莊浪縣大莊鎮張家小灣村滑坡致地質災害調查及防治

孫佳正

(甘肅省莊浪縣自然資源局，甘肅 平涼 744699)

小灣二社坐落于南西向轉北西向圓弧形山梁的北側坡體底部，居民區主要分布在山坡底部的5級平臺中，5級居住臺階對應6道臺階陡坎。小灣三社坐落于與二社同一山梁的南西側坡面，居民區主要分布在山坡中上部4級臺階平地中，4級居住臺階共對應5道臺階陡坎。據現場調查，11道陡坎斜坡高度較大，坡度較陡，局部呈直立狀，甚至反坡。在強降雨條件下，雨水下滲軟化，匯水下泄沖蝕及潛蝕流淘蝕，坡體坍塌、溜塌現象時有發生，嚴重威脅著小灣二社、三社住戶的安全。

1 災害原因分析

1.1 小灣二、三社地質災害形成原因

人類工程活動。主要體現在對勘察區地形微觀改造上。在梯田整平、住房修建開挖等長期作用下，小灣二社居民分布平臺前后陡坎斜坡高度多大于8 m，平均坡度多在60°以上，為坡體滑塌、坍塌變形提供了有利條件。坡頂平臺利于雨水匯集，為雨水下滲、坡面洪流提供了充足的水源供應。

圖1 小灣二社陡坎地貌及編號Fig.1 Landform and serial number of the steep of the second community of Xiaowan

圖2 小灣三社陡坎地貌及編號Fig.2 Landform and serial number of the steep of the third community of Xiaowan

地層巖性方面。區域地表均為馬蘭黃土，覆蓋厚度大，土體內豎直節理裂隙大規模發育，且具大孔隙性，結構較疏松，造成土體力學屬性較差，不利于斜坡體穩定。黃土節理裂隙及孔隙利于雨水下滲，為雨水快速下滲提供了滲流通道，導致降雨條件下斜坡土體被大規模滲水軟化和潛蝕流侵蝕，力學參數快速降低，利于坡體大規模滑塌變形。

降雨為區域地質災害產生直接誘發因素。區域整體降雨量較少，但降雨較集中，強降雨、連續降雨時有發生。雨季期雨水沿黃土節理裂隙大量下滲，大量地表水下滲后軟化土體，降低了土體力學屬性，在陡坎下形成潛流淘蝕，易于誘發陡坎變形。此外，強降雨易引發坡面大規模匯水流，在沖蝕坡面、下切溝槽基礎上直接引起跌水坎的塌陷變形。

1.2 危害方式

據災害史和工程地質條件特征，區內地質災害危害方式主要體現為滑坡變形破壞后的沖擊、掩埋和坡面匯水的沖蝕等。

沖擊。斜坡松散土體、疏松黃土體柱體溜塌、坍塌后對坡底住房和相關構筑物沖擊毀壞，區內黃土陡坎不同規模坍塌溜塌變形嚴重發育，沖擊破壞現象普遍存在。如2015年雨季期第一道坡體嚴重變形處，頂部黃土坍塌體直接對底部房屋形成沖擊作用。

掩埋。以大規模坍塌、溜塌變形體對坡底房屋及構筑物的直接覆蓋掩埋和小規模變形體在雨水作用下形成的泥水流對矮小構筑物的淤積掩埋為主。后者在區內時常發育，通常危害程度小，前者產生頻率較低，但危害程度相對較大。

沖蝕。表現為坡面匯水下泄和雨水下滲形成的潛蝕流對坡腳住房及其他構筑物的沖刷、淘蝕，區內雨季期時常發生，危害程度較大。潛蝕流進一步降低了陡坎坡體穩定程度，加劇了坡體變形概率和沖擊、掩埋危害程度。2015年雨季期，第二道、第四道坡體變形嚴重處，坡面匯水流和地下潛蝕流對坡底住房區沖蝕作用較嚴重，造成坡面潛蝕洞、地表沖蝕陷坑多有發育。

塌陷。斜坡松散土體、疏松黃土柱體溜塌、坍塌后造成坡頂住房、道路等地基的掏空塌陷。

2 滑坡體的治理原則

據小灣二社、三社地質病害形成條件、發育特征、變形方式和發展趨勢及成災方式、災害后果，擬定的防治原則為：一是以人為本。小灣村二社、三社不穩定斜坡涉及眾多村民，防治工程應以保護人民生命財產安全為前提，認真貫徹“以人為本”原則。二是經濟合理、安全可靠、技術可行。以防災和減災為著眼點，以治災和消災為立足點，采取經濟合理、安全可靠的總體方案和技術成熟、搭配合理、效果顯著的工程措施，穩固坡體、加強排水，消除災害點對當地群眾的危害，改善社區生活環境條件和地質生態環境。三是因地制宜、綜合整治、突出重點。工作區地質隱患是多種環境因素共同作用的結果，在治理上應從其形成條件、誘發因素、發展趨勢、變形特征及危害對象等各方面入手，提高坡體安全儲備，采用護坡、支擋和截排水措施，進行區域地質災害綜合整治。四是標本結合、治重治險、根治險段。鑒于現狀條件下社區陡坎斜坡各區段變形程度、危害程度不同，應首先考慮針對穩定性差、危害嚴重區段坡體進行治理，一次根治，不留后患。對其余各段斜坡應在降低影響因素誘發程度基礎上以監測預警為主。

3 滑坡體治理方案建議

本綜合治理工程總體考慮采取排水+支擋治理措施，根據邊坡特征，結合威脅對象確定防護范圍，對穩定度滿足安全系數但存在沿節理裂隙產生坍塌變形的變坡段采取護面墻防護，對穩定度達不到設計安全系數的變坡段采用肋板墻進行支護。截排水方面采用截排水溝，路面硬化進行村道內有效排水，硬化路面采用有弧度的路面，可減少地表水下滲。二、三社不穩定斜坡治理工程方案如下：

一是X01-1邊坡布置A型護面墻41 m，X01-2邊坡布置A型護面墻75 m。護面墻均采用C25混凝土澆筑，其中A型護面墻墻高7.5 m，其中基礎埋深1.5 m，墻頂寬0.6 m，面坡坡比1∶0.3，內坡坡比1∶0.2，基底設置反坡，坡率0.1∶1。C型護面墻墻高3 m，其中基礎埋深1 m，墻頂寬0.2 m，面坡坡比1∶0.3，內坡坡比1∶0.2，基底設置反坡，坡率0.1∶1。護面墻基礎開挖后，采用三七灰土墊層進行基礎處理，墊層厚度40 cm。墻身按大樣圖布置φ100PVC泄水孔，橫向間距2 m，梅花形布置。護面墻每隔10 m設置伸縮縫，縫寬2 cm。于Y01坡體布置錨桿框架，防護范圍21 m；在不穩定斜坡坡底部進行削坡夯填后，在坡腳設錨桿肋板墻。肋板墻采用C25鋼筋砼制作，肋板墻為等截面厚，厚度30 cm，每隔6 m設置一道伸縮縫，縫寬2 cm，縫內用瀝青木板填塞，伸縮縫應設在兩肋柱的中部，肋板墻上設泄水孔，直徑10 cm，外傾5%，肋板墻澆筑時需預埋PVC管。墻后泄水孔處置放透水土工布砂包。肋柱橫向間距3 m，由C25鋼筋砼制作，截面尺寸為40 cm×40 cm，基礎埋深為1 m。錨桿25 mm螺紋鋼制作的全粘結型錨桿，每孔一根，錨桿設計孔徑100 mm，傾角25°。

二是X02-1邊坡布置E型錨桿肋板墻25 m，E型錨桿肋板墻垂直高度為10 m，坡比1∶0.4，共設計三排錨桿，上部兩排錨桿長度9 m，下排錨桿長度6 m。下部布置A型截排水溝45 m，A型截排水溝采用C25混凝土澆筑，底部配筋，采用梯形截面，凈寬0.6 m，凈深0.6 m，邊坡坡比1∶0.5，邊墻及底板均0.3 m厚，截排水溝底部用30 cm厚三七灰土進行夯填處理。截排水溝每隔6～8 m設置伸縮縫，縫寬2 cm。X02-2邊坡布置E型錨桿肋板墻33 m，E型錨桿肋板墻垂直高度為10 m，坡比1∶0.4，共設計三排錨桿，上部兩排錨桿長度9 m，下排錨桿長度6 m；布置D型錨桿肋板墻107 m，D型錨桿肋板墻垂直高度9 m，坡比1∶0.4，共設計三排錨桿，上部兩排錨桿長度9 m，下排錨桿長度6 m。Y02-1邊坡布置B型護面墻51 m，護面墻采用C25混凝土澆筑，B型護面墻墻高6.5 m，其中基礎埋深1.5 m，墻頂寬0.6 m，面坡坡比1∶0.3，內坡坡比1∶0.2，基底設置反坡，坡率0.1∶1。護面墻基礎開挖后，采用三七灰土墊層進行基礎處理，墊層厚度40 cm。墻身按大樣圖布置φ100PVC泄水孔，橫向間距2 m，梅花形布置。護面墻每隔10 m設置伸縮縫，縫寬2 cm。Y02-2邊坡布置E型錨桿肋板墻20 m，E型錨桿肋板墻垂直高度為10 m，坡比1∶0.4，共設計三排錨桿，上部兩排錨桿長度9 m，下排錨桿長度6 m。

三是X03-1邊坡布置C型錨桿肋板墻25 m，C型錨桿肋板墻垂直高度8 m，坡比1∶0.4，共設計三排錨桿，上部兩排錨桿長度9 m，下排錨桿長度6 m，X03-2布置布置A型錨桿肋板墻55 m，A型錨桿肋板墻垂直高度5 m，坡比1∶0.4，共設計兩排錨桿，錨桿長度均6 m；B型錨桿肋板墻56 m，B型錨桿肋板墻垂直高度7 m，坡比1∶0.4，共設計三排錨桿，錨桿長度均6 m；肋板墻底部基礎開挖后采用三七灰土回填夯實。坡頂上部路面內側布置C型護面墻56 m，C型護面墻墻高3 m，其中基礎埋深1 m，墻頂寬0.2 m，面坡坡比1∶0.3，內坡坡比1∶0.2，基底設置反坡，坡率0.1∶1。護面墻基礎開挖后，采用三七灰土墊層進行基礎處理，墊層厚度40 cm。墻身按大樣圖布置φ100PVC泄水孔，橫向間距2 m，梅花形布置。護面墻每隔10 m設置伸縮縫，縫寬2 cm。X03坡頂布置護欄125 m、Y03邊坡西側向下布置A型截排水溝72 m；護欄立柱間距2 m，每兩根立柱間設置兩根扶手。立柱截面18 cm×20 cm，護欄扶手長度1.98 m，截面9 cm×15 cm。護欄立柱基礎據現場實際情況，可設置獨立基礎，基礎截面50 cm×50 cm，基礎深度60 cm，可與錨桿肋板墻連接。

四是X04坡頂布置A型截排水溝285 m，由中部向下游飲水。A型截排水溝采用C25混凝土澆筑，底部配筋，采用矩形截面，凈寬0.6 m，凈深0.6 m，邊墻及底板均為0.3 m厚，截排水溝底部用30 cm厚三七灰土進行夯填處理。截排水溝每隔6～8 m設置伸縮縫，縫寬2 cm。Y04-1邊坡布置E型錨桿肋板墻154 m，E型錨桿肋板墻垂直高度10 m，坡比1∶0.4，共設計三排錨桿，上部兩排錨桿長度9 m，下排錨桿長度6 m。坡頂布置護欄172 m；護欄立柱間距2 m，每兩根立柱間設置兩根扶手。立柱截面18 cm×20 cm，護欄扶手長度1.98 m，截面9 cm×15 cm。護欄立柱基礎根據現場實際情況，可設置獨立基礎，基礎截面50 cm×50 cm，基礎深度60 cm，可與錨桿肋板墻連接。

五是X05坡頂布置截排水溝315 m；Y05坡頂布置B型截排水溝325 m；于X05邊坡頂部布置1#A型截排水溝315 m，于X02-1邊坡下部布置2#B型截排水溝45 m，于X04邊坡頂部布置3#A型截排水溝285 m，于3#截排水溝中部向下引水布置B型截排水溝50 m。在1#截排水溝中部向坡體外側采用Φ60 cmPVC管將水引出坡體至下部樹林。A型截排水溝采用C25混凝土澆筑，底部配筋，采用梯形截面，凈寬0.6 m，凈深0.6 m，邊坡坡比1∶0.5，邊墻及底板均0.3 m厚，截排水溝底部用30 cm厚三七灰土進行夯填處理。截排水溝每隔6～8 m設置伸縮縫，縫寬2 cm。B型截排水溝采用C25混凝土澆筑，底部配筋，采用矩形截面，凈寬0.6 m，凈深0.6 m，邊墻及底板均為0.3 m厚，截排水溝底部用30 cm厚三七灰土進行夯填處理。截排水溝每隔6～8 m設置伸縮縫，縫寬2 cm。

六是村道主要通行路段進行封閉硬化處理，兩處硬化路一側布置攔水碾。為防止雨水從邊坡頂部滲入邊坡內加劇邊坡變形，將村道作為邊坡平臺進行封閉處理，路面硬化封閉后不僅減少雨水下滲，且可作為排水系統利于排水。于X01、X02、X03邊坡上部部分村道進行路面硬化，共計硬化道路1 454 m。硬化路面寬度2.5～3.5 m，具體實施據路面寬度可略有調整，路面底部0.2 m厚碎石墊層，上部0.2 m厚C25混凝土硬化路面，路面為下凹弧形，弧度半徑8.32 m，路面中心均原路面高度為0.1 m以利于排水。硬化路面每隔5 m設置一道伸縮縫。