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滑坡地质灾害的治理方案

时间:2022-12-13 17:18:32
摘要:滑坡灾害相对较为常见,当山体斜坡的局部位置相对稳定时,会逐渐滑落上方位置的岩体、碎屑等破裂滑动面。对于山体滑坡而言,其结构主要包括滑坡体、滑坡壁、滑坡面等。
关键词: 滑坡 地质灾害 治理方案

滑坡地质灾害的治理方案

滑坡地质灾害的治理篇1

巩义市小关镇中心幼儿园滑坡位于小关村南部山坡,滑坡区地质构造简单。其地形地貌、地层岩性、气象水文等因素有利于地质灾害的孕育和发育,直接威胁幼儿园全体师生502人,预测直接经济损失700万元,危害程度大型。危害对象等级划分为一级,防治安全等级为I级。本文研究了滑坡地质灾害稳定性分析与评估[1-7],并提出了工程地质方面的要求和建议。研究为后续边坡地质灾害防治工作的开展指明了工作思路。

1研究区地质环境条件

(1)地形地貌。巩义市地势东南高西北低,由东南部的中低山,逐渐过渡到丘陵、岗地。最高处为嵩山玉柱峰,海拔为+1440m,最低处为河洛镇的河洛滩,海拔为+104m,相对高差达1336m。勘查区地貌属黄土丘陵地貌区,东南为坡,西为冲沟,最高点海拔为+281.43m;最低点位于西部冲沟,海拔为+242.19m,相对高差39.24m,坡面形态呈阶梯状,斜坡坡度在25°~32°。(2)地层岩性。根据本次勘查,勘查区大部分地区被第四系坡积、洪积的红褐色黏性土覆盖,在钻孔48.5m勘探深度范围内,下伏地层有2种岩性:①第四系中更新统(Q2p)。在区内分布最广泛,岩性为坡积、洪积棕红色、褐黄色黏土,粉质黏土,砂砾,砾石和人工填土碎石土(来源为铝土矿矿渣)。黏土、粉质黏土具中—强胀缩性。②二叠系下统山西组(P1s)。该组厚60.54~82.16m,与下石盒子组整合接触。(3)地质构造。勘查区未发现断层,地层以单斜构造为主,地质构造相对简单。

2滑坡特征

2.1滑坡边界、规模及形态特征

根据此次勘查,勘查区大部分地区被第四系坡积、洪积的红褐色黏性土覆盖。微形态为缓坡,东北高西南低,坡面形态呈阶梯状,滑体平面呈矩形,后缘标高+279.12m,前缘标高+248.63m,相对高差30.49m。前缘横向宽度72m,纵向坡长61m,面积约4011m2据工程地质测绘、调查及勘查资料,滑体物质为第四系粉质黏土及碎石土。碎石土接触面构成颗粒不均处存在潜在的主控滑动面,属人工填碎石土滑坡。滑坡为浅—中层的牵引式滑坡,滑坡主要是由自然地质作用及雨水侵湿等因素综合产生,滑坡稳定程度为不稳定,按年代分类属新滑坡。由于滑坡体是粉质黏土和人工堆积的碎石渣土,最终得出调查区域的剪切强度c=21.1kPa,φ=14.5°。

2.2滑动带特征

滑动带为粉质黏土、碎石土,碎石土为人工堆积的铝土矿矿渣,堆存了10年以上,上部覆盖了粉质黏土薄层,目前种植了树木。

2.3滑床特征

据钻孔揭露,滑床埋深0~6.57m,总体上后缘陡、前缘缓。滑坡滑床呈圆弧形,其埋深与滑体的埋深呈正比。

2.4物理力学性质参数

根据土工试验、岩体试验、钻探、工程地质测绘及区域经验,提出滑坡的物理力学性质参数建议值:天然孔隙比0.712~0.998,压缩系数0.15~0.49,湿陷起始压力15~165kPa,黄土湿陷系数(荷重100)0.002~0.089。

2.5滑坡影响因素

(1)地形因素[8-11]。由于本区第四系坡积、洪积土,工程力学性质较差,坡面冲刷严重,地形切割较强烈,坡脚处有小关镇中心幼儿园道路,斜坡前缘临空,坡脚边缘处为平坦的平台。(2)物质因素。地下水浸泡使滑带土体软化,抗剪强度降低,为滑坡变形失稳创造了条件。(3)地震影响。在地震作用的影响下,斜坡的软弱带(滑带)土体在饱水状态下孔隙水压力增加,滑体内的物质结构已经遭到破坏,在内外力作用下破坏岩体稳定性。(4)人类工程活动影响。滑坡体上为林地和耕地,增加了形成滑坡的松散固体物,降雨极易下渗浸润土体,使坡体物质稳定性变得极差,极易使软弱结构面滑动变形加剧。坡脚开挖形成的幼儿园道路,改变了自然斜坡的平衡状态,造成斜坡变形失稳,从而诱发滑坡灾害。

3稳定性分析与评价

3.1滑坡稳定性计算

(1)计算剖面[12-17]。计算剖面采用B02线地质剖面计算复活体滑坡的稳定性。小关滑坡B02线地质剖面如图2所示。(2)计算参数。根据室内试验数据,残坡积土体主要成分为粉质黏土,结合室内土工实验和现场直剪试验结果,取土体的计算参数如下。①天然状态:天然重度γ=19.6kN/m3,黏聚力c=21.1kPa,内摩擦角φ=14.5°。②饱和状态:重度γsat=20.38kN/m3,黏聚力c=18.7kPa,内摩擦角φ=6.9°。(3)计算模型及计算方法。采用通用方法;计算目标为安全系数计算;滑裂面形状为圆弧滑动。根据上述方法建立该滑坡的计算模型,如图3所示。(4)计算工况的确定。①工况1(以下称为天然工况):自重;②工况2(以下称为暴雨工况):自重+暴雨(考虑局部滑体饱水,滑体自重增加,滑带土抗剪强度进一步降低);③工况3(以下称为地震+暴雨工况):自重+暴雨+地震(按规范考虑Ⅵ度地震影响)。(5)稳定性计算结果。小关滑坡在各种工况下稳定性系数计算结果见表1。

3.2滑坡稳定性分析

根据计算结果,分析滑坡在各工况下的稳定性见表2。根据计算结果,参照《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218—2006),对滑坡进行稳定性分析评价,稳定系数Fs>1.15为稳定(A),1.15≥Fs>1.05为基本稳定(B),1.05≥Fs>1.0为欠稳定(C),Fs≤1.0为不稳定(D)。滑坡在天然状态下处于基本稳定状态,汛期到来之后,滑坡会加剧变形,滑面抗剪强度持续下降,一旦滑面贯通,滑带土失去强度,将会发生大规模瞬间滑动,滑坡体下的幼儿园将遭受重大损失,同时会牵引滑坡上部土体,引发更大规模的滑坡地质灾害。

4险情及危险性评估

4.1险情

根据现状调查,小关镇中心幼儿园共有502人,住房位于滑坡影响范围内,教师60人和学生442人遭受滑坡威胁,潜在威胁人数超500人,潜在直接经济损失700万元。依据表3,小关滑坡险情等级为大型。

4.2危险性评估

据稳定性分析,滑坡在天然工况下稳定性为基本稳定,在暴雨工况下稳定性为不稳定,发育程度为小型发育,险情为大型,则预测地质灾害危险性等级为大型。

5滑坡治理方案评价及建议

5.1滑坡治理方案

(1)防治措施。根据小关滑坡应急勘查,可采取避让方案、地表排水、工程措施(挡土墙、抗滑桩)等几种防治措施[18-20]。(2)治理方案比选。①避让方案。小关滑坡如果发生滑动,将威胁小关镇中心幼儿园502人生命财产安全,如果搬迁成本费用低于治理费用,建议进行搬迁。②治理方案。小关滑坡整体稳定程度较低,遇到暴雨、连阴雨、暴雨加地震后或其他因素扰动后,坡体有随时滑动的可能。为消除滑坡的危害,可采取地表排水与工程措施(挡土墙、抗滑桩)相结合进行防治。

5.2防治工程设计参数

根据小关滑坡工程地质勘查资料、土体物理力学性质指标,建议进一步做好建筑材料的勘查,依据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219—2006)有关规定,结合场地地质条件和设计的安全系数,选取抗滑桩、排水工程较适宜的施工设计方案。

5.3变形监测

由于勘查时间短,未对小关滑坡进行长时间变形监测,建议对小关滑坡从现在开始进行变形监测,随时了解滑坡的动态,如发现变形量增大应及时向有关部门汇报。小关滑坡治理工程施工过程中和施工完成后,应进行长期变形观测,其目的是:①施工过程中监测滑坡的稳定性,确保施工过程中幼儿园及其教学楼安全;②施工后监测滑坡的稳定性,检验抗滑效果;③监测抗滑设施质量及使用期间的安全性;④验证抗滑工程设计相关参数的准确性与可靠性;⑤研究变形规律,预报变形趋势。

6结论与建议

6.1结论

(1)巩义市小关镇中心幼儿园滑坡位于小关村南部山坡,滑坡区地质构造简单。其地形地貌、地层岩性、气象水文等因素有利于地质灾害的孕育和发育,直接威胁幼儿园全体师生502人,预测直接经济损失700万元,危害程度为大型。(2)危害对象等级划分为一级,防治安全等级为Ⅰ级。(3)根据勘查,微地貌形态为缓坡,东北高、西南低,坡面形态呈矩形,滑体平面呈舌状,后缘标高为+279.12m,前缘标高为+248.63m,相对高差30.49m。前缘横向宽度72m,纵向坡长61m,面积约为4011m2,坡度约30°,滑带深度0~6.57m,滑体体积约1.32×104m3,属小型滑坡。(4)本区地震峰值加速度为0.10g,地震烈度Ⅶ度。(5)滑坡稳定性评价采用了理论计算与评价,在天然工况下,稳定性系数1.087,滑坡处于基本稳定状态;在暴雨工况下,稳定性系数0.997,滑坡处于不稳定状态;在地震+暴雨工况下,稳定性系数0.870,滑坡处于不稳定状态。

6.2建议

(1)尽快对滑坡进行治理,治理工程可采用“抗滑桩+截排水+辅助工程”方式进行,排水工程可于前期先行展开,对坡面特别是边缘部位的空洞和虚土密实,防止地表水下渗,提高坡体的稳定性。(2)建议支挡工程在旱季施工,以确保斜坡在施工过程中处于稳定状态。(3)治理施工过程中,必须加强施工验槽、灾害体监测、监理、施工地质校核等工作。

作者:丁爱红 韩辉 邵亚凯 单位:河南省资源环境调查一院

滑坡地质灾害的治理篇2

1滑坡地质灾害概述

滑坡灾害相对较为常见,当山体斜坡的局部位置相对稳定时,会逐渐滑落上方位置的岩体、碎屑等破裂滑动面。对于山体滑坡而言,其结构主要包括滑坡体、滑坡壁、滑坡面等。结构的组合方式存在差异,在发生滑坡事故后,其严重程度也存在一定的差异。例如,一些矿产地区在过量开采矿石之后,容易引发塌方事故,不仅会给企业造成相应的经济损失,而且还会对人员的生命安全造成严重威胁。所以,需要高度重视滑坡地质灾害,并有效预防和治理滑坡事故。一旦发生滑坡地质灾害,需要及时开展生态修复工作,从而有效重建各地的生态环境。

2滑坡地质灾害的影响因素

2.1人为因素

对于滑坡地质灾害而言,其发生与人为因素有着紧密联系。由于对山体进行过度开发,降低了边坡的稳定性,容易引发滑坡问题,具有较大的危险性。例如,在我国城市以及乡村建设了许多基础工程项目,而公路、铁路等也在向着山体逐渐进行延伸。如果没有充分进行现场勘察,或者开发不科学,那么在建设基础设施时,容易受到受力特点、边坡结构等带来的影响,对边坡稳定性造成影响,引发了相关的山体滑坡问题。在实际开展相关工程项目时,多数项目都应用了爆破技术,如果发生震动,将会对边坡结构稳定性产生影响。

2.2降雨

在发生降雨之后,会升高边坡位置地下水位。在受到雨水侵蚀之后,将会降低岩体自身强度,并导致边坡当中的空隙水压力有所增大,使得边坡承受的外部压力有所增加,导致其强度极大的降低。一般情况下,雨水不会导致边坡地质结构发生变化,但雨水会进入到岩体结构层当中。如果岩体的湿度相对较高,在受到雨水长时间的侵蚀之后,会导致其填充物强度有所下降,降低了岩体的抗剪强度,使得边坡出现失稳问题。如果有强降雨天气出现,地下水位持续升高,会导致局部地区出现失稳问题。当地下水压力出现变化后,会加快岩体的裂隙发育,增大了岩体破碎之后的渗透系数。此外,在受到雨水影响后,边坡孔隙率增大,会影响边坡稳定性。

2.3地震灾害

当相关地区的地震现象频频发生后,会导致山体结构破碎以及松散。一旦出现地震现象,在降雨时会导致岩体收到地震、雨水的双重影响,岩体强度极大降低,引发相关的滑坡地质灾害问题。针对地震灾害给边坡稳定性所带来的影响进行分析,具体如下。首先,在地震发生后会释放出大量能量,改变边坡内部的受力,引发滑坡地质灾害问题。其次,边坡由于受到地震作用,进而导致其内部结构被破坏,出现变形和裂缝等问题,导致岩体强度有所降低,改变了地下水位,导致边坡的滑坡灾害发生概率有所增加。最后,当发生地震现象后,在受到重力影响之后会导致斜坡的内部结构被破坏,出现突发性的滑坡问题。在地震现象发生过程中,其等级和烈度等与滑坡具有密切的联系。一旦有七级以上的强震出现,容易造成山体滑坡,而在有五级地震出现后,也容易引发相关的滑坡问题。

2.4岩土以及岩体结构特征的影响

多数边坡的岩土体当中都含有亲水矿物,其主要在滑石片岩、泥灰岩当中存在。而且还有泥质填充的破碎岩石,当岩石发生侵蚀问题后,会影响岩体稳定性,引发相关的滑坡地质灾害问题。与此同时,岩土体结构层对岩石完整性也具有直接影响,滑坡地质灾害与其之间的联系十分紧密,一旦破坏了岩体完整性,将会导致岩土体抗剪强度有所下降,产生了岩体孔隙。破坏了岩体的整体结构,容易引发相关的滑坡地质灾害。

2.5建房削坡

部分地区的群众建房通常讲究风水,会采取建房靠山的方式,较少情况下会考虑周边地质环境因素。在山坡建房过程中,需要进行相应的削坡处理,使得地质形态发生改变,导致山体稳定性被破坏。一旦削坡坡度相对较大,房屋和坡脚距离相对较小时,一旦未对护坡防护加大注意,则容易在下雨天气引发滑坡灾害。

2.6水文在滑坡形成过程中,地下水活动具有十分重要的作用。当地下水活动相对频繁时,地下水对岩体的软化作用,将会减弱岩体强度,增加岩土重量,容易有空隙水压力和动水压力产生,对透水层也会产生浮托作用。

3滑坡地质灾害的勘查

3.1浅层地震映像法

针对此勘探技术进行分析,在人工条件下会激发地震波,需要有效研究岩层当中地震波的实际传播规律,全面处理浅层的地质问题。在实际开展相关工作时,需要准确记录测点波形,采用相应的偏移量,对其加以接收以及激发,记录时间变化,反映地质的异常情况,针对相关信息展开数字解释。结合此勘探技术的原理进行分析,由于岩层弹性特性具有较大差异,可以在岩层界面通过反射和折射等现象有效形成人工地震波。在采用专业仪器后,可以有效记录地震波的传播和波形特征,准确计算与推断地质参数。从而对岩石结构以及性质进行了解和掌握,使勘探工作质量和效率得到提高。

3.2高密度电阻率法

针对该勘探技术进行分析,其工作原理类似于常规电阻率法,是一种直流电阻率法。从技术特点角度进行分析,其工作效率较高,可以获取大量的数据信息,不仅测点距离相对较小,而且还可以对地下电异常进行准确测量。但在实际应用过程中,此技术需要结合岩土体导电性不同,从而有效完成勘探工作。对于电极可以一次完成布置,有效控制与减少由于设置电极而造成的故障和干扰,充分保证勘探的准确性。

3.3GPS地球物理方法

现如今,在地质灾害调查过程中,GPS地球物理方法的应用也变得十分广泛。此技术具有较高的定位精度,操作十分轻便,不需要受到天气的影响,能够全天候的进行探测与监测。但此技术在实际应用过程中还存在一些不足,尤其对于具有较高监测精度要求的勘探工作,因此在一定程度上会导致人力与物力投入有所增大。在具体应用此方法时,需要科学处理滑坡灾害的位移关系、复测周期和监测精度,充分保证勘探质量,使勘探过程得到简化,有效降低勘探成本。

4滑坡地质灾害的治理措施

4.1精准测定滑坡区域

一旦斜坡出现滑坡地质灾害问题,将会活跃此区域的地质、气候以及外部活动因素,对斜坡稳定性造成了破坏性的影响。所以,在区域检查过程中,需要充分保证勘察检测的精准性,对其影响因素进行明确。首先,需要对滑坡现场进行详细勘察,明确滑坡区域的具体地质特征,判断有可能再次出现滑坡地质灾害的区域。在对灾害区域进行勘察时,需要对该区域进行宏观检测,加强专业技术人员指导,引进先进的监测仪器,严格监测地表裂缝等相关指标。

4.2设置支护结构

在实际治理滑坡地质灾害时,需要制定出挡土墙治理方案。通常情况下,相关工作人员可以使用石块、片石以及条石等材料合理划分挡墙进行设置,在选用不同材料时,可以对挡墙类型,包括混凝土、浆砌石、块石等类型的挡土墙。在对支护结构进行设置时,块石挡土墙的应用相对比较常见,一般可以在坡体边缘区域对挡墙进行设置,可以避免山体出现滑坡问题。

4.3设置截排水沟排除地表水

岩土体中的水分会直接影响到边坡稳定性。因此,在实际治理滑坡地质灾害时,需要根据区域地形设置截排水渠,降低雨水渗入对岩土体的侵蚀,降低土壤重量,可以使其结构稳定性得到保证。在截排水渠的实际施工过程中,需要根据设计文件和现场情况,合理设置排水方向和截面尺寸。与此同时,还应根据山体情况,明确具体的排水指标。通常情况下,需要控制排水渠的深度为0.5m左右,坡比则需要控制在1:3左右。在具体布置时,应结合场地的实际排水需求,科学合理的设置树枝形状。当场地的排水量相对较大时,应对盲沟合理设置,排除岩层中的地下水,降低雨水给边坡稳定性带来的影响。

4.4建设减压脚治理滑坡

当坡地滑动力超过抗滑力时,将会形成相应的滑坡地质灾害。对此现象需要合理设置减压角,对滑坡进行有效治理。在此过程当中,需要有效削减土石,并向坡体的阻碍段区域进行转移。通过采取这种方式,可以使部分下滑力得到抵消,使抗滑力得到增强,从而减少滑坡的发生概率。针对开挖量进行分析,需要结合坡脚稳定性加以确定。

4.5严格控制水文气象影响因素

多数地质灾害往往与同期雨水量具有密切联系,例如,在南方大规模的持续降雨期间,各地山体往往会受到雨水侵蚀,进而导致有不同程度的地质滑坡灾害现象出现。因此,在当前阶段的工作中,需要根据水文气象分析印象因素。在前期需要有效分析当地的地质情况,可以结合当前区域现状展开分析,能够充分认识滑坡地质的发育情况,从而对地质滑坡灾害的处理经验得到有效获得。在发生灾害后,需要及时进行处理与控制,并合理应用人为技术,防止有大规模的人员伤亡以及财产损失出现。在当前阶段所采用的人为技术手段,具体包括以下几个方面。首先,需要对较陡的边坡区开展防护和治理工作,降低动水压力以及孔隙水压,避免降雨侵蚀和破坏土体。除此之外,相关施工人员还可以在滑坡区域坡面对排水沟进行修剪,从而有效排出雨水,避免对坡面造成侵蚀和破坏。其次,需要对山体加强生态养护,通过植被的种植,从而使植物涵养水源的优势得到发挥,降低水源对土体内部所造成的危害。

4.6水体治理

水是滑坡灾害产生的一项主要因素,会带走大量土石,降低斜坡结构的稳定性。所以,为了能够有效防治滑坡地质灾害,需要对水体加强治理,具体可以从以下几个方面采取措施。首先,排除地表水,需要在地面建设盲道设施与排水渠,有效引导与拦截地表水,防止地皮表水在斜坡面渗入,使滑坡的发生概率得到有效控制与减少。在拦截设施建设过程中,需要在地表对草和树进行种植,有效提升绿化工程的建设水平,使土体得到有效稳固,避免出现水土流失现象。其次,排除地下水。滑坡灾害会直接影响到地下水因素,需要对地下水进行有效治理,对比地表水,地下水具有一定的隐蔽性,不仅可以有效封堵,而且还可以设置盲沟,从而使节水目标得到有效实现,对斜坡周围的地下水进行疏导。此外,相关工作人员应根据斜坡情况开展钻孔操作,将斜坡中的地下水有效引出。一旦斜坡的坡度相对较大,而且还有河流存在时,需要有效建设“丁”坝,防止斜坡区有河水进入,进而冲刷斜坡体。

4.7抗滑桩施工

在抗滑桩施工过程中,需要合理选择施工季节,避免在降雨季节开展施工操作,从而使外部不确定因素对工程施工质量的影响得到降低。在实际施工前需要有效开展排水工作,对地下管线设施进行检查,一旦需要处理地下管线时,需要避免其影响到工程施工。在施工期间,需要有效落实技术交底,根据施工图纸进行操作,全面检查和分析各个工序,有效保证工程施工质量。对于各道施工工序而言,需要全面进行检查与核对,然后开展后续作业,使工程施工的有效性得到保证。当在施工期间遇到下雨等天气时,需要加强防雨与排水工作,对雨棚进行搭建,使孔内安全性得到保证,确保正常落实排水、照明以及通风等施工作业。

4.8地震灾害影响因素处理

在我国信息化技术快速发展的背景下,对地震灾害也有了更强的观测能力,现如今已研发出许多地震灾害的监测和防范措施,可以采取相应的预防措施。在处理滑坡地质灾害时,需要通过信息技术来全方位分析地质环境信息,并实时进行检测与控制,有效开展数据分析和处理工作。比较常见的滑坡地质灾害检测手段,具体包括以下两种类型。首先,宏观监测技术。通过人工经验与视觉可以有效开展监控工作,观测地质灾害后的山体倾斜程度,从而及时撤离,避免滑坡等后续问题造成的影响。其次,微观监测技术。通过对地球物理信息技术进行采用,可以有效监测与预测分析滑坡地质灾害数据。

5滑坡地质灾害的生态修复方法

5.1液压喷播技术

针对液压喷播技术进行分析,可以通过喷播机按照一定比例将保存剂、草种、水、木纤维以及肥料等配合成混合物,并在相关区域内进行喷播,有效实现边坡生态环境的复绿。针对混合物喷播进行分析,需要在边坡表面开展喷播工作,会有毯状覆盖物存在,保证植物生长具有充分养分和水分,减少水分的蒸发量。在混合物中可以加入染色剂,并在施工期间对漏喷区域进行检查,及时开展补喷工作。针对液压喷播技术进行分析,其通常可以在石质网纹层边坡以及风化和半风化砂岩边坡进行应用。在实际施工中,首先要多边坡进行整理,充分搅拌混合材料,将其有效喷射,对喷播区域进行覆盖和养护。在实际应用液压喷播技术后,可以对机械化施工进行采用,并对大面积的边坡复绿工程进行应用,具有较高的施工效率,成本也相对较低。

5.2客土喷播技术

客土喷播技术需要按照相关比例对客土以及种子进行混合,并要在坡面上有效喷播,利用客土来促进植物生长。通过栽植对植物,可以使边坡表面得到有效固结,使雨水冲刷得到降低,减慢雨水的流失速度。对于植物根系而言,其可以有效降低地表径流对边坡带来的影响,增强边坡对冲刷的抵抗能力,提升边坡结构的稳定性。此类喷播技术可以采用侵蚀比较明显和高大的坡面,在实际施工过程中,首先需要整理边坡,按照由上到下的顺序将植被网在坡面进行铺设,使坡面与网得到有效结合,对拌和后的基料进行有效喷播。

5.3植生袋技术

对于植生袋技术而言,需要按照相应的比例在无纺布袋子中放入种子、肥料、保水剂以及土壤,从而制成相应的植生袋。在具体的施工过程当中,应对锚杆施工工艺进行有效运用,在土质边坡以及石质上对植生袋加以固定,并通过填充有效固定边坡。

6结语

综上所述,地质灾害是一种严重的地质灾害现象,通常是由人为因素以及自然因素所导致,会给人类的生命财产以及自然环境造成严重破坏。对此,需要充分分析地质灾害的影响因素,并采取有效的治理和生态修复措施,从而有效预防地质灾害问题。

作者:李欣佩

滑坡地质灾害的治理篇3

伴随着当前城市的快速扩张,地稀人多的矛盾开始凸显出来,人类活动甚至开始以山区为方向扩张。伴随此类活动的频繁发生,山体植被发生了严重的破坏,滑坡地质灾害的发生越来越频繁。诱发滑坡地质灾害的因素有很多,它体现为一个渐变的过程,不会像地震一样那么突然,通过一定技术手段可以通过勘查提前预知。因此,有必要着手开展地质灾害勘查,探索出有效的措施对滑坡地质灾害进行防治和治理。

1滑坡的危害

与地震、泥石流及崩塌等地质灾害一样,滑坡也是一种常见的地质灾害类型,常见于丘陵和山区。一般而言,滑坡是几大块或整块岩体或土体相继滑动,表现为长期、缓慢、间歇性的滑动,它的过程甚至可以长达几年、几十年。滑坡滑动的岩体、土体是可大可小的,大的可以达到几十万立方米,小的仅有百十立方米,破坏力极大,一旦发生大规模的滑坡,其周围的村镇、交通、农田以及江河等都会受到致命性的破坏,不仅会对广大百姓的生命财产安全造成严重危害,同时还会为国家建设造成严重损失。在世界上,我国是受滑坡影响比较严重的一个国家,我国中南、华北、华东、西北以及西南等地都是滑坡常发生的地区。

2滑坡产生的原因

在地质因素的影响下,我国山区滑坡地质灾害非常严重。由于地形地貌、地质条件变化,坡体土层出现的大面积滑落,对山下的人、物及建筑物造成了毁灭性的打击。要想有效防治滑坡,就必须对滑坡产生的原因进行分析,并且探索出有效的防治措施。总体上来说,之所以会发生滑坡这种地质灾害,其原因共包含以下几方面:第一,地质条件。由于一些山区地质条件、自然地貌等因素影响,滑坡地质灾害经常会发生;第二,降水因素。暴雨等灾害性降水冲刷斜坡,将会对斜坡的稳定性造成不良影响,从而引发滑坡;第三,人为因素。土坡两侧被挖掘后,出现了大深度的沟道,地表原来的构造被破坏,极易造成滑坡地质灾害的发生。

3常用的勘查技术手段

3.1高密度电阻率法

该法主要是指利用岩层具有导电性的特征,在测量电阻率时,在稳定电流条件下,岩层会呈现出电流分布规律,此时技术人员即可利用该规律对岩层内部结构进行判断,并在其基础上,结合岩层内部力学结构的情况对是否可能发生滑坡进行判断。从其原理上来看,高密度电阻率法与普通电阻率法并无很大差异,其不同之处主要在于观测密度不同。我们可以将其看成是点剖面法、电测探法二者的结合,其优势主要体现为这几方面,第一,方便且高效,在其帮助下可以一次性将勘查任务完成,第二,可以多极扫描,收集勘查数据更加全面,第三,可以实施自动化操作,这样即可避免由人为操作造成的失误。

3.2GPS勘查

在滑坡地质灾害发生之前,一般都会有一些预警,比方说坡面层、土层可能会有一些位移变化发生。所以,技术人员可以利用先进手段对其实施监测,展开预警。例如,利用GPS物探技术可有效监测岩层的位移情况。也就是说,可以在坡面上设置不同监测点,然后借助于GPS设备对设置的监测点坐标实施连续监测,再在其基础上绘制坐标滑移的趋势图,这样技术人员即可根据图表展示的滑移情况,对滑坡地质灾害的发生率进行判断,提前将防治工作做好。

3.3浅层地震影像法

在应用该法时,反射波最佳偏位移技术为其核心技术,在勘查过程中,实施该法进行勘查,会用到折射波、反射波、有规律的面波等,并且不同波的分析自然也是不同的,举个例子来说,折射波比较适合在波组抗差异比较大的条件下应用,工作人员可以按照反射波回传时间上的不同,针对反射界面实施深度分析,并且在其基础上判定出反射界面的实际情况,最后得到滑坡发生的概率大小;而反射波则在浅层基岩层快速探测、覆盖层速度比较稳定的区域中应用,工作人员一颗按照同轴数量特征来分析界面倾角、上覆介质速度等内容。

4滑坡地质灾害的防治治理措施

对滑坡地质灾害进行防治的目的在于消除滑坡的危害,需要以滑坡防治原则为依据,尽量避让,尽可能的采取措施来预防,尤其是一些大型滑坡。但并非所有滑坡皆可避免,对于那些很难避免的滑坡,我们只能采取措施进行治理,尽量将其根治,不留有后患,既要稳定滑坡,同时还要每月投资。具体来说,防治滑坡的思路为:增加阻滑力或者减少下滑力。前者的措施主要为坡脚压载,并采取多种支挡措施;后者则主要根据滑坡发生的内部因素采取一些工程措施,比如排除地表水与地下水、在滑坡上部进行削坡、减载等。

4.1开挖清除

所谓开挖清除,是指对大部分或整个滑坡岩土体进行开挖和清除处理,该法主要适合在规模和厚度都不大的小滑坡之中。完成开挖清除处理后,即可达到解除后患的目的。但是需要注意一点,要对开挖之后的后边坡岩土体稳定性进行核算。由于开挖之后地表的植被条件、临空条件都发生了变化,此时必须根据实际情况选择坡面防护措施、支护措施,以避免由此诱发新的滑坡。

4.2截水排水

斜坡失稳时间一般都发生在暴雨季节,或者在江河水库水位涨落时期,或者与某种事故引发地下水活动异常有关。由此可见,滑坡的发生、发展之中,水是最为重要的影响因素。排水的目的在于降低坡体地下水位,同时减小渗透压力,从而避免渗流破坏的发生,减少滑坡上发生作用的静水压力,减少地表径流在坡面上造成的破坏,促进滑坡稳定性的提升。地表排水共包含三项措施,其中截是指在滑坡外缘设置截水沟,对滑坡之外的地表水进行拦截,使其不能进入到坡体的范围之内;防则是指通过适当防渗措施对进入坡体之内的地表水、降雨进行处理;排则是指借助于自然沟谷,或者重新建设排水沟系,快速地将地表水排出坡外。

4.3削坡减载、压脚

这项措施的作用在于降低滑坡的下滑力,并且增加阻滑力。虽然单独使用削坡减载的方式,或者单独使用压脚的方法都可以使滑坡的稳定性得到提升,但是实践过程中一般都是将二者结合使用,这主要是因为后者可以获得前者的填料,同时后者还能在堆弃场地上提供支持,这样土石方就能达到很好的平衡。一般滑坡在削坡减载中以滑坡上部为重点,否则就不会对治理滑坡起到任何作用。压脚一般在坡脚空间比较大的滑坡中适用。

4.4抗滑挡墙

与一般挡土墙一样,抗滑挡墙凭借其材料、结构等不同,表现为恒重式挡墙、重力式挡墙、扶壁式挡墙等不同类型。挡墙设计以不倾覆、不滑动、无较大沉降变形、强度足够等为原则,抗滑稳定安全系数要在1.3及以上,抗倾覆稳定安全系数则应在1.5及以上,基底压应力的平均值应该在地基承载力以下,墙体正压力要在墙设计抗压强度、抗拉强度以下,剪应力则不可超过墙体的剪切强度。为了确保挡墙安全,在计算土压时,要对比主动土压力与挡墙滑坡推力,其中较大的数值即挡墙设计土压力荷载。

4.5抗滑桩

抗滑桩比较适合用在滑面明显并且滑床基岩比较完整的滑坡。一般来说设置在滑坡前,具体设置在滑体比较薄的地方,这样就可以对抗滑段的抗滑力进行有效应用,从而减小在桩上滑坡推力的作用,减小桩的埋深与截面,从而降低工程造价。另外,按照垂直于滑坡的主滑方向对抗滑桩进行成排的设置,可以借助于材料强度,体现出较大的抗滑能力,抗滑效果非常明显,并且布置起来也比较方便,造成的施工扰动比较小,是一种简单快捷的施工方式。

4.6阻滑键

如果滑坡的滑面单一、清晰,抗剪能力比较差,上下岩体比较完整,此时可以沿着滑坡的滑面进行开挖,挖出几条与滑动方向垂直的平硐,再用混凝土进行回填,形成一种抗滑键槽的形式。抗滑键的设置数量、断面尺寸都要通过详细的计算确定。在分析稳定性的过程中,如果可能失稳,可以剪断阻滑键。

4.7锚固支护

目前,在滑坡治理工作中锚固支护的使用非常普遍,依据锚杆的材料、所用的施工工艺、是否存在预应力等,可分成不同的类型,常见的类型有预应力锚杆、普通砂浆锚杆、预应力锚索等。上述锚杆、锚索通常与坡面钢筋混凝土格构、抗滑桩、柱板式或桩板式挡土结构等结构配合起来应用。

5结语

如上述分析,在对滑坡地质灾害进行防治治理的过程中,需对可能诱发滑坡的原因进行探究,并根据当地的实际情况,如气象条件、地下水分布情况等,探索出相应的防治措施,从最大程度上减少对人们生命财产造成的危害。总之,滑坡勘查与治理的目的在于减轻或消除可能引发的危害,为群众的生命财产安全提供保证。在以往的防治治理工作中,我们有成功也存在失败,成功时可彻底根治,不留有后患,失败的根源则在于对滑坡的认识度不足,采取的措施不当,甚至造成了更大的灾害。总结以往的经验,人们探索到了一套综合性治理措施,成功防治治理了很多滑坡地质灾害。

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作者:龙键鹏 单位:广东省水文地质大队

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