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        麥積山景區(qū)小型淺層滑坡成因分析與防治措施

        2017-08-22 05:40:39劉乃君甘肅林業(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
        中國(guó)水土保持 2017年8期
        關(guān)鍵詞:麥積山滑坡體淺層

        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(dòng)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(duì)象,分析其滑坡成因,結(jié)合實(shí)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(guān)、長(zhǎng)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(guān)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(shí)習(xí)林場(chǎng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)樓。近年來(lái),該滑坡前緣出現(xiàn)局部崩塌現(xiàn)象,個(gè)別被連根拔起的油松、雞麻、薔薇等喬灌木隨滑坡體滑動(dòng),沖垮漿砌石擋土墻,堆積在實(shí)習(xí)林場(chǎng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)樓后,影響學(xué)生實(shí)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(jiàn),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(chǎng)分析,滑坡點(diǎn)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(duì)平緩,坡度17°~35°?;麦w順坡長(zhǎng)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(rùn)滑作用,形成滑動(dòng)帶,加速滑坡發(fā)展;下層為較堅(jiān)硬的砂礫巖,構(gòu)成滑床。整體來(lái)看,該滑坡體和滑動(dòng)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(rùn)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(dòng)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(shí),漿砌石擋土墻內(nèi)的反濾層和排水孔建設(shè)時(shí)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(shí)排出,導(dǎo)致滑坡體內(nèi)孔隙水動(dòng)、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(shí)短、強(qiáng)度大(一日最大降水量101 mm,一小時(shí)最大降水量57 mm),易形成地表徑流。遇連降暴雨時(shí),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(huì)導(dǎo)致滑坡發(fā)生。

        由此可見(jiàn),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(duì)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(guān)、長(zhǎng)效、環(huán)?!钡脑瓌t[2]。

        (1)確保工程安全、長(zhǎng)效?;轮卫砉こ虒?shí)施后,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(dòng)破壞,確保山腳房屋安全。

        (2)保護(hù)生態(tài)環(huán)境和景觀(guān)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(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,保護(hù)現(xiàn)有景觀(guān)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(guān)。

        (3)防治工程與景觀(guān)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(guān)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(xiàn)之外,如不能避開(kāi),應(yīng)對(duì)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(jiàn)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(duì)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(duì)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(jiàn)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(duì)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(huì)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(zhǎng)效”原則的基礎(chǔ)上應(yīng)突出“美觀(guān)、環(huán)保,與景區(qū)景觀(guān)和諧統(tǒng)一”的原則,盡可能減少對(duì)景區(qū)生態(tài)環(huán)境和景觀(guān)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(xiàn)之外,如不能避開(kāi),應(yīng)將防治工程的形狀加以美化,力爭(zhēng)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(guó)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(yàn)研究及技術(shù)推廣計(jì)劃項(xiàng)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(xiàng)目(2014008)

        P642.22

        B

        1000-0941(2017)08-0042-02

        劉乃君(1974—) ,男,甘肅慶陽(yáng)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(yáng)市人,高級(jí)工程師,學(xué)士,主要從事水土保持科研及管理工作。

        2017-06-01

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