汉滨区大竹园镇七堰村滑坡特征和转化泥石流机制研究

1、汉滨区大竹园镇七堰村滑坡特征和转化泥石流机制研究摘要根据汉滨区大竹园镇七堰村滑坡发育的阶 段性特征，及其后期转化为泥石流的运动特征，将七堰村滑 坡的运动特征划分为主滑区、流化区和流动区。分析了滑坡 转化为泥石流的形成机理，并对陕西省安康地区山区地质灾 害提出减灾防灾措施和建议。关键字七堰村滑坡泥石流运动特征形成机理中图分类号p694 文献码b 文章编号1000-405x(2013) -3-217-21概况2010年7月17日，陕西省安康市发生历史罕见的特大 暴雨，7月18日位于汉滨区七堰村一组林家院子左侧支沟沟 脑处山体发生滑坡，继而转化为泥石流灾害，共造成22户 12人死亡，17人失踪，损毁

2、房屋75间，直接经济损失273 万元，基础设施全部瘫痪，属于大型地质灾害。1. 1地形灾害区地处低山区地貌。区内坡陡沟深，海拔高度高程 1227. 9441m,最大高差786.9m。沟道流长1.21km,平距 约800m,流域面积约0. 16km2,沟道纵坡比降155%o,沟道 总体走向330° o上部滑坡区域，处高位能地带，海拔高度 高程1227.91150m,局部呈半伞状地形，地貌单元属低山 区，斜坡坡度4060° ,坡度较陡，由于局部地区被人工整 平为耕地，斜坡总体上呈阶梯状，相对高差约70m,坡向 200°，平均坡度约40°，后缘局部地段坡度可达

3、60°以上, 斜坡地表出露为残坡积松散堆积体，厚度310m。下部沟道 中部为滑坡转化为泥石流区域，总体形态顺直，沟内无大而 急的转弯，沟壁出露表面平整的基岩或第四系覆盖物。1.2地层区内地层由志留系、第四系组成。土体主要为碎石土， 分布于谷坡斜坡表面，岩性主要为粘性土夹碎石、块石等， 局部夹粘土薄层，与下伏基岩组成双层结构。岩体为较坚硬 片状变质岩组：岩性主要有白云母石英板岩，长石阳起石片 岩，地层产状45° z27°。上覆土层与下伏基岩组成顺向坡, 遇强降雨易发生滑坡。1.3降雨汉滨区多年平均降水量799. 3mm,最大降水量1109. 2mm（1983年），且

4、季节分配不均，主要集中在79月，且多为大雨、暴雨,占全年总降水量的70%。2010年7月16-18日的项目区的累计降雨量达到了 267mm,其中18 h 8： 00-20： 00时的降雨量达106mm,其强度多年罕见。2滑坡形成特征2. 1滑坡形成特征汉滨区大竹园镇七堰村滑坡所在地貌属于地处低山地 貌。根据现场调查了解，滑坡区局部地面被人为整平为耕地, 导致增加了滑坡前缘陡坎的坡度和高度，形成了滑坡的有效 临空面。滑坡体的物质主要是由第四系残坡积物组成，这些 第四系残坡积物组成主要为粘性土夹碎石、块石等。斜坡的 纵向岩层组合自上而下：碎石土（透水层）-岩石风化层（相 对透水层）-砂质板岩（隔水

5、层）。根据现场调查，残坡积层 与基岩接触面湿度很大，并且在基岩地表面有流水渗出。地 下水沿残坡积层渗入到隔水层，降低了黏土的抗剪强度。同 时岩层底板外倾，有利于地下水径流和排泄，由于坡体的坡 度较大，这些坡体内的软弱结构面就形成了剪应力的集中 带。当黏土层的抗剪强度降低到低于坡体的破坏强度时，坡 体就会发生累进性破坏，使坡体内的破裂面逐渐贯通，导致 坡体整体失稳，产生滑坡。2.2滑坡触发因素灾害区地属北亚热带湿润季风气候区，干湿季分明，多 年平均降水量799. 3mm,最大降水量1109. 2mm （1983年）， 且季节分配不均，主要集中在79月，滑坡的形成是由于 连续降雨和强降雨的作用，滑

6、坡体植被覆盖较好，坡体截水 能力强，大量地降水不容易以坡面径流地形式排除，雨水沿 地表裂缝大量渗入，并且于相对凹陷地带汇聚，使基岩以上 的松散碎石土呈超饱和状态，使斜坡力学强度降低，土体自 重下滑力、斜坡静水压力、动水压力均增大，打破了坡体体 临界平衡状态，是促成斜坡变形破坏的主要原因。汉滨区大竹园镇七堰村滑坡发育过程为：3两龙滑坡转化泥石流机制及趋势分析汉滨区大竹园镇七堰村滑坡是一滑坡转化为泥石流的复合型地质灾害。滑坡在运动的过程可分为三个部分：主滑区、流化区和流动区（图2）。3. 1主滑区主滑区位于七堰村一组林家院子左侧支沟沟脑处山体，滑体表部破碎，滑坡发生推动式滑动，并有整体滑移特征。

7、粘性土夹碎石、块石等，与下伏基岩组成双层结构。滑体在 滑动的启动过程中首先沿着黏土层滑动，在主滑区下部，滑 体在自重力和推动力的作用下，切穿碎石土层，沿基岩面滑动。3.2流化区滑坡体在重力作用下继续向下滑动，在向下滑动过程中出现破坏解体，随着滑坡体向下滑动，地面逐渐开裂，暴雨、 大暴雨等雨水均可沿裂缝大量进入滑坡体内，同时由于前期 的持续降雨，坡体松散堆积物的吸水能力和地表截留能力较 低，径流系数较大，所降暴雨迅速转化为地表径流及沟谷洪 流，这部分地表水也通过地面裂缝进入运动中的滑坡体，使 土体迅速饱和，土体因孔隙蓄满水而产生流动的同时，地下 径流也相应产生并不断溢出，加大了地表径流量。由于下

8、伏 基岩透水性差，成为隔水层，因此松散土体与基岩接触带成 为滞水带，地下径流沿滞水带向下运动。在地下水的溶蚀、 冲掏和润滑作用下，滞水带抗滑阻力急剧减小而变成滑动 带。滑动坡体在向下运动过程中继续遭受地表水沁入、冲刷, 使土体、石块和水在运动中充分搅拌，演变为大小混杂、结 构性强的流化物质。受到地形的影响滑坡体在海拔高度高程 11501100m处，运动方向转为西北，滑动方向为280° , 并冲向七堰村一组林家院子左侧支沟沟口流动。3.3流动区松散崩滑土能否流动化取决于土体含水状态、坡前纵 坡，以及运动中与水流掺混程度。崩滑土要达到与水流充分 掺混，有两种可能性，一是必须有足够掺混距离

9、，就是说崩 滑土只有具有相当长的运动距离，才能有时间与水流充分掺 混，崩滑土要一定运动距离，坡前倾角要大于某一临界值； 二是必须有足够的掺混时间，如坡前纵坡较小，崩滑土达不 到长距离的运动，而形成天然坝，这样，水流与天然坝的掺 混需要相当长的时间。松散崩滑土在运动过程中与水流不断 掺混，摩擦系数减小。当松散崩滑土的含水量达到液限时转 化成流动。所以，松散崩滑土流动化机理就是与水流的充分 掺混。松散崩滑土流动化过程中，坡前倾角必须大于某一临 界纵坡。当坡前倾角大于等于10。时容易出现流动化。 汉滨区大竹园镇七堰村滑坡流动区的坡度为1520。，位于 沟脑下部沟谷，海拔高度高程11006800m之间

10、，流域汇水 面积约0. 16km2,沟道纵坡比降155%。，沟道总体走向330° , 坡度较陡，沟谷较直，呈“v”型，沟道峰值水流量较大， 沟道总体坡度2530。，较陡的沟道为泥石流的形成提供了 较好的势能条件，同时7月16-18日的该村的累计降雨量达 到了 267毫米，其中18日8： 00-20： 00时的降雨量达106 毫米，前期降雨使土体饱水、重度增大，长时间的持续降雨 使松散崩滑土与沟道汇聚的水流的充分掺混，当滑动坡体在 向下运动，且冲出支沟沟口，受沟口地形限制，已经运动中 充分搅拌得水、土体及石块混合物爬高至对岸山坡，淤积在 支沟沟道内，形成天然坝，上游沟道汇集的水流与混合

11、物在 此处相遇，进一步提高了松散崩滑土的含水量，当松散崩滑 土的含水量达到液限时形成泥石流。3. 4泥石流趋势分析七堰村泥石流沟物源丰富，谷坡稳定性较差，可能参加 泥石流活动的松散固体物质储量达85. 2x104m3,发生泥石 流的物源充足，沟道地形地貌及地质环境条件易于泥石流的 形成和流通；因此在降雨条件满足的情况下，该泥石流沟将 爆发泥石流，其发生规模的大小将与降雨强度及时间直接相 关。泥石流发生后，由于泥石流的搬运作用，将沟道上游两 侧山坡松散坡积物大量带走，堆积于沟道下游，沟道上游临 沟道位置坡体形成临空面，坡体物质结构松散，时常会有崩 落、小型的滑塌发生。在重力和水的作用下，可能会形

12、成新 的滑坡，使滑坡面积的范围进一步扩大。在降雨和坡面径流 的作用下，会使其堆积物继续流动，形成新的泥石流，进一 步扩大受灾的范围。4山地灾害减灾防灾措滋4. 1山区减灾防灾的问题减灾防灾的基础知识没有普及到农村，各村级单位缺乏 山地灾害的专业技术人员，居住在山区的农民缺乏应有的自 救处理、预防和避开山地灾害的基础知识。对于居住地发生 山地灾害危险性没有足够的认识，并且一旦发生灾害时，不 能正确的选择合理的逃避路线。4. 2解决措施及建议陕南山区为地质灾害多发区，每年因地质灾害造成了巨 大的人员伤亡和经济损失。为了减少灾害的损失，建议加强 科研部门与管理部门的协作，加强山地灾害的科普宣传教育 和研究工作。进行县级地质灾害危险性评价与预警报系统 研究；在县、乡、村对相关人员进行减灾防灾知识培训； 对乡、村主要设施、住房安全性评估，对于极危险区内住 房、设施有计划的搬迁到安全区内；对于极危险区内的住 房和重要设施要建立安全监测预报体系，落实专人负责，制定抢险应急预案。参考文献1安康市汉滨区大竹镇七堰村寨子湾沟泥石流应急治理项目工程地质勘查报告陕西核工业工程勘察院,2011.2 樊晓一，王成华，乔建平.两龙滑坡特征及