甘肃省陇南市礼县雷王乡龙潭村滑坡工程治理探究.pdf

118|CHINA HOUSING FACILITIES技术探讨引言经研究，滑坡指的就是在一定的地形、地质条件下，因为破坏力学平衡的各种自然或者是人为因素所产生的影响，山坡上的不稳定土体在重力的影响下，沿着山坡内部的某一个柔软面做滑动变形的现象。控制滑坡的主要因素有岩土性质以及地形地貌条件，包括地质构造等一系列的内容。因为我国 70%地域都是山区，所以滑坡发生的密度是比较大的，频率也非常地高，这也使我国成为世界上滑坡危害比较严重的国家之一，当今随着山区的不断开发建设，大量工程中出现的边坡常常因为处置不当而导致出现滑动的现象，滑坡灾害频出，因此对于滑坡危害进行研究，并且提出相应的应急治理设计是非常的具有现实意义的1。1 滑坡概况甘肃省礼县雷王乡龙潭村滑坡具体位于县城西南侧，近几年受连续强降雨影响，龙潭村滑坡西北侧中下部相继出现了不同程度的拉张裂缝变形迹象，裂缝总体呈“WN-ES”向延伸，缝宽 3 5cm 不等，多呈“弧”状分布。尤其是陇南 2017 年“8.7”特大暴洪对滑坡区的影响较大，致使滑坡体西北侧中下部在 2018 年 4 月-5 月，坡体出现多组裂缝，部分道路地段及周边出现陷穴或落水洞（见图 1）。由于龙潭村滑坡近期出现的局部变形迹象，给居住在滑坡体上及滑坡体东北侧的居民带来了极大的心理恐慌，滑坡变形影响范围内居民的生命与财产安全，故需对龙潭村滑坡采取应急治理是十分必要的，这不仅保护了当地居民的安全，也为区内居民创造一个平安、和谐的生活环境2。通过现场调查龙潭村滑坡危害特征与变形影响范围，在初步查清老滑坡的基本特征前提下，重点对龙潭村滑坡变形阶段展开了勘查。重点勘查区最终确定范围为：东北侧以山脊为界，南侧扩至进村硬化水泥道路，西侧以滑坡前缘沟道为界。重点勘查区长约 286m，宽约 270m，面积约 0.07km2。滑坡区面积约 0.45km2。勘查区位于甘肃省礼县雷王乡，属温带大陆性季风气候区，境内气候差异较大，多年平均气温 9.9；多年平均最高气温 15.9，多年极端最高气温 35.6（1966年 6 月 19 日）；多年平均最低气温 5.2，极端最低气温-20.1（1977 年 1 月30 日），最大冻土深度 60cm。区内多年平均降雨量为 489.9mm，降水量年变率在15%20%之间，年最大降水量 754.2mm，年最小降水量为 390.8mm。日最大降水量 116.3mm，1 小时最大降水量出现于 1966年 7 月 21 日，雨量达 52.6mm。年内降水分配不均匀，全年降水集中在 69 月份，占年降水量的 64%，且暴雨集中而频繁，15 月份雨量逐月递增，10 月份以后雨量明显减少（见图 2）。勘查区标准冻土深度为 0.54m龙潭村滑坡位于南北向黄土梁的西侧坡体，平面形态呈“半圆形”，前缘沟底高程为 1608m，后缘梁顶高程为 1763m。滑坡体长 626m，前缘宽 357m，后缘宽 514m，主滑方向 316，滑坡体坡度 18 23。滑坡后缘形成坡度达 78 82、高差20m 的陡崖，陡崖坡顶为台阶状黄土梁地；滑坡侧壁明显，高差 5 10m 不等。根据野外调查推断，滑体平均厚 16m，滑坡体积为 436.2104m3，规模为大型（滑坡体积介于 100 1000104m3 之间）。2 滑坡形成的基本条件以及其危害和相应的影响因素2.1 滑坡形成的基本条件产生滑坡的基本条件就是斜坡体前有滑动的空间，两侧存在着切割面，如我国的西南地区，尤其是西南丘陵地区，最为基本的地形地貌特征其实就是山体非常的多，而且地势比较陡峭，土壤结构非常疏松，容易出现积水，沟谷河流遍布在整个山体当中，与之相互切割，因此就会形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体以及切割面，导致滑坡灾害频繁。从滑坡的物质组成来看，本身具备着松散土层以及碎石土和风化壳，整体的抗剪强度比较低，容易出现变形面下滑，坚硬岩石中因为岩石的抗剪强度比较大，能够经受比较大的剪切力，而不出现变形滑动，但是如果岩体当中本身存在着滑动面，尤其是在暴雨之后，由于水在滑动面上的浸泡，所以就会使其抗剪强度大幅度的下降而出现滑动的问题。降雨对于滑坡的影响是非常大的，降雨对于滑坡的主要作用表现在雨水的大量下渗导致了斜坡上的土石层饱和，甚至在斜坡下部的隔水层上面出现了积水，从而增加了滑体的重量，降低土石层的抗剪强度，导致出现了滑坡。不少滑坡本身具备着大雨大滑，小雨小滑，无雨不滑的特点。除此之外，地震对于滑坡的影响也非常大，究其原因，就在于地震的强烈作用会导致斜坡土石的内部结构出现一定的破坏跟变化，原有的结构面会出现张裂和松弛的问题。再加上地下水也存在着很大的变化，尤其是地下水位的突然升高或者是降低对于斜坡稳定是非常不利的。另外一次强烈地震的出现往往会伴随着非常多的余震，在地震力的反复冲击下，斜坡土实体就会非常容易出现变形的问题，最终就会发展成滑坡3。甘肃省陇南市礼县雷王乡龙潭村滑坡工程治理探究岳伟/甘肃省有色工程勘察设计研究院甘肃兰州730000摘要：本文以甘肃省陇南市礼县雷王乡龙潭村为例，对滑坡应急治理工程设计进行探讨。本文从甘肃省陇南市礼县雷王乡龙潭村的地理位置入手，通过对实地勘查情况的分析，探讨甘肃省陇南市礼县雷王乡龙潭村滑坡出现的原因以及合适的应急治理工程设计措施。关键词：滑坡；应急处理；工程设计图 1龙潭村滑坡全貌及变形迹象图 2礼县雷王乡降水量图1192023.07|技术探讨2.2 滑坡主要产生地危害2.2.1 人员伤亡滑坡经常会带来大量的岩石以及土壤、水，容易卷走以及淹没人们的家园，包括各种生存设施，在比较严重的山体滑坡事件当中还会有可能导致人员伤亡。2.2.2 经济损失滑坡灾害必然会对于附近的交通或者是电力以及给水等一系列的基础设施造成严重影响，还有可能会给当地的经济带来无法估量的损失。2.2.3 生态环境破坏滑坡问题一旦出现，必然会对于原生态环境造成非常大的影响，导致水、土以及气出现严重的污染。2.3 影响因素2.3.1 岩层以及地形不同的岩层以及地形对于滑坡的发生，包括整体的危害程度都存在着很大的影响，如比较脆弱的岩石，包括非常陡峭的峭壁，就很容易造成滑坡。2.3.2 水分水分对于滑坡也会产生非常大的影响，水分比较多的山坡更容易出现滑坡，而且通常滑坡也会伴随着非常大的水流。2.3.3 气候变化气候变化同样会对于滑坡造成很大的影响，如气温的突然升高，就会导致冰雪出现融化，直接加剧了滑坡的风险。3 滑坡应急治理方案建议3.1 应急治理的原则根据本次滑坡变形的形成、滑坡体特征及成灾方式，结合治理的指导思想，拟定了以下应急治理原则。3.1.1 应急防治原则（1）开挖排水沟以及截水沟，把地表水引出危险区，当滑坡或者是崩塌体并不是非常稳定的时候，或者是后边山坡仍存在着滑动或者是崩塌危险的时候，可以根据现场的具体情况迅速地开挖排水沟或者是截水沟，拦截流入危险区域的地表雨水，或者是把滑坡和崩塌区的地表水引出该区域。在不稳定的滑坡以及崩塌体上修筑排水沟的时候，一定要注意地的稳定性，并且采取夯填塑料布等一系列的防渗措施。（2）及时封堵裂缝，防止地表水直接渗入，在滑坡后缘出现裂缝的时候，应该及时回填或者是封堵，防止雨水沿着裂缝渗入，滑坡可以选择直接用塑料布覆盖，也可以选择回填土封闭，还可以用预制混凝土盖板覆盖。（3）用重物反压坡脚，减缓滑坡的滑动，当地面在山坡前缘隆起或者是推挤的时候，表明滑坡即将滑动，此时应该尽快在前沿堆积砂石，抑制滑坡继续发展，为产权转移以及滑坡综合治理赢得更加充足的时间。（4）在后缘可以实施简单的减载工作，当滑坡仍然在变形滑动的时候，可以选择在滑坡的后缘拆除危房，并且清除部分土石方，以此来减小滑坡的滑动力，移走的土石方可以堆放到滑坡的前缘，以此来达到压脚的效果。3.2 应急防治目标与任务甘肃省礼县雷王乡龙潭村滑坡灾害应急防治工程的目标是：通过采取应急工程治理和冲沟、落水洞回填相结合的综合治理措施，以消除龙潭村滑坡变形区域段隐患对龙潭村 149 户 704 人的生命财产安全构成的威胁；通过龙潭村滑坡应急防治工程的实施，使滑坡地质灾害可能造成的经济损失和人员伤亡降至最低。具体任务主要有以下几点。（1）根据变形范围，准确圈定危害区，以便合理布设相应应急工程。（2）结合变形区域冲蚀沟走向，合理布设截排水渠，以免区域地表水无规则流淌，大量渗入坡体，从而加剧了原有斜坡体的不稳定性。（3）对变形区域内及周边已出现的落水洞、陷穴、冲沟进行回填夯实，以防止地表水灌入。3.3 应急防治工程措施建议根据上述预测分析，建议主要应急防治措施如下。（1）针对变形区域范围，建议修建截水渠。（2）对存在的多处落水洞、陷穴及 1 处冲沟进行夯实回填，以提高变形区域滑坡体的稳定性。（3）立即设置滑坡预警系统进行预警预报监测。（4）在应急治理工程施工完成后，立即开展全面勘查和永久防治设计，进一步查清滑坡的地质结构、形成的原因及滑动机理，并进行永久防治方案及设计的论证。3.4 应急治理工程具体方案经研究，滑坡目前比较常用的工程治理措施主要有排水渠，削坡减载以及加固支挡等一系列的措施，针对龙潭村滑坡应急变形区域的具体边界条件，灾害治理会产生不同的工程效果包括经济效益，而且也存在着各自的优缺点，所以我们根据实际情况提出两种方案，并且对其进行比选。3.4.1 方案一首先，需要结合应急治理区域的地形条件，沿着东北侧两处小冲沟处修建排导堤，平面形态近似喇叭形状，排导堤的小口需要顺接截水渠、水渠沿现有的道路内侧进行布置。其次就是在应急治理截水渠的中段存在两处都陡坎，高为 3m 4m 左右，而且这两处陡坎的局部垮塌比较严重，为了防止后期出现塌方，掩埋积水渠的现象，需要分别在两处陡坎的位置修建重力式挡土墙。另外，在两处陡坎之间发育一条小型冲沟口，松散堆积物非常的明显，为了防止沟口的道路跟截水渠不被小冲沟携带下的各种松120|CHINA HOUSING FACILITIES技术探讨散物掩埋，需要在小冲沟的中游包括进沟口的位置各修建一处谷坊坝。再者就是洪水形成的地表水，容易沿着现有道路入渗，水体的大量入渗不仅会导致路面出现大面积的塌陷，同时也会影响到截水渠，所以可以对于路面进行硬化处理。再者龙潭村滑坡应急治理区，也就是当地居民经常耕作的区域，村民来往非常频繁，为了方便村民正常出行，在拟建截水渠东北侧 60m 的位置需要修建一处盖板涵。最后就是对于滑坡变形区域，包括周边出现的落水洞以及陷穴等位置全部进行夯实回填，以防止水体大量的灌入直接影响原有滑体局部的稳定性，方案一治理工程概算总体投资费用大约为 230 万元4。3.4.2 方案二首先，需要对于滑坡变形区域东北侧 15 户居民进行搬迁处理，在实施搬迁之后，再对于变形区域实施工程治理措施，主要为修建截水渠和排导堤以及谷坊坝等一系列的工程。另外，对于区域当中存在着的冲沟和落水洞等进行回填，方案二在实施的时候整体概算投资大约为 400 万元。3.4.3 方案比选首先，从防灾减灾效果来看，方案一主要采取的是截水渠以及排导堤等一系列的综合性的治理措施，能够有效疏导滑坡变形区域当中的地表水。方案二选取的是搬迁避让加上工程治理的措施，能够让受威胁的群众彻底地避开泥石流的危害，工程措施在一定程度上是能够起到保护区域内未搬迁居民的安全的，防灾减灾效果会更加明显一些，所以如果站在防灾减灾角度的话，方案二是要比方案一更加优异的。其次，从实施难度上面来看，方案一主要选取的是工程防治措施，不涉及搬迁，而且施工区域仅限在滑坡变形区域，整体的施工难度比较小。方案二主要是搬迁避让，其中涉及大量村民的搬迁，当地可适宜作为村民安置点的地方比较少，所以搬迁的安置点选择很困难，如果从这个角度上来看，方案一优于方案二。最后是投资费用，方案一的整体费用为 230 万元，整体防治费用相对来说比较低，但是方案二的费用大约为 400 万元，投资费比较大，所以如果从这个角度出发，那么方案一优于方案二。因此从多个角度出发，对其进行分析综合比较之后发现，方案一总体上比方案二更加优越，所以最终选择的是方案一的综合治理。4 结论和建议4.1 结论（1）近几年受连续强降雨影响龙潭村滑坡西北侧中下部相继出现了不同程度的拉张裂缝变形迹象，裂缝总体呈“WN-ES”向延伸，缝宽 3 5cm 不等，多呈“弧”状分布，尤其是陇南 2017 年“8.7”特大暴洪对滑坡区的影响较大，致使滑坡体西北侧中下部在 2018 年 4 月-5 月，坡体出现多组裂缝，部分道路地段及周边出现陷穴或落水洞。根据地质灾害灾情分级标准，龙潭村地质灾害灾情为中型。（2）勘查区最终确定范围为：东北侧、南侧以山脊为界，西侧以滑坡前缘沟道为界。勘查区长约 600m，宽约 451m，面积约 0.27km2。（3）勘查区地貌单元属构造剥蚀低中山区，地势总体东北高，西南低，海拔 1750 1610m，相对高差 140m，原始斜坡体坡度 28 38，坡下中下部侵蚀切割的小冲沟较发育，沟谷呈典型“V”字形，沟谷深 8 10m 不等。（4）勘查区地质构造为江口茨坝弧形断裂（F1）：总走向为近南北向，呈反“S”型。北段倾斜正西，南段倾斜南西西，勘查区出露长度 3.37km，为正断层，该断层近北北东向穿过刘家石沟流域洪积扇前缘地带。（5）勘查区出露地层主要有新近系（N）和第四系（Q）。（6）勘查区土对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。（7）勘查区抗震设防烈度为度区，属第二组，设计基本地震加速度值为 0.30g，场地特征周期为 0.40s。（8）龙潭村滑坡属黄土泥岩顺层滑坡，前缘宽 357m，后缘宽 514m，主滑方向 316，滑坡体坡度 18 23。滑坡后缘形成坡度达 78 82，滑体平均厚 16m，滑坡体积为 436.2104m3，规模为大型。（9）龙潭村滑坡隐患威胁危害滑坡变形段北侧及滑坡体上 149 户 704 人的安全，威胁财产约 2200 万元。地质灾害险情等级为大型。4.2 建议（1）建议在应急施工期间，应加强危害区周边的变形监测。（2）治理区建筑材料易于采购，水、电、交通条件便利，场地工程地质条件较好，宜于布置防治工程构筑物。结语滑坡作为一种自然灾害，常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失，有的甚至是毁灭性的灾难。滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等，有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。对于城镇而言，滑坡常常砸埋房屋，伤亡人畜，毁坏田地，摧毁工厂、学校、机关单位等，并毁坏各种设施，造成停电、停水、停工，有时甚至毁灭整个城镇。因此，滑坡应急治理工程是重要且必要的，应从治理地区的实际环境和地理位置出发，分析滑坡形成的因素，针对性地进行相关的治理措施，保障人民的生命安全和财产安全，推动人与自然和谐发展。参考文献1 刘如珍,韩金明.兰州市桃树坪滑坡应急治理工程设计 J.甘肃科技,2005,21(1):49-51.2 魏作安,万玲,贺建波,等.重庆西山坪西园建材厂滑坡应急抢险治理工程设计与研究 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