滑坡地质多发区滑移面探测技术分析
2014-07-07黄忠王嵩李波
黄忠 王嵩 李波
[摘要]探索和研究山体滑坡的机理,有助于理解滑坡地质区域及划定的滑移面范围对加固周边滑坡区域的意义,并可以为有效防止滑坡工作提供理论依据和实践经验。通过对滑坡区域内的地形进行勘测,同时进行地球物理的探测、地质填图及钻孔勘探等多项工程,另外,必须对滑坡地质岩石进行力学试验,有助于提高预测滑坡地质多发区滑移面位置的准确性,从而可以划定滑坡具体范围。通过对滑坡破坏的因素进行分析,利用地质雷达进行探测,钻孔勘测技术准确查出滑坡区域及滑移面的具体范围,为以后相类似的工程提供依据和经验。本文从实际出发,总结和分析了研究背景和滑坡因素、机理,阐述了与之相关的探测工程技术及地质背景,通过对滑坡地质多发区滑移面的探索和研究,为以后相似工程的进行积累经验和技术,促进滑坡地区的治理。
[关键词]滑坡地质 滑移面 勘测 地质雷达 钻孔
[中图分类号] P642.22 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-7-136-1
1滑坡因素及发生机理
探索和研究滑坡破坏的机理,有助于对滑坡的稳定性进行正确的评价,有利于预测滑坡破坏程度的变化趋势,对设计和实施有效的防治策略有重要意义。滑坡地质多发区的产生一方面是由于地貌、地质的影响,另一方面还受周边自然环境和人类活动的影响。滑坡产生形变和破坏是由内部因素和外部因素共同作用的结果,在变形破坏的内在条件的作用下才能通过与外部因素结合产生破坏作用。
从力学角度来看,滑坡体是由于坡脚开挖、新构造运动及地震等原因造成剪切力的增大导致产生的。另外,滑坡体还与其内部软弱结构面的抗剪切力变化有关,抗剪切力减少主要由地下水、自然风化及物理化学等多方面的作用引起地质结构变化造成的。剪切力的增大和抗剪切力的减少造成滑坡,滑坡的应力分布和岩石的强度特征是滑坡的变性破坏与滑移面的产生的决定因素,而坡形、坡高、物质组成及分布则是间接影响因素。
1.1地形地貌特征
滑坡区域的地形地貌是滑坡产生的主要原因。一旦滑坡体处于深沟、深谷及凹槽等坡体较陡的地方,具有较大坡度,滑坡体前后的高度差较大,在地形上表现为滑坡上部陡峭,下部平缓的特征,由此形成的陡坎则为局部失稳提供了可能性。
1.2地层及岩石性质特征
产生滑坡的物质一般是堆积的碎石块或者碎石土,是由周边自然环境的风化和地表堆积产生,具有较为松散的地质结构。周围的山体一般属于砂岩和泥岩互层的顺向坡型,也就是具有软硬相间的地质结构,而泥岩是凹槽地形,便于堆积物的积累,然而泥岩极易溶于水,这种岩土结构一旦受到外界条件的影响,就会造成堆积物的失稳,从而发生滑坡。
1.3暴雨因素
夏季是滑坡的多发季节,由于夏季天气酷热,暴风雨时常降临,大大增加了平均降雨量,在一年的降雨量中占有较大比例,并且降雨比较集中,强度比较大,大多数是暴雨。充足的降雨量成为地下水资源的主要供给源。
长期的降雨会使滑坡体土体呈现饱和状态,大量碎石块都具有较大的块径,加上局部架空,地表水极易经过空隙渗入土体,尤其是当坡体表面遭到严重破坏时,地表水大量渗入滑带,导致滑带地区的强度大大下降,滑面产生并逐渐滑移,最终导致滑坡的整体滑动。暴雨是产生滑坡体和滑移面的主要因素。通过调查发现,大部分的滑坡都在大量降雨期间发生,由此可见,降雨是形成滑坡的重要影响因素。
1.4地下水的作用
滑坡的下部大部分是经风化的页岩,具有较好的隔水性。这种特殊的岩石结构特征,有助于地下水在滑带富集,进一步软化滑带,大大降低了滑带土层的粘聚力进而摩擦角,降低了土层的力学强度,容易导致滑坡体移动,因此,地下水也是产生滑坡和滑移面的原因之一。一般在滑坡区域附近或者堆积体附近会发现有泉水涌出。
2工程区域地质背景和岩土类型
2.1区域地质背景
一般区域地质都属于季风性区域大陆性气候,降雨主要受季节的影响,滑坡区域一般周围是高山环境,山体坡面较大,汇水区域也比较大。
2.2岩土类型
滑坡体的 主要成分有碎石、块石和页岩。碎块石占有50%~70%的比例,而碎块石的主要成分是页岩,块径较大,一般为2~10cm,大部分的滑坡表层都是更正地,主要以粘土为主要成分,略湿,处于可塑的状态,并含有少量的碎石块。滑坡体的地表是人工改造的耕种梯田,依据地质雷达和钻孔的勘测结果可知,坡体的中下部较厚,后部比较薄。
3工程相关探测技术
3.1地质雷达勘测
为准确预测滑坡区域和滑移面的位置,利用地质雷达勘测技术对圈定异常区域进行探测,对重点区域采用大量布置雷达测线、多时多处多次测量的方式。依据地质雷达勘测现象,推断探测结果,若在地下3.5~5m范围内存在较强的界面反射,就可以判定该滑坡区域是比较破碎的含水岩层;若在山谷中没有强反射,而在一些区域大约2m的位置存在较强的反射,可以推断该区域是上覆盖层与下部基岩之间的交界区。通过对区域是否存在强反射界面,以及存在的范围来推断滑坡范围和滑移面的位置。
3.2钻孔勘测
依据高密度电法探测和地质雷达探测的结果,来确定钻孔位置,从而开始勘测钻孔的布置,通过钻孔勘探技术获得滑坡区域的地质材料,与物探方法探测的异常区域及深度相同。
3.3高密度直流电法
高密度直流电法在勘测滑坡覆盖层和滑移面位置等方面具有较好的地质效果。由于高密度直流电法在进行地质勘测时具有较多电极,仪器在进行自检电极的接地效果的过程中,若果发现接地不良的电极,一定要进行有效的处理,必要时可以通过在电极周围加水的方法,使电极接地效果良好。采用高密度直流电法探测滑坡覆盖层和滑移面深度分布情况,可以减少勘测钻孔的数量,大大节约了成本、缩短了工期,有助于尽快进行滑坡处理。
4总结
通过对滑坡破坏因素的分析,分别利用高密度直流电法勘测、地质雷达探测及钻孔勘探等工程技术对滑坡区域和滑移面位置进行准确地预测,划定滑坡范围,可以为以后类似工程提供技术经验,有助于对滑坡的有效治理。
参考文献
[1]王国群.探地雷达在淡水区浅水域的探测试验.《物探与化探》.2011年4期.
[2]杨德龙,朱丽丽,黄凡.高密度电阻率法在某滑坡探测中的应用.《地质灾害与环境保护》.2011年3期.