形成滑坡的地質(zhì)因素分析

張治宇

(山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院，山西太原 030006)

0 引言

滑坡是礦井和路橋建設(shè)中最為嚴(yán)重的一種地質(zhì)災(zāi)害。在露天礦井建設(shè)中，剝離地表造成的坡面極易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害，大量煤矸石的堆放也可能導(dǎo)致滑坡現(xiàn)象。在路橋建設(shè)與維護(hù)中也經(jīng)常出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。這些滑坡事件造成了很大的破壞和經(jīng)濟(jì)損失，影響礦井的安全生產(chǎn)與路橋的正常運(yùn)營(yíng)。

因此，采取合理的措施，通過改變這些區(qū)域的地質(zhì)形狀與構(gòu)造，保持區(qū)域地質(zhì)的穩(wěn)定性，才能有效降低滑坡事件的發(fā)生。

1 滑坡的形成條件及分類

1.1 影響滑坡形成及發(fā)展的因素

1.1.1 地形地貌條件

斜坡是一種常見的地質(zhì)情況。斜坡的穩(wěn)定性與其高度、坡度、斜坡的形態(tài)及成因有很大的關(guān)系。在斜坡地質(zhì)條件基本相同的條件下，坡度大、高度高的斜坡失穩(wěn)的概率非常大，常常發(fā)生滑坡現(xiàn)象。同時(shí)，研究斜坡的成因、形態(tài)、穩(wěn)定程度以及發(fā)展趨勢(shì)，有助于了解滑坡的形成與發(fā)展過程，提高預(yù)防滑坡的能力，選擇合理的處理措施［1］。

1.1.2 地層巖性條件

地層巖性是滑坡產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。比如侏羅紀(jì)、頁巖泥質(zhì)砂巖、煤系地層、粉砂層、千枚巖以及三疊紀(jì)以前的砂板巖等。這些地質(zhì)巖性的坡面，發(fā)生滑坡的概率是不一樣的。巖性比較軟弱，在水和其他外應(yīng)力作用下，已形成滑坡帶，使這些地區(qū)具備了產(chǎn)生滑坡的條件。在飽水情況下，其抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低，易導(dǎo)致滑坡［2］。

1.1.3 地質(zhì)構(gòu)造條件

在一些大的斷裂構(gòu)造帶周邊，由于巖體破碎，構(gòu)成了破碎巖層的滑體。所以沿?cái)嗔哑扑閹Щ聲?huì)成群分布。各種構(gòu)造結(jié)構(gòu)面，控制了滑動(dòng)面的空間位置及滑坡的范圍。如廣泛分布的巖層順層滑坡，絕大部分是由層間錯(cuò)動(dòng)破碎帶經(jīng)后期風(fēng)化轉(zhuǎn)化而成的。地質(zhì)構(gòu)造條件決定了滑坡區(qū)地下水的類型、分布、狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而不同程度地影響著滑坡的產(chǎn)生與發(fā)展。

1.1.4 水文地質(zhì)條件

倘若斜坡面是松散風(fēng)化帶軟或弱層，坡面易積水，如果山坡的上方或側(cè)面有豐富的地下水補(bǔ)給時(shí)則易促進(jìn)滑坡的形成與發(fā)展。其主要作用有:1)當(dāng)?shù)叵滤虻乇硭疂B入斜坡，使坡面滑體重量增加，土壤的抗滑強(qiáng)度隨之降低;2)當(dāng)?shù)叵滤畬由戏接懈羲畬哟嬖跁r(shí)，含水層會(huì)對(duì)上部巖層產(chǎn)生浮托力，降低抗滑力;3)由于地下水對(duì)周圍巖體的長(zhǎng)期作用，會(huì)不斷改變周圍巖土的強(qiáng)度和性質(zhì)，從而誘發(fā)滑坡的形成，此外，地下水位的升降會(huì)產(chǎn)生很大的靜水和動(dòng)水壓力［3］。在一些地區(qū)水文地質(zhì)因素是滑坡形成的主要因素，其他因素大部分都是水文地質(zhì)條件誘發(fā)而產(chǎn)生的，特別是在煤礦建設(shè)生產(chǎn)過程中，由于地下水流失作用，導(dǎo)致地下水文地質(zhì)條件在不斷變化，礦井充水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，都會(huì)誘發(fā)滑坡的發(fā)生。

1.1.5 人為因素和其他作用的影響

在礦井建設(shè)生產(chǎn)過程中，煤矸石堆積如山，會(huì)形成坡面，此外，露天礦建設(shè)開采中，也會(huì)形成坡面，當(dāng)坡體上部加載一些建筑物或堆放固體廢物時(shí)，會(huì)改變斜坡外形，破壞坡面原有的應(yīng)力狀態(tài)，坡面下滑力增大，支撐力減小，從而引起滑坡的發(fā)生。

1.2 滑坡的分類

按動(dòng)力學(xué)特征滑坡可劃分為:推移式滑坡、平移式滑坡和牽引式滑坡;按滑動(dòng)面與巖、土體的關(guān)系可劃分為:順層滑坡、均質(zhì)滑坡和切層滑坡;按滑坡的巖土類型可劃分為:堆積層滑坡、巖層滑坡、粘土滑坡和黃土滑坡;按滑坡坡體厚度可劃分為:淺層滑坡一般厚度小于5 m、中層滑坡一般厚度在5 m～20 m、深層滑坡一般厚度在20 m～50 m、極深層滑坡一般厚度大于50 m。

2 斜坡穩(wěn)定性分析

在工程建設(shè)過程中會(huì)經(jīng)常遇到斜坡工程，如何確定斜坡工程的施工方法，需要對(duì)坡面的穩(wěn)定性做準(zhǔn)確的判斷，通過定性和定量的方法對(duì)斜坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，根據(jù)判斷結(jié)果確定相應(yīng)的處理措施和施工工藝。評(píng)價(jià)坡面穩(wěn)定性的方法一般有地質(zhì)分析法和力學(xué)計(jì)算法。

地質(zhì)分析法是從坡面的地質(zhì)條件、地形地貌特征、斜坡變形程度以及各種促發(fā)因素及其變化趨勢(shì)，對(duì)斜坡的穩(wěn)定性及其發(fā)展作出準(zhǔn)確的判斷。力學(xué)計(jì)算法是從定量的角度，分析斜坡的穩(wěn)定性，要比地質(zhì)分析法更具說服力。

3 滑坡的防治

3.1 消除或減少地表水和地下水的影響

滑坡發(fā)生與地下水和地表水有密切的關(guān)系。因此，降低地下水位，減少地表水的補(bǔ)給，可以有效地防止滑坡的發(fā)生。采取排除地表水和地下水的措施，可減少水對(duì)滑坡巖體的沖蝕，降低水的浮托力，增強(qiáng)坡面的抗剪強(qiáng)度，提高滑坡穩(wěn)定性。常用的排水措施有:截水盲溝、排水盲峒、滲溝和仰斜孔［4］。

3.2 恢復(fù)斜坡力學(xué)平衡

從理論角度來分析，減少下滑力，增大抗滑力的方法可以改變滑體的力學(xué)平衡，使滑坡保持穩(wěn)定性，這是防止滑坡最有效的措施。常用的方法有:填土反壓、抗滑片石垛、支撐盲溝、抗滑擋墻、抗滑樁和滑坡后部刷方減重等。

抗滑擋墻由于施工時(shí)破壞山體平衡小，穩(wěn)定滑坡收效較快，因此在整治滑坡過程中經(jīng)常采用這種方法。對(duì)于中小型滑坡可以單獨(dú)采用，對(duì)于比較大的滑坡，抗滑擋墻只能作為綜合措施的一部分，同時(shí)還要做好排水措施。

抗滑樁是在滑體和滑床之間打入鉚釘使兩者很好的結(jié)合為一體，提高滑坡的穩(wěn)定性，所以又叫錨固樁。通常有木樁、鋼管樁、混凝土樁和鋼筋混凝土樁等。填土反壓和滑坡后部刷方減重措施，屬于改變滑坡外形的方法。一般只有在滑坡的抗滑地段加載，主滑地段或牽引地段減載效果才明顯。

后部主滑地段或牽引地段減重，需要經(jīng)過地質(zhì)調(diào)查、勘探和綜合分析之后，確認(rèn)滑坡性質(zhì)為推動(dòng)式或者是錯(cuò)亂轉(zhuǎn)化而成的滑坡，具有上陡下緩滑動(dòng)面，并經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，認(rèn)為減重方法是有效無后患才可用，有的情況減重甚至也可起到根治滑坡的作用。但牽引式滑坡和順層滑坡，后部減重只能減少滑坡推力，起不到根治的作用。

3.3 改善滑帶和滑體土壤性質(zhì)

這種措施在實(shí)際工程中應(yīng)用相對(duì)較少，其主要原因是費(fèi)用高。常見的方法有焙燒法、化學(xué)灌漿法和爆破法。在實(shí)際工程建設(shè)中，經(jīng)常采用綠化的方法，提高斜坡的抗滑性。種植根系發(fā)達(dá)的藤本類植物，可以很好地提高土壤的抗滑力，減少滑坡的發(fā)生。

4 結(jié)語

在實(shí)際地質(zhì)環(huán)境中，遇到的滑坡其情況一般比較復(fù)雜，采用單一的處理措施，起不到穩(wěn)定作用，通常會(huì)采用兩種或兩種以上的處理措施才能使滑坡恢復(fù)穩(wěn)定。此外，避免滑坡要以預(yù)防為主，處理為輔。特別是在煤礦建設(shè)生產(chǎn)中，一旦發(fā)生滑坡，不僅會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間的停產(chǎn)帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至還會(huì)造成人員的傷亡。因此，采取合理措施，才是有效預(yù)防滑坡的根本途徑。

［1］李世淦.北流市常見地質(zhì)災(zāi)害及防治措施［J］.中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2010(4)：194-195.

［2］譚海華.淺析興業(yè)縣危巖地質(zhì)災(zāi)害的成因與防治［J］.中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2011(9)：182.

［3］聶智亞.西安市地裂縫災(zāi)害的勘察統(tǒng)計(jì)分析與防治［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011(3)：242.

［4］向 文，丁贛林，周小彬，等.新疆青河縣崩塌地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)述及成災(zāi)條件分析［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009(17)：41，43.