滑坡地质灾害勘查和防治治理探究
2020-12-09侯永莲杨伟民
侯永莲,杨伟民
(湖北省地质局第八地质大队,湖北 襄阳 441000)
滑坡灾害是一种非常严重的自然灾害,具有突发性与群组性的特点,滑坡灾害发育特征及其活动特征,相应会对相应空间造成巨大的破坏,常常造成巨大的经济损失和人员伤亡。所以针对滑坡地质灾害,要全面整体的对环境稳定性状态做出科学评价,并通过有效的管理措施进行应对,控制和减少滑坡灾害造成的不利影响。基于此,对滑坡地质灾害勘察和防治治理进行深入探究,以供参考。
1 地质滑坡灾害定义
对于滑坡地质灾害定义来讲具有广义与狭义之分,我国在滑坡灾害定义上,普遍是狭义方面的定义,主要是指某些因素作用下,导致斜坡某些部位遭受破坏,打破原有稳定性,同时,再加上重力因素影响,碎屑以及岩体随着一个或者多个破裂滑动面,整体向下滑动的现象。一般而言,不同位置的滑坡灾害,造成的影响也存在很大的差异性,如有些滑坡灾害分布在农村地区,造成的破坏主要是损坏房屋建筑,对农田的破坏以及对农业设施以及道路方面造成破坏的。城市地区发生的滑坡灾害,不仅会损害房屋建筑,而且还会对厂房建筑造成破坏,引发停水停电等事故。还有一些滑坡灾害分布在矿区,这些滑坡灾害会对矿区生产造成巨大影响,引发巨大的经济损失[1]。
2 滑坡灾害的类型
岩性、地形以及水是引发滑坡灾害的重要因素,尤其是地形因素对滑坡灾害造成的影响巨大,充分考虑滑坡形成的原因以及不同的形式,把滑坡灾害进行下面几个类型划分。
(1)由于滑坡不同的物质成分组成,主要包括岩石滑坡、黄土滑坡,还有粘性土滑坡等。
(2)由于滑坡含有不同的水分,滑坡灾害又有塑流性滑坡以及块体滑坡与查塑性滑坡等类型。
(3)由于滑坡体的主滑面与层面存在不同的结构,将滑坡分为均匀、顺层、切层滑坡类型。滑坡不同,在平面以及纵断面也有着不同的形态,在平面上主要的形态特征包括牛角形、椭圆形、簸箕形、菱形、舌形等诸多类型;通过纵断面进行分析,主要包括折线形、平面型以及圆弧形等形态特征。
3 地质滑坡的危害分析
滑坡灾害给人们的生产生活带来的影响是非常巨大的,这些灾害在山区地带比较多发,有着非常广泛的发生面积,尤其是伴随经济社会高速发展,对于山区经济发展也起到了很大的带动作用,山区地带建设活动也在快速开展,然而在大面积的建设活动开展过程当中,对于环境造成的破坏不断加大,使得滑坡泥石流灾害发生几率日渐增加。尤其是有些工程在施工过程当中没有做好相应的防护,极易引发滑坡地质灾害的发生,不仅影响工程建设顺利进行,同时对施工人员生命安全也构成巨大威胁。
4 地质滑坡灾害的形成的原因
对于滑坡灾害而言,山区地带比较高发,在其形成原因上,主要包括三个方面:首先,地形因素,在滑坡灾害发生过程当中,山体滑坡非常常见,尤其是一些斜坡地带和洼地时常出现一些滑坡灾害。而且,河流凹岸,或者地形长期被水流侵蚀,打破了山体原来的稳定性,滑坡灾害发生几率也会大幅增加。第二,地层地质因素。由于膨胀土层,黏土以及软质岩层,这是地层当中存在聚水、储水条件,这就大大增加了滑坡地质灾害发生几率。另外还有一些脆弱地质结构区域滑坡灾害也比较多发,如一些不整合面、连通节理面、断层交界面等时常发生一些滑坡灾害。第三就是外部因素引发的滑坡灾害。如人为因素,各类工程建设发展过程当中严重破坏自然环境,导致滑坡灾害发生几率不断增大,同时对于森林资源乱砍乱伐,加重水土流失,再加上工程建设使地层稳定性被打破,引发滑坡地质灾害。自然灾害包括山洪暴雨引发的灾害,这是导致滑坡地质灾害发生的主要原因[2]。
5 滑坡地质灾害的勘查
5.1 物探法
在滑坡地质灾害勘查过程当中,高密度电阻法应用非常普遍,这种方法是根据岩土体具有不同的导电性,同时可以开展多装置数据采集,不仅可以对深度层面电性变化进行研究,而且还可以了解水平方面变性改变,利用参数换算,便能将异常底值参数获取,便于合理的解释推断潜在灾害的范围以及埋深。运用电阻率测量过程当中,岩土层在电流稳定情况下,电流存在一定的分布规律,工作人员可以对岩土层内部结构合理判断,并依照岩土层内部力学结构不同,对有无滑坡灾害发生做出准确判断,通过原理层面进行分析。高密度电阻法相较于普通电阻法差异不是非常明显,主要体现在不同的观测密度,这一观测方法可以看作是点剖面法与电测探法有效结合,作用优势非常的高效,勘查任务可以一次完成,而且具有多级扫面的优势,可以对各种勘查数据全面获取,另外还有更高的自动化程度,减少人为因素带来的误差[3]。
5.2 地球信息技术综合方法
通过应用RS,GPS 以及GIS 等技术手段,能够对地质灾害分布情况全面了解,还能了解灾害的发生,发展规律,如地质灾害发生时可以通过GPS 完成定位工作,在矿区多时相遥感图像分析过程当中可以利用RS 技术实现叠加分析,对矿区各个时期地形地貌情况充分了解掌握地质灾害的分布范围形态和地质灾害区域的地质条件等。地质灾害信息数据空间分析离不开GIS技术,通过该项技术应用,能够使管理工作人员及时掌握灾情空间数据信息,采取有效的措施进行防灾减灾,减少灾害造成的不利影响。相较于常规技术手段,3S 技术的优势非常明显,在地质灾害勘查方面有着非常强大的技术优势。
5.3 浅层地震映像法
该方法在应用过程当中利用人工手段将地震波激发出来,研究地层当中地震波传播的规律,来有效应对各种地质问题。具体应用实际,该勘查方法每个测点波形记录,都需要借助相应的偏移距来实现来实现揭发与接收,对时间改变进行记录,来有效反应地下地质异常情况,并通过数字解释有关资料,来精准获取地质灾害勘查信息,指导地质灾害防治工作。
6 滑坡地质灾害勘察和防治治理
6.1 滑坡地质灾害的勘察
6.1.1 工程概况
某市二级乡村公路填方路基段北部区域上分布一条深沟,和公路具有相同的方向,长度在124m 以上,宽度为58m,深度为12m,为高填方路段,通过物探、钻探以及高密度勘探和坑探、水文勘查等研究发现,该路段基础发生滑坡地质灾害几率较高。下面结合该公路基础滑坡地质灾害开展相应的勘查研究工作,并提出有效的治理方法。黏土碎石填方(黄色粉质)是这一路段的主要基础主体,英安岩为基岩,同时还有片岩以及安山玄武岩。超基性基岩存在于二叠系中,这是引发滑坡地质灾害的主要薄弱区域。研究区发育裂隙,还存在频繁的地下水活动,存在集中的降水问题以及严重的风化水蚀情况,基岩松散岩体是赋存地下水的主要部位,降水之后,有水体从公路填方底部裂隙当中涌出。
6.1.2 勘测方法
该路段勘查过程当中首先对区内的高危险地段环境情况展开全面详细的调查工作,对工作区的地形地貌认真了解掌握滑坡灾害发生前的具体情况,可能会出现的地形地貌变化,对于滑坡体的破坏性认真分析掌握其范围,并对滑坡位移情况做出判断,是否会对周围居民造成威胁。全面进行水文地质勘查,并收集以往水工环地质信息资料,对该区的地下水活动情况有一个全面把握,并对研究区其他路段发生滑坡,地质灾害情况进行调查,全面评估滑坡灾害发生时产生的位移情况,判断滑坡灾害体积大小以及方向等。并借助物探手段以及电法和地震勘探方法,综合研究滑动面位置所在以及分布的含水层情况,对各种干扰因素有效排除,依照滑坡体具体实际,对科学的物探方法进行选择,为了对滑坡体边界充分明确,还实施挖探工作,对于土体性质与坡体剪出口充分了解,加强水文勘探工作,充分掌握该区土体渗透系数以及含水层涌水量。
6.2 滑坡地质灾害的治理原则
6.2.1 辨明影响因素
为了对地质滑坡灾害有效治理,应当充分遵循至本原则,对地质灾害发生区域地质条件充分了解和掌握,并对给斜坡稳定性造成影响的因素进行认真分析,对斜坡变形破坏了区域工程地质条件展开详细的研究,科学的采取有效措施进行防治。
6.2.2 探索条件及规律
在整治滑坡灾害过程中,滑坡灾害变形规律特征,并对其边界条件充分了解,由于滑坡灾害变形破坏不同,也存在不同的处理对策,所以应当充分考虑斜坡变形规律,掌握变形破坏面的形状与实际位置,才能更加科学合理的开展治理工作。
6.2.3 彰显出针对性
为了有效提高滑坡灾害治理水平,应当对工程项目重要性给予认真分析,根据项目重要性被防治对策科学制定。如果斜坡出现失稳,那么造成的后果是相当严重的,这样的工程项目也非常大,应当有效提升安全稳定系数,对投资比重合理增加。如果工程是临时性的,可以结合工程实际,运用一些简单的防治措施,除以上这些,在防治滑坡灾害过程当中还应当结合具体实际,采用更加科学的方案进行治理。
6.3 滑坡地质灾害防治治理
6.3.1 水体治理
通过对该路段勘查研究,综合认为目前该路段已经实施。坡面截排水措施,滑面裂缝的修复可以通过黏土填补方式来实现,控制与减少水体渗入与涌出,路侧东段区域上有着较大的坡度,应当对填土范围有效扩大并对坡度合理削减,并合理设置抗滑挡墙或者抗滑桩。为了控制地表径流造成的影响,将混凝土池设置在东部危险区域上,把这些径流水向基础之外的区域排放,基础底部周围进行填方,将碎石填入其中提高路面,使坡度变缓,并将截水沟隔离带设置在外周部位,避免地表径流流入公路主体引发积水。而且为使公路基础抗下渗能力进一步提升,将旱坝设置在东侧坡度较大区以上,有效控制坡度[4]。
6.3.2 边坡加固
东部起始部位20m 的距离,属于高危路段,其他的路段都不属于高危路段,为了减少成本投入,不开展填方降坡,运用边坡加固方式进行加固。碎石方填筑路段基础,较大粒径的碎石分布在底部,有着很大的裂缝,存在强烈渗水问题,为了使内部地下水裂隙得到有效封堵,运用高压旋喷注浆对非填方路段进行注浆,在路段上对滑坡方向轴线进行估计,并对旋喷孔合理布设,借助高压注浆方式,对路基底部裂隙合理填充,对流失土石方进行补充,形成网状的固结体,出入境滑面力学强度不断提升,对于隔水沟以及水通道影响合理消除。路段中部区域具有较大的填土厚度,在前期进行勘查时难以对滑坡方向进行确定,所以选择微型桩以及碎石桩进行处理,底部一些区域具有较强的整体性,没有较高的风化程度,实施保脚处理。
综上,滑坡地质灾害有着非常复杂的成因,必须要针对滑坡灾害,构建系统化的预警勘查体系,并构建完善的预测和治理体系,才能对滑坡灾害精准识别,采取科学有效的措施进行治理,减少滑坡地质灾害给人们生命财产带来威胁,推动经济社会稳步发展。