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论滑坡地质灾害的勘查与治理

2015-07-04解伟

信息周刊 2015年2期
关键词:滑坡体抗剪斜坡

解伟

【摘 要】地质灾害主要由于在天然因素或许人为因素的作用下构成的,会对人类的生命财产、天然环境等形成影响和损坏的地质表象。近来几年受各种因素的影响各种地质灾害频频发作,如崩塌、泥石流、滑坡等不仅形成了无穷的经济损失和很多的人员伤亡,并且严重影响了社会的安稳和开展。因而需要切实做好地质灾害的勘查工作,为地质灾害的防治和管理提供相应的参阅根据。

【关键词】地质灾害;滑坡;勘查与治理

引言

滑坡是一种多见的地质灾害,它给人们的生命财产安全形成很大的损失,因而做好滑坡地质灾害的勘查和防治作业是十分重要的。这篇文章对滑坡地质灾害发生的原因以及影响要素进行了简要的分析,并提出了相应的勘查和防治管理办法,以提高滑坡灾害的管理水平,从而减少滑坡形成的损害。

一、造成山体滑坡的原因分析

1、造成山体滑坡的主要影响因素

造成山体滑坡的主要因素跟地质条件与地貌条件有关,还有一个是内外营力(动力)和人为作用的影响。以下针对地质条件与地貌条件这几个方面做一下分析:

(1)巖土类型

岩土体是产生滑坡的物质基础。一般来说,各类岩、土都有可能构成滑坡体,其中结构松散,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质能发生变化的岩、土,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。

(2)地质构造条件

组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。

(3)地形地貌条件

只有处于一定的地貌部位,具备一定坡度的斜坡,才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10°,小于45°,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。

(4)水文地质条件地下水活动在滑坡形成中起着主要作用

它的作用主要表现在:软化岩、土,降低岩、土体的强度,产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土,增大岩、土容重,对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。

2、内外应力原因和人为原因

就内外应力和人为作用的影响而言,在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区,外界因素和作用,可以使产生滑坡的基本条件发生变化,从而诱发滑坡。主要的诱发因素有:地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;不合理的人类工程活动,如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡,还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。

3、其他影响因素

滑坡地质灾害的影响因素同样包括多个方面的内容:首先灾害性降雨。雨水的大量下渗使得斜坡上土石层饱和在斜坡下部的隔水层形成给水不仅增加了滑体的重量还会降低土石层的抗剪强度,从而导致滑坡的产生。其次为地震作用。地震作用会导致斜坡土石内部结构的破坏使得原有的结构面出现张裂和松弛加上地震对于地下水的影响会进一步降低斜坡的稳定性。然后人为因素。

人为因素同样是地质灾害的主要引发因素例如在对道路工程、水利工程等进行设计建造时加果没有充分考虑施工对于自然环境的影响很可能造成地层和地形机构的破坏从而引发滑坡、泥石流等地质灾害。

二、山体滑坡前兆

山体滑坡的形成与气象、水文、地质构造以及人类经济工程活动等许多因素有关,与气象因素的关系更为密切,如暴雨、干旱等气象因素都可能会成为山体滑坡的诱发因素,尤其是强降雨及连续性降雨,更是山体滑坡诱发的主要原因。

不同类型、不同性质、不同特点的滑坡,在滑动之前,均会表现出不同的异常现象。显示出滑坡的预兆归纳起来常见的有如下几种:大滑动之前,在滑坡前缘坡脚处,有堵塞多年的泉水复活现象,或者出现泉水突然干枯,井水位突变等类似的异常现象。

在滑坡体中,前部出现横向及纵向放射状裂缝,它反映了滑坡体向前推挤并受到阻碍,已进入临滑状态。大滑动之前,滑坡体前缘坡脚处,土体出现上隆现象,这是滑坡明显的向前推挤现象。有岩石开裂或被剪切挤压的音响。

这种现象反映了深部变形与破裂。动物对此十分敏感,有异常反映。临滑之前,滑坡体四周岩体会出现小型崩塌和松弛现象。如果在滑坡体有长期位移观测资料,那么大滑动之前,无论是水平位移量或垂直位移量,均会出现加速变化的趋势。这是临滑的明显迹象。滑坡后缘的裂缝急剧扩展,并从裂缝中冒出热气或冷风。临滑之前,在滑坡体范围内的动物惊恐异常,植物变态。如猪、狗、牛惊恐不宁,不入睡,老鼠乱窜不进洞。树木枯萎或歪斜等。

三、针对滑坡地质灾害的勘查工作

1、查明滑坡性质以确定整治方案

查明滑坡性质即通过现场调研,从地貌形态、地层岩性和坡体结构分解出滑坡的条块和级数。由于地貌是坡体岩性和地质构造等内在条件的外观表现,坡体可据构造单元或古滑坡滑动过程中的拉裂隙形成的沟分出侧界,进而通过钻孔勘探来确定滑动面位置、地下水分布,初步掌握滑坡性质及其各条块之间的关系,以便在对(大型)滑坡防治中抓住关键条块、有的放矢进行治理。

2、滑坡勘查的测绘与调查

滑坡勘查应进行工程地质测绘与调查,调查范围应包括滑坡及其邻近地段。比例尺可选用1:200-1:1000。用于整治设计时,比例尺应选用1:200-1:500。

3、滑坡勘查的勘探

滑坡勘查中勘探以钻探、触探、坑探(包括井探、槽探、洞探)和物探为主,其工作量布置应根据工程地质条件、地下水情况和滑坡形态确定,并应符合下列要求:勘探线、勘探孔的布置应根据组成滑坡体的岩土种类、性质和成因,滑动面的分布、位置和层数,滑动带的物质组成和厚度,滑动方向,滑带的起伏及地下水等情况综合确定。除沿主滑方向布置勘探线外,在其两侧及滑体外也应布置一定数量的勘探线。勘探孔的间距不宜大于40m,在滑坡体转折处和预计采取工程措施(如设置地下排水和支挡设施)的地段,也应布置勘探点。勘探孔的深度应穿过最下一层滑面,进入稳定地层,控制性勘探孔的深度应深入稳定地层一定深度,满足滑坡治理需要。

在滑坡体、滑动面(带)和稳定地层中应采取土试样,必要时尚应采取水试样。应查明地下水的层数,各层地下水的位置,含水层厚度,水的流向、流速、流量、补给来源及其承壓性质。对于规模较大的滑坡,宜布置物探工作。滑坡勘探宜采用管式钻头、全取芯钻进,土质滑坡宜采用干钻,钻进过程中应细致地观察、描述和注意钻进难易的记录。

4、确定滑坡滑动面(带)位置

滑面(带)是不动体与滑动体的分界面,因滑动时的摩擦作用,不管是在土质的成分、粒度,还是在土质的颜色方面,都与不动体与滑动体有着明显的差异。由于滑动时的摩擦滑动,滑面一般比较光滑,且部分发育有擦痕。深部的滑动面或滑动带,表现为钻进时突然不返水,突然变软,标准贯入试验击数突然回落,岩芯呈稀泥状,土工试验结果为软塑。对工程地质测绘和调查及其他勘探成果进行综合分析,确定可靠的滑坡滑动面位置及其形态。目前有二种方法可以应用:(1)直接连线法 ;(2)综合分析法。

5、滑坡滑动面岩土抗剪强度的确定

确定滑坡滑动面(带)岩土抗剪强度主要采用试验方法确定,也可采用反分析方法检验滑动面抗剪强度指标。

当采用试验方法确定滑动面岩土抗剪强度时,其试验应满足如下要求:采用室内、野外滑面重合剪,滑带宜作重塑土或原状土的多次剪试验,并求出多次剪和残余剪的抗剪强度。采用与滑动受力条件相似的方法(快剪、饱和快剪或固结快剪、饱和固结快剪)。采用反分析方法检验滑动面的抗剪强度指标。

6、监测工作

规模较大以及对工程有重要影响的滑坡,应进行监测。滑坡监测的内容包括:滑带(面)的孔隙水压力;滑体内外地下水位、水质、水温和流量;支挡结构承受的压力及位移;滑体上工程设施的位移等。滑坡监测资料,结合降雨、地震活动和人为活动等因素综合分析,可作为滑坡时间预报的依据。

四、滑坡地质灾害的治理工作

1、支挡工程

它是防治滑坡最主要的一种工程措施,它可以改善斜坡的力学平衡条件,以达到抵抗其变形破坏的目的。常用的措施有锚固、挡墙、抗滑桩和支撑等。

2、排水

由于水(包括地表和地下水)渗入坡体,特别是渗入斜坡潜在滑动面时,会使潜在滑动面上的抗滑力大大下降,从而极易产生滑坡,所以要尽量防止水进入斜坡体。其方法有:在坡顶开挖排水沟,特别是在斜坡变形区四周开挖排水沟,拦截地表水入渗,排水沟应用片石或混凝土砌置。其它排水措施还有地下廊道等。

3、减载与反压

减载主要是将较陡的边坡变缓或将滑坡体后缘的岩土体削去一部分,以达到减少下滑力的目的,反压是将削减下来的岩土体堆积在坡脚阻滑部位,减载与反压往往配合运用,使之既降低下滑力,又增加阻滑力的良好效果。

4、其它措施

如在斜坡面上喷水泥浆,以胶结边坡表面的松散岩土体,防止地表水向坡体入渗。以上几种防治措施往往综合运用,效果更好,当不稳定斜坡治理困难或费用很高而不可行时,可采取加回避措施,如公路、铁路线的改道,工程选址时避开这些危险地段等。

结束语

滑坡地质灾害对于人们的生命财产安全和社会的稳定发展有着十分严重的危害应该引起相关人员的重视采取行之有效的措施对其进行勘查、分析、预测,并针对滑坡产生的原因,切实做好防治治理工作尽可能减少滑坡灾害的发生,降低滑坡造成的危害,推动社会的持续稳定健康发展。

参考文献:

[1]龙仲兴.物探技术在滑坡地质灾害勘查中的应用[J].现代物业(上旬刊).2011(09).

[2]刘科.基于重庆市国土资源GNSS网络信息系统的滑坡地质灾害监测技术研究[J].测绘.2011(05).

[3]谢其勇,吴立,周丽珍.旧铺滑坡地质灾害评估[J].西部探矿工程.2011(07).

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