蘭州伏龍坪坪區(qū)不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害現(xiàn)狀及成因分析

■劉青原

（甘肅有色工程勘察設(shè)計研究院甘肅蘭州730000）

蘭州伏龍坪坪區(qū)不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害現(xiàn)狀及成因分析

■劉青原

（甘肅有色工程勘察設(shè)計研究院甘肅蘭州730000）

以甘肅蘭州市伏龍坪周邊發(fā)育的不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害為例，對伏龍坪地區(qū)的不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害特征和形成機制進行簡單的分析，為類似的坪體邊緣地帶不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害的規(guī)劃和治理提供依據(jù)。

不穩(wěn)定斜坡工程地質(zhì)特征成因分析評價災(zāi)害發(fā)展趨勢

1　概況

蘭州市是我國地質(zhì)災(zāi)害最為嚴重的省會城市之一，伏龍坪位于蘭州市區(qū)南部，近年來，隨著人口不斷增長，在坪體邊緣及溝口一帶新建了許多的居民住宅和企業(yè)，坪體邊緣斜坡的建設(shè)、削坡、傾倒垃圾、無序排水等人類工程活動大大的加劇了斜坡地段滑坡崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害十分嚴重。

2　地形地貌

伏龍坪規(guī)劃區(qū)地形較平坦，總體上由南向北傾斜，地面坡度5%左右，地面高程1570-1690m。地貌類型主要有黃河Ⅲ、Ⅳ級階地，在長期人類活動和地質(zhì)應(yīng)力等因素影響下，階面較破碎，發(fā)育有不同規(guī)模的溝谷，溝谷多呈V、U型，切割深度達10-50m。Ⅲ級階地位于雷壇河?xùn)|岸一帶，面積相對較小，地形較平坦，地面高程1540-1550m，屬基座階地，基座由新近系泥巖組成，階地具二元結(jié)構(gòu)，下部為厚度小于5m的沖洪積砂礫卵石，上部為厚度10-20m的粉土。Ⅳ級階地范圍較廣，約占伏龍坪規(guī)劃總面積的80%，屬基座階地，基座由新近系泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，階地具二元結(jié)構(gòu)，下部為沖洪積砂卵石夾漂石，上部為風(fēng)積黃土。

3　不穩(wěn)定斜坡的分布

伏龍坪規(guī)劃區(qū)發(fā)育有不穩(wěn)定斜坡共75處，主要分布在黃河Ⅳ級階地前緣陡坎部位或較大沖溝（如自強溝、琵琶林溝等）兩岸。坡體由馬蘭黃土（Q3eol）或人工填土（Q4ml）組成，斜坡自然坡度一般在40-50°左右，坡高20-55m不等，坡體受人類工程活動影響強烈，主要表現(xiàn)為上部坡肩地帶修建房屋，下部坡腳切削修建房屋，坡面傾倒生活垃圾及排放生活污水。斜坡體變形跡象較明顯，多處坡面見有小型黃土崩落。穩(wěn)定性較差-差。潛在威脅坡腳、坡頂居民生命和財產(chǎn)安全。

4　不穩(wěn)定斜坡形成原因分析

區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定斜坡的形成主要由斜坡內(nèi)部條件和外部誘發(fā)因素長期相互作用的結(jié)果。

（1）內(nèi)部條件。地層巖性：伏龍坪規(guī)劃區(qū)不穩(wěn)定斜坡位于黃河Ⅳ級階地陡坎地帶或階地內(nèi)沖溝兩側(cè)，其巖性為人工填土或黃土。其中人工填土由當(dāng)?shù)鼐用窠ǚ吭谛逼缕录缣钔列纬桑蛴蓛A倒的棄土垃圾形成，填土下部均為黃土。黃土結(jié)構(gòu)松散、質(zhì)地均一、無層理、顆粒以粉土為主、垂直節(jié)理裂隙發(fā)育、遇水易濕陷，軟弱的巖土體性質(zhì)為坡體失穩(wěn)提供了有利條件。

地形地貌：斜坡坡度和高度是形成不穩(wěn)定斜坡的基本條件。區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定斜坡大部分坡度為40-50°，坡高20-55m不等，高陡的坡體不利于斜坡自身的穩(wěn)定性。而且這些斜坡坡腳地帶多有人類活動開挖形成的臨空面，高陡的地形及坡腳臨空均為不穩(wěn)定斜坡發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害提供了有利的地形條件。

（2）外部誘發(fā)因素。降雨：降雨是不穩(wěn)定斜坡發(fā)生災(zāi)害的主要誘發(fā)因素之一，雨水滲入到以黃土為主的斜坡體中，一方面加大斜坡體自重，另一方面降低了斜坡土體的強度，使坡體失穩(wěn)，導(dǎo)致滑坡，崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。而強降雨形成的短時洪水，沖刷淘蝕坪體內(nèi)溝谷兩側(cè)坡腳，削弱溝谷兩側(cè)坡體穩(wěn)定性，加大斜坡失穩(wěn)發(fā)生災(zāi)害的可能。近年來蘭州降雨量逐年增多，伏龍坪坪體及周邊不穩(wěn)定斜坡發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的次數(shù)也有逐年增多的趨勢。

地震：地震是引發(fā)斜坡失穩(wěn)的一個重要因素之一，蘭州地區(qū)處于新構(gòu)造運動強烈地區(qū)，伏龍坪地區(qū)的不穩(wěn)定斜坡高度大，坡度陡，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，地震對斜坡坡體加載的慣性力作用使斜坡體下滑力大大增加，從而導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。

人類工程活動：人類工程活動是影響斜坡穩(wěn)定性的主要因素，伏龍坪規(guī)劃區(qū)人類工程活動強烈，其影響不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性的主要方式有：

①坡腳削坡修路、建房：伏龍坪區(qū)內(nèi)人多地少，且坪體中間平坦的地段已住滿居民，后來的居民只能向坪體邊緣及溝谷內(nèi)建房，部分居民為了擴大建房面積，對斜坡坡腳進行削坡取地，致使斜坡坡腳臨空面增大。同時區(qū)內(nèi)斜坡坡頂及坡腳修建道路時也對原有山體進行削坡，致使斜坡坡腳臨空，斜坡坡面增大。

②坡頂邊緣建房：伏龍坪區(qū)內(nèi)人口居住密集，靠近坪體邊緣地帶更是如此，部分居民修建的房屋距坡肩不足0.5m，人為地為斜坡增加荷載。坡頂部分居民還在坡肩地帶用草袋、水果箱裝土或夯土造地，人為地增大坡肩面積后修建房屋。坡肩房屋加載及人為造地都對斜坡穩(wěn)定性造成的極大的影響。

③堆放垃圾：伏龍坪坪體邊緣地帶居民生活環(huán)境條件較差，公共設(shè)施缺乏，加之居民環(huán)境意識薄弱，居民直接將垃圾傾倒在坡面上，坡面堆積厚度1—3m不等，松散的垃圾不僅污染了環(huán)境，而且降低了斜坡坡體強度，增加坡體荷載，從而導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)發(fā)生災(zāi)害。

④污水排放：伏龍坪坪體邊緣地帶居民房屋混亂，市政設(shè)施不全，坪體邊緣多數(shù)地段沒有統(tǒng)一的排水系統(tǒng)，居民直接將污水傾倒在斜坡上，生活污水長期沿斜坡向下排放，沖刷斜坡，浸潤黃土坡體，成為斜坡失穩(wěn)的主要因素之一。

5　不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害的發(fā)展趨勢

5.1地質(zhì)災(zāi)害暴發(fā)的頻率和規(guī)模在增加

根據(jù)資料分析和調(diào)查結(jié)果，伏龍坪規(guī)劃區(qū)地質(zhì)災(zāi)害暴發(fā)的頻率呈不斷增加的趨勢，地質(zhì)災(zāi)害類型以滑坡、崩塌為主，泥石流相對較少。

根據(jù)區(qū)內(nèi)以往災(zāi)害發(fā)生調(diào)查統(tǒng)計，2000年以前，區(qū)內(nèi)僅發(fā)生過一次大的地質(zhì)災(zāi)害；2001年—2005年區(qū)內(nèi)發(fā)生過2次地質(zhì)災(zāi)害；2005年至2012年區(qū)內(nèi)發(fā)生8次地質(zhì)災(zāi)害。顯而易見，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)呈逐年上升趨勢，受災(zāi)人數(shù)、財產(chǎn)呈明顯增加趨勢。

5.2人類活動誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害增加，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境嚴重破壞

隨著伏龍坪地區(qū)的發(fā)展，坪體上居住的人口不斷增加，人類工程活動也不斷加強，人類工程已是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要原因之一。調(diào)查結(jié)果表明，主要是坡腳切削、坡頂填土修路建房，生活垃圾無序排放，沒有完善的排水設(shè)施等。區(qū)域地質(zhì)環(huán)境遭到嚴重的破壞，臺緣斜坡遭到嚴重破壞，斜坡坡度增加，部分地段遠遠大于自然休止角，隨時都有下滑的可能。同時，斜坡上污水的排放，嚴重改變了原有斜坡的土體物理力學(xué)性質(zhì)，增大了坡體土體的濕度、容重，降低了土體的剪力，加速地質(zhì)災(zāi)害的形成。

例如：2000年以前，伏龍坪上居民較少，主要集中于坪體中部平緩地段，受地質(zhì)災(zāi)害的威脅較少；2000年以后，隨著城市建設(shè)規(guī)模的擴大和居住人口的增加，居民房屋已擴建至坪體邊緣地帶，坡腳切削、坡頂填土修路建房加大了不穩(wěn)定斜坡的危險性。

5.3地質(zhì)災(zāi)害損失不斷加大

由于伏龍坪居住人口不斷增多，地質(zhì)災(zāi)害造成的損失也不斷加大。根據(jù)調(diào)查，2000年以前，區(qū)內(nèi)僅發(fā)生過一次大的地質(zhì)災(zāi)害，造成3戶人家的房屋損毀12間，被迫搬遷，直接經(jīng)濟損失10萬元；2000年以來，規(guī)劃區(qū)發(fā)生崩塌、滑坡共11處，造成造成1人死亡、4人受傷，約500萬元財產(chǎn)損失，目前穩(wěn)定性仍較差，嚴重威脅77人生命與1610萬元財產(chǎn)的安全。目前在75處不穩(wěn)定斜坡危險區(qū)內(nèi)受嚴重威脅的人口1617人，財產(chǎn)48930萬元。

6　結(jié)束語

蘭州城市沿黃河兩岸而建，黃河沿線有伏龍坪、華林坪、龔家坪、范家坪等多個黃河高階地坪臺，隨著城市的發(fā)展，城市人口增加，人為改造和自然因素綜合導(dǎo)致各個坪體邊緣地帶不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害不同程度的增加。這些災(zāi)害的發(fā)生有許多共同特點，根據(jù)這些共同點對這些坪體邊緣地帶的不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害共同規(guī)劃和治理。

［1］《滑坡防治工程勘查規(guī)范》 （DZ/T0218-2006）

［2］《蘭州市城關(guān)區(qū)伏龍坪地質(zhì)災(zāi)害防治專項調(diào)查與區(qū)劃報告》 （甘肅有色工程勘察設(shè)計研究院，2012年8月）

［3］ 《甘肅滑坡災(zāi)害》 （吳瑋江，王念秦；蘭州大學(xué)出版社；2006.3）

［4］《工程地質(zhì)手冊第四版》 （中國建筑工業(yè)出版社）

P694［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-448-1