子洲縣石溝村黃土滑塌災害及治理方案

高立強

(陜西省煤田地質局一八五隊，陜西榆林 719000)

1 概述

陜北黃土高原地區溝壑縱橫，高陡邊坡多，居民多居住在溝谷兩岸及黃土坡腳下，近年來，不斷發生黃土滑坡、滑塌災害，據調查，全縣有各類地質災害128處，其中滑坡78處，崩塌44處，這些地質災害點嚴重威脅著居民的生命安全。子洲縣就是一個典型的黃土高原地區，石溝村滑塌發生地位于子洲縣城南約150 m處，地處大理河右岸，左岸階地有青銀高速公路，北側有石溝村至縣城水泥公路，河谷川臺區交通條件優越，黃土梁峁溝壑區交通較為不便。本文論述了石溝村滑塌的特征、形成機理，提出了治理方案。

2 滑塌概況

子洲石溝村滑塌點介于河谷與黃土梁峁溝壑兩地貌過渡區，北臨大理河沖刷面，自身為黃土高陡邊坡(陡崖)，坡體前緣河流沖刷強烈。A坡(原滑塌體)是一種自然成因的整體性坐落式土滑塌(見圖1)。B坡為黃土陡坡，破壞模式為滑塌—拉裂型(見圖2)。

圖1 A坡（北坡）滑塌區

圖2 B坡（西坡）滑塌—拉裂區

西、北坡體交界區邊坡失穩，該坡后緣局部出現拉裂縫，主滑方向為北偏西方向，前緣直達沖溝與大理河交匯處或至河床。蠕滑體前緣寬度50 m～100 m，后緣寬度30 m～50 m，厚度5 m～20 m，體積9×104m3左右。

2.1 地層巖性

滑塌區地層自上而下有馬蘭黃土和三疊系砂巖。馬蘭黃土，淺黃色、粉土質，質地均勻，結構疏松，垂直節理發育，具大孔隙、蟲眼，遇水易崩解，根據本地區重大工程試驗成果，具有較強的濕陷性，該層分布廣泛，厚度幾米至十幾米或幾十米;三疊系砂巖(T3w)，細粒砂巖為主，淺灰色，部分略顯青灰，厚層狀為主，夾頁巖，頂部裂隙發育，強風化層厚度1.0 m～2.5 m，隱伏于馬蘭黃土層之下，河谷、沖溝多有出露。

2.2 B坡對民房的影響

B坡屬黃土陡坡，呈梯坎狀，B坡因A坡滑塌受到牽引，在其交界區邊坡穩定性較差，該坡后緣及A，B交界一線局部出現拉裂縫，存在滑塌安全隱患，若進一步發展，將危及溝口一帶民房。

3 滑塌成因分析

3.1 A 坡滑塌

地貌空間條件:邊坡的臨空面是滑塌產生的必要條件。該坡體前緣緊鄰大理河右岸坡，岸坡陡深，微地貌單元屬黃土陡崖，為該滑塌的發生提供了有利的空間條件。

地層巖性條件:該坡體上覆為厚層黃土，下伏砂巖夾頁巖。黃土孔隙大，土顆粒間下部存在鈣質聯結，地下水或地表水浸入后鈣質聯結失效，強度迅速下降，易崩解，而下伏的砂巖夾頁巖具有良好的隔水條件，在雨水較大時基巖層面上形成水的富集，當存在臨空面時極易導致坡體失穩。黃土具有大孔隙垂直節理等特性，其垂直方向的滲透性較水平方向大;因此垂直方向上具有很好的滲水性，易發育落水洞，導致大量雨水進入土體，增大土體的飽和度，加大重度，降低抗剪強度。

地下水條件:地下水的作用是該滑塌產生、發展的主導因素。大氣降水下滲往往在基巖面富集，土體濕或發生飽和，接觸帶土體力學強度降低，極易出現滑塌。

氣候條件:根據現場踏勘及子洲氣象資料，本區2009年降雨量比常年偏多，加之該年度冬季和2010年1月～2月遭遇多場持續風雪寒流，增大了坡體內含水量，造成坡體失穩;包括表層凍融現象也是誘發坡體失穩的因素之一。

上述條件是A坡滑塌的主要誘因，該滑塌為坐落式黃土滑塌。

3.2 B坡破壞模式

A坡的滑塌導致B坡牽引式拉裂，尤其兩坡交界區土體變形，地面開裂，利于降水滲泄，增大土體重量，由于土、巖接觸面(基巖面為相對隔水層)有利于地下水富集，將導致土體結構軟化，其抗剪強度降低，影響邊坡穩定性。目前B坡面處于潛在發展期，屬牽引式滑塌隱患體，破壞模式為滑塌—拉裂型。

4 滑塌治理方案

按永久性工程考慮，由于濕陷性黃土的特殊性，在確保民房安全的基礎上盡量經濟合理。

4.1 應急治理方案(B坡)

B坡前緣陡坎地帶(臨民房一線)采用擋土墻防止削方土體滑落，對該坡體隱患區進行整體卸載，至上而下分級削方、放坡，根據勘測成果和設計要求合理安排施工順序。

1)擋土墻。

B坡民房背后一線設置擋土墻，墻身采用M10漿砌條石砌筑。擋墻頂寬1.8 m，基底水平寬3.66 m，墻高4 m，墻面坡比1∶0.3，墻背坡比1∶－0.1，墻底面傾斜，坡比為 0.1∶1。擋土墻基礎嵌入地基中不小于2.5 m(基巖埋藏較淺段嵌入新鮮基巖內)，墻背做反濾層，擋土墻內設排水孔，布5排排水孔，沿水平方向間距2.0 m，沿垂直方向間距2 m，按品形布置，排水孔外傾5%，進水口包裹滲水土工布。擋墻后設置塑料排水盲溝，塑料排水盲溝外徑100 mm、內徑60 mm、內置φ60 mm PVC花管，塑料排水盲溝伸入反濾層，塑料排水盲溝長度根據地質情況盡量延伸。在擋墻后回填土反壓。土質基底采用碎石墊層。

由于B坡前緣呈坎狀，緊貼民房，不具備擋土墻溝槽開挖條件，也存在次生災害隱患，可不考慮作為應急方案必備條件，為消除放坡土體滑落影響民房安全，可以在施工過程將工作面拓寬擴緩。

2)分級削坡。

按剖面進行削坡清方，45°放坡削方水平距離為8 m，垂直距離8 m，坡腳設置不小于2 m的馬道，坡腳設副渠——防水渠(頂寬600 mm、深200 mm、底寬200 mm，壁厚100 mm ～150 mm)，南側修筑主渠——排水渠(頂寬900 mm、深300 mm、底寬300 mm，壁厚150 mm～200 mm)，砂漿磚砌，防水砂漿抹面，底為混凝土，坡降3‰以利排水;削方范圍可以根據實際情況進行調整，具體位置設計詳見剖面治理措施布置圖。

4.2 綜合治理方案

在應急治理方案(B坡)的基礎上，進一步清除A坡松動土體，必要時由上而下分級放坡，坡腳一線堡坎護坡，上坡體應完善護坡水保措施，同時兼顧疏通河道。對C坡亦采取放坡削方處理。

A坡滑塌松動土體，處于不穩定狀態，加之B坡部分削坡清方的覆加，坡腳一線的清方處理將導致松動土體進一步滑塌，同時加劇后緣陡立面小規模滑塌，現階段治理存在施工安全隱患。建議疏通河道后，右岸坡維持原貌，等坡體穩定后再實施治理工作，如分級放坡、坡腳一線堡坎護坡等。

B坡為黃土高陡邊坡，兼存多級陡坎，總坡度約66°。按45°分級放坡治理，削坡清方量約6萬m3，工程費用遠大于坡間民房搬遷費用。黃土高陡邊坡，尤其陡坎段，強降水或連陰雨易誘發滑塌等地質災害，建議坡間居民遷移避讓。

［1］彭建兵，李慶春，陳志新，等.黃土洞穴災害［M］.北京:科學出版社，2008.

［2］范立民，岳 明，冉廣慶.涇河南岸崩岸型滑坡的發育規律［J］.中國煤田地質，2004，16(5):33-35，42.

［3］李 明，杜繼穩，高維英.陜北黃土高原區地質災害與降雨的關系［J］.干旱區研究，2009，26(4):599-606.

［4］許 領，李宏杰，吳多賢.黃土臺緣滑坡地表水入滲問題分析［J］.中國地質災害與防治學報，2008(2):32-35.

［5］章 健，杜 斌，李小豹.錯落式黃土滑坡運動學模型［J］.山西建筑，2010，36(16):73-75.