山区滑坡灾害与防治对策

2022-09-11

滑坡是山区建设中最常见也是危害最大的地质灾害, 研究山区的滑坡灾害与防治对策具有很重要的现实意义。

1 滑坡的机理与产生的必要条件

1.1 滑坡的机理

从滑坡的运动形态看, 一般包括以下过程:岩土体由于地表及地下水活动、河流冲刷、人工切割等外部因素的影响, 在坡体内产生蠕动变形, 并不断扩大形成主滑段, 然后牵引后部形成拉张裂缝, 由于滑动面的贯通, 主滑段和牵引段的推力造成前部的挤压, 进而产生整体向前滑动, 寻找新的平衡, 并在下方逐渐稳定和固结。可进一步分以下几个发展阶段。蠕动阶段:指主滑带发生蠕动变形, 后缘有微裂缝。整个阶段的稳定系数在1.5以上;挤压阶段:滑坡前部抗滑体明显受到挤压, 牵引段有小量移动, 后缘有不连续张开裂缝。整个阶段的稳定系数在1.1~1.15左右;微动阶段:主滑段已在明显移动, 后缘的张性裂缝继续下错, 边坡两侧出现羽毛状压扭性裂缝, 前部显露隆起现象。整个阶段的稳定系数在1.0~1.0 5左右;滑动阶段:滑坡时滑时停, 后缘的张性裂缝全面贯通, 边坡两侧出现连续性压扭性裂缝, 前部出现压扭性裂缝, 随后形成滑坡的大滑动。整个阶段的稳定系数在1.0以下;滑带固结阶段:滑坡体在新的位置分散弃置, 滑体随着岩土的推挤, 裂缝逐渐闭合、充填, 滑带重新固结, 并慢慢稳定下来。整个阶段的稳定系数又恢复到1.0 5~1.1 5以上。

1.2 滑坡产生的必要条件

滑坡产生的必要条件有:地层岩性构造:即边坡岩土体构成滑坡物源, 其内必须存在一定的软弱结构面及软弱层。对岩层滑坡来说还有层状、碎裂、散体等地质构造控制;地形地貌:即边坡岩土体分布的地形地势不利于该岩土体的长期稳定;水文地质条件:地表水、地下水活动在滑坡形成中起着重要的作用, 在暴雨多发区或异常降雨地区中, 降雨为滑坡发生提供了有利的诱发因素。尤其是对滑坡的软化作用和降低强度作用最为突出;人类工程活动:包括切断顺向坡岩层竖向支撑脚、挖去碎石土被动区土体, 斜坡顶加荷、破坏原有坡体的水理性质、爆破震动为诱发因素。

2 山区滑坡产生的影响因素

2.1 物理因素的影响

影响滑坡形成的物理因素主要包括气象因素、水文因素等, 气象因素中最主要的是大气降水和融雪水渗入, 造成坡体加载和滑移面抗滑力降低, 特别是每年4~7月份, 恰值山区融雪季节和雨季, 融雪、暴雨及持续时间较长的降雨渗入地下, 使斜坡土层饱水程度明显增高, 导致坡体重力加大和抗滑力减小, 当其拉张分力大于抗拉分力时, 就导致了滑坡的发生, 气象因素在滑坡形成中虽属外部影响因素, 但它对于受力条件处于极限平衡状态的斜坡明显起着诱发滑坡形成的作用, 因为降水渗入地下后除明显增加斜坡的重量外, 还可以在滑移面形成过程中起重要作用, 降水渗入地下后沿黄土垂直节理和裂隙由高处向低处流动, 当其长期作用和润滑于一个结构面时, 斜坡体内这一位置就会形成软弱结构面, 进而发展成滑移面, 导致滑坡的发生。

2.2 水的影响

从地层岩性分析, 碎石类土不易产生滑坡, 粘性土在受水作用后易产生滑坡, 基岩中页岩、泥岩、千枚岩、泥灰岩、云母片岩易风化及遇水软化, 易产生滑坡。滑坡的产生与水的作用有密切关系, 水的作用包括降雨、地表水和地下水等三个方面的作用。实践证明, 滑坡多集中在降雨量多的年份发生, 而且很多滑坡是在雨季发生的。地表水下渗增加了斜坡土体的含水量, 使土达到塑性状态, 降低了土体的稳定性。当水渗入隔水层时使层面问摩擦力和内聚力降低, 造成斜面坡失稳而下滑。地下水浸湿斜坡, 使土石体的容重增加, 浸湿范围加大, 浸湿程度加剧, 显著地降低了土石体的抗剪强度, 地下水位的升降, 还会产生很大的动水压力与静水压力, 地下水还能溶解土石体中的易溶物质, 使组成斜坡的土石体成分和结构发生变化, 导致滑坡的产生。

2.3 人为活动的影响

人为因素主要是过度放牧、滥伐森林、在山坡上挖沟围草库轮、挖中草药等人类活动造成的植被破坏, 以及局部地段的坡脚开挖、人工切坡削坡过陡、矿山开采、坡后加载及爆破振动等。填筑路堤加载也可能引起斜坡基底滑动形成工程滑坡。此外, 工程地质勘察深度不够、采取工程措施不力、施工方法不当、支挡不及时、地表排水不畅或工程质量存在问题等。这些因素不仅造成生态环境的破坏, 而且导致坡体受力的失衡和斜坡稳定性破坏, 引发或加速加剧滑坡的形成。

3 山区滑坡的防治对策

3.1 山区施工注重讲究施工工序与方法

对可能发生工程滑坡地段的高边坡的建筑施工, 应尽量选择旱季施工。因建设工期所限, 必须进行雨季施工时, 应做好施工组织设计, 加强施工技术监督管理。对建筑工程, 应严格控制采取“自上而下、分层 (分段) 开挖、及时支护”及“先锚后挖、快速筑挡”的有效施工工序及方法。在排水方面, 截水沟是经常采用一个方式, 具体做法是应设在滑坡可能发展的边界5m以外, 收集滑坡体以外或路基以外的地表水, 应予拦截引离, 采用浆砌片石铺砌。其二是采用坡面平台沟, 采用浆砌片石加固, 收集每层的坡面水, 通过纵向排水, 把水尽快汇集、引入到截水沟中, 其作用是分层拦截地表水, 避免由于汇水面积过大而引起的边坡冲刷破坏。

3.2 采用抗滑挡土墙和抗滑桩

抗滑挡土墙是目前中小型滑坡中应用最为广泛而且较为有效的措施之一, 采用抗滑挡土墙时, 应根据滑坡的性质、类型、自然地质条件、当地的材料供应情况等条件, 综合分析, 以期达到整治滑坡的同时降低整治工程的费用。采用抗滑挡土墙整治滑坡, 对于小型滑坡, 可直接在滑坡下部或前缘修建设抗滑挡土墙, 对于中、大型滑, 抗滑挡土墙常与排水工程、刷土减重工程等整治措施联合使用。抗滑桩是穿过滑体深入滑床以下稳定部分以固定滑体的一种桩柱。

3.3 降低人为影响

山区滑坡灾害近年频繁发生, 并有日趋加强之势, 是受多种因素制约的, 其中人为不合理地利用地质环境, 导致斜坡受力条件的改变, 也是其中一个非常重要的原因。为此建议:在山区要根据草场的载畜量合理发展畜牧业, 切忌盲目发展和过度放牧, 禁止在山坡上挖沟围草, 严禁开挖中草药破坏草场植被, 严禁滥伐森林、矿山开采、修建山区公路和山区其它人类工程活动必须进行地质灾害危险性评估, 经过充分论证, 在具有保护生态环境不发生明显改变的措施和前提下, 合理开挖和施工, 防止由人为原因诱发或加剧滑坡灾害的发生。

总之, 我们就应以科学的态度, 严肃认真地进行工程地质和水文地质勘察工作, 查明产生滑坡的诸多因素及其主导因素, 只有在详实可靠的工程地质、水文地质勘察资料的基础上才能制定出经济、合理、有效、安全、可靠的滑坡治理方案。

摘要：工程滑坡是建设山区等工程活动中诱发的一种常见地质灾害, 其工程整治耗资较大。介绍了滑坡的机理与产生的必要条件, 分析了造成山区高速滑坡的原因, 总结了滑坡的防治措施。

关键词：工程滑坡,形成机理,防治对策,灾害