滑坡、泥石流地质灾害成因及防治措施浅析

2016-12-12赵立峰王孝勇

中国新技术新产品 2016年19期

关键词：斜坡泥石流滑动

赵立峰王孝勇

（河北省地矿局第三地质大队，河北张家口 075000）

滑坡、泥石流地质灾害成因及防治措施浅析

赵立峰王孝勇

（河北省地矿局第三地质大队，河北张家口 075000）

本文主要分析了滑坡、泥石流的成因、影响因素及形成条件，并据其提出了治理措施。

滑坡；泥石流；成因；影响因素；形成条件；治理措施

1.滑坡、泥石流基本概念

1.1滑坡：岩土体在重力作用下，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。滑坡通常以深层破坏形式出现，其滑动面往往深入坡体内部，甚至延伸至坡脚以下。当滑动面通过塑性较强的土体时，滑速一般比较缓慢；当滑动面通过脆性较强的岩石或者滑面本身具有一定的抗剪强度时，可以积聚较大的下滑势能，滑动具有突发性。

1.2泥石流：含有大量固体物质（泥沙石块）的特殊洪流。由于大气降水渗入第四纪堆积物内使土体饱和，形成悬浮而快速流动的泥沙石块等堆积物或尾矿库溃坝后等含有大量水的流动物质，在短时间内固体堆积物混杂在水中沿斜坡、沟谷向下快速流动，冲向村庄、农田、工厂、公路桥梁，造成人类生命财产重大损失、严重影响人类生产生活秩序。

2.滑坡、泥石流地质灾害的形成条件及因素

滑坡形成受其特定的地质条件（斜坡固有的因素，即内因）控制，在受到施加于坡体、并可能发生稳定性降低的非斜坡体固有的自然或人为因素（外因）以及诱发因素的影响使其发生变形、失稳以致滑动。

2.1地质条件（内因）

2.1.1地层岩性

地层岩性是发生滑坡的重要控制因素和物质基础。各类岩、土都有可能构成滑坡体，结构松软，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质发生变化的岩、土构成的斜坡易发生滑坡。易滑地层如：①粘性土、黄土、堆积土、红粘土、人工填土；②砂泥（页）岩组、片岩、板岩、千枚岩等变质岩组、构造破碎岩组，尤其是软硬岩层或硬岩加软弱岩层的岩组；③遇水软化的软弱岩层：泥岩、页岩，煤系地层、凝灰岩软硬相间的岩层。

2.1.2地质构造

地质构造对岩土体的完整性起到了破坏作用，为此在岩土体的内部，形成了各类不连续的结构面，增强了不稳定因素，是斜坡岩土体具备了向下滑动的条件，同时大气降水及各类地表水等水流通过构造进入斜坡岩土体，构成了坡体内的易滑面层和软弱结构面。

2.1.3岩土体结构

岩土体的结构面是滑坡地质灾害产生的结构控制因素，滑面的空间位置及滑坡范围受其控制。易滑结构面倾向坡外，倾角小于坡脚的岩层面、断层面、不整合接触面、节理面、风化带接触面等常常发育成滑坡的滑动面。

2.1.4地形地貌

地形地貌是控制滑坡等地质灾害的主要因素，只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度和临空条件的斜坡才有可能发生滑坡、崩塌等地质灾害。常见的容易产生滑坡的地形地貌有：老滑坡区，汇水面积较大的山区河谷地段，且发育顺坡向软岩层（带）的斜坡区，上陡下缓、基岩面外倾的斜坡地段，铁路、公路和工程建筑物的边坡等。2016年7月19日20∶28石太客专井陉北—阳泉北段部分山体滑坡，掩埋线路，中断行车，造成多趟次列车停运。

2.1.5水文地质

地下水是极为活跃的因素，它随时都在发生变化，人类活动、气候变迁都可以引起地下水变化，因此必须慎重考虑水文地质条件且必需认真对待。地下水在岩土体里常以孔隙水、裂隙水、管道水形式存在，地下水对边坡稳定的主要影响有：使岩石发生溶蚀、软化，降低滑面岩体的力学强度；地下水的静水压力降低了滑面的有效法向应力，从而降低了滑面的抗滑力；产生渗透压力（动水压力）作用于边坡，使岩层裂隙间的摩擦力减小，其稳定性降低；在边坡岩土体的孔隙和裂隙内运动着的地下水使土体容重增加，增加了坡体下滑力，使边坡稳定条件恶化。地表水对边坡的影响主要是冲刷、夹带作用对边坡造成侵蚀，形成陡峭山崖或冲洪积层，引发牵引式滑坡。

2.1.6滑坡形成的影响因素（外因）

（1）自然因素。气候与气象：在具有渗水性的岩土层中，雨水下渗浸润岩土体内，加大土、石容重，降低其凝聚力和内摩擦角，使边坡变形。此外，风的吹蚀，雨雪的侵袭、冻融等，使边坡岩体发生膨胀、崩解、收缩，改变边坡岩土体性质，影响边坡的稳定；地震：地震力使边坡作水平、垂直和扭转运动触发滑坡。

（2）人为因素。①切坡开挖，不合理的坡脚开挖，破坏斜坡的连续性，造成软弱结构面临空；②坡体加载和建设，破坏荷载平衡条件、工程和生活用水排放加剧水的不良作用；③砍伐植被和开垦耕种，破坏水系平衡，加剧水的动、静水压力等不利作用，引发滑坡；④水利工程建设，矿山开采、爆破等。

2.2泥石流灾害的成因及形成条件

2.2.1泥石流成因一般分为水动力成因和重力成因泥石流。大量松散的固体物料堆积在汇水面积大的山谷地带，在动水冲刷作用西安沿陡坡地形急速流动，及水动力成因泥石流。这种成因泥石流主要受发达地表水系的影响。重力成因泥石流是吸水岩土遇水软化，当含水量达一定时，即转化为黏稠状流体。此外，也有可能有坍塌、滑坡体直接转变为泥石流。黏滞流体中的固体颗粒在动能作用下，彼此撞击频繁，使颗粒及相邻滑移层间动量转换，进而流体中的固体颗粒具有弥散压力，被水软化成似液态的泥化母岩（如黏土、风化岩）与岩土块及水混合成浆体（液固相）在滑坡势能转化来的动能作用下，促使滑体向流动转化，从而酿成泥石流灾害。

2.2.2形成泥石流有3个基本条件：①地形陡峻和较大的沟床纵坡；②上游堆积有丰富的松散岩土物质；③泥石流区的上中游有较大的汇水面积，并且短期内有突然性的大量流水来源。一些矿山开采的剥离土和废石堆积在山谷或沟谷中，为泥石流储备了丰富的松散固体物质，当遇到大量降雨时，便形成大规模的泥石流。

2.2.3泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。2010年8月7日，甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨，县城北部的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋被冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。有关人员披露，由于舟曲地区长时间乱砍滥伐使得山上植被覆盖率降低，以及采矿、挖沙等活动造成河床上充满了乱石，最终导致了大灾难。2016年7月19日17时10分左右，青兰高速涉县段台坡隧道口（K711-K712）、井沟岭隧道口（K707-K710）、马鞍山隧道口（K702-K706）、鼓山隧道口（K663-K666）附近路段发生泥石流，影响车辆正常通行。

3.滑坡、泥石流防治措施

3.1主动防治。工程防治措施一经完成并施加生效，就可主动发挥作用，起到增强岩土体稳定性的作用。①消除不利水文条件：地表、地下排水工程和防渗工程；②改变不合理边坡形态：填方压脚、消方减荷措施；③增大抗滑力措施：灌浆工程、高压注浆和锚固（锚杆、锚索）等工程措施。④泥石流的防治：清理物源物质、进行植被恢复。

3.2被动防治。在岩土体继续变形或突然发生的情况下工程措施被动受力，发挥阻止或拦挡作用，从而达到防治滑坡、泥石流地质灾害的目的。这些措施有：挡土墙、抗滑桩、竖井桩、抗滑键、格栅坝、谷坊坝、拦挡坝、排导槽、柔性被动防护网以及坡面格构护坡等。

3.3复合型防治。联合使用主动与被动型工程措施，实现兼取优点，相互补充不足的效果。由于滑坡、泥石流地质灾害体发育环境、自身规模和发生特点等因素，在采用单一的主动或被动工程措施不能实现防治目标，甚至暴露单一工程措施的固有缺陷时，多采用两类工程措施联合使用，比如抗滑桩不能快速发生效果，则首先实施锚索工程；在很多情况下，滑坡体的滑面埋深大，单一的抗滑桩自由端太长，造成悬臂效应太大而影响工程效果甚至破坏抗滑桩，采取在桩上端设计锚索，从而形成联合受力的锚拉桩或墙等以及泥石流的拦挡与排导结合，并进行相应水土植被恢复治理等。

3.4滑坡工程监测预警。主要进行地表变形、裂缝监测、滑动面位移监测、地下水位和水量、降雨量、地表水监测，孔隙水压力监测；应力监测等。

3.5泥石流监测预警降雨是触发泥石流的重要因子，重点监测降雨情况，监测泥石流的频率、流速以及泥石流流量的变化于河水流量、降雨量的关系。