哈密市天山鄉煥彩溝溝口崩塌發育特征及穩定性評價

王延榮，郭 麗

(甘肅省地礦局水文地質工程地質勘察院，甘肅 張掖 734000)

研究區位于哈密市伊州區天山鄉北部中山區，隸屬天山鄉，南向距離哈密市市區約40 km，市區到研究區有S302省道相連，交通條件較好。研究區整體呈矩形，南北長450～500 m，東西寬750～800 m，面積為0.21 km2。本文在對研究區崩塌災害野外調查的基礎上，并結合相關參考文獻[1-5]，對研究區崩塌危巖體的發育特征進行了分析，并對崩塌危巖體的穩定性進行了評價，提出了防治措施建議。研究結果為進一步開展研究區內崩塌災害治理勘查、施工設計等提供基礎性依據。

1 研究區地質環境分析

1.1 地形地貌

研究區地處哈密市伊州區北部小起伏中山區、天山廟溝中下游，研究區總體地勢東高西低、北高南低，研究區地貌類型可分為兩類，分別為構造侵蝕-剝蝕中山地貌和河谷地貌。

1.2 地層巖性

研究區主要出露地層為華力中期第二侵入的花崗巖及第四系，未見基巖出露。其中：

1.2.1 華力中期第二侵入的花崗巖

在研究區內及周邊區域廣泛出露，呈灰白色，中粗粒結構，塊狀構造，造巖礦物主要為石英30%～40%，鉀長石粒徑約0.2～1.0 cm，次生礦物由絹云母、綠泥石及方解石等。構造節理裂隙較發育，根據物探解譯結果顯示，巖體強風化層真厚度(垂直坡向)一般為5～10 m，節理裂隙較為發育。

1.2.2 第四系

1)上更新-全新統沖洪積層

該層主要分布河床上，沖洪積形成，雜色，主要巖性為圓礫和卵石，含少量中粗砂，無膠結。

2)全新統坡積層

該層主要受重力及間歇性洪流搬、運堆積形成，根據探井揭露，其表層0～0.8 m為多為粉土夾較多角礫石，植被根系比較發育；0.8 m以下為角礫層，骨架顆粒為巖體風化剝落的角礫，分選差，粒徑一般2～50 cm不等，多呈棱角狀，以粉土填充為主。該層厚度變化較大，據物探資料該層厚度一般10 m。

3)全新統泥石流堆積層

平面展布形態呈扇形，在堆積區前緣因人工開挖及河水沖蝕作用，扇形完整率約75%，堆積區東西長75 m，寬72 m，巖性為角礫，中粗砂及粉土充填。

1.3 水文地質條件

研究區地下水類型主要為基巖裂隙水和第四系孔隙潛水。

1.3.1 基巖裂隙水

基巖裂隙水主要分布于研究區東西兩側的山體，含水層巖性以花崗巖為主，風化裂隙為基巖裂隙水的形成提供了良好的儲水空間和過水通道，受節理裂隙控制。降水入滲是地下水的重要補給源，常以側向排泄形式排入河道中。富水性差異較大，在研究區范圍內未見泉水出露。

1.3.2 第四系孔隙潛水

第四系孔隙潛水分布于研究區西側為天山廟溝，河床內分布著較厚的第四系松散巖層，賦存有單一結構孔隙潛水。地下水主要接受河水滲漏補給、大氣降水的入滲補給。地下水徑流方向總體由北向南，與地形坡降和地表水流向一致。根據本次勘查中采取了河水水樣，并進行測試分析。天山廟溝河水為HCO3·SO4-Ca型水，可溶性固體總鹽240 mg/L(<0.5 g/L)，水質較好。

1.4 工程地質條件

研究區內的巖土體劃分為巖體和土體。巖體為塊狀較堅硬以花崗巖為主的侵入巖組，巖性主要為花崗巖，呈灰白色，中粗粒結構，塊狀構造，造巖礦物主要為石英30%～40%，鉀長石粒徑約0.2～1.0 cm，次生礦物由絹云母、綠泥石及方解石等。構造節理裂隙較發育，根據物探解譯結果顯示，巖體強風化層真厚度(垂直坡向)一般為5～10 m。土體按成因主要分為以下幾種類型：

1.4.1 礫類土多層土體

主要分布在山體坡腳西側、天山廟溝河谷地段，主要由沖洪積作用形成的卵石層組成，該處卵石粒徑8～30 cm為主，最大可見70 cm，分選較差，磨圓度較好，卵石母巖成分以砂巖、花崗巖為主，中粗砂填充，含少量泥質，為天然料場，地基承載力特征值按照經驗取值為350 kPa，工程地質條件好。

1.4.2 泥石流堆積層

分布在研究區北側，居民房屋及羊圈的北側，平面展布形態呈扇形，在堆積區前緣因人工開挖及河水沖蝕作用，扇形完整率約75%，堆積區東西長75 m，寬72 m，巖性為角礫，中粗砂及粉土充填，工程地質條件較差。不宜做構筑物的天然地基。

2 研究區崩塌發育特征分析

研究區內單個危巖體分布較密集，多呈(面)片狀大面積排列分布，劃分出6個危巖體，編號為B1-B6。

2.1 B1危巖體

該危巖體位于研究區南側、煥彩溝出溝口北側的斜坡上。危巖體最大高差為35 m，坡度58°左右，局部近直立，平均坡寬約20 m，單塊危巖體體積一般0.1～0.5 m3，危巖體在基巖處可統計3組節理，以典型裂隙統計點L1為例，其中最發育的一組節理產狀為5°∠78°，其他三組節理裂隙產狀分別為285°∠76°和19°∠22°，危巖體體積約2 000 m3。估算崩塌堆積體體積約4 m3，堆積體內最大塊體粒0.4×0.4×0.2 m，最小塊體粒徑1 cm，平均塊徑在0.3 m左右。

2.2 B2危巖體

該危巖體位于研究區中部、道路東側。危巖體總體坡度45°左右，單塊危巖體體積一般0.1～0.2 m3，危巖體在基巖處可統計3組節理，以典型裂隙統計點L2為例，其中最發育的一組節理產狀為77°∠77°，其它兩組節理裂隙產狀分別為284°∠76°和30°∠25°，危巖體體積約2 100 m3。主要崩落方向為250°左右，少量崩落到期南側的沖溝中，通過現場調查來看，部分已人為清理，危巖體坡腳分布較少。

2.3 B3危巖體

該危巖體位于研究區中部東側、B2危巖體北側的斜坡上。危巖體分布最大高度39 m，產狀為233°∠51°，其他三組節理裂隙產狀分別為64°∠22°，284°∠80°和30°∠25°，裂隙長度1～3 m不等，最長可達4 m，張開寬度一般為0.5～3 cm，切割的單塊危巖體體積一般0.01～0.5 m3。危巖體體積約2 700 m3。B3危巖體坡腳處堆積體主要因表層巖體受風化裂隙切割在一定條件下發生崩塌。崩塌方向為252°，崩塌堆積體塊石粒徑最大可達0.6×0.5×0.2 m，方量約0.9 m3。

2.4 B4危巖體

該危巖體位于研究區中部、B3危巖體北側的斜坡上。危巖體分布最大高度62 m，3組節理裂隙，主控節理裂隙的產狀為235°∠58°，其他二組節理裂隙產狀分別為342°∠79°和63°∠18°，裂隙長度1～3 m不等，最長可達8 m，張開寬度一般為0.5～5 cm，切割的單塊危巖體體積一般0.01～0.05 m3。危巖體體積約3 100 m3。崩塌堆積體塊石粒徑最大可達0.5×0.5×0.2 m，方量約2 m3。

2.5 B5危巖體

該危巖體位于研究區中部、B4危巖體北側斜坡下部。危巖體分布高程1 921～1 887 m，主要受卸荷裂隙切割。3組節理裂隙發育，主要節理裂隙的產狀為267°∠59°，其他2組節理裂隙產狀分別為342°∠79°和65°∠24°，裂隙長度1～3 m不等，最長可達4 m，張開寬度一般為3～10 cm，切割的單塊危巖體體積一般0.2～0.3 m3。崩塌堆積體塊石粒徑最大可達0.5×0.5×0.2 m。

2.6 B6危巖體

研究區北部、泥石流南部的斜坡上。危巖體分布最大高度56 m，主要受卸荷裂隙切割。4-組節理裂隙，主控節理裂隙的產狀為333°∠85°，其他3組節理裂隙產狀分別為258°∠63°、243°∠69°和310°∠55°，裂隙長度1～3 m不等，最長可達4 m，張開寬度一般為1～8 cm，切割的單塊危巖體體積一般0.01～0.32 m3。危巖體體積約5 100 m3。崩塌方向為248°，崩塌堆積體塊石粒徑最大可達0.4×0.4×0.2 m。

3 研究區崩塌穩定性評價

3.1 崩塌穩定性評價

根據現場調查，結合崩塌穩定性野外判別標準。研究區內的B1、B2、B3、B4、B5、B6危巖體均為小型崩塌。由于分布的范圍較小，6處崩塌危巖體均為巖質崩塌，破壞形式多為滑移式與傾倒式破壞。受構造及節理裂隙切割情況基本相似，因此對各崩塌危巖體的定性評價結果基本一致，各危巖體后緣發育卸荷裂隙，危巖體后緣裂隙發育的地段將危巖體與后緣母巖分離，個別危巖后緣卸荷裂隙基本貫通。依據崩塌穩定性野外判別標準，對研究區的6處危巖體定性評價為現狀工況下穩定性較差，在地震或暴雨、融雪等誘發作用下可能造成失穩，導致崩塌發生。

3.2 崩塌防治措施建議

結合地質災害的發育特點、地質災害危險性評估結果，擬提出如下建議：

3.2.1 搬遷避讓

將坡腳處1戶居民搬遷至伊州區規劃區。該處僅一間房屋，且作為牧民夏天放牧期間居住，該方案作為推薦方案提出，實施簡單，可操作性強，費用較低。

3.2.2 監測預防

(1)以定期目視檢查及安裝裂縫監測儀進行監測，人工定期監測暴雨降水量及危巖體裂隙發育情況等，對裂縫的變化情況進行監測記錄，將監測報告及時提交相關單位和部門以便及時綜合分析，發現險情及時處理。定期目視檢查一般為半月或每月進行一次。

(2)在研究區邊界道路南側設立警示標牌，更好地提醒周圍過往車輛、牧民等注意防范地質災害。

(3)加強地質災害防治知識的宣傳工作，在鄉政府的統一安排下，由伊州區自然資源局及天山鄉地質災害主管部門牽頭，相關部門配合，對通過地質災害威脅區域附近的車輛司機及牧民做好地質災害防治知識的宣傳工作，使得人人均能作為防災減災的監測人、責任人和受益人。

3.2.3 工程措施

工程措施可以采取危巖清理+SNS柔性防護網進行治理。由于研究區崩塌地質災害為不穩定斜坡上裂縫產生的危巖體，該危巖體以傾倒式及滑移式產生崩塌災害的特點，各處堆積塊石塊徑一般0.3～0.5 m，現根據現場調查，對于各處危巖體上部的危巖及孤石清除工作，對6處崩塌危巖體進行掛SNS柔性網的防治方案進行災害防治。

4 結語

(1)研究區位于哈密市伊州區北部小起伏中山區、天山廟溝中下游。研究區主要出露地層為華力中期第二侵入的花崗巖及第四系；地下水類型主要為基巖裂隙水和第四系孔隙潛水，工程地質巖組為礫類土多層土體和泥石流堆積層。

(2)研究區6個危巖體均為小型巖質崩塌，破壞形式多為滑移式與傾倒式破壞；通過野外判別法研究區的6處危巖體在現狀工況下穩定性較差，在地震或暴雨、融雪等誘發作用下可能造成失穩，導致崩塌發生。

(3)結合地質災害的發育特點、地質災害危險性評估結果，對區內崩塌危巖體可以采取“搬遷避讓+監測預防+工程措施”的防治工程措施，其中工程措施為危巖清理+SNS柔性防護網。