正寧縣山河鎮地質災害地質災害危險性評價

張旭光，陳海龍，姚恩龍

（甘肅省地質環境監測院，甘肅 蘭州 730050）

正寧縣位于甘肅省慶陽市東南部、子午嶺西麓。東接陜西黃陵縣以子午嶺為界，南鄰旬邑縣，西南與彬縣相鄰，西接長武縣以涇河為界，北壤本省寧縣。受地形地貌及地層巖性控制的滑坡、崩塌、不穩定斜坡等不良地質現象較發育。該類型不良地質現象主要位于黃土塬邊和溝谷底部，黃土溝谷在溯源侵蝕的過程中，受離石黃土土體性質的控制，在溝腦部位形成直立的陡坎，崩塌和不穩定斜坡地質現象較為發育，高度在3m～30m之間，其臨空面垂直節理裂隙極為發育，在降雨和地震等誘發因素下很容易發生滑坡和崩塌。正寧縣絕大多數黃土溝谷的中上游仍處于下切的過程中，流水對溝谷底部的侵蝕，造成較陡的溝岸邊坡，坡度在45°～70°之間，在該類邊坡上發育有大量的滑坡和崩塌。

1 地質災害危險區劃分

地質災害危險性評價是在地質災害易發程度分區的基礎上，分析評價在降雨、地震、人類工程活動等條件下，某一個或一個以上的可調節的地質環境因素的變化，導致災體處于不穩定狀態，預測評估地質災害的范圍、危險性。即重點評價由于條件概率變化產生的地質災害發生的時間概率及其擴展影響范圍。

2 地質災害威脅范圍的確定

在地質災害易發程度分區評價的基礎上，結合危險性定性分析評價和定量化統計分析，考慮條件概率和動態變化過程，得出危險性分區結果。

對于山河鎮斜坡變形災害的危害主要為其后緣危害區，在評價時，確定不同規模、頻率地質災害危害區范圍。其后緣危害區范圍確定可按以下方法。

（1）滑坡、崩塌前緣定量評價。滑體（崩塌、不穩定斜坡）前緣滑移面的最大距離，即為滑體影響范圍的最遠點，滑移的最大距離與坡高、滑速和滑移面上的摩擦系數有關，可利用下式計算：

式（1）：Lmax：為滑體重心滑移的最大距離（m）；

A：主滑面的傾角；

g：重力加速度（m/s2）；

f：主滑面的摩擦系數；

Vmax：滑體重心滑移至剪出口處的最大滑速（m/s），由下式計算：

式（2）：H：滑體重心到剪出口的落差（m）；

L：滑體后緣到剪出口的水平距離（m）。

（2）滑坡、崩塌后緣定量評價。區內主要發育不穩定斜坡，且大多處于沖溝溝邊地帶，經現場勘查，斜坡高度一般介于40m～150m之間，溝腦處斜坡高度較小，平均坡度一般為20°～50°，其中大部分斜坡為黃土塬上沖溝常年侵蝕下切形成，斜坡較長，平均坡度較緩，坡表發育多條沖溝，切割斜坡形成多段斜坡單元；斜坡坡表以臺階狀耕地、林地、荒地為主，其次還有少量窯洞、磚廠等。土質斜坡穩定性計算采用“理正巖土計算軟件6.0版”復雜土層土坡穩定計算進行邊坡穩定分析計算。根據各斜坡地層結構特征，對各斜坡采用瑞典條分法自動搜索最危險滑裂面，確定滑坡后緣的影響范圍。根據調查結果，坡頂發育拉張裂縫，與計算結果一致，故以圓弧滑動破壞形式為滑面進行本次設計參數計算。

3 地質災害威脅范圍評價

根據調查統計結果，調查區內黃土斜坡均為溝谷切割臺塬形成的溝坡，斜坡高介于20m～180m之間，平均坡度為10°～50°，野外調查認為坡度小于20°的黃土斜坡穩定性好，大于50°斜坡穩定性差，此處僅對該尺度范圍內的斜坡威脅范圍進行分析。將區內斜坡按照30°、40°、50°三種坡度類型分別進行不同高度對比計算。按照“理正6.0”搜索最不利滑動面的方法，確定邊坡后緣危害區的威脅范圍。對于計算滑動安全系數（穩定性系數）小于1的斜坡，采用折線破裂面法對威脅范圍重新計算，最終確定坡頂可能的威脅范圍（表1）。

表1 不同坡度不同坡高后緣破壞距離計算表

圖1 不同坡度不同坡高后緣破壞距離分析圖

4 地質災害危險性評價

圖2 坡度為30°40°50°時高度不同斜坡坡頂威脅范圍

在地質災害易發程度分區的基礎上，考慮外界誘發因素（降雨、地震、人類活動）的條件下，地質災害發生的可能性大小，即地質災害的危險性大小。本節分別對三個誘發因素進行分析，分析它們的機理，為危險性區劃的定性、定量評價打下基礎。

根據以上評價結果，對山河調查區各個斜坡單元發育特征統計進行評價，在考慮降雨、地震和人類工程活動三個因素影響作用下，分析地質災害的危險性分布。根據計算所得的總排序權值，運用Gis的空間分析功能，對各個因素進行疊加計算。

表2 山河地質災害危險性分區評價結果表