臨朐縣白沙村北崩塌地質災害穩定性評價及治理方案

摘 要：臨朐縣白沙村北崩塌地質災害隱患點地質體原為山洪流水堆積形成的松散土體，后期村民為修建房屋，經人工切坡、開挖坡腳形成了陡立的臨空面，存在土體坍塌地質災害隱患。分析治理區地質概況、崩塌體現狀、崩塌地質災害特征以及形成機制和危害性，評價崩塌的穩定性，并提出相應的治理方案，可為崩塌地質災害治理提供重要地質依據。

關鍵詞：崩塌地質災害；形成機制；穩定性評價；治理方案

1 " 地質概況

治理區為臨朐縣城九山鎮轄地，位于沂山山脈的東側，總體地勢呈東北高、西南低，所屬地貌類型為低山。區內溝谷發育、植被發育，局部基巖裸露，地形切割較強烈。本區屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，雨熱同期，干濕季明顯。治理區主要地層有泰山巖群山草峪組、泰山巖群柳杭組、寒武系長清群朱砂洞組、寒武系長清群饅頭組、寒武系九龍群張夏組、寒武系九龍群崮山組以及新生界第四紀沂河組、山前組[1]。治理區及外圍出露地層均為新生代第四系沂河組。區域內構造主要為斷裂構造，走向主要為北北東向、北西西向和北東向，出露巖漿巖主要有新太古代晚期傲徠山序列。治理區第四系發育，主要為新生界第四系沂河組，基巖部分出露，為寒武系九龍群崮山組，主要巖性為黃綠色頁巖、黃綠色—灰黃色疙瘩狀灰巖，風化程度強烈，出露部分極為破碎，根據巖土體類型和物理力學性質，劃分為一個工程地質區—山前及河谷沖積沖洪積層。山前及河谷沖積沖洪積層以黏性土的雙層、多層結構及黏性土單層結構為主，上部黏性土巖性為粉質黏土、粉土、黏土，厚25.00 m左右，中等壓縮性，黏性土承載力Fk=140～200 kPa，砂性土承載力Fk=160～250 kPa，屬軟弱巖組。該區工程地質條件差，極易發生崩塌等地質災害。地下水類型主要為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶裂隙水、基巖風化裂隙水。人類工程活動主要表現為鄉村建設、道路修建和農業耕作、畜牧活動，無重要礦產資源及固體礦產資源開采，也無放炮及開山采石現象存在。治理區為后期居民建房開挖邊坡形成的陡坎，而不科學的村莊建設必然加劇水土流失和崩塌、斜坡失穩等地質災害的發育。綜合分析，區內破壞地質環境的人類工程活動強烈。

2 " 崩塌體現狀

經現場實地勘查，治理區位于臨朐縣九山鎮白沙村北，為山洪流水堆積的松散堆積階地，隱患點為村北因人工切坡、開挖坡腳而形成的崩塌土體，崩塌土體后緣地形坡度較緩，為20°～30°，沖溝發育，再往上為陡立的石灰巖。治理區內土地利用類型主要為林地及旱地，未占用標準農田，崩塌體巖性為第四系松散堆積體，主要為粉質黏土，治理區東側崩塌體內夾有強風化頁巖。崩塌土體高3.00～10.00 m，總長1 018.00 m，坡度均大于70°，部分崩塌土體近乎直立。部分土體緊挨房屋，存在崩塌地質災害隱患。經現場勘查，崩塌體松散不穩定，已出現多次滑落。

治理區西側崩塌土體坡度為75°～80°，坡體平均高度約為5.00 m，長約171.00 m。崩塌土體節理、裂隙發育，有利于大氣降水的滲入而發生凍融膨脹，坡體與房屋間隔5.00～10.00 m，用來種植樹木。坡體后緣為人工整平的一處平臺，用來種植蔬菜。崩塌體目前穩定性較差，在暴雨或地震的情況下，易發生傾倒式崩塌，對房屋、行人存在極大的安全隱患。

治理區西南側崩塌土體坡度為75°～80°，坡體平均高度約為5.00 m，長約200.00 m，崩塌土體節理、裂隙較發育，部分崩塌土體緊挨民房，存在極大的安全隱患。

治理區中南部陡坎東側緊挨公路，陡坎后緣種植樹木，崩塌土體坡度為75°～80°，坡體高度在3.00～5.00 m，長約200.00 m，節理、裂隙發育，同時土體受到樹木的根劈作用，結構被破壞，穩定性較差，在暴雨和地震的情況下極易產生傾倒式失穩破壞，對房屋、行人存在極大的安全隱患。經調查，此處曾發生過小規模崩塌，但未造成人員傷亡。

治理區東南側陡坎后緣種植樹木，崩塌土體坡度為80°～85°，平均高度為6.00 m，長約307.00 m。坡體與房屋間隔1.00～15.00 m，部分間隔用來種植樹木。崩塌體節理、裂隙發育，同時土體受到樹木的根劈作用，土體結構被破壞，穩定性較差，在暴雨和地震的情況下極易產生傾倒式失穩破壞，對房屋、行人存在極大的安全隱患。

治理區東側陡坎下方靠近公路，底部地面標高約為222.67 m，坡頂標高最高點為234.93 m，相對高差為12.26 m，崩塌土體坡度為80°～85°，平均高度為10.00 m，長約140.00 m。陡坎后緣種植樹木，崩塌體節理、裂隙發育，同時土體受到樹木的根劈作用，結構被破壞，穩定性較差，在暴雨和地震的情況下極易產生傾倒式失穩破壞，對公路、行人存在極大的安全隱患。

3 " 崩塌地質災害類型及規模

治理區崩塌巖性為第四系粉土、粉質黏土，崩塌土體體積約為17 440.16 m3，按照崩塌規模等級分類為中型，坡度為70°～90°，垂直裂隙發育，陡傾坡內～直立層面，主要受傾覆力矩作用，起始運動形式為傾倒。按照崩塌形成機理分類及特征（見表1），本治理區內崩塌劃定為傾倒式崩塌[2]。

4 " 崩塌地質災害基本特征、形成機制及危害性

4.1 "地形地貌

治理區屬低緩丘陵區，地勢呈東北高、西南低，以治理區內崩塌土體為界，南側較為平坦，多為居民區，地面標高一般在221.64～231.69 m，坡度一般小于10°；北側起伏較大，地面標高一般在230.30～250.82 m，坡度一般大于25°。治理區陡坎坡度一般大于70°，部分近乎直立。

4.2 "空間特征

近年來，治理區強降雨天氣較多，大雨積水導致治理區部分隱患點部分土體發生崩塌地質災害，崩塌土體邊坡坡度為70°～90°，自西北向東南延伸。坡頂標高229.54～244.31 m，坡腳標高224.14～230.59 m，崩塌土體規模等級為中型，在地震、降雨沖刷等誘發因素的作用下，易失穩而發生崩塌災害，直接威脅周邊居民的生命財產安全，危害程度嚴重，危險性大。

4.3 "崩塌物組成及結構特征

根據地面調查及附近斷面揭露，崩塌區地表覆蓋第四系土體，根據區域地質圖，下伏基巖為寒武系九龍群崮山組頁巖、灰巖等。治理區及外圍出露地層均為新生代第四系沂河組，巖性為粉土、粉質黏土、粉細砂、混粒砂、砂礫等，厚度一般小于25.00 m。

4.4 "崩塌區水文地質條件

在現場調查過程中發現，崩塌區域內未見任何地表水體，亦未見任何地下水出露跡象。

5 " 崩塌的穩定性分析評價

崩塌體（陡坎）垂直節理、裂隙發育，局部貫通性較好，根據治理區內崩塌現狀、空間幾何特征、結構面幾何特征分析，崩塌失穩方式為傾倒式崩塌。

崩塌體變形跡象主要包括發育較陡土體上各種裂縫、坡腳周圍形成的堆積體等，且崩塌在持續發生。

崩塌體變形的影響因素主要有氣象水文、地形地貌、地層巖性、地質構造與地震、水文地質條件、人類工程活動等。以上因素相互作用，導致崩塌發育、發生以及發展。

5.1 "氣象水文

崩塌區位于臨朐縣九山鎮白沙村北，屬于暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，雨熱同期，干濕季節明顯。全年平均氣溫12.4 ℃，最高氣溫40.5 ℃，極端最低溫度﹣20.9 ℃。近年來，治理區降雨量較大，區域內積雪融水以及降雨沿崩塌體垂直裂隙入滲，軟化裂隙結構面，同時在裂隙中形成孔隙水壓力，導致坡體重力加大，固結力減小。此外，節理、裂隙有利于大氣降水的滲入而發生凍融膨脹，加劇土石的變形和破壞，形成惡性循環，對崩塌穩定性不利。

5.2 "地形地貌

治理區屬低緩丘陵區，主要由沖、洪積地形組成。崩塌體整體坡度大于70°，較為陡峭。崩塌體一組節理、裂隙面傾向坡外，形成順向斜坡，而陡峭的地形地貌為崩塌發生提供了基礎的地形條件，是崩塌發生的重要因素。

5.3 "地層巖性

根據地面調查，崩塌區地表覆蓋第四系粉質黏土，下伏基巖為寒武系九龍群崮山組的頁巖及灰巖，部分地區可見基巖出露。經過現場調查，崩塌體巖性主要為松散軟弱的第四系粉質黏土，基底為易風化的頁巖，土體中垂直節理、裂隙發育，這種巖性組合為崩塌的形成提供了物質條件。

5.4 "地質構造與地震

根據GB 18306—2015《中國地震動峰值加速度區劃圖》，本區地震動峰值加速度為0.15g，基本烈度為Ⅶ度，屬于地殼較穩定地區，地震反應譜特征周期為0.40 s。區域現代小震比較活躍，尤其在新生代臨朐斷陷盆地的西南部和東北部，濰坊市1970年以來發生的有感地震多集中于此，震源深度在25 km左右。該地震帶與沂沭強震帶的交匯部位于公元前70年發生了7級地震。據臨朐縣地震局監測資料，從1970年到2008年4月，共發生地震29次，震級在1.8～3.0，震源深度最大30 km、最小9 km。崩塌區周邊地震頻率較高，地震烈度較大，附近一旦發生破壞性地震，對崩塌體的穩定性極為不利。

5.5 "水文地質條件

治理區崩塌處于低緩丘陵區，區內地下水總的補給來源為大氣降水補給和山區基巖裂隙水的補給，地下水類型主要為松散巖類孔隙水。松散巖的巖性為第四系山前組、沂河組河床相砂、礫、粉砂及灰黃色或紅棕色含礫砂質黏土、黏土質粉砂、含礫砂、沙礫層，富水性好。治理區內地形坡度較大，節理、裂隙發育，地下水徑流條件好，使大量補給水沿垂直裂隙入滲，軟化裂隙結構面，同時在裂隙中形成孔隙水壓力，導致坡體重力加大，固結力減小，對崩塌穩定性不利。

5.6 "人類工程活動

治理區位于白沙村北，崩塌體緊鄰村內民房，治理區內人類活動主要表現為鄉村建設、道路修建及農業耕作、畜牧活動。治理區內陡坎的形成多為后期居民建房開挖邊坡所致，綜合分析，區內破壞地質環境的人類工程活動強烈，對斜坡的局部穩定性不利。

6 " 治理方案

本次地質災害治理工程結合治理區地質環境的特點，主要工作方法有以下9個。

6.1 "挖除工程

治理區內部分崩塌體體積和規模較小，但距離民房較近，無法進行擋土墻及排水溝的施工，本次設計針對此類崩塌體實行全部挖除并清運出治理區。挖除區①區、②區開挖土方總計3 569.66 m3，共需清運土方量3 569.66 m3。

6.2 "削坡工程

結合治理區崩塌體發育實際，對治理區內陡坎采取削坡治理，設計削坡坡度不大于45°，削坡產生的土方部分續坡，剩余部分全部運出治理區由地方政府處理。削坡區①—⑥區土石方開挖總計13 870.50 m3，共需清運土方量12 652.50 m3。

6.3 "修建擋土墻

治理區削坡、續坡部分坡腳較長，且離民居較近，雨季一旦出現泥水漫灌，會對崩塌體的穩定造成影響，因此，需要設置重力式擋土墻。對治理區一處無法削坡的陡坎，應將擋土墻修建至與陡坎齊平。擋土墻修建在坡腳外1.00 m處，墻身結構為漿砌毛石擋土墻。毛石強度等級不得低于mU30，所用毛石要求無風化、無裂紋，厚度不小于200.0 mm。采用m7.5砂漿毛石砌筑，外露面用m7.5水泥砂漿勾縫。修建擋土墻挖除土方統一清運出治理區，由當地政府處理。擋土墻基礎開挖土方量為904.00 m3，工程量為1 625.30 m3，需PVC管（Φ 150.0 mm）342.00 m，共需清運土方量904.00 m3。

6.4 "修建截、排水溝

本工程設計在擋土墻砌筑工作完成以后，在擋土墻外側0.50 m處布設排水溝，在坡頂邊緣外側2.00 m處布設橫向截水溝，在邊坡上布設縱向排水溝。縱向排水溝之間相距50.00～80.00 m，依地勢修建，排水至治理區東部、西部溝渠。排水溝上寬600.0 mm，底寬300.0 mm，深300.0 mm，每延米需開挖溝槽1.35 m3、需漿砌石1.50 m3，設計長度為1 932.00 m，開挖溝槽260.82 m3，排水溝開挖后夯實壓平，采用m7.5漿砌石砌筑護坡289.80 m3。修建截、排水溝挖除土方260.82 m3統一清運出治理區，由當地政府處理。

6.5 "續坡

續坡區陡坎為村民自行開挖形成，坡腳堆積少量渣土，陡坎高4.00～5.00 m，近乎直立，需進行續坡治理，續坡坡度為45°，續坡所需土方量為1 218.00 m3。

6.6 "清運工程

挖除工程、削坡工程、修建擋土墻以及修建截、排水溝所產生的土方量，除部分用于續坡工程，剩余部分交由當地政府處理，清運出治理區[3]。其中，挖除工程剩余土方量為3 569.66 m3，削坡工程剩余土方量為12 652.50 m3，擋土墻工程剩余土方量為904.00 m3，截、排水溝工程剩余土方量為260.82 m3，共需清運土方17 386.98 m3。

6.7 "防護網

削坡工程完成后，為防止人畜跌落，在治理區東側及無法進行削坡降載處的坡上布置防護網，采用混凝土柱夾絲護欄網，具體規格如下：網片為3 000.0 mm×1 800.0 mm，材料為低碳鋼絲，絲徑3.5 mm，浸塑后4.4～4.5 mm；網孔75.0 mm×150.0 mm。本工程安裝防護網164.00 m、警示牌19塊。

6.8 "綠化工程

6.8.1 "邊坡綠化

在治理后的邊坡上撒播草種進行綠化，共需撒播草種2 933.50 m2、58.67 kg，撒播密度為20 g/m2。

6.8.2 "擋土墻內綠化

擋土墻內種植刺槐進行綠化，間距2.00 m，間隔1.00 m種植爬山虎。經計算，共需刺槐489棵、爬山虎977株，撒播草種58.67 kg。

6.9 "標識系統工程

施工完畢后，在現場顯著位置修筑一座簡易項目說明碑，簡單介紹本次工程治理情況。在修筑好的防護欄上、擋土墻上及采坑頂部位置安裝警示牌。根據相關規范及治理思路編寫治理設計書，作為治理施工依據。

7 " 結語

通過評價崩塌地質災害穩定性，提出了對應的治理方案，即對靠近民房的崩塌土體進行挖除，開展邊坡削方卸載，砌筑擋土墻，修建截、排水溝，消除安全隱患；覆土撒播草種，種植刺槐、爬坡植物進行綠化，可有效固結山體，形成植物防護網。治理后可有效防止土體崩塌墜落，同時美化鄉村環境，消除隱患，改善白沙村村民居住條件，具有良好的效益。

[參考文獻]

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