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植树造林地质灾难对策研究

2012/12/22 阅读:

作者:陈明单位:西宁市南山公园

地质构造与岩性

本区地层为第三系泥岩与石膏互层,岩层平缓,层层相叠,断裂广泛分布对山体稳定有较大影响.泥岩呈紫红色泥质胶结,泥岩中存在裂隙水,呈脉状分布,有较高的承压水头;极易风化,易被流水侵蚀冲刷,构成泥石流丰富的固体物质来源.在地层和岩性组合上,往往又是软硬相间,抗侵蚀能力弱,在陡峭的地形条件下和植被破坏后极易造成水土流失并恶化为崩塌、滑坡和泥石流.

干湿季节分明,降水集中

本区降水主要集中在7、8、9三个月,雨季降水量占全年降水的85%以上,由于西坡地势高差悬殊,在阴雨连绵或强暴雨后,局部地区容易形成滑坡泥石流.

西坡植被

1天然植被

西宁南山公园西坡区域属青藏高原植物亚区的唐古特地区,区内植物种类较少,现有天然植被中以菊科和禾本科植物为主,总盖度30~40%,其中草本植物有冷蒿、赖草、针矛、棘豆、骆驼蓬、银灰旋花等,灌木和半灌木有北方枸杞、白刺、细裂叶莲蒿,在土壤水分较好的地方冷蒿常呈丛状,比较密集.

2人工植被

近五年来种植各类苗木4.9万株,主要树种:乔木有针叶树油松、云杉、园柏,阔叶树为白榆、沙枣、青杨,灌木有红沙柳、珍珠梅、榆叶梅、丁香、柠条、枸杞等.由于土壤贫瘠,植物生长缓慢,林木覆盖率低.

植被的护坡作用及局限性

1植被的护坡作用植被是加强斜坡内部的重要手段.对于斜坡的稳定性而言,坡体植被根系可以提高土体的抗剪强度,叶片蒸腾作用促进地下水排泄,具有固土护坡的功效.植被可以增加根系范围内岩土体的粘聚力,根系对土体强度有显著地加强作用.叶片蒸腾作用对滑坡体内水分的排泄影响也很大.蒸腾是指植被根系从土体中吸收水分后,由叶片的气孔散发到大气中的过程.排水是斜坡维护及滑坡整治的重要措施之一,通过蒸腾作用可降低地下水位,从而达到排水的目的.

2植被护坡作用的局限性

南山公园自九十年代起已开展了滑坡体的造林绿化工作,但治理效果不理想,山体滑坡和危岩体的崩塌时有发生.主要原因是植物根系对深层滑坡的作用有限,根系对其存在的土体的力学加固效应是显著的,但这种效应一般仅存在地表以下1.5m的深度范围.从根系的力学加固效应来看,植被对于遏制面状水土流失及部分浅层滑坡是有效的,但在分布更为普遍、危害性更大、滑面埋深大于4.5m的深层滑坡防治方面,其功效是十分有限的.叶面蒸腾在斜坡地下水循环中发挥的作用也是有限的.与斜坡的其他排水方式不同,蒸腾主要在降雨间歇,而且速率很低,其排水效应需在较长的时间尺度上方能体现,并不能遏制暴雨或连续降雨期间斜坡地下水位短时间内的大幅抬升,因此,并不能显著改善斜坡的稳定状况.

滑坡活动对植被的影响

1滑坡对植被吸收水分的影响

滑坡在运动过程中,由于各部位的受力和移动速度不同,会产生许多裂隙.在滑坡体的坡体上可见到一些拉裂隙,滑坡壁的后缘常出现弧形裂隙,两侧有剪裂隙.滑动裂隙的形成,使斜坡岩土体结构比周围岩土体松散,层次不分明,比较紊乱;有较明显的片理化和糜棱化带等.这些都增加了降雨的地表入渗强度.滑坡区的土体入渗强度总体上强于稳定区域.

2滑坡对植被自然生长形态的影响

滑坡对植被生长形态影响最直观的是树木被掩埋、压倒、树干倒斜.树木在稳定的边坡上是竖直向上生长的,但当斜坡运动时,树木或新生长的枝干与原枝干不在一条直线上,因此,众多树木不再保持竖直的状态,变得倾斜弯曲,生长不良.

滑坡稳定性评价

1植被对深层滑坡的稳定性作用不大

位于滑坡裂隙的植被吸收水分比稳定区域的多,坡体植被根系显著加强了岩土体的力学强度,但这种加固效应一般仅在坡体地表以下1.5m的深度范围内,不能改变深层滑坡的稳定性.植被叶片蒸腾作为植被垂向排泄斜坡地下水的重要途径,这种作用是很有限的.滑坡、崩塌活动影响坡体上植被的生长发育.

2现场调查表明,滑坡体所反应的宏观变形迹象已很明显,主要是由于地质结构和降雨水造成的,坡体后缘裂隙不断扩展和下挫,危岩体时有崩落现象,前缘土体有被推出顺坡滑落的危险,在暴雨、连续降雨或地震等不利因素的作用下极可能再次发生滑动,从而危及山下行人的生命财产安全和道路的畅通.

对策

根据滑坡成因,场地施工条件、安全可靠和经济合理等原则,可以采用减载,支护,排水的综合治理措施。

1改变滑坡体外形,设置抗滑建筑物

1.1放缓边坡、分台阶减载

对于南北两端共950米长的危岩体,因其处于“头重脚轻”状态而在前方无可靠抗滑地段,为了提高滑体稳定性,可采用削坡减载,放缓边坡,降低重心,并且将坡体分台阶减载,适当修建宽6-10米,长1000米的缓冲卸荷平台,堵截和减缓崩塌的危岩体的石块的滚落速度,防止地质灾害对行人的危害.

1.2采用抗滑挡土墙支挡

对于中段600米长的滑坡体,因其滑坡陡,滑体坡脚不稳定,应采用下部修建抗滑挡土墙支挡,中部采用挖孔法设置抗滑桩,从而稳定滑坡,逐步加固滑坡土体.挡墙背后应设置顺墙的渗沟以排除墙后的地下水,同时在墙上还应设置泄水孔,以防止墙后积水泡软基础.6.2消除和减轻水的危害水是诱发滑坡的主要原因之一,因此要对地表水与地下水进行综合治理.6.2.1地表排水滑坡体内修建树状排水系统,布置时主沟应尽量与滑坡方向一致,支沟与滑向成30°~45°斜交.在地表出现裂缝和滑坡体松散易于地表水渗透的地段,要进行填土夯实,防止地表水渗入.

2.2人工营造坡面水土保持林

应通过水土保持造林整地工程,如水平阶、水平沟或鱼鳞坑等整地形式,达到细致整地和改善植物成活生长条件.在树种选择搭配上,一般应采用乔灌混交型的复层林使林分尽快郁闭,形成较好的林地枯枝落叶层,发挥其涵养水源、调节坡面径流、固持坡面土体的作用.树种选择中乔木以白榆、油松、圆柏为主,灌木以柽柳为主.为了使坡面景观更加美丽,可适当配置丁香、黄刺玫、景天等观花植物.

结论

南山公园危岩体、滑坡体土壤侵蚀严重,地质构造复杂,地质灾害频繁和生态环境脆弱;植被对深层滑坡的稳定性作用不大,生物措施治理危岩体、滑坡有其局限性.在治理地质灾害时,不能只靠林业部门进行植树造林,必须十分注重生物治理和工程治理相结合的原则,要加强地质、防汛、林业、城建等部门的协作,做到工程措施、生物措施一齐上,生态、社会、经济三大效益一起抓,有效地采取填埋漏水洞、填土夯实裂缝、削坡减压、植树造林等技术手段,才能切实改变南山公园西坡生态环境,排除危岩体、滑坡山体存在的安全隐患;以此方法、措施在南北山危岩体、滑坡的治理中也应同样适用.

植树造林地质灾难对策研究

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