松桃縣永安鄉沙堡村半溝泥石流發育特征及工程治理措施

摘要：泥石流是自然斜坡中常見的一種地質災害，特別是砂泥巖互層的地層中，在我國西南地區分布較為廣泛。以松桃縣永安鄉沙堡村半溝泥石流為研究對象，在地質調查的基礎上，通過對泥石流巖土體特征的研究，利用鉆孔側斜的方式對泥石流運動進行監測，深入分析泥石流發育特征。通過對泥石流發育特征及工程治理措施進行研究，為泥石流防治工程治理措施提供數據支撐。

關鍵詞：泥石流發育特征地質災害工程治理

中圖分類號：P642

DevelopmentCharacteristicsandEngineeringGovernanceMeasuresofBangouDebrisFlowinBangou，ShabaoVillage，Yong’anTownship，SongtaoCounty

JINGShuyuan

115thGeologicalBrigade，BureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopmentGuizhouProvince，Qingzhen，GuizhouProvince，551400China

Abstract：Debrisflowisacommongeologicalhazardinnaturalslopes，especiallyintheinterbeddedlayersofsandandmudstone，whichiswidelydistributedinthesouthwesternregionofChina.TakingthedebrisflowinBangou，ShabaoVillage，Yong'anTownship，SongtaoCountyastheresearchobject，basedongeologicalinvestigation，thecharacteristicsoftherockandsoilmassofthedebrisflowarestudied，andthemovementofthedebrisflowismonitoredusingboreholeinclinationmeasurement，deeplyanalyzingthedevelopmentcharacteristicsofthedebrisflow.Bystudyingthedevelopmentcharacteristicsandengineeringgovernancemeasuresofdebrisflows，datasupportisprovidedfortheengineeringgovernancemeasuresofdebrisflowpreventionandcontrol.

KeyWords：Debrisflow;Developmentcharacteristics;Influencingfactors;Engineeringgovernance

通過對永安鄉沙堡村半溝組地質構造條件、地形地貌、地層結構特征的分析研究，本文總結出了泥石流發育特征。根據發育特征及穩定性評價分析結果為泥石流防治方案提供技術依據[1]，最終確定泥石流防治綜合方案，以達到消除地質災害隱患，確保人民群眾的生命財產安全的目的。

1泥石流區概況

1.1地理位置

研究區位于貴州省松桃縣西部的永安鄉沙堡村半溝組，距永安鄉駐地僅4.8km，距松桃縣距離約112km。交通以公路為主，有鄉村道路Y012從勘查區旁邊經過，可連接省道S314通往縣城及省會等地，交通基本便利。

1.2泥石流概況

2014年7月10—18日，貴州省松桃縣永安鄉普降連續大雨，導致永安鄉沙堡村半溝-中茶嶺-白果樹等村寨所在的溝谷發生泥石流地質災害（以下稱“半溝泥石流”），致使10余戶村民的房屋被泥石流掩埋、損毀，同時淹沒農田、毀壞道路等，嚴重威脅沙堡村幾個村民組共計289戶1011人的生命財產安全，同時威脅永安鄉沙堡村白巖完小15名教師，106名學生及教學樓、宿舍樓、食堂等，總威脅人數達1132人[2]。

1.3地層巖性

調查區出露的地層主要有第四系殘坡積層（Q4el+dl）、泥石流堆積層（Q4df）以及寒武系中統平井組（?2p）、高臺組（?2g）、下統清虛洞組（?1q）、明心寺-金頂山組（?1m-j），現分述如下。

1.3.1第四系殘坡積層（Q4el+dl）

殘坡堆積物主要分布在沖溝兩側斜坡上，巖性為黏土及碎石土等，該層最大厚度為3.5m，最小厚度為0.5m，結構較為松散，透水性強。

1.3.2寒武系中統平井組（?2p）

該層主要出露于泥石流溝道的堆積區域，巖性為灰、深灰色厚層至塊狀條帶狀灰巖、白云質灰巖及白云巖。

1.3.3寒武系中統高臺組（?2g）

該層主要出露于泥石流溝道的堆積區域，巖性為淺灰、深灰色薄層及片狀白云巖、泥質白云巖。

1.3.4寒武系下統清虛洞組（?1q）

該層主要出露于泥石流溝道的堆積區域，巖性上部為灰色薄層狀白云巖及泥質白云巖，中下部為灰色厚層狀灰巖，巖層產狀：300°∠56°。

1.3.5寒武系下統明心寺-金頂山組（?1m-j）

該層主要分布于物源區，巖性上部為黃綠色、灰綠色中至厚層砂巖、砂質頁巖及頁巖，夾扁豆體灰巖，中部為黃綠色頁巖夾砂巖，下部為深灰色薄至厚層灰巖。主要屬軟質巖類巖組，巖體表層呈強風化至中風化狀，較為破碎，大部分呈碎裂狀，局部呈塊體狀或層狀結構，力學強度低，工程力學性質差[3]。根據現場勘查結果結合室內試驗，提出巖土體物理、力學指標及承載力特征值見表1。

1.4地質構造

在區域構造上，松桃縣地處揚子準地臺與華南皺褶帶交會部位，其主體西部位于揚子準地臺之黔北臺隆遵義斷拱鳳岡北北東向構造變形區，東部位于揚子準地臺之黔北臺隆遵義斷拱貴陽復雜變形區。永安鄉處于鳳岡北北東向構造變形區，區內地質構造較為復雜，褶皺、斷裂呈北、北東向展布。

2泥石流發育特征

半溝泥石流溝域形態為“勺型”，溝域縱向長度2.46km，平均寬度0.61km，溝域匯水面積2.31km2?？辈閰^內屬侵蝕低中山溝谷地貌，地形切割深，起伏大，溝谷發育（特別是季節性沖溝發育），

半溝泥石流主要物源包括岸坡沖刷侵蝕物源和溝道堆積物源等兩類[4]，物源總量估計為46.53×104m3，可參與泥石流活動的動儲量為8.03×104m3。

泥石流形成區可以分為清水區和物源區：泥石流形成區（清水區）分布于半溝上游，位于海拔1230～1540m，面積約0.85km2，泥石流形成區地形地貌為高陡斜坡，坡度較大。斜坡上植被發育，第四系覆蓋較薄不會形成泥石流物源成分。

泥石流流通區總體上為“V”型谷地貌，局部為“U”型谷地貌溝谷上窄下寬，寬度約5～15m，由于坡降大、土層厚，從而導致主溝下蝕及側蝕作用強烈。

泥石流固體物質主要堆積在半溝下半段的地形稍緩的溝道內，該段溝道長約1.5km，地形坡降約600‰～120‰，堆積寬約10～25m，面積約2.5×104m2，堆積厚度約0.5～2.0m，泥石流堆積物總量約3.3×104m3。堆積物由碎、塊石和砂礫石土組成，一般呈次棱角狀～次圓狀，粒徑2～20cm居多，塊石所占比例約20%～30%，分選性差。顆粒粒徑變化范圍較大，最大塊徑為0.8m×0.5m×0.5m。

3泥石流成因及影響因素分析

3.1豐富的松散固體物質條件

半溝主溝所處的第四系松散層分布范圍廣且厚度較大，且物源區地層為軟質巖組及軟硬相間巖組，巖土體風化嚴重，結構松散，可能參加泥石流活動的松散固體物質儲量約46.53×104m3，這為泥石流的發生提供了充足的物源。

3.2適宜的地形條件

半溝上游地形較陡，平均縱坡降353.6‰，特別是陡坡區縱比降高達465‰，較陡的溝道為泥石流的形成提供了較好的勢能條件。

3.3充足的水源條件

半主溝流域降雨量豐富，年均降雨量1383mm，最大年降水量2295mm，降水量年內分配不均，全年降水量最多是4—8月，為868.22mm，占年總量的62.78%；9—10月降水量為218.83mm，占比15.82%。并且降水量隨地形增高而加大，為泥石流暴發提供了充足的水源條件。

以上3個因素相輔相成，必將促進泥石流的形成發生。根據現場調查，現溝內可參與泥石流活動的固體物源動儲量達8.03×104m3，儲量相對較大，而且由于2014年發生泥石流后，溝內固體物源結構松散，下一次啟動暴發泥石流的臨界降雨量相對減小，因此預計未來還可能發生3～4次較大規模泥石流。

4泥石流防治措施

根據現場勘查結果結合室內試驗，提出巖土體物理、力學指標及承載力特征值見表2。

綜合上述方法以及防洪標準要求，根據半溝泥石流的特點，該泥石流治理工程均按照100年一遇暴雨（p=1%）標準進行設計。

據現場調查，由于半溝主要誘發因素為暴雨，因此要做好排水工程[5]。

對具體治理方案提出如下建議：攔擋壩+短排導槽+截排水+生物加固。

4.1攔擋壩

在半溝流通區域設置3座攔擋壩，設置于半溝村民組房屋上游，地形具有“卡扣”作用的位置，主要作用是攔截泥石流中固體物質，使水流通過該處，到達下面的排導槽。

4.2排導槽

由于泥石流暴發的因素主要是暴雨，因此建議沿溝道修筑排導槽，主要布置于攔擋壩下游的溝道內，通過控制水流方向和流速，防止對半溝村民住房等生命財產構成威脅。與方案二不同的是，排導槽延伸至村民房屋下游200m處，溝谷下游作為泥石流停於場所。

4.3截排水

由于泥石流物源物質主要為暴雨作用下坡面松散堆積物的沖刷形成，因此，采用治水的方法減少泥石流物源的啟動規模，減少泥石流危害。在物源區坡體上布置截排水溝疏導地表水，并導入排導槽中，減少松散物源的啟動規模。

4.4生物加固

泥石流溝物源主要來源于坡體松散的堆積體，人類工程活動造成坡體表面植被減少，坡體表層土體松散，易于發生泥石流。因此，對坡體采取退耕還林，采用種植喬木、灌木等方式穩固坡體，達到治理泥石流的目的。

5結語

勘查表明，流域內具有泥石流發育的良好條件。從地形地貌上看，半溝流域內相對高差大，地形陡峻，溝谷縱坡較大，有利于泥石流物質的匯集和成災；從物源條件上看，溝內泥石流固體物源豐富，可提供泥石流的固體物源總量46.53×104m3，可參與泥石流活動的動儲量8.03×104m3，其中坡面侵蝕物源約6.29×104m3，占總物源量的78%；從水源條件上看，半溝降雨充沛，清水區地形陡峻，水源條件豐富。因此半溝具備發生泥石流的基本條件，如果遭受大的暴雨作用，可能發生中等規模的泥石流災害。

參考文獻

[1] 白永健，王運生，葛華，等.金沙江深切河谷百勝滑坡演化過程及成因機制[J].吉林大學學報（地球科學版），2019，49（6）：1680-1688.

[2] 方波，李仁江，冷先倫，等.金沙江庫岸牛滾凼堆積體滑坡穩定性分析[J].勘察科學技術，202（6）：25-30，48.

[3] 楊校輝，周廷昱，刁顯鋒，等.江水沖刷與降雨耦合作用下堆積體滑坡模型試驗[J].蘭州大學學報（自然科學版），2022，58（4）：483-491.

[4] 王立朝，溫銘生，馮振，等.中國西藏金沙江白格滑坡災害研究[J].中國地質災害與防治學報，2019，30（1）：1-9.

[5] 楊校輝，張志偉，郭楠，等.持續降雨作用下折線型滑裂面堆積體滑坡穩定性分析[J].巖土工程學報，2022，44（Z1）：195-200.