蘭州某不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害分析

中圖分類號(hào)：P694 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2025）13-0104-05

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2025.13.024

Abstract：Thispaperconductsageological disasteranalysisonanunstableslopeinLanzhou.Thisslopeislocatedonthe southbankoftheYellowRiverintheurbanareaofLanzhouandisfrequentlyafectedbygeologicaldisastersduetocomplex geologicalstructuresandfrequenthumanengineeringactivies.Throughdetailedinvestigationandanalysisoftheslope's distributioncharacteristics，morphologicalfeatures，materialcompositiondeformationcharacteristics，ndiuencingfactos，the formationmechanismoftheslopeisrevealedanditsstabiltyisasesed.Theresearchindicatesthattopographcconditions， stratigraphiclithologyainfallarthquakes，andhumanngneringactivisjointlyifuenceeslopesstabilityIspseto thehazards posedbythisslope，remediationmeasuressuchasslopecutingandtrimming，anchorframestructures，skeletal slope protection，retainingwals，interceptionanddrainagechannels，andslopegreeningareproposedtoenhancetheslopesstability andprotectpeople'slivesandproperty.Thisstudynotonlyprovidesareferenceforthepreventionandcontrolofsimilar geologicaldisastersbutalsoemphasizestheimportanceofgeologicaldisastermonitoringandearlywarning，therebyholds theoretical and practical significance for urban construction and geological disaster prevention in Lanzhou.

Keywords：unstableslope；geologicaldisaster;distributioncharacteristics;materialcomposition；geologicaldisasterprevention and control

蘭州，這座坐落于黃河上游的關(guān)鍵都市，其復(fù)雜多變的地質(zhì)構(gòu)造與別具一格的地形地貌，為地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生提供了溫床。隨著城市化步伐的加速，人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的干預(yù)愈發(fā)顯著，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)大幅攀升。特別是在蘭州城區(qū)，黃河沿岸的斜坡區(qū)域，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重威脅著民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，深入剖析蘭州某不穩(wěn)定斜坡的地質(zhì)災(zāi)害特征，探究其成因機(jī)制，評(píng)估穩(wěn)定性狀態(tài)，并提出針對(duì)性的防治措施，不僅具有理論價(jià)值，更具備實(shí)踐意義[1-2]。

蘭州城區(qū)坐落于黃土高原的西部邊緣，地質(zhì)構(gòu)造錯(cuò)綜復(fù)雜，地層巖性豐富多樣。黃河主流穿城流淌，塑造出獨(dú)特的河谷景觀。這種地貌特征使得斜坡地帶成為地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)域。加之蘭州城區(qū)人口密度大，城市建設(shè)如火如茶，對(duì)地質(zhì)環(huán)境的擾動(dòng)強(qiáng)烈，進(jìn)一步提升了地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)4。

不穩(wěn)定斜坡作為地質(zhì)災(zāi)害的重要表現(xiàn)形式，指的是在自然因素或人為活動(dòng)的影響下，斜坡巖土體發(fā)生形變、位移，進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)。一旦不穩(wěn)定斜坡失穩(wěn)，就可能觸發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成巨大威脅。因此，對(duì)不穩(wěn)定斜坡進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害分析，評(píng)估其穩(wěn)定性，是預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害、確保民眾生命財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)鍵舉措。

鑒于此，本文將對(duì)蘭州某不穩(wěn)定斜坡的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行深入分析，通過(guò)實(shí)地勘探、地質(zhì)調(diào)研等手段，探究其成因機(jī)制，評(píng)估穩(wěn)定性狀況。同時(shí)，借鑒國(guó)內(nèi)外的研究成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出有效的防治策略，為蘭州的城市建設(shè)與地質(zhì)災(zāi)害防治提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)與技術(shù)支撐[]。

1不穩(wěn)定斜坡分布特征

本研究區(qū)域坐落于蘭州市城區(qū)黃河南岸的N級(jí)階地前緣，依據(jù)地貌的成因及其外在形態(tài)，該區(qū)域被歸類為侵蝕-堆積型河谷地貌。研究區(qū)的斜坡前緣，即坡腳，與Ⅱ級(jí)階地的后緣相接，地勢(shì)相對(duì)平坦；而坡頂則延伸至Ⅳ級(jí)階地的臺(tái)地，呈現(xiàn)出開(kāi)闊且平坦的地貌。整體地形由西北向東南逐漸傾斜，南部地勢(shì)較高，北部則相對(duì)較低。臺(tái)地邊緣的人類活動(dòng)痕跡顯著，坡面呈現(xiàn)出凹凸不平的狀態(tài)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查確認(rèn)，研究區(qū)內(nèi)存在一處編號(hào)為X1的不穩(wěn)定斜坡，該斜坡對(duì)坡腳附近的一所中學(xué)師生、周邊工廠的員工以及過(guò)往行人構(gòu)成了不同程度的潛在威脅。

2不穩(wěn)定斜坡形態(tài)特征

X1不穩(wěn)定斜坡為自然形成的土質(zhì)斜坡，其平面形態(tài)呈現(xiàn)出不規(guī)則的長(zhǎng)條形狀，整體地勢(shì)西南高而東北低，坡向介于 之間。斜坡在橫向上的延伸長(zhǎng)度達(dá)到 5 5 0 m ，坡頂?shù)母叱谭秶s為 1 5 3 5～1 5 4 5 m ，而坡腳的高程則在 1 5 0 5～1 5 1 0 m 之間。斜坡的高差為 3 0 ～ 3 5 m ，坡度則在 之間，部分地段的坡度甚至達(dá)到了 。根據(jù)斜坡的現(xiàn)場(chǎng)分布及其形態(tài)特征，我們可以將其劃分為AB和BC兩段，這2段斜坡由一條沖溝分隔開(kāi)，如圖1所示。

處，其長(zhǎng)度約為 2 9 0 m 。該段的平面形態(tài)呈現(xiàn)出直線狀分布，而剖面形態(tài)則呈現(xiàn)出臺(tái)階狀，具體可分為2級(jí)。坡頂?shù)母叱虨?1 5 3 8 m ，坡腳的高程則為 1 5 0 8 m ，相對(duì)高差達(dá)到了 3 0 m 。在一、二級(jí)邊坡的中部平臺(tái)上，已有道路貫穿其中，高程范圍在 1 5 1 5～1 5 2 7 m 之間，平臺(tái)的寬度為 。其中，一級(jí)邊坡的坡頂高程為 ，坡腳高程為 ，相對(duì)高差在 6～1 7 m 之間；而二級(jí)邊坡的坡頂高程為 1 5 3 5 ～ 1 5 3 8 m ，坡腳高程為 1 5 1 5～1 5 2 7 m ，相對(duì)高差則在1 1～2 0 m 之間。這兩級(jí)邊坡的坡度均約為 ，坡面整體較為平滑。該段斜坡的坡頂為平臺(tái)及某家屬院，而斜坡的坡腳則緊鄰廠區(qū)、道路以及一所中學(xué)。斜坡的物質(zhì)組成主要包括第四系風(fēng)積黃土和沖積粉土砂黏土，坡面的植被覆蓋率較低，主要以少量的雜草為主（如圖2一圖5所示）。

BC段則位于斜坡的西北端，從寬大的沖溝一直延伸至已建的錨桿格構(gòu)治理工程道路以上。BC段斜坡的長(zhǎng)度為 2 6 0 m ，其平面形態(tài)呈現(xiàn)出不規(guī)則曲線狀，而剖面形態(tài)則呈現(xiàn)出折線狀。該段斜坡的上部坡度較為平緩，而下部則較為陡峭，坡度范圍在 之間，部分地段的坡度甚至達(dá)到了 。坡頂?shù)母叱虨?1 5 4 0 ～ 1 5 4 5 m ，坡腳的高程為 1 5 0 8～1 5 1 0 m ，相對(duì)高差為 3 2 ～ 3 5 m 。坡腳處原為民房，但現(xiàn)已被拆除并廢棄，房屋拆除后留下的建筑垃圾堆積在原地，坡面上雜草叢生。該斜坡的物質(zhì)組成同樣主要包括第四系風(fēng)積黃土和沖積粉土砂黏土。在坡腳的局部地段，受人類工程活動(dòng)的影響，坡體的坡度較大，可見(jiàn)豎向節(jié)理將土體切割成 1 0 ～ 3 0 c m 的塊體，這些塊體隨著風(fēng)化和雨水的作用不斷剝落。該段斜坡的坡頂為平臺(tái)及上山道路，斜坡中部有一條上山道路，而斜坡的坡腳則緊鄰居民區(qū)、道路以及一所中學(xué)（如圖6一圖9所示）。

AB段位于某小區(qū)的西側(cè)，一直延伸至寬大的沖溝

3不穩(wěn)定斜坡物質(zhì)組成

針對(duì)X1斜坡的不穩(wěn)定性，其物質(zhì)組成主要為土壤依據(jù)土壤顆粒的構(gòu)成及其在工程地質(zhì)特性上的差異，AB段與BC段的斜坡地層自下而上展現(xiàn)出不同的層次。

首要層次是馬蘭黃土，厚度約為 1 5 m ，主要經(jīng)由風(fēng)力搬運(yùn)沉積而成，色彩以黃、褐黃為主，偶見(jiàn)灰黃。該王層孔隙大，結(jié)構(gòu)松散，垂直節(jié)理顯著，缺乏層理，具有濕陷特性，遇水后易于解體。其厚度隨地形起伏而變化，主要由石英和長(zhǎng)石構(gòu)成，且富含碳酸鈣鹽。馬蘭黃土的密度介于稍密至中密之間，其濕陷系數(shù)最高可達(dá)0.125，自重濕陷系數(shù)最高為0.057，當(dāng)濕陷系數(shù)超過(guò)0.07時(shí)，被視為強(qiáng)烈濕陷性黃土。

其次是沖洪積堆積的粉土（ ，主要分布于斜坡的中下部，構(gòu)成了黃河的IV級(jí)階地。其顏色為黃色，呈現(xiàn)水平層理，含有少量卵石和圓礫，密度稍密，濕度適中，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度較低，厚度通常在 8 ～ 3 0 m 之間。

最后是砂礫卵石層 ，位于斜坡底部，同樣是黃河IV級(jí)階地的組成部分。其顏色為青灰，質(zhì)地密實(shí)，磨圓度良好，形狀多為圓形至次圓形，顆粒級(jí)配和分選性均較好。粒徑在 2～2 0 m m 之間的顆粒占比 2 0 % ～ 2 5 % ， 2 0～8 0 m m 的顆粒占比 45 % ～ 6 5 % ，其余為1 5 0～2 0 0 m m 的顆粒。該層厚度一般在 2～5 m 之間，最厚處可達(dá) 8 m 。

4不穩(wěn)定斜坡變形特征

X1斜坡的AB段與BC段均以粉土為主要構(gòu)成，其中AB段呈現(xiàn)2級(jí)坡度，且坡度較陡，坡體順直。由于長(zhǎng)期受雨水侵蝕和沖刷，坡面出現(xiàn)了小范圍的垮塌、土塊脫落以及垂直裂縫等變形現(xiàn)象，坡腳處積累了大量的溜滑物質(zhì)。這些溜滑現(xiàn)象多發(fā)生在二級(jí)坡坡腳，寬度通常不超過(guò) 8 m ，方量一般小于 。而B(niǎo)C段坡面則顯得凹凸不平，多處被人為開(kāi)挖用于房屋建設(shè)。同樣受雨水侵蝕和沖刷的影響，坡面也出現(xiàn)了類似的變形跡象，溜滑及土塊掉落多發(fā)生在一級(jí)坡坡腳，寬度一般不超過(guò) 1 0 m ，方量小于 。特別值得一提的是，一級(jí)坡坡頂出現(xiàn)了拉張裂縫，裂縫寬度通常在 0 . 5～3 c m 之間，延伸長(zhǎng)度在 1 . 5～4 m 之間。

5地質(zhì)災(zāi)害影響因素分析

X1斜坡，長(zhǎng)期遭受雨水侵蝕切割，地形破碎，坡度陡峭，具備良好的臨空條件。其構(gòu)成主要為風(fēng)積黃土與黃土狀粉土，結(jié)構(gòu)疏松，垂直節(jié)理發(fā)育，遇水后極易發(fā)生滑動(dòng)和塌陷。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與綜合分析，我們發(fā)現(xiàn)該區(qū)域斜坡變形的成因頗為復(fù)雜，主要包括不合理的人類工程活動(dòng)（如削坡建房、修建道路）以及降雨等因素。

5.1 地形條件

該不穩(wěn)定斜坡坡體臨空條件優(yōu)越，坡高在 2 5～4 0 m 之間，平均坡度較大，部分區(qū)域甚至接近直立。這種地形條件為斜坡失穩(wěn)提供了基礎(chǔ)，也為潛在崩塌、滑移提供了良好的地形條件。

5.2 地層巖性

斜坡主要由馬蘭黃土與沖積粉土構(gòu)成，形成“雙層異質(zhì)\"結(jié)構(gòu)體。上部馬蘭黃土巖性主要為粉土，下部沖積粉土巖性則為粉質(zhì)黏土。土層間存在的異性結(jié)構(gòu)面，在適宜條件下易形成軟弱結(jié)構(gòu)面，進(jìn)而發(fā)展為滑動(dòng)面，為斜坡滑動(dòng)變形提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。馬蘭黃土雖在天然狀態(tài)下具有較大的自然休正角，但遇水后其力學(xué)性質(zhì)顯著下降，易于滑動(dòng)或坍塌。下部沖積粉土遇水后同樣會(huì)軟化，形成軟弱結(jié)構(gòu)面，加劇斜坡的不穩(wěn)定性

5.3 降雨影響

現(xiàn)場(chǎng)勘查顯示，該區(qū)域地下水不發(fā)育，對(duì)斜坡穩(wěn)定性影響較小。但斜坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，坡面垂直裂縫發(fā)育，植被覆蓋率低，易于降水下滲。降水導(dǎo)致土體飽和、軟化后，抗剪強(qiáng)度急劇降低，形成軟弱結(jié)構(gòu)面，從而引發(fā)斜坡變形。夏季暴雨頻發(fā)，加之排水系統(tǒng)不完善，使得雨水大量滲入坡體，進(jìn)一步加劇了斜坡的不穩(wěn)定性。

5.4地震因素

地震是斜坡破壞的重要影響因素。近年來(lái)，如2023年積石山地震等強(qiáng)烈地震，導(dǎo)致坡體松動(dòng)、裂縫出現(xiàn)，加劇了斜坡的累進(jìn)性變形。

5.5 人類活動(dòng)影響

人類工程活動(dòng)，如切坡建房、修建道路等，是該區(qū)域不穩(wěn)定斜坡形成的主要因素。不合理的削坡角度和排水系統(tǒng)不完善，使得斜坡在降雨、地震等觸發(fā)因素下更易發(fā)生變形。

6 不穩(wěn)定斜坡危害評(píng)估

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料，結(jié)合人口密度、建筑物分布、財(cái)產(chǎn)集中程度及承災(zāi)對(duì)象易損性等因素，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該不穩(wěn)定斜坡的險(xiǎn)情等級(jí)進(jìn)行了評(píng)估。

6.1地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

近年來(lái)，受地震、強(qiáng)降雨及人為活動(dòng)等因素影響，該區(qū)域小型地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。每年7一9月降雨量大時(shí)，斜坡常發(fā)生小規(guī)模溜滑、垮塌。近年來(lái)已發(fā)生多起崩塌滑坡災(zāi)害，對(duì)坡腳學(xué)校師生及附近廠區(qū)工人等構(gòu)成嚴(yán)重威脅。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)各種小型災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約200萬(wàn)元。根據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，該不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情為小型。

6.2地質(zhì)災(zāi)害潛在威脅

危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)分布有蘭州某中學(xué)師生、2所廠區(qū)及工人、過(guò)往居民等共計(jì)約1150人，道路 9 0 0 m ，社會(huì)財(cái)產(chǎn)高度集中，威脅資產(chǎn)約達(dá)1.2億元。不穩(wěn)定斜坡變形對(duì)此區(qū)域人員構(gòu)成直接威脅，同時(shí)影響該區(qū)的社會(huì)管理、學(xué)習(xí)生活秩序及地質(zhì)環(huán)境。綜上所述，該X1不穩(wěn)定斜坡直接威脅斜坡上下師生及廠區(qū)工人等共計(jì)約1150人，威脅資產(chǎn)約1.2億元，險(xiǎn)情等級(jí)為特大型。

7治理方案建議

針對(duì)蘭州某中學(xué)X1不穩(wěn)定斜坡的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，依據(jù)既定的防治目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)、著重圍繞該斜坡展開(kāi)防治工作，旨在保護(hù)蘭州某中學(xué)的師生及過(guò)往居民的安全。該斜坡的不穩(wěn)定性主要源于其高度與陡峭的坡度，在強(qiáng)降雨的影響下，坡體穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致黃土斜坡發(fā)生破壞與變形。基于上述核心理念，結(jié)合本地區(qū)的防治實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出以下治理策略：削坡減載、錨桿框架加固、骨架護(hù)坡防護(hù)、擋土墻支撐、截排水系統(tǒng)構(gòu)建以及坡面生態(tài)恢復(fù)。

① 首先，對(duì)不穩(wěn)定斜坡進(jìn)行1：1.2比例的削坡減載處理，隨后在AB段上坡與BC段下坡設(shè)置錨桿框架，同時(shí)在AB段下坡局部采用骨架護(hù)坡進(jìn)行保護(hù)，BC段局部則運(yùn)用錨索框架進(jìn)行加固； ② 在斜坡底部設(shè)置仰斜式擋土墻，以增強(qiáng)斜坡前緣的抗滑能力。擋土墻的高度與厚度需依據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定，以滿足抗滑要求，從而提升斜坡的整體穩(wěn)定性； ③ 在錨桿框架梁頂、擋土墻墻腳以及西側(cè)削坡區(qū)域修建截排水渠，以有效引導(dǎo)水流； ④ 在錨桿框架與骨架護(hù)坡內(nèi)部進(jìn)行植被綠化，同時(shí)在西側(cè)削坡區(qū)域撒播草籽進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)； ⑤ 此外，在坡頂?shù)缆吠鈧?cè)增設(shè)防護(hù)墩，防止雨水順坡面流淌，同時(shí)在墩頂安裝護(hù)欄，確保人員安全。

8結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)蘭州某中學(xué)X1不穩(wěn)定斜坡的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行深入分析，揭示了其成因機(jī)制，評(píng)估了穩(wěn)定性狀況，并提出了針對(duì)性的防治措施。研究指出，該斜坡的穩(wěn)定性受到地形、地層、降雨、地震及人類活動(dòng)等多重因素的共同影響，極易引發(fā)滑坡、崩塌等災(zāi)害。針對(duì)此問(wèn)題，本文提出了一系列治理措施，包括削坡減載、加固結(jié)構(gòu)、改善排水及生態(tài)恢復(fù)等，旨在降低坡度、增強(qiáng)抗滑力、優(yōu)化排水條件，從而提升斜坡的穩(wěn)定性。這些措施的實(shí)施，不僅能夠有效保障蘭州某中學(xué)師生及過(guò)往居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，還能維護(hù)該區(qū)域的社會(huì)秩序與學(xué)習(xí)生活環(huán)境。同時(shí)，該治理方案也為類似地質(zhì)災(zāi)害的防治提供了有價(jià)值的參考。

綜上所述，對(duì)蘭州某中學(xué)X1不穩(wěn)定斜坡進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害分析與防治，具有重要的理論與實(shí)踐價(jià)值。未來(lái)，應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)警工作，提升防治能力，確保人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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