和田县努斯亚村崩塌发育特征及稳定性评价

(新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆 乌鲁木齐 830091)

努斯亚村崩塌灾害位于新疆南疆和田地区和田县，行政区划隶属于郎如乡管辖。以河(喀拉喀什河)为界，左岸为墨玉县，右岸则为研究区。研究区对外交通主要是Y039县乡道路，交通条件较好。该崩塌灾害点具体位于郎如乡努斯亚村东侧斜坡，研究区范围南北长约1 000 m，东西宽600 m，总面积0.6 km2。

本文以和田县努斯亚村崩塌地质灾害作为研究对象，先后开展了地形测量、地面测绘与调查、井探、物探及岩土测试样品的采集等各项外业工作，并参考相关研究成果[1-5]，对研究区内地质环境条件，崩塌灾害发育特征、形成机制以及影响因素等进行了分析和评价，进而为后续当地政府对崩塌地质灾害点的工程治理提供理论基础。

1 区域概况

1.1 地形地貌

研究区区地形总体呈南高北低，地形起伏一般，海拔高度在1 505～1 555 m，相对高差约50 m，地表植被不发育。研究区所处地貌类型为河谷二级阶地，河谷呈“U”字型，宽约1 000 m。阶地斜坡坡度48°。

1.2 地层岩性

研究区出露地层岩性主要为全新统冲积层。该地层广泛分布于研究区范围内，斜坡之上地层岩性主要为卵石、砂砾石，杂色，松散，干燥，夹少量圆砾，卵石粒径5～20 cm，母岩成分以花岗岩为主，厚度在20 m左右。斜坡下主要岩性为粉细砂及砂质粉土，厚度大于5 m，结构稍密实，潮湿。

1.3 工程地质条件

研究区分布的工程地质岩组主要为单一结构的碎石土和单一结构的砂土。

单一结构的碎石土：主要分布于斜坡之上岩性为含土碎石。碎石多为次圆状，结构松散，工程地质条件较差，厚度不均匀，一般大于10 m。

单一结构砂土：主要分布于斜坡之下。岩性以冲积的粉细砂及砂质粉土为主，结构密实，厚度大于5 m，工程地质条件差。

1.4 水文地质条件

研究区分布的地下水类型主要松散岩类孔隙水。主要分布于陡坡西部河谷内的孔隙水含水层，含水层岩性为卵砾石和砂，主要接受河流入渗补给，根据水文地质图，单井涌水量大于5 000 m3/d，矿化度一般小于1 g/L。

1.5 人类工程活动

由于修建Y039公路，对原来阶地斜坡进行切坡，改变了原来斜坡的稳定性。其次是坡顶玉石的开挖也会改变原来斜坡的稳定状态。

2 崩塌灾害发育特征分析

2.1 崩塌灾害分布

崩塌地质灾害分布于努斯亚村东侧，根据崩塌所处的位置、地形地貌条件与发育形态，本次勘查将崩塌划分为不稳定斜坡1处，主要沿努斯亚村东侧分布。

研究区内发育的崩塌地质灾害，从产生的要素上分析，其所处的地形地貌和地层岩性是控制崩塌地质灾害的主导因素，雨水冲刷、地震是崩塌发生的诱发因素。

2.2 崩塌类型及特征

根据现场勘查，研究区内崩塌包括不稳定斜坡1处。依据《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)关于崩塌规模级别划分标准、崩塌分类及特征划分依据，判定崩塌规模及类型。崩塌灾害特征见表1。

2.2.1 不稳定斜坡

该斜坡倾向220°，坡角48°，坡高约为50 m，宽度约1 000 m，厚度约为4 m，体积约80 000万 m3，未见裂隙发育。坡面由于受到雨水冲刷，发育有数条小冲沟。在降雨及地震作用下，可能发生崩塌灾害，威胁坡体下部村民及道路上行人安全。

依据《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)关于崩塌规模级别划分标准，该崩塌规模等级属中型。根据崩塌分类及特征划分依据，判定该土质崩塌类型属滑移式崩塌。

2.2.2 崩塌堆积物

本次勘查对坡脚分布的崩塌堆积物进行了调查，经调查崩塌堆积体以偶见滚落的卵石为主，厚度小于0.1 m。根据现场判定，堆积物较稳定不会造成二次危害。

表1 崩塌灾害特征汇总表

3 崩塌灾害形成机制及影响因素

3.1 形成机制

崩塌地质灾害的形成机制包括内因和外因两个方面，它们相互联系、相互补充，并由各种因素综合确定的。其中内因方面的因素包括地质构造因素、地层岩性因素、地形地貌因素等，外因方面的因素包括地震、持续强降雨、融雪入渗、水流冲刷作用和人类工程活动等。

3.2 影响因素

研究区主要发育有不稳定斜坡1处，形成因素分析如下：

3.2.1 地层岩性

研究区内斜坡的地层岩性为砂卵砾石。由于第四系松散堆积物的内摩擦角及粘聚力较小，坡度较陡时在自身重力作用下斜坡容易不稳定。使得危岩体破坏方式主要为失稳。

3.2.2 降雨

研究区属于大陆型干旱气候区，多年年平均降水量38.9 mm，多集中在5月、6月、7月、8月四个月。降雨对裂隙面起浸润作用，并进一步降低了内摩擦角及粘聚力，减弱了裂隙面的摩擦阻力，同时增加了裂隙内的水压力，诱发危岩体崩塌。

3.2.3 地震

研究区地震基本烈度属于Ⅷ度区，地震活动提供的地震力将激发不稳定斜坡的进一步活动。在研究区内，较大的地震活动能够使斜坡结构面强度降低，同时还将使基岩产生水平地震力，稳定性降低，有可能诱发崩塌。

3.2.4 人类活动

研究区位于旅游景区内，由于人为开发，对原始沟道地貌造成一定程度的改变，由于开挖坡脚、震动荷载、人为破坏等均成为斜坡向不稳定方向发展的诱发因素。

3.3 崩塌灾害潜在危害

研究区内土质崩塌灾害规模属小型，严重威胁了行人的生命、财产安全。目前该区的崩塌地质灾害未采取任何有效防治措施，发生崩塌后将直接威胁斜坡下部村民生命财产安全及道路的正常通行，影响当地经济发展。

4 崩塌灾害稳定性和危险性评价

4.1 崩塌灾害稳定性评价

土质斜坡定性评价采用现场调查以及斜坡的天然状态来确定可能失稳结构体的形态、规模及空间分布，预测不稳定斜坡的稳定性。定量分析是根据室内试验取得的岩体物理力学指标，根据不稳定斜坡的破坏模式和不同工况进行分析计算，预测不稳定斜坡的稳定性。

4.1.1 定性评价

不稳定斜坡位于整个研究区东侧，坡体坡度约48°，岩性为碎石土，目前坡面上没有发现明显变形迹象。由此可见，研究区发育的潜在不稳定斜坡目前是基本稳定的。

4.1.2 定量评价

斜坡稳定性评价利用理正岩土计算5.1版边坡稳定分析软件，采用瑞典条分法自动搜索潜在最危险滑动面作为斜坡稳定系数计算简图，然后采用瑞典条分法计算不同工况的稳定系数和推力。

稳定性计算时，选择主勘探线作为参考剖面，将坡面简化成标准坡面，以坡顶为起点，沿滑动面每个土条宽度设定为5 m，以此划分计算块段进行自动搜索滑面。因该斜坡为荒地，且根据勘探结果，斜坡体组成岩性为砂卵砾石，土体中不含水，故不考虑建筑物所产生的的附加荷载及地下水作用。分别计算天然状态、天然加暴雨状态、天然加地震状态三种工况。

用瑞典条分法自动搜索潜在最危险滑动面对剖面进行计算，得出的潜在不稳定斜坡在各种工况下的稳定性计算结果见表2所示。

表2 斜坡稳定性计算结果

4.1.3 综合评价

现状条件下定性评价斜坡基本稳定；定量计算评价基本稳定-不稳定。

因此，综上所述：综合评价研究区不稳定斜坡稳定性为基本稳定-不稳定，需采取治理措施。

4.2 崩塌灾害危险性评价

4.2.1 现状评价

该崩塌位于和田县朗如乡X625县乡公路K27 km处，根据本次勘查期间调查访问，以往发生的崩塌灾害规模均为小型，仅在坡脚可见有少量块石，以往未造成人员伤亡和较大财产损失，但对坡脚的道路一定程度的破坏，并阻碍公路的正常通行。造成的经济损失小于100万元。崩塌灾害威胁对象主要为过往行人、车辆的生命财产安全。

综上，研究区内崩塌和潜在崩塌现状未造成人员伤亡，造成的经济损失较小，现状评价危害程度中等，危险性中等。

4.2.2 预测评价

该道路过往行人及车辆非常多，为朗如乡到和田市的主要通行道路，一旦该崩塌稳定失衡，将会对斜坡下居民及过往车辆、行人等构成直接威胁，危害程度较大。综合分析崩塌稳定状态与危害对象，判定危险性较大。

4.3 崩塌地质灾害防治方案及建议

4.3.1 设立危险警示标志及避险区

在崩塌危岩体下游沟道内设立危险警示标志及避险区，保证过往行人及车辆的生命财产安全。

4.3.2 锚固喷浆

可在不稳定斜坡的坡脚修建挡土墙来增强不稳定斜坡的稳定性。

5 结语

(1)崩塌地质灾害分布于努斯亚村东侧，该崩塌规模等级属中型。根据崩塌分类及特征划分依据，判定该土质崩塌类型属滑移式崩塌。

(2)对崩塌地质灾害的形成机制进行了分析。研究结果表明：其形成机制包括内因和外因两个方面，它们相互联系、相互补充，并由各种因素综合确定的。其中内因方面的因素包括地质构造因素、地层岩性因素、地形地貌因素等，外因方面的因素包括地震、持续强降雨、融雪入渗、水流冲刷作用和人类工程活动等。

(3)对崩塌地质灾害进行了稳定性和危险性评价。评价结果表明：该崩塌地质灾害在现状条件下定性评价斜坡基本稳定，定量计算评价基本稳定-不稳定，综合评价为基本稳定-不稳定，需采取治理措；研究区内崩塌和潜在崩塌现状未造成人员伤亡，造成的经济损失较小，现状评价危害程度中等，危险性中等，而预测评价崩塌灾害危险性较大。可以通过设立危险警示标志及避险区以及锚固喷浆进行治理。