第一章緒論1.1研究意義及目的董志塬位于隴東黃土高原中北部，屬于典型的黃土高原溝壑地形，是我國黃土高原上塬面面積最大連續(xù)分布最廣的黃土塬，有著“天下黃土第一塬”的著稱，據(jù)史書記載董志塬南北最長處110km，東西最寬處50km，由于自然條件良好、土質(zhì)優(yōu)越、地勢平坦、降雨量比較充沛，董志塬成為了慶陽市的主要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地，盛產(chǎn)玉米、小麥等農(nóng)作物。據(jù)考察早在20萬年前后就有人類活動，隨著慶陽市經(jīng)濟的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)化的不斷加快，董志塬的人口密度也越來越大。然而，城市飛速發(fā)展的同時人類活動也在不斷加劇，再加上溝壑縱橫的地形特征，董志塬塬面被溝道侵蝕切割而不斷縮小，水土流失現(xiàn)象極為嚴重已經(jīng)流失黃土23000km2，一年可流失4-8毫米厚度的黃土。根據(jù)慶陽市水保局的最新統(tǒng)計資料，董志塬的面積為946.25km2，與原來相比已經(jīng)減小了很多。為了保護黃河，保護黃土高原，防止董志塬被“瓜分”的殘破不堪，政府提出了“固溝保塬”的計劃并在近幾年開始逐步完善，其中對火巷溝溝頭的治理對“固溝保塬”項目的完善有著重要作用。火巷溝位于慶陽市西峰區(qū)東部，屬于馬蓮河右岸一級支流，1964-2017年，火巷溝溝岸不斷向兩側(cè)擴張，最嚴重時每年擴張8m,溝頭在不斷向著西峰城區(qū)逼近甚至有可能穿過城區(qū)主街道。西峰區(qū)的地勢為西高東低，每年7月到9月份是西峰區(qū)降雨量最大的時候，在遇到暴雨時雨水來不及排泄，從城北、西、南三面，匯集于主街道中段，排入東部的火巷溝。此外，火巷溝還是西峰區(qū)的一個污水排水通道，常年雨水、污水的沖刷再加上溝內(nèi)泉水的沖刷，使火巷溝溝底和溝岸遭到嚴重侵蝕，2010-2021年期間溝內(nèi)發(fā)生了多次滑坡災害，溝邊的居民樓、道路、工廠、果園都遭受了不同程度的損失，這已經(jīng)對西峰區(qū)居民的居住和日常生活造成了嚴重的威脅。為了防止火巷溝溝頭進一步延伸造成嚴重的經(jīng)濟損失，保證周邊居民的生命安全，慶陽市于2016年開展火巷溝溝頭的加固工程。“慶陽市西峰區(qū)火巷溝滑坡、不穩(wěn)定斜坡治理工程”是《甘肅省地質(zhì)災害綜合防治體系》中的重點項目之一。因此，對火巷溝不穩(wěn)定邊坡治理工程的研究具有重要意義，對火巷溝內(nèi)的不穩(wěn)定邊坡、滑坡的治理除了進行削坡、修建擋土壩、設(shè)置盲溝、壓實填溝、設(shè)置排水渠等工程治理措施之外，慶陽市還結(jié)合了排洪排污工程、污水再生例用等工程。比如慶陽市修建的海綿運動公園、東湖公園，慶陽湖等。這些工程建設(shè)將“固溝保塬”項目和“海綿城市”項目結(jié)合起來，在治理方案上系統(tǒng)化，在治理體系上綜合化。不僅很好的解決了城市內(nèi)澇、優(yōu)化了水資源利用、調(diào)控了徑流量、保護了塬邊溝壑，改善了生態(tài)環(huán)境，還促進了城市經(jīng)濟發(fā)展，提升了市民們的幸福指數(shù)。這種綜合治理體系不論是在地災防治上還是在生態(tài)保護上都具有重大意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，國內(nèi)外很多學者都對黃土溝壑侵蝕的存在特征、演化規(guī)律以及對黃土不穩(wěn)定邊坡的防治措施進行了比較深入的研究，普遍認為認為黃土高原土壤的主要侵蝕類型是溯源侵蝕。溯源侵蝕是指地表徑流使侵蝕溝向水流相反方向延伸，并逐步趨近分水嶺的過程，也稱向源侵蝕。趙滿（2020）通過實地調(diào)查結(jié)合相關(guān)的理論知識，認為導致董志塬地區(qū)塬面面積日益縮小的直接原因就是溯源侵蝕，并對當前董志塬地區(qū)溝頭治理存在的一些問題做了分析。楊思齊等（2020）結(jié)合遙感、地理信息系統(tǒng)、地學統(tǒng)計和數(shù)學模型，定量分析了董志塬土地利用/覆被變化及西峰城區(qū)擴張對溝道侵蝕演變的影響。最后得出結(jié)論：隨著西峰區(qū)城區(qū)面積的不斷增大，火巷溝溝岸的擴張也在不斷增大。還得出火巷溝溝頭經(jīng)歷了先前進后后退的演變特征。陳紹宇等（2009）將溯源侵蝕的過程按照時間順序分為水力沖刷階段、水力和重力共同作用階段、重力侵蝕階段這三個階段。通過調(diào)查得出，針對塬面的工程措施是在溝頭上方來水方向修筑澇池或澇池群攔蓄地表徑流。針對溝底的工程措施是修筑溝底谷坊。李懷有（2008）提出了多種針對黃土高原溝壑區(qū)水土流失的綜合治理手段，比如工程措施包括水平梯田、道路砂石化以及修建水窖、澇池、溝頭防護、谷坊、淤地壩、塘壩、治溝骨干工程等；植物措施主要包括種植喬、灌、草及復合措施；農(nóng)業(yè)措施主要有地膜覆蓋、等高種植、間作、深耕深松等措施；還提出了一些新技術(shù)和新材料如：遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、防滲劑、防蝕劑等。對不穩(wěn)定邊坡的防治措施總的原則是“以防為主，主動防治”，目前主要的防治措施有以下幾種：（1）避讓措施以橋的形式跨過滑坡繞到對岸，以隧道的形式移到山體內(nèi)，以明洞或棚洞的形式通過。（2）排水措施排除地表水：如設(shè)置天溝、截水溝、排水溝等；排除地下水：如設(shè)置截水盲溝、排水坑道、排水井、集水井，井群抽水、虹吸排水等。（3）減重反壓措施即削頭壓足法。（4）護坡護腳措施修筑導流堤（順壩或丁字壩）、水下防波堤（破浪堤）等；種樹種草，保持水土；坡面抹灰或刷漿；坡面上設(shè)置或增設(shè)阻擋滾石的鐵鏈欄柵、半山坡上設(shè)置攔石壩、坡腳可設(shè)置落石槽等。（5）支擋措施如抗滑擋墻、抗滑樁、抗滑鍵、排架樁、剛架樁等。（6）錨固措施如錨桿、土釘、錨索等。（7）固結(jié)灌漿措施可采用物理灌漿、化學灌漿或物化灌漿等類型。（8）其它措施如電化學加固法、凍結(jié)法、焙燒法等。在黃土高原不穩(wěn)定邊坡的整治中這些治理措施常常會結(jié)合起來使用，既有主要措施也有輔助措施，不同的措施針對不同的災害特點，從而達到一次治理不留后患的綜合治理原則。第二章火巷溝概況2.1地理位置西峰區(qū)位于甘肅省東部，慶陽市東南部，是慶陽市的經(jīng)濟、政治、文化中心。東鄰合水縣、寧縣，北接慶城縣，西、南與鎮(zhèn)原縣和平?jīng)鍪袥艽h接壤。火巷溝位于甘肅省慶陽市西峰區(qū)西街辦火巷村東南側(cè)，西接西峰城區(qū)的北京大道，交通便利。2.2地形地貌火巷溝位于董志塬東北部邊緣，總的地勢為東高西低，地貌上屬于黃土殘塬，在地貌單元上可以劃分為黃土塬區(qū)和黃土溝谷區(qū)，黃土塬區(qū)頂面平坦開闊，由東向西呈緩慢傾斜的趨勢，平均海拔為1400m。黃土溝谷區(qū)溝岸比較陡峭，溝谷呈“V”字形，平均海拔為1300m，塬面與溝低高差大約100m。2.4地層巖性火巷溝地區(qū)地層較簡單，主要為第四系，從下更新統(tǒng)至全新統(tǒng)均有不同程度出露。1、下更新統(tǒng)午城黃土（Q1eol）淡褐紅—棕紅色，夾有鈣質(zhì)結(jié)核層，屬于粉質(zhì)粘土，下伏于離石黃土，出露厚度30～40m，廣泛分布于火巷溝溝道兩岸底部。2、中更新統(tǒng)離石黃土（Q2eol）上部：淡灰黃色，夾棕紅色古土壤層及鈣質(zhì)結(jié)核，垂直節(jié)理發(fā)育粉土、屬于粉質(zhì)粘土。下部：棕黃、淺棕黃色，夾結(jié)核層，屬于粉質(zhì)粘土。下伏于馬蘭黃土，厚度在90～100m之間，廣泛分布于火巷溝溝道兩岸中部。3、上更新統(tǒng)馬蘭黃土（Q32eol）黃褐色，土質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)疏松，垂直節(jié)理發(fā)育，具濕陷性，屬于粉土，厚度在8～11m之間，分布于火巷溝頂部。2.5氣象及水文地質(zhì)條件慶陽市西峰區(qū)地處隴東黃土高原董志塬腹地，屬溫帶大陸性半干旱氣候，光照充足，四季分明。氣象資料顯示西峰區(qū)年平均氣溫年平均氣溫10℃，年無霜期160－180天，多年平均降水量400-600mm，每年7月到9月份是西峰區(qū)降水量最大的時候，占全年降水量的55－70％且常以大雨、暴雨的形式降落。董志塬東側(cè)主要被馬蓮河及其支流所切割，馬蓮河是慶陽市內(nèi)徑流量最大的一支河流，但是其水質(zhì)較差無法供市民飲用，慶陽市居民生活用水主要依靠董志塬西側(cè)的蒲河。慶陽市長期以來都嚴重缺水，地下水的補給來源大多依靠大氣降水入滲以及地表水的回補。火巷溝位于馬蓮河右岸一級支流蓋家川的上游，溝內(nèi)有地表徑流，溝底有泉水出露，水質(zhì)較好可供居民飲用。水文觀測表明，排入火巷溝的平均洪水流量為30-50m3/s，峰值流量為500m3/s。2.6人類工程活動隨著西峰區(qū)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市化進程的不斷加快，火巷溝周圍的人類工程活動也變得強烈，附近的居民樓、道路、工廠廠房、果園等城市建筑在不斷增多。在考察時，坡頂建有居民住宅小區(qū)，部分地區(qū)正在施工當中。由于人類工程活動以及連續(xù)降雨的影響下，溝內(nèi)發(fā)生了多次滑坡災害，由于溝頭逼近城區(qū)，為了防止溝頭進一步延伸，溝內(nèi)修筑了高填方路堤并對滑坡進行了加固，其中有一段路堤出現(xiàn)沉降導致坡頂?shù)墓烦霈F(xiàn)了路面沉降。溝旁還建有火巷溝提升泵站，據(jù)站內(nèi)地工作人員介紹，火巷溝內(nèi)現(xiàn)在只排放雨水，該泵站抽取火巷溝周圍的污水并將其排往西峰區(qū)南部的溫泉鄉(xiāng)污水處理廠進行處理。第三章溝內(nèi)不穩(wěn)定邊坡的類型及成因3.1不穩(wěn)定邊坡的類型火巷溝內(nèi)的不穩(wěn)定邊坡主要是黃土滑坡，黃土滑坡是指黃土邊坡在自然因素或人類工程活動的影響下失穩(wěn)并沿著一軟弱結(jié)構(gòu)面下滑的現(xiàn)象，是黃土高原地區(qū)最為常見一種地質(zhì)災害類型。據(jù)統(tǒng)計，滑坡災害可占到所有災害的60%以上，造成黃土高原地區(qū)嚴重的經(jīng)濟損失，有時甚至會造成人員傷亡。按照黃土滑坡的結(jié)構(gòu)特征以及地層狀況，可以將黃土滑坡分為黃土內(nèi)滑坡、黃土與基巖接觸面滑坡和黃土—基巖滑坡三種類型。3.1.1形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征火巷溝內(nèi)的黃土滑坡大多屬于黃土內(nèi)滑坡，具有明顯的滑坡形態(tài)特征，在調(diào)查過程中比較容易識別。溝內(nèi)滑坡后壁坡面裸露清晰可見，大多呈“圈椅狀”，后壁的壁面坡度較陡。滑坡前緣常呈“舌”形，為滑坡體的堆積區(qū)，且堆積區(qū)常被溝內(nèi)地表水流以及降雨所侵蝕而形成陡坎，滑坡前緣的坡度一般較為平緩。發(fā)生滑動后會在原有坡面上形成凹地，當降水較多時，滑坡兩側(cè)的邊緣部分有時會發(fā)育沖溝。滑坡的形成機制多為牽引式，變形破環(huán)方式多為滑移—拉裂，且多為小型滑坡。滑坡主體發(fā)育于中更新統(tǒng)離石黃土和上更新統(tǒng)馬蘭黃土中，滑體主要由粉土、粉質(zhì)粘土組成，堆積較為混雜，垂直節(jié)理發(fā)育，孔隙較大降水容易下滲。滑動面一般位于土質(zhì)比較均勻的馬蘭黃土與離石黃土中，滑動面近似呈圓弧形且比較光滑，剪出口位于午城黃土頂部。火巷溝原為慶陽市老城區(qū)雨污水排水通道，經(jīng)雨洪水及溝內(nèi)泉水多年對溝底沖刷，使溝岸兩側(cè)多處發(fā)生滑坡災害，形成火巷溝滑坡群，且呈帶狀分布。3.2不穩(wěn)定邊坡的成因3.2.1自然因素（1）斜坡巖土體結(jié)構(gòu)特殊的沉積過程決定了黃土自身不同于其他土體的結(jié)構(gòu)特點，比如顆粒細小、結(jié)構(gòu)比較松散、孔隙度大、具有濕陷性，垂直節(jié)理發(fā)育等，而這些特點則往往會導致滑坡災害的發(fā)生。火巷溝內(nèi)黃土滑坡主要由第四系黃土組成，斜坡自身的巖體強度低，結(jié)構(gòu)不均一穩(wěn)定性差，斜坡內(nèi)容易形成軟弱結(jié)構(gòu)面導致土體滑動。（2）強烈的溝谷侵蝕董志塬地區(qū)溝頭的溯源侵蝕是導致董志塬塬面面積不斷縮減的主要原因，火巷溝內(nèi)的溝頭侵蝕情況也很嚴重，主要是由水力沖刷和重力的共同作用下造成的劇烈的溯源侵蝕。這是由于火巷溝具有較為豐富的降雨補給，加上溝谷的縱向坡度較大，在溯源侵蝕的影響下溝頭不斷前進溝岸不斷擴張，造成嚴重的水土流失以及溝岸塌陷。此外，溝內(nèi)常年性的地表徑流對邊坡坡腳的侵蝕使邊坡原有的穩(wěn)定性遭到了破壞。這些都對滑坡災害的發(fā)生創(chuàng)造了可能性。（3）水的作用在黃土高原地區(qū)，水是滑坡災害發(fā)生的主要誘發(fā)因素。每年7-9月份是西峰區(qū)降水量最大的時候，可占到年平均降水量的55－70％而且常以大雨、暴雨的形式降落。加上西峰區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)導致道路硬化率不斷提高，在遇到暴雨時城區(qū)內(nèi)地面上的雨水來不及排泄，從城北、西、南三面，匯集于主街道中段，排入東部的火巷溝，致使火巷溝遭到侵蝕沖刷，溝頭不斷向城區(qū)延伸，溝岸不斷擴張，溝底不斷下切。部分城區(qū)的污水也排向火巷溝，加劇了火巷溝的侵蝕。大多數(shù)滑坡災害就是由于連續(xù)性的暴雨導致的。除了大氣降水外，火巷溝內(nèi)還存在豐富的地下水，地下水的流動也對斜坡的穩(wěn)定性有著一定的影響。水對滑坡災害的誘發(fā)作用主要表現(xiàn)在：由于黃土孔隙度較大，結(jié)構(gòu)疏松，降雨時會有大量的雨水順著裂隙滲入。這不僅增大了斜坡土體的自重，還使斜坡內(nèi)孔隙水壓力增大，黃土顆粒間的有效正應力減小從而降低了斜坡土體整體的抗剪強度。一方面斜坡土體的滑動力增加；另一方面斜坡土體的抗滑力減小，當坡體完全失穩(wěn)時斜坡就會演變成滑坡。3.2.2人為因素人類工程活動也是引發(fā)滑坡災害的一個重要因素。隨著西峰區(qū)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市化進程的不斷加快，火巷溝附近的人類工程活動在不斷增多，例如在坡頂修建居民樓、道路、工廠廠房，在溝內(nèi)排放生活用水等。這些工程活動增大了坡頂?shù)暮奢d，改變了斜坡原有的天然應力狀態(tài)，破壞了其穩(wěn)定性從而導致了滑坡災害的發(fā)生。第四章溝內(nèi)不穩(wěn)定邊坡的治理4.1火巷溝排污排洪治理據(jù)記載，早在1951年慶陽市就開始對火巷溝進行治理，1951年慶陽市修建東湖蓄水工程來導流排洪，對火巷溝溝頭塌陷進行治理，這也是慶陽市第一項城市排洪工程。1987年慶陽市政府決定改造東湖，將之前的巨型澇池改建為西峰區(qū)第一座公園——東湖公園，次年三月，擴建東湖公園，用地規(guī)模168畝。1992年竣工，形成有山有水、形態(tài)多姿的園林區(qū)。此后東湖公園在1998年、1999年、2011年經(jīng)歷了三次擴建，東湖公園逐漸變成包含園林景觀、運動場所、紅色教育展廳的綜合性城市森林公園。不僅改善了東湖的生態(tài)環(huán)境還為市民們提供了很好的休閑娛樂場所。20世紀70年代以來，西峰城區(qū)的污水都通過火巷溝排往王家灣水庫，常年的污水排放嚴重的污染了火巷溝流域的河水，水質(zhì)不斷變差導致附近居民飲水困難，影響到附近居民的正常生活。為了對火巷溝的排污進行治理，自2003年起慶陽市通過修建排水管道、防洪管道等對火巷溝內(nèi)的排洪排污進行改造。2005西峰區(qū)政府對老城區(qū)排水進行了治理，采用混凝土箱涵將城區(qū)雨洪水引至俞家溝圈，經(jīng)消力池及排導渠排至火巷溝下游，對污水采用管道引至污水處理廠，經(jīng)處理后排入雨洪箱涵。2008年慶陽市完成火巷溝排污排澇工程，2010年開工建設(shè)污水再生利用工程。至此，火巷溝內(nèi)的排污排洪問題基本得到了解決。4.2火巷溝滑坡、不穩(wěn)定斜坡治理工程2013至2014年期間，火巷溝內(nèi)發(fā)生了多次滑坡災害嚴重威脅到溝邊居民的生命安全，2014年國土資源廳組織專家對甘肅省內(nèi)重點地質(zhì)災害進行排查和梳理，編制了《甘肅省地質(zhì)災害綜合防治體系》，對全省地質(zhì)災害防治做了統(tǒng)籌安排。“慶陽市西峰區(qū)火巷溝滑坡、不穩(wěn)定斜坡治理工程”是該綜合防治體系中實施重點項目之一。2016年甘肅有色工程勘察設(shè)計研究院通過地形測量、工程地質(zhì)測繪、工程地質(zhì)勘查和綜合分析等手段，對慶陽市西峰區(qū)火巷溝滑坡、不穩(wěn)定斜坡進行了全面調(diào)查研究，完成了該工程的勘察及施工圖設(shè)計工作。經(jīng)定性分析和定量計算，綜合認定火巷溝左岸的三個滑坡在現(xiàn)狀條件下均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，需盡快進行治理。由此，慶陽市開展了火巷溝溝頭的加固工程，治理方案如下：（1）搬遷對坡頂受滑坡災害影響的居民進行搬遷，以保證他們的人身安全。（2）削坡減載針對溝左岸的三個欠穩(wěn)定滑坡，首先進行分級放坡，對整個坡體進行削坡減載，這樣可以有效的減少坡體的自重荷載，減小坡體的下滑力從而提高斜坡的穩(wěn)定性。（3）修建擋土壩在溝道回填區(qū)的下游設(shè)立擋土壩來進行支擋，以此來保證后續(xù)回填土形成的邊坡的穩(wěn)定性。（4）修筑盲溝由于回填溝道局部有地下水滲出，結(jié)合滲水帶的位置、特征，采用U型混凝土槽結(jié)構(gòu)修建排水盲溝，保證回填區(qū)地下水進入盲溝，從而安全、順利的排泄至下游，防止大規(guī)模填土后，地下水滲入到土體內(nèi)，引發(fā)填土濕陷及不均勻沉降。（5）溝道回填溝道內(nèi)修筑好擋土壩、盲溝之后，將削坡減載形成的大量土方分層回填到溝道內(nèi)，每層回填土體都要碾壓，碾壓之前對土體進行整平工作，使表面平整，保證填土整體的穩(wěn)定性。（6）修筑截、排水渠完成削坡減載、溝道回填后，在第一級平臺和填方區(qū)各布設(shè)一道排水渠，在整個治理區(qū)的坡面布設(shè)由過水波紋管、集水池和鏈接渠組成吊溝。在填土坡面布設(shè)截水渠，防止地表水下滲坡體，影響斜坡穩(wěn)定性。（7）馬道、坡頂硬化對馬道進行“V”型硬化處理，由馬道邊緣向馬道后緣傾斜，坡腳處由坡體向馬道傾斜，坡頂采用混凝土澆筑的方式進行硬化，從而起到截水的作用。（8）對填方區(qū)表層進行綠化（9）建立坡體變形監(jiān)測系統(tǒng)使用預警伸縮儀、全站儀觀測和專人巡查的方法對施工安全、防治效果及滑坡的長期穩(wěn)定性進行監(jiān)測。該工程項目預算總投資為1600.04萬元。2017年慶陽市采用高填方路堤及滑坡加固的方法，投資三億多沿北京大道的軸線方向修筑200多米的高填方路堤，阻止火巷溝溝頭進一步向城區(qū)延伸。4.3綜合治理體系對火巷溝不穩(wěn)定邊坡的治理不僅僅是針對滑坡災害而進行的簡單的工程治理措施，在對斜坡進行削坡減載、溝道回填的基礎(chǔ)上增加了截、排水設(shè)施的修建，還對治理后的坡面采取了綠化措施。這種綜合化的治理模式不僅能有效防治黃土滑坡災害，還能有效防止塬面上的徑流對坡面的沖刷，而塬面上的徑流往往會造成溝內(nèi)嚴重的溯源侵蝕，坡面的綠化在一定程度上還能起到生態(tài)修復的作用。除了“慶陽市西峰區(qū)火巷溝滑坡、不穩(wěn)定斜坡治理工程”這一實施“固溝保塬”的重要工程之外，慶陽市的其他許多工程項目都體現(xiàn)了這種綜合的治理體系比如：2013年開工的慶陽市新城區(qū)雨洪集蓄保塬生態(tài)工程（慶陽湖），慶陽湖是慶陽市雨水開發(fā)利用與雨洪控制的關(guān)鍵工程，該工程通過雨水開發(fā)利用與再生水協(xié)同配置，實現(xiàn)了生態(tài)景觀用水的目標，慶陽湖強大的蓄水能力和調(diào)洪能力對慶陽市的非常規(guī)水資源和常規(guī)水資源的協(xié)同配置具有重要意義。2016年，慶陽市列入國家海綿城市建設(shè)試點城市，根據(jù)氣候特征、土壤地質(zhì)等天然條件，慶陽市海綿城市建設(shè)因地制宜地確定“滯蓄為主，以凈促用；適度滲透，有序排放”的技術(shù)路線，將海綿城市建設(shè)與流域綜合治理結(jié)合，具體做法為修建新的管網(wǎng)，以收集塬面的雨水，并將雨水收集到澇池中以供再利用。通過這種方法可以很好的調(diào)節(jié)塬面徑流，并且可以控制密集的溝渠沖刷。同年西峰區(qū)開工建設(shè)了海綿運動公園。海綿運動公園東至岐黃大道，南至董陳西路，西至慶化大道延伸段，北至緯一路,以喬灌花草種植為主，配建人工湖、體育運動場地等設(shè)施。對改善生態(tài)環(huán)境、提升城市品味、促進經(jīng)濟發(fā)展、方便群眾生活等方面具有十分重要的意義。將“固溝保塬”項目和“海綿城市”項目結(jié)合，慶陽市創(chuàng)建了生態(tài)公園，作為市民的休閑區(qū)，例如火巷溝的森林公園，張鐵溝的濕地公園，小崆峒溝的地質(zhì)公園。第五章治理過程中的問題5.1溝頭回填后的不利影響長期以來，對溝頭進行回填是阻止火巷溝溝頭繼續(xù)延伸的主要治理措施。然而，之前對溝內(nèi)不穩(wěn)定邊坡的治理手段的比較單一，只進行溝頭回填而沒有做好相應的截、排水措施，導致溝頭回填這一方法雖然在短期內(nèi)有較好的治理效果，但是長期而言大方量的回填土改變了溝內(nèi)邊坡原來的土層結(jié)構(gòu)，改變了原有的地表水和地下水徑流系統(tǒng)，久而久之地下水位不斷上升，逐漸滲透到填土的邊坡中，邊坡開始出現(xiàn)變形并產(chǎn)生裂縫，使回填的黃土發(fā)生軟化，土體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，從而誘發(fā)新的黃土滑坡災害。這也是火巷溝的溝頭經(jīng)歷先前進治理后后退，之后又前進的原因。在發(fā)現(xiàn)簡單的削坡和填溝不能做到長期有效的治理溝頭后，對溝內(nèi)不穩(wěn)定邊坡的治理加上了相應的排水措施，在修建這些排水措施之前，應該充分查明不同的溝頭的侵蝕特征、溝內(nèi)地形特征、地下水和地表水的流動特征，并且輔以相應的水文計算。在此基礎(chǔ)上再對排水設(shè)施進行合理的設(shè)計，真正做到“塬水不下溝或有序下溝”。5.2邊坡生態(tài)恢復緩慢火巷溝內(nèi)很多不穩(wěn)定邊坡經(jīng)過治理后，一些坡度較陡邊坡的往往缺少對坡面的綠化和生態(tài)的修復，這也導致了對邊坡進行分級放坡后坡面裸露植被覆蓋度低，容易遭受細溝侵蝕和淺溝侵蝕從而造成水土流失。因此，在不穩(wěn)定邊坡治理工程中對坡面的綠化也是十分重要的，邊坡上的植被不僅能有效減少坡面徑流，抵抗雨水對坡面的侵蝕，減輕水土流失程度，植物的根系在一定程度上還能增加坡面土體的穩(wěn)定性。坡面的綠化是在已有的邊坡防護的工程設(shè)施的基礎(chǔ)上進行的，在選擇植物的種類時應充分對火巷溝及周圍地區(qū)的環(huán)境、植被、氣象做充分的調(diào)查，選擇與火巷溝內(nèi)自然生態(tài)植被相似的邊坡植被，使之能夠適應溝內(nèi)的生長條件，從而使生成的植物區(qū)系在水文效應、生態(tài)效應、護坡效應等??與當?shù)?然植物區(qū)系相近。對一些坡度較陡的坡面可以采用掛網(wǎng)法植草，在坡面上放置細鋼絲編織網(wǎng)，網(wǎng)面下方預留越五公分的空隙，將添加了抗疏力土壤固化劑的客土和植物種子噴播到網(wǎng)下，這種經(jīng)過固化的土不容易發(fā)生崩解，可抵抗雨水侵蝕防止水土流失，而且植物的生長情況也比較好。5.3高填方路堤不均勻沉降為了防止火巷溝溝頭進一步向城區(qū)延伸，慶陽市沿北京大道的軸線方向修筑了高填方路堤并對滑坡進行了加固，然而在路堤頂部有一段出現(xiàn)了不均勻沉降，導致公路路面明顯下沉。黃土由于其結(jié)構(gòu)比較疏松，垂直節(jié)理發(fā)育而具有濕陷性，而壓實和回填使黃土的濕陷性更為嚴重，因此路堤邊坡在經(jīng)受長時間的雨水沖刷以及車輛、建筑物等的外部荷載下很容易發(fā)生坍塌或者滑坡從而造成路面沉降；此外，高填方路堤自身填筑高度較高，填筑量較大，如果是建在軟弱土層上，在自身重量和外部荷載的作用下，會導致路堤的地基承載力不足而產(chǎn)生較大范圍的路堤塌陷。路堤沉降嚴重時甚至會導致路面產(chǎn)生裂縫。因此在修筑高填方路堤時，可以采用強夯法來降低黃土的濕陷性，提高地基土體的強度，從而使路堤更加穩(wěn)定。對路堤的邊坡可以采用格構(gòu)錨固并結(jié)合坡面綠化來進行加固，還要對路堤輔以相應的排水措施。發(fā)生沉降時可以對沉降部位進行換填或者壓力灌漿來進行治理。第六章總結(jié)與展望6.1總結(jié)黃土塬地區(qū)嚴重的溝壑侵蝕切割現(xiàn)象已經(jīng)對當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展造成的嚴重的阻礙，為了防止“天下第一大塬”被侵蝕的殘破不堪，各界人士經(jīng)過10多年的構(gòu)思、探索和發(fā)展，“固溝保塬”工程逐漸形成了以塬面徑流調(diào)控、溝頭溝岸加固防護、坡面（植被綠化）生態(tài)工程、溝道水沙集蓄為四道防線的綜合治理模式。由于火巷溝內(nèi)邊坡穩(wěn)定性較低，再加上強烈的溝谷侵蝕、水流沖刷以及強烈的人類工程活動，溝岸兩側(cè)多處發(fā)生滑坡災害，形成帶狀分布的火巷溝滑坡群。“慶陽市西峰區(qū)火巷溝滑坡、不穩(wěn)定斜坡治理工程”是開展“固溝保塬”項目的重要案例，其主要的治理措施有：削坡減載、溝道回填、截、排水工程、坡面綠化、坡體變形監(jiān)測等，此工程不僅有效治理了黃土滑坡災害，而且對邊坡周圍的徑流進行了合理的調(diào)控。當然，在火巷溝不穩(wěn)定邊坡的治理過程中也暴露出了一些問題，比如：溝頭回填后原有的地表水和地下水徑流系統(tǒng)發(fā)生改變，地下水位上升并逐漸滲透到填土的邊坡中，邊坡開始出現(xiàn)變形并產(chǎn)生裂縫，土體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，誘發(fā)新的黃土滑坡災害；治理之后邊坡的生態(tài)恢復緩慢，大多數(shù)坡面裸露或者植被覆蓋率較低，植物難以在坡度較陡的邊坡上存活，導致坡面容易遭受細溝侵蝕和淺溝侵蝕從而造成水土流失；高填方路堤在經(jīng)受長時間的雨水沖刷以及車輛、建筑物等的外部荷載下會產(chǎn)生不均沉降的現(xiàn)象等。目前，“固溝保塬”工程已經(jīng)具有顯著成效，黃土高原地區(qū)的水土流失災害明顯減輕，黃河中上游的含泥沙量不斷增加，表層黃土的剝離侵蝕現(xiàn)象減弱，生態(tài)防護治理體系也在日趨完善，黃土高原地區(qū)的植被覆蓋率已經(jīng)接近60%。“固溝保塬”這一綜合治理模式對黃土高原地區(qū)的地災防治、生態(tài)保護、經(jīng)濟發(fā)展都具有重要意義。6.2展望通過對火巷溝不穩(wěn)定邊坡治理工程的初步研究，我認為在未來的治理工作中還可以在以下幾個方面進行深入發(fā)展。（1）無人機低空遙感技術(shù)在一些地形復雜，路況較差的災害地點，勘察及測量的工作難度往往較大，如果利用無人機進行觀測就會在很大程度上節(jié)省人力和物力，在溝壑縱橫的黃土殘塬地區(qū)非常適用。（2）加強對不穩(wěn)定邊坡的監(jiān)測監(jiān)測工作一直是地質(zhì)災害防治的重點和難點，不論是治理前的預防監(jiān)測還是治理后的效果監(jiān)測都是十分重要的，因此在今后的治理工作中可以利用遙感監(jiān)測、專人監(jiān)測或預警伸縮儀、全站儀等加強對黃土塬地區(qū)不穩(wěn)定邊坡以及溝頭溯源侵蝕的監(jiān)測，做到對災害的及時防治，使災害的危害程度降到最低。（3）提高防治措施的針對性目前對火巷溝內(nèi)不穩(wěn)定邊坡和溝頭的治理措施具有普遍性，有些邊坡和溝頭的防治設(shè)施布設(shè)的不合理，導致治理效果大打折扣，因此在進行設(shè)計之前應該充分查明不同邊坡和溝頭的侵蝕破壞特征，加強理論計算，對不同的災害提出具有針對性的治理措施，做到對癥下藥，藥到病除。參考文獻[1]王慧娟.黃土高塬溝壑區(qū)塬面水土流失防治措施布設(shè)研究[D].華北水利水電大學,2019:15-20.[2]牛櫻.自重濕陷性黃土地區(qū)海綿城市建設(shè)特點[J].城市道橋與防洪,2020(7):160-164.[3]秦鳳艷,冀顯坤,戈海玉,等.黃土滑坡防治措施研究[J].地下水,2008(1):83-84,91.[4]徐張建,林在貫,張茂省.中國黃土與黃土滑坡[J].巖石力學與工程學報,2007(7):1297-1312.[5]韓乾隆.黃土高原溝谷型滑坡土地利用研究[D].長安大學,2010:7-16,33,48.[6]薛挺.大型黃土滑坡的形成機理及運動過程研究[D].長安大學,2014:7-14.[7]全樂黃土滑坡工程地質(zhì)問題分析研究[J].四川建材,2014,40(6):102-103,106.[8]崔宏,李暉敏,閆文軍.濕陷性黃土邊坡治理設(shè)計與施工[J].山西建筑,2009,35(26):99-100.[9]王花蕊.降雨誘發(fā)黃土邊坡失穩(wěn)破壞機制研究[J].陜西水利,2019(2):27-28,31.[10]歐勇.淺析濕陷性黃土地區(qū)高邊坡治理[J].治淮,2021(8):10-12.[11]李家達.黃土滑坡穩(wěn)定性分析及失穩(wěn)破壞過程模擬研究[D].中國地質(zhì)大學(北京),2021:1-7.[12]胡愛萍,楊陽,賈工作,等.慶陽市西峰區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查研究[J].中國建材科技,2018,27(1):78-80,84.[13]張凡琛.延安市寶塔區(qū)小南溝滑坡特征及治理研究[D].西北大學,2021:59-60.[14]寇平浪.黃土董志塬地區(qū)多源多尺度多時相土壤侵蝕研究[D].成都理工大學,2020:11-14.[15]楊思齊.近50年董志塬土地利用/覆被變化及城市化對溝道侵蝕演變的影響[D].中國科學院大學(中國科學院地球環(huán)境研究所),2020:52-53.[16]王小帆.基于水文特征分析的固溝保塬綜合治理方案優(yōu)化研究[D].長安大學,2020:21-26.[17]楊思齊,金釗,羅達,等.城市擴張對董志塬溝道侵蝕演化的影響[J].第四紀研究,2020,40(5):1359-1370.[18]鞏曉靜,郭勇,朱旭升.火巷溝的新生[N].隴東報.2007-7-30.[19]車小力.黃土高塬溝壑區(qū)董志塬溝頭溯源侵蝕分布特征及其演化[D].西北農(nóng)林科技大學,2012:1-9.[20]王崔林.黃土董志塬溝谷侵蝕發(fā)育空間分異特征及其綜合治理模式研究[D].成都理工大學,2020:6-7.[21]趙滿.董志塬溝頭溯源侵蝕治理模式分析及其對策研究[D].西北農(nóng)林科技大學,2020:1-2,37-40.[22]鄭芳文.隴東地區(qū)水文地質(zhì)條件分析及地下水資源評價[D].長安大學,2009:6-10.[23]姚文波.歷史時期董志塬地貌演變過程及其成因[D].陜西師范大學,2009:8-10.[24]閆江鴻.黃土高原城市雨水集蓄利用研究[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學,2009:59-60.[25]海綿城市建設(shè)技術(shù)指南（試行）[J].住房城鄉(xiāng)建設(shè)部,2014:2-6.[26]田瀛莉.慶陽市董志塬地下水資源現(xiàn)狀分析研究[J].肅水利水技術(shù),2011(4):3-5,10.[27]陳紹宇,許建民,王文龍,等.黃土高塬溝壑區(qū)董志塬溝頭溯源侵蝕特征及其防治途徑[J].水土保持通報,2009,29(4):37-41.[28]康宏亮.黃土高塬溝壑區(qū)土地利用方式對溝頭溯源侵蝕過程的影響[D].西北農(nóng)林科大學,2017:1-6.[29]閆煥智.黃土高原董志塬區(qū)固溝保塬生態(tài)建設(shè)探究[J].甘肅農(nóng)業(yè),2018(19):8-11.[30]陳紹宇.高塬溝壑區(qū)溯源侵蝕發(fā)生發(fā)育規(guī)律研究[D].中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）,2009:21-24,40.[31]惠波,劉立峰,宋雪峰,等.黃土高塬溝壑區(qū)固溝保塬綜合治理淺析[J].山西水土保持科技,2018(4):7-9.[32]王小帆,霍艾迪,朱興華,等.隴東黃土塬區(qū)固溝保塬工程治理模式研究[J].人民黃河,2019,41(9):106-109.[33]李旭霖,張復明,郝晉黃.土丘陵溝壑區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)探討[J].水土保持研究,2002,9(3):146-148,151.[34]史倩華.董志塬溝頭溯源侵蝕過程及水力學特征野外試驗研究[D].西北農(nóng)林科技大學,2017:1-4.[35]段省清.甘肅省慶陽市固溝保塬水土保持綜合治理模式探討[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2017(13):44-45.[36]張茂省,譚新平,董英黃,等.土高原平山造地工程環(huán)境效應淺析——以延安新區(qū)為例[J].地質(zhì)評論,2019,65(6):1409-1421.[37]黃潤秋.20世紀以來中國的大型滑坡及其發(fā)生機制[J].巖石力學與工程學報,2007(3):433-454.[38]金釗.黃土塬——千溝萬壑之中的平坦之地[J].地球環(huán)境學報,2020,11(1):119-124.[39]金釗.黃土高原溝道治理:幾百年來與洪水和泥沙的斗爭[J].地球環(huán)境學報,2020,11(5):574-582.[40]惠波,惠露,張瀚洋,等.對黃土高塬溝壑區(qū)固溝保塬綜合治理工作的回顧和思考[J].中國水土保持,2021(1):21-24.[41]董琪,李陽,段旭,等.黃土梁峁區(qū)高填方地基變形規(guī)律研究[J].工程地質(zhì)學報,2016,24(2):309-314.[42]GuanYabing,YangShengtian,ZhaoChangsen,等.Monitoringlong-termgullyerosionandtopographicthresholdsinthemarginalzoneoftheChineseLoessPlateau[J].Soil&TillageResearch,205:104800.[43]KouPinglang,XuQiang,YunusAli-P.,等.Rilldevelopmentanditschangerateafieldexperimentundercons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