（地质工程专业论文）延长县地质灾害防治对策及气象预警研究.pdf

摘要 本文结合国土资源部中国地质调查局2 0 0 7 年下达的“陕西省延安地区地质灾害详 细调查任务，在对延长县地质灾害详细调查及室内试验等工作的基础上，总结了地质 灾害的发育特征及分布规律；提出了地质环境保护原则和措施及地质灾害防治的措施； 并对延长县进行了地质灾害气象预警。 通过对调查资料的整理、统计可知：区内地质灾害共分为四种类型，分别为不稳定 斜坡、滑坡、崩塌和泥流隐患。区内地质灾害点集中发育，且分布不均匀，主要集中发 育于西北部，东南部则极少发育。灾害点多为中、小型规模，对人类的危害以崩塌和不 稳定斜坡为主，灾害点的形成多为人类活动引发。从分布规律上，区内地质灾害点受地 形地貌影响，空间上集中发育于西部黄土沟谷区及黄土沟间地区域，呈片状分布，部分 沿延河河谷阶地两侧呈条带状分布，时间上地质灾害集中发育于降水集中的年份及每年 降水集中的6 - - 9 月份。 根据延长县地质环境和地质灾害特点，在以人为本原则指导下，提出了地质灾害防 治与环境保护相结合、工程治理与生物措施相结合等方法措施。在地质灾害防治方面， 对2 6 个包括崩塌、滑坡不稳定斜坡在内的重大灾害隐患点进行了防治区划。在实例分 析中，对北洞渠滑坡做了两种具体的防治方案，通过对比得出北洞渠滑坡较好的防治方 案。 最后，对延长县地质灾害发生和气象条件进行了对比分析，确定了地质灾害发生的 临界降雨量特征值，进一步进行了该县地质灾害气象预警。 关键词：地质灾害，滑坡，崩塌，不稳定斜坡，发育特征，防治措施，气象预警 a b s t r a c t t h et h e s i sc o m b i n e dw i t h d e t a i l e di n v e s t i g a t i o no fg e o l o g i c a l h a z a r d si ny a h a no f s h a 似ip r o v i n c e ，w h i c hi s s u e db yg e o l o g i c a ls u r v e yb u r e a u o fc h i n ai n2 0 0 7 b a s eo nt h e d e t a i l e di n v e s t i g a t i o na n dl a b o r a t o r yw o r k ，t h et y p eo fg e o l o g i c a lh a z a r d si n y a nc h a n g c o u n t vw e r em e a s u r e d t h ed e v e l o p m e n tc h a r a c t e r i s t i c s a n dd i s t r i b u t i o no fg e o l 0 9 1 c a l h a z a r d sw e r es u m m e du p t h ed e v e l o p m e n tc h a r a c t e r i s t i c s a n dd i s t r i b u t i o no fg e o l o g i c a l h a z a r d sw e r cs u m m e du pa n dm e a s u r e s t ot h ep r e v e n t i o no fg e o l o g i c a ld i s a s t e r sw 盯e d r o p o s e d f i n a l l y , t h ep a p e rs i n g sm e t e o r o l o g i c a le a r l y w a r n i n g o fg e o l o g i c a ld i s a 8 t 盯s t h r o u 幽t h ec o l l a t i o no fi n f o r m a t i o no nt h es u r v e y s t a t i s t i c sk n o w ：t h eg e o l o g i c a l h a z a r d si ny 叽c h a n gc o u n t ya r ed i v i d e di n t of o u rt y p e s ：u n s t a b l es l o p e s 、l a n d s l i d e s 、 c o l l a p s e s 、m u d s l i d e sh i d d e nd a n g e r s b a s eo nt h es t a t u sa n a l y s i s ，g e o l o g i c a l h a z a r d sm a i n l y d e v e l o p e di nt h en o r t h w e s t a n dd i s t r i b u t e du n e v e ni ny a nc h a n gc o u n t yt h e r ei sv e r y 1 1 t t l e d e v e l o p m e n to fg e o l o g i c a lh a z a r d si nt h es o u t h e a s to fy a h c h a n gc o u n t y h a z a r dp o i n t sa r e a i m o s tm e d i 啪a n ds m a l ls i z e t h em a j o rg e o l o g i c a lh a z a r dt y p e sc a u s e dh a r m t oh u m a nl s c 0 1 1 a p s e sa n du n s t a b l es l o p e s t h eh a z a r dp o i n t sa r em a i n l yc a u s e db y h u m a n i tw a sv e m l e d i n i t i a l l yt h a tg e 0 1 0 9 i c a lh a z a r dr e g i o n s a r ea f f e c t e db yt e r r a i na n dl a n d f o r mi nd i s t r i b u t e dr u l e ， a r ed e v e l o p e dm a i n l yi nt h ew e s t e r nl o e s sr u n - o f f d i t c ha n dt h ea r e ab e t w e e nl o e s sd l t c hm s p a c e ，t h e yw e r ed i s t r i b u t e di nl a m i n a t ew a y , s o m ew e r ed i s t r i b u t e di ns t r i pw a y a 1 0 n g 也e v a l l e vt e r r a c e ；a l s ot h e yw e r ed e v e l o p e d i nt h ep r e c i p i t a t i o nc e n t r a l i z e dy e a ra n de v e r y jl l i l et o s e p t e m b e ri nt i m e a c c o r d i n gt ot h eg e o l o g i c mc h a r a c t e r i s t i c so f t h ee n v i r o n m e n ta n dg e o l o g i c a ld l s a s t e r s ， i nt l l ep 血c i p l eo fp e o p l e o r i e n t e d ，u n d e rt h eg u i d a n c eo fag e o l o g i c a ld i s a s t e rp r e v e n t i o n a n d e i 的眦e 1 1 t a lp r o t e c t i o n ，e n g i n e e r i n ga n db i o l o g i c a lm e a s u r e st oc o n t r o lt h ec o m b l n a t l o n o f m e a l m r e s 孤1 ds oo n i nt h ep r e v e n t i o na n dc o n t r o lo fg e o l o g i c a ld i s a s t e r s ，i n c l u d i n gt h e c o l l a p s eo ft h e2 6l a n d s l i d e sa n du n s t a b l es l o p e so ft h em a j o rd i s a s t e r s ，i n c l u d i n gp o t e i l t l a l p o i n t so fc o n t r o ld i s t r i c t s i nt h ee x a m p l e ，t h ed r a i n a g eh o l e s o nt h en o r t ht od ot w os p e c l f i c l a n d s l i d ep r e v e n t i o na n dt r e a t m e n tp r o g r a m ，b yc o m p a r i n gt h ed r a i n a g e h o l et od r a wt h e n o r t hl a n d s l i d eb e r e rp r e v e n t i o na n dt r e a t m e n tp r o g r a m s f i n a l l v m ee x t e i l s i o no fg e o l o g i c a l d i s a s t e r si nt h ec o u n t ya n dw e a t h e rc o n d i t l o l l s o c c u r r e di i lt h ec o i n p a r a t i v ea n a l y s i st od e t e r m i n et h eo c c u r r e n c eo fg e o l o g i c a ld i s a s t e r sm t h e r a i n f a l lc h a r a c t e r i s t i c so ft h ec r i t i c a lv a l u e ，f u r t h e rg e o l o g i c a ld i s a s t e r si nt h ec o u n t yw e a t n 盯 w a r n l n g a j aq 1 5 k e yw o r d s ：g e o l 0 舀c a lh a z 锄d s ；l a n d s l i d e s ；c o l l a p s e s ；u n s t a b l es l o p e s ；d e v e l o p m e n 2 c h a r a c t e r i s t i c s ；p r e v e n t i o na n d c o n t r o lm e a s u r e s ；w e a t h e rw a r n i n g 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：年月日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 导师签名： 年月 日 年月 日 长安大学硕上学位论文 第一章绪论 1 1 选题背景及研究意义 我国地域辽阔、人口众多，自然地理环境和地质条件比较复杂，客观上造成我国地 质灾害发育的多样性、突发性、群发性、多发性和影响持久性。使我国成为世界上地质 灾害最为严重的国家之一。 1 1 1 选题背景 近年来，随着经济的飞速发展和人类活动的聚增，我国各种自然和人为灾害频繁发 生，给人民群众的生命及财产造成重大损失。特别是地质灾害发生的次数明显增多，灾 害程度明显增加，分布面积不断扩大，对我国国民经济和社会安定团结造成比较严重的 影响。为此国土资源部中国地质调查局2 0 0 7 年下达的“省延安地区地质灾害详细调查 任务，开展了对陕西省延长县地质灾害详细调查的工作。本文以此为基础对陕西省延长 县地质灾害发育特征、分布规律、防治及气象预警进行研究并完成本论文。 1 1 2 研究意义 由于地质灾害占各类自然灾害总损失的l 4 ，造成的人员伤亡每年数以千计。特别 是1 9 9 7 年发生历史上罕见的洪灾期间，全国发生了不同规模的崩塌、滑坡、泥石流等 突发性地质灾害1 8 万处，其中规模较大的有4 4 7 处，造成1 万多人受伤、1 1 5 7 人死亡、 5 0 多万间房屋被毁坏，经济损失达2 7 0 亿元。地质灾害不仅破坏环境和资源，直接威胁 人民生命财产安全，而且危害城市、交通和工程建设，影响社会稳定，阻碍国民经济可 持续发展。因此中央政府加大了减灾工作力度，实行中央统一决策、各级地方政府行政 首长负责制、各部门分工协作、分级负责的灾害管理体制，把防灾、抗灾、救灾和恢复 重建等工作置于稳定社会、保护人民生命和财产的重要高度。 要有效的防灾、减灾，把地质灾害造成的损失减少到最低限度，就必须首先摸清我 国地质灾害底数。基本掌握全国地质灾害发育特征、分布规律、形成机理及其稳定性状 况，圈定出地质灾害易发区和地质灾害危险区，并在此基础上拟定全国及各省( 市、区) 地质灾害防治规划。因此开展延长县地质灾害详细调查，探明区内地质灾害发育特征、 分布规律、形成机理及稳定性状况对社会安定团结及可持续发展起到积极的促进作用。 同时通过延长县地质灾害详细调查及研究，为黄土高原地区地质灾害发育特征、分布规 律及形成机理提供了相应的类比资料。 第一章绪论 1 2 地质灾害防治及预报研究现状 目前对于地质灾害的研究一般包括：基础的地质灾害调查、地质灾害风险评价、综 合评价三个部分。基础调查内容包括：地质灾害发育特征、分布规律、形成机理等。风 险评价内容包括：地质灾害稳定性分析及评估、危险性分析及评估、数据库的建立及风 险管理等。综合评价则是对地质灾害从全面进行调查、分析、研究和评价。 1 2 1 国外研究现状 2 0 世纪6 0 年代以前，地质灾害研究方法及理论不很成熟，地质灾害工作主要局限 于灾害形成机理、分布规律及趋势预测研究，重点调查分析灾害的形成与活动过程，具 有浓厚的工程地质色彩。基本以地质灾害调查及风险评价居多，重点通过地质历史背景， 地质灾害详细情况分析研究地质灾害形成条件及形成机理；由地质灾害历史及地质灾害 遗迹恢复地质灾害发生的时间演化规律及其影像范围。6 0 年代末期，美国专家在加利福 尼亚州，利用“坡敏感性预测方法对该行政区的斜坡进行了危险性分区。 目前，至少已有香港( b r a n d 等，1 9 8 4 ) 、美国( k e e f e r 等，1 9 8 7 ) 、日本( f u k u z o n o ， 1 9 8 5 ) 、巴西( n e i v a ，1 9 9 3 ) 、委内瑞拉( w i e c z o r e k 等，2 0 0 1 ) 和波多黎各( l a r s e n & s i m o n ， 1 9 9 3 ) 等6 个国家和地区曾经或正在进行面向公众的区域性降雨滑坡实时预报，预报精 度可以达到以小时衡量。这些国家或地区的共同特点是：拥有长期、比较完整的降雨资 料，具有布置密度比较合理的降雨遥控监测网络和先进的数据传输系统，完成了详细的 灾害调查和深入的灾害发育特征、灾害易发区或危险区分区评价研究。在这些国家和地 区中，以香港和美国预警系统的发展过程最具代表性。 香港是世界上最早研究降雨和滑坡关系、实施降雨滑坡气象预报的地区。关于滑坡、 降雨关系，a u ( 1 9 9 3 ) 发现：a ) 当一次暴雨超过年平均降雨量的2 0 3 0 时，灾难性滑 坡事件肯定发生；b ) 无限斜坡模型可用来估算降雨滑坡的临界深度。m a l o n e ( 1 9 9 9 ) 指出预警系统制定的临界降雨强度不适于大型深层滑坡( 深度大于5 m ) ，这类滑坡明显 与前期降雨量有关。p u n 等人( 1 9 9 9 ) 重新评定了以b r a n d 结果为依据而建立的滑坡预 警系统的有效性，得出结论：a ) 7 5 m m 小时临界降雨量不宜作为有居民的山区的降雨量； b ) 滑坡发生概率与1 5 天前期降雨量有关，相关程度随滑坡规模而变；c ) 依据5 分钟间 隔自动记录计算的2 4 小时滚动降雨量与滑坡关系更为密切。根据p u n 等人( 1 9 9 9 ) 的 评定结果，土力工程处于1 9 9 9 年重新修正了滑坡预警系统的临界降雨强度。目前，更 深入的滑坡、降雨关系研究仍在进行。 2 长安大学硕士学位论文 美国在这方面开展了较深入的研究，1 9 8 6 年的预报实践后，美国地调局研究人员根 据实地调查结果，结合现场监测和理论分析，对预报模型又作了进一步的修正，并于 1 9 9 1 、1 9 9 2 、1 9 9 3 年暴雨期间发出3 次建议性的警戒提示。由于经费和其他原因，旧金 山湾滑坡实时预报系统在1 9 9 5 年以后停止运行。1 9 9 7 年美国地质调查局与国家气象局 签署理解备忘录，准备再次启动旧金山湾地区的滑坡实时预报系统，并决定利用第二代 气象雷达图像，提供更精确的实时数字降水预测。尽管旧金山湾滑坡实时预报系统被迫 中止，但旧金山湾地区的滑坡、泥石流研究工作一直继续。1 9 9 7 年，美国地调局在进一 步研究成果基础上，修正了旧金山湾模型，初步完成了旧金山湾地区泥石流启动的6 个 小时、2 4 小时临界降雨量等值线图( r a m o n d 等，1 9 9 7 ) 。同时，系统地监测了旧金山 湾地区土、水变化特征，研究了滑坡、泥石流活动强度与土体含水量、空隙水压力相互 关系( i v e r s o n 等，1 9 8 9 ) ，通过野外监测和室内实验研究了降水入渗水文地质模型和泥 石流冲程等。2 0 0 0 年美国地质调查局制定的未来十年“全国滑坡灾害减灾战略框架 中 计划：a ) 重新启动旧金山湾地区滑坡实时预报系统；b ) 选择其他的滑坡灾害多发区， 建立类似预报系统；c ) 加强滑坡机理和发展研究，进一步完善预报模型；d ) 编制更实用 的四类滑坡灾害图( 滑坡分布图、滑坡敏感性分区图、滑坡灾害概率图、滑坡灾害风险 图) ，为各级决策者制定减灾对策提供更有效的服务。 边坡稳定性研究是边坡防治设计和施工的重中之重，可靠的稳定性研究是一切处在 边坡潜在威胁地段的工程项目有效实施的保证。1 9 世纪末至2 0 世纪初，欧美国家以滑 坡为主要内容的半经验、半理论的研究逐步开展起来。2 0 世纪6 0 年代，人们逐渐认识 到了结构面对边坡稳定性的控制作用以及边坡失稳的时效特征( l m u l e r ，1 9 6 3 ，1 9 6 5 ) 。 2 0 世纪7 0 年代着重于边坡的破坏机理研究，提出了累进性破坏的观点及边坡变形破坏 的机制模式，将边坡的形成演化机制与其变形破坏的全过程联系起来，从而使边坡稳定 性问题的研究步入了地质分析和岩石力学分析相结合的时代。2 0 世纪8 0 年代以来，边 坡稳定性研究进入了一个新的阶段。在国际地质组织的推动下，人们借助有限元法、离 散元法、地质力学模型试验等再现边坡破坏的全过程，从整体上、内部作用机理等方面 的认识和评价。同时，非线性科学理论、非连续介质理论、可靠性分析理论以及计算机 技术的发展，为边坡研究提供了新的方法和途径，多学科、多专业的交叉渗透研究已成 为边坡研究的发展方向。可靠性分析理论、分形理论、模糊数学、块体理论、灰色系统 理论、神经网络理论、突变理论、自组织理论以及各种复杂的数值计算方法的广泛应用 于边坡研究中。边坡稳定性研究步入了定性和定量相结合、概念模型与仿真模拟相结合、 第一章绪论 监测与反馈分析相结合的新阶段，取得了大量有意义的成果。 目前，国外边坡加固工程的技术途径为：( 1 ) 减小下滑力或消除下滑因素；( 2 ) 增加 阻滑力或增加阻滑因素。任何边坡处治工程都是围绕上述两条途径，结合边坡地形、地 质、水文、边坡形成机理及发展阶段，因地制宜采取一种或多种措施，达到防止滑坡灾 害发生或治理已发生的滑坡灾害的目的。 1 2 2 国内研究现状 2 0 世纪5 0 年代，我国边坡处治主要是采用地表排水、清方减载、填土反压、抗滑 挡墙及浆砌片( 块) 石防护处治等措施。但工程实践经验证明，采用地表排水、清方减载、 填土反压仅能使边坡暂时处于稳定状态，如果外界条件发生改变，边坡仍然可能失稳。 在1 9 8 1 年洪水期间，宝成铁路有1 0 处滑坡实属于曾经整治过但仅采取排水、减载或抗 滑挡土墙措施。2 0 世纪6 0 年代，我国在铁路建设中首次采用抗滑桩技术并取得成功。 随后在成昆线、宝成线、川黔线、湘黔线等铁路建设中推广应用。抗滑桩技术的诞生， 使一些难度较大的边坡工程问题的处理成为现实，由于它具有布置灵活、施工简单、对 边坡扰动小、开挖断面小、施工体积小、承载能力大、施工速度快等优点，受到工程师 们和施工单位的欢迎，在全国范围内迅速得到推广应用，并从2 0 世纪7 0 年代开始逐步 形成以抗滑桩支挡为主、结合清方减载、地表排水的边坡治理技术。 在2 0 世纪8 0 年代末期，由于锚固技术理论研究和凿岩机械突破性的发展，我国开 始采用锚喷防护技术。锚喷技术的采用对高边坡提供了一种施工快速、简单、安全的处 治防护手段，因此很快得到广泛应用。对于排水，人们也有了新的认识，主张以排水为 主、结合抗滑桩、预应力锚索支挡综合整治。 我国地质灾害气象预报工作开始于中国地质环境监测院刘传正等人的研究。根据致 灾地质环境条件和气候因素，把全国划分为若干预警区域。确定预警判别，对每个预警 区的历史滑坡崩塌泥石流事件和降雨过程的相关性进行统计分析，分别建立每个预警区 的地质灾害事件与临界过程降雨量的统计关系图及根据滑坡崩塌泥石流与降雨关系的 研究，制作滑坡崩塌泥石流与不同时段临界降雨量关系散点图。有关省级地质环境监测 站应在预警发出2 4 小时至4 8 小时内，向中国地质环境监测院反馈预警效果检验结果， 中国地质环境监测院分析研究预警效果校验结果，改进预警判据，逐步提高预警精度。 2 0 0 3 年6 月份全国地质灾害气象预警系统正式投入运行，为我国地质灾害防灾减灾 工作中发挥了重要作用。其后四川等部分省市相继开展地质灾害气象预报预警工作。陕 西省于2 0 0 4 年3 月份2 0 0 5 年5 月份开展工作，预报预警系统2 0 0 5 年6 月正式投入使 4 长安大学硕士学位论文 用。 1 3 本文研究的主要内容 本文的研究是结合国土资源部中国地质调查局2 0 0 7 年开展下达的计划项目( 水 2 0 0 7 0 1 2 0 1 ) 子项目陕西省延长县地质灾害详细调查完成的，研究的主要内容有以 下几点： 1 根据延长县地质灾害野外调查及室内资料整理统计，总结延长县地质灾害现状； 2 总结分析延长县地质灾害特点及其分布规律； 3 根据地质灾害点稳定性分析，提出防治措施和治理方案； 4 对延长县进行地质灾害气象预警尝试。 1 4 本文研究技术路线 为完成以上研究内容，拟根据如下技术路线开展工作： 1 以遥感解译先导，分核查、调查、测绘和勘查分步进行现场调研工作。 2 对调查、试验等资料进行了整理和结合分析，总结出延长县地质灾害的特征和 分布规律。 3 在延长县灾害特征、分布规律及稳定性分析基础上制定出治理措施及方案。 4 根据延长县地质灾害特点及地质灾害与降雨等气象条件的关系，确定其临界降 雨量特征值，进一步尝试对延长县进行地质灾害气象预警。 5 完成本论文。 第二章延长县地质灾害特征及分布规律 第二章延长县地质灾害特征及分布规律 2 1 地质灾害发育特征 延长县位于陕西省东北部，延安市最东部，属陕北黄土高原区。交通便利，为陕北 黄土高原东部区，总体地势西北高，东南低。整体呈“三川两山特征。地貌单元主要 为河谷阶地、黄土沟谷、黄土沟间地及岩质丘陵四种类型。区内水系主要为黄河流域的 延河水系。主要干流、支流有延河、安河、雷多河、拓家川河。地层大致分为q 4 杂填 土、q 3 + 2 蒯黄土、n 2 红黏土、t 3 砂页岩。地质构造活动强度较低，新构造主要以抬升运 动为主，该区特殊地形地貌及地质条件使该县成为地质灾害严重地区。年降雨主要集中 在6 - - 9 月份，近年人类活动频繁，成为影响地质灾害形成条件之一。主要体现在削坡 建窑、修建油井平台等。 根据本次野外调查结果确定，区内地质灾害主要有不稳定斜坡，滑坡、崩塌三种类 型，其次有两处泥流隐患点。本次调查共确定地质灾害点2 6 2 个，其中滑坡8 3 处，崩 塌7 1 处，不稳定斜坡1 0 6 处，泥流隐患点2 处。从数量各占比例为：滑坡3 1 7 、崩 塌( 危岩体) 占2 7 1 、不稳定斜坡4 0 5 、泥流0 7 。 2 1 1 不稳定斜坡特点 根据资料总结，区内不稳定斜坡有如下特点： 1 、不稳定斜坡主要发育于陡峭的沟谷地貌和黄土残塬地貌段。同时也发育在沟谷 地段及地形切割强烈、相对高差大、坡体后缘为陡坎的微地貌地段。 2 、斜坡坡面黄土柱状节理及卸荷裂隙发育。 3 、多为自然因素和人类工程活动共同作用的结果，自然形成的陡坡，由于人工削 切成陡崖，然后在陡崖下挖掘窑洞，使局部土体悬空，失去支撑，变形致灾。区内不稳 定斜坡多与人工削坡建窑及切割坡脚有关。 4 、坡度基本大于5 0 。，高度大于l o m 的破碎斜坡，坡面裂隙发育，被裂隙切割的 块体有洞穴或大裂缝。 5 、区内不稳定斜坡主要破坏趋势为滑坡或崩塌，根据统计分析，滑坡及崩塌的发 生除了与地层岩性有关外，还与坡度、坡向有一定关系。当斜坡坡度大于7 0 。时，不稳 定斜坡破坏形式以崩塌为主。当斜坡坡度小于7 0 。时，不稳定斜坡破坏形式以滑坡为主， 根据资料统计，区内滑坡主要集中于5 0 。7 0 。之间( 表2 1 ) 。 6 长安大学硕士学位论文 表2 - 1 延长县不稳定斜坡破坏形式与坡度统计结果表 2 0 。3 0 。 4 0 。 5 0 。 6 0o 7 0o 8 0o 坡度范围 5 0 m 的斜坡上。据此，坡高 5 0 m 是相对稳定斜坡，发生滑坡的概率不足1 2 。 当然，坡高 5 0 m 的陡坡，发生崩塌的概率很高，也应予以注意。 2 ) 斜坡坡度：据调查资料统计，发生黄土滑坡的原始坡度在3 0 - - - 5 0 0 的滑坡占全部 实地调查滑坡的8 5 。据此，坡度 5 0 。则易发生崩塌灾 害。 3 ) 斜坡坡型：据调查资料统计，直线型和凸起型正向类斜坡明显较负向类斜坡更 容易产生滑坡地质灾害，正向类斜坡发生的滑坡占总数的8 9 。 建设用地场址应选择在凹型和阶梯型坡负向类斜坡附近，尽量远离直线型和凸起型 正向类斜坡，坡高不宜超过5 0 m ，坡度以 10 0 01 0 0 0 5 0 0 10 0 0 1 0 0 0 5 0 0 1 00 0 01 00 0 0 50 0 0 10 0 0 1 00 0 0 50 0 0 4 0 m 时，中部设8 - - 1 2 m 大平台。在地质灾 害防治时，可根据工程级别和具体工程地质结构，参照适合的坡型与坡比设计( 图 3 1 3 2 ) 。 长安大学硕士学位论文 3 2 3 综合措施 针对不同类型地质灾害发生的主要原因，采取综合的地质灾害防治措施，可供采取 的地质灾害防治措施各有特点，应结合具体条件而定( 表3 - 3 ) 。 图3 - 1 黄土坡型与坡比设计断面参考图 2 7 第三章延长县地质环境保护与地质灾害防治对策 图3 2 延高速公路黄土边坡设计断面参考图 长安大学硕士学位论文 表3 - 3 地质灾害防治措施一览表 地质灾害类型 主要原因 滑坡崩塌不稳定斜坡 修筑淤地坝，护岸，植修筑淤地坝，护修筑淤地坝，护 河流侵蚀 自 被绿化岸，植被绿化岸，植被绿化 然 原 防渗、引水和疏排防渗、引水和疏排 防渗、引水和疏排措施， 因 措施，退耕还林，措施，退耕还林， 降雨侵蚀及渗入退耕还林，气象预警， 避让，抗滑工程 气象预警，避让气象预警，避让 科学选址，科学选址， 选址不当科学选址，灾害评估 灾害评估灾害评估 开挖坡脚严格审批，合理施工合理施工合理施工 人 为 工程加载减载、压脚合理施工 减载 原 严格检查，严格检查， 因 库渠渗水严格检查，堵漏防渗 堵漏防渗堵漏防渗 生活排污防渗、引水措施防渗、引水措施防渗、引水措施 爆破震动禁爆、或远离禁爆、或远离禁爆，或远离 为了有效地减轻地质灾害损失，针对可能造成群死群伤的重要灾害隐患点作出中长 期预报，对其可能造成的危害进行预测。逐点落实包括监测、报警、疏散、应急抢险等 内容的预防措施，防灾责任要落实到具体的乡镇、单位。针对一般灾害隐患点仅提供点 号，作为群测群防的依据。 总之，通过计算及模拟论证对延长县重大、中等地质灾害提出了防治方案。 ( 1 ) 地质灾害监测预警体系建设 对可能造成群死群伤和财产损失的3 4 处群测群防点建议采取常规的群测群防的防 治方法，包括目视观测；雨季建立值班制度，密切注意灾点变形；增加斜坡植被 填埋夯实原有裂缝；在后缘开挖排水沟，对雨水上截下排。 ( 2 ) 地质灾害点居民搬迁避让及工程治理 2 6 处重大地质灾害隐患点，包括8 处威胁到公路的重大地质灾害隐患点，除翠屏山 滑坡与城关镇街道办崩塌外，其他灾点均建议为近期采取工程治理措施( 表3 - 4 ) 。 鞋嬖鲑嬖嬖 裂 裂 裂裂裂 1 乓 1 b1 b1 乓1 乓 裂 裂 藤裂球嬖 洳期撤鼽洳剐 林 林 林林林l 乓 j - - t刊爿纠制 苌 ：4 三 枨 焱 娘焱 焱鼽 耀 倒倒 捌倒裂 幂 驰 到 裂 嚣裂裂剐爿 靶 霸霸 霸霸霸 蚓螂 h 野 蹲 野 野 野艇删 捌 裂 延 螫馨督螯螫 帮e 贮蚶鬈姜 * 蚶 餐餐蛘h墨 超髦 辐 霹 肇 卸 匐旺却贮 - 螫 匿匿匿匿匿蚓匿 地辎坦 蜒坦 捌 d 蚶 划 *乓妥 肇糍 辣 崩鞭 帮 幂霸再 剐剐副尉剐 d一 剐 蜒 删正删正 蜒 扭 蚓划蚓蜒 崩 捌 肇簌簌 躁 求 蝴蚓蚓蝌蝈蚓蝌蝌蝌蝈划蝴蚓蚓蝈蚓蚓 艇 拯 掣 斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗kk斗k斗如珈 笾 搿鄹鄂群都邻郁祭酃搿祭铎鄹鄂鄹岳导 嫂 瑙 礤斗斗k斗k斗斗斗k斗斗 斗kkkkk 仲 都酃酃酃郁群郁鄙铎鄣 鄹群邢郧都郁酃 硬 忉曾 酱 竹忉杆* 帕* 官 竹* 彀冀鬓 忉 * 谦 匈 蜷扑杆 竹 度 * 聪 谦搽搽搽 h 捌 匈 蛰 - k 廿 * 案 * 删 烈 艘 匈 长 叵 一 扣x - 扣净_知- - _ _， -，- 僻鲺l夏累瓣拯硝避谁拭崾冒舻七b，k悯吨半域叮n僻 拱茛船邃伽拭峰舞胛霸账螺薛峰霉吨半彀料拣 裂裂裂裂 嬖嬖 裂裂裂尉 1 乓1 长 七j (耧 林 冰林 剐翔枷娘 和d 焱副娘娘_ 延 i - - t 捌裂裂涎野封 醛捌倒孵账野醛野野 hh 氧霸蛘星鲜螺鄄 划鼎 鞭 螫螫 吐螺却贮 鞲 皿却 匿匿辎 爿垲垲姜散* 妥乓 崩幂鞣再缨再再 剐剐钆 枢姐 蚓蚓蚓蚓 肇鞭肇髦 蚓蛆蜊划蝌蚓蚓蝌蚓 神蜘枷 如如 如珈如蜘 哥 e f乎廿廿廿廿廿 e - k斗斗斗kk斗斗k j 墓i 邻邵鄹鄹鄂鄹餐琊 囊 黑 密瀣世 憾 捶 舞 情杆 蓝 匈匈刈- = j 搽 用 * 馊艘 宫 畦 熏 - q 姐 j 、 l 一 剁娥制酣 心 竹 搽龄 *h 心 b蟥醛蝼蟮舞 * b忉杆 庭蝼嚣 述 * 聪 鼎 搽 酬匪h吲刚= = 装 3 盗 巾 搽 杈n h u 3 迸 n h 鄄鲜 骚骚野骚郫辎鲜 娟 删删 璎遥遥遥察契艇 卸自对晒 h qh 早 kr o 害 = n一一卜 器 o h u 卜时- 一o 扣_ 呈 o or 一 r 叫 u uu 净2， o u _ 议秘逍扑_千器扑k嵌半 第三章延长县地质环境保护与地质灾害防治对策 3 3 应急搬迁避让新址 应急搬迁避让是减少农村地质灾害损失最为有效的措施之一。但是，由于以往基础 工作不够扎实，常常出现从一个隐患点搬迁到另一个隐患点上的现象，仍没有避开地质 灾害的威胁，亦造成不应有的经济损失。地质灾害应急搬迁避让新址的选择目的就是为 了杜绝这一现象的重演。地质灾害应急搬迁避让新址可以从区域上和点上两个方面来研 究：区域上主要是开展地质灾害应急搬迁避让新址工程地质区划，编制搬迁场址建议分 布图，划分出适宜、基本适宜区作为建设新址的区域，为搬迁避让和应急搬迁避让提供 宏观依据；点上主要是根据调查结果，遴选出地质灾害危险程度大的点，针对灾害点的 具体情况，选择适宜应急搬迁避让的新址，为该点搬迁避让和应急搬迁避让提供点上依 据。 3 3 1 应急搬迁避让新址宏观区划 延长县位于陕北黄土高原地区，包括黄土沟谷，河谷阶地，黄土沟间地和黄土岩质 丘陵四种地貌类型，地貌类型直接影响着本区的工程地质条件，进而控制本区的建设场 址的适宜性。 1 黄土沟谷 黄土沟谷主要分布于延河流域两侧及雷多河左岸流域，地形坡度较大，一般不具备 新址建设的场地条件；相反在此进行工程建设，因开挖坡脚、斩坡等易改变斜坡结构及 应力状态，极易引发新的地质灾害。梁峁区地形破碎，沟壑纵横，工程地质条件较差， 不适宜直接建设城镇、重大工程和基础设施，在地形地貌相对平缓开阔的地区，采取相 应的工程治理措施，可作为乡镇、村庄等建设场址，为局部小型建设场地基本适宜区。 2 河谷阶地 河谷阶地区地形坡度平缓，地势相对开阔；岩性为全新统冲积粉质粘土、砂土及卵 石层，下伏三叠纪砂泥岩，地基承载力较高，为建设场地适宜区。 3 黄土沟间地 黄土沟间地区地形坡度相对较为平缓，被延河的支流分为多个小型黄土台塬，黄土 台塬塬面地形平坦，为建设场地适宜区；黄土台塬边冲沟密布，边坡陡峭，在暴雨季节 冲刷严重，是地质灾害高发区，不宜作为建设场地。 4 黄土岩质丘陵 黄土岩质丘陵区分布于黄河右岸，地形起伏相对较大，交通不便，一般不具备新址 建设的场地条件；在地形地貌相对平缓开阔的地区，采取相应的工程治理措施，可作为 3 2 长安大学硕上学位论文 乡镇、村庄等建设场址，为局部小型建设场地基本适宜区。 3 3 2 重大地质灾害隐患点拟应急搬迁避让新址场地评价 1 应急搬迁避让新址选择建议 1 ) 对有危害的地质灾害隐患点，若花钱少，经简单工程治理措施( 如填堵裂缝等 防水措施、清理危岩体) 可以防止的，要及时治理；治理经费大或难以治理的，应采取 搬迁避让措施。需要搬迁的地质灾害隐患点，要按照轻重缓急的原则，在区、乡镇政府 的组织下，有计划、有步骤地实施。地质灾害隐患点的变形破坏迹象明显时，应实施应 急搬迁避让措施，组织险区的人员快速疏散和搬迁。 2 ) 尽量选择开阔的河谷地区作为应急搬迁避让新址。调查区黄土梁峁地貌区冲沟 十分发育，下切侵蚀强烈，地形坡度大，水土流失严重，谷坡稳定性较差，极易发生滑 坡、崩塌和泥石流等地质灾害，是区内地质灾害的集中发育地段：而开阔的河谷地区处 于沟谷发育的中、老年期，地势较开阔，地形相对平缓，受河水侵蚀作用较弱，谷坡稳 定程度较高，地质灾害发生频率明显低于黄土梁峁沟壑地区。 ： 3 ) 避开顺坡节理和结构面发育地段。斜坡体内发育有顺坡向剪节理、透水性差异 较大的岩性分层结构面，为滑坡、崩塌等地质灾害的发生提供了条件，这些地段是崩滑 等地质灾害的频发地段。建设新址的选择应避开这些地段。 4 ) 搬迁避让新址的选择应进行实地调查和建设场地危险性评估。在搬迁工程方案 审批前，应请专业技术人员进行实地调查和新址地质灾害危险性评估，确认不会发生滑 坡崩塌等地质灾害后方能批准施工。如不能完全避开地质灾害隐患点，应在设计和施工 中，对可能产生滑坡、崩塌的斜坡地段采取必要的防治工程措施，如削坡和修建排水渠 等。对于场址地基，应根据建筑物对承载力和湿陷要求采取相应的处理措施，如夯实和 换土等。 5 ) 滑坡发生的地形坡度集中于3 0 - 5 0 0 之间，其运动方式和速度因个体而异，滑坡 滑距一般在7 0 - - 1 2 0 m 之间，为滑坡的威胁范围区。在选择搬迁新址时，应尽量避开滑 坡易发的坡度地段，尤其是避开滑坡所威胁范围区。 6 ) 崩塌体发生的地形坡度大多在5 0 0 以上，其危及范围与坡度和高差成正比。可按 下述经验法推算：若崩塌体前缘地形坡度小于1 5 0 ，崩塌体散铺的最远距离约为破裂壁 顶点至坡脚高差的1 5 3 0 倍；1 5 - - 2 4 0 时，最远距离约为3 - - 6 倍；大于3 0 0 时，崩塌 体在斜坡上作加速运动，直至减少到2 5 0 时，才作减速运动。凡居住区后山坡在2 5 0 以上， 山体上方又有崩塌隐患存在，就应划为崩塌危险区。在选择应急搬迁避让新址的时候， 第三章延长县地质环境保护与地质灾害防治对策 应避开崩塌危险区。 2 搬迁点危险程度及新址建议 通过延长县地质灾害详细调查，共确定重大地质灾害隐患点2 处，均为滑坡，即北 硐渠滑坡及交口镇滑坡，两处滑坡危及村庄安全，需应急搬迁避让。下面分别确定需要 应急搬迁避让的拟选新址，并进行场地安全性评价。 1 ) 北硐渠滑坡 滑坡位于县城北侧，北硐渠西侧黄土沟谷地貌与沟间地貌过渡带的宽梁斜坡地带， 坡面呈阶梯状，坡度上陡下缓，平均坡度5 0 。坡体后缘为阶状黄土陡崖，中部建有大 量土窑、石窑前部为砖混结构民用建筑，前缘为北硐渠。坡体上覆盖第四系上更新统洪 积黄土，厚度8 - - - 4 0 m 不等，坡向1 2 0 。，体积5 4 x 1 0 4 m 3 ，属小型黄土滑坡。 该滑坡1 9 6 4 年7 月日发生初次滑动，致7 人死亡，伤3 人，毁窑7 孔，造成直接 经济损失3 5 万元，随后该坡体处于蠕动变形阶段。目前中部出现宽约2 , - - 一3 c m 土体裂 缝，7 户居民窑洞严重裂缝；变形原因：平基建窑切坡、坡体加载，坡体居民排生活用 水，使土质浸润软化、失陷造成坡体失稳。 坡体表层土体结构松散，垂直节理发育，建筑变形迹象明显，据此判断该坡体稳定 性差，目前处于蠕动变形阶段，有加速下滑的可能。现威胁6 8 户，2 2 9 人，房屋4 9 间， 窑洞7 9 孔。 防治建议：尽快将危险地段的住户及危窑户搬迁避让( 图3 3 ) ：后缘外侧修筑截水 沟，恢复植被；前缘筑挡墙；定期进行目视检查监测，掌握实情变化情况。 张家原子为建议应急搬迁避让新址，左邻延河，地形地貌相对平缓宽阔，面积约 6 4 8 4 2 2 m 2 ，上覆为全新统耕植土、上更新统q p 3 黄土，下覆三叠系上统砂岩，建议对新 址作建设场地地质灾害危险性评价及详细勘察工作；根据建筑物承载力要求进行必要的 地基处理。 2 3 。4 7 图3 - 3 张家原子防灾避让新址地质剖面图 长安大学硕士学位论文 2 ) 交口镇滑坡 交口滑坡位于交口镇中心街道北端，街道西侧斜坡地带，地理坐标n 3 6 。4 2 7 3 0 ”， 1 1 0 。1 1 7 1 9 ”。滑坡威胁2 0 户约8 0 人。 滑坡宽约l1 0 m ，纵长约1 0 0 m ，坡向nl 9 5 。，坡底海拔约8 3 0 m ，坡顶海拔约9 3 0 m 。 滑坡后缘明显，后壁高1 5 m 左右，滑坡侧界较为模糊。滑体遭流水冲刷，两侧各发育一 条冲沟。两条冲沟切深约1 0 - - , 1 5 m ，整体坡度2 0 , - - , 3 0 。南侧冲沟宽约5 - - - 1 0 m ，地形 呈四级台阶，北侧冲沟宽约1 0 - - - 2 0 m ，地形呈两级台阶。两条冲沟之间为原始滑体，滑 体中、后缘较缓，后缘呈凹形，滑体前缘陡峭，坡度6 0 - 7 0 。，坡面裸露。 滑坡后缘，中部均发现落水洞。后部落水洞位于后壁陡坎下，直径约1 0 m ，深度 3 m 左右，中部落水洞位于南侧冲沟3 级台阶上，直径约1 5 m ，深度2 3 m 。南侧冲沟两 侧沟壁发现横向裂缝，裂缝最宽约5 c m ，且贯穿南侧冲沟，裂缝延伸至原始滑体前缘陡 坎，切割滑体前缘陡坎。 交口滑坡主要地层岩性为，上覆q 3 黄土，土黄色，土体较疏松，发育孔隙，稍湿， 厚度约5 - - 1 5 m 。q 2 黄土呈褐黄色或褐红色，土体密实，呈硬塑状，含有钙质结核，含 量5 左右。下伏t 3 砂岩夹薄层页岩，砂岩呈厚层状，水平层理，岩体裂隙较发育，弱 风化中风化，页岩为软弱夹层，中风化强风化。 据探井资料显示，在探井1 5 3 - 1 6 0 m 出现水平裂缝和斜裂缝，斜裂缝位于探井南 北两侧井壁，裂缝缝宽0 2 c m 左右。该段裂缝带即为滑坡滑带。滑带地层为q 3 黄土和 q 2 黄土交接带，所以可以确定交1 2 1 滑坡滑面为q 3 黄土和q 2 黄土中的古土壤交接面。 交口滑坡近代有两次变形活动。第一次发生于是1 9 9 9 年，但未造成人员伤亡，第 三次变形活动发生于2 0 0 2 年5 月，变形为滑体前缘局部范围内发生小的崩塌，也未造 成人员