龍鍵鵬
(廣東省水文地質(zhì)大隊(duì),廣東 廣州 510510)
伴隨著當(dāng)前城市的快速擴(kuò)張,地稀人多的矛盾開始凸顯出來,人類活動(dòng)甚至開始以山區(qū)為方向擴(kuò)張。伴隨此類活動(dòng)的頻繁發(fā)生,山體植被發(fā)生了嚴(yán)重的破壞,滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生越來越頻繁。誘發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的因素有很多,它體現(xiàn)為一個(gè)漸變的過程,不會(huì)像地震一樣那么突然,通過一定技術(shù)手段可以通過勘查提前預(yù)知。因此,有必要著手開展地質(zhì)災(zāi)害勘查,探索出有效的措施對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治和治理。
與地震、泥石流及崩塌等地質(zhì)災(zāi)害一樣,滑坡也是一種常見的地質(zhì)災(zāi)害類型,常見于丘陵和山區(qū)。一般而言,滑坡是幾大塊或整塊巖體或土體相繼滑動(dòng),表現(xiàn)為長(zhǎng)期、緩慢、間歇性的滑動(dòng),它的過程甚至可以長(zhǎng)達(dá)幾年、幾十年?;禄瑒?dòng)的巖體、土體是可大可小的,大的可以達(dá)到幾十萬立方米,小的僅有百十立方米,破壞力極大,一旦發(fā)生大規(guī)模的滑坡,其周圍的村鎮(zhèn)、交通、農(nóng)田以及江河等都會(huì)受到致命性的破壞,不僅會(huì)對(duì)廣大百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重危害,同時(shí)還會(huì)為國(guó)家建設(shè)造成嚴(yán)重?fù)p失。在世界上,我國(guó)是受滑坡影響比較嚴(yán)重的一個(gè)國(guó)家,我國(guó)中南、華北、華東、西北以及西南等地都是滑坡常發(fā)生的地區(qū)。
在地質(zhì)因素的影響下,我國(guó)山區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害非常嚴(yán)重。由于地形地貌、地質(zhì)條件變化,坡體土層出現(xiàn)的大面積滑落,對(duì)山下的人、物及建筑物造成了毀滅性的打擊。要想有效防治滑坡,就必須對(duì)滑坡產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,并且探索出有效的防治措施??傮w上來說,之所以會(huì)發(fā)生滑坡這種地質(zhì)災(zāi)害,其原因共包含以下幾方面:第一,地質(zhì)條件。由于一些山區(qū)地質(zhì)條件、自然地貌等因素影響,滑坡地質(zhì)災(zāi)害經(jīng)常會(huì)發(fā)生;第二,降水因素。暴雨等災(zāi)害性降水沖刷斜坡,將會(huì)對(duì)斜坡的穩(wěn)定性造成不良影響,從而引發(fā)滑坡;第三,人為因素。土坡兩側(cè)被挖掘后,出現(xiàn)了大深度的溝道,地表原來的構(gòu)造被破壞,極易造成滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
該法主要是指利用巖層具有導(dǎo)電性的特征,在測(cè)量電阻率時(shí),在穩(wěn)定電流條件下,巖層會(huì)呈現(xiàn)出電流分布規(guī)律,此時(shí)技術(shù)人員即可利用該規(guī)律對(duì)巖層內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷,并在其基礎(chǔ)上,結(jié)合巖層內(nèi)部力學(xué)結(jié)構(gòu)的情況對(duì)是否可能發(fā)生滑坡進(jìn)行判斷。從其原理上來看,高密度電阻率法與普通電阻率法并無很大差異,其不同之處主要在于觀測(cè)密度不同。我們可以將其看成是點(diǎn)剖面法、電測(cè)探法二者的結(jié)合,其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)為這幾方面,第一,方便且高效,在其幫助下可以一次性將勘查任務(wù)完成,第二,可以多極掃描,收集勘查數(shù)據(jù)更加全面,第三,可以實(shí)施自動(dòng)化操作,這樣即可避免由人為操作造成的失誤。
在滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之前,一般都會(huì)有一些預(yù)警,比方說坡面層、土層可能會(huì)有一些位移變化發(fā)生。所以,技術(shù)人員可以利用先進(jìn)手段對(duì)其實(shí)施監(jiān)測(cè),展開預(yù)警。例如,利用GPS 物探技術(shù)可有效監(jiān)測(cè)巖層的位移情況。也就是說,可以在坡面上設(shè)置不同監(jiān)測(cè)點(diǎn),然后借助于GPS 設(shè)備對(duì)設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)實(shí)施連續(xù)監(jiān)測(cè),再在其基礎(chǔ)上繪制坐標(biāo)滑移的趨勢(shì)圖,這樣技術(shù)人員即可根據(jù)圖表展示的滑移情況,對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率進(jìn)行判斷,提前將防治工作做好。
在應(yīng)用該法時(shí),反射波最佳偏位移技術(shù)為其核心技術(shù),在勘查過程中,實(shí)施該法進(jìn)行勘查,會(huì)用到折射波、反射波、有規(guī)律的面波等,并且不同波的分析自然也是不同的,舉個(gè)例子來說,折射波比較適合在波組抗差異比較大的條件下應(yīng)用,工作人員可以按照反射波回傳時(shí)間上的不同,針對(duì)反射界面實(shí)施深度分析,并且在其基礎(chǔ)上判定出反射界面的實(shí)際情況,最后得到滑坡發(fā)生的概率大小;而反射波則在淺層基巖層快速探測(cè)、覆蓋層速度比較穩(wěn)定的區(qū)域中應(yīng)用,工作人員一顆按照同軸數(shù)量特征來分析界面傾角、上覆介質(zhì)速度等內(nèi)容。
對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治的目的在于消除滑坡的危害,需要以滑坡防治原則為依據(jù),盡量避讓,盡可能的采取措施來預(yù)防,尤其是一些大型滑坡。但并非所有滑坡皆可避免,對(duì)于那些很難避免的滑坡,我們只能采取措施進(jìn)行治理,盡量將其根治,不留有后患,既要穩(wěn)定滑坡,同時(shí)還要每月投資。
具體來說,防治滑坡的思路為:增加阻滑力或者減少下滑力。前者的措施主要為坡腳壓載,并采取多種支擋措施;后者則主要根據(jù)滑坡發(fā)生的內(nèi)部因素采取一些工程措施,比如排除地表水與地下水、在滑坡上部進(jìn)行削坡、減載等。
所謂開挖清除,是指對(duì)大部分或整個(gè)滑坡巖土體進(jìn)行開挖和清除處理,該法主要適合在規(guī)模和厚度都不大的小滑坡之中。完成開挖清除處理后,即可達(dá)到解除后患的目的。但是需要注意一點(diǎn),要對(duì)開挖之后的后邊坡巖土體穩(wěn)定性進(jìn)行核算。由于開挖之后地表的植被條件、臨空條件都發(fā)生了變化,此時(shí)必須根據(jù)實(shí)際情況選擇坡面防護(hù)措施、支護(hù)措施,以避免由此誘發(fā)新的滑坡。
斜坡失穩(wěn)時(shí)間一般都發(fā)生在暴雨季節(jié),或者在江河水庫(kù)水位漲落時(shí)期,或者與某種事故引發(fā)地下水活動(dòng)異常有關(guān)。由此可見,滑坡的發(fā)生、發(fā)展之中,水是最為重要的影響因素。排水的目的在于降低坡體地下水位,同時(shí)減小滲透壓力,從而避免滲流破壞的發(fā)生,減少滑坡上發(fā)生作用的靜水壓力,減少地表徑流在坡面上造成的破壞,促進(jìn)滑坡穩(wěn)定性的提升。地表排水共包含三項(xiàng)措施,其中截是指在滑坡外緣設(shè)置截水溝,對(duì)滑坡之外的地表水進(jìn)行攔截,使其不能進(jìn)入到坡體的范圍之內(nèi);防則是指通過適當(dāng)防滲措施對(duì)進(jìn)入坡體之內(nèi)的地表水、降雨進(jìn)行處理;排則是指借助于自然溝谷,或者重新建設(shè)排水溝系,快速地將地表水排出坡外。
這項(xiàng)措施的作用在于降低滑坡的下滑力,并且增加阻滑力。雖然單獨(dú)使用削坡減載的方式,或者單獨(dú)使用壓腳的方法都可以使滑坡的穩(wěn)定性得到提升,但是實(shí)踐過程中一般都是將二者結(jié)合使用,這主要是因?yàn)楹笳呖梢垣@得前者的填料,同時(shí)后者還能在堆棄場(chǎng)地上提供支持,這樣土石方就能達(dá)到很好的平衡。一般滑坡在削坡減載中以滑坡上部為重點(diǎn),否則就不會(huì)對(duì)治理滑坡起到任何作用。壓腳一般在坡腳空間比較大的滑坡中適用。
與一般擋土墻一樣,抗滑擋墻憑借其材料、結(jié)構(gòu)等不同,表現(xiàn)為恒重式擋墻、重力式擋墻、扶壁式擋墻等不同類型。擋墻設(shè)計(jì)以不傾覆、不滑動(dòng)、無較大沉降變形、強(qiáng)度足夠等為原則,抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)要在1.3 及以上,抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)則應(yīng)在1.5 及以上,基底壓應(yīng)力的平均值應(yīng)該在地基承載力以下,墻體正壓力要在墻設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以下,剪應(yīng)力則不可超過墻體的剪切強(qiáng)度。為了確保擋墻安全,在計(jì)算土壓時(shí),要對(duì)比主動(dòng)土壓力與擋墻滑坡推力,其中較大的數(shù)值即擋墻設(shè)計(jì)土壓力荷載。
抗滑樁比較適合用在滑面明顯并且滑床基巖比較完整的滑坡。一般來說設(shè)置在滑坡前,具體設(shè)置在滑體比較薄的地方,這樣就可以對(duì)抗滑段的抗滑力進(jìn)行有效應(yīng)用,從而減小在樁上滑坡推力的作用,減小樁的埋深與截面,從而降低工程造價(jià)。另外,按照垂直于滑坡的主滑方向?qū)够瑯哆M(jìn)行成排的設(shè)置,可以借助于材料強(qiáng)度,體現(xiàn)出較大的抗滑能力,抗滑效果非常明顯,并且布置起來也比較方便,造成的施工擾動(dòng)比較小,是一種簡(jiǎn)單快捷的施工方式。
如果滑坡的滑面單一、清晰,抗剪能力比較差,上下巖體比較完整,此時(shí)可以沿著滑坡的滑面進(jìn)行開挖,挖出幾條與滑動(dòng)方向垂直的平硐,再用混凝土進(jìn)行回填,形成一種抗滑鍵槽的形式??够I的設(shè)置數(shù)量、斷面尺寸都要通過詳細(xì)的計(jì)算確定。在分析穩(wěn)定性的過程中,如果可能失穩(wěn),可以剪斷阻滑鍵。
目前,在滑坡治理工作中錨固支護(hù)的使用非常普遍,依據(jù)錨桿的材料、所用的施工工藝、是否存在預(yù)應(yīng)力等,可分成不同的類型,常見的類型有預(yù)應(yīng)力錨桿、普通砂漿錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索等。上述錨桿、錨索通常與坡面鋼筋混凝土格構(gòu)、抗滑樁、柱板式或樁板式擋土結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)配合起來應(yīng)用。
如上述分析,在對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治治理的過程中,需對(duì)可能誘發(fā)滑坡的原因進(jìn)行探究,并根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,如氣象條件、地下水分布情況等,探索出相應(yīng)的防治措施,從最大程度上減少對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)造成的危害??傊驴辈榕c治理的目的在于減輕或消除可能引發(fā)的危害,為群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保證。在以往的防治治理工作中,我們有成功也存在失敗,成功時(shí)可徹底根治,不留有后患,失敗的根源則在于對(duì)滑坡的認(rèn)識(shí)度不足,采取的措施不當(dāng),甚至造成了更大的災(zāi)害。總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn),人們探索到了一套綜合性治理措施,成功防治治理了很多滑坡地質(zhì)災(zāi)害。