土质滑坡地质灾害形成机理分析及治理措施探讨
2020-07-06王春
王春
【摘要】滑坡灾害发生后会带来巨大损失,严重威胁在建工程与基础设施运营。土质滑坡防灾减灾已经成为世界性发展难题,各领域专家都注重分析和研究土质滑坡问题,部分学者通过不同诱因因素分析滑坡问题,包括人工滑坡、地震滑坡、降雨诱发滑坡;还有部分学者通过滑坡预警预报、稳定性分析、滑动机理等方面进行研究。由于土质滑坡地质灾害具有复杂性特点,需要針对具体问题分析滑坡治理措施,以此提升治理效果。
【关键词】土质滑坡;地质灾害;形成机理;治理措施
1、土质滑坡形成机理
1.1滑坡形成原因
按照不同原因,可以将土质滑坡诱因分为内因和外因,内因主要是自身地质与地貌条件所致;外因主要是不合理工程活动所致。内因属于重要影响因素,形成条件包括如下方面:
第一,物质组成。土质边坡的物质组成以土石混合松散堆积层或残坡积层为主,其特点为:以碎(块)石为骨架,内充填少量粘性土,其中粘粒含量一般较低,而碎(块)石、砾含量则高达40%~50%,有的甚至达到70%以上,且总体呈现松散无分选、局部架空现象较普遍以及透水性较强等规律。软硬相间岩层所组成的斜坡极易发生滑坡事故。如果岩体内存在滑动面,在雨水作用下极易侵蚀滑动面,从而降低抗剪强度,引发滑坡事故。
第二,水文地质条件。地下水活动是导致滑坡形成的重要因素,其产生的作用包括软化岩体土体、加大透水层浮脱力等。水文地质条件主要作用在于软化滑面、降低岩土强度。
第三,地形地貌。处于一定坡度和地貌位置的斜坡,发生滑坡的可能性比较大。位于江河湖泊的斜坡、公路铁路边坡,都有可能发生滑坡事故。丘陵地带受到基本地形地貌特征影响,从而产生大量具备滑动空间的斜坡面,极易引发滑坡事故。
第四,地质构造。当构成斜坡的岩土被构造面切割为不连续状态时,极易出现向下滑动问题。斜坡面会为雨水径流提供渠道,所以在裂隙、节理、断层发育的斜坡中,极易产生滑坡问题。
对于外因来说,影响因素主要集中在地表水、降雨和地震。当区域内出现开挖坡脚、水库蓄水、矿山开采等不合理行为时,极易发生山体滑坡。雨水对于滑坡的影响较大,由于雨水下渗会增加滑体重量,进一步增加滑体负担,降低土石层抗剪强度,从而引发滑坡事故。地震对于滑坡的影响在于剧烈震击,容易改变斜坡土石内部结构,从而增加结构面张力。
1.2滑坡时空分布规律
第一,时间规律。滑坡发生与地震、海啸、降雨等因素有关。根据活动规律,可以划分为同时性和滞后性。对于同时性来说,土体受到地震、暴风雨、开采行为影响,容易发生滑坡问题。对于滞后性来说,山体滑坡时间会受到滑坡体岩性、降水量、结构等影响,从而出现滞后性。当结构疏松度越高、结构裂隙越大,则发生滑坡的几率就越高。其次,人类活动强度也会影响滑坡发生时间,通常为正比关系。
第二,空间规律。在高大险峻、地震带、断裂带等地区,滑坡发生率比较高。
2、土质滑坡的防治措施
2.1降低水危害
水作用与滑坡发生的关联性比较大,所以必须减小水源对边坡的冲刷影响。当前所采取的措施主要是在滑坡边界修筑水沟,避免外围地表水流入滑坡区,同时在滑坡面建设排水沟。为了避免河水和库水冲刷滑坡体坡脚,可以将丁坝修建在滑坡体冲刷严重地段,在滑坡体坡前设置钢筋混凝土块排管,避免河水冲刷坡脚土体。为了减小地下水渗透,还应当做好地面平整处理,填塞裂缝,修建隔渗层。
2.2改善边坡岩土力学强度
在预防土质滑坡时,需要应用工程技术措施改变边坡岩土力学强度,以此降低滑动力。所应用的措施主要包括边坡加固处理、削坡减载、镶补沟缝等。削坡减量是改变滑体外形,降低重心,以此提升滑坡稳定性。对于失去支撑而滑动的滑坡,可以应用镶补沟缝与人工加固处理方法,修建支挡工程,以此增加滑坡重力平衡条件,促进滑坡体恢复。
2.3绕避治理措施
绕避治理措施具备技术性和经济性。在滑坡附近通过时,需要按照后缘、前缘、中间顺序,由于后缘比较安全,整治任务量比较少。前缘选择在缓坡滑面段,如果无法通过,再选择中部通过。
2.4排水措施
排水措施能够避免水体进入到滑坡体内部,有效疏干滑坡体内部水源,降低滑坡下滑力。因此排水治理措施主要包括以下几点:第一,隧洞排水。利用洞探加工成排水隧洞,洞底设置在水平稳定地层中,同时做好地板隔水优化设计,预留排水孔相连接的集水孔。第三,支撑盲沟。此种方式属于滑坡治理的常用措施,在施工时,从滑坡稳定层开挖至地面,做好底部隔水处理,回填块片石。盲沟条数和间距必须经过验算确定,以此保证抗滑性能与排水性能。盲沟支撑法多应用于浅层小型滑坡中,尤其是处理风化带滑坡的应用价值比较高。
2.5削方减载措施
削方减载措施清除滑坡体的原理比较简单,以削方措施为主,注重排水和局部支挡。在应用此种处理方法时,必须确保地质环境满足应用条件;削方后便于排水,避免地表水汇集。这种治理方式不会污染环境,也不会引发滑坡泥石流,应用价值比较高。
2.6挡土墙治理措施
该措施是边坡加固常用的方法之一,它被用来永久性地支撑边坡。挡土墙还可以在山体开挖后没有足够的空间修建边坡时被采用,也可以用来护挡边坡使上面的松散砂土不至于散落在下面的道路上。挡土墙还可以保护坡脚不受河流的侵蚀或控制边坡的蠕变。但挡土墙并不能阻挡滑坡的发生。挡土墙的基本类型包括木质卧铺墙、钢箱墙、桩墙、悬臂梁墙、排桩墙、格构墙和加筋土墙等。在一定条件下,每种挡墙都有其优点,但造价往往是决定墙型的主要因素。
2.7生物工程治理措施
这种类型的边坡保护措施主要用来减少上述滑坡减灾措施所产生的负面环境效应。在进行滑坡整治或减灾时,传统的由钢筋或混凝土组成的挡土墙结构,常有碍观瞻或对环境不友好。这种传统的“硬件性”整治措施正越来越多地被对环境友好的带植被的土/结构体的复合构造所取代。这也就是所说的边坡保护生物技术。常见的生物技术系统包括由土钉固定在边坡上的地网,在网眼里事先混入草籽。有些研究通过植物固定表土来防止水土流失,并起到减轻滑坡影响的效果。最有应用前景之一的植物是培地茅草,这种草能够在不同环境条件下对防止地表侵蚀和水土流失有很好的效果,从而起到加固边坡的作用。
结语:
综上所述,我国地质灾害事故的发生率比较高,需要花费大量人力物力进行防治处理。因此在未来发展中,必须注重勘测和预测滑坡体,做好防范与控制工作,全面维护土体稳固性。
参考文献:
[1]何文刚,李华章,贾亮亮,等.中缅天然气管线沿线滑坡变形监测与机理分析——以黔西南州沙子镇滑坡为例[J/OL].人民长江:1-13
[2]王涛,王嘉昆,潘冬.四川汉源康家坡滑坡形成机理与滑坡—堰塞坝—泥石流灾害链分析[J].中国地质灾害与防治学报,2020,31(01):1-7.