永登县城关镇东坪新村不稳定斜坡特征及防治措施

永登县城关镇东坪新村不稳定斜坡特征及防治措施
魏晓丽
（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃 张掖 734000）
摘 要：
近年来，受极端气候影响，局部地区大气降水增多、地震活动及人类工程活动的不良作用的影响，导致地质灾害频发，对人民生命及财产安全构成严重威胁。

本文对永登县城关镇东坪新村不稳定斜坡的发育特征、成因进行分析，并提出相应的防治措施。

关键词：
不稳定斜坡；特征；防治措施中图分类号：TU45 文献标识码：A 文章编号：
11-5004（2020）06-0135-2收稿日期：
2020-03作者简介：
魏晓丽，女，生于1986年，汉族，甘肃白银人，本科，助理工程师，研究方向：水文地质、工程地质、环境地质的调查与评价。

甘肃省位于我国西北干旱区，地处黄土高原、青藏高原和内
蒙古高原三大高原和东部季风区三大自然区的交汇地带[1]。

境内地形复杂，海拔相差悬殊，也是我国地质灾害发育较严重的省份之一。

近年来，受极端气候影响，永登县大气降水增多、地震活动以及人类工程活动的不良作用的影响，加上黄土不良的工程性质，诱发了不稳定斜坡逐步向滑坡、崩塌等地质灾害发展，对人民生命及财产安全构成严重的威胁。

永登县地处甘肃省中部，地貌上表现为石质山地与黄土丘陵交错分布，地形整体由西北向东南倾斜。

项目区位于永登县城区东坪新村，不稳定斜坡总体呈折线型，坡体下部由于建房、修路，人为削坡形成高3m ～8m 的陡坎，坡体上部为自然坡体，坡度30°～35°。

斜坡严重威胁着东坪新村66户居民，300人的生命及财产安全，威胁财产约3300万元，同时威胁区内道路及电力通讯等设施。

1 不稳定斜坡发育特征
1.1 不稳定斜坡发育特征及规模
东坪新村不稳定斜坡总体特征呈折线型，宽度在32m ～55m,高度在16m ～20m。

斜坡特征：坡体为上部为马兰黄土、下部为冲洪积粉土，斜坡上缓下陡，上部坡度约35°～45°，下部坡度约60°～80°，坡体前缘因建房开挖坡脚致使局部地段临空，坡顶为东坪新村聚居区，坡体上部已出现多处局部小型滑塌、裂缝。

潜在破坏模式为局部浅层滑移和倾倒式崩塌。

现状为基本稳定～欠稳定，其发展趋势为欠稳定-不稳定，在地震、降雨和人类工程活动作用下，易失稳发生崩塌、滑坡等地质灾害。

1.2 不稳定斜坡成因分析
东坪新村不稳定斜坡的成因主要由自然因素和人类活动共同作用形成，原始的地形地貌条件及坡体组成物质的物理力学性质是产生不稳定斜坡的基本条件，后期的人类工程活动，如切削坡坡脚建房、窑洞开挖，坡顶平台生活污水随意排放等，加剧了不稳定斜坡失稳发展的趋势。

综合分析，不稳定斜坡形成的主要原因有。

（1）地形地貌条件。

东坪新村不稳定斜地处黄土丘陵前缘地区，不稳定斜坡整体坡度介于40°～60°，坡脚前缘由于修路、建房开挖坡脚，形成了陡坎临空面，局部近直立。

陡立的坡面为不稳定斜坡形成潜在的崩塌、滑坡提供了良好的卸荷地形条件。

（2）地层岩性条件。

斜坡体上部均为厚2m ～15m 的马兰黄
土，下部为第四系上更新统冲洪积粉土。

马兰黄土的特点是不具层理，具大孔隙构造，垂直节理发育，具强湿陷性，遇水易崩解。

勘查区地面的不平整，汇水量及水的滞留时间不同以及渗透系数的差异，在水流下浸、侧浸或上浸的情况下，渗透使得下方土体湿陷下陷后，上部土体的支撑力下降，上下层间形成空隙，从而上方的非浸湿土或非饱和土形成近似于悬臂梁的形态，当侧下方土的湿陷进一步扩展时，使得“悬臂梁”的悬臂加长，自重增大而极易发生失稳，发生滑移。

上层土体透水致使马兰黄土与下部粉土交界面土体软化，易于滑移，软弱面的存在为崩塌、滑坡的形成提供了良好的地质环境。

坡体下部为第四系上更新统冲洪积粉土，相对马兰黄土透水性弱的特性使其与黄土交界面形成良好的导水通道，下部岩土体受入渗水体长时间侵蚀，容易形成垂直裂缝或碎裂状块体，破坏了原有岩土体物理力学性能，
大大降低了土体稳定性[2]。

（3）水的作用。

斜坡体未发现地下水出露及其对斜坡区的影响，斜坡主要受地表水入渗影响较为严重，坡体表面大量居民房屋和硬化路面将坡体上部降雨汇集的水体全部灌入坡体内，造成多处地段土体饱水，大量水体入渗坡体，形成多条垂直裂缝和冲蚀沟壑，水体沿黄土层和粉土层使接触面处使土体抗剪强度降低，减小坡体下滑阻力，破坏了下部岩土体原有土体结构，导致坡体失稳产生变形破坏。

（4）人类工程活动影响。

人类工程经济活动主要是切坡建房、修建道路、坡顶加载、开挖扰动、生活污水排放等。

在切坡建房时，造成斜坡坡度较陡，斜坡应力场调整过程中，坡脚压应力、坡顶压应力超过了土体稳定的条件后，后缘产生卸荷拉张裂隙，雨水、污水沿裂隙灌入土体，进一步降低坡体的稳定性，若坡体存在不利的节理裂隙组合，极有可能出现崩塌、滑坡。

（5）地震作用。

地震作用形成的惯性力及地震过程中坡体应力的瞬间增加和重新平衡，会引起斜坡土体结构扰动而松动，使之土体内颗粒之间的原有粘聚力改变或破坏，导致力学强度显著降低，从而导致本已处于潜在不稳定状态下的坡体失稳，直接引发坡体产生崩塌、滑动变形[3]。

2 不稳定斜坡稳定性分析
（1）不稳定斜坡定性分析。

斜坡体上部及下部大部分地段，当地居民修建房屋和修路时对坡体进行了开挖，在降雨、地震等影响下，斜坡陡坎前缘局部不同程度发生了垮塌，坡体上及坡脚地带均无排水设施，因此斜坡体上的排水大多沿村道或坡体以散流形式排泄，坡体表层垂直节理裂隙发育，坡面上局部发育有裂缝，裂缝宽2mm ～10mm，长2m ～3m。

斜坡处于欠稳定状态，将趋向于不稳定状态。

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属腐蚀的主要原因，因此根据不同情况采取一定的隔离法是防治海洋金属腐蚀的有效措施之一，根据不同的原理又分为电镀法、涂层法、钝化法。

（1）电镀法。

电镀层可分成阳极性镀层和阴极性镀层2种类型。

阳极性镀层是指镀上的金属比被保护金属的电势低，比如，将铝作为保护层镀在铁外层；阴极性镀层是指镀上的金属比被保护金属的电势要高，如将锡作为保护层镀在铁外层。

当镀层完好时，2种类型的镀层都能够将金属与腐蚀介质隔离开来，起到良好的防腐作用。

可是，假如镀层遭到破坏，2种镀层就会显现出截然不同的效果。

在阳极性镀层中，镀层充当阳极，发生电化学反应时，镀层会起到牺牲阳极保护的作用，被保护的金属仍不受腐蚀；在阴极性镀层中，由于被保护金属充当阳极，发生电化学反应时，首先受到破坏的将变成被保护金属，这时镀层反而会使得被保护金属加速腐蚀。

（2）涂层法。

防腐涂层对于保护金属腐蚀十分常见，对于海洋环境中金属的防护也可以尝试这种方式，经济成本低、防护效果好，而且不需要十分复杂的施工工艺。

从是否为金属涂层材料可以分为金属涂层和非金属涂层两种，通过涂层将金属和腐蚀介质进行隔离，从而阻止了化学反应，因此可以有效的保护金属被腐蚀，常用到的涂层材料有环氧树脂、过氯乙烯、聚氯乙烯、环氧沥青、聚氨酯等。

（3）钝化法。

根据金属腐蚀的化学原理可以看出，电极越小，电势就越小，从而越容易被腐蚀，因此可以通过增强电势的方式来缓解金属的腐蚀。

因此，可以采取增大金属电势的方式。

例如，不锈钢就是一个很好的例子，在铁中加入一定的铬，从而形成不锈钢，增强金属的电势，提升其抗腐蚀性，这就是我们常说的钝化膜，从而降低海洋中的金属污染。

4.4 电化学保护法
所谓电化学保护法就是引入外部电流来环节金属腐蚀速度的方式，外部电流可以有效的改变金属的电位。

因此电化学保护方法可以分为阴极和阳极两种。

电化学保护法是根据电化学腐蚀原理，通过加入外部电流来改变金属电位，进而降低其腐蚀速度的一种材料保护技术。

电化学保护可分为阴极保护和阳极保护2种类型。

通过降低材料电位来达到保护目的的方法称为阴极保护。

5 总结
综上可以看出，全球经济迅速发展背景下，海洋开发规模将会不断扩大，随着科学技术的不断发展，海洋产业也将不断的被开发，与此同时，金属的腐蚀如何进行防护已经成为了海洋产业可持续性发展必须要面对的问题。

例如，缓解腐蚀的方法、抑制腐蚀的方法等都可以尝试，同时还可以利用计算机一级微电子等新技术对于海洋环境中金属的腐蚀情况进行实时监控，从而尽可能的预见和阻止金属腐蚀所带来的的损失，相信，在未来随着海洋开发的不断发展，金属腐蚀的防护措施也将日益完善，推动海洋产业的进一步发展。

参考文献
[1] 焦淑菲,尹艳镇,蔡成翔,史忠丰,梁金禄.金属材料在海洋环境中的腐蚀行为
模拟研究[J].广州化工,2013,41(13):20-21+39.
[2] 张娜,刘丽,黄燕华.金属及合金在海洋环境中的腐蚀与防护[J].化工设计通
讯,2016,42(06):173.
[3] 白攀峰,宋胜利,邹正宇,高立,韩建国,汪杏秀.海洋环境中金属的腐蚀及防
护[J].山西化工,2015,35(05):28-29+45.
[4] 林臻,李国璋,白鸿柏,路纯红.金属橡胶在模拟海洋环境中的腐蚀行为及阻
尼性能[J].机械工程材料,2014,38(10):69-73.
（上接135页）
（2）不稳定斜坡定量分析。

斜坡体按其物质组成均为土质斜坡，潜在滑面形态为圆弧形。

未发现地下水出露，所以不考虑地下水对不稳定斜坡的影响。

通过采用瑞典条分法对其6处进行稳定性定量计算，稳定系数在0.837～1.41之间，稳定性状态在基本稳定、欠稳定、不稳定。

3永登县东坪新村不稳定斜坡防治措施
针对不稳定斜坡发育特征及成因，建议采取防治措施如下。

（1）加大地质灾害应急避险知识宣传力度，建立群测群防体系。

针对坡体影响范围内的人民群众，应广泛开展地质灾害应急避险知识宣传，禁止群众在斜坡体上、下乱挖乱建房屋，破坏坡体的稳定性，提高人民群众防灾减灾技能，增强群众防灾避险意识。

建立群测群防体系，安排培训专人在雨季汛期，加强对斜坡的巡查、监测，并以行政村为单元，设置预警抢险村民应急小组，签定责任书，开展地质灾害避险应急演练活动。

在可能发生滑坡、崩塌地质灾害重点地段设立群测群防监测点，安装群防群测仪器，并固定专人，建立轮流值班制度，定期对斜坡预警观测、巡查，及时准确地对斜坡变化情况进行预测预报。

（2）建筑工程防治措施。

根据不稳定斜坡的发育特征，采取的工程防治措施为：①地表排水工程，在不稳定斜坡的坡体上、中部布设截水渠，将山顶集水排泄至公路排水渠内。

②坡脚挡土墙工程，在不稳定斜坡坡面较陡，坡度介于40°～60°，高度12m～22m，坡脚在修路、建房过程中开挖形成直立临空面，坡脚布设挡土墙，达到治理不稳定斜坡体、同时加固斜坡的目的。

③削坡修整及锚杆框架工程，针对不稳定斜坡的坡面黄土垂直节理裂隙发育，土体破碎。

根据不稳定斜坡的下滑推力大小，对斜坡体坡面进行整饰，并在整饰后的坡面设置锚杆框架进行防护。

（3）生物工程防治措施。

在实施建筑工程治理后，应采取必要的生物工程治理措施，把生物工程和建筑工程有机结合起来，降低水土流失是预防不稳定斜坡发生地质灾害的主要措施，可以固持土壤、涵养水源、增加地表抗冲刷能力，减少因降水等引起的黄土失陷影响工程使用寿命，同时美化人居环境，促使生态系统向良性发展，实现防灾减灾、惠及民生和改善美化人居环境相协调统一。

（4）加强地质灾害综合研究，做好工程建设管护维修。

由于地质灾害防治工程所处地质环境的特殊性，在工程实施后，应进一步加强同地区同类地质灾害特征、分布、形成原因以及风险评估等综合研究工作，总结经验、完善防治措施，做好建设工程管护维修，确保工程使用寿命，为减轻和有效治理同类不稳定斜坡地质灾害供科学理论依据。

4结论
通过对永登县东坪新村不稳定斜坡的地形地貌条件、地层岩性条件、水的作用、人类工程活动、地震作用等进行分析，阐述了不稳定斜坡特征、成因及防治措施。

目前，该不稳定斜坡已采取相应的工程防治措施，消除了不稳定斜坡对坡顶、坡脚人民群众生命及财产安全的威胁，防治措施安全可靠，治理效果明显，赢得人民群众的赞誉，为当地同类地质灾害项目的实施和管理积累了经验，对相似工程治理具有实践借鉴意义。

参考文献
[1] 甘肃省“十三五”循环经济发展规划.甘肃省人民政府,2016.8.
[2] 何忠,等.永登县城关镇东坪新村不稳定斜坡治理工程勘查报告及施工图设
计,2017.10.
[3] 建筑边坡工程技术规范GB50330－2013.中国建筑工业出版社出版,2014.6.。