子洲县石沟村黄土滑塌灾害及治理方案

高立强

(陕西省煤田地质局一八五队，陕西榆林 719000)

1 概述

陕北黄土高原地区沟壑纵横，高陡边坡多，居民多居住在沟谷两岸及黄土坡脚下，近年来，不断发生黄土滑坡、滑塌灾害，据调查，全县有各类地质灾害128处，其中滑坡78处，崩塌44处，这些地质灾害点严重威胁着居民的生命安全。子洲县就是一个典型的黄土高原地区，石沟村滑塌发生地位于子洲县城南约150 m处，地处大理河右岸，左岸阶地有青银高速公路，北侧有石沟村至县城水泥公路，河谷川台区交通条件优越，黄土梁峁沟壑区交通较为不便。本文论述了石沟村滑塌的特征、形成机理，提出了治理方案。

2 滑塌概况

子洲石沟村滑塌点介于河谷与黄土梁峁沟壑两地貌过渡区，北临大理河冲刷面，自身为黄土高陡边坡(陡崖)，坡体前缘河流冲刷强烈。A坡(原滑塌体)是一种自然成因的整体性坐落式土滑塌(见图1)。B坡为黄土陡坡，破坏模式为滑塌—拉裂型(见图2)。

图1 A坡（北坡）滑塌区

图2 B坡（西坡）滑塌—拉裂区

西、北坡体交界区边坡失稳，该坡后缘局部出现拉裂缝，主滑方向为北偏西方向，前缘直达冲沟与大理河交汇处或至河床。蠕滑体前缘宽度50 m～100 m，后缘宽度30 m～50 m，厚度5 m～20 m，体积9×104m3左右。

2.1 地层岩性

滑塌区地层自上而下有马兰黄土和三叠系砂岩。马兰黄土，浅黄色、粉土质，质地均匀，结构疏松，垂直节理发育，具大孔隙、虫眼，遇水易崩解，根据本地区重大工程试验成果，具有较强的湿陷性，该层分布广泛，厚度几米至十几米或几十米;三叠系砂岩(T3w)，细粒砂岩为主，浅灰色，部分略显青灰，厚层状为主，夹页岩，顶部裂隙发育，强风化层厚度1.0 m～2.5 m，隐伏于马兰黄土层之下，河谷、冲沟多有出露。

2.2 B坡对民房的影响

B坡属黄土陡坡，呈梯坎状，B坡因A坡滑塌受到牵引，在其交界区边坡稳定性较差，该坡后缘及A，B交界一线局部出现拉裂缝，存在滑塌安全隐患，若进一步发展，将危及沟口一带民房。

3 滑塌成因分析

3.1 A 坡滑塌

地貌空间条件:边坡的临空面是滑塌产生的必要条件。该坡体前缘紧邻大理河右岸坡，岸坡陡深，微地貌单元属黄土陡崖，为该滑塌的发生提供了有利的空间条件。

地层岩性条件:该坡体上覆为厚层黄土，下伏砂岩夹页岩。黄土孔隙大，土颗粒间下部存在钙质联结，地下水或地表水浸入后钙质联结失效，强度迅速下降，易崩解，而下伏的砂岩夹页岩具有良好的隔水条件，在雨水较大时基岩层面上形成水的富集，当存在临空面时极易导致坡体失稳。黄土具有大孔隙垂直节理等特性，其垂直方向的渗透性较水平方向大;因此垂直方向上具有很好的渗水性，易发育落水洞，导致大量雨水进入土体，增大土体的饱和度，加大重度，降低抗剪强度。

地下水条件:地下水的作用是该滑塌产生、发展的主导因素。大气降水下渗往往在基岩面富集，土体湿或发生饱和，接触带土体力学强度降低，极易出现滑塌。

气候条件:根据现场踏勘及子洲气象资料，本区2009年降雨量比常年偏多，加之该年度冬季和2010年1月～2月遭遇多场持续风雪寒流，增大了坡体内含水量，造成坡体失稳;包括表层冻融现象也是诱发坡体失稳的因素之一。

上述条件是A坡滑塌的主要诱因，该滑塌为坐落式黄土滑塌。

3.2 B坡破坏模式

A坡的滑塌导致B坡牵引式拉裂，尤其两坡交界区土体变形，地面开裂，利于降水渗泄，增大土体重量，由于土、岩接触面(基岩面为相对隔水层)有利于地下水富集，将导致土体结构软化，其抗剪强度降低，影响边坡稳定性。目前B坡面处于潜在发展期，属牵引式滑塌隐患体，破坏模式为滑塌—拉裂型。

4 滑塌治理方案

按永久性工程考虑，由于湿陷性黄土的特殊性，在确保民房安全的基础上尽量经济合理。

4.1 应急治理方案(B坡)

B坡前缘陡坎地带(临民房一线)采用挡土墙防止削方土体滑落，对该坡体隐患区进行整体卸载，至上而下分级削方、放坡，根据勘测成果和设计要求合理安排施工顺序。

1)挡土墙。

B坡民房背后一线设置挡土墙，墙身采用M10浆砌条石砌筑。挡墙顶宽1.8 m，基底水平宽3.66 m，墙高4 m，墙面坡比1∶0.3，墙背坡比1∶－0.1，墙底面倾斜，坡比为 0.1∶1。挡土墙基础嵌入地基中不小于2.5 m(基岩埋藏较浅段嵌入新鲜基岩内)，墙背做反滤层，挡土墙内设排水孔，布5排排水孔，沿水平方向间距2.0 m，沿垂直方向间距2 m，按品形布置，排水孔外倾5%，进水口包裹渗水土工布。挡墙后设置塑料排水盲沟，塑料排水盲沟外径100 mm、内径60 mm、内置φ60 mm PVC花管，塑料排水盲沟伸入反滤层，塑料排水盲沟长度根据地质情况尽量延伸。在挡墙后回填土反压。土质基底采用碎石垫层。

由于B坡前缘呈坎状，紧贴民房，不具备挡土墙沟槽开挖条件，也存在次生灾害隐患，可不考虑作为应急方案必备条件，为消除放坡土体滑落影响民房安全，可以在施工过程将工作面拓宽扩缓。

2)分级削坡。

按剖面进行削坡清方，45°放坡削方水平距离为8 m，垂直距离8 m，坡脚设置不小于2 m的马道，坡脚设副渠——防水渠(顶宽600 mm、深200 mm、底宽200 mm，壁厚100 mm ～150 mm)，南侧修筑主渠——排水渠(顶宽900 mm、深300 mm、底宽300 mm，壁厚150 mm～200 mm)，砂浆砖砌，防水砂浆抹面，底为混凝土，坡降3‰以利排水;削方范围可以根据实际情况进行调整，具体位置设计详见剖面治理措施布置图。

4.2 综合治理方案

在应急治理方案(B坡)的基础上，进一步清除A坡松动土体，必要时由上而下分级放坡，坡脚一线堡坎护坡，上坡体应完善护坡水保措施，同时兼顾疏通河道。对C坡亦采取放坡削方处理。

A坡滑塌松动土体，处于不稳定状态，加之B坡部分削坡清方的覆加，坡脚一线的清方处理将导致松动土体进一步滑塌，同时加剧后缘陡立面小规模滑塌，现阶段治理存在施工安全隐患。建议疏通河道后，右岸坡维持原貌，等坡体稳定后再实施治理工作，如分级放坡、坡脚一线堡坎护坡等。

B坡为黄土高陡边坡，兼存多级陡坎，总坡度约66°。按45°分级放坡治理，削坡清方量约6万m3，工程费用远大于坡间民房搬迁费用。黄土高陡边坡，尤其陡坎段，强降水或连阴雨易诱发滑塌等地质灾害，建议坡间居民迁移避让。

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