永登縣城關鎮東坪新村不穩定斜坡特征及防治措施

魏曉麗

（甘肅省有色金屬地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅 張掖 734000）

甘肅省位于我國西北干旱區，地處黃土高原、青藏高原和內蒙古高原三大高原和東部季風區三大自然區的交匯地帶[1]。境內地形復雜，海拔相差懸殊，也是我國地質災害發育較嚴重的省份之一。近年來，受極端氣候影響，永登縣大氣降水增多、地震活動以及人類工程活動的不良作用的影響，加上黃土不良的工程性質，誘發了不穩定斜坡逐步向滑坡、崩塌等地質災害發展，對人民生命及財產安全構成嚴重的威脅。

永登縣地處甘肅省中部，地貌上表現為石質山地與黃土丘陵交錯分布，地形整體由西北向東南傾斜。項目區位于永登縣城區東坪新村，不穩定斜坡總體呈折線型，坡體下部由于建房、修路，人為削坡形成高3m ～8m 的陡坎，坡體上部為自然坡體，坡度30°～35°。斜坡嚴重威脅著東坪新村66 戶居民，300 人的生命及財產安全，威脅財產約3300 萬元，同時威脅區內道路及電力通訊等設施。

1 不穩定斜坡發育特征

1.1 不穩定斜坡發育特征及規模

東坪新村不穩定斜坡總體特征呈折線型，寬度在32m ～55m,高度在16m ～20m。斜坡特征：坡體為上部為馬蘭黃土、下部為沖洪積粉土，斜坡上緩下陡，上部坡度約35°～45°，下部坡度約60°～80°，坡體前緣因建房開挖坡腳致使局部地段臨空，坡頂為東坪新村聚居區，坡體上部已出現多處局部小型滑塌、裂縫。潛在破壞模式為局部淺層滑移和傾倒式崩塌。現狀為基本穩定～欠穩定，其發展趨勢為欠穩定-不穩定，在地震、降雨和人類工程活動作用下，易失穩發生崩塌、滑坡等地質災害。

1.2 不穩定斜坡成因分析

東坪新村不穩定斜坡的成因主要由自然因素和人類活動共同作用形成，原始的地形地貌條件及坡體組成物質的物理力學性質是產生不穩定斜坡的基本條件，后期的人類工程活動，如切削坡坡腳建房、窯洞開挖，坡頂平臺生活污水隨意排放等，加劇了不穩定斜坡失穩發展的趨勢。綜合分析，不穩定斜坡形成的主要原因有。

（1）地形地貌條件。東坪新村不穩定斜地處黃土丘陵前緣地區，不穩定斜坡整體坡度介于40°～60°，坡腳前緣由于修路、建房開挖坡腳，形成了陡坎臨空面，局部近直立。陡立的坡面為不穩定斜坡形成潛在的崩塌、滑坡提供了良好的卸荷地形條件。

（2）地層巖性條件。斜坡體上部均為厚2m ～15m 的馬蘭黃土，下部為第四系上更新統沖洪積粉土。馬蘭黃土的特點是不具層理，具大孔隙構造，垂直節理發育，具強濕陷性，遇水易崩解。勘查區地面的不平整，匯水量及水的滯留時間不同以及滲透系數的差異，在水流下浸、側浸或上浸的情況下，滲透使得下方土體濕陷下陷后，上部土體的支撐力下降，上下層間形成空隙，從而上方的非浸濕土或非飽和土形成近似于懸臂梁的形態，當側下方土的濕陷進一步擴展時，使得“懸臂梁”的懸臂加長，自重增大而極易發生失穩，發生滑移。上層土體透水致使馬蘭黃土與下部粉土交界面土體軟化，易于滑移，軟弱面的存在為崩塌、滑坡的形成提供了良好的地質環境。坡體下部為第四系上更新統沖洪積粉土，相對馬蘭黃土透水性弱的特性使其與黃土交界面形成良好的導水通道，下部巖土體受入滲水體長時間侵蝕，容易形成垂直裂縫或碎裂狀塊體，破壞了原有巖土體物理力學性能，大大降低了土體穩定性[2]。

（3）水的作用。斜坡體未發現地下水出露及其對斜坡區的影響，斜坡主要受地表水入滲影響較為嚴重，坡體表面大量居民房屋和硬化路面將坡體上部降雨匯集的水體全部灌入坡體內，造成多處地段土體飽水，大量水體入滲坡體，形成多條垂直裂縫和沖蝕溝壑，水體沿黃土層和粉土層使接觸面處使土體抗剪強度降低，減小坡體下滑阻力，破壞了下部巖土體原有土體結構，導致坡體失穩產生變形破壞。

（4）人類工程活動影響。人類工程經濟活動主要是切坡建房、修建道路、坡頂加載、開挖擾動、生活污水排放等。在切坡建房時，造成斜坡坡度較陡，斜坡應力場調整過程中，坡腳壓應力、坡頂壓應力超過了土體穩定的條件后，后緣產生卸荷拉張裂隙，雨水、污水沿裂隙灌入土體，進一步降低坡體的穩定性，若坡體存在不利的節理裂隙組合，極有可能出現崩塌、滑坡。

（5）地震作用。地震作用形成的慣性力及地震過程中坡體應力的瞬間增加和重新平衡，會引起斜坡土體結構擾動而松動，使之土體內顆粒之間的原有粘聚力改變或破壞，導致力學強度顯著降低，從而導致本已處于潛在不穩定狀態下的坡體失穩，直接引發坡體產生崩塌、滑動變形[3]。

2 不穩定斜坡穩定性分析

（1）不穩定斜坡定性分析。斜坡體上部及下部大部分地段，當地居民修建房屋和修路時對坡體進行了開挖，在降雨、地震等影響下，斜坡陡坎前緣局部不同程度發生了垮塌，坡體上及坡腳地帶均無排水設施，因此斜坡體上的排水大多沿村道或坡體以散流形式排泄，坡體表層垂直節理裂隙發育，坡面上局部發育有裂縫，裂縫寬2mm ～10mm，長2m ～3m。斜坡處于欠穩定狀態，將趨向于不穩定狀態。

（2）不穩定斜坡定量分析。斜坡體按其物質組成均為土質斜坡，潛在滑面形態為圓弧形。未發現地下水出露，所以不考慮地下水對不穩定斜坡的影響。通過采用瑞典條分法對其6 處進行穩定性定量計算，穩定系數在0.837 ～1.41 之間，穩定性狀態在基本穩定、欠穩定、不穩定。

3 永登縣東坪新村不穩定斜坡防治措施

針對不穩定斜坡發育特征及成因，建議采取防治措施如下。

（1）加大地質災害應急避險知識宣傳力度，建立群測群防體系。針對坡體影響范圍內的人民群眾，應廣泛開展地質災害應急避險知識宣傳，禁止群眾在斜坡體上、下亂挖亂建房屋，破壞坡體的穩定性，提高人民群眾防災減災技能，增強群眾防災避險意識。建立群測群防體系，安排培訓專人在雨季汛期，加強對斜坡的巡查、監測，并以行政村為單元，設置預警搶險村民應急小組，簽定責任書，開展地質災害避險應急演練活動。在可能發生滑坡、崩塌地質災害重點地段設立群測群防監測點，安裝群防群測儀器，并固定專人，建立輪流值班制度，定期對斜坡預警觀測、巡查，及時準確地對斜坡變化情況進行預測預報。

（2）建筑工程防治措施。根據不穩定斜坡的發育特征，采取的工程防治措施為：①地表排水工程，在不穩定斜坡的坡體上、中部布設截水渠，將山頂集水排泄至公路排水渠內。②坡腳擋土墻工程，在不穩定斜坡坡面較陡，坡度介于40°～60°，高度12m ～22m，坡腳在修路、建房過程中開挖形成直立臨空面，坡腳布設擋土墻，達到治理不穩定斜坡體、同時加固斜坡的目的。③削坡修整及錨桿框架工程，針對不穩定斜坡的坡面黃土垂直節理裂隙發育，土體破碎。根據不穩定斜坡的下滑推力大小，對斜坡體坡面進行整飾，并在整飾后的坡面設置錨桿框架進行防護。

（3）生物工程防治措施。在實施建筑工程治理后，應采取必要的生物工程治理措施，把生物工程和建筑工程有機結合起來，降低水土流失是預防不穩定斜坡發生地質災害的主要措施，可以固持土壤、涵養水源、增加地表抗沖刷能力，減少因降水等引起的黃土失陷影響工程使用壽命，同時美化人居環境，促使生態系統向良性發展，實現防災減災、惠及民生和改善美化人居環境相協調統一。

（4）加強地質災害綜合研究，做好工程建設管護維修。由于地質災害防治工程所處地質環境的特殊性，在工程實施后，應進一步加強同地區同類地質災害特征、分布、形成原因以及風險評估等綜合研究工作，總結經驗、完善防治措施，做好建設工程管護維修，確保工程使用壽命，為減輕和有效治理同類不穩定斜坡地質災害供科學理論依據。

4 結論

通過對永登縣東坪新村不穩定斜坡的地形地貌條件、地層巖性條件、水的作用、人類工程活動、地震作用等進行分析，闡述了不穩定斜坡特征、成因及防治措施。目前，該不穩定斜坡已采取相應的工程防治措施，消除了不穩定斜坡對坡頂、坡腳人民群眾生命及財產安全的威脅，防治措施安全可靠，治理效果明顯，贏得人民群眾的贊譽，為當地同類地質災害項目的實施和管理積累了經驗，對相似工程治理具有實踐借鑒意義。