地質(zhì)災(zāi)害中多級滑坡形成機(jī)理及滑坡治理方法探討

梁瀟文

(陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714000)

地質(zhì)災(zāi)害一般由自然或人為作用導(dǎo)致，或是二者共同引起，它既屬于自然災(zāi)害也屬于人為災(zāi)害的范疇。多級滑坡作為地質(zhì)災(zāi)害中常見的一種，不但破壞人類生命財產(chǎn)和生存環(huán)境，同時也是地球表層比較強(qiáng)烈的巖、土體移動事件。多級滑坡的形成機(jī)理復(fù)雜，防治與預(yù)測也難見成效[1]。通過研究黃南藏族自治州隆務(wù)鎮(zhèn)西山Ⅵ號滑坡災(zāi)害事件，結(jié)合西北地區(qū)多級滑坡的特點(diǎn)，展開對多級滑坡的預(yù)防和工程治理研究，最大限度地減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

1 多級滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要成因

1.1 自然環(huán)境

造成滑坡的一個主要因素是自然環(huán)境，包括地質(zhì)條件和雨季降水兩種[2-3]。產(chǎn)生滑坡的基礎(chǔ)是巖土體，構(gòu)成滑坡體的巖土體在水的作用下，其性質(zhì)能發(fā)生變化，產(chǎn)生孔隙水、動水壓力，潛蝕和軟化巖土體，土體強(qiáng)度降低，巖土容重增大，浮托力產(chǎn)生于透水巖層，尤其是對滑面的軟化作用以及降低強(qiáng)度的作用最明顯，形成結(jié)構(gòu)松散、抗風(fēng)化能力低、抗剪強(qiáng)度減小的巖、土體，其中滑坡最易發(fā)生在軟硬相間的斜坡巖層。同時，構(gòu)造面為雨水流入斜坡提供了便利，各種節(jié)理、斷層、裂隙、層面發(fā)育的斜坡，尤其是當(dāng)平行、垂直斜坡的順坡緩傾構(gòu)造面和陡傾角構(gòu)造面，極易發(fā)生多級滑坡。

1.2 人為因素

經(jīng)濟(jì)建設(shè)影響了生態(tài)環(huán)境，更沒有順應(yīng)大自然的發(fā)展規(guī)律。平坡建設(shè)、砍伐樹木，挖礦掏山直接影響到巖土體的穩(wěn)定性，對原有的地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，開挖坡腳、劈山開礦及蓄水和排水是造成多級滑坡災(zāi)害的主要因素，修建房屋、工廠、鐵路、公路、依山工程等使坡體下部失去支撐而發(fā)生下滑。巖、土體受振動而破碎是爆破作用產(chǎn)生滑坡的主要原因，亂砍濫伐使坡體失去保護(hù),使得雨水更加容易滲入土體，從而誘發(fā)滑坡。水渠和水池的漫溢,農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)生產(chǎn)用水和廢水的排放均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,產(chǎn)生孔隙水和動水壓力，潛蝕和軟化巖、土，降低巖、土體的強(qiáng)度，從而誘發(fā)滑坡的發(fā)生，土體支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。

2 地質(zhì)災(zāi)害特征分析

2.1 項目背景

隆務(wù)鎮(zhèn)位于青海省東南部隆務(wù)河畔，地處東北部黃南藏族自治州，處于青海農(nóng)業(yè)區(qū)與南部牧業(yè)區(qū)，是全州政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心。隆務(wù)鎮(zhèn)受地理條件的約束，部分學(xué)校、行政機(jī)關(guān)及寺院等選擇在西山坡地的前緣建設(shè)。西山地區(qū)地質(zhì)環(huán)境相對復(fù)雜，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害較多，特別是崩塌和滑坡頻頻發(fā)生。盡管采取了一系列治理手段，但仍未從根本上解決地質(zhì)災(zāi)害的隱患，如果不及時從根本上治理，將會增大地質(zhì)災(zāi)害破壞的范圍。若想保證坡地居民的人生和財產(chǎn)安全，必須加強(qiáng)對隆務(wù)鎮(zhèn)西山地質(zhì)災(zāi)害的治理。

2.2 項目概況

隆務(wù)鎮(zhèn)位于隆務(wù)河與年都乎河匯合口隆務(wù)河西岸，為青南藏族自治州和同仁縣政府所在地，西山Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號滑坡位于黃南藏族自治州隆務(wù)鎮(zhèn)主干道夏瓊北路與西山巷交界處西側(cè)西山坡面位置(見圖1)，滑坡區(qū)域的海拔為2 530～2 720 m，坡體高差為113～155 m?；屡c隆務(wù)鎮(zhèn)緊鄰，屬于巖質(zhì)滑坡，坡腳位置的開挖程度較為明顯，長期受到人類工程活動的影響。在大氣降雨的作用下很容易出現(xiàn)滑坡災(zāi)害，勘察顯示，已經(jīng)出現(xiàn)蠕動變形Ⅳ號滑坡對坡底居民的生命財產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重影響(見圖1)。

隆務(wù)鎮(zhèn)居民緊鄰西山滑坡前緣，由于坡腳位置的居民屋都是以人工開挖坡腳形成平地進(jìn)行建設(shè)的，造成坡腳位置有人工開挖的痕跡。以Ⅳ號和Ⅴ號滑坡為例，原來前緣原為磚瓦廠,在其經(jīng)營過程中，大規(guī)模對西側(cè)谷坡下部進(jìn)行開挖取土使得谷坡應(yīng)力降低、坡腳阻滑力下降，滑坡出現(xiàn)。當(dāng)?shù)鼗路€(wěn)定性的主要誘發(fā)因素就是開挖坡腳。

2.3 項目滑坡現(xiàn)狀

位于隆務(wù)鎮(zhèn)隆務(wù)寺后側(cè)的Ⅳ號滑坡，滑坡形態(tài)呈弧形，表層突出于坡面，坡面的整體形態(tài)呈凸型，坡面前緣為不規(guī)則弧形，平面呈舌狀，西山滑坡較為嚴(yán)重區(qū)域?yàn)棰籼柣?，所以以Ⅳ號滑坡為主要研究對?見圖2)。Ⅳ號滑坡海拔2 531～2 670 m，坡體前緣寬520 m，中后緣寬490～530 m，前后緣高差約為150 m，滑體長950 m，寬476 m，而出露寬度為137 m，平均厚度15 m。平面面積約40 000 m2，滑體物體積方量約13×104m3,坡度47°，坡向137°?；缕矫嫘螤畛示匦危拭娉孰A梯形，屬于巖質(zhì)風(fēng)化現(xiàn)滑坡。從調(diào)查結(jié)果分析，Ⅳ號滑坡坡面的植被覆蓋率低，屬于低山丘陵區(qū)地貌，滑坡的后壁向外突出，高度在40 m左右，中下部為淺層滑坡。

從調(diào)查數(shù)據(jù)分析可知Ⅳ號滑坡內(nèi)沒有地表水，并且鉆孔中也沒有顯示有地下水，但從其他滑坡坡腳所顯示的地下水情況進(jìn)行推測可知Ⅳ號滑坡坡腳的地下水為碎屑巖類裂隙孔隙水。由于降水使得地形坡度較陡，地表徑流條件較為理想，但地下水多富存在巖體的構(gòu)造和風(fēng)化裂隙中，同時含水量較為貧乏。調(diào)查結(jié)果顯示，Ⅳ號滑坡的破壞特征包括2條裂縫、1個落水洞以及2條大沖溝。由于隆務(wù)鎮(zhèn)居民房與Ⅳ號滑坡相鄰，受居民開挖坡腳的影響比較大，所以在陡坎處建設(shè)了隆務(wù)鎮(zhèn)居民屋。2條大型沖溝位于滑坡體上，沖溝Ⅰ號、Ⅱ號自南向北排列。2條沖溝均未揭穿各期滑坡堆積體，雨季沖溝內(nèi)的大量匯水對滑坡體側(cè)蝕，降低了滑坡的穩(wěn)定性。

3 滑坡治理原則與措施

3.1 滑坡治理原則

以青海省循化縣尕楞鄉(xiāng)內(nèi)發(fā)生洛永溝多級滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的治理方案分析,對于多級滑坡災(zāi)害的治理原則包括以下4點(diǎn)。①以防為主，防治結(jié)合。對于溝谷地段易發(fā)生滑坡的上、中、下游均進(jìn)行全面規(guī)劃，多級滑坡治理受影響因素較多，滑坡性質(zhì)復(fù)雜，在實(shí)際治理過程中應(yīng)運(yùn)用綠化、排水、格構(gòu)錨索及樁板等防護(hù)措施，遵循因地制宜就地取材的原則，治理以小為主、中小結(jié)合，保重點(diǎn)顧其他。②技術(shù)科學(xué)，經(jīng)濟(jì)合理。在多種治理方案中因地制宜，在技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性都滿足的前提下確定最終治理方案，不斷提高工程項目的安全性與可行性。③以人為本，安全第一。在多級滑坡治理的過程中要考慮諸多影響因素，如地形、地質(zhì)、人工擾動、降水等，主要參考國土部門技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，始終堅持以人為本，在工程建設(shè)過程中采用必要的安全措施，確保施工人員與機(jī)械的安全。④動態(tài)設(shè)計、信息化施工。多級滑坡災(zāi)害的地質(zhì)條件復(fù)雜且勘查工作受到限制，在施工過程中應(yīng)對滑坡狀況實(shí)時監(jiān)測，對滑坡動態(tài)全面掌握，不斷提高施工的安全性，同時遵循動態(tài)化設(shè)計原則，一旦發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與勘察設(shè)計不吻合，信息的反饋與方案的優(yōu)化調(diào)整顯得格外重要。

3.2 多級滑坡的治理措施

1)滑坡監(jiān)測技術(shù)。監(jiān)測技術(shù)主要包括自動遙感監(jiān)測、GPS監(jiān)測以及宏觀簡易地質(zhì)監(jiān)測。遙感監(jiān)測可不直接接觸目標(biāo)，而能用儀器對一段距離以外的目標(biāo)物或現(xiàn)象進(jìn)行識別、分析，可以利用遙感監(jiān)測技術(shù)自動采集與儲存多級滑坡的變形數(shù)據(jù)，多級滑坡變形曲線圖通過計算機(jī)軟件可自動生成。自動遙感監(jiān)測技術(shù)具有遠(yuǎn)距離傳輸?shù)哪芰Γ蓪?shí)現(xiàn)24 h的遙感監(jiān)測。不足之處是自動遙感監(jiān)測技術(shù)容易受到外部因素影響，傳感器發(fā)生故障、穩(wěn)定性差是其主要缺陷，可用于中、短期的多級滑坡監(jiān)測工作。GPS監(jiān)測將空間定位技術(shù)應(yīng)用到工程中，高精準(zhǔn)性的測量控制網(wǎng)絡(luò)被構(gòu)建，精準(zhǔn)監(jiān)測多級滑坡段的位移、變形等變化，可達(dá)到毫米級精度的GPS監(jiān)測技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)守時完成實(shí)時動態(tài)監(jiān)測，目前有較高的應(yīng)用價值。宏觀簡易地質(zhì)觀測法就是對崩塌、滑坡等宏觀變形跡象利用常規(guī)地質(zhì)調(diào)查方法進(jìn)行調(diào)查觀測，對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)預(yù)報。宏觀簡易地質(zhì)觀測法在滑坡災(zāi)害中常用于觀測滑坡地表的裂隙、地面鼓脹、地面沉降，可及時有效地了解滑坡的變形狀態(tài)，并對多級滑坡災(zāi)害起到預(yù)測作用。

2)滑坡勘查技術(shù)。在滑坡災(zāi)害的防治中，地質(zhì)測繪、物探、取樣試驗(yàn)是滑坡勘查工作的主要方法，地質(zhì)測繪在充分利用已有資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行勘查，測繪的區(qū)域包括滑坡及其相鄰區(qū)域，一般控制在滑坡邊界50～100 m的范圍內(nèi)，也包括可能造成危害和災(zāi)害的范圍。勘探主要包括鉆探和物探。鉆探是利用鉆孔采集巖心，同時結(jié)合施工時鉆速和卡鉆等現(xiàn)象分析坡體結(jié)構(gòu)及含水層位置[4]。物探是確定滑坡體的空間分界線，探測滑坡區(qū)的含水情況、滑動面的數(shù)量及形態(tài)。取樣試驗(yàn)包括室內(nèi)和現(xiàn)場試驗(yàn)，目的為滿足滑坡穩(wěn)定性評價及治理。研究對象包括滑床、滑體、滑帶和地下水；試驗(yàn)包括物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)及腐蝕性。以上勘查技術(shù)可根據(jù)具體要求和滑坡狀況進(jìn)行選擇。

3)滑坡防治技術(shù)。隆務(wù)鎮(zhèn)西山滑坡Ⅵ號滑坡北側(cè)緊鄰Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號滑坡。結(jié)合既有治理資料，Ⅳ號滑坡的治理措施：①坡面利用格構(gòu)護(hù)坡的同時采取樁板墻支護(hù)，臺階形逐級放坡方式應(yīng)用在滑坡中上部；②在整個滑坡面上為有效規(guī)避坡體表層的水土流失問題，進(jìn)行植被護(hù)坡；③在側(cè)緣外2 m位置或大沖溝兩側(cè)設(shè)置截排水溝，采取市政排水措施加強(qiáng)滑坡穩(wěn)定性。滑坡防治中主要的應(yīng)用技術(shù)有抗滑樁、削坡減荷、邊坡加固、護(hù)腳墻、設(shè)置截排水溝、反壓坡腳[5]。

4 結(jié) 語

通過分析多級滑坡地質(zhì)災(zāi)害的成因，分析了青海省黃南藏族自治州隆務(wù)鎮(zhèn)西山滑坡(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)災(zāi)害防治工程進(jìn)行實(shí)例分析，重點(diǎn)以Ⅳ號滑坡的現(xiàn)狀和治理措施為研究對象。闡述了多級滑坡的成因及治理方法，同時對西山Ⅳ號多級滑坡地質(zhì)災(zāi)害實(shí)現(xiàn)了有效治理，在滑坡地質(zhì)災(zāi)害中具有推廣價值。