滑坡灾害预防论文

2022-05-12

第一篇:滑坡灾害预防论文

我国山体滑坡地质灾害监测技术研究

摘要:我国地理环境复杂,地质灾害频发,每年因地质灾害造成的死亡和失踪人数约占自然灾害的三分之一,山体滑坡灾害是危害最大和频率最高的地质灾害。本文主要从山体滑坡灾害监测和预警技术方面进行研究,重点提出研发有关的山体滑坡智能监测预警系统,打破困扰监测行业多年的瓶颈,对山体滑坡等地质灾害的防治工作具有一定的指导意义。

关键词:山体滑坡;监测;地质灾害

一、研究背景

(一)山体滑坡对我国国民经济和人民群众生活危害巨大

我国疆域辽阔,地质环境和自然地质条件复杂多样,且地质灾害具有分布广、类型多、频度高、强度大等特点,地震、崩塌、滑坡及泥石流等已经成为对我国最大的地质灾害。据统计,我国年均发生滑坡等地质灾害2万余起,受灾人口90多万,经济损失达20-60亿元。滑坡、地震、泥石流等已成为对我国危害最大的地质灾害,严重影响国民经济的发展及危害人民生命财产安全。

(二)传统地质灾害监测方式弊端明显

最早期的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的监测方式主要是根据人工观测地表变化特征、地下水以及周围动植物的异常来推断确定其发生的可能性,简单原始,准确性极差;二十世纪以来,随着设备的发展及地质学科的系统化,对于地质灾害的监测主要依靠地质工作者利用实验监测的方法,如重力测量法、特殊大地测量法、地下水位测量法、液体静力水测量法、地下钻孔倾斜法、近景摄影测量法等,虽然这些传统的方法在研究预测滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害中发挥了积极的作用,但它们都有共同的弊端:受气候条件及地形通视影响不能持续监测、自动化程度低、人力投入大、数据难及时处理且监测周期过长等。

(三)国家大力推进山体滑坡等地质灾害的防治工作

2011 年国务院发布《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》,决定指出地质灾害的防治要加强监测预报预警,完善监测预报网络,加强预警信息发布手段建设。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》也把构建重大地质灾害保障体系作为重点领域及其优先主题。2020年自然部发布《关于做好2020年地质灾害防治工作的通知》,文件加强防灾减灾能力建设,地灾防治重点;加强趋势预测和监测预警。

二、山体滑坡地质灾害监测技术的研究

随着科技的发展,对山体滑坡的监测技术获得了极大提升,并产生了许多新技术,如 3S、GPS、TDR、仪器仪表监测、CT、遥感监测和空间遥测等。山体滑坡监测已经从传统人工监测模式渐渐转变为自动监测模式,大大减少工作人员的工作量,提高了监测效率。如何实现对滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害更智能化的监测,使监测技术逐步向网络化、自动化、实时化、高精度及全天候的方向发展,将成为地质灾害防治领域新的目标。

(一)山体滑坡等地质灾害的监测设备的研究方向:

1.利用定位技术,各种传感器以及数字摄影技术等,根据滑坡监测的要求和特定环境,实现监测的持续性、高精度、实时性;

2.采用现今最高端的通信方式,完善已有的网络和传输系统的同时,实现数据无线传输,确保数据传输的稳定性、可靠性及长期性;

3.研制能耗低、可靠性高、稳定性强的设备,实现数据自动化采集、智能化控制,确保能够适应野外的恶劣环境;

4.在电源供电方面,最大限度利用自然能源,开发太阳能技术以满足监测系统的供电需要;在滑坡控制系统中,实现控制芯片对山体滑坡数据的处理与分析。渐渐实现系统的智能化、自動化,为预警山体滑坡提供精确的数据参考。

(二)山体滑坡智能监测系统展望

在受山体滑坡等地质灾害威胁的地区,安装具有智能监测功能的装置,对地质环境24小时动态监测,当山体发生滑坡时,设备将山体的变形情况传输到数据采集处理器,经过数据分析,当数据达到警戒值时,数据中转站立即发出警报,并将报警点的情况以短信形式发送给相关人员。要实现这样的工作原理,对位移数据的监测和传输是滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害防治研究的核心。因此,山体滑坡智能监测系统解决的需要解决以下关键技术问题:

1.滑坡监测参数选择及多参数协同预警问题。智能监测技术一般采用单一阈值模型进行简单的判断,以变形或者雨量等因素达到某一阈值后进行对应等级的预警滑坡预警,同时根据岩石受力过程的应变、破裂时产生的局部地磁场异常变化的研究成果,以磁场强度、倾斜角、加速度为滑坡监测主要参数,降雨量为辅助参数,结合多参数协同预警算法,对滑坡的孕育、发展进行跟踪预测预警。

2.滑坡监测设备不间断监测与供电问题。目前主流的监测设备以GNSS接收机为例,采用拉线供电或光伏发电模块作为电源,为了降低功耗,减少设备损耗,通常是0.5~2小时监测一次,这将直接导致对于突发型滑坡和崩塌等突发性地质灾害无法获取有效监测数据,产生漏报预警信息的严重后果。

3.数据传输问题。监测数据需要通过传输技术传递至下一级,进行分析或预警,北斗、GPS、GIS的数据采集终端,设备成本高,传输准确性受卫星数量影响,目前存在一定局限性;无线传感器网络(WSNs),当节点停止工作,网络拓扑结构也会因此发生变化,数据采集的有效性会受到影响。

4.设备集成度和体积问题。目前滑坡参数监测装置,多以在监测点布设传感器,通过串联或无线连接组网,再辅以供电、信号传输等设备在现场组装而成,设备零部件多、体积大、施工难度和故障排查难度大。

三、结束语

本文阐述了山体滑坡造成的危害、滑坡监测的必要性,设计了一款山体滑坡智能监测系统,对山体进行共全天候监测,数据共享和传递,使地灾防治人员对地质灾害作出高效应对,在节约成本和排除灾害方面发挥重要作用,是地质灾害监测领域的一次重大革命,能在灾害发生前赢得宝贵的时间,是抵御山体滑坡灾害的有效手段。该系统除了适用于滑坡、斜坡,还适用于矿区、地震带、铁路沿线等区域,对我国地质灾害防治工作具有重大意义,还是很值得我们进一步探索的。

参考文献:

[1]王泽民,林晓焕,许冠芝.一种新型山体滑坡监测系统[J].理论与方法,2019(5):35-39.

[2]李亚玲,苏海峰,李铭全.滑坡监测方法研究综述[J].西南公路,2015(4):153-156,164.

作者简介:

陈羽玲,广西理工职业技术学校。

作者:陈羽玲

第二篇:山体滑坡地质灾害分析及工程治理

摘要:在我国,山体滑坡是一种多发性的地质灾害,这种灾害的破坏性极大, 在发生的过程中还常常伴有并发性灾害,对人类的生命和财产安全造成重大威胁,严重影响着国家经济建设地顺利开展社会的稳定发展,为此,深入开展对山体滑坡地质灾害成因的研究,并依据成因积极探索治理措施是减少灾害发生的重要举措,对保障人们的生命和财产安全,维护社会安定,促进经济建设的顺利进行有着重要意义。

关键词:山体滑坡;分析;工程治理

山体滑坡是一种危害性极大的地质灾害,在经济快速发展的今天,这种灾害发生频率的不断增加引发了社会的普遍关注,在山体滑坡的成因研究中,我们发现,人为原因在其中占有很大比重,并且,由于人为原因所引发的山体滑坡所造成的危害性更大,这显然又是人们破坏生态环境所引发的恶果,为此,我们有必要深刻反省,努力探索山体滑坡的成因与防治措施,力求减小山体滑坡的危害性和发生频率,为人们生活的安全性提供更多保障。

一、山体滑坡概述

山体滑坡是指,在地球重力的影響下,山体斜坡上的一部分岩石由于松动而沿着山体的软弱结构带发生向山体下方整体移动的现象,期间,岩石的下移还会夹带大量的碎石和泥沙,造成严重的危害。这种地质灾害比较常见,除了自然原因的引发之外,人为原因也是引发山体滑坡的一个重要方面。

在我国的范围内,西北部和西南部的山地和丘陵地区是山体滑坡的多发区,这些地区山地集中,地质结构复杂,一旦发生山体滑坡,灾害就有可能引发大片山体的集体滑坡现象,由此而造成的人员伤亡和财产损失不可估量,严重的山体滑坡还可能造成农田的大面积损毁,河流的截断,甚至是整个村庄被吞没,严重威胁着人类的生命安全。

二、山体滑坡的成因

(一)自然原因:1、地质构造。拥有完整而稳定的地质构造的山体是不容易出现山体滑坡的,而一旦山体稳定的地质构造被打破,各种构造面就会对山体斜坡的岩石和土体形成切割作用,促使斜坡上岩石和土体转变为松散的、破碎的不连续状态,这种不稳定的地质结构就很容易在重力作用下出现下滑现象,研究表明,地质结构的变化通常是山体滑坡灾害发生的重要前兆。2、岩石性质。岩石是山体构成的主要成分,岩石的性质对于山体的稳定性有着重要影响,如果岩石本身结构松散,或者受到外界风荷或水化作用的影响而致使抗剪强度下降,岩石的稳定性受到破坏,山体出现滑坡的概率就很大,例如,山体滑坡形成的一个重要基础就是软弱岩土的存在。3、地形地貌因素。一定的坡度和特定的地貌部位是山体滑坡形成的两个主要条件,在山体坡度较大的地区,重力本身就对山体岩石的作用性很强,如果再遇上恶劣的暴雨天气,山体的稳定性就会瞬间瓦解,很容易引发山体滑坡的出现。4、大量的降雨。降雨的集中很容易破坏山体的稳定性,一方面山体在经受了大量降雨的冲刷后,自身稳定的土壤和岩石结构受到破坏,另一方面,大量降雨提升了山体地下水含量,地下水静动水压的变化也影响了山体的稳定性,再者,山体的土体会吸收降雨中的大量水分,导致自身重量大幅增加,增大了下滑的可能性。

(二)人为原因:1、对山体植被的破坏。植被具有坚固土壤、截流雨水的作用,相对于没有植被的山体而言,长有植被的山体的土壤结构更加稳定,遭受雨水冲刷的力度更小,山体滑坡发生的概率就小,但是,随着人们对经济利益的盲目追求,山体植被遭到了严重破坏,减弱了山体对自然灾害的抵抗力和承受力,引发山体滑坡的不断发生。2、开挖坡脚。坡脚是山体的重要支撑,坡脚遭到破坏,山体的稳定性就会显著下降,随着经济建设的全面开展,道路修建、工厂建设等工程的施工都需要挖动山体的坡脚,有些工程甚至不惜采取爆破等强行手段,这样,山体坡脚遭到严重破坏,山体的稳定性急剧下降,山体滑坡的发生几率大大增加。3、工业废水的大量排放。为了保护城市环境,许多污染性的工厂往往迁往郊区,如果大量工厂集中在山体附近,工厂排出的大量废水就会不断地流入山体,深入山体岩石的缝隙,对岩石结构造成巨大的腐蚀危害, 另外,山体边坡也会因此逐渐变得松散,长期下去,就很有可能引发山体滑坡。

三、山体滑坡的治理措施

(一)修剪截水沟和排水沟:水是山体滑坡的重要诱因,为了减少山体所遭受的水害,我们需要在山体滑坡边界修建截水沟,阻止外界地表水和工厂废水进入山体,还要在山体的坡面上修建排水沟,使山体表面的水能够被及时导流并排出,特别是在雨量充沛的季节,排水沟的修建能够显著减少雨水的渗透,保护山体岩石的稳定性,,这样,山体的水害减少了,稳定性增加了,山体滑坡的发生概率就大大降低了。

(二)修建挡土墙:挡土墙的修建是一种十分多见的山体滑坡的治理措施,在山体滑坡的边缘地带修建挡土墙能够显著增强坡体的稳定性,挡土墙的修建需要以滑坡的推力为依据进行科学合理的设计,选用的原材料可以是块石、条石、混凝土、钢筋等,其中常见的挡土墙有混凝土挡土墙、钢筋石笼挡土墙等,它们在山体的防滑和加固方面发挥着重大作用。

(三)稳定边坡:山体边坡的稳定性对于山体的整体稳定性有着重要影响,为此,我们需要采取措施加固山体边坡,一方面,通过大量植被的种植,减少山体的水土流失,增强土壤的稳定性,另一方面,通过开挖坡度,对坡度较大的山体进行改造,减轻山体自身重量,减缓坡体的陡峭程度。

(四)加强对山体滑坡高发区的监测:加大监测力度是预防山体滑坡的重要措施,借助先进的仪器和技术加强对山体结构、岩石性质、山体水文及当地气候条件的监测,一旦发现可能引发山体滑坡的因素出现,就要马上采取预防措施,并做好应对准备,争取将山体滑坡的危害降到最低点。

结语:综合上述分析可以发现,山体滑坡的发生是自然因素和人为因素共同作用的结果,特别是在生态环境破坏严重的当今时代,人为原因在山体滑坡的诱发中具有巨大的推动作用,但是,相比于自然因素的不可控性,人为因素是可以通过改变人类的行为方式来避免和杜绝的,因此,只要我们人知道山体滑坡的巨大危害性,自觉约束自身行为,相信山体滑坡的治理一定会取得重大进展。

参考文献

[1]庄淑娜.山体滑坡地质灾害的成因与综合治理措施J.河南科技.2014(09):184-184

[2]赵立峰. 山体滑坡地质灾害成因及治理措施J.四川水泥.2015(09):87-87

作者:杨子良

第三篇:高边坡地质滑坡灾害治理途径探析

摘 要:随着经济的发展,各种工程项目的建设也在不断增加,由于工程受多方面因素的影响,有时会发生地质滑坡灾害,造成人员的伤亡和材料的损毁。为了避免不必要的损失,必须要在工程进行过程中进行相应防护,从而控制灾害的发生。文章从高边坡地滑坡的原因着手分析,介绍滑坡灾害的有效治理途径。

关键词:高边坡;滑坡;灾害治理

滑坡产生的主要原因是受重力作用或地下水活动的影响,当滑坡面上的剪应力超过滑坡面的抗剪力时,斜坡上土层或者砂石就会大量滑落。滑坡现象的出现往往会造成人员伤亡或产生经济损失,容易阻碍交通或导致工程建设无法顺利进行,有时甚至会造成毁灭性的灾难。因此滑坡灾害的治理和防治有很大的社会意义和经济意义。

1 滑坡原因分析

高边坡地质滑坡具体可以根据坡体体积、滑动速度、滑坡规模等标准分为多种,每一种出现的地区、发生原因、规模等都会有所不同。其中较为常见的滑坡主要有崩坡积层滑坡、基岩滑坡、膨胀土滑坡,划分标准主要是岩石性质和组成物质。在进行滑坡灾害治理时,必须根据不同情况的滑坡进行分析,才能够制定有效的防护策略。

1.1 崩坡积层滑坡原因

该种滑坡比较经常发生在山麓地带,灾害发生的范围较小,但由于滑落岩石的速度较快、突发性强,因此在发生时一般不容易避开。滑坡的地貌为圈椅状,岩石裂痕等发育都比较完整。在滑坡发生后,坡面发生的变化较大,会出现明显的推移。滑坡发生时如遇到大量降雨还可能发生泥石流灾害,产生更大范围的破坏。

1.2 基岩滑坡原因

该种滑坡一般发生规模较大,横向可以达到数百甚至上千米,纵向能够达到数十米甚至数百米。基岩滑坡的滑动速度较慢,如果滑动过程中受到抗滑因素的影响有可能进入休眠状态。基岩滑坡在发生之前或发生初期不容易被人所察觉,又因为其发生规模大,因此一旦发生则会影响巨大,并且造成较大程度的人力物力损失。通常基岩滑坡造成较为严重的后果是导致地下水改道、泉水枯竭,此类问题会对居民的日常用水造成很大的影响,如不及时治理,还会影响农作物的灌溉和植被的供水。

1.3 膨胀土滑坡原因

该种滑坡一般出现在丘陵地区或阶地区,一般会在某个地带较为密集。膨胀土边坡土质在潮湿时粘性很强,但遇上干燥天气则容易过于干燥从而导致龟裂,破裂的缝隙影响了土体本身的整体性,因此在遇到雨天时,雨水很容易灌入到缝隙中,使得土体之间的缝隙进一步变大。当膨胀达到一定程度时,则会发生滑坡或坍塌。膨胀土滑坡发生时滑动较为缓慢,因此一般造成的影响也较小。

2 滑坡灾害治理途径

高边坡地质滑坡属于自然灾害,人为无法完全避免灾害的发生,但是一定的防护措施能够减少灾害发生的次数,并且缩小灾害面积。灾害的治理也能够尽可能的减少损伤,避免二次滑坡的情况出现。在应对高边坡地质滑坡灾害时,需要做好提前防护,目前较为常见的治理方法有排水防治、力学防治、支挡防治和改善土质。

2.1 提前防护

在遇到滑坡灾害发生时,必须要注意以下几点:如果防治人员正处在滑坡发生的坡体上时,必须要保持冷静,找寻安全地段迅速撤离,在移动时只能往左右方移动,上下移动都会加大危险。在滑坡发生之前或发生过程中,如发现异样必须要通知周边人员撤离。以上注意点能够减少滑坡灾害对人员的影响,减少损失。在进行滑坡治理之前,需要先做好相应的防护措施。常用的方法有以下三种:

①在需要治理的边坡地山顶开挖一个约12 m的N字形排水沟,挖好的排水沟能够使地表水或雨水不渗入到整治区域,从而保证防治的顺利进行,同时还可以确保防治工作人员的安全,避免再次坍塌的情况出现。

②高边坡地滑坡治理的工作环境海拔较高,一般都在数十米到数百米,并且由于整治的坡面倾斜度较高,因此治理的难度大,对治理人员的技术要求也较高。进行这种危险程度较高的治理必须要保证速度足够快,否则治理人员的安全和防治工作的完成都无法得到保证。在锚杆、铆钉和加固作业期间,可以用特殊工艺来减少防治人员的工序。

③在治理过程中,需要进行全天候的监控和测试,监控方法可以将传统与现代科技相结合,常用的监控工具有现代安全报警传感器,科技设备的使用能够实现再次滑坡的预警,还能够掌握到滑坡地质运动的规律,从而更有利于治理工作的进行。传统的监测手段在治理过程中也同样适用,一般是将一些容易断裂的物品放置在滑坡地断裂岩石之间,并且将两端固定住,观察其变化。如果此类易断裂物品断裂,则可以判定为滑坡地仍在运动,防治人员的工作需要非常小心,加强防护措施。如果没有断裂,则说明山体处于静态,防治人员的工作处于安全状态。

2.2 排水防治

滑坡灾害的出现和水有很大的关系,水是导致滑坡出现的最主要因素,因此为了避免水对岩石土层造成影响,必须要设置排水系统,主动将水引流出去,从而消除水对边坡地带的威胁。排水能够降低土层空隙中测水压和动力水压,一定程度上控制土体的软化或溶解程度。常用的水治理方法有四个方法:

①要在滑坡坡体可能到达的地方设置防护,一般是设置环形的盲沟,能够在滑坡发生以后及时对滑落的坡体进行堵截,控制灾害范围的扩大,从而减少损失。

②对滑坡区内的自然沟谷进行利用,让水能够从中排出,在没有自然沟谷的情况下也可以修筑盲动,利用人工措施更方便水的排出。

③在容易出现滑坡的地面种植草皮等植被,加固泥土岩石的稳固性。还可以在滑坡上游水流较急的地方修筑水坝,改变水流的流向同时还能控制水流的速度,减小水流对滑坡地的冲击力。

④可以用粘土等粘性较大的物质将滑坡地岩石上的缝隙填充起来,加大坡地岩石的紧密性。

以上四种方法的应用能够有效的将地表水引流到滑坡坡体之下,减少水对坡体的影响,从而防止滑坡灾害的发生。

2.3 力学防治

力学防治主要是通过减荷反压,让滑坡体的抗滑力更强,这种方法的在滑坡防治中有很广泛的应用,并且其效果也较为显著。所谓减荷就是让滑坡体自身的下滑力降低,使其不容易下滑或下滑速度变慢。一般的操作是对滑坡体的后缘进行削减,还可以减缓滑坡的坡度。一般只使用减荷法无法达到很好的效果,因此需要结合反压法进行放滑坡措施的实行。反压法主要是将削减下来的滑坡后缘对到前缘的位置,这样能够使滑坡整体的下滑力下降,同时还能提高抗滑能力,让滑坡的重心从原先的位置转移,从而使滑坡能够更加稳固。在实际操作中,减荷和反压的结合应用能够实现最好的防滑坡效果。除此之外,使用固结灌浆或电化学加固法也能够提高边边坡土层和岩体的强度,达到较好的防滑坡效果。

2.4 支挡防治

支挡防治是日常滑坡防治最常用也是应用最广泛的方法之一,该方法的原理就是对斜坡的力学平衡进行改善,使斜坡的平稳度更高。支护工程中常用的工具有挡墙、锚杆、抗滑桩,这三种工具在支挡工程中都起着很重要的作用。挡墙的基础一般设置在滑动面下部,并且要将其稳固起来。挡墙表面需要设置多个孔,孔需要连接上挡墙后部的盲沟,这样能够有效的将地表水从排水孔中排除。锚杆在使用时需要被施加预应力,抗滑力可以因为预应力的施加而增大,从而使滑坡体更加稳固,不易滑落。在支挡防护中,需要用抗滑桩对滑坡坡体进行支挡,这样可以有效防止滑坡的滑落。抗滑桩需要被固定在滑坡体前缘的桩体上,同时要保证桩体的1/3要被埋在土层中并使其稳固,否则无法达到最佳的防滑坡效果。

2.5 改善土质

改善滑动带的内土性质是运用较为广泛的防滑坡方法,该种方法需要运用多种加固方式,其中置换、排水、挤密、胶结等是主要使用的方法。这些方法的使用能够改善滑坡地的土质,使土质更加紧密有粘性,不易被冲散或分裂。其中排水主要是将土层内的水分排除,减少水对泥土的溶解,使土层能够保持整体性。挤密能够将土层整体更加紧密,不容易松散滑落。胶结主要时对土层岩石中测沉积物施压,让其中的矿物质能够溶解于水中,此时带有矿物质的水溶液渗入到土层岩石的缝隙中则能够将粘固住,形成结晶。土质的改善必须要结合多种方法进行,单一的方法很难达到提高土质强度指标的效果。

高边坡地质滑坡灾害的治理属于地质工程的一项重要内容,随着防治力度的加大,人们对滑坡灾害治理的认识也越来越深。在日常生活中,除了专业的治理人员进行定期整治以外,居住在这些地区的居民应平时就做好预防工作,在边坡地区开挖排水沟,将地表水以及雨水及时的排出,并且做好自身的防护措施,以便在灾难发生时可以自救。随着时代的发展,滑坡灾害治理的途径越来越多,实用性也越来越大,但这些成功方法的提出是建立在失败基础上的,因此滑坡治理工作需要善于总结经验,不断完善,以便更好的应对灾害,减少人力物力的损失。防治方法的强化需要与科学技术联系起来,利用新时期的技术来实现更高效率、更简易的治理操作,从而达到理想的治理效果。

参考文献:

[1] 陈磊,胡垚,余国林.油田地面工程建设滑坡地质灾害的预防[J].中国石油和化工标准与质量,2014,(3).

[2] 沈小雷,郑军华,蔡坤华.预应力锚索在高边坡滑坡治理中的应用[J].公路,2010,(9).

[3] 许强,范宣梅,李园,等.板梁状滑坡形成条件、成因机制与防治措施[J].岩石力学与工程学报,2010,(2).

[4] 李朋丽,林凯明,李家春,等.永蓝高速公路K18+000~K18+350滑坡成因分析与防治措施研究[J].中国地质灾害与防治学报,2010,(1).

[5] 聂凤军,张宁.黑龙江省莲河村滑坡稳定性评价及防治措施[J].中国地质灾害与防治学报,2010,(1).

[6] 周健,关晶晶.试论滑坡的稳定性评价及其治理[J].科技资讯,2010,(3).

作者:王石腾 林明清

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