蘭州市皋蘭山老狼溝滑坡形成機制及其危險性評價

楊 桃，王善堂

(1.甘肅省核地質(zhì)二一三大隊，甘肅天水 741020;2.甘肅工程地質(zhì)研究院，甘肅蘭州 733000)

蘭州市皋蘭山老狼溝滑坡形成機制及其危險性評價

楊 桃1，王善堂2

(1.甘肅省核地質(zhì)二一三大隊，甘肅天水 741020;2.甘肅工程地質(zhì)研究院，甘肅蘭州 733000)

蘭州市皋蘭山老狼溝滑坡位于蘭州市城關(guān)區(qū)南山老狼溝西側(cè)，皋蘭山滑坡體以東，屬泥巖切層老滑坡。目前滑體前緣西側(cè)坡腳處局部滑體復(fù)活變形，形成了新滑坡，直接滑威脅著南山故園、南山公路、蘭州遠東汽車修理廠、甘肅水利機械化工程公司、歐亞印刷有限責任公司等四個廠區(qū)、220戶居民，750余人以及南山路過往車輛和行人生命財產(chǎn)安全。因此查明該滑坡規(guī)模，并準確評價滑坡的危險性至關(guān)重要。在分析滑坡形成地質(zhì)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合滑坡結(jié)構(gòu)和變形破壞特征分析滑坡形成機制，并對其危險性進行了評價，提出了加固護坡、支擋、排水工程以及環(huán)境監(jiān)測等治理防護措施。

滑坡;危險性;治理防護

滑坡是我國發(fā)育范圍廣，威脅人數(shù)多、災(zāi)害損失大的災(zāi)種之一。每年發(fā)生的滑坡，都不同程度地造成許多損失［1，2］。蘭州市區(qū)地處祁呂賀山字型構(gòu)造體系前弧西翼與河西系武威～蘭州構(gòu)造帶的復(fù)合部位，構(gòu)造復(fù)雜，地質(zhì)環(huán)境條件較差，城區(qū)邊緣的侵蝕堆積黃土丘陵區(qū)滑坡災(zāi)害十分發(fā)育［3］。受自然環(huán)境條件和人為因素影響，滑坡直接威脅著蘭州市城區(qū)部分居民的生命財產(chǎn)安全。本文通過分析研究蘭州市皋蘭山老狼溝滑坡的形成機制，并對其危險性進行準確評價，為蘭州市防災(zāi)減災(zāi)具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 滑坡特征及形成機理

老狼溝滑坡位于蘭州市城區(qū)以南皋蘭山山前，西與皋蘭山滑坡群相連，東與紅山根滑坡群毗鄰，北側(cè)為蘭州市城區(qū)。

1.1 滑坡特征分析

老狼溝滑坡位于老狼溝西側(cè)，皋蘭山滑坡以東，是一個巨型泥巖切層老滑坡。滑坡后壁明顯，滑坡壁高達250 m，坡度34°，圈椅狀構(gòu)造?；w上發(fā)育四級臺坎，后緣均為半圓形。滑坡平面形態(tài)為呈“簸箕”形，滑坡周界十分明顯。

滑體沿主滑方向的長度為620 m，寬度為470 m，面積為31.2×105m2，滑體平均厚度為60 m，總體積約1 872×104 m3，屬巨型滑坡?；轮骰较?5°，滑坡體前緣高程為1 575 m，后緣1 725 m，相對高差160～190 m?；缕露群蟛繛?°～10°，中部為14°，前緣較陡，坡度為45°～80°，坡面起伏不平(圖1)?；w上植被發(fā)育。蘭州市南山一帶地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜，人類工程活動強烈，使之成為市區(qū)內(nèi)以滑坡、崩塌為主的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地段。2005年5月30日16時許，持續(xù)降雨引發(fā)了城關(guān)區(qū)紅山根西路83號院南邊坡(老狼溝滑坡前緣)發(fā)生山體崩塌，直接經(jīng)濟損失約3萬元。同時滑體西側(cè)坡腳處局部滑體復(fù)活變形，形成新滑坡。

圖1 老狼溝滑坡平面圖

該滑坡滑面在滑體前緣及兩側(cè)均已出露，滑面總體形態(tài)呈圓弧形，向北東傾斜，在縱向上，前緣較緩，傾角8°～12°，后緣較陡，傾角 52°～58°(圖 2)。

圖2 老狼溝滑坡地質(zhì)剖面圖

2.2 滑坡形成機理

滑體的構(gòu)成以泥巖為主，夾雜黃土，滑體后部部分地段覆蓋黃土，厚度約1～3 m，而滑床則由新第三系泥巖構(gòu)成。構(gòu)成皋蘭山的新第三系泥巖的傾向與坡向相反，但其中發(fā)育了2 ～20°∠65°～80°和330 ～355°∠70°～80°兩組裂隙，其傾向與坡向一致，形成了有利于滑坡形成的坡體結(jié)構(gòu)特征。

滑坡形成的皋蘭山北坡自然斜坡高達390～430 m，坡度平均在48°;臨空面條件不利于斜坡的穩(wěn)定。

根據(jù)前人調(diào)查資料，皋蘭山滑坡的形成主要引發(fā)因素是地震。1125年發(fā)生于金城關(guān)的7級地震就是該滑坡形成的主要原因

2 滑坡穩(wěn)定性評價

根據(jù)滑坡堆積體與黃河Ⅱ級階地的接觸關(guān)系判斷，該滑坡應(yīng)屬全新世初期或更早。滑坡堆積物為黃土與泥巖混雜物，由于受降水的長期侵蝕，滑坡體切割嚴重，其前緣呈鋸齒狀展布?；陆?jīng)歷了歷史上的多次地震，未發(fā)現(xiàn)宏觀的變形跡象?？傊?，該滑坡總體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

選擇主剖面A—A，圓弧滑動面計算采用詹布法，采用簡化畢肖普法校核。計算工況為地震條件和非地震條件兩種工況。

通過計算，在不考慮地震條件下，K=1.30，1.36，考慮地震條件下，K=1.19，1.25，可以表明，該滑坡是基本穩(wěn)定的。但該滑坡前緣復(fù)活體，在地震力0.2 g下，滑坡穩(wěn)定性系數(shù)0.65左右，滑體失穩(wěn)Ⅲ—Ⅲ’剖面剩余下滑力為1636 KN/m。

3 防治工程建議

老狼溝滑坡地質(zhì)環(huán)境條件較差，防治防治工程難度較大。建議采用截排水工程、支擋工程和錨固工程。其中排水溝設(shè)置應(yīng)充分利用天然排水溝及公路邊溝進行布置，支擋工程主要為滑坡體前緣復(fù)活滑坡區(qū)的前部布置一排抗滑樁進行支擋，樁長30～35 m，抗滑樁錨固段11 m，自由段19～24 m，樁截面選用1.8×2.4 m2的矩形樁，抗滑樁共布置18根，樁間距樁中樁為6 m;中后部預(yù)應(yīng)力錨索，采用3排每孔6束預(yù)應(yīng)力錨索，錨索長度50～56 m。

4 結(jié)語

通過分析老狼溝滑坡的形成機制，準確評價滑坡的危險性和穩(wěn)定性，并合理布設(shè)治理工程，為該滑坡的成功治理積累了基礎(chǔ)性地質(zhì)資料，治理工程實施后，將很大程度地提高滑體的穩(wěn)定性，有效保護滑坡前緣城區(qū)居民的安全。為類似災(zāi)害的防治提供參考。

［1］張倬元，王士天，王蘭生.工程地質(zhì)分析原理［M］.北京，地質(zhì)出版社，1994.

［2］王恭先，徐峻齡，劉光代，等.滑坡學(xué)與滑坡防治技術(shù)［M］.北京，中國鐵道出版社，2004.

［3］張倬元，滑坡防治工程現(xiàn)狀與發(fā)展展望［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護，2000(06).

［4］甘肅工程地質(zhì)研究院.甘肅歐亞印刷有限公司經(jīng)濟適用房建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估，2012.

P642.22

B

1004－1184(2013)05－0125－02

2013-04-26

楊桃(1968-)，女，湖南邵東人，工程師，主要從事地質(zhì)普查與巖土測試工作。