滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查和防治治理措施

陳燕

（云南地質(zhì)工程第二勘察院有限公司，云南 昆明 650218）

1 滑坡地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生原因

1.1 地質(zhì)條件

1.1.1 地形地貌條件

通常來說，只有處于一定的地貌部位，具備一定坡度的斜坡，才可能發(fā)生滑坡。坡體的滑坡產(chǎn)生時，其前方都是存在較大的滑動空間和臨空面，下陡中緩上陡、上部成環(huán)狀的坡形是產(chǎn)生滑坡的有利地形。同時切割面分布在坡體兩側(cè)，并且其坡度較大，有著較高的勢能，受地質(zhì)構(gòu)造影響程度不同，水文地質(zhì)條件不同，在自然引力作用下形成了各種形態(tài)的斜坡，這些因素的聚集導(dǎo)致斜坡逐漸失穩(wěn)，最終造成滑坡。

1.1.2 地層巖性條件

滑坡災(zāi)害的另一個關(guān)鍵因素是土體結(jié)構(gòu)情況，滑坡面的力學(xué)強度越低，滑坡體的滑速也就越高。在一些軟弱地質(zhì)地區(qū)以及碎屑巖分布較多地區(qū)，斜坡的抗剪能力不足，變形面可能會逐漸下滑，因此地層巖性是決定地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，是影響邊坡變形的主要條件，區(qū)內(nèi)巖性、巖體結(jié)構(gòu)不同，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育類型、程度等均有明顯的差異性，然而這些地區(qū)的滑坡災(zāi)害往往較多。

1.1.3 地下水活動

地下水活動是產(chǎn)生滑坡災(zāi)害的一個重要因素。在滑坡地質(zhì)災(zāi)害各因素的累積過程中，軟弱巖和泥質(zhì)巖會在時間的推移作用下而發(fā)生軟化和泥化，在空隙水壓的作用下，會有浮力以及凍水壓力產(chǎn)生，由于在這種狀態(tài)下主要是處于一個非飽和的狀態(tài),并且由于地下水是處于負壓的狀態(tài),通過與巖土體之間的物理、化學(xué)、力學(xué)作用來改變邊坡巖土體的性質(zhì)，降低坡體強度，破壞邊坡的受力平衡狀態(tài)等，從而影響邊坡的穩(wěn)定性。巖石抗剪能力下降，最終形成了軟弱面。

1.2 影響因素

地質(zhì)災(zāi)害是由多方面因素共同作用而產(chǎn)生的，特別是在處于災(zāi)害性氣候中時其發(fā)生概率顯著提高，例如連續(xù)性大規(guī)模降雨、融雪、雨水會在地表進行下滲，導(dǎo)致斜坡土石層會持續(xù)進行吸水直至飽和，在斜坡下部隔水層處造成給水作用，坡體重量不斷增加，土石層抗剪性能明顯下降，為滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生埋下了隱患。此外，滑坡地質(zhì)災(zāi)害過程中，地殼運動也是一個關(guān)鍵性影響因素[1]。當有地震發(fā)生時，斜坡土石層會受到振動影響而導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，結(jié)構(gòu)面也會發(fā)生張裂和松弛現(xiàn)象，同時在地震因素的影響下，地下水也會不斷運動，不利于保持坡體穩(wěn)定性。除此之外還有人為因素所造成的影響，這也是滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要影響因素之一。

2 滑坡地質(zhì)災(zāi)害的勘查技術(shù)手段

2.1 淺層地震影像法

該技術(shù)手段是以人工條件為基礎(chǔ)來激發(fā)地震波，研究分析巖層中地震波所展現(xiàn)出的傳播規(guī)律，用以應(yīng)對淺層地質(zhì)問題。在勘查工作中要詳細記錄測點的實際波形，在激發(fā)和接收地震波時要保證偏移距相同，對時間變化進行有效記錄，充分體現(xiàn)地質(zhì)中存在的異常狀況，并對其展開針對性研究并進行數(shù)字解釋。不同的巖層在彈性特征上表現(xiàn)不同，當人工產(chǎn)生的地震波經(jīng)過巖層分界面時會有折射作用和反射作用產(chǎn)生，利用專業(yè)儀器來記錄和分析巖層中地震波的具體傳播過程以及波形特征，從而用于地質(zhì)參數(shù)的處理和計算工作，這樣就能獲得巖石結(jié)構(gòu)特性以及實際性質(zhì)，從而為勘查工作提供數(shù)據(jù)支持，這也是淺層地震影像法的工作原理。

2.2 高密度電阻率法

一般來說，高密度電阻率法是一種陣列勘探方法，它以巖、土導(dǎo)電性的差異為基礎(chǔ)，是在研究人員施加穩(wěn)定電流場的作用下地中傳導(dǎo)電流分布規(guī)律。相比于常規(guī)電阻率法，高密度電阻率法并沒有原理上的區(qū)別，都是通過直流電阻率法來進行勘查測量[2]。該技術(shù)的特點在于效率較高，對取得的多種參數(shù)經(jīng)相應(yīng)程序的處理和自動反演成像，可快速、準確地給出所測地電斷面的地質(zhì)解釋圖件，從而提高了電阻率方法的效果和工作效率。同時獲取大量數(shù)據(jù)信息，在地質(zhì)勘查工作中可以選擇距離較小的測點，能夠準確測量到地層中電性異常體。近年來該方法先后在重大場地的工程地質(zhì)調(diào)查、壩基及橋墩選址、采空區(qū)及地裂縫探測等眾多工程勘查領(lǐng)域取得了明顯的地質(zhì)效果和顯著的社會經(jīng)濟效益。其原理是以巖土體導(dǎo)電性的差別為基礎(chǔ)，在實際中可以一次完成電極的布設(shè)，能夠減少由于布設(shè)電極而產(chǎn)生的干擾，為勘查準確性提供保障。

2.3 GPS 物探法

GPS 物探法具有精度高、氣候因素影響小、攜帶方便的特點，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的勘查工作中，能夠?qū)崿F(xiàn)24 小時不間斷地勘查和檢測。但GPS 物探法的應(yīng)用中仍然存在一定問題，如果勘查工作精度較高，那么會導(dǎo)致技術(shù)的人力資源和物力資源投入較多。因此在研究同一種巖性具有多種物理性質(zhì)，可以用多個物理參數(shù)來描述，利用不同觀測方法可獲得多條不同參數(shù)的曲線；當然，不同的巖性也可能具有相同或相似的物理性質(zhì)，這就是物探方法存在多解性的原因。在勘查工作中要以實際情況為基礎(chǔ)來進行合理安排，按照所要求的監(jiān)測精度和復(fù)測周期，結(jié)合坡體的位移情況來進行科學(xué)的處理和分析，提高勘查質(zhì)量，同時盡可能將流程進行簡化，在保證勘查質(zhì)量的前提下減少投入。

2.4 挖探

在挖探勘查技術(shù)中主要包括坑、槽、井、洞探等方面的工作內(nèi)容，通常來說，在滑坡前緣滑面剪出口布置勘探位置，同時也布設(shè)在滑坡，兩側(cè)裂縫以及后緣部位，對滑坡周界與滑坡剪出口滑面進行揭示。

2.5 鉆探

根據(jù)實際情況在適宜位置處進行鉆探，取出巖（土）樣后進行詳細觀察和分析，充分了解和掌握現(xiàn)場地質(zhì)情況，這對于滑坡災(zāi)害的勘查工作有著至關(guān)重要的作用。

3 滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治治理措施

3.1 滑坡現(xiàn)象

某山體斜坡處存在大量松散土石、風化殼和半成巖土層，并且有較多黏性土分布，當?shù)乇泶嬖谒謺r易發(fā)生下滲，致使水土流失和坡面侵蝕作用強烈。同時，在滑帶周圍的地下水影響下，其土質(zhì)軟化明顯，坡體穩(wěn)定性不高，容易造成滑坡災(zāi)害。在坡體周圍的公路建設(shè)中，對坡腳位置進行了開挖施工，由于坡面的不穩(wěn)定而出現(xiàn)了滑移變形。為了對該山體斜坡進行滑坡預(yù)防，展開了實地勘查工作。根據(jù)物探法勘查結(jié)果顯示，斜坡寬度處于30～50m，厚度處于5～7m，長度約為90m，斜坡整體土方量約為1.8×104m3。根據(jù)斜坡及周邊狀況來進行鉆探點的布置，通過鉆探獲取所需樣品用于進一步的分析和研究，獲取滑坡體的形態(tài)特征，從而更好地進行邊坡穩(wěn)定性的分析[3]。根據(jù)計算，滑坡的其穩(wěn)定系數(shù)為2.5，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為2.4，都與穩(wěn)定狀態(tài)存在較大出入，因此要通過防治對策來對滑坡災(zāi)害進行有效預(yù)防。

3.2 滑坡原因

根據(jù)對該山體斜坡的綜合分析研究，一種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生往往是幾種因素共同作用的結(jié)果。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育主要影響因素包括地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、人類工程活動、降雨條件和地表、地下水活動等，其原因主要包括3 方面：①地質(zhì)條件的影響。在山區(qū)中由于地形地貌的特殊性，難以避免的存在滑坡災(zāi)害的可能地層巖性。由于巖土體類型復(fù)雜，性質(zhì)各異。不同土體性質(zhì)決定了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征。在碎石土、砂土區(qū)域，土體結(jié)構(gòu)松散，滲透性強，經(jīng)地表水、地下水侵蝕后流失，易發(fā)育水毀災(zāi)害。斜坡地帶土質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，遇水后結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易發(fā)育滑坡災(zāi)害。②降水因素。由于連續(xù)性較大規(guī)模的降雨，對滑坡產(chǎn)生嚴重沖刷，斜坡穩(wěn)定性受到嚴重影響。降雨是地質(zhì)災(zāi)害最主要的誘發(fā)因素，雨水滲透地表，破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低土體穩(wěn)定性，會發(fā)育滑坡災(zāi)害。③人為因素，山區(qū)自然環(huán)境對人類工程活動非常敏感。不合理的取土、堆放重物，修建橋梁、公路等基礎(chǔ)設(shè)施極易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。特別是在公路周邊山地、谷底、橫坡等區(qū)域修建橫洞、排洪設(shè)施時，誘發(fā)水毀、滑坡類地質(zhì)災(zāi)害風險更高。土坡兩側(cè)的挖掘施工形成較深的溝道，破壞原地表結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致滑坡災(zāi)害加劇。

3.3 防治措施

3.3.1 建立滑坡地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫

在當前信息化技術(shù)快速發(fā)展的新時代，“互聯(lián)網(wǎng)＋”的時代背景下，大數(shù)據(jù)已成為國家重要的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，正引領(lǐng)新一輪科技創(chuàng)新。以軟硬件及網(wǎng)絡(luò)資源、GIS 服務(wù)和空間數(shù)據(jù)資源服務(wù)等內(nèi)容為基礎(chǔ)，可實現(xiàn)全三維地圖數(shù)據(jù)（地理信息數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、空間規(guī)劃數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等）的統(tǒng)一管理和分發(fā)；充分利用互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，以GIS、大數(shù)據(jù)、云平臺、三維可視化、數(shù)字孿生等技術(shù)為載體，實現(xiàn)具有數(shù)字自貿(mào)信息集成與可視化、三維數(shù)字沙盤、三維“一張圖”管理等應(yīng)用為一體的綜合服務(wù)管理平臺。越來越多的應(yīng)用于自然災(zāi)害的預(yù)測領(lǐng)域當中，其中以城市地質(zhì)、礦產(chǎn)資源“三維可視化”、地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測、國土空間規(guī)劃及生態(tài)修復(fù)，智慧城市建設(shè)等大數(shù)據(jù)應(yīng)用，推進測繪地理、基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)、水工環(huán)地質(zhì)、工程勘察設(shè)計施工的數(shù)字化、標準化、信息化和“內(nèi)外業(yè)一體化”的數(shù)據(jù)庫就是較為典型的應(yīng)用之一，對于滑坡災(zāi)害體的監(jiān)測有著至關(guān)重要的作用。在大數(shù)據(jù)庫中要建立以絕對、相對位移以及宏觀監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的重點內(nèi)容，對監(jiān)測區(qū)域進行科學(xué)規(guī)劃，設(shè)置適宜的監(jiān)測點，采用先進的智能控制設(shè)備和相關(guān)傳感器，對覆蓋區(qū)域進行全面的監(jiān)控與監(jiān)測，從而高效收集區(qū)域內(nèi)相關(guān)重要數(shù)據(jù)，再配合數(shù)據(jù)處理和分析系統(tǒng)，對區(qū)域滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性進行深入分析與判斷。除此之外，要想最大化數(shù)據(jù)庫作用，就要在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)進行相關(guān)處理，防止監(jiān)測數(shù)據(jù)受到外部環(huán)境的過渡干擾，為數(shù)據(jù)庫的信息準確性提供可靠保障。

3.3.2 水體治理

水體因素是滑坡災(zāi)害的重要原因之一。隨著時間的推移，水體會帶走大量土石，導(dǎo)致斜坡穩(wěn)定性受到不利影響，因此在滑坡災(zāi)害的防治工作中必須要對水體整理予以高度重視。在實際治理中可以在以下幾方面入手：①將地表水進行排出，可以通過地面中盲道設(shè)施和明排水渠設(shè)施的建設(shè)來實現(xiàn)，從而起到攔截和引導(dǎo)地表水的作用，避免斜坡面中入滲較多的地表水，降低滑坡的發(fā)生概率。在攔截和引導(dǎo)設(shè)施的建設(shè)基礎(chǔ)上，通過植樹種草等手段來實現(xiàn)水土鞏固，鞏固水土，提高土地穩(wěn)定性，避免發(fā)生水土流失。②將地下水進行排除?；聻?zāi)害的關(guān)鍵原因之一就是地下水，必須要通過有效措施來加以治理[4]。相比于地表水，地下水具有更為隱蔽的特點，無法通過人為措施來對其進行有效封堵，對此，可以通過盲溝的設(shè)置來對地下水進行疏導(dǎo)，同時在斜坡體上鉆孔，引出地下水。③部分斜坡自身坡度較大，同時坡體周圍有河水流過，可以在坡體上鉆群孔，引出斜坡地下的水分，還可以建設(shè)“丁”壩，避免斜坡體受到?jīng)_刷作用的影響。

3.3.3 提高斜坡強度

為了提高斜坡巖體的強度和穩(wěn)定性，可以通過適宜的工程措施來提高其抗滑力，預(yù)防滑坡災(zāi)害的發(fā)生。一般可以采取坡體載重量的降低、坡度控制的措施來有效控制坡體滑動力，為其穩(wěn)定性提供保障。雖然通過綜合工程措施能夠?qū)⑵麦w的滑坡可能降到最低，但是其工程量巨大，會過量消耗資源和財力。對此可以將護欄擋墻設(shè)置在滑坡周圍，避免對周邊建筑產(chǎn)生破壞影響。除此之外通過鋼筋混凝土抗滑樁的設(shè)置能夠有效起到對斜坡的支撐作用，從而減少斜坡滑動力。事先在斜坡處進行鉆孔，將水泥砂漿灌入其中，改善地質(zhì)條件，防止發(fā)生滑坡災(zāi)害。

3.3.4 利用力學(xué)平衡方法防治山體滑坡

在力學(xué)平衡原理中，主要通過反壓、減重和抗滑加固等措施來進行滑坡災(zāi)害的防治和治理工作。具體來說，減重是通過各種措施來降低巖石滑體的自重，從而為坡體的穩(wěn)固性提供保障?？梢栽谄麦w后緣處進行深挖施工，保持兩側(cè)底層的穩(wěn)定，從而減少由于沖刷而造成的滑坡。同時其會逐漸向兩側(cè)或者是后方發(fā)展，將挖出的土壤放在滑坡前方，從而起到反壓作用，能夠在一定程度上進行坡體巖石的固定。在這過程中要注意不能在主滑動位置進行放置。同時，如果對坡體進行減重處理，要注意將其坡面進行平整施工，同時配合排水措施和防滲措施，起到有效的穩(wěn)固作用。

反壓法主要利用了摩擦力來阻礙滑坡運動。對于滑坡前部抗滑部分采用堆土加載的方式來進行處理，將填土部分分層壓實，以抗滑土地的形式來起到增壓作用。同時，可以通過植被的種植來對水土進行鞏固。在土堤內(nèi)設(shè)置滲溝，在填筑之前保證原土排水效果，疏通地下水，特別要對土堤穩(wěn)定性予以高度重視，避免土堤失穩(wěn)而成為新的滑坡。

4 結(jié)語

綜上所述，在滑坡災(zāi)害的治理過程中要注重勘查技術(shù)的應(yīng)用，采用先進技術(shù)來獲取坡體數(shù)據(jù)，特別要對水分、氣候以及人為因素等方面予以重視，同時繪制相關(guān)圖紙，掌握好現(xiàn)場實際情況后制定科學(xué)合理的防治措施，在災(zāi)害發(fā)生前盡可能地對其進行預(yù)防和規(guī)避，為人民的生命財產(chǎn)安全提供有效保障。