山東省日照市挪莊村崩塌地質災害治理工程分析

秦泗偉 吳博

摘要：日照市東港區(qū)后村鎮(zhèn)挪莊村崩塌地質災害點高差大、坡度陡，危害對象多，自1998—2021年多次發(fā)生局部崩塌，造成道路破壞及房屋受損，嚴重威脅著人民群眾的生命財產(chǎn)安全。本文通過現(xiàn)場調查、地質測繪及工程勘察等技術手段，查清了崩塌體失穩(wěn)機理的主要原因，分析了現(xiàn)狀穩(wěn)定性，通過采用圓弧滑動條分法計算，計算出邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為0.761，邊坡屬不穩(wěn)定狀態(tài)。通過邊坡修整、砌筑擋土墻及截（排）水溝、防護和綠化工程等工程治理措施后，對坡面穩(wěn)定性進行了計算，治理后的邊坡滿足規(guī)范要求的穩(wěn)定安全系數(shù)。地質災害治理工程帶來的經(jīng)濟效益、社會效益及環(huán)境效益凸顯。

關鍵詞：崩塌；地質災害；技術手段；治理工程；日照東港；山東省

中圖分類號：P694????文獻標識碼：A????doi：10.12128/j.issn.1672-6979.2024.02.004

引文格式：秦泗偉，吳博.山東省日照市挪莊村崩塌地質災害治理工程分析［J］.山東國土資源，2024，40（2）：2326. QIN Siwei， WU Bo. Analysis on Collapse Geological Disaster Management Project ?in Nuozhuang Village in Rizhao City in Shandong Province［J］.Shandong Land and Resources，2024，40（2）：2326.

0?引言

日照市東港區(qū)后村鎮(zhèn)挪莊村崩塌地質災害為山東省地質災害核查中列入重點的地質災害點［1-2］。自1998—2021年多次發(fā)生局部崩塌，造成道路、溝渠及房屋受損，崩塌隱患直接威脅村民21戶，總人數(shù)63余人，險情較為嚴重［3］。該災害點長期處于不穩(wěn)定狀態(tài)，隨時存在崩塌的可能，尤其是受到雨水、融雪水及上層滯水等活動作用，使得巖土體自重增大，且抗剪強度降低，導致邊坡土體的結合密度不斷發(fā)生變化，在自重作用下發(fā)生滑塌。在充分考慮項目地質環(huán)境現(xiàn)狀下，按照“因地制宜、技術可行、經(jīng)濟合理、講求實效”的原則，提出科學合理的治理設計方案，通過實施治理工程，消除崩塌隱患對村民的威脅，同時提高地質環(huán)境質量，改善當?shù)卮迕竦木幼…h(huán)境，造福一方百姓［4］。

1?崩塌總體概況

1.1?崩塌地質災害現(xiàn)狀

治理區(qū)位于日照市東港區(qū)后村鎮(zhèn)駐地西南約5.5km處挪莊村南，崩塌災害點緊鄰民房。治理區(qū)按照區(qū)域劃分為北邊坡和東邊坡。北邊坡長約180m，坡度約60°～80°，東邊坡長約70m，坡度約60°，均為土質邊坡［5-6］，邊坡立面高度為5～12m。該區(qū)地貌類型屬于弱切割剝蝕構造丘陵，區(qū)內地形起伏較大，坡度20°～45°，原始地面標高+30m～+85m不等。區(qū)內沖積-坡積第四系土層較厚，植被發(fā)育，土地類型為旱地，主要農作物為玉米、小麥、地瓜、茶葉等。

1.2?地質背景分析

治理區(qū)出露地層為新元古代月季山序列冠山單元的條紋狀中粒含角閃黑云二長花崗質片麻巖［7］和第四紀的黏性土及砂性土。

通過工程勘察對深度范圍內巖土層根據(jù)其沉積時代、成因、狀態(tài)及其特征，自上而下劃分為3個工程地質層。治理區(qū)土層以風化坡積土為主，淺部局部分布滑落塊石、礫石，該處崩塌災害點屬于典型的土質邊坡崩塌。各層的物理性質描述如下（圖1）：

（1）填土：灰黃色，松散，均質，以坡積土為主，局部夾少量強風化巖屑，碎石含量5%左右。厚度不均，約4～15m。

（2）強風化花崗質片麻巖：暗黃色，原巖為中粗粒含黑云角閃二長花崗質片麻巖，原巖經(jīng)強烈風化呈砂土狀，手捏易碎，遇水易軟化，局部夾少量中風化碎巖塊，該層分布于滑坡滑體中后部地面下沉、巖體錯動區(qū)，厚度約1～3m。

（3）中風化花崗質片麻巖：暗紅、黃色、局部灰黃色，不易碎，局部裂隙較發(fā)育處較破碎，節(jié)長10～30cm不等，片里產(chǎn)狀一般為180°∠30°。

（4）條紋狀中粒含角閃黑云二長花崗質片麻巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，中風化花崗質片麻巖強度高，工程地質條件較良好［8］。

1.3?坡體失穩(wěn)主要原因

通過現(xiàn)場實地調查結合巖土工程勘察等方式進行調查分析，災害點已發(fā)生過多次小范圍的崩塌，局部由于邊坡角度大，土體易受到降水沖刷、浸泡和凍融等活動作用，導致水土流失，邊坡底部臨空，在坡頂和土體內產(chǎn)生順坡面向的裂隙，上部的土體缺少支撐，從而使得邊坡隨時有發(fā)生傾倒崩塌或順向滑塌的可能［9］。

2?穩(wěn)定性分析及崩塌危害程度

2.1?邊坡穩(wěn)定性分析

土質邊坡影響穩(wěn)定性的因素主要是土體強度和水的作用，而產(chǎn)生的破壞形式以滑坡為多，崩塌和坍塌是開挖邊坡過程中常見的。邊坡立面高度為5～12m，隨著時間的推移，在風化、雨水浸泡、開挖坡腳等外力作用下，土體易誘發(fā)危險。選取東北部邊坡，采用圓弧滑動條分法計算，計算出最小邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為0.761，邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

2.2?崩塌地質災害危害

對人員、房屋、溝渠及農田等造成了較嚴重危害，受威脅居民21戶，總人口63余人。1998年7月，該地區(qū)由于連降暴雨，引發(fā)崩塌，造成道路損毀，溝渠被堵，導致大水倒灌附近居民家，造成嚴重的水患。自1998—2021年，治理區(qū)已發(fā)生崩塌約10余次，均為局部小規(guī)模崩塌，崩塌造成2處房屋受到不同程度損壞。由于自然及人工活動［10-13］，導致土體邊坡穩(wěn)定性差，在雨季引發(fā)的崩塌可能性極大，嚴重威脅崩塌體下方的房屋及居民。

3?設計思路及工程治理

3.1?設計思路

在充分收集基礎資料的基礎上，進行野外實際踏勘并進行高精度測量工作。在查明治理區(qū)地形地貌破壞現(xiàn)狀、地質災害發(fā)育現(xiàn)狀及治理區(qū)存在的各類地質災害問題進行系統(tǒng)的分析、預測和評估的基礎上，分析地質災害產(chǎn)生的原因，綜合氣象水文、工程地質條件和環(huán)境地質條件，提出合理的治理設計方案，為治理工程施工提供可靠依據(jù)［14］。治理方案包括邊坡修整、擋土墻砌筑、修建截（排）水溝、防護工程及綠化工程［15-17］。

3.2?工程治理

（1）邊坡修整。治理區(qū)邊坡坡面高差較大且坡面陡，局部邊坡失穩(wěn)，巖性主要為沖積-坡積粉質黏土，考慮到土體的力學性質，本次削坡整體坡度修整到45°以內，且表面干凈平整，降低邊坡高度及坡度，從而使崩塌體更加穩(wěn)固，消除地質災害隱患。

（2）擋土墻砌筑：為維護土體及邊坡穩(wěn)定，防止水土流失及巖土體變形失穩(wěn)，有效地預防坡面巖土體風化剝滾造成崩塌地質災害的發(fā)生，保護道路、車輛、行人的安全，同時便于覆土綠化，特在坡腳位置設置擋土墻砌筑工程。擋土墻墻身高3.0m（其中基礎部分0.5m，地上部分為2.5m），墻頂寬0.50m，墻底寬1.20m。擋墻設置伸縮縫、泄水孔，最后進行勾縫和壓頂（圖2）。

（3）修建截（排）水溝：排水系統(tǒng)是地質災害治理的關鍵所在，在邊坡修整后，設置相應的排水系統(tǒng)以疏導水體，將水體引流至治理區(qū)東側河溝內，從而確保排水通暢。本次治理排水溝共兩種規(guī)格。

在治理區(qū)近路側擋土墻外沿設置排水溝，排水溝內寬為2.0m，排水溝內高1.5m，砌體厚度0.5m，坡腳排水溝接入山體自然溝谷，路口處設置預制管涵洞，確保排水通暢（圖3）。

治理區(qū)頂部道路內側設置漿砌毛石截水溝，排水溝頂寬0.30m，深度寬度均為0.50m，路口處設置預制管涵洞，確保排水通暢（圖4）。

（4）防護工程：坡下排水溝靠近農田、村莊、道路的一側安裝防護網(wǎng)，防護網(wǎng)高度1.5m，孔徑6cm×6cm，鋼絲直徑3mm，在防護網(wǎng)醒目位置安裝安全警示牌，警示牌規(guī)格60cm×60cm，材質不銹鋼，厚度2mm，警示標語：溝深危險，禁止攀爬。

（5）綠化工程：結合治理區(qū)周邊植被現(xiàn)狀，對治理區(qū)坡頂及坡面按照喬木—草種相結合的復式種植結構進行綠化。對治理區(qū)坡頂靠近道路處沿著截水溝外側種植蜀檜一排，株距設計1.5m，樹木規(guī)格選用高1.5m，同時在邊坡播撒草種及紫穗槐種子，起到防風固土減少水土流失，保護邊坡的作用。

4?治理后坡體穩(wěn)定性計算

邊坡護坡設計后對坡面穩(wěn)定性進行了計算，在考慮地震和降水的影響下，邊坡滑動安全系數(shù)為1.45。根據(jù)《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330—2013）表5.3.2邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)要求可知，治理后的邊坡均滿足規(guī)范要求的穩(wěn)定安全系數(shù)［1820］。

5?結論

通過實施地質災害治理，改善了區(qū)內生態(tài)環(huán)境，降低或避免地質災害的危害，使當?shù)鼐用襁h離地質災害的困擾，從而營造了良好的生態(tài)環(huán)境。

（1）本文通過對地質背景、巖土體特征、地質災害現(xiàn)狀等方面深入闡述了崩塌的形成機理，進行了邊坡穩(wěn)定性分析。

（2）地勢陡傾，人類工程活動，降水沖刷、浸泡和凍融等活動作用是發(fā)生崩塌最主要的原因。

（3）通過工程治理消除了崩塌地質災害隱患，地質環(huán)境條件得到明顯改善，保證了人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

（4）項目的實施，極大提高了村民的生活幸福指數(shù)，助力地方經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設，同時以后為相關治理項目提供參考。

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Analysis on Collapse Geological Disaster Management Project ?in Nuozhuang Village in Rizhao City in Shandong Province

QIN Siwei， WU Bo

（No.8 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources， Shandong Rizhao 276826， China）

Abstract：Collapse geological hazard points in Nuozhuang village in Houcun town in Donggang district in Rizhao city has a large height difference and steep slope. From 1998 to 2021， local collapses have happened many times， and caused road and house damage. It will seriously threaten the safety of people's lives and property. In this paper， by using technical means， such as on-site investigation， geological surveying and engineering survey， main causes of instability in collapsed bodies have been identified， and the stability has been analyzed. By using the circular arc sliding slice method， the slope stability coefficient is calculated as 0.761. It is indicated that the slope is in an unstable state. ?After taking engineering treatment measures， such as slope trimming， masonry of retaining walls， interception （drainage） ditches， protection and greening engineering， the stability of the slope surface has beem calculated. The treated slope can meet the stability safety factor required by the specifications. The economic， social and environmental benefits brought about by geological disaster control engineering are highlighted.

Key words：Collapse; geological hazards; technical means; regulation engineering; Donggang district in Rizhao city; Shandong province

收稿日期：20231011；修訂日期：20231122；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

基金項目：2021年山東省級重點地質災害綜合治理專項資金項目；魯財資環(huán)指〔2021〕18號作者簡介：秦泗偉（1983—），男，山東日照人，高級工程師，主要從事環(huán)境地質、地質勘查工作；Email：bydh3699@163.com