浙江省開(kāi)化縣地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 何丙能
滑坡的形成機(jī)理、影響因素及防治措施
浙江省開(kāi)化縣地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 何丙能
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體受河流沖刷、地下水活動(dòng)、地震及人工切坡等影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體或分散的順坡向下滑動(dòng)的現(xiàn)象,具有急劇、短促、猛烈等特點(diǎn)?;碌倪\(yùn)動(dòng)方式一般沿某一軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng),滑體的水平運(yùn)移大于垂直運(yùn)移,多出在55°以下的斜坡,與崩塌相比其整體較好?;陆?jīng)常會(huì)破壞地面工程、自然環(huán)境等,造成人員傷亡、損失慘重的局面。本文,筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)滑坡的形成機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)剖析,提出了有效的防護(hù)措施,對(duì)同行有一定的借鑒意義。
1.滑坡的發(fā)育過(guò)程具有明顯的階段性。第一,蠕動(dòng)變形階段(蠕變階段或蠕動(dòng)擠壓階段)。滑動(dòng)帶基本形成,坡體后緣出現(xiàn)不連續(xù)拉張裂縫,前緣有臌脹變形,坡上房屋、道路、水庫(kù)壩體等出現(xiàn)裂縫。第二,滑動(dòng)階段(破壞階段)?;瑒?dòng)面貫通,滑坡體快速下滑,樹(shù)木東倒西歪,房屋垮塌,滑舌所到處,交通道路、房屋、農(nóng)田等遭到破壞。第三,穩(wěn)定壓密階段(滑坡后階段)。松散滑體主要在自重力作用下壓密,裂縫逐漸充填封閉。
2.滑坡的發(fā)育規(guī)律。一是群體空間分布規(guī)律?;氯后w空間分布規(guī)律表現(xiàn)在全國(guó)領(lǐng)域內(nèi)的某些地區(qū)成帶,成片地集中分布。由于受到崩塌滑坡災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展的自然地質(zhì)條件的影響和控制,崩塌滑坡在全國(guó)在各地的存在狀態(tài)有明顯的分區(qū)規(guī)律。二是群體時(shí)間活動(dòng)規(guī)律?;氯后w時(shí)間活動(dòng)規(guī)律表現(xiàn)在自身活動(dòng)的周期性和誘發(fā)動(dòng)力破壞因素時(shí)間的相關(guān)性上。崩塌滑坡活動(dòng)的周期性在時(shí)間的長(zhǎng)短上并不那樣嚴(yán)格,但某種天然崩塌滑坡現(xiàn)象上確實(shí)存在。
1.基本條件。產(chǎn)生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動(dòng)空間,兩側(cè)有切割面。從斜坡的物質(zhì)組成來(lái)看,具有松散土層、碎石土、風(fēng)化殼、半成巖土層等。斜坡抗剪強(qiáng)度低,容易產(chǎn)生變形面下滑;堅(jiān)硬巖石中的巖石抗剪強(qiáng)度大,能夠經(jīng)受較大的剪切力,因而不易變形、滑動(dòng)。
2.地質(zhì)條件。
(1)地形條件。常見(jiàn)易發(fā)生滑坡的地形地貌的部位有:老滑坡區(qū)最易發(fā)生滑坡復(fù)活;江河峽谷地貌區(qū)易形成滑坡;山區(qū)河谷凹岸沖刷、淘蝕的緣坡地段易形成滑坡;斜坡上部匯水面積較大的山區(qū)河谷的緩坡地段,且發(fā)育厚層風(fēng)化巖體,或軟巖體面向順坡向;由堆積土組成的上陡下緩、基巖面傾坡外的斜坡地段;高陡黃土塬邊坡及黃土階地前緣斜坡。
(2)地層巖性?;峦ǔ6喟l(fā)于由軟弱、柔性較大、抗剪強(qiáng)度較低的各類(lèi)巖土組成的斜坡中。常見(jiàn)易產(chǎn)生滑坡的巖組有:黏性土、黃土、堆積土、砂泥(頁(yè))巖組、變質(zhì)巖巖組、構(gòu)造破碎巖組等。
(3)地質(zhì)構(gòu)造。斷層破壞帶及褶皺核部巖層破碎,極易產(chǎn)生破碎巖滑坡;單斜巖層的順向坡;當(dāng)巖層面臨空時(shí),易產(chǎn)生順層滑坡;在地震作用下,水平巖層地區(qū)也可能形成大型滑坡,地震強(qiáng)烈活動(dòng)區(qū),滑坡往往強(qiáng)烈發(fā)育;巖層風(fēng)化帶接觸帶(如巖土接觸面等)臨空時(shí),斜坡易沿接觸面產(chǎn)生滑坡。
(4)水文地質(zhì)條件。地下水活動(dòng),在滑坡形成中起著主要作用。其主要表現(xiàn)在:軟化巖、土,降低巖、土體的強(qiáng)度;產(chǎn)生的動(dòng)水壓力和孔隙水壓力,會(huì)潛蝕巖、土,增大巖、土容重,對(duì)透水巖層產(chǎn)生浮托力等。
3.滑坡形成的影響因素(外因)?;滦纬傻耐庖蛑饕校?/p>
(1)公路切坡開(kāi)挖路塹。破壞斜坡的連續(xù)性,造成軟弱結(jié)構(gòu)面臨空。
(2)斜坡上建設(shè)集鎮(zhèn)。切坡開(kāi)挖建筑場(chǎng)地、坡上建筑加載、砍伐樹(shù)木,開(kāi)墾耕種,生活、生產(chǎn)廢水的排放等,加劇了地表水的漏入量、地下水活動(dòng),誘發(fā)滑坡的生產(chǎn)、發(fā)生或引發(fā)老滑坡復(fù)活。
(3)水利工程建設(shè)。庫(kù)水淘蝕斜坡前緣,水位變動(dòng),坡體動(dòng)、靜水壓力大,軟化了坡體巖土體,降低巖土體抗剪強(qiáng)度,引發(fā)斜坡崩滑或老滑坡復(fù)活。
(4)礦山開(kāi)采。礦山開(kāi)采堆積了大量的廢石、尾砂,增加斜坡重力,易引發(fā)斜坡失穩(wěn);露天開(kāi)采會(huì)形成高陡人工邊坡;礦山爆破、采空區(qū)塌陷、采空區(qū)地面沉陷導(dǎo)致斜坡變陡等。
(5)砍伐植被和開(kāi)墾耕種。一方面增加土體自重,軟化巖土體,降低其抗剪強(qiáng)度;一方面增加地下水的動(dòng)、靜水壓力,增加坡體的下滑力,減少坡體的抗滑力。
(6)人為作用。如水渠滲漏、河流改向引起河巖沖蝕等。
1.滑坡防治方法分類(lèi)。主要有:滑坡的應(yīng)急治理,即災(zāi)害發(fā)生時(shí)為防治災(zāi)害加大進(jìn)行的臨時(shí)治理;滑坡的永久治理,可以使斜坡穩(wěn)定,不再繼續(xù)向破壞的方向發(fā)展;滑坡的工程治理,可以改善邊坡巖土體的力學(xué)強(qiáng)度,提高其抗滑力,減小滑動(dòng)力。其治理措施可歸納為“排、攔、穩(wěn)、固”。
2.滑坡防治的措施。其一,開(kāi)挖截、排水溝,將地表水引出危險(xiǎn)區(qū),防止地表水滲入加劇滑坡變形。其二,及時(shí)封堵裂縫,防止地表水沿裂縫直接注入滑坡體。其三,利用重物反壓坡腳,如砂袋、塊石等壓腳。其四,后緣實(shí)施簡(jiǎn)易的減荷工程,如拆除危房、清除部土石、坡體其他重物等,以減少下滑力?;聻?zāi)害會(huì)造成較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失,因此在進(jìn)行防治時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮避讓措施。
綜上,筆者認(rèn)為滑坡治理措施必須通過(guò)詳細(xì)的工程地質(zhì)勘查,有針對(duì)性的采取不同的治理措施。