浅析半岩半土质边坡地质灾害勘察及防治对策
2018-02-15杨建兴
杨建兴
(湖南省地质矿产勘查开发局四零七队 湖南怀化 418000)
1 前言
随着地方经济水平的发展,促使岩土工程项目与日具增,由于怀化片区区地少人多,且该地区主要以山区为主,修路及削坡建房形成了较多的高陡边坡,不可避免的导致了各类地质灾害不断出现,给工程项目质量、安全及建设方造成严重的经济与生命财产损失,由于高陡边坡的类型较为复杂,且存在各种各样的已形成的地质及地形条件,边坡勘察及治理设计要求也越来越高,为此,针对半土半岩质边坡地质环境的岩土工程,做好地质灾害的勘察,了解以及合理防治,显得尤为关键,因此针对半岩半土质的危害影响情况,提出合理的勘察设计思路具有重要的意义。
2 半岩半土质边坡特征及稳定性阐释
一般来说,怀化片区区,半岩半土质边坡的地理条件较为复杂,通常位于房前屋后以及公路路堑地段,由于修建道路或者削坡建房,坡高较小,不会超过50m,故半土半岩质边坡从引发的地质灾害类型来说主要划分为土质滑坡及岩质滑坡,一般不会产生崩塌地质灾害,半岩半土质边坡主要存在以下几种特征:
(1)下伏基岩稳定的半岩半土质边坡:该类边坡下伏基岩主要为硬质岩,岩体节理裂隙不发育且不存在软弱夹层,比较典型的为灰岩、胶结较好的砾岩边坡等,该类边坡主要造成的地质灾害为土质滑坡,主要受坡度及降雨的影响,发生土质滑坡的规模较小,一般来说,造成的损失及危害较小,但该类型滑坡在坡度较高的地段,会形成高位滑坡,若方量较大,造成的损失及危害也较大,针对该类型边坡的勘察可通过钻探及地面调查查明岩土体的分布及范围来进行边坡的勘察,通常该类型的边坡稳定性较差,在大气降雨的诱发下,极易形成滑坡地质灾害。
(2)下伏基岩不稳定的半岩半土质边坡:该类边坡下伏基岩主要为软质岩,岩体节理裂隙发育,且大部分存在软弱夹层,比较典型的为红层,该类型边坡由于风化较为强烈,风化深度较大,且土层厚度一般较厚,该类型边坡主要受构造和节理的控制,在顺向坡地段易形成岩质滑坡,在逆向坡地段易形成土质滑坡,且规模较大,该类型滑坡主要受坡度,岩层产状、节理裂隙及降雨的影响,且造成的损失及危害较大。针对该类型边坡的地质灾害勘察,要有针对性的制定合理的勘察方案:①若主要受岩体构造或软弱夹层控制的顺向边坡,在岩层中通过钻探很难查明软弱夹层,故该类边坡的勘察主要通过调查查明软弱夹层的分布,通过岩层产状及临空面来计算其稳定性,该类型的软弱夹层参数主要通过反演计算[1],在有条件情况下,可通过现场剪切试验确定其参数。②主要受破碎岩体或土体控制的边坡,可按照土质边坡来进行勘察。通常该类型边坡的稳定性需要进行针对性的定性、定量的分析,该类型边坡稳定性较差[2],在大气降雨的诱发下,极易形成滑坡地质灾害,在受构造和节理控制的顺向坡地段,边坡的稳定性相对较好,发生的滑坡地质灾害的可能中等,但是该类滑坡灾害存在突发性,且造成的危害及损失较大。
3 灾害形成机理
滑坡地质灾害的孕育、发生和发展受地质环境控制,制约,是地形地貌、岩土体结构性质、气候降雨、地下水以及人类工程活动等诸多因素综合作用的结果[1],地质灾害的产生主要分为内因和外因,内因主要表现在以下两个方面:①怀化片区区所存在的半岩半土质边坡,在地形地貌上,该类边坡一般为修路或削坡建房所形成的人工边坡,由于没有经过设计,故放坡坡度较陡,一般坡比为45~55°,局部地段大于60°,由人工切坡形成了临空面,为滑坡的形成提供了地形条件。②在岩体结构上,该类半岩半土质边坡由于上部大部分地段均存在松散的土体、风化层,或者局部边坡存在软弱夹层,工程力学性质条件较差,为滑坡的形成提供了地层条件。
外因主要表现在:①人为工程形成了高陡边坡的临空面;②大气降雨为主要的诱发因素,上覆土体或者风化层透水性好,结构松散,大气降水沿裂隙及土层孔隙长时间运移入渗至相对不透水层与相对透水层接触面蓄存。雨水入渗增加了坡体的自重和下滑力,坡体稳定性变差。大量的强降水富集形成水力贯通面,贯通面一旦连通,将造成边坡的整体失稳,从而形成滑坡灾害。
4 灾害防治对策
根据半岩半土质边坡所处的地理位置不同,且岩体的结构不同,在实施半岩半土质边坡的勘察设计工程过程中,除了要考虑到边坡常规的调查和钻探外,最主要的是对该滑坡所处位置进行详细地质测绘,怀化片区区由于受地形条件制约,很多的边坡紧邻坡脚的建筑物,在勘察和设计中应该着重考虑治理工程的施工条件情况,根据现场实际情况设置适宜的防治工程。通常灾害防治措施及适应范围如下:
4.1 被动防护措施:主要包括抗滑桩及挡土墙等工程
(1)抗滑桩:抗滑桩技术理论及施工较为成熟,但抗滑桩费用较高,工期较长且需要专业的施工队伍,对施工面有特殊要求,一般而言对该类边坡一般规模较小,且受施工场地及经费所限,抗滑桩在该类型边坡地质灾害中不宜使用。
(2)挡土墙工程:挡土墙技术理论及施工工艺较为成熟,且施工简单,费用相对较低,当该工程措施受实用性制约,对于高度小于6m的土质边坡比较适用,但对于高度大于6m或岩质边坡来说,由于场地限制以及岩质边坡的推力较大的制约,不适用。
4.2 主动防护措施
包括削坡减载、截排水沟工程,锚杆、锚索等工程措施:
(1)削坡减载工程:对于滑体厚度较小的岩质边坡或者坡体下伏基岩稳定的半岩半土质边坡来说,该类措施具有较大优势,且施工较为简单,费用低,工期短等优势,若对滑体深度较大的边坡来说,存在弃土堆放及对周边环境破坏严重,也会形成次生灾害,故使用该防治措施时,应针对性的进行设计及施工。
(2)锚杆、锚索工程:该类工程防治措施适用于大部分半岩半土质边坡,但在微小型边坡中由于施工需要专业人员及机械,且工期较长,费用较高,故对微小型半岩半土质边坡需进行针对性的考虑。
(3)截排水工程,该类工程主要用于作为工程措施的辅助工程,半岩半土质边坡产生地质灾害的主要因素为大气降雨对边坡的渗透及冲刷引起。故对半岩半土质边坡做好截排水沟对边坡的稳定性有较好的效果,而且该工程施工方便、工期短,费用低,效果较好。
5 结论
从此次论文的阐述和分析中可知,针对半岩半土质边坡地质灾害勘察设计工作,需要根据现场不同的边坡特征,制定合理的勘察设计方案,有利于确保后续工程施工的顺利进行、使其质量达标,满足地质灾害勘察设计要求,本文通过对半岩半土质边坡的特征及稳定性、勘察方法阐述,并提出了针对由半岩半土质边坡引发的地质灾害有针对性防治对策,为怀化片区区的半岩半土质边坡的勘察及防治提供了一定的帮助,更好的对半岩半土质边坡进行治理提供了思路。