四川省地矿局404地质队(四川西昌615000)
摘要:滑坡是一种常见的地质灾害,其主要是山体受到重力原因从而造成发生位移从而导致的地质灾害,会给人们的生命财产安全造成很大的危害及损失,因此,对滑坡地质灾害发生的勘查与防治进行研究是非常重要的。本文基于滑坡地质灾害的概念基础上,具体探讨了滑坡地质灾害发生的原因及勘查方法,并提出了相关的治理设计措施。
关键词:滑坡地质灾害勘查方法;治理措施;应用
一、滑坡地质灾害的相关概述
滑坡是指在河流冲刷、雨水浸泡、地下水活动、地震、人工作业及其他因素的影响下,引起的具有一定角度的坡体上的土体和岩石受重力而顺着坡体向下滑落一定位移的自然现象。有滑坡出现的地区里,地质条件有着明显的规律:坡上土体堆积坡度从上到下呈陡缓陡的形态;岩土体往往是外层坚硬,内层形成软弱结构面;由破碎岩构成的高陡坡及断层破碎带谷坡容易发生滑坡。引发滑坡的因素主要有地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质条件等,并且由于人类工程活动,加之不利的地质条件及诱导因素,从而引发滑坡灾害的发生。
二、滑坡地质灾害勘查方法
(一)钻探技术
钻探技术往往是用于滑坡勘探,是一种效果显著的勘察方法,钻探手段通过对勘探范围布置勘探线(点),对岩土体进行钻探取芯鉴别分析,判断滑坡体厚度、滑面位置等,确定滑动面土体抗剪强度指标,滑面位置、地下水分布情况、初步掌握滑坡性质及其各条块之间的关系,最终在滑坡防治工程中抓住关键条块,有的放矢进行治理。
(二)浅层地震映像法
浅层地震映像法在滑坡地质灾害勘查中也是较常使用的一种手段,它的工作原理是人为激发相关仪器设备的地震波,并且完全掌握其传播规律,发现传播中暴露的问题,将其作为判断浅层是否有滑坡灾害的依据,这种方法在使用中要注意几个事项:要格外关注测点波形,并在最大程度地提高激励和接收过程中补偿的相似度的基础上处理数据和探讨问题,原因是传播的地震波的频率和波形随岩石的不同而相应变化,这在层界面所在的区域中特别典型,变化程度更剧烈,偏移会更明显。这时,在相关仪器的辅助下对地震波进行详细记录、整理和分析,就可以获得精准的信息,为地质灾害勘探工作提供强有力的支持。
(三)挖探技术
挖探手段完全可以说是地质勘探的必备技术,挖深技术又可以进一步细分为:井探,坑探、和槽探,具体选择哪种方式要根据滑坡勘探地区的地质特点来决定。比如对于面积较大且地质较为复杂的滑坡来说,井探和坑探是较为合适的选择,因为这两种方法能够获得滑坡的详细信息,结构特点以及组成物质等,井探和坑探的功能侧重于对滑坡体构成、滑坡的范围以及剪出口位置的探究,而挖探的优势在于能够对地质情况进行直接观察、研究地层与岩石的特征、圈定滑坡边界以及辅助钻孔鉴定。
(四)高密度电阻率法
一般情况下,高密度电阻率法与常规电阻率法的使用规范大致相同,都是借助直流电阻完成观察记录工作。不过高密度电阻率法在某些方面比常规电阻率法有优势,比如数据密度更大、测量点间的距离更短以及效率更高等等。同时,它对地下异常电性的反映更为直观和精确,因此在探索地质灾害方面发挥着不可替代的作用。不过,实际运用的过程中,利用这种方法主要是依赖岩体电导率的差别来完成一定的勘探任务,开展勘查的前提是已经一次性地结束电极的布设工作,这样就可以降低电极差异带来的影响,进而确保勘查数据的精确度。
三、滑坡地质灾害的治理方法
(一)做好水体治理工作
水体径流一直以来是造成滑坡地质灾害的重要诱因之一,因此,治理滑坡灾害应从水体治理开刀,必须先有效截排地表与地下水。水体治理主要是针对地表水与地下水,两者的治理方法因其特性不同而有一定差异。地表水的治理主要是通过排水沟等进行拦截,让地表水沿着提前规划的路线流入特定区域,以此来削弱地表径流对斜坡的冲刷作用。对于地下水的治理,因其隐蔽性较强的特性,对治理的要求更高,主要通过节水盲沟引导地下水流进特定区域,通过这种方式削弱其对斜坡的作用影响;另外,通过连接柱仰斜孔群的方式达可到排除地下水的目的。位于库岸或河岸水位变动带等经常处于浸湿状态的软质岩石或第四系沉积物组成的滑坡,就要把治理的重点放在河流上,在确定河流的流淌方向后,在坡体上游修筑丁坝,另外在滑坡坡脚铺设石笼等,用于抵抗河流的冲刷掏蚀。
(二)降低滑坡滑动力的方法
削坡减载是通过将陡峭边坡上方的岩土体削掉,以减轻滑动岩土体的重量,从而减小滑动力;另外把削坡后的土体用于坡脚填压以减缓滑坡坡度,提高边坡的稳定系数,达到稳定边坡的目的。这种方法主要针对 “头重脚轻”状态而在前方又没有可靠的抗滑地段的滑体。减缓坡度和减轻荷载是常见措施,可以取得降低坡度、抑制边坡提升速度的效果,还可以使得不稳定岩土体的高边坡切割有一定程度地降低。
(三)利用抗滑支挡的方法
抗滑支挡工程包括很多类型的手段,大致有抗滑挡土墙、抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、预应力锚索框架或地梁等,他们凭借着在恢复和增加滑坡的抗滑力上有明显作用的优势,在预防和治理工程滑坡中被经常使用。对于中小型滑坡体,治理方式往往是在滑坡前缘剪出口位置布置浆砌块石结构、素混凝土结构或毛石泥凝土的抗滑挡土墙。钢筋混凝土结构的抗滑桩应用次数最多,特别是经常用于大中型滑坡治理中。这是因为它抗滑作用明显,施工过程中不会给滑坡整体稳定性带来较大影响且施工安全度高。现阶段除了单排桩,还包括排架桩和钢架式的椅式桩墙都广泛出现在滑坡治理中,锚索抗滑桩大多应用在悬臂段较大或滑坡下滑力较大的滑坡体,通过增加错索的方式达到减短抗滑桩错固段长度和减小抗滑桩断面大小的目的。最后,利用抗滑片石垛,这是抗滑支挡中的一种方式,因其主要是通过垒砌石块的方式进行所以较为经济,同时稳定滑坡的效果也较好,但是仅局限于中小型的滑坡灾害。
四、凉山州甘洛县某滑坡工程治理方法的实际应用
该滑坡和下方斜坡体同处一个大的斜坡体上,斜坡体总体西北高,东南低,自西北向东南倾斜特征,后缘以地势较高,两侧以山脊为界,滑坡整体呈“圈椅桩”。地形坡度15~20°,居民区主要集中在滑坡上,居民开挖建房,以及生活用水的散排,为滑坡的发生提供了良好的加载作用,目前滑坡前缘发育较明显的鼓涨剪出口。滑坡体下斜坡体体主要为农用耕地,使得土地台阶化,促进了地表水的入渗,滑坡体下斜坡体居民房屋变形不明显,主要体现在前缘陡坎临空面的垮塌。地表以第四系中~上更新统残坡积层(Q4el+dl)成因的含碎石、块石粉砂质粘土为主,这种成因的物质构成了滑体物质的多元化,造成了滑体物质的不均匀性和差异性。
根据滑坡现状变形特点及斜坡结构特征,总体看发生浅层滑动可能性较大,滑坡整体稳定性较好,但在50年一遇的暴雨情况下稳定性较差,容易发生滑动,处于欠稳定阶段。对该滑坡采取的综合治理措施: 滑坡后缘裂隙封填+滑坡中部设置一排抗滑桩(滑坡整体剪出口滑面和次级剪出口滑面同时治理);
滑坡体下斜坡体:总体看滑坡整体稳定性较好。但是前缘位置由于边坡问题垮塌严重,如果进一步的垮塌就会对居民房屋造成影响,因此应对前缘需要采取适当的边坡防治措施予以处置:滑坡后缘裂隙封填+滑坡前缘设置一排挡墙。
(一)裂隙封填
滑坡后缘裂隙进行封填。由于本项目裂隙夯填区均位于斜坡顶端,坡高路陡,无相应的施工便道可供利用,粘土从坡脚运至裂隙夯填区成本较高,所以本次裂隙夯填采取就地取材的方式。注意挖方取土时不得破坏裂隙后壁,不得破坏斜坡上与裂隙夯填区无关的植被。在挖取裂隙前缘土体时,需筛除土体内粒径大于5cm的块石后方能用来对裂隙进行夯填。裂隙夯填前,需清除裂隙内的松散物质。裂隙采取分层夯填,每层夯填厚度不得大于0.2m,裂隙夯填后土体的压实度不得小于90%。
(二)抗滑桩
考虑到滑坡整体剪出口滑面和次级剪出口滑面同时治理。因此,滑坡体中部公路下方陡坎部位设置一排抗滑桩,抗滑桩承担滑坡推力后,桩后的土体基本处于稳定状态。根据滑坡的稳定性、滑坡推力的大小、滑面特征、土层的厚度、场地的地形条件等,设置A、B型两种桩型(桩长、配筋不同),A型桩20根,B型桩8根,共28根,间距均为6m。A型桩桩长21m、桩截面为1.5m×2m ,嵌入滑面上土体长度为14米,嵌入基岩面以下7米。B型桩桩长22m,桩截面为1.5m×2m,嵌入滑面上土体长度为14.4米,嵌入基岩面以下7.6米。
(三)滑坡体前斜坡体治理方案:挡墙
考虑到滑坡体前斜坡体威胁对象主要在滑坡右侧,因此,滑坡体前斜坡体体前缘有威胁对象的部位设置一排挡墙。挡墙工程,长26.2m,挡土墙墙身总高4.0 m,基础埋深1.0m,墙顶宽1.0m;挡墙身采用C15毛石混凝土;墙后设砂砾石反滤层,墙体布设排泄水孔,采用直径100mmPVC管内衬,外倾坡比5%;墙体每隔10m布置一道伸缩缝,缝宽3mm。地基承载力要求不低于300KPa,如开挖后遇软弱地基,需做夯实或其它加固处理。墙后土体需进行削方处理时,削方坡比按1:0.5进行;墙后回填土采用碎石土回填,块石含量在20—30%,块径不大于0.1m,回填土需作压实处理,压实度不小于90%,表面回填0.3m厚碎石粉土,便于绿化,填土斜坡坡比0.1:1。
结语
总而言之,随着科学技术的进步,在滑坡等地质灾害的勘查过程中,各种先进科学技术的应用有效提高了勘查精度和作业效率。滑坡治理应根据滑坡类型、规模、稳定性,并结合滑坡区地质条件,将各种治理措施组合成为最有效的工程措施,最科学有效的防治地质灾害,能够最大程度的减少损失,保护人民生命财产安全。
参考文献
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