滑坡地质灾害治理设计探讨
2020-11-28毛嵩
毛 嵩
(江西省地质矿产勘查开发局赣西地质调查大队,江西 南昌 330000)
随着人类生产生活的发展,很多地质灾害不断发生,对人民的生命财产安全造成了极大的威胁。而滑坡是我国地质灾害中非常普遍的现象,其所造成的影响是非常严重的,因此,需要对滑坡地质灾害进行治理设计,从而能够对山体进行加固,防止发生滑坡的现象。在进行滑坡地质灾害设计时,首先应该进行地质勘查,然后再针对实际情况选择最佳方案,从而完成滑坡地质灾害的治理工作。那么如何进行滑坡地质灾害的设计呢,下面让我们共同来进行分析。
1 滑坡地质灾害概述
(1)滑坡概念。滑坡地质灾害指的是当山体中斜坡的岩体受到重力的压迫后,由于支撑不足的原因,从而导致山体顺着坡面发生位移的情况。当山体发生位移后,整个山体坡面的结构会遭受到大规模破坏,从而导致更多的山体发生位移,产生地质灾害[1]。山体滑坡的角度具有一定的要求,一般山体坡度小于50°的时候产生的山体位移才能够被认定为是滑坡地质灾害。每个山体都具有不同的形态,山体坡面情况也不尽相同,从而对滑坡进行分类,分类情况如下表1。
(2)滑坡形成的原因。滑坡形成的原因非常复杂,是一种由很多因素共同导致的结果。首先,并不是所有的山体都会产生滑坡现象,需要满足一定的地貌特征才能够发生滑坡地质灾害。山体需要达到一定的倾斜度,这样才能够出现滑坡现象。岩土条件是发生滑坡的主要因素,一般黄土、页岩、泥岩、板岩等受到水和风的冲击发生结构变化的土体容易发生山体滑坡现象。很多山体斜坡中的土体结构不连续,为山体滑坡地质灾害创造了条件。很多岩体中具有裂缝、细纹等,当下雨时容易受到冲击,从而导致滑坡灾害。很多山体发生滑坡与地理条件具有非常大的关系,河流途经的山体、公路途经的山体、经过工程建造后的山体都会造成山体不稳定,容易发生滑坡。很多山体中具有地下水流动,从而造成土壤松动,地质结构被破坏和腐蚀,无法承受山体重力,从而引发山体滑坡[2]。除此之外,当发生地壳运动时会产生大规模山体滑坡。突降大雨、人工改造后的山体也可能诱发山体滑坡地质灾害。
表1 山体滑坡分类
(3)滑坡产生的危害。山体滑坡具有非常大的危害,很多地方发生山体滑坡后,会摧毁农田,人们一年的忙碌化为泡影。山体滑坡还会对房舍、公路等造成毁坏,严重影响人类和牲畜的生命安全,对交通设施也会造成严重的损坏。很多水电设施和农用设施遭到破坏,砸埋房屋、摧毁学校和工厂,造成停水、停电等情况发生,对人类的生命财产安全具有非常大的危害。
2 滑坡地质灾害治理设计
2.1 地质灾害勘查
在进行滑坡地质灾害治理设计前,首先需要对地质情况进行勘查,了解实际情况是进行治理设计的前提。斜坡上的岩体和土体受到河流冲击或者地下水活动以及人为等因素而造成结构破坏,极其容易发生滑坡,为了能够对山体的情况进行探索,应该通过勘查技术手段进行分析。在进行滑坡地质灾害勘查的过程中,勘测技术有很多,可以利用浅层地震反射波法进行探测,通过地质环境中的地震波来进行信息的获取和分析,从而对地质条件进行判断。还可以运用高密度电阻率法进行探测,获取相关参数,通过参数去判断地质情况。还可以将物探法与GPS定位技术和GIS软件相结合,从而精确分析内部土壤结构。还可以利用探洞、探井的形式去获取观测数据,从而对山体地质条件进行分析[3]。
2.2 抗滑桩在滑坡地质灾害治理中的应用
(1)抗滑桩类型。抗滑桩主要分为悬臂式抗滑桩、预应力锚索抗滑桩以及锚拉桩。悬臂式抗滑桩主要是利用床基的抵抗力来平衡滑坡的重力,从而能够实验斜坡的加固作用。悬臂式抗滑桩主具有灵活运用的特点,主要应用于一些浅层滑坡,是应用最普遍的一种抗滑桩。预应力锚索抗滑桩是一种综合的抗滑桩结构,是由抗滑桩、挡土板锚索以及连续梁等共同组成的结构。预应力锚索抗滑桩主要是利用锚索的锚固力和牵引力从而组成一组阻抗斜坡下滑的力,进而对坡体进行加固。锚拉桩是一种支护式加固斜坡的形式,锚拉桩中的锚杆具有一定的传力功能,从而能够缓解抗滑桩桩身的压力。通过锚拉桩能够为抗滑桩降低40%的结构成本,有利于工程工期的缩短,提高企业利益。锚拉桩中的锚杆两端分别固定于滑床和桩上,从而产生拉力,当发生滑坡时,锚杆会将力反推到滑体本身,从而起到防治作用。
(2)抗滑桩设计。在进行抗滑桩设计时,首先应该确定桩群设计,包括桩间距、桩位置、桩角度等。设计内容一般经过计算求得,包括地基梁法、地质工程法、经验法等。桩位置的设计对抗滑稳定性具有非常大的影响,因此,在进行位置设计时,应该选择最优方案。抗滑桩埋入土深也会影响其稳定性,可以通过计算需要抗滑坡推力的大小来进行桩长、埋入深度、桩截面积、桩间距等设计。地理环境因素具有非常大的影响,根据地理条件的不同可以对其进行选择。根据滑坡的推理和斜坡角度来进行抗滑桩角度的选择。
(3)抗滑桩施工注意事项。在进行抗滑桩施工时,首先应该注意施工季节,一般在雨水少的季节进行施工,能够减少不稳定因素。在进行施工前应该进行排水工作,检查地下是否有相关线缆,如果有应该视情况予以拆除,以免影响工程施工。在施工前应该进行技术交底,施工人员应该严格按照图纸要求进行施工,每完成一道工序时需要由相关检查部门进行核对并签字后才能够进行下面的施工作业,从而能够有效保证施工质量。如果在施工的过程中遇到下雨天,应该做好防雨措施和排水措施,在孔口搭建雨棚。为了能够保证孔内施工安全,应该进行通风、照明、排水,从而完成施工作业。
2.3 设计方案研究
针对滑坡地质灾害中的滑体加固设计,可以通过提高抗滑力或者减少下滑力的形式来进行。我们可以通过挡墙、护坡、抗滑桩、锚索等形式进行直接加固,还可以通过疏通地表水,从而防止流水冲刷对山体造成结构破坏而发生滑坡。也可以进行爆破工作,防止山体滑坡。通过斜坡上部的削坡减少重力可以有效防止山体滑坡的发生,通过对地下水的疏通也可以减少流水对地下土体的冲刷,防止山体结构被破坏,从而提高山体的稳定性。但是地下水排水工程不易单独采用,应该利用加工措施进行山体滑坡防治。可以在滑坡底脚进行加固,可以利用抗滑桩、预应力锚索、挡墙等进行加固加固效果明显,可以有效防止山体滑坡的发生。
3 滑坡地质灾害治理案例分析
(1)案例概况。该地为波状平原,海拔高度在40m左右,该处有一残丘,坡下具有30户人家,一共是135人。曾经发生过小型滑坡现象,虽然没有造成人员伤亡,但是毁坏了庄家。为了防止滑坡现象再次发生,特别对地质条件进行分析,并提出合理化方案设计[4]。
(2)坡体地质分析。该地的土质为粘性土壤,摇震反应比较慢,干强度比较高,层厚3.5m,强风化岩石密实,块径为4cm左右。中风化岩石块径3cm左右,岩石坚硬,该层饱和单轴抗压力平均值为18Mpa,力学性能较好。
(3)防治方案设计。本次设计主要是在坡脚采用锚拉抗滑桩板墙支挡进行加固,在坡顶和坡脚铺设排水沟相结合的形式来进行山体滑坡防治。在坡脚采用桩板墙进行支护,桩顶高为43m,加固段长度大概为60m,桩长为13m,在地面以上的长度为3m,地下桩长度为10m从而在很大程度上提高桩的稳定性。设计桩间距为1.6M,桩截面直径为2.5cm,桩为钢筋混凝土结构,设计总桩数为40根,从而组成桩群进行坡体的加固。拉结锚杆长度为15m,锚孔100mm,接头长度设计为2m,提高接头处的稳定度。在坡中利用桩板墙组合进行支挡,桩顶高度设计为40m,加固段长度为85m,桩长8m,在地面之上为2m,地下为6m,桩间距为1.6m,直径2.5cm,桩数60根。锚杆长度为10m,锚孔100mm,接头长度设计为2m。与此同时,还应该建立排水沟进行地表水排水工作,设置排水沟长度为200m,将斜坡中的地面水进行排出,从而能够有效降低地面水对坡体的冲击,降低滑坡发生的概率。
4 结束语
综上所述,滑坡是地质灾害中非常普遍的现象,为了能够进行治理,需要对地质灾害进行勘查,然后分析具体情况进行治理方案设计,从而对边坡进行加固,使山体得到稳定,从而完成滑坡地质灾害治理工作。在进行滑坡地质灾害治理时,抗滑桩具有非常重要的作用,起到了稳定的作用。在进行滑坡治理方案设计时,应该对抗滑桩进行合理设计和应用,从而有效完成治理工作。旨在能够提高山体的稳定性,为人民的生命财产安全保驾护航。