滑坡災害的防治技術探究

郭紅東

摘要：近年來國家公路、鐵道、水電設施建設項目逐漸增多，滑坡災害的發(fā)生幾率也在不斷提高，如果不采取有效的防治手段，必然會給國家造成相當大的經(jīng)濟損失?；诖?，本文主要探討了滑坡災害的形成機理及其形成的主要影響因素，結合目前的實際情況分析了滑坡災害的幾種監(jiān)測防治技術。

關鍵詞：地質災害；滑坡；防治技術

滑坡災害一般來說形成于山區(qū)，當斜坡上的巖體或者土體因為外部因素的影響，由于重力的作用，沿某一軟弱面出現(xiàn)整體或者部分滑動，即稱之為滑坡。其滑動速度在剛開始形成時通常較為緩慢，而如果有暴雨或者地震等自然因素作為促發(fā)條件，山體、巖體的滑動速度便大大增加，最快時可達到25m/s，因為滑坡的形成和內(nèi)部巖層結構聯(lián)系緊密，往往不會被我們輕易察覺，所以滑坡災害的發(fā)生往往是突發(fā)性的，且會造成非常大的損失與危害。

一、滑坡災害的形成機理

巖體或者土體產(chǎn)生滑坡需要滿足內(nèi)外兩方面的因素。這里的內(nèi)因一般來說是存在某一滑動面與滑動體，其具備了斜坡地形以及可能滑動的空間；而外因一般指的是降水、地震或者人類活動等因素。通常而言相對軟弱的巖層或者軟硬相間的地層，在構造作用、風化作用或者其他外力影響下會形成土狀軟弱層，進而變?yōu)闈撛诘幕瑒用妗?/p>

如果巖層傾向和斜坡坡向一致、斜坡內(nèi)部軟弱面和斜坡坡向相同并且傾角低于坡腳，加之因為某些工程人工開挖或者河流對坡腳的侵蝕，會導致軟弱面出露，產(chǎn)生有利于滑體滑動的空間。如果在雨水或地下水的影響之下，內(nèi)部滑動軟弱面受到水流滲透，如同為其加入了潤滑劑，導致土體軟化，降低其抗剪強度，之上的巖土體在重力作用之下會最終引起滑坡災害的發(fā)生。

滑坡災害的形成過程相對復雜，發(fā)生過程往往分為下面幾個階段：第一是蠕動變形期，這一時期滑坡體只會存在較慢的位移情況，低至每年幾厘米，我們無法輕易的察覺；第二是劇烈滑動期，因為滑動面已經(jīng)形成且連續(xù)，滑體的位移速度加快，這一時期的滑動速度往往在每小時數(shù)百米左右，會導致較為嚴重的人員或財產(chǎn)損害；第三是滑動穩(wěn)定期，滑體的位移速度開始降低直到最終穩(wěn)定。

二、滑坡災害產(chǎn)生的影響因素

（一）物理因素的影響

滑坡災害產(chǎn)生的物理影響因素一般來說有氣象因素和水文因素等，氣象因素最為常見的便是降雨以及融雪水的滲透，導致坡體加載以及滑移面的抗滑力減弱，尤其是每年的四月到七月之間，此時山區(qū)融雪較多且常發(fā)生較大的暴雨，大量雨水滲透到地下，造成斜坡土層飽水程度極大提升，坡體重力增加，如果其拉張分力超過其抗拉分力，便會引起滑坡災害。氣象因素雖然是滑坡災害產(chǎn)生的外部因素之一，但是這一因素對受力狀態(tài)處于極限平衡下的斜坡會有極大的誘導性，由于降雨滲透到地下之后除開提高了斜坡的自身重量，同時還會對滑移面的產(chǎn)生造成影響，降水滲透到地下之后沿著黃土垂直節(jié)理以及裂隙從高到低逐漸流動，如果其長期對某一結構面產(chǎn)生作用，斜坡體中便會產(chǎn)生軟弱結構面，引起滑坡災害。

（二）水的影響

滑坡災害的形成和水的因素具有非常緊密的聯(lián)系，水的作用一般是降雨、地表水以及地下水三個方面?；聻暮σ话銇碚f基本上發(fā)生于降水量較多的月份，且往往在雨季出現(xiàn)。地表水的滲透提高了斜坡土地自身含水量，讓土體變?yōu)樗苄螤顟B(tài)，減少了土體穩(wěn)定性。水滲透到隔水層之后會讓層面之間的摩擦力以及內(nèi)聚力下降，導致斜坡失去穩(wěn)定性下滑。而地下水會讓土石體的容重提高，擴大浸濕范圍，提高浸濕程度，會導致土石體的抗剪強度進一步下降，隨著地下水位的提高還會出現(xiàn)較大的動水壓力以及靜水壓力，地下水還會對土石體內(nèi)的易溶物質產(chǎn)生影響，讓構成斜坡的土石體結構出現(xiàn)變化，造成滑坡災害。

（三）人為活動的影響

人為因素通常來說有過度放牧、濫砍亂發(fā)、盲目采挖中草藥等，這些人類活動都會對植被造成嚴重的損壞，而局部地區(qū)坡腳開挖、礦山開采以及爆破振動等都會對坡體穩(wěn)定性帶來嚴重的影響。如果工程地質勘察工作不夠仔細、工程防范方法不科學、施工技術選擇不合理、地表水排水不暢或者工程質量本身問題等，都會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大影響，同時造成坡體受力失衡，降低斜坡自身穩(wěn)定性，造成滑坡災害。

三、滑坡災害的防治技術

（一）滑坡勘查方法

一是勘查內(nèi)容，滑坡災害的防治對于地質勘查工作具有某些特定的要求，即是借助于地質調(diào)查與測繪、地質鉆探、挖探或者地下水觀測等某些勘探方法，對滑坡的實際規(guī)模、要素以及空間分布、水文地質情況、滑坡類型與成因、可能造成的危害程度等進行勘查；二是鉆探法，在勘查的過程中如果發(fā)現(xiàn)存在中型滑坡，通常會使用到鉆探技術。鉆探的一大目的是為了更好的了解滑坡的具體范圍、巖土體的構成與厚度情況，選擇巖土組織開展物理學實驗，了解與滑坡相關的地下水含水層的層數(shù)、來源、分布和含水層的水力聯(lián)系等；三是物探法，具體勘探方式包括地質雷達、電視測井、聲波勘探以及地質勘探等。而上述這些方法是按照各地層的物理性質差異為依據(jù)來進行的，從而幫助我們更好的了解地質構造特點與地層分布等。

（二）滑坡監(jiān)測方法

第一是GPS法。這一方法即是把空間定位系統(tǒng)技術運用到滑坡監(jiān)測中來，是借助于GPS靜態(tài)相對定位原理，構建精準度較高的測量控制網(wǎng)，對滑坡的變形和位移情況進行檢測。按照相關資料顯示，很多西方國家從上世紀九十年代開始便已經(jīng)應用這一方法來對滑坡災害進行監(jiān)測，其研究重點在于無人值守實時動態(tài)監(jiān)測，但其精度較低，通常是米級或厘米級，目前已經(jīng)有成套的設備，毫米級精度目前還比較少。對于國內(nèi)來說，也是從相同時期引進GPS技術，測繪部門借助于這一新技術構建了全國范圍的高精度GPS空間定位網(wǎng)絡，為測量技術的發(fā)展打開了新的思路。我國在長江三峽新灘到巴東段實施了滑坡災害GPS檢測實驗，監(jiān)測精度為毫米級。

第二是自動遙測技術。這一技術利用自動化程度較高的遠距離遙控監(jiān)測系統(tǒng)或者空間衛(wèi)星遙測，對滑坡變形的相關數(shù)據(jù)進行自動采集與存儲，同時自動繪制出曲線圖表。自動遙測的監(jiān)測內(nèi)容較為豐富，能夠實現(xiàn)二十四小時監(jiān)測，同時具備遠距離傳輸能力；其缺陷是比較容易受到外部因素的影響，傳感器發(fā)生故障的幾率較高，缺乏長期穩(wěn)定性。因傳感器容易出現(xiàn)故障，這一技術比較適合應用于中短期監(jiān)測工作中。

第三是宏觀簡易地質監(jiān)測方法。這一技術通常是對滑坡的地表裂縫，地面鼓脹、沉降、地下水、動物異常等宏觀方面的變形現(xiàn)象以及相關的其他異?，F(xiàn)象實施監(jiān)測，能夠及時的了解滑坡變形動態(tài)和可能的發(fā)展趨勢，特別是針對地表裂縫、建筑物變形情況的監(jiān)測，在滑坡變形體和建筑物裂縫位置放置簡易式監(jiān)測標志，合理選擇長度量具來對裂縫的長寬、深度變化予以定期監(jiān)測，進而最終實現(xiàn)科學預報。宏觀簡易地質監(jiān)測方法的特征主要是所獲得的預報信息比較準確，具有較高的可靠程度，監(jiān)測手段成本不高，適用性較廣，基本上能夠符合不同類型滑坡變形的監(jiān)測。

（三）滑坡災害的防治技術

在應用主動抗滑的預應力錨固技術后，讓滑坡抗滑從過去的相對被動抗滑狀態(tài)轉變?yōu)橹鲃涌够蛘咧鞅粍酉嘟Y合，對滑坡地質災害的預防治理提供了新的方向。以下是現(xiàn)階段我國在滑坡災害防治過程中所應用的幾種常見辦法：

①將預應力錨索和抗滑樁結合，進而得到創(chuàng)新的抗滑結構預應力錨索抗滑樁，讓樁體與預應力錨索二者構成聯(lián)合受力體，借助于錨索來讓滑坡推力區(qū)域穩(wěn)定，變更了懸臂樁的受力機制，在很大程度上降低了樁的彎矩，減少了樁的預埋深度，實現(xiàn)結構受力平衡。這一方法能夠有效的降低工程成本，和過去的抗滑樁比起來，具有非常好的經(jīng)濟效益。

②滑坡內(nèi)部加固的灌漿技術，例如說通過旋噴注漿與鋼花管注漿來對滑動帶土進行加固處理，讓滑體和滑面更加固結，增強其抗剪強度，進而實現(xiàn)穩(wěn)定滑坡的要求。這一技術的主要優(yōu)勢在于機械化水平較高，施工起來較為方便，但是和抗滑樁、墻被動支擋比較起來，應當是一種主動加固措施。

③格構錨固工法的研究與應用，和預應力錨索結合的現(xiàn)澆混凝土格子梁錨固工法以及PC格構固工法都屬于近年來才開始研究和應用的新型坡面支擋防護結構方法。這一技術能夠帶來極大的阻滑力，在很多公路邊坡、滑坡的破面治理工作中都有著較為普遍的應用。

④地下排水技術的應用，近年來垂直排水鉆孔以及深度水平排水廊洞的地下水排水技術在大型滑坡防治工作中被越來越重視。地下排水可以有效的減少孔隙水壓力，提升有效正應力，增強抗滑力，保持滑坡的穩(wěn)定性。

⑤預應力錨固技術經(jīng)過了接近二十多年的發(fā)展之后獲得了進一步發(fā)展，其承載能力日益增加，從幾百牛逐漸提高到8000kN，而部分電站工程高邊坡治理中所應用的錨索，其能夠提供的承載力可達10000kN。目前具有防腐性可可再拉張性的錨索也得到了廣泛應用。

四、結語

總而言之，對于滑坡災害我們必須要保持科學嚴謹?shù)膽B(tài)度，仔細的做好工程地質與水文地質勘察工作，了解造成滑坡災害的各類因素以及主導因素。唯有在深入客觀的進行水文地質勘察工作，獲取到詳盡的資料之后才能夠制定出更加科學有效的滑坡防治方案。