江西赣中某山体地质灾害隐患形成机理与治理措施研究

杨 凯，赵 艺

（江西省地质环境监测总站，江西 南昌 330096）

江西赣中地区在强降雨和持续降雨和外在环境之下发生突发地质灾害(例如山体滑坡)的地质背景一直都存在文字的记录。近年来，由于新农村建设、重要的经济、文化和商业功能区在建设山地边坡的切割和部分闭合矿山在山区的失稳等因素，地质灾害的风险明显增加。为了有效地预防和减少地质灾害造成的损失，必须首先明确地质灾害的发展特征、分布规律、形成机制和稳定性。本文以江西省中部的某山区为研究区。通过对地质灾害隐患点资料的分析和整理，研究了该地区突发性地质灾害的发展特征和分布规律，分析了典型灾害的形成机制。结果表明，某山地突发性地质灾害主要为山体滑坡、山体崩塌和泥石流[1]。

1 地质灾害类型

1.1 崩塌地质灾害勘查步骤

（1）查明区内地质环境条件，收集区内气象资料，查明历史地质灾害（主要为崩塌）的发育历史、现状及类型。

（2）查明崩塌的地形地貌特征、节理裂隙发育程度、切割情况、岩土体稳定性等。

（3）查明崩塌形成的水源类型、水量、汇水条件、地层岩性等。

（4）查明可能形成崩塌物源的分布范围、厚度、储量。

（5）调查该区崩塌的发育现状，结合区内气象资料，分析和预测崩塌频数、规模、形成过程及暴发后产生的危害。

（6）根据可能发生地质灾害的因素和条件，评价崩塌地质灾害治理的必要性和可行性，并提出切实可行的治理措施，提出设计参数和治理工程方案建议。

1.2 滑坡隐患勘查步骤

勘查任务是：通过地面调查、钻探、山地工程等手段，在充分搜集、分析已有地质资料的基础上，查明和研究以下问题：

（1）基本了解滑坡区的地质环境条件，包括地形地貌、地层岩性、地质构造，水文地质、工程地质条件和人类工程活动情况等。（2）查明滑坡体的分布范围、空间形态、规模、性质、类型。（3）查明滑坡体物质组成、结构特征和岩土物理力学性质指标。（4）分析滑坡的变形破坏特征、成因机理。

（5）评价滑坡及边坡的稳定性，分析下滑推力。

（6）为治理工程的方案设计，提出设计参数和治理工程方案建议。

2 江西赣中某山体地灾隐患特征及影响机制

地质与人类活动之间存在着相互影响，从而引发了一系列的地质灾害。地质灾害的发生一般都是因为地形，地层的岩石性质，地质的大体构造，地下、地表水以及人类工程活动造成的，地质灾害形成的主要环节是地形的构造和地岩的运动，关键诱发条件是日常多变的气象和工程活动。

地貌是地质灾害发生和活动的基础，决定了地质灾害的类型和规模。地貌是地质灾害发生和活动的基础，决定了地质灾害的类型和规模。赣中某山地研究区内地貌决定地质灾害的特征，北部和西部的中、低山区位于构造隆起区，山丘陡峻，河谷发育，纵向坡度较大，沟壑的上游存在有利于集水的分支。在这样一个地貌区极易发生滑坡灾害的地方，共有30个灾害点，52 /100km2的灾害分布密度。山间盆地平坦，有4个灾情点分布在中、低山区和低山丘。

边坡应力分布和边坡高度、坡度和坡体组成,从山坡坡度考虑,随着坡度的增加,边坡应力卸载区附近的范围扩大，山体滑坡和崩塌的可能性也相应增加。在研究区北部，中、低坡度坡度大于30°，只有低地形局部坡度在22.5°～ 32.5°之间。据观察滑坡资料统计，当边坡为31.5°，滑坡灾害容易发生。在该区域的112起垮塌中，有79起发生在55.5°～ 92°的悬崖上，占总数的79.9%，说明坡度大开放面就会广。以下60处垮塌中有39处发生在19°～ 55.5°的高陡边坡上斜率范围如表1所示。

表1 江西赣中某山体斜坡坡度与地质灾害关系统计表

其次根据调查，隐患山体坡脚切坡段呈东西走向，总体坡向150°，切坡段总宽度约50m，切坡高5m～16m不等，切坡总体西高东低，中部较高，两侧较低，切坡坡度65°～75°。部分切坡面残留覆盖厚约0.2m～0.3m残坡积土层，坡面主要岩性为强风化砂岩，岩石风化强烈，节理裂隙发育，且坡顶消防水塔年久失修，长期存在漏水现象，并渗入坡面岩土体。坡体中上部可见外凸的危岩体，被裂隙和层面相互切割成大小不一的块体，方量约1.0m3～10.0m3，最大单体方量约20m3。表部风化岩体破碎，深部强风化岩石相对较完整。切坡坡面可见两组明显节理裂隙：①210°∠60°，延伸长度2m～3m，间距0.2m/条；②250°∠59°，延伸长度2m～3m，间距0.2m/条。

根据隐患山体地形起伏情况、坡脚切坡情况、边坡岩土体厚度及节理裂隙产状等，推测该崩塌隐患体主要为切坡面表层残坡积层及破碎的风化岩体，崩滑面为强风化岩体节理裂隙面与岩层面形成的组合面。推测崩塌隐患体长约宽约45m，16.0m，厚约1.5m，推测隐患体体积约为1080m3。边坡应力分布和边坡高度、坡度和坡体组成,从山坡坡度考虑,随着坡度的增加,边坡应力卸载区附近的范围扩大，山体滑坡和崩塌的可能性也相应增加。

这一现象的形成机制是因为土质滑坡与降雨有直接的关系，连续强降雨形成的地表水渗入坡体土层后在某一局部形成较高的水头，从而在坡体内造成较高的孔隙水压力，增强了坡体的下滑能力；同时雨水渗入坡体所造成的地下水浮力，降低了坡体自重所产生的岩土抗滑摩擦阻力；雨水渗入土体增加了岩土体重度，即增加滑体下滑力；渗入坡体的雨水通过接触面上岩土的软化性能，降低了接触面岩土的抗剪强度。综合以上因素，易导致坡体的失稳下滑。

3 江西赣中某山体地质灾害隐患治理方案

3.1 地质灾害隐患专项治理方案

江西赣中某山地质面积广，山中地区越来越分散，管理难度大，防治任务重，受人力、财力的限制不能治理所有的地质灾害，所以在现在包括未来的很长一段时间内，给予有效的防治手段是减少地质灾害所造成的损失的重要有效手段之一，是地质灾害和灾害预警系统构成的一部分，在专业监测开始前，采用群体调查预防的方法对地质灾害进行有效预警。随着专业监测体系的建立，逐步构建特殊群体相结合的地质灾害监测预警体系，可进一步提高突发性地质灾害的监测预警能力。

根据各崩滑隐患体的基本特征和稳定状态，并考虑强降雨等不利因素对该崩塌滑坡隐患区造成的影响，为确保崩塌滑坡隐患的稳定，防止崩塌滑坡的发生，本次勘查区内各崩塌滑坡隐患体的治理目标和原则是：

（1）防治工程必须安全可靠、经济合理、技术可行，应能控制各崩塌滑坡隐患体的整体稳定，经工程治理后，不产生危及生命和财产的地质灾害。

（2）防治工程与环境保护、土地利用相结合，尽量保持原有地貌景观，小削坡，并考虑与环境美化相结合。

（3）防、治兼顾，综合考虑并与监测相结合。

（4）防治工程应保证当地居民、学院师生、过往游客的正常生活。

（5）宜采用截、排、挡、锚、护等多种方法相结合，综合治理，以彻底消除地质灾害隐患为目的。

利用GPS监测平台、CR-INSAR监测平台、深位移测量仪、静水平仪、微震监测仪、全站仪、水平仪等仪器对采空区变形进行第一时间的监测。在监测点建设中，可选择安装自动监测站、崩塌裂缝伸长仪、崩塌预警及预警装置，实时监测崩塌危险岩体的位移及影响因素。利用三维激光扫描仪定期扫描潜在的坍塌点，及时获得坍塌体的变形信息。

3.2 地质灾害工程治理

工程管理措施主要针对受威胁的村庄、道路或景区，可以减少一部分经费损耗，也可以消除地质灾害给当地人民带来的可怕危害，保护周边群众及生命财产安全。根据不同地区地质灾害的类型和强度不同，工程处理措施也不同。

3.2.1 山体滑坡治理措施

滑坡的主控因素为地形地貌和地层岩性，且多为坡脚切割形成，强降雨及人类工程活动为其触发因素。分析山体滑坡灾害形成条件和主要影响因素的基础上，采用“层次分析综合指数法”进行易发性区划评价，划分出地质灾害高易发、中易发、低易发及不易发4种级区，并对其分别给予治理政策。想要防治山体滑坡，就一定要积极做好防御，在雨季较多的月份，例如7、8、9月时，一定要注意工程活动的程度，减轻减缓工程进度，对于大规模的工程行动和开挖采埋要谨慎处理，防止一切有可能造成山体倾斜以及山体坡脚大面积切割的情况。同时也要对当地居民及周围群众开防御知识，在遇到滑坡情况时明确处理方法，尽量减少山体滑坡对当地居民生命安全和经济财产带来的损害。

3.2.2 崩塌失稳边坡综合治理措施

针对边坡失稳的原因，边坡垮塌失稳的防治措施主要有背压坡脚、锚固、排水等。先减载，风化和雨水长期侵蚀边坡出现裂缝，等待时机成熟石体便会脱落，以至于造成崩塌灾害。对于坡面浮石，应予以清理。其次是边坡防护，依照边坡裂缝塌方和岩石破碎的特点，可采用柔性防护网和被动防护网措施。接下来的挡土墙工程，为了加固边坡，在施工条件允许的情况下，可以在坡脚处修建一定形状和高度的浆砌体挡土墙，以防止碎石滚压塌方[2-4]。

通过后期进一步勘查，在稳定性分析和项目治理目标和原则的基础上，针对保护对象分布情况，结合施工条件等综合考虑，对原治理方案进行优化，并补充了新增隐患点的治理方案，提出以下治理方案：

方案1：修坡+水塔修复+主动防护网+排水沟。

方案2：修坡+抗滑桩+挡土墙+井字型格构+排水沟+坡面美化。

方案3：修坡+抗滑桩+桩板墙+砼格构（锚杆）+排水沟+坡面美化

4 结语

通过对典型塌陷、山体滑坡和泥石流形成机理的研究，塌陷形成机理的主关键控制条件一般是因为地形的问题，地层的岩石性质和地质主要构造有关系。矿山开采和公路边坡开挖都属于近年来比较常见的人类活动，然而这些活动才是真正造成地质灾害的关键因素，工程活动是关键触发条件之一。其次，除了减少不必要的人类活动和注意人类活动防范措施之外，也要结合气象预警等第一时间可观测到的动态信息，加大对于地质灾害区的动态划分研究。可以使用无人机摄影、航空遥感等手段加强对地质灾害的观测和侦查，全面且实时的掌握工作区内的工作进程，以及工作区内地质灾害的发展情况，为区域地质灾害评价提供更准确的数据，也为地质灾害防范提供更便捷的方法，从而减少因为地质灾害而造成的不便、经济财产的损失以及一系列人员伤亡的情况。