不稳定斜坡的稳定性、危险性用定性分析的方法

进行初步评价与预测。在开展野外调查工作之前,向市地矿局及市辖各区建设局防汛办、矿管站了解该区范围内的地质灾害现状,结合对以往调查资料的分析、整理、研究,布置调查路线和制定调查方法。将全区划分为重点调查区和一般调查区, 按“基本要求实施细则”,不平均使用工作量。对重点调查区详细调查了每一处地质灾害隐患点和已发生的灾害 点,对受到灾害点威胁的每个村民点及重要设施进行了走访调查,并对重大灾害隐患点制定防灾预案和落实群测群防责任人。对于一般调查区则根据当地区、镇政府和群众提供的报险线索进行调查,没有报险的不布置调查路线和调查点。第二章 地质环境条件2.1自然地理2.1.1地形地貌西宁市区为山间河谷地貌,河谷区海拔2200~2450m,宽3~4km,地势西高东低,地形平坦开阔,呈带状沿河分布。这里是地质灾害的主要承载区。丘陵区分布在湟水南北两侧,沟壑纵横。,平均流量为 20.08m³/s。此外还有云固川河、沙塘川河等较大支流。图2-1 西宁气象站多年月平均降水量分布直线方图2.2地质环境2.2.1地层岩性调查区位于西宁盆地中部,出露的地层为新生界第三系(N—E)和第四系(Q)。1、第三系(N—E)该层主要出露于低山丘陵前缘高陡斜坡中上部、冲沟沟底部位、一级阶的前缘陡坡部位。据岩性、岩相及化石组合特征划分为下第三系和上第三系。下第三系为一套湖相红色泥岩、青灰色石膏岩及红色砂砾岩,以含石膏岩为特征,总厚度 524.6~1204.8m,产状平缓,倾角 3~8°,主要出露于北川河、南川河东侧,地层中发育有三组节理,其走向为 3,倾角一般为 4~7°,主要出露于南川河以西。第三系是形成危岩的主要地层。2、第四系(Q)中更新统(Q2):分布于湟水以北的低山丘陵区。。如张家湾滑坡、北山四号涵洞沟口滑坡。3.1.2崩塌区内崩塌发育,也是造成大量伤亡事故的主要地质灾害。一般规模不大,但崩塌速度快、破坏力较大,常常事发突然,所以成灾率较高。调查已发现的崩塌8处,其中7处为危险点,目前崩塌后的陡崖上裂隙仍然发育,有二次崩塌的风险;调查有11处危岩,其上裂隙发育,崩塌可能性大,尤其是遭遇暴雨或连续降雨天气。该区坡顶和坡1)泥流区内泥流沟有10条,松散固体物质为黄土。郭家沟和大崖沟为区内典型的泥流沟。(图3-1)郭家沟松散固体物质总储量 239.41×104m³,主要为黄土 173.41×104m³,占总量的72.43%,其次为生活垃圾66×104m³,占总量的 27.57%。汇水面积 6.90km²,主沟道长4.42km,沟床纵坡降 109.60‰,流通区沟谷狭窄;大崖沟松散固体物质总储量 134.25×104m³为黄土,占 100%,汇水面积 4.16km²,主沟道长 3.40km,沟床纵坡降114.70‰。郭家沟、大崖沟曾多次发生过泥石流灾害。图3-1 郭家沟、大崖沟泥流流域示意图形成区 2、流通区 3、堆积区 4、堆积扇 5、形成区下游边界 6、流域周界 7、支沟 8、山区与平原区界线(2)泥石流区内有28条泥石流沟,其中支水沟、羊圈沟为区内典型的泥石流沟(图3-2)。支水沟系湟水北岸的一级支沟, 汇水面积 0.98km²,沟谷总长 2.6km(山区段为 2km),丘陵山体为第三系红色泥岩和第四系黄土,相对高差 250— 300m,沟床纵坡降 150‰,沟谷形态呈“V”型,沟底宽 5—20m,谷坡 30—40°。在沟口上方 300—700m 段因长期开采石膏矿,在谷坡堆积有大量废弃土石,斜高达 50 余米,极其松散,现暂处于临界休止状态;700—750m 段沟底填满采矿废弃土石,松散固体物质储量约在 80 万m³ 以上。在近沟口东侧发育一滑坡体,岩性为黏土(泥岩)、石膏块,规模近万 m³,处于不稳定状态,如果发生降强雨,边坡极易发生泥石流灾害,滑坡若失稳下滑,势图3-2 支水沟、羊圈沟泥石流流域示意图1.形成区 2、流通区 3、堆积区 4、堆积扇 5、形成区下游边界 6、流域周界7、支沟 8、山区与平原区界线3.2地质灾害的分布与形成条件区内陆质灾害分布与地形地貌息息相关。中部的河谷区地形平坦,不具发育地质灾害的条件,但是这里是本区主要的地质灾害承灾区。低丘陵区地形破碎,冲沟遍布较为密集,崩塌、滑坡、泥石流灾害主要发育在此区。3.2.1滑坡灾害区内丘陵边缘出露地层主要为第四系黄土和第三系泥岩、石膏岩,该区人类活动剧烈,为现代强烈侵蚀区, 滑坡主要沿高陡斜坡呈现带状集中分布,规模大,一般在数万到数百万m³之间。在冲沟沟坡部位也有滑坡发育,规模较小,一般在数千m³左右。3.2.1.1空间分布滑坡的发生受地形地貌控制明显,由于新构造运动间歇性上升和流水侵蚀作用强烈,区内沟谷密布,地形破 碎。黄土滑坡多发育在高差大于40m,坡度为35-40°的黄土梁峁斜坡边缘。断裂展布区内陆形差异明显,斜坡比高大于100m,坡度大于30°,第三系基岩切层滑坡、顺层滑坡都有,规模不等,多呈带状分布,与断裂展布的方向一致。人为改变坡体结构导致老滑坡局部复活形成的新滑坡一般规模较小,自然崩塌占 57%。其中北山寺—中庄一带崩塌近期活动剧烈,且有多处危岩处于临崩状态时间几乎与暴雨降落时间同步。3.2.3.3形成条件(1)地形条件丘陵区地形沟深坡陡、水文网切割强烈,地面支离破碎,相对高差大。沟谷上游三面环山,一面出口的漏斗状地形较多。区域内植被覆盖率低,且沟谷下游开阔平坦,有利于碎屑物质的堆积,为泥石流提供了丰富的物质,产生迅速水动力条件充足。(2)物源条件本区地层主要为第三系泥岩、石膏岩和第四系黄土等。泥岩、石膏岩易受风化剥蚀,黄土地层疏松,易崩解和湿陷。而且地形山高坡陡,极易发生崩塌滑坡,为泥石流提供相应物源。另一方面,本区人类活动强烈,人工堆积的矿渣、基建挖土等也为泥石流发育提供了一部分物源。(3)水源条件区内降水一般集中在6~9月,雨季多出现暴雨和强降雨,具有历时短、强度大且集中的特点。区内沟域暴雨特征除受区域大气水汽场控制外,沟域地形地貌对形成局地降水和加大雨量也有促进作用。即丘陵区与风向形成一定交角,阻碍了水汽的前进速度和深度,湿热的空气在北移过程中受到阻碍,使气流急剧抬升遇冷形成地形雨,从而导致山区雨量明显大于河谷区。3.3地质灾害隐患点稳定性3.3.1滑坡隐患点稳定性3.3.1.1滑坡稳定性判定方法滑坡稳定性判定主要有自然历史分析法、数学—力学分析法、工程地质比拟法。从整体和局部两个方面判定。本次以定性分析为主,在灾害发生区进行现场勘查,并结合前人定性、定量评价结果进行判定。主要考虑到滑坡地形地貌差异,活动迹象明显与否、水文地质工程地质条件差异、监测资料变化趋势四个方面将滑坡判定为不稳定、基本稳定、稳定三级[6]。3.3.1.2滑坡稳定性判定结果通过对全区 28 :处)3.4危险性初步评价与预测3.4.1危险性评价方法地质灾害危险性是地质灾害稳定性和危害性等因素的综合反映,本次采用定性方法进行简判定。对区内84处地质灾害隐患点划分为危险和次危险两级[7]。综合分析地质灾害隐患点的稳定状态,结合所处地质环境条件,判别其演变趋势采用下述标准定级。3.4.1.1滑坡、崩塌评价标准(1)斜坡是否存在大量的变形迹象。(2)地质环境条件的优劣。(3)跛脚是否存在严重的人为削坡现象。3.4.1.2泥石流评价标准(1)是否存在充足的物质来源。(2)是否具有适宜的地形条件。(3)是否有丰富的降水。    3.4.2地质灾害危险性初步评价结3.4.3地质灾害危险性初步预测地质灾害危险性预测基于地质灾害稳定性影响因素的演化趋势。目的是为减灾防灾服务。我们可以做如下预测。(1)上述危险点、次危险点及其它灾点,在人们防灾意识得到加强的同时,应本着预防为主,防治结合的原则根据具体情况因地制宜,采取治理与避让相结合的方法,开展防灾减灾工作,则所有地质灾害的危险性与危害性都将减少,甚至消除。(2)若不采取任何措施,上述地质灾害隐患点和其他地质灾害点,危险性将受自然因素的控制。在丰水年、雨季,南川东路、东川北侧丘陵山前高陡斜坡地带,地质灾害隐患点危险性将加大并可能致灾,尕庙沟、郭家沟、大崖沟及东川北侧山区泥石流危险性将提高并可能致灾。若丰水年雨季,或有中强地震影响本区时,地质灾害危险性将会增大。(3)若人们在本区采取破坏地质环境的工程经济活动,如不科学地大量开挖坡脚、坡体加载、破坏植被,丘陵山前斜坡地带,滑坡、崩塌隐患点危险性将提高并可能致灾,还有可能产生新的隐患点;如毁坡开荒、挤占沟道(影响行洪)、采矿弃渣、不科学建设垃圾填埋场和随意倾倒垃圾等,使山区的泥石流潜在危险性将提高,在强降雨条件下,隐患点有可能致灾。第四章 地质灾害易发区划分4.1地质灾害易发区划分4.1.区(A1)北山寺~韵家口崩、滑、流灾害高易发区,位于西宁市东川北侧,地形陡峻,沟深坡陡,丘陵前缘斜坡带地形坡度大于32°,局部形成直立陡崖,崩塌滑坡成群分布。沟谷两侧崩塌滑坡十分发育,加之沟内开采石膏矿,大量采矿弃渣及崩滑堆积物为泥石流提供了丰富物源;在雨季易发生泥石流灾害。该区灾点密集,有滑坡 21 处,崩塌(危岩)20 处,泥石流沟 13 条,其中危险点 45 处,工程活动强烈。4.2.1.2崩塌、滑坡灾害高易发区(A2)(1)南川东路渡槽以北崩、滑灾害高易发区,位于南川东侧高陡斜坡段,该区地形陡峻,斜坡坡度35°~60°,岩层节理裂隙发育且平直陡立,沿裂隙面风化严重。有利于崩塌和悬崖陡壁的形成。开挖坡脚,绿化种树灌溉等人为活动频繁,加剧了斜坡失稳,该区有滑坡3处,崩塌3处,其中危险点3处。(2)土巷道~小桥崩、滑灾害高易发区,沿西川北侧黄土丘陵边缘地段发育。由于人工开挖边坡,形成高10~20m的陡坡,极易发生小规模崩塌,滑坡等地质灾害,该区有滑坡 4 处,其中 3 处为危险点。4.2.1.3泥石流灾害高易发区(A3)(1)付家寨泥石流灾害高易发区,位于东川北侧,沟谷内由于开采石膏矿,堆积大量采矿弃渣,该区有泥石流沟 5 条,近年均发生过泥石流灾害,其中有 4 条为危险性泥石流沟。(2)郭家沟、大崖沟、尕庙沟泥石流灾害高易发区,其中郭家沟、大崖沟位于西川北侧,尕庙沟位于南川东路。均为泥流沟三条沟均发生过泥流灾害,均为危险性泥流沟。4.2.2地质灾害中易发区(B)4.2.2.1崩塌、滑坡、泥石流灾害中易发区(B1)双苏堡~北山寺崩、滑、泥灾害中易发区,沿北川东侧发育,该区山高坡陡,丘陵前缘坡度 30°~50°,植被稀少,易产生滑坡崩塌,加之前缘取土烧砖,人为活动剧烈。沟谷两侧崩塌滑坡发育,沟中泥石流物源丰富。该区有滑坡 15 处,泥石流沟5 条,其中有13 处危险点。阴山堂~火烧沟崩、滑、泥灾害中易发区,沿西川南侧发育,该区由于斜坡高陡 42°左右,岩层风化破碎,易产生滑坡崩塌,加之该区数家砖瓦厂分布于坡脚地带,长期取土烧砖开挖坡脚,人为活动剧烈。沟谷两侧崩塌滑坡发育,另外沟中有大量垃圾,泥石流物源丰富。该区有滑坡 4 处,崩塌 1 处,泥石流沟 2 条,均为危险点。(3)园树庄~沈家沟崩、滑、泥灾害中易发区,沿南川西侧发育,地层岩性为黄土,黄土松散,具大孔隙,垂直节理发育,水土流失严重。因人工开挖边坡建房和建砖厂,形成部分不连续的陡峭临空面,高 10~18m,使坡体处于不稳定状态。人为活动剧烈。沟谷侵蚀,切割强烈,形成深 15~30m 直立陡坡,沟岸两侧坍塌,崩滑体发育, 加之沟中堆放大量垃圾,泥石流物源丰富。该区有崩塌 2处,滑坡 1 处,泥流沟 1 条,其中危险点 2 处。4.2.2.2崩塌、滑坡灾害中易发区(B2)(1) 南川东路渡槽以南崩、滑灾害中易发区,沿南川东侧高陡斜坡段发育,该区地形陡峭,斜坡坡度 30°~60°,上部局部呈直立状,岩层节理裂隙发育,沿裂隙面风化严重。开挖坡脚,绿化种树灌溉等人为活动频繁。该区有 4 处滑坡,均为危险点。(2)南园村~瓦窑沟崩、滑灾害中易发区,沿南山路以南斜坡地段发育,斜坡坡度 30°左右,局部人为切挖成 10~18m 的垂直陡坎,挖坡建房、绿化灌溉等人类活动剧烈。该区有 3 处滑坡,1 处崩塌,其中危险点 3 处。(3)朱家庄~小峡口崩、滑灾害中易发区,沿沙塘川东侧及湟水北岸丘陵前缘斜坡发育,岩层风化剥蚀形成陡崖和斜坡,陡崖高约30m,该区由于地形陡、高差大,人为活动频繁,地质灾害频发,该区有滑坡1 处。较稳定。4.2.2.3泥石流灾害中易发区(B3)(1)瓦窑沟~乐家湾泥石流灾害中易发区,沿东川南侧分布,沟谷内面状侵蚀、冲刷严重,小型滑坡崩塌发育,加之沟中又有垃圾堆放,为泥石流提供了丰富物源。该区有 4 条沟,均为危险性泥石流沟。(2)巴浪沟、吴仲沟、刘家沟、贺家沟泥石流灾害中易发区,其中巴浪沟、吴仲沟位于西川北侧,刘家沟位于北川西侧,贺家沟位于沙塘川西侧。前三条沟沟谷两侧滑坡崩塌及黄土湿陷十分发育,使沟中堆积了大量松散固体物质(黄土)。贺家沟内由于开采石膏矿堆积了一些采矿弃渣,加之一些小型崩塌堆积物,为泥石流提供了丰富物源。4条沟均为危险性泥石流沟。4.2.3地质灾害低易发区(C)4.2.3.1崩塌、滑坡灾害低易发区(1、滑坡发育,且易转化为泥石流,人类对斜坡破坏一般,人口及厂矿企事业单位相对较少,且呈散点式。出露地层主要为第四系黄土和第三系泥岩、石膏岩。在自然和人为作用下易产生地质灾害。4.2.4地质灾害不易发区4.2.4.1崩塌、滑坡灾害不易发区(1)河谷区、黄土梁、峁顶部地区,宽阔河谷冲洪积平原地势平坦,不具备发生地质灾害的条件,为工农业生产的重要基地。但局部地段有滑坡灾害发生,如山陕台地段,为残留老(土)城墙;经雨水长年冲刷剥蚀和雨水沿裂缝下渗,而产生小型滑坡,目前仍潜存隐患。黄土梁、峁顶部,植被覆盖率高,地质灾害不发育,地形切割微弱。第五章 地质灾害防治建议5.1地质灾害预防措施(1)加强地质环境管理与宣地质环境监测队伍深入地质灾害高、中易发 区,采用展板、宣传栏、传单等形式向当地群众宣传讲解地质灾害防灾减灾的基础知识和技能,提高群众的防灾意识和能力以及保护地质环境、生态环境和地质灾害监测点的自觉性。(4)合理避让在地质灾害高、中易发区内限制工程建设,对于居住在易发区内的居民,当灾害已处于加速变形阶段,一时难以治理或受灾对象的搬迁费远小于灾害体工程治理费用时,政府有关部门应分期分批地将受灾对象就近迁往安;即对地质灾害进行长期(10~20)年、中期(5~10 年)、短期(1~5 年)和几天~几个月内的临灾预测、预报。预报由政府发布,并制定人员物资疏散撤离计划。当崩塌、滑坡出现连续破坏,泥石流即将起动时,防灾预案中指定的警报信号发布人应84及时发警报信号, 并按计划迅速撤离。5.2 地质灾害治理措施由         5.1.2.1、崩塌灾害隐患点(危岩体)的治理措施区内危岩是丘陵边缘斜坡发展后退形成的,一般由第三系红层构成,多处于斜坡中上部陡崖带,危岩前侧往往是陡直斜坡。据此,危岩体治理宜采用下列措施:(1)拦挡:危岩体规模不大且破碎时,可在危岩前面斜坡带修碎石平台,落石坑、落石槽、拦石墙等拦截落石,阻止其与受灾对象遭遇。(2)支护:对于整体较完整且规模小,只是足踵部受人为开挖或自然风化凹进,导致危岩体重心外偏,稳定性差者,在其足踵部用浆砌石支护,以提高稳定性和防止进一步风化失稳。(3)护坡:处于滑坡后壁上的危岩,可采用稳定滑坡、防止危岩因根基失稳而产生崩塌。(4)冲沟衬砌:当危岩足踵部受到沟谷洪水的强烈侵蚀时,除进行沟谷流域生态建设、减少洪水流量外,还可对危岩部位的沟底进行衬砌,衬砌高度超过洪水位 0.5m 即可,以免危岩因足踵部被不断冲蚀而崩塌。(5)锚固填缝:对危岩整体较完整,脚部便是文物古迹(如:北山寺 3 号危岩),为保护珍贵的古迹,对危岩体锚索拉固,并将后侧裂缝用石膏粉填补。此方法技术要求高,施工难度大,应在详细勘查论证基础上设计施工方案。(6)削方:对整体较破碎的危岩、或虽整体较完整但足部已压碎的危岩以及处于滑85坡体上且上部明显前倾的危岩体,可全部消去,是简单有效的治理方法;对于头大脚小,上部前倾或明显探出的危岩,则采取削方减荷、降低重心的方法削去上部探出部分,使危岩趋于稳定。削方能彻底消除致灾作用,如北山寺(2 号危岩)、南川东路、王家庄危岩用此方法取得很好效果。削方治理法要求危岩前面有一定的场所,以便削方时弃土(石)堆落[10]。5.1.2.2、滑坡灾害隐患点的治理措施区内滑坡体岩性有黄土、残坡积、第三系风化层;;滑坡体表面布置树枝状排水沟系,将滑坡表面面状水流汇集引出;将滑坡表面或上部渗漏灌渠、水池进行防渗处理;对滑坡裂缝用粘土夯填,对滑坡体松散易于地表水下渗段,应进行防渗处理。

(3)前缘支档:滑体前缘因水流冲蚀,人工开挖等引起滑坡复活变形地中、小型滑坡,可在前部用混凝土抗滑墙支档,在抗滑墙上应设置泄水孔。(4)锚固:对于大、中型滑坡,可在滑坡中下部设置抗滑桩锚固滑坡。桩身应有足够强度和锚固深度,桩高和桩间距离要适当。此方法对于第三系泥岩、石膏岩滑坡效果明显。,对黄土及残坡积层滑坡较适用。总之,滑坡工程治理方法较多,应根据勘查结果灵活设计方案,可用一种方法治理,也可多种方法配合进行[11]。5.1.2.3、泥石流灾害隐患点的治理措施泥石流的形成取决于地形、物源和水源条件,其致灾区一般在沟口堆积区,治理应采取生物与工程措施相结合的综合治理方法。(流的致灾作用,并利用回淤泥沙压埋滑坡脚部,促使谷坡稳定,阻止泥石流侵蚀沟谷,改变沟床纵坡降,控制泥石流固体补给源。对分布在沟坡上的崩塌、滑坡等采用一些支挡工程,以加固土层,稳定边坡。在泥石流沟口修建排洪道、急流槽、导流堤等设施,将泥石流引至附近河谷中,避免与受灾对象相遭遇,排导设施的设计应适度强调“窄而深”的原则以利排导。第六章 结论6.1 主要认识与成果(1,这些因素都是通过相互作用来改变斜坡应力值与岩土体强度的关系,从而导致地质灾害的

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