淺析某山體泥石流地質災害防治措施

■謝文佐

（廣東省工程勘察院 廣東 廣州510000）

淺析某山體泥石流地質災害防治措施

■謝文佐

（廣東省工程勘察院 廣東 廣州510000）

本文結合工程實例，就泥石流形成條件、形成機制進行了調查分析，對泥石流形成區(qū)、流通區(qū)的崩塌、不穩(wěn)定斜坡做出分析及評價，并在此基礎上提出了此類型泥石流災害的防治措施，僅供同行業(yè)內(nèi)人士參考。

泥石流崩塌穩(wěn)定性分析防治措施

1 工程概況

該泥石流發(fā)生于東莞市大嶺山鎮(zhèn)某山體，位于東莞市中南部丘陵臺地區(qū)南緣，地貌屬低山、丘陵，整個地勢東北部偏高，西北部偏低，海拔多在150～450米之間，山體植被發(fā)育良好，山腰有高速公路隧道通過。發(fā)生災害的范圍長約150米，寬15～25米，切割深度1～2米，為一小型溝谷流石流，溝谷范圍未生長高大樹木，原植被僅有雜草，被暴雨山洪沖刷毀壞后地表裸露，其上分布大量花崗片麻巖孤石，粒徑大小不等，最大粒徑達2m以上，嚴重威脅到高速公路的行車安全。

2 工程地質條件

根據(jù)鉆探資料揭露勘察范圍內(nèi)地層較簡單，地層主要由第四系覆蓋層和下伏基巖組成；第四系覆蓋層主要由泥石流堆積層、崩積層、坡殘積層組成，厚度及變化不大，泥石流堆積層、崩積層局部分布，坡殘積層均有分布，覆蓋厚度為1.50～5.00m；下伏基巖為下元古界花崗片麻巖，根據(jù)風化程度劃分為強風化、中風化、微風化帶。

3 泥石流形成條件

3.1 地形地貌條件

本次泥石流發(fā)生區(qū)的山體自然坡度23～37°，最大高程為178.80m，高差約122.0m，山上植被茂盛，植被覆蓋率大于90%，總體上自然生態(tài)保持較好。本次泥石流發(fā)生在山坳部位，為一小型溝谷，長度約110米，寬約15～20米，坡降為450～540‰。由于流域內(nèi)山體坡降大，匯流速度較快，有利于坡面水流迅速集中，峰量和能量成倍增長，高能量流體在流動過程中起動泥沙能力和掏蝕沖刷能力很強，使流體容重迅速增加、流體性質迅速轉化，從而形成泥石流。

3.2 物源條件

松散的固體物質是形成泥石流最基本的條件之一，根據(jù)本次調查，本流域的松散物補給主要為坡面侵蝕、及山腰古崩塌堆積物源。

區(qū)內(nèi)植被總體發(fā)育，水土流失較小，僅在暴雨時對部分植被較差的坡面產(chǎn)生侵蝕。由于坡殘積物、古崩塌物原巖為花崗片麻巖，風化后含砂量較大，粘性較差，存在遇水易軟化、崩解等特性，因此極易被水流直接沖蝕、搬運。根據(jù)坡面松散層厚度、堆積位置、密實固結程度、植被覆蓋度及人類作用強度等因素估算，區(qū)內(nèi)可轉化泥石流的坡面松散物質總量0.85×104m3，總體上泥石流的物源條件較貧乏。

3.3 水源條件

降水是泥石流形成的基本條件之一，勘查區(qū)內(nèi)地下水較貧乏，不構成引發(fā)泥石流的主要水源，溝域內(nèi)沒有水庫、湖泊等集中的地表水體，因此暴雨形成的地表徑流是引發(fā)泥石流的主要水源，短時大強度降雨是泥石流形成的主要因素。本區(qū)南亞熱帶季風氣候顯著，雨量充沛，高強度降雨完全可以滿足泥石流的激發(fā)因素和水源條件。

4 泥石流成因機質及發(fā)展趨勢分析

本次泥石流屬于暴雨型泥石流，是降雨、地形地貌、固體松散堆積物等因素共同作用的結果。連續(xù)的大到暴雨，坡面上固體松散物質中滲入的水來不及排出，而達到飽和狀態(tài)，抗剪強度銳減，水壓力增大，加上周圍降雨匯流作用，斜坡松散固體物質起動，沿坡面向溝道中匯聚形成攜帶泥沙、礫、滾石的特殊洪流，進而沖蝕溝岸殘坡積物，使其不斷塌入水流帶走，形成泥石流向下游流動，流出溝口便沉積下來，形成堆積扇。

根據(jù)對泥石流成因機制和引發(fā)因素的分析，山體較陡，有利于形成暴雨型泥石流，近年極端強降雨有增多趨勢，引起溝域內(nèi)崩塌增多，局部水土流失加劇，可參與泥石流活動的松散固體物源量也增加，一旦遭到大暴雨的作用，勢必再次引發(fā)泥石流災害。

5 斜坡穩(wěn)定性分析

斜坡中的泥石流堆積層、崩積層密實度差、透水性較好，目前斜坡坡頂出現(xiàn)小的裂縫，并發(fā)生局部崩塌。本地區(qū)還處在多雨季節(jié)，長時間降水對斜坡穩(wěn)定性影響較大，由此判斷不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性較差。

坡體的高度、內(nèi)摩擦角、黏聚力等參數(shù)對計算結果影響很大，參數(shù)選取十分重要。在試驗資料的基礎上，根據(jù)本邊坡的實際情況，并參考有關經(jīng)驗值綜合確定。不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性計算采用畢曉普（Bishop）圓弧滑動面法計算。

表1 邊坡穩(wěn)定性計算結果表

從典型剖面的穩(wěn)定性計算結果判定，在一般工況、地震工況下邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，飽和工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，說明斜坡在正常條件下處在基本穩(wěn)定狀態(tài)，在連續(xù)降雨條件下處于不穩(wěn)定。本邊坡在任一條件下的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs均小于要求的安全系數(shù)Fst，需要進行加固處理才能達到安全狀態(tài)。

6 治理方案建議

6.1 主動防護系統(tǒng)--錨噴、SNS防護網(wǎng)、格構式錨桿擋墻

在泥石流、崩塌（滾石）發(fā)生區(qū)溝谷范圍，地表植被基本破壞，松散堆積層、花崗片麻巖孤石裸露，該區(qū)可采取主動防護體系。首先將地面裸露的不穩(wěn)定孤石清除，溝底坡面進行修整，再布設錨噴系統(tǒng)，由噴射混凝土層、錨桿、鋼筋網(wǎng)與巖土體共同作用形成主動支護體系，可有效防護孤石，加固山坡松散堆積層，防止崩塌（滾石）發(fā)生，并切斷泥石流的物質來源；在溝谷區(qū)外圍一定范圍，也存在孤石沿斜坡向溝中、山下滾落的情況，由于植被較好，為不破壞生態(tài)環(huán)境，可采取SNS主動柔性防護系統(tǒng)，使用預張拉工藝使系統(tǒng)對坡面施以一定的法向預緊壓力，從而提高表層巖土體的穩(wěn)定性，盡可能地阻止?jié)L石的發(fā)生，并將小部分滾石限制在一定的空間內(nèi)運動。

在不穩(wěn)定斜坡區(qū)，可選擇格構式錨桿擋墻對潛在有可能發(fā)生滑坡的山體進行支護，在格構內(nèi)可進行綠化護面，減少對環(huán)境的影響。

6.2 被動攔擋系統(tǒng)—擋石墻

在溝口和溝谷下游合適位置建議布設擋石墻，用以攔截和堆存滾石，同時對流石流也能起到攔碴、滯流和固坡作用。

本次治理工程建議采取主動防護和被動攔擋相結合的措施。

7 截、排水工程措施

降雨產(chǎn)生的地表徑流是誘發(fā)不穩(wěn)定斜坡產(chǎn)生崩塌、滑坡的主要因素，也是泥石流形成的基本條件之一，所以排水工程對地災治理起十分重要作用。在溝谷上游不穩(wěn)定斜坡坡頂和外圍設置截水溝，利用現(xiàn)有的溝谷設置縱向排水溝，并設置消能池，組成一個完整的截排水系統(tǒng)，防止地表水滲入坡體，避免崩塌、滑坡的發(fā)生，同時使地表徑流做到有序排放，避免沖刷坡面，使松散層中的孤石失穩(wěn)。

8 監(jiān)測

人工巡視和采用儀器進行坡體位移、治理設施及地下水監(jiān)測、監(jiān)測結果及時反饋設計、施工人員及相關單位，做到動態(tài)設計、信息化施工。

[1]《巖土工程勘察規(guī)范》 （GB50021原2001，2009版）.

[2]《泥石流災害防治工程勘查規(guī)范》 (DZ/T 0220-2006).

[3]《泥石流災害防治工程設計規(guī)范》 （DZ/T0239-2004）.

[4]《滑坡防治工程勘查規(guī)范》 （DZ/T0218-2006）.

[5]《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》 （DZ/T0219-2006）.

[6]《建筑邊坡工程技術規(guī)范》 （GB50330原2013）.

[7]《崩塌、滑坡、泥石流監(jiān)測規(guī)范》 (DZ/T0221-2006).

P5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-487-2