浅析某山体泥石流地质灾害防治措施

■谢文佐

（广东省工程勘察院 广东 广州510000）

浅析某山体泥石流地质灾害防治措施

■谢文佐

（广东省工程勘察院 广东 广州510000）

本文结合工程实例，就泥石流形成条件、形成机制进行了调查分析，对泥石流形成区、流通区的崩塌、不稳定斜坡做出分析及评价，并在此基础上提出了此类型泥石流灾害的防治措施，仅供同行业内人士参考。

泥石流崩塌稳定性分析防治措施

1 工程概况

该泥石流发生于东莞市大岭山镇某山体，位于东莞市中南部丘陵台地区南缘，地貌属低山、丘陵，整个地势东北部偏高，西北部偏低，海拔多在150～450米之间，山体植被发育良好，山腰有高速公路隧道通过。发生灾害的范围长约150米，宽15～25米，切割深度1～2米，为一小型沟谷流石流，沟谷范围未生长高大树木，原植被仅有杂草，被暴雨山洪冲刷毁坏后地表裸露，其上分布大量花岗片麻岩孤石，粒径大小不等，最大粒径达2m以上，严重威胁到高速公路的行车安全。

2 工程地质条件

根据钻探资料揭露勘察范围内地层较简单，地层主要由第四系覆盖层和下伏基岩组成；第四系覆盖层主要由泥石流堆积层、崩积层、坡残积层组成，厚度及变化不大，泥石流堆积层、崩积层局部分布，坡残积层均有分布，覆盖厚度为1.50～5.00m；下伏基岩为下元古界花岗片麻岩，根据风化程度划分为强风化、中风化、微风化带。

3 泥石流形成条件

3.1 地形地貌条件

本次泥石流发生区的山体自然坡度23～37°，最大高程为178.80m，高差约122.0m，山上植被茂盛，植被覆盖率大于90%，总体上自然生态保持较好。本次泥石流发生在山坳部位，为一小型沟谷，长度约110米，宽约15～20米，坡降为450～540‰。由于流域内山体坡降大，汇流速度较快，有利于坡面水流迅速集中，峰量和能量成倍增长，高能量流体在流动过程中起动泥沙能力和掏蚀冲刷能力很强，使流体容重迅速增加、流体性质迅速转化，从而形成泥石流。

3.2 物源条件

松散的固体物质是形成泥石流最基本的条件之一，根据本次调查，本流域的松散物补给主要为坡面侵蚀、及山腰古崩塌堆积物源。

区内植被总体发育，水土流失较小，仅在暴雨时对部分植被较差的坡面产生侵蚀。由于坡残积物、古崩塌物原岩为花岗片麻岩，风化后含砂量较大，粘性较差，存在遇水易软化、崩解等特性，因此极易被水流直接冲蚀、搬运。根据坡面松散层厚度、堆积位置、密实固结程度、植被覆盖度及人类作用强度等因素估算，区内可转化泥石流的坡面松散物质总量0.85×104m3，总体上泥石流的物源条件较贫乏。

3.3 水源条件

降水是泥石流形成的基本条件之一，勘查区内地下水较贫乏，不构成引发泥石流的主要水源，沟域内没有水库、湖泊等集中的地表水体，因此暴雨形成的地表径流是引发泥石流的主要水源，短时大强度降雨是泥石流形成的主要因素。本区南亚热带季风气候显著，雨量充沛，高强度降雨完全可以满足泥石流的激发因素和水源条件。

4 泥石流成因机质及发展趋势分析

本次泥石流属于暴雨型泥石流，是降雨、地形地貌、固体松散堆积物等因素共同作用的结果。连续的大到暴雨，坡面上固体松散物质中渗入的水来不及排出，而达到饱和状态，抗剪强度锐减，水压力增大，加上周围降雨汇流作用，斜坡松散固体物质起动，沿坡面向沟道中汇聚形成携带泥沙、砾、滚石的特殊洪流，进而冲蚀沟岸残坡积物，使其不断塌入水流带走，形成泥石流向下游流动，流出沟口便沉积下来，形成堆积扇。

根据对泥石流成因机制和引发因素的分析，山体较陡，有利于形成暴雨型泥石流，近年极端强降雨有增多趋势，引起沟域内崩塌增多，局部水土流失加剧，可参与泥石流活动的松散固体物源量也增加，一旦遭到大暴雨的作用，势必再次引发泥石流灾害。

5 斜坡稳定性分析

斜坡中的泥石流堆积层、崩积层密实度差、透水性较好，目前斜坡坡顶出现小的裂缝，并发生局部崩塌。本地区还处在多雨季节，长时间降水对斜坡稳定性影响较大，由此判断不稳定斜坡稳定性较差。

坡体的高度、内摩擦角、黏聚力等参数对计算结果影响很大，参数选取十分重要。在试验资料的基础上，根据本边坡的实际情况，并参考有关经验值综合确定。不稳定斜坡稳定性计算采用毕晓普（Bishop）圆弧滑动面法计算。

表1 边坡稳定性计算结果表

从典型剖面的稳定性计算结果判定，在一般工况、地震工况下边坡处于基本稳定状态，饱和工况下处于不稳定状态，说明斜坡在正常条件下处在基本稳定状态，在连续降雨条件下处于不稳定。本边坡在任一条件下的边坡稳定性系数Fs均小于要求的安全系数Fst，需要进行加固处理才能达到安全状态。

6 治理方案建议

6.1 主动防护系统--锚喷、SNS防护网、格构式锚杆挡墙

在泥石流、崩塌（滚石）发生区沟谷范围，地表植被基本破坏，松散堆积层、花岗片麻岩孤石裸露，该区可采取主动防护体系。首先将地面裸露的不稳定孤石清除，沟底坡面进行修整，再布设锚喷系统，由喷射混凝土层、锚杆、钢筋网与岩土体共同作用形成主动支护体系，可有效防护孤石，加固山坡松散堆积层，防止崩塌（滚石）发生，并切断泥石流的物质来源；在沟谷区外围一定范围，也存在孤石沿斜坡向沟中、山下滚落的情况，由于植被较好，为不破坏生态环境，可采取SNS主动柔性防护系统，使用预张拉工艺使系统对坡面施以一定的法向预紧压力，从而提高表层岩土体的稳定性，尽可能地阻止滚石的发生，并将小部分滚石限制在一定的空间内运动。

在不稳定斜坡区，可选择格构式锚杆挡墙对潜在有可能发生滑坡的山体进行支护，在格构内可进行绿化护面，减少对环境的影响。

6.2 被动拦挡系统—挡石墙

在沟口和沟谷下游合适位置建议布设挡石墙，用以拦截和堆存滚石，同时对流石流也能起到拦碴、滞流和固坡作用。

本次治理工程建议采取主动防护和被动拦挡相结合的措施。

7 截、排水工程措施

降雨产生的地表径流是诱发不稳定斜坡产生崩塌、滑坡的主要因素，也是泥石流形成的基本条件之一，所以排水工程对地灾治理起十分重要作用。在沟谷上游不稳定斜坡坡顶和外围设置截水沟，利用现有的沟谷设置纵向排水沟，并设置消能池，组成一个完整的截排水系统，防止地表水渗入坡体，避免崩塌、滑坡的发生，同时使地表径流做到有序排放，避免冲刷坡面，使松散层中的孤石失稳。

8 监测

人工巡视和采用仪器进行坡体位移、治理设施及地下水监测、监测结果及时反馈设计、施工人员及相关单位，做到动态设计、信息化施工。

[1]《岩土工程勘察规范》 （GB50021原2001，2009版）.

[2]《泥石流灾害防治工程勘查规范》 (DZ/T 0220-2006).

[3]《泥石流灾害防治工程设计规范》 （DZ/T0239-2004）.

[4]《滑坡防治工程勘查规范》 （DZ/T0218-2006）.

[5]《滑坡防治工程设计与施工技术规范》 （DZ/T0219-2006）.

[6]《建筑边坡工程技术规范》 （GB50330原2013）.

[7]《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》 (DZ/T0221-2006).

P5[文献码]B

1000-405X（2016）-12-487-2