趙福龍
滑坡成因多種多樣,實踐期間需做好前期綜合調(diào)研,因地制宜采取針對性治理方案,并搭配科學(xué)合理的地質(zhì)勘查與防治舉措,才能最大限度降低甚至規(guī)避此類地質(zhì)工程危害性,這也是我國工程建設(shè)行業(yè)得以穩(wěn)定、高效發(fā)展下去的基礎(chǔ)依據(jù)?;碌刭|(zhì)是一種發(fā)生率特別高,十分常見的地質(zhì)災(zāi)害類型。它所變化的原理是斜坡上的巖土層在重力的作用下,隨著斜坡中的軟弱面或者軟弱帶全部整體或者分散的順著坡向而向下滑動的地質(zhì)現(xiàn)象。但是這些巖土層的變化是由于外力因素和內(nèi)力因素的共同影響所形成的。在探究滑坡的受力過程中會發(fā)現(xiàn)其滑坡的受力因素復(fù)雜,并且危害性比較大。在探究滑坡的地質(zhì)情況的時候可以根據(jù)滑坡的構(gòu)造特征還有滑動面的出露位置來推測。
滑坡是指斜坡局部由于破壞力因素影響導(dǎo)致局部穩(wěn)定性變差,再加上自身重力因素,巖體與土層隨著破裂滑動面向下滑動的現(xiàn)象與過程。滑坡災(zāi)害是一個非常復(fù)雜的滑動過程,受到的影響因素較多,是諸多因素共同作用下導(dǎo)致的結(jié)果,而不是單一因素所能造成的。特別是滑坡坡體自身因素、氣候原因、地殼運動和人為方面的影響等導(dǎo)致滑坡災(zāi)害的發(fā)生。一些坡體自身坡度非常大,而且十分破碎,穩(wěn)定性不良,在不良氣候作用下,如出現(xiàn)集中性的暴雨天氣,便會使滑坡災(zāi)害出現(xiàn)幾率進一步擴大。同時,地殼活動會削弱巖層穩(wěn)定性。另外,近年來經(jīng)濟社會建設(shè)高速發(fā)展,人們的開發(fā)建設(shè)活動范圍不斷拓展,日益增多的工程數(shù)量給地質(zhì)環(huán)境造成了巨大的破壞性。由于各方面因素共同影響,以至于滑坡地質(zhì)災(zāi)害時常發(fā)生,嚴(yán)重威脅到人們的生命財產(chǎn)安全,然而,在對滑坡地質(zhì)災(zāi)害進行調(diào)查實踐中發(fā)現(xiàn),滑坡災(zāi)害發(fā)生在不同的位置,引發(fā)的破壞與影響也存在非常大的差異性。如一些滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在農(nóng)村地區(qū),會對農(nóng)村地區(qū)的房屋、農(nóng)田造成破壞,同時破壞農(nóng)業(yè)設(shè)施與道路。而在城市地區(qū)發(fā)生的滑坡地質(zhì)災(zāi)害,不僅會造成房屋工廠建筑破壞,還會引發(fā)城鎮(zhèn)斷水?dāng)嚯姡瑖?yán)重影響到人們的正常生產(chǎn)生活。發(fā)生在礦區(qū)地帶的滑坡地質(zhì)災(zāi)害,會對礦山設(shè)施造成巨大破壞,導(dǎo)致礦山無法正常施工,引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟損失??傮w層面來講,滑坡地質(zhì)災(zāi)害造成的破壞性十分巨大,應(yīng)當(dāng)對滑坡地質(zhì)災(zāi)害加強研究,提高勘查力度,對于滑坡地質(zhì)災(zāi)害作出準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報,構(gòu)建完善的防治方案,控制和減少滑坡地質(zhì)災(zāi)害造成的破壞性。
滑坡地質(zhì)災(zāi)害主要是指由于受到自然、人為原因而導(dǎo)致山坡土體、巖石結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,并由此產(chǎn)生滑動,沿山坡向下運移,由此造成的一種極大危害的自然災(zāi)害。自然因素主要包括降雨、地震等。而人為因素則為工程修建、挖礦、開墾、建設(shè)施工等原因造成的山體巖石松動,由此產(chǎn)生的滑坡災(zāi)害。一般滑坡災(zāi)害有著極大的動能,會攜帶巨大的動力向山下運移,向下滑落堆積土地對斜坡產(chǎn)生加載作用,從而誘發(fā)新的滑坡,由此產(chǎn)生極大的破壞力。
滑坡的分類有多種類型,按照滑坡體積可以分為小型、中型、大型和特大型滑坡。按照滑坡的滑動速度也可以分為蠕動性滑坡、慢速型滑坡、中速滑坡和快速滑坡?;碌慕M成物質(zhì)也較為復(fù)雜,大多數(shù)滑坡也都是與地質(zhì)構(gòu)造有著很大的關(guān)系,而且在滑坡體的厚度上、地質(zhì)結(jié)構(gòu)形成的時間、力學(xué)條件、物質(zhì)條件等等在不同條件、環(huán)境、地質(zhì)等方面也會存在很大的差異,但帶來的破壞力都極大。
以湖南省某地一次山體滑坡為例,滑坡前緣高程達195m,后緣高程高達228m,滑坡主滑方向為270°,由于長時間處在雨季的強降雨天氣,導(dǎo)致松散層巖石與基巖接觸面發(fā)生了滑動,導(dǎo)致上部土體產(chǎn)生滑動,后緣向下錯落,土體淤滿,相隔33 年后又再次發(fā)生了大型的滑坡災(zāi)害。
由此可見,對滑坡災(zāi)害的勘查和防治治理能夠有效的提高人們的安全,避免因滑坡災(zāi)害威脅人民的生命財產(chǎn)安全,減小經(jīng)濟損失。
地震映像法在我國滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘察工作中的應(yīng)用較為廣泛,并且取得了較好的應(yīng)用效果,在我國許多地區(qū)的滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘察與預(yù)測工作中都發(fā)揮了重要的作用。地震映像法又被稱作為高密度地震勘探和地震波勘探法,是一種基于發(fā)射波法中的最佳偏移距技術(shù)發(fā)展起來的一種常用的地表淺層的勘探方法。地震映像法可以利用的信息主要包括折射波、反射波、繞射波和具有一定規(guī)律的面波、橫波和轉(zhuǎn)換波。其工作原理是通過專業(yè)的設(shè)備激發(fā)地震波,并對地震波的數(shù)據(jù)進行深入的分析,從而能夠準(zhǔn)確判斷出該地區(qū)是否存在發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性。在采用地震映像法時需要注意一些事項,要根據(jù)所勘察山體的實際情況選擇合適的方式,必須考慮到被測點波形的變化情況,減少地震波在傳播過程中受到的影響,最大限度的保證地震波的真實性、可靠性和科學(xué)性,從而對地震波波形特征作出精準(zhǔn)的地質(zhì)參數(shù)分析,為接下來的滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘察工作打下堅實的基礎(chǔ)。
此項勘查技術(shù)和常規(guī)電阻率法有著相同的工作原理,均是直流電阻率法,這種技術(shù)的主要特點體現(xiàn)在,不僅具有非常高的工作效率,而且能夠大量的獲取數(shù)據(jù)信息,測量點距較小,能夠準(zhǔn)確的測量地下電性異常體。然而在具體應(yīng)用時,該項技術(shù)主要是根據(jù)巖土體存在的不同導(dǎo)電性來完成勘查工作,電極可以一次布設(shè)完成,可以大幅控制與減少設(shè)置電極導(dǎo)致的干擾與故障,保證更加準(zhǔn)確的進行勘查。
GPS 物探法也是滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘探中常用的方法之一,且GPS 物探法的操作較為簡單,能夠全方位對被測區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件進行安全教育,且準(zhǔn)確性較高,因此在我國的滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘察工作中得以廣泛的應(yīng)用。但是GPS 物探法需要較多的人力資源和物力資源,如果勘察過程的應(yīng)急措施仔細,就會造成一定程度的資源浪費,所以在采用GPS 物探法時要做好前期準(zhǔn)備工作,合理的配置人力資源和物力資源,把握好檢測精準(zhǔn)度,提高滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘察工作效率,從而最大程度降低滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘察成本,并且要保證勘察質(zhì)量和勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。
這種勘查技術(shù)主要涉及坑、槽、井、洞探等工作內(nèi)容,通常在滑坡前緣滑面剪出口布置勘探位置,同時也不設(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。
在合適的位置進行鉆孔,將土樣取出之后進行觀察,將地面地質(zhì)調(diào)查難以了解的地下地質(zhì)情況充分掌握,這在滑坡災(zāi)害勘查過程當(dāng)中也發(fā)揮著非常重要的作用。
邊坡呈圓形椅狀、馬蹄狀地形,多層次臺階不規(guī)則,與周邊邊坡明顯不協(xié)調(diào);斜坡上部呈洼地狀,而下部坡腳向兩側(cè)河床延伸得更多。在這些情況發(fā)生的地方可能會發(fā)生滑坡災(zāi)害。關(guān)于一些滑坡現(xiàn)象:在斜坡上發(fā)現(xiàn)明顯的裂縫,經(jīng)過一段時間的觀察,會發(fā)現(xiàn)裂縫不斷延長和擴大;而且,建在斜坡上的房屋會開裂和傾斜;在陡坡底部,坡腳會出現(xiàn)土壤擠壓,并反復(fù)發(fā)生坍塌。這是滑坡正在形成的一種現(xiàn)象。我們應(yīng)該學(xué)會在生活中觀察并提前預(yù)測滑坡災(zāi)害的發(fā)生。
在斜坡表面,如果周圍有樹木,通常是因為斜坡經(jīng)歷了劇烈的震動和滑動,導(dǎo)致樹干變形。樹干向下彎曲,而樹干保持垂直生長,這是斜坡長期緩慢滑動的結(jié)果。植被中的邊坡滑動觀測也是最真實的,主要反映在樹干的不規(guī)則生長和彎曲。
滑坡是由地殼運動引起的災(zāi)害。因此,在滑坡發(fā)生的地段和地殼運動過程中,巖層和土層的類型將與周圍無滑坡的邊坡明顯不同。在沒有滑動的斜坡段,巖層和土壤結(jié)構(gòu)不像通常的順序那樣凌亂,結(jié)構(gòu)相對密集。與滑坡段的層序不同,該層序雜亂無章,結(jié)構(gòu)松散。
地下水儲存在土層中?;聻?zāi)害的發(fā)生不僅會導(dǎo)致土層序列的改變,還會破壞原邊坡含水層的統(tǒng)一性,從而改變地下水的流向,滑坡的發(fā)生還會導(dǎo)致地下水排泄位置的改變。因此,當(dāng)我們觀察到邊坡的局部泉水點和滲流程度與整個邊坡的分布不一致,或許多泉水在短時間內(nèi)干涸時,我們會認為邊坡中地下水的流向發(fā)生了變化,這種變化的原因是地殼運動導(dǎo)致土層序列的紊亂。在這些情況下,結(jié)合其他證據(jù),我們可以判斷斜坡是否正在形成。
按照引起滑坡災(zāi)害產(chǎn)生的因素可以了解到地表水對巖層的沖擊是導(dǎo)致滑坡災(zāi)害發(fā)生的主要原因之一,因此來說,為有效降低產(chǎn)生滑坡災(zāi)害的概率,首先可以采取降低地表水對邊坡影響的方法來進行滑坡災(zāi)害的防治。針對外圍水流流入的問題可以在滑坡的邊界設(shè)置截水溝,將地表水或雨水進行導(dǎo)流排除處理。其次是為了有效減少滑坡區(qū)域內(nèi)的地表水所帶來的沖擊力,可以在坡面修建排水溝,使山坡位置的地表水得以排出,另外,還要注意地下水所引發(fā)的滑坡災(zāi)害,而排水工程對于滑坡的穩(wěn)定有著很好的作用,所以,對于地表水和地下水的排出能夠有效地防治滑坡災(zāi)害,一般較為常用的排水溝包括環(huán)形截水溝、樹枝狀排水溝等等。
(1)減輕斜坡的自重。產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象的主要原因是重力或者引力作用之下,坡體所出現(xiàn)的位移現(xiàn)象,在滑坡工程當(dāng)中,通過對滑坡上部不具備抗滑斜坡的區(qū)域進行妥善處理,可以采取優(yōu)化外形法,降低其中心點,進而提升斜坡穩(wěn)定性。
(2)合理修建防護工程。在斜坡的底部或者合理位置,修建防護工程,可以更好的改善斜坡重力平衡條件,不斷提升斜坡巖土的可靠性。
滑坡地質(zhì)災(zāi)害最有效的應(yīng)對措施就是加強防護措施,可以選擇的防護措施有很多中,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況選擇最合適的防護措施。一般來說,填土筑壩是最有效的也是最基本的防護措施,且實用性較強,可以在大部分滑坡地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域進行設(shè)置。在實際的建造過程中,首先需要將坡體上的植被進行全面的清除,尤其是在滑坡風(fēng)險較高的區(qū)域,在進行填土施工的過程中,需要采用爆破的方法,將被填土區(qū)域做好基礎(chǔ)性的工作,從而確保填土工作的效率和質(zhì)量;填土完成之后要進行碾壓試驗,保證填土防護工作的質(zhì)量能夠滿足實際防護的需求;此外,還可以在滑坡地質(zhì)災(zāi)害容易發(fā)生的高風(fēng)險地區(qū)設(shè)置一些防滑坡建筑物,也能夠起到很好的效果,將坡體的整體穩(wěn)固程度提升,能夠有效避免出現(xiàn)二次滑坡等情況。
為使斜坡巖土體強度進一步增強,可以利用一些工程措施來有效增強斜坡抗滑力,控制滑動力,使滑坡地質(zhì)災(zāi)害得到有效控制。主要采取的工程措施為:對斜坡坡度有效控制,并對坡體載重量有效降低,從而控制和減少坡體滑動力,使斜坡穩(wěn)定性進一步提高。雖然這種方法效果較好,然而卻面臨巨大的工程量,存在很大難度,人力物力消耗也非常大。因此建議將護欄擋墻設(shè)置在滑坡周圍,減少對建筑的破壞性。還可建設(shè)鋼筋混凝土抗滑樁,有效支撐斜坡,使斜坡滑動力得到有效控制。在斜坡表面鉆孔洞,將泥砂漿罐入孔內(nèi),使斜坡地質(zhì)情況得到有效改善,減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率。
抗滑支擋工程,包括抗滑擋土墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索框架或地梁等,由于他們能迅速恢復(fù)和增加滑坡的抗滑力使滑坡得到穩(wěn)定而被廣泛應(yīng)用,特別是對工程滑坡的預(yù)防和治理。抗滑擋墻多用于中小型滑坡體上,布置于滑坡前緣剪出口位置,抗滑擋墻多為漿砌塊石結(jié)構(gòu)、素混凝土結(jié)構(gòu)或毛石混凝土結(jié)構(gòu)。抗滑樁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),由于其抗滑能力大,施工過程中對滑坡整體穩(wěn)定性影響較小,施工較為安全,見效快,因此在滑坡治理工程中被廣泛應(yīng)用。使大中型滑坡得到治理,目前對滑坡的治理除單排樁外,還有排架樁和鋼架式的椅式樁墻。對于懸臂段較大或滑坡下滑力較大滑坡體的治理多采用錨索抗滑樁,增設(shè)錨索可減短抗滑樁的錨固段長度和減小抗滑樁斷面尺寸。
此外,還可以采取改變滑坡外形的方法增強滑坡的抗滑力,第一,可以采取在滑坡體上部進行減重或腳部加填的方法,改變滑坡外形,提高滑坡的穩(wěn)定性。第二,可以采用修筑支檔工程,將滑坡的中部陡峭處人工進行砍削,降低其整體的坡度,將削坡后的土體可以用于壓住坡腳,減緩坡度,增大重力摩擦力。第三,利用抗滑片石垛,這是一種采用壘砌石塊的方法來進行抗滑支擋的較為經(jīng)濟的方法,利用壘砌石塊可以提高支擋的穩(wěn)定性,穩(wěn)住滑坡,同時也可以阻止滑坡體搖晃,但僅限于中小型的滑坡災(zāi)害隱患。坡度較大或較為陡峭的滑坡無法做好良好施工。
防護工作是應(yīng)對滑坡地質(zhì)災(zāi)害的保障性工作,而監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)則是應(yīng)對滑坡地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測性工作,尤其是在一些滑坡地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)域,需要建立完善的滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),通過配合數(shù)據(jù)庫的使用,經(jīng)過對被監(jiān)測區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的數(shù)據(jù)和信息進行的收集、整理和分析工作,當(dāng)被監(jiān)測區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)達到了可能會出現(xiàn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的相應(yīng)閾值時,通過智能化系統(tǒng)能夠快速的進行預(yù)警工作,從而實現(xiàn)對滑坡地質(zhì)災(zāi)害的快速、準(zhǔn)確預(yù)警?;碌刭|(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)中所設(shè)定的閾值,要根據(jù)當(dāng)?shù)鼗碌刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù),以及當(dāng)前被監(jiān)測區(qū)域的實際情況,進行全面科學(xué)的調(diào)查,從而設(shè)定最佳科學(xué)的閾值,監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的時效性。
在防治滑坡災(zāi)害過程當(dāng)中,增強人們的防災(zāi)意識,對滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治有著非常重要的意義,要將這項工作充分做好,需要進一步增強宣傳教育水平,每當(dāng)雨季汛期來臨之前,政府部門可以利用展板,報紙等各種方式擴大防災(zāi)減災(zāi)宣傳教育工作,促進人們防災(zāi)意識和能力不斷提升,并構(gòu)建防災(zāi)知識培訓(xùn)班,提高人們防災(zāi)綜合能力減少災(zāi)害帶來的不利影響。
在力學(xué)平衡理論當(dāng)中,通常是采用減重、反壓、抗滑加固支撐以及錨固等方法進行滑坡災(zāi)害的防治治理。減重的方法主要的原理在于利用降低巖石滑體自重的方法來進行滑坡的穩(wěn)固。一般會在滑坡的后緣位置進行深挖,使其兩側(cè)的底層能夠達到相對穩(wěn)定的狀態(tài),由此就能夠降低由塌方引起的滑坡災(zāi)害的幾率。反而會向后或兩側(cè)發(fā)展,為減重而挖出的土壤可以放置在滑坡的前方,起到反壓和穩(wěn)定滑坡巖石的作用,一定要注意不可放置在主滑動位置,對于減重后的滑坡體坡面要注意進行整平處理,還要配以排水和防滲措施進行穩(wěn)固處理。
反壓的方法則是利用增加滑坡摩擦力的原理達到放置滑坡運動的目的。通常是針對滑坡前部的抗滑部分進行堆土加載的處理,填土部分必須要進行分層壓實,使其能夠作為抗滑土堤來進行滑坡的增壓,并在外部可以進行植被種植實現(xiàn)固土和防治水土流失作用,在土堤內(nèi)也要進行滲溝施工,進行填筑施工時必須要做好原土的排水,對地下水進行疏通處理,尤其要注意的是保證土堤的穩(wěn)固,防止其成為新的滑坡體。
地質(zhì)災(zāi)害勘查的準(zhǔn)確性除了受地址地貌影響外還與專業(yè)人員有關(guān),為此首先進行地質(zhì)勘查治理設(shè)計的業(yè)務(wù)培訓(xùn),提高勘查能力和水平,提高專業(yè)素質(zhì)。避免因勘查技術(shù)不到位而造成的勘查盲點和誤區(qū)。其次提高專業(yè)人員的道德素質(zhì),全面準(zhǔn)確反映勘查結(jié)果,認真分析地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重性和引發(fā)的后果,給建筑企業(yè)提供準(zhǔn)確的地質(zhì)勘查數(shù)據(jù),反復(fù)對勘查數(shù)據(jù)結(jié)果開展研究。
綜上所述,通過對提升滑坡治理效果的有效措施進行全方位的分析,例如提前做好調(diào)查工作、明確可行性論證環(huán)節(jié)的勘查要點、設(shè)計環(huán)節(jié)勘查要點、加強地表水防治設(shè)計、合理設(shè)計防護建筑等等,可以保證滑坡治理設(shè)計方案得到更好實施。對于滑坡治理設(shè)計人員來說,要結(jié)合滑坡治理期間容易遇到的難題,提前制定出針對性解決措施,在提高滑坡治理效果的同時,進一步提升滑坡工程的經(jīng)濟性與安全性。