倪晓辉
浙江省地矿勘察院有限公司 浙江杭州市 31000
摘要：研究区位于常山县芳村镇苍坞村，靠近常山县常新线乡道，灾害易发点原有大量矿渣堆于沟道两侧，形成泥石流物源，沟道狭长且较陡，易于泥石流启动流通，出口段也有废弃矿山堆渣，易堵塞沟道，形成排水不畅，沟谷内住房集中，严重影响流通。野外判定为潜在泥石流为低易发。在水体的冲击下，有进一步塌滑的可能。流通区段的底部及两侧仍有废弃矿渣堆积物，遇到台风、暴雨等不利气候条件，易发生泥石流。
关键词：泥石流，地质灾害特征，治理措施
1泥石流形成外在影响因素
常山县属亚热带季风区，气候温暖湿润，四季分明，雨量丰沛。每年3月份起春雨明显增多，4-7月为梅汛期，8-10为台汛期，洪水大部分出现在梅汛期。而每年5-7月上旬，是暴雨集中时期，梅汛期暴雨过程雨量大于50mm/日。研究区每年平均有1-2次台风影响，由于台风带来较大降雨并造成较大损失的较少。总体而言，常山县降雨主要集中在3-7月，受梅雨影响较明显。研究区位于芳村溪右侧，主要受降雨影响，暴雨期水量增大，流量变化大。沟谷主要为1条主冲沟，平时沟中常年流水，枯水期流量0.4L/s，下雨量较大时，沟中有水流，流量大小视降雨量大小而定。
泥石流沟谷微地貌特征为侵蚀冲沟地貌，泥石流主沟长约542m；流域面积约1.5×104m2，地形狭窄，岸坡陡急，切割较强烈，总体纵坡比降约230‰，沟谷断面均近似呈“V”型。沟谷地形地貌特征发育比较完整，流域分区比较典型，可明显划分形成区、流通区、堆积区。沟源头为自然山坡，坡面植被茂密，多为第四系残坡积层覆盖，覆盖层多为含碎石粉质粘土，斜坡面局部可见基岩出露，其岩性为泥岩、粉砂质泥岩。主冲沟形成区，上游残留少量堆积物、杂草，下游和中游沟底和沟两侧基岩出露天然良好，沟两侧多为含砾土层。主冲沟流通区，整个区域堆积大量弃渣堆积物。根据TJ1和TJ2浅井查明平均厚度约6.0m。主要碎石层，透水性良好。沟床松散固体物质杂乱堆积、厚薄不均，潜在堆积区下游为村庄农田。沟左侧存在开采宕面。
研究区的不良质地现象主要为两处坡面潜在物源及流通区弃渣堆积物，潜在物源分别位于沟谷两侧的斜坡区域。（1）左侧坡面潜在物源：位于冲沟左侧斜坡小支沟及陡坡地带，面积约1250m2。根据浅井TJ4、D16控制，主要含碎石土层及腐殖土为主，在坡脚可见基岩出露，厚度0.2-0.9m，平均厚度0.5m。现状坡面为含碎石粉质土，杂草覆盖；局部残留于坡面和坡脚，松散杂乱。潜在泥石流物质暴雨条件下易沿支沟谷冲出沟口，约625m3（2）右侧坡面潜在物源：位于右侧冲沟斜坡地带，自沿沟方向自上而下分布，近似椭圆形，面积约3143m2，根据浅井TJ3、D10控制，其土层呈上方厚下方薄的分布特征，在支沟沟底、坡脚可见基岩出露，厚度0.6-1.0m，平均厚度0.8m。现状坡面为含碎石粘土，植被覆盖。潜在泥石流物质暴雨条件下易沿支沟谷冲出沟口，约2515m3；山坡修整林地，总体坡度较缓。
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图1 补给区弃渣深度 图2 补给区弃渣填埋现状
2研究区的工程地质和水文地质特征
2.1工程地质条件
根据现场踏勘，研究区工程影响范围内的岩土体自上而下主要为：
①碎石粉质粘土：灰黄、灰褐色，稍湿，松散，以可-硬塑粉质粘土为主，含碎石粒径约、占20-30%，含角砾和植物根茎，碎石、角砾的主要成分为泥岩等。该层主要为第四系坡洪积土，广泛分布于边坡表面，根据钻孔揭露，层厚约0-1.7m。
②-1强风化炭质泥岩：灰黑色，粉砂质结构，层状构造，岩芯破碎，呈碎块状-碎粒状。夹泥质粉砂岩层，易风化破碎。该层主要出露于泥石流沟谷沟底、二侧和研究区西部局部地势较陡区域，根据局部钻孔、探井揭露，层厚约0.5-3.0m。
②-2中风化炭质泥岩：黑色，泥质结构，层状构造，岩芯呈柱状-短柱状，锤击声脆。岩性较坚硬，抗风化能力较好。该层主要出露于泥石流沟谷沟底，未揭穿。
2.2水文地质特征
研究区的汇水面积约为0.28×104m2，地下水类型主要为第四系松散堆积物孔隙水和基岩裂隙水。
①松散堆积物孔隙水：主要赋存于第四系残坡积层含碎石粉质粘土及坡洪积层碎石土的孔隙中，主要受大气降水补给，水位、水量随季节性变化较大，雨季含水量丰富，平常水量贫乏；主要以蒸发、侧向径流及层间下渗方式排泄。因地形切割较深，有相当一部分孔隙水补给泥石流沟谷。
②基岩裂隙水：主要赋存于寒武系下统荷塘组炭质泥岩及震旦系系下统蓝田组粉砂质泥岩的风化裂隙和构造裂隙中，连通性差，多呈脉状、线状分布，富水性不均一，受构造、地貌、岩石破碎程度控制，无统一地下水位。
3泥石流地质灾害特征
3.1泥石流的成因
根据工程地质测绘及调查，研究区泥石流属于沟谷型泥石流，主要由于台风和梅雨季节期间连续降雨的冲刷作用等自然因素引起，沿沟谷冲出、停於。其中台风和梅雨季节期间连续降雨的诱发作用及固体松散物质来源至关重要，同时有利的形成区地形和流通区地形也是必不可少的条件。
（1）物源条件：主要固体松散物质来源为主冲沟中游的废弃矿渣及沟谷两侧的斜坡地带，根据沟口堆积物的面积及浅井揭露的覆盖层厚度计算，潜在泥石流量，左侧潜在物源625m3、右侧潜在物源2512m3；弃渣固体松散物质18456m3；主冲沟形成区沟底和沟二侧基岩裸露，能够为泥石流提供的固体松散物质较少；形成区及其后方边坡植被茂密，沟床坡洪积碎石土较密实，仅外缘局部较松散的碎石土被冲刷携走，大部分仍残留堆积。
（2）水源条件：形成区后方汇水面积约0.8×104m2，在台风和梅雨季节期间连续降雨条件下能汇聚形成较大流量的地表水流，为泥石流的启动提供足够的水源物质和强大的径流动力，在本次泥石流灾害发生过程中起着至关重要的诱发作用。形成区以下汇水区域的地表汇水给予泥石流水源和动力的沿程补给。
（3）地形条件：形成区地形为“V”型，地形较陡平均坡度20-35°，有利于汇集坡面水流和固体松散物质，同时周边开采石煤较陡的山势和较大的汇水面积，使形成区的物源在台风和梅雨季节期间连续降雨获得强大的汇水动力，从而启动坡面泥石流。
3.2泥石流的类型及特征
两处泥石流按水源和物源成因分类，分别属于暴雨泥石流和弃渣泥石流。泥石流按集水区地貌特征分类，为暴雨泥石流；按爆发频率分类，为低频泥石流；按物质组成分类，为偏弃渣型泥石流；按流体性质分类，为稀性泥石流。
泥石流沟谷地貌特征为侵蚀冲沟地貌，主沟形态呈“V”型主沟长约542m；流域面积分别约1.5×104m2，地形狭窄，中游岸坡陡急，切割较强烈，总体纵坡比降约230‰，沟谷断面均近似呈“V”型。沟谷地形地貌特征发育比较完整，流域分区比较典型，可明显划分形成区、流通区、堆积区（见表1）。
表1 泥石流沟谷分区流域面积统计表
3.4泥石流的发展趋势
在综合分析影响泥石流发生的潜在成因要素的基础上，进行泥石流沟易发程度数量化评分。遵循“定性分析为主、量化评价为辅”的原则。流通区中部有一废弃矿山，矿壁顶部经常发生土体塌落，矿渣堆积沟谷右侧，由堆石垒起护壁，形成高约15m左右的陡坎，堆石上有坍塌住房，靠近沟道口的房屋已经搬迁拆除，陡坎下坡度近直立，沟道狭窄，下部住房密集，严重挤压沟道，两侧山体陡峭，右侧由于原矿山留下垂直侧壁，易发生崩塌现象。靠近沟谷也有大量弃渣顺坡堆放。沟谷出口坡度较缓，约8-10o左右。弃渣土堆在工况1、2条件下分别为基本稳定、欠稳定。在暴雨条件易下滑。沟谷有较大的汇水区域，位于常山县中低山地带，年均降雨量在1850mm左右，在强降雨集中区，有充足的水源。形成区良好的堆积地形及流通区良好的径流条件，进而引发弃渣泥石流危害下游居民区。该泥石流沟谷能够发生泥石流的规模较小、频率较低、一般致灾轻微，故其单沟泥石流活动性等级低。
4防治措施
通过分析研究区泥石流规模、径流特征及成因，并计算其径流特征值和动力学参数，可知该泥石流发生的规模中等、频率较低，泥石流的活动性等级低。由于泥石流发生的潜在危险性等级为小型，故在“预防为主、防治结合”的原则下，综合考虑场地、地基条件及施工可行性、简便性因素，建议防治措施如下：1）排导工程：在沟口设置必要的排水体系排泄洪流，使之引流至芳村溪。在沟口设置消力池，以降低水的流速和冲力。2）拦挡工程：在沟谷工程地质条件良好、地形合适、并能满足一定库容量要求的地段设置拦挡坝，作为主体工程拦截固体松散物质及潜在泥石流。3）护岸工程：对沟壁为厚层松散固体物质堆积的局部沟段进行护岸，并对沟床进行封闭，防止或减弱地表径流的沟床切蚀和沟壁侧蚀作用。
根据现场调查，结和现场地形和泥石流沟的特征，建议以排导工程为主，辅以拦挡工程和护岸工程。
参考文献
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作者简介：倪晓辉，男（1985.9）汉族，浙江金华兰溪市人，本科，工程师，主要从事水工环地质研究及地质灾害防治工作。