徐欣芳

(陜西省一三一煤田地質有限公司，陜西 渭南 715400)

0 引言

隨著近年來經濟的不斷發(fā)展，人類工程活動與影響與日劇增，崩塌、滑坡等地質災害時有發(fā)生。但國家對地質災害的重視以及技術的日益進步，地質災害的類型、規(guī)律逐漸被掌握，使地質災害在發(fā)生前得到預測、控制成為可能。

1 村莊崩塌隱患點分布及形成分析

白家河崩塌災害隱患點位于澄城縣趙莊鎮(zhèn)白家河村3組，地理坐標為東經109°59′30.34″，北緯35°21′36.59″，自塬上而下的進村道路白趙路從中隔斷，為南北走向，道路北側長約130 m，道路南側長約70 m，總長約200 m。隱患點上部為階梯狀梯田，邊坡幾乎垂直，坡高10～20 m，分布高程為805～825 m，坡向85°～110°、坡度65°～80°，呈折線狀分布，厚2～6 m，總規(guī)模約1.56×104m3，容易引發(fā)傾倒式崩塌。

1.1 氣象與水文

澄城縣屬暖溫帶大陸性半干旱季風氣候，四季分明，春季溫暖干旱，降水量少；夏季炎熱多雷陣雨、暴雨和陣發(fā)性大風，間有伏旱；秋季涼爽濕潤，氣溫下降快，多陰雨；冬季寒冷干燥，氣溫低雨雪稀少。

澄城縣境內的河流屬黃河流域洛河水系，主要河流有洛河及其支流大峪河、縣西河、長寧河、孔走河和馬村河等，均為常流河，流域面積1 010.10 km2，占全縣總面積的90.84%。流經勘查區(qū)周邊的河流主要是大峪河，該河從勘查區(qū)東側約200 m處流過。

1.2 區(qū)域地質環(huán)境條件

澄城縣地處渭河河谷與陜北黃土高原之間的過渡地段，境內溝塬相間，以塬為主。受燕山運動和渭河地墊影響，地勢北高南低，呈階梯狀傾斜。勘查區(qū)位于澄城縣東北部的黃土臺塬邊部，地貌單元屬于丘陵溝壑區(qū)?？辈閰^(qū)東側約200 m為大峪河河道，西側向上為黃土塬面。

崩塌隱患點被進村道路從中隔斷，坡體上方為多級平臺，平臺為荒地。各級坡度80°～90°，均為陡直斜坡。由于坡體下方居民切坡挖窯建房，形成高10～20 m不等的近直立人工邊坡陡坎。

根據《陜西省地質志》，自明代以來，本區(qū)共發(fā)生地震5次，其中4級以上地震3次，5級以上地震2次。根據歷次地震的活動規(guī)律和基底構造特征，結合本區(qū)所處的大地構造部位分析，雖不具備發(fā)生地方性中強地震危險，但來自周圍鄰區(qū)幾千米的強震均能波及本區(qū)，并能造成一定程度的破壞。

1.3 人類工程活動

隨著澄城縣近年來經濟的不斷發(fā)展，人類工程活動的影響與日劇增。人類工程活動主要表現(xiàn)為礦產資源開發(fā)、削坡建窯、工程建設等。礦產資源開發(fā)引起的地質環(huán)境問題主要包括采空塌陷，引起地面房屋、道路、土地資源的破壞，水資源的破壞引發(fā)地下水位下降、地下水遭受污染等；削坡建窯對坡體的開挖易造成崩塌、滑坡等地質災害的發(fā)生；工程建設活動，如公路修建，對坡體改造較大也易形成崩塌隱患，威脅公路過往車輛及行人的安全。

在崩塌體下方為趙莊鎮(zhèn)白家河村3組，居民在崩塌體坡腳位置處修建房屋、開挖窯洞。在坡腳位置處窯洞密集排列，至今土質窯洞出現(xiàn)不同程度的裂縫、部分窯洞有坍塌、窯頂?shù)魤K現(xiàn)象，通過調查，勘查區(qū)崩塌體范圍內下方現(xiàn)有28孔窯洞土體被開挖后改變了整個坡體的應力狀態(tài)，破壞了原有坡體的結構和應力平衡。目前多數(shù)土質窯洞已無法居住，石窯、磚窯無變形跡象，仍有居民居住。土質窯洞的破壞，引起上部坡體也產生破壞，向下發(fā)生崩塌。因此，窯洞的變形破壞已成為誘發(fā)崩塌發(fā)生的主要因素。

1.4 形成分析

根據勘查區(qū)所處的氣象、水文、地質環(huán)境、人類活動條件分析可知，影響隱患點最終產生崩塌的因素可劃分為內部條件和外部條件，內部條件主要為地形地貌、地層巖性、地質構造；外部條件主要為降水、地震及人類工程活動[1]。

坡型：崩塌體隱患點所處邊坡因在坡腳開挖形成了較高陡坎，陡坎前緣臨空，為崩塌的發(fā)生提供了空間條件[2]。

地層巖性：崩塌體隱患點的主要巖層為第四系中更新統(tǒng)黃土，孔隙大，具有濕陷性，工程性質一般，但如遇降雨浸潤、侵蝕或人類工程活動影響時，土體強度降低，容易引發(fā)邊坡失穩(wěn)[3]。

巖土體構造：崩塌體隱患點所在的邊坡上部發(fā)育有大量垂向節(jié)理裂隙，貫通性好，裂隙破壞了土體的整體性，容易受影響而向下方傾倒發(fā)生崩塌堆落在坡腳[4]。

降水：黃土邊坡土質較為疏松、強度低、透水性好，在水的作用下，易使土體強度降低，并易在坡頂形成落水洞等破壞坡體的整體性，降低崩塌體的穩(wěn)定性等[5]。

人類工程活動：受場地條件限制，當?shù)鼐用裢诟G修房，窯洞開挖密度大，對坡體整體性破壞較大，在后期各項因素影響下，窯洞出現(xiàn)不同程度的破壞，從而誘發(fā)崩塌的發(fā)生[6]。

2 定性定量分析

2.1 定性分析

該隱患點受人類工程活動影響，形成了高度不等(10～20 m)的高陡邊坡，有很好的臨空面；坡體為黃土，孔隙發(fā)育、工程性質較差，土質疏松，強度低，透水性好；坡腳處窯洞密集，部分窯洞已經坍塌，窯洞內洞頂裂縫發(fā)育。在強降雨條件下，坡體已經發(fā)生過崩塌現(xiàn)象。因此，在坡體陡立、臨空面較好、坡頂裂縫發(fā)育且坡腳窯洞密集、窯洞洞頂裂縫發(fā)育的條件下，遇強降雨天氣，雨水滲入土體后，土體強度顯著降低，水對裂縫的侵蝕使得裂縫進一步擴展導致貫通結構面的形成，同時水在裂縫發(fā)育部位的孔隙水壓力使得土體向臨空方向崩落、窯洞坍塌，從而坡體失穩(wěn)，形成崩塌現(xiàn)象。另外，隱患點勘查區(qū)屬于地震烈度Ⅶ度區(qū)，有因地震引起崩塌的可能性。因此，隱患點目前處于基本穩(wěn)定-欠穩(wěn)定狀態(tài)，尤其是強降雨條件下，出現(xiàn)崩塌失穩(wěn)的可能性較大。

2.2 定量分析

根據通用的安全系數(shù)計算方法對該邊坡穩(wěn)定性采用直線滑動法進行穩(wěn)定性分析評價，穩(wěn)定系數(shù)計算公式如下

(1)

式中，α為滑動面傾角；Q為滑體自重；φ為滑體內摩擦角；c為滑體內聚力；L為滑動面長度。

隱患點勘查區(qū)抗震設防烈度為Ⅶ度，應當考慮地震影響，取4種工況進行計算分析。①天然狀態(tài)(自重)；②暴雨狀態(tài)(自重+暴雨)；③地震狀態(tài)(自重+地震)；④地震+暴雨狀態(tài)(自重+地震+暴雨)[7]。

勘查區(qū)在進行勘查時未發(fā)現(xiàn)地下水水位，結合勘查區(qū)地形地貌特點，如遇強降雨條件，在地表水入滲后也很難在土體中形成地下潛水面。因此，在暴雨條件下(即飽和狀態(tài))進行穩(wěn)定性計算時，不考慮地下水潛水面，僅考慮雨水下滲的最不利影響，按坡頂表層以下3 m范圍內土體達到飽和進行穩(wěn)定性分析計算[8]。

據《崩塌防治工程勘查規(guī)范》(T/CAGHP 011—2018)中崩塌穩(wěn)定狀態(tài)的劃分標準對本次計算結果進行穩(wěn)定性評價，本崩塌隱患點在天然狀態(tài)下整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)、局部欠穩(wěn)定；天然+地震狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定-欠穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨狀態(tài)下處于欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨+地震狀態(tài)下崩塌體處于欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài)。

3 崩塌隱患點防治措施

從成因分析及計算得知，本隱患點在降雨、地震等外部作用力的影響下，發(fā)育在坡體的裂縫會進一步擴大，乃至貫通坡體，使得黃土體裂解崩塌，威脅坡腳位置處白家河3組村民的安全，如若發(fā)生災害將造成經濟損失及危害人身安全。根據《崩塌防治工程勘查規(guī)范》(T/CAGHP 011—2018)第4.2.1款對崩塌防治工程等級劃分的標準，可知該崩塌隱患點防治工程等級為Ⅱ級。

因此，對該災害隱患點進行治理是必要的、迫切的，通過采取工程治理措施方能使人民群眾的生命財產安全得到保證[9]。①對該崩塌邊坡采取坡腳護面墻+削坡+截排水+窯洞封堵+綠化的治理措施，并結合周圍環(huán)境的需要輔以綠化工程等環(huán)境美化措施[10]。②建議設置全面的截排水系統(tǒng)，保證坡體、地表水等能順暢排出坡體外，截排水溝材料應選耐風化強、防凍、防水性能較好的材料[11]。③建議盡快建立全面的邊坡監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測預報崩塌隱患點的變形發(fā)展趨勢，做到超前預報，盡可能地減小對周邊居民生命財產安全的威脅，同時也可以為治理設計、施工提供充分的信息資料[12]。④在設計施工前，應確保信息暢通，及時和勘查設計單位進行信息溝通，為更好地防治災害發(fā)生而共同努力。

4 結語

地質災害對人類的生產生活影響巨大，有時會在短時間內爆發(fā)巨大能量，對自然環(huán)境造成巨大破壞，嚴重威脅著人民群眾的生命財產安全，制約社會經濟的發(fā)展。地質災害隱患點的治理對地質災害預防的效果，尤其對保障居民的生命財產安全，改善人居環(huán)境，維護社會經濟的正常運行等方面有著重要的意義。根據科學的發(fā)展對地質災害成因和本質的深入了解，運用科學的計算和分析，對災害程度正確評估并有效治理，也將促進人與大自然和諧相處。