滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程的設(shè)計(jì)與研究

丁寧

（甘肅有色工程勘察設(shè)計(jì)研究有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

近幾年，多個(gè)地區(qū)受到多重因素的綜合影響，致使礦山地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。由于礦山地質(zhì)災(zāi)害特征極具突發(fā)性，很容易使得礦山邊坡結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，還會(huì)引發(fā)不同程度的滑坡問(wèn)題，其中包括人為因素和自然因素，相關(guān)工程人員需高度重視礦山地質(zhì)災(zāi)害的治理問(wèn)題，采取有效措施，將邊坡結(jié)構(gòu)固定好，以此來(lái)防治和規(guī)避滑坡地質(zhì)災(zāi)害。顯然，探究滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)極具現(xiàn)實(shí)價(jià)值和意義。

1 滑坡產(chǎn)生形成的原因和危害

長(zhǎng)期以來(lái)，礦山工程施工工作錯(cuò)綜復(fù)雜，在治理工程施工過(guò)程中涉及的數(shù)據(jù)信息和裝置設(shè)備較多，其處理結(jié)果會(huì)影響最終的開(kāi)采效果。一些礦山由于過(guò)度開(kāi)采會(huì)使得自然災(zāi)害率明顯上升，不僅會(huì)導(dǎo)致一些企業(yè)遭受?chē)?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，使得一些礦區(qū)的生產(chǎn)環(huán)境無(wú)法修復(fù)，這種狀態(tài)是不可逆的，與現(xiàn)階段國(guó)家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)相偏離。

對(duì)于礦山的環(huán)境質(zhì)量也有著特定的標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)企業(yè)需要嚴(yán)格依照對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展施工，避免由于開(kāi)采方式不當(dāng)，影響人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展。而礦山滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程工作并非一朝一夕的事情，此工程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需專(zhuān)業(yè)人員根據(jù)實(shí)際的施工情況進(jìn)行施工。首先，工作人員需要深層次了解和掌握礦山的整體情況，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)有效匯總，全面掌握相關(guān)的基礎(chǔ)環(huán)境信息。其次，根據(jù)周邊環(huán)境的變化情況，預(yù)測(cè)自然災(zāi)害的類(lèi)型，對(duì)礦山開(kāi)采環(huán)境的適應(yīng)力進(jìn)行測(cè)定，而后做好防護(hù)工作，有效避免出現(xiàn)關(guān)聯(lián)性的滑坡地質(zhì)災(zāi)害。除此之外，在具體開(kāi)采期間，地質(zhì)災(zāi)害不僅會(huì)使得工程面臨嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)＜稗r(nóng)戶(hù)和施工人員的生命安全。因此，需進(jìn)一步加強(qiáng)滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程相關(guān)的管理工作，積極采取切實(shí)可行的控制和防護(hù)舉措，就根源處將災(zāi)害的發(fā)生率有效降低，最大限度保障礦山工程的安全性和穩(wěn)定性[1]。

2 滑坡治理工程設(shè)計(jì)特征分析

2.1 滑坡治理工作的特殊性與社會(huì)性

滑坡地質(zhì)災(zāi)害會(huì)嚴(yán)重影響建筑工程的穩(wěn)定性、安全性以及周邊區(qū)域居民生活生產(chǎn)?；碌刭|(zhì)災(zāi)害治理時(shí)，相關(guān)工作者要基于治理總工程的社會(huì)性、特殊性統(tǒng)籌開(kāi)展分析?；碌刭|(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)的特殊性即危害性較強(qiáng)，在工程設(shè)計(jì)期間，一定要將滑坡危害和治理方式的局限性有效降低。除此之外，在設(shè)計(jì)滑坡治理工程設(shè)計(jì)期間，還需清楚地了解設(shè)計(jì)要在社會(huì)現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上實(shí)施各項(xiàng)服務(wù)。在設(shè)計(jì)工程期間，一定要有綜合性地分析和把控滑坡治理的社會(huì)性。

2.2 滑坡治理工作的科學(xué)性和創(chuàng)造性

在設(shè)計(jì)滑坡治理期間，工作人員需充分結(jié)合滑坡治理工作的科學(xué)性和創(chuàng)造性特征。因滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生范圍、形成表現(xiàn)和危害極大。在滑坡治理過(guò)程中還要結(jié)合具體情況實(shí)施設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，相關(guān)工作者需做好治理準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格把控各項(xiàng)要素，如防護(hù)設(shè)計(jì)、圖件編制設(shè)計(jì)、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)等，以此來(lái)持續(xù)提升設(shè)計(jì)的整體科學(xué)性。

2.3 滑坡治理工作的綜合性與專(zhuān)業(yè)性

滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)的特征主要有以下兩點(diǎn)：首先，設(shè)計(jì)滑坡治理要綜合性分析邊坡巖土的力學(xué)強(qiáng)度，還需消除或者減輕水對(duì)其的危害性。除此之外，對(duì)于技術(shù)、社會(huì)及經(jīng)濟(jì)等條件也要統(tǒng)籌分析，最大限度確保設(shè)計(jì)的綜合性與專(zhuān)業(yè)性。其次，治理滑坡對(duì)于各工程專(zhuān)業(yè)、部門(mén)的專(zhuān)業(yè)水平及綜合素質(zhì)的要求較高，在設(shè)計(jì)滑坡治理工程時(shí)，工作人員需深層次挖掘、探究其內(nèi)在的隱患及問(wèn)題，遵循預(yù)防第一的原則和理念，對(duì)滑坡工程治理的情況進(jìn)行規(guī)劃和監(jiān)測(cè)，秉承消除隱患的原則進(jìn)行綜合性的設(shè)計(jì)，由此，才可以將治理工程設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率有效提升，還能有效減少滑坡地質(zhì)災(zāi)害的危害性[2]。

3 滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)

為了有效開(kāi)展滑坡治理，降低滑坡自然災(zāi)害出現(xiàn)的概率，在具體制定滑坡治理方案期，需著重強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：在設(shè)計(jì)滑坡治理工程之前，工作人員是從全面了解和勘察治理區(qū)域的客觀性，地質(zhì)條件和對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響因素，由此，才可開(kāi)展科學(xué)性的滑坡治理工程設(shè)計(jì)。而后根據(jù)勘察獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，細(xì)致、全面地分析斜坡穩(wěn)定性的影響因素，進(jìn)而將其視為制定滑坡治理方案的參考依據(jù)和基礎(chǔ)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)前期還要及時(shí)觀察和記錄實(shí)際邊界條件和斜坡變形規(guī)律。不同工程在變形規(guī)律方面的不同較為顯著，治理方式存在一定差異，相關(guān)工作人員一定要科學(xué)觀察和預(yù)測(cè)，之后基于觀測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果，統(tǒng)籌規(guī)劃和制定滑坡地質(zhì)災(zāi)害的治理方案。除此之外，在治理之前，還要全方位地了解破壞面的位置和形狀，動(dòng)態(tài)把握破壞面滑坡地質(zhì)的變化，而后科學(xué)安排、布置治理工程。在界定滑坡地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重性之后，還能依照各種滑坡地質(zhì)災(zāi)害的危害等級(jí)及系數(shù)統(tǒng)籌規(guī)劃并實(shí)施治理。如果滑坡傾斜嚴(yán)重，穩(wěn)定性不強(qiáng)，則要需采取防治舉措，對(duì)滑坡治理工程的穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行鞏固和完善。而對(duì)于滑坡傾斜嚴(yán)重程度較低的治理工程來(lái)說(shuō)，其穩(wěn)定性適中，還需優(yōu)選可操作性強(qiáng)且較為簡(jiǎn)單的方法[3]。

4 滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程的常用措施

4.1 科學(xué)處理滑坡體

對(duì)于滑坡高度低于15m，坡面長(zhǎng)度低于50m 的滑坡體將其視作小規(guī)模的土質(zhì)滑坡。這種滑坡不易持續(xù)向上或者朝向兩邊擴(kuò)張。在滑坡處理過(guò)程中，土方的工作量不大，土方被挖出之后能完全規(guī)避滑坡引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，還能清除滑坡體。

4.2 抗滑擋土墻

抗滑擋土墻比較符合滑力不大的中小型滑坡，在治理滑坡地質(zhì)災(zāi)害期間，專(zhuān)門(mén)設(shè)置擋土墻和片石垛。另外，在災(zāi)害治理過(guò)程中，還要將基礎(chǔ)裝置加設(shè)在基巖上、下方硬層的位置。重力擋土墻這種設(shè)置方式在治理滑坡中比較常見(jiàn)，其最早在20 世紀(jì)50 年代初就已經(jīng)應(yīng)用了重力擋土墻，分析往期的觀測(cè)數(shù)據(jù)，將厚度8m以上的擋土墻設(shè)置在西南地區(qū)，一段時(shí)間后，有將近1/2的土體出現(xiàn)破壞或者變形，出現(xiàn)此現(xiàn)象的根本原因是結(jié)構(gòu)受力不具合理性。為了有效解決以上問(wèn)題，需利用加筋擋土墻、錨桿擋墻、預(yù)應(yīng)力錨索、鉚釘板擋墻等方式，以此來(lái)將擋土的效果有效提升。

4.3 錨固法

錨固法是借助錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索將滑體加固，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡災(zāi)害的治理。錨固法治理滑坡極為便利、成本低廉且施工周期短。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，在治理滑坡過(guò)程匯總用錨桿加固，還要實(shí)行防止措施。在治理巖質(zhì)滑坡過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力錨索通常分成3 個(gè)部分，依次是內(nèi)鉚固定、外鉚固定、自由段。內(nèi)鉚固段也能分成機(jī)械鉚固段、粘接鉚固段?，F(xiàn)階段，在治理滑坡地質(zhì)災(zāi)害期間，應(yīng)用比較廣泛的方式則是把孔壁、鉚索利用水泥漿將其黏結(jié)起來(lái)，而外錨固段通常有外錨頭夾具、鋼筋混凝土墊墩構(gòu)成[4]。

4.4 改良土質(zhì)

土質(zhì)改良法能夠有效改善滑坡體土質(zhì)，不但可以將土質(zhì)的經(jīng)營(yíng)度有效提升，而且可以充分發(fā)揮穩(wěn)定滑坡體的作用。土質(zhì)改良法包含焙燒、電滲、化學(xué)加固、爆破、動(dòng)力結(jié)固等方法，較為常用的改良方式則是化學(xué)加固法，其主要對(duì)于松動(dòng)的巖溶礫巖堆積體、崩滑堆積體、巖體，注入水泥砂漿可以固結(jié)堆積體、圍巖，以化學(xué)加固法可以有效提升地基承載能力，規(guī)避滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

4.5 減重反壓法

在具體治理期間，因邊坡上方的穩(wěn)定性較弱，使得整個(gè)滑坡會(huì)出現(xiàn)上陡下緩的狀態(tài)?；瑒?dòng)面和滑坡不太明顯，在治理期間，要運(yùn)用坡頂挖方的減重反壓法實(shí)現(xiàn)滑坡治理。因前緣位置設(shè)置了片石垛，可根據(jù)這種方式實(shí)現(xiàn)反壓加載，一定程度上還可以提升抗滑位置的土重，保障邊坡能穩(wěn)定、平衡，還能有效規(guī)避地質(zhì)災(zāi)害[5]。

4.6 邊坡治理綜合化

造成滑坡地質(zhì)災(zāi)害的原因復(fù)雜多樣，在實(shí)際治理過(guò)程中，如果利用一種方式處理，其效果不太理想。在治理滑坡之前，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)滑坡類(lèi)型和規(guī)模進(jìn)行有效劃分，充分考量滑坡周邊的建筑物分布和客觀地質(zhì)情況，在綜合分析前期獲取數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用多種滑坡治理方式，致力于以此方式實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡的治理?，F(xiàn)階段，在綜合治理期間比較常用的則是抗滑擋墻和減壓反重融合、抗滑擋墻和抗滑樁融合、抗滑樁和明洞融合、抗滑墻和錨桿、錨索融合等方式。

5 滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.1 排水工程的方案設(shè)計(jì)

滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程有地表排水工程、地下排水工程。在設(shè)計(jì)地表排水時(shí)，需科學(xué)控制排水系統(tǒng)的各個(gè)溝段，還要分割匯流面積，進(jìn)而提升排水溝的過(guò)流能力。例如，在開(kāi)展頻率地表會(huì)水流量設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需開(kāi)展對(duì)項(xiàng)參數(shù)計(jì)算，如匯水面積、教育強(qiáng)度、徑流系數(shù)、匯流時(shí)間以及降雨強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)地下排水工程時(shí)，還需有效控制排水帶、盲溝、隧洞。如盲溝縱坡需大于5%，盲溝最大深度需低于10m 等[6]。

5.2 抗滑樁的方案設(shè)計(jì)

在布置抗滑樁過(guò)程中，還要清晰界定具體參數(shù)，如截面尺寸、樁間距、樁長(zhǎng)等，而比較常見(jiàn)的形式有錨索、圓形、矩形等。在實(shí)施抗滑樁工程方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要依照滑坡實(shí)際狀況，設(shè)計(jì)布局形態(tài)、結(jié)構(gòu)等方面內(nèi)容，如矩形抗滑樁的樁間距把控在10m 左右，樁體最小邊寬度要高于1.25m，圓形抗滑樁直徑需在0.6m 以上，樁間距是樁直徑的3 倍；錨索抗滑樁固端的長(zhǎng)度要定在1/4 和1/3 的位置。

5.3 抗滑、錨桿擋墻設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)錨桿期間，工作人員需根據(jù)滑坡的具體形態(tài)，優(yōu)選適合的錨桿，如全長(zhǎng)黏結(jié)錨桿、自由錨桿、壓力分散錨桿等。在設(shè)計(jì)抗滑擋墻設(shè)計(jì)期間，需和防護(hù)工程協(xié)調(diào)合作，將減載工程、排水工程、抗滑與護(hù)坡的擋板墻的聯(lián)動(dòng)效果[7]。

6 滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

基于可持續(xù)發(fā)展理念的綜合影響，我國(guó)比較重視滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工作。尤其在當(dāng)前環(huán)境下，為了將滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理的整體效果有效提升，在設(shè)計(jì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理期間需重視以下幾點(diǎn)問(wèn)題：首先，在設(shè)計(jì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理前需要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，讓專(zhuān)業(yè)人員全面勘測(cè)地質(zhì)災(zāi)害，而后統(tǒng)籌分析滑坡區(qū)域的基本條件和地質(zhì)構(gòu)造。除此之外，工作人員還需要全面了解滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生期間存在的泥石流、地面沉降等一些地質(zhì)災(zāi)害。而后根據(jù)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)治理方案，充分保障滑坡地質(zhì)災(zāi)害設(shè)計(jì)的有效性和整體性。其次，在具體設(shè)計(jì)建構(gòu)物期間，還要綜合分析形式各異的防護(hù)構(gòu)筑物，還有其經(jīng)濟(jì)效益。例如，在設(shè)計(jì)擋土墻過(guò)程中，為了將滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理的目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)，通常會(huì)將全埋式擋土墻設(shè)置其中，還要綜合性考慮推力、土壓力等相關(guān)因素的情況，計(jì)算和檢驗(yàn)擋土墻整體的穩(wěn)定性。最后，要高度重視圖件和說(shuō)明書(shū)的編制工作。特別是在具體編制圖件期間，不但要科學(xué)考量圖件的畫(huà)法、圖件、尺寸和尺寸、序列號(hào)等相關(guān)因素，盡可能不使用或者少使用圖幅中的文字，由此，可以充分保證圖幅的美觀度與整潔度，其借鑒價(jià)值較高。

7 結(jié)語(yǔ)

總體而言，滑坡地質(zhì)災(zāi)害不僅會(huì)堵塞河道，影響水路交通，甚至還會(huì)嚴(yán)重影響河道附近的生產(chǎn)生活設(shè)施，如村莊、工廠以及農(nóng)田等。若是大規(guī)模的滑坡，其威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。在治理滑坡地質(zhì)災(zāi)害期間，唯有高效進(jìn)行滑坡治理工程設(shè)計(jì)，才可以規(guī)避滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，充分保障人們的人身安全。在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理時(shí)，工程管理者需分析、規(guī)劃滑坡周?chē)刭|(zhì)情況期間過(guò)程中，相關(guān)工作人員還需對(duì)滑坡周邊的建筑物、規(guī)模的整體分布情況、滑坡周邊地質(zhì)情況、滑坡類(lèi)型開(kāi)展全方位的分析和規(guī)劃，然后設(shè)計(jì)科學(xué)、有效的滑坡地質(zhì)災(zāi)害工程方案，切實(shí)防止和規(guī)避滑坡地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)。