麥積山景區(qū)小型淺層滑坡成因分析與防治措施

劉乃君，徐 智(.甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 74020；.甘肅省水利廳 水土保持局，甘肅 蘭州 730000)

麥積山景區(qū)小型淺層滑坡成因分析與防治措施

劉乃君1，徐 智2
(1.甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741020； 2.甘肅省水利廳 水土保持局，甘肅 蘭州 730000)

小型淺層滑坡；成因分析；防治措施；麥積山景區(qū)

麥積山景區(qū)森林覆蓋率高，生態(tài)系統(tǒng)較為完善，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率較小，但局部地區(qū)高陡的斜坡地形和厚度較薄、結(jié)構(gòu)松散、孔隙發(fā)育的林下腐殖質(zhì)土和森林棕壤為滑坡的發(fā)生提供了動力條件和物質(zhì)基礎(chǔ)，加上人工高切坡和連續(xù)強(qiáng)降雨往往容易誘發(fā)小型淺層滑坡。選取景區(qū)內(nèi)一處小型淺層滑坡為研究對象，分析其滑坡成因，結(jié)合實際提出了治理原則與方案。綜合分析認(rèn)為，麥積山景區(qū)小型淺層滑坡防治工程選取應(yīng)遵循“安全、美觀、長效、環(huán)?！痹瓌t，治理工程的布置與施工應(yīng)盡可能與景區(qū)生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，盡量保持景區(qū)景觀的自然美、生態(tài)美和整體美，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合比選，最終確定適合麥積山景區(qū)小型淺層滑坡防治的工程方案。

1 滑坡概況

麥積山景區(qū)小型淺層滑坡位于景區(qū)內(nèi)的香積山北麓，屬西秦嶺山脈北坡部分，滑坡中心位于E106°00′、N34°20′，滑坡體規(guī)模約為1 000 m3，前緣建設(shè)有漿砌石擋土墻等防護(hù)措施和甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實習(xí)林場教學(xué)實訓(xùn)樓。近年來，該滑坡前緣出現(xiàn)局部崩塌現(xiàn)象，個別被連根拔起的油松、雞麻、薔薇等喬灌木隨滑坡體滑動，沖垮漿砌石擋土墻，堆積在實習(xí)林場教學(xué)實訓(xùn)樓后，影響學(xué)生實訓(xùn)安全，因此迫切需要采取有效的治理措施。

該滑坡地處隴南石質(zhì)山區(qū)，組成基巖以礫巖為主，砂巖和片麻巖在部分地帶出現(xiàn)，滑坡下部平緩地帶為森林棕壤，覆蓋有厚5～15 cm的枯枝落葉層和腐殖質(zhì)層?；麦w周界清晰可見，上部為天然次生林，以針闊混交林為主，少量分布有人工林，受次生林和灌木根系作用影響，滑坡壁裂縫明顯，但邊界不統(tǒng)一。

2 滑坡成因分析

2.1 滑坡區(qū)地質(zhì)與地貌條件

從滑坡災(zāi)害現(xiàn)場分析，滑坡點所在山體為中低山地貌，在地質(zhì)構(gòu)造上隸屬秦嶺構(gòu)造帶的西段，屬祁連—北秦嶺加里東構(gòu)造帶。山頂高程1 808 m，坡腳高程1 577 m，山體上部陡峭，坡度45°～60°，下部相對平緩，坡度17°～35°?；麦w順坡長約10 m、寬約50 m、厚約3 m，平面形態(tài)呈舌形，前緣為人工切坡臨空面，后緣及兩側(cè)存在明顯的拉張裂縫及陡坎。

2.2 滑坡體地質(zhì)結(jié)構(gòu)

組成滑坡體的主要物質(zhì)是上層的林下腐殖質(zhì)土和森林棕壤，平均厚度2～3 m；中層為粉質(zhì)黏土、粉土和碎石土，遇水起到良好的潤滑作用，形成滑動帶，加速滑坡發(fā)展；下層為較堅硬的砂礫巖，構(gòu)成滑床。整體來看，該滑坡體和滑動帶土體結(jié)構(gòu)松散、孔隙發(fā)育，林下腐殖質(zhì)土和森林棕壤像海綿一樣，將雨水轉(zhuǎn)換成壤中流，浸潤粉質(zhì)黏土、粉土和碎石土后，導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度降低，為滑坡的形成提供了有利的物質(zhì)條件。

2.3 工程活動破壞地質(zhì)環(huán)境

沿滑坡前緣切坡建房，在局部形成了高陡的人工邊坡，使山體斜坡坡腳一帶的淺層巖土體失去支撐，為滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了有利的地形臨空面環(huán)境。同時，漿砌石擋土墻內(nèi)的反濾層和排水孔建設(shè)時間久遠(yuǎn)，出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象和排水不暢，淺層地下水和壤中流不能及時排出，導(dǎo)致滑坡體內(nèi)孔隙水動、靜壓力增加，產(chǎn)生崩滑變形破壞。

2.4 連續(xù)強(qiáng)降雨誘發(fā)滑坡

麥積山景區(qū)多年平均降水量約為700 mm，降水量年際變化較大，60%的降雨集中在6—9月[1]，且多以暴雨形式出現(xiàn)，降雨歷時短、強(qiáng)度大(一日最大降水量101 mm，一小時最大降水量57 mm)，易形成地表徑流。遇連降暴雨時，林下腐殖質(zhì)土和森林棕壤易飽和，容重明顯增加，且下層砂礫巖形成不透水層，抬升了地下水位，導(dǎo)致滲透壓力增大，特別是降雨和地表徑流入滲的軟化作用使得滑坡體物質(zhì)的抗剪強(qiáng)度大大降低，最終導(dǎo)致小型淺層滑坡發(fā)生。由于麥積山景區(qū)森林覆蓋率高，林下枯枝落葉層和腐殖質(zhì)層有較強(qiáng)的蓄水能力，因此只有連續(xù)強(qiáng)降雨才會導(dǎo)致滑坡發(fā)生。

由此可見，麥積山景區(qū)局部高陡的斜坡地形和結(jié)構(gòu)松散、孔隙發(fā)育的林下腐殖質(zhì)土和森林棕壤是形成小型淺層滑坡的內(nèi)因，而坡腳人工切坡和連續(xù)強(qiáng)降雨作用則是主要的外因。

3 滑坡防治工程

3.1 麥積山景區(qū)小型淺層滑坡防治工程選取原則

由于滑坡發(fā)生在麥積山景區(qū)這一特定區(qū)域內(nèi)，因此對于景區(qū)內(nèi)所有小型淺層滑坡的防治應(yīng)整體考慮，防治工程選取總體上應(yīng)遵循“安全、美觀、長效、環(huán)保”的原則[2]。

(1)確保工程安全、長效?；轮卫砉こ虒嵤┖?，能保證香積山北麓在各種不利荷載組合下不再發(fā)生局部滑動破壞，確保山腳房屋安全。

(2)保護(hù)生態(tài)環(huán)境和景觀資源。防治工程盡可能因地制宜、就地取材，運(yùn)用成品建筑材料；盡可能減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，保護(hù)現(xiàn)有景觀資源；加強(qiáng)施工組織管理，工程完工后應(yīng)注意恢復(fù)原有地貌、植被和景觀。

(3)防治工程與景觀協(xié)調(diào)一致。防治工程的布置、外形和色調(diào)等方面應(yīng)與景區(qū)生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，盡量保持景區(qū)景觀的自然美、生態(tài)美和整體美；盡量將防治工程布設(shè)在游客視線之外，如不能避開，應(yīng)對工程進(jìn)行弱化處理或隱蔽處理[3]。

3.2 麥積山景區(qū)小型淺層滑坡防治工程方案

基于以上原則，經(jīng)綜合比選，最終確定將“抗滑樁支護(hù)+截(排)水溝排水”作為該小型淺層滑坡的防治工程方案，見圖1。

圖1 小型淺層滑坡防治工程平面布置示意(單位：mm)

在滑坡體拉張裂隙上部約5 m處布設(shè)截排水溝，攔截坡體上部地表徑流和淺層壤中流，防止徑流滲入滑坡壁，以提高滑坡體的穩(wěn)定性。排水溝采用圓形的混凝土預(yù)制件，以減輕對周邊環(huán)境的破壞和影響。在排水溝兩側(cè)入溝處設(shè)小型消力措施，以減輕對溝道的沖刷?；麦w前緣設(shè)置樁徑900 mm的鋼筋混凝土抗滑樁支護(hù)，樁間距2.5 m，樁頂以冠梁連接，增加抗滑樁的整體性和抗滑性，見圖2。拆除并重新砌筑被滑坡體破壞的擋土墻，布設(shè)反濾層，適當(dāng)增加排水孔數(shù)量和孔徑，以提高排水能力，減輕地下水對擋土墻的壓力。工程完工后，樁頂冠梁上部覆土60 cm，播撒鄉(xiāng)土草籽，恢復(fù)植被。

圖2 抗滑樁剖面(單位：mm)

4 結(jié) 論

(1)麥積山景區(qū)林草豐茂，森林覆蓋率高達(dá)90%以上，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，林分結(jié)構(gòu)合理，人為破壞輕微，良好的植被有效降低了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率，但人工高切坡和連續(xù)強(qiáng)降雨往往會導(dǎo)致小型淺層滑坡在特定區(qū)域頻繁發(fā)生。

(2)景區(qū)滑坡治理工程方案在“安全、長效”原則的基礎(chǔ)上應(yīng)突出“美觀、環(huán)保，與景區(qū)景觀和諧統(tǒng)一”的原則，盡可能減少對景區(qū)生態(tài)環(huán)境和景觀資源的破壞。

(3)景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)較為完善、自然演替能力較強(qiáng)，因此滑坡防治應(yīng)盡量利用生態(tài)系統(tǒng)的自然修復(fù)能力，以達(dá)到生態(tài)系統(tǒng)與防治工程協(xié)同防災(zāi)的目的。該滑坡的防治措施可為景區(qū)內(nèi)相似小型淺層滑坡防治提供借鑒。

(4)景區(qū)在滑坡防治工程布局上，應(yīng)充分利用地形地物和環(huán)境條件，巧妙布置，使防治工程與地景相融合，盡量將防治工程布設(shè)在游客視線之外，如不能避開，應(yīng)將防治工程的形狀加以美化，力爭與環(huán)境協(xié)調(diào)一致[3]。

[1] 劉乃君,王立,蘆維忠,等.麥積山風(fēng)景名勝區(qū)水土流失防治探討[J].中國水土保持,2013(11):35-38.

[2] 易順民,梁池生.廣東省地質(zhì)災(zāi)害及防治[M].北京:科學(xué)出版社,2010:230-253.

[3] 崔鵬,柳素清,唐邦興,等.風(fēng)景區(qū)泥石流研究與防治[M].北京:科學(xué)出版社,2004:77-80.

(責(zé)任編輯 李楊楊)

甘肅省水利科學(xué)試驗研究及技術(shù)推廣計劃項目(2014223-22)；甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院自然科學(xué)科研項目(2014008)

P642.22

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1000-0941(2017)08-0042-02

劉乃君(1974—) ，男，甘肅慶陽市人，副教授，碩士，主要從事土壤侵蝕與水土保持教學(xué)及研究工作；通信作者徐智(1973—)，男，甘肅慶陽市人，高級工程師，學(xué)士，主要從事水土保持科研及管理工作。

2017-06-01