汉中市汉台区地质灾害防治对策研究

2014-03-01向茂西李永红贺卫中刘海南姬怡微

地质灾害与环境保护 2014年2期

向茂西，李永红，贺卫中，刘海南，姬怡微

（陕西省地质环境监测总站，西安 710054）

2008年“5.12”汶川大地震、2010年陕南山洪引发的地质灾害，给汉台区人民群众生命财产造成了一定的损失。目前汉台区发育地质灾害点89处，潜在威胁3 180户14 744人13 349间房、4个单位、2所小学、1座矿山、41.3 h m2耕地、4 160 m公路的安全，一定程度上制约了当地经济的发展。本人研究前人成果［1]，提出汉台区地质灾害防治对策，以指导地质灾害的防治工作，具有十分重要的意义。

1 地质环境概况

汉台区位于陕西省西南部汉中盆地中心，地理坐标东经106°51′40″～107°10′25″、北纬33°01′40″～33°22′00″。南临汉江与南郑县隔江相望、东接城固县、北邻留坝县、西隔褒河与勉县相邻，南北长34 k m，东西宽31 k m，总面积556 k m2。汉台区是汉中市的政治、经济、文化和信息中心，区辖7个街道办事处、7个镇及汉中经济开发区鑫源街道办事处，共有219个行政村，总人口55万。

境内地势北高南低，高差1 546.6 m，按地形分为中低山区、丘陵区及平原区三种地貌景观；区内出露的地层有震旦系、寒武系、石炭系和第四系；汉台区位于扬子板块与秦岭板块结合带之秦岭板块之上，属康县－略阳－勉县华力西褶皱带，褶皱、断裂及次级节理裂隙构造发育；新构造运动主要表现为南部下陷，北部抬升；地震动峰值加速度为0.10 g，地震动反应谱特征周期为0.40 s，地震设防烈度为7度区；属北亚热带湿润季风气候区，年际降雨量变化大，降水集中于6～9月，占全年降水量的62%，暴雨平均每年1～2次，集中于7～9月；区内人类工程经济活动频繁，切坡修路建房、矿产资源开发对地质环境改变较大。

2 地质灾害发育类型

汉台区发育地质灾害点89处，其中崩塌24处，滑坡59处，泥石流6处。

2.1 崩塌

24处崩塌均为岩质崩塌，崩塌多发育在风化剥蚀严重，岩体切割强烈、构造发育地区斜坡上部，一般坡度大于45°，局部形成陡崖和鹰嘴形。规模属小型的8处，中型16处；稳定性差11处、稳定较差13处；险情等级均为小型；从形成条件看，其条件之一是人类工程活动切坡为其发生提供了地形条件；从破坏方式来看，均为倾倒式崩塌（表1）。

2.2 滑坡

滑坡为本区内最发育的地质灾害类型，具分布广、数量大、活动性强的特点。滑坡表面形态分为直线型、凹陷型、阶梯状下降型三种类型［2－4]，59 处滑坡均为堆积层滑坡：残坡积滑坡27处、膨胀土（粘土）滑坡［5]20处、粘土滑坡12处；地形坡度介于30°～50°间，部分大于50°或小于30°，粘性土滑坡坡度小于30°；浅层滑坡（厚小于10 m）50处，中层滑坡（厚10～25 m）9处；小型45处，中型14处；稳定性较差49处，差6处，好4处；险情等级以小型为主；发生年代均为新滑坡（表2）。

表1 崩塌分类统计表Table 1 Classifications of collapses

2.3 泥石流

区内6处泥石流，均为沟谷型泥石型［6]。固体物源以矿山开采形成的废渣居多，其次是两侧岸坡提供的坡残积层、崩滑堆积物，弃渣型5处，自然型1处；发育阶段以发育期为主；爆发频率每年均发生，为高频次；规模小型4处、大型1处、中型1处；险情等级小型5处、中型1处；易发程度4处属中易发、2处属低易发（表3）。

表2 滑坡分类统计表Table 2 Classification of landslides

表3 泥石流分类统计表Table 3 Classification of debris flows

3 地质灾害形成条件分析

区内地质条件复杂［7]，地质构造与新构造运动、以往的地震及人类工程活动是地质灾害形成的背景条件，形成了现今的地形地貌和岩土体及类型；地形地貌条件（图1）、地层岩土体条件（图2）、人类活动（威胁对象）是崩塌滑坡形成的3个必要条件，泥石流的形成必要条件还要有充分的水源条件；在特定条件下或受强降雨、地表水、地下水、人类工程活动、地震等诱发（激发）条件作用下形成崩塌滑坡泥石流地质灾害。

4 地质灾害防治对策

针对汉台区地质环境条件，依据该区的地质灾害发育特征和形成条件，在做好地质灾害群测群防工作基础上，提出地质灾害防治对策。

4.1 避让措施

图1 汉台区地质灾害在各地貌单元的分布情况Fig.1 Distribution of geo－hazards in different topographies

对于汉台区大多数地质类型而言，“避让”最优。由于这些地质灾害威胁的往往只是一个村组，其居住条件本身就差，加之工程治理费用昂贵，在防治经费十分有限的情况下，将其整体搬迁，对不宜治理的地质灾害隐患点采取搬迁措施；对于未发生地质灾害但地质灾害环境条件差的危险地段，则应禁止开挖坡脚取土建房和破坏斜坡稳定的行为出现。

4.2 工程治理措施

针对汉台地质灾害发育特征，可采取因地制宜的治理方法，视灾害隐患点的稳定程度、危险性、影响面及财力物力的可行性，分而治之。具体可采用如下方法：

（1）崩塌治理

主要采用遮挡、拦截、支顶、镶补勾缝等，主要用于公路沿线崩塌落石治理。

镶补勾缝、支顶等方法采用于斜坡变形体的局部加固，对316国道局部地段，可采用坡顶裂缝水泥灌浆或锚杆挂网喷护。

拦截主要用于治理小型崩塌。用护墙、护沟等限制崩塌物的堆积范围。对于坡面孤石、悬吊岩块应事先妥善清除，坡下村民房后营造防护林带，亦可拦截孤石岩块。

图2 汉台区地质灾害在各类地层中的分布情况Fig.2 Distribution of geo－hazards in differentstrata

遮挡是治理较大范围崩塌的有效方法。目前未发现，如在以后大型基础建设中发现可用此法。

（2）滑坡治理

①排水

修筑排水沟：在滑坡可能发展的边界5 m以外，设置一条或数条截水沟，用以拦截斜坡上部的水流，使之不能进入滑体以内。为防止水流下渗，在滑坡体上充分利用自然沟谷布置成树枝状排水系统，使水流得以汇集旁引。

堵塞裂缝：当地表出现裂缝或坡体松散易于地表水下渗时，要及时进行堵填及整平夯实，以防地表水的渗入。

②护坡

本方法适用于中小型滑坡、崩塌的简易处理。对于坡脚过陡不稳定斜坡，采用修筑护坡等支挡工程的办法，改善坡体力学平衡条件，使坡体稳定，此类方法很多，有抗滑片石垛、抗滑挡墙、抗滑桩、锚固等。

抗滑片石垛：是一种垒块石的方法来阻止滑坡体下滑、使滑坡稳定的工程措施。该方法适用于滑块不大、滑面位置低于坡脚不深的中、小型滑坡治理。片石垛的基础必须置于可能形成的滑坡面以下，一般都用浆砌片石和混凝土做成整体基础。抗滑片石垛的顶宽一般不小于1 m，垛的高度应高出可能产生滑动面的位置，垛的外侧坡度通常为1∶0.75～1∶1.25。码砌石块时，必须平行于基底分层砌筑，石块应尽可能咬紧。为了保证片石垛的具有良好的透水性能，在垛后需要放置砂砾滤层。

抗滑挡墙：是一种阻挡滑坡体滑动的工程措施，适用于治理因河流冲刷或人为开挖坡脚而形成的中小型滑坡。挡土墙的位置设在滑体的前缘，基础埋入完整稳定的岩土层一定深度，挡墙背后应设置顺墙的渗沟以排除墙后的地下水，同时在墙上还应设置泄水孔，以防止墙后积水泡软基础。

抗滑桩：是一种治理费用较大的抗滑治理措施。抗滑桩的位置、大小、间距和排列等，取决于滑体的密实程度、含水情况、滑坡推力大小及施工条件等因素。既要保证抗滑桩不被剪断，撞弯或撞倒，也要保证桩间土体不会从桩间滑走或因桩高不够而导致土体从桩顶滑出。抗滑桩应设置在滑体中下部，滑动面接近水平，而滑动层较厚部位。

③减载与反压

在上部主滑地段减重，或滑体前缘堆填土石加重，改变滑体的外形，降低重心，常起到根治滑坡减小滑力的效果。该方法与下部支挡措施结合，才能起到良好的防治效果。

此法仅适用于滑面不深，具有上陡下缓、滑坡后壁及两侧有岩石外露或土体稳定不可能向上发展的滑坡。采用此法，应准确划定减重的范围，要根据各段滑坡的稳定程度，稳定滑坡和其它建筑物的要求，进行综合考虑。在施工方法上尽量做到先上后下、先高后低、均匀减重，以防止挖土不均匀而造成滑坡的分解和恶化。

（3）泥石流治理

泥石流治理的最根本的措施就是在上游区域植树造林，陡坡地退耕还林和大搞农田基本建设及小流域综合治理。一时退耕有困难的可在陡坡地先搞一些茶带和桑带，板栗、核桃带，实行粮林间作。

具体措施，一般海拔800 m以上退耕种植杉树、松树带，固岩固土；500～800 m种植核桃、板栗为主的经济林带，海拔300～500 m，坡度大于25°，种植桑树、桔树，小于25°的可种农作物。同时要进行泥石流沟的治理。治理措施可采用在沟内拦截、滞流或沟口输导等方法。

4.3 树立警示牌

对于公路沿线的地质灾害点，由于人员和车辆流动性强，实时监测预警难度大，采取立警示牌的方法可使过往行人和车辆提高警惕，提前避让和采取防灾措施，达到防治目的。对于已经搬迁的灾害点，由于大多房屋未及时拆除，为防止人员在不知情的情况下进入房屋和灾害体威胁范围内，造成不必要的灾害，可在灾害体威胁范围边界立警示牌，警示人员避险防灾，达到彻底防治灾害点的目的。