhì)災害的地質(zhì)特征，選取具有代表性的勘探線進行了穩(wěn)定性計算，在此基礎上推薦寧國市甲路鎮(zhèn)莊村村團結(jié)組滑坡地質(zhì)災害防治工程方案、防治方案的可行性由下列4條所決定：

（1）根據(jù)地形、地貌、地質(zhì)條件、穩(wěn)定性狀態(tài)、滑坡地質(zhì)災害特征進行治理；（2）綜合不同治理方案，依據(jù)經(jīng)濟、技術(shù)、可行性等比較，選擇切實可行的合理方案進行設計；（3）寧國市甲路鎮(zhèn)莊村村團結(jié)組滑坡地質(zhì)災害為小型地質(zhì)災害，滑坡體積小，但勢能較大；（4）考慮施工場地，滑坡地質(zhì)災害類型、成因、發(fā)展趨勢及危害性、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件、滑坡地質(zhì)災害穩(wěn)定性等因素，選取削坡減載、框架梁、擋土墻、排水溝等措施綜合治理。

工程治理方案建議采用“坡頂輔助用房拆除+C25混凝土擋土墻+框架梁加固+坡頂設置截排水系統(tǒng)”方案。

[參考文獻]

[1]安徽省地質(zhì)調(diào)查院.《安徽省1∶500000地質(zhì)圖說明書》[R]2005年.

[2]王璐.淺析滑坡地質(zhì)災害成因及主要預防治理措施[J].自然科學，2019.3（6）：55-59.