典型泥石流-不稳定斜坡地质灾害群特征及防治建议——以贵州省务川县蕉坝乡为例

周尔松贵州省地质环境监测院遵义分院　（遵义563000）



典型泥石流-不稳定斜坡地质灾害群特征及防治建议
——以贵州省务川县蕉坝乡为例

周尔松
贵州省地质环境监测院遵义分院（遵义563000）

摘要通过对贵州省务川县蕉坝乡泥石流（NSL1、NSL2）-不稳定斜坡（XP）地质灾害群特征及危害的分析研究，指出了蕉坝乡泥石流-不稳定斜坡地质灾害群防治的必要性和紧迫性。并根据蕉坝乡泥石流-不稳定斜坡地质灾害群形成的特殊地质背景建议优先采用工程治理方案，直接消除地质灾害威胁。同时，本文对采取工程治理方案的环境效益、经济效益、社会效益优势进行了分析。

关键词贵州务川；泥石流；地质灾害；防治中图分类号：P548

文献标识码：A

文章编号：1003-3319（2016）01-00003-02

泥石流是山区水和泥沙、石块等固相物质及少量空气（可以忽略），在重力作用下沿着沟谷或坡面流动的特殊流体。它往往突然暴发，来势凶猛，破坏力强，对山区的经济建设和人民的生命财产构成严重威胁，成为山区主要自然灾害之一。为了有效地防治泥石流灾害，减轻泥石流灾害发生时导致的各种损失，就必须对泥石流的特征、当地的地质环境背景及周围自然社会环境状况作详尽的调查分析，并且还需掌握泥石流活动的基本规律。

1　研究区概况

据调查及资料收集，贵州省遵义市务川县蕉坝乡集镇所在地曾多次发生泥石流灾害，蕉坝乡集镇所在地及周边存在两条泥石流（NSL1、NSL2）及一个不稳定斜坡（XP），两条泥石流沟每年都有小规模泥石流发生，近年来极端天气频现，极易触发大规模的泥石流，严重威胁蕉坝乡集镇及周边居民的生命财产安全，并对当地城镇发展与社会稳定造成严重影响。消除蕉坝乡泥石流-不稳定斜坡地质灾害迫在眉睫，对务川县蕉坝乡泥石流-不稳定斜坡地质灾害进行详细勘查评价，同时提出防治措施具有重要现实意义。

2　研究区地质灾害群特征

蕉坝乡泥石流-不稳定斜坡地质灾害群共由两条泥石流和一个不稳定斜坡组成，均位于蕉坝乡集镇北面（见图1）。

图1　研究区总体地形（Google卫星图侧视图）

2.1泥石流（NSL1）特征

（1）降雨量参数

据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（修订本）所附暴雨均值等值线图，蕉坝乡的1h、24h多年最大暴雨量平均值分别为35mm、80mm，变异系数分别为0.3、0.4，根据变异系数，查皮尔逊Ⅲ型曲线得到不同频率下模比系数并求得不同频率下的雨强值统计如表1。

表1　蕉坝乡不同频率下雨强值计算表

（2）形态特征

泥石流NSL1沟域形态为倒葫芦形，发育一条支沟，主沟及支沟均以“V”型谷为主，沟域纵向长度约2.9km，上沟域面积约2km2，海拔范围1522.2m-688m，相对高加834.2m，沟谷平均纵坡降277‰。泥石流NSL1暴雨洪峰流量见表2。

表2　泥石流NSL1暴雨洪峰流量计算表

（3）泥石流频率

根据勘查，泥石流NSL1为高频泥石流，引发泥石流的激发雨量很小，每年都有小规模的泥石流发生，按泥石流沟发展阶段分类，属于形成期（壮年期）泥石流。

（4）泥石流固体物源参数（见表3）

5　泥石流运动参数特征

按50年一遇暴雨强度的设计标准，泥石流主要运动特征参数统计如表4。

表4　泥石流NSL1主要拟设工程部位泥石流运动特征参数统计

2.2不稳定斜坡（XP）特征

（1）不稳定斜坡形态、规模。不稳定斜坡斜长315m，高108m，宽150m，平均地形坡度18°，县道从不稳定斜坡中部通过，脚陡坎高7.3-9.1m，潜在滑动方向113°40′，不稳定坡体平均厚度约9m，体积约29.8 ×104m3。

（2）岩土结构。不稳定斜坡上部陡崖岩性为寒武系中统高台组（∈2g）薄层白云岩夹泥质粉砂质白云岩及泥质粉砂岩，陡崖处为柏木园断层，斜坡表面为第四系崩塌堆积层（Q4col）组成，基岩为奥陶系上中统（O2+3）薄板状砂质页岩。崩塌堆积物碎石含量55-70%，母岩为中风化白云岩，碎石一般粒径6-16cm，含少量块石，块石含量10-20%，块石粒径20-34 cm。

（3）发展趋势。不稳定斜坡后缘为地表水径流通道，每大到雨季，陡崖顶部有雨水以瀑布的形式下切冲刷，并汇流后从不稳定斜坡两侧通过；而斜坡中部，为务川县经蕉坝乡至茅天镇的县道，车流量也较大，车荷载及车行驶震动加剧了不稳定斜坡向下蠕动；在不稳定斜坡前缘，因集镇房屋、道路建设需要，不可避免形成7-9m高左右的人工边坡，牵引整个不稳定斜坡向前蠕动。通过以上分析可知，不稳定斜坡所处地质环境条件对斜坡稳定影响较大，有形成滑坡的可能。通过稳定性分析计算，在自重工况下，斜坡稳定性系数为1.34，评价其为稳定，在自重+暴雨工况下，斜坡稳定性系数为1.04，评价其为欠稳定，滑坡推力为531KN/m。

3　防治的必要性和紧迫性

3.1特殊地质背景

蕉坝乡集镇西面地势高，平均高海拔为1 200m，为峰从地貌，东面地势低，平均海拔720m，为缓丘地貌。在两个地貌单元之间，发育一条区域性的北东向的柏木园断层，该断层倾角较大，为正断层，受断层挤压影响，断层带附近岩体破碎，陡崖、陡坎较多，陡崖、陡坎下多处分布面积广、厚度大的崩塌堆积。丰富的松散物质来源和陡降的地势，这一特殊的地质背景为蕉坝乡泥石流-不稳定斜坡地质灾害群形成提供了基础。

3.2地质灾害群危害性

泥石流（NSL1）是一条高频泥石流，泥石流的激发雨量很小，每年都有小规模的泥石流发生。目前该泥石流主要淤积处平集镇500m，集镇边有大量块石淤积，局部厚度在2m以上。泥石流（NSL2）也是一条高频泥石流，每年都有小规模的泥石流发生。县道从不稳定斜坡中部通过，坡脚为蕉坝乡集镇，坡脚陡坎高7.3-9.1m，暴雨时陡崖上岩溶地下水流出形成瀑布，对坡体冲刷严重，坡面表层土体溜滑现象严重，且上部陡崖经常滚落碎块石，阻塞交通，因汇水面积较大、坡脚陡等特征，在强降雨条件下易失稳，对坡脚集镇的居民潜在威胁很大。

3.3地质灾害防治的必要性和紧迫性

三个地质灾害松散固体物源累计较多，且遇到集中暴雨时，往往就会发生较大规模的泥石流、滑坡等灾害。对蕉坝乡集镇及附近村庄共697户居民、1所中学和1所小学生命财产安全造成严重威胁。三处地质灾害严重制约蕉坝乡集镇的建设发展，并影响务川县经蕉坝乡至茅天镇到沿河县的重要交通干线。危险性和危害性巨大，对其进行应急治理显得必要而紧迫。

4　防治措施建议

（1）地质灾害防治目标、原则

泥石流和不稳定斜坡防治措施从大的方面可划分为避让搬迁、工程治理和群测群防等。从地质灾害的形成条件、规模特征、易发程度和危险性、危害性分析，单纯的采取群测群防措施已不能满足蕉坝乡泥石流和不稳定斜坡防治的要求，因此必须在群测群防和监测预警的基础上，采用搬迁避让或工程治理措施对其进行防治。结合蕉坝乡地质灾害的具体条件，并从场地适宜性、施工难易程度、工期等多方面综合考虑，在技术可行、安全可靠的原则下，采用工程治理方案，直接消除地质灾害威胁，保护人民的生命财产安全。

（2）地质灾害防治工程主要内容及布置

泥石流（NSL1）：在泥石流沟口设置格栅坝，充分利用“V”字沟谷特点，将泥石流上游稍大的块石进行拦挡，起到稳拦物源和削峰减流的作用，减少到达下段的固体物质量，降低泥石流容重，并调节下游泥石流洪峰流量，减轻下游拦挡的压力；在泥石流现在的堆积区修建停淤场，停淤场由一座重力坝和两侧排导堤组成，重力坝作用在于降低流速，泥石固体物质被淤积和拦挡，排导堤除与重力坝形成停淤库外，兼具防止堆积物被冲刷形成物源的功能，当停淤积场淤积物超过其设计库容0.5倍时，对其进行清淤；下游设置排导堤将洪水和少量砂石排出蕉坝乡集镇。在泥石流物源区，种植当地生长能力和固砂石强柏树，减少崩塌堆积物和残坡积物形成泥石流的物源；在沟口堆积区，种植生长能力强、根系发达、具有一定经济效益的核桃树，避免在特大暴雨下，洪水冲击堆积区，形成新的物源。

不稳定斜坡（XP）：不稳定斜坡外源设置排水沟，排走后缘沟谷地表水；在不稳定斜坡后缘、公路上侧设置被动防护网，拦挡不稳定斜坡后陡坎零星掉石和坡面滚石；前缘临空面设置悬臂抗滑桩和桩间板墙。

（3）效益评价

环境影响评价地质灾害群治理目的本身就是保护和改善环境，属环境治理工程项目，能有效提高研究区地质环境质量，改善研究区人民生产生活环境以及公路交通条件。

经济及减灾效益评价蕉坝乡泥石流-不稳定斜坡地质灾害群的综合防治，可使蕉坝乡集镇、潘家塘、蕉坝村、蕉坝中学、县道公路等免遭危害和损失。

社会效益评价蕉坝乡泥石流-不稳定斜坡地质灾害群的整治，不仅可保护蕉坝乡集镇、潘家塘、蕉坝村和蕉坝中学的生命财产安全，务川县城经蕉坝乡到茅天镇公路的安全畅通，保持当地经济建设的可持续发展，更充分体现了政府对人民的关心及对减灾工作的重视，维持社会秩序稳定，其社会效益是非常显著的。

参考文献

［1］钟敦伦，谢洪.泥石流灾害及防治技术［M］.成都：四川科学技术出版社：2014.

［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/T 0239-2004）.

［4］《滑坡崩塌泥石流灾害详细调查规范1：50000》（DD 2008-02）.

［5］《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T 0218-2006）.

［6］《滑坡治理工程设计与施工技术规范》（DZ/T 0219-2006）.

［7］岳溪柳，黄玫，徐庆勇等.贵州省喀斯特地区泥石流灾害易发性评价［J］.地球信息科学学报，2015，17（11）；1395-1403.

［8］赵星，李龙.泥石流自动化监测预警技术的应用----以贵州省望谟县望谟河泥石流为例［J］.工程地质学报，2014，22（3）；443-449.

［9］吴积善，田连权，康志成，等.泥石流及其综合治理［M］.北京：科学出版社，1993：164-165.

（责任编辑：文婷）