滑坡等灾害（通用5篇）
滑坡等灾害 篇1
边坡变形破坏是一种常见的地质灾害,给人类工程活动带来十分严重的危害[1,2]。滑坡过程中,由于岩土力学参数具有不确定性,不均匀性,物质组成与地质环境的不同,常导致变形破坏形式、成因机制也不同,使得边坡变形破坏问题复杂多变、难以精确分析。同时,边坡失稳是典型的不连续动力学问题,滑坡过程中不仅存在块体的滑动,还包含块体的旋转、相对运移变形[3,4]。在对边坡进行研究时,需要考虑其介质特性随运动过程的变化,而常用的连续数值模拟方法如有限单元法、有限差分法等无法表述滑坡的运动特点,不能求解滑坡的大变形和大位移。颗粒离散元方法是针对节理破碎岩体提出的一种能考虑大变形、大位移的离散元法,具有潜在的高效率、不限制实际发生的位移量等优点,在评价边坡稳定,研究滑坡变化过程方面有重要应用前景,特别是具有滑坡征兆及现象的实例,其意义更为明显[5,6]。
争岗滑坡堆积体是一个具有明显滑坡征兆的边坡实例,目前处于雨季蠕滑,旱季稳定的临界期。通过地质勘查及数值模拟手段,对堆积体滑坡的破坏机制与滑坡可能特征进行了探讨,可为边坡的治理措施确定提供依据。
1 滑坡堆积体基本特征及失稳模式
1. 1 堆积体分布特征
如图1,争岗滑坡堆积体位于云南省澜沧江古水水电站下游右岸争岗山梁下游侧,分布在右岸哑贡沟与右7号沟之间,由于争岗沟溯源侵蚀形成了以争岗沟为界的两个相对独立区域( I、II区) ,其中I区方量( 800 ~ 1 000) ×104m3; Ⅱ区方量( 1 500 ~ 2 000) ×104m3。地貌上呈圈椅状,在高程2 915 m及高程2 706 m形成两级后缘张陷带并在高 程2 800 m和2 500 m形成两级相对平缓的台地,地形坡度10° ~ 20°,高程2 250 m以下,地形完整性差, 溯源冲沟发育,岸坡较陡,地形坡度一般为40°,高程2 100 m以下基岩出露。
1. 2 堆积体组成特征
争岗滑坡堆积体物质组成与成因复杂。表层物质多为后期改造堆积而成,出露的主要为有机质土、块碎石土及砂砾石土等,其下为滑坡体。按结构可大致分为上下两大部分,即上部松散块碎石土堆积体、下部滑坡 破碎岩体。堆 积体下部 ( 2 300 ~ 2 500) m高程部位堆积体最厚达110 m,争岗沟由于雨水冲刷厚度较浅,仅15 m左右。在堆积体底部分布一层厚度在( 20 ~ 200) cm之间的滑带土( 图2) ,并贯穿整个堆积体,是边坡的控制性滑面。
1. 3 水文地质条件
争岗滑坡堆积体范围内地下水的补给来源主要为大气降水,排向澜沧江。地下水类型主要有基岩裂隙水和包气带内的上层滞水。上层滞水主要受大气降水补给,其运移途径均较短,地表出露泉水的流量和钻孔中的水位随季节变化大,2008年( 10月底 ~ 11月初) 由于降雨量大,随后泉水的流量明显增大, 降雨量变小和降雨停止后,泉水流量明显减小。此外,由于勘探平硐的施工揭穿相对隔水层,导致泉水流量的减小和钻孔地下水位的下降。根据钻孔水位统计资料,2008年暴雨后争岗滑坡堆积体自上而下在滑体内形成( 1 ~ 9) m不等滞水层,滞水层靠近底滑面,减小了上覆滑体的抗滑力。
1. 4 失稳模式地质判别
争岗滑坡堆积体是一个多期次、复合型滑坡,早期古滑坡是由于岩体发生强烈弯曲倾倒变形并导致压裂-剪切而形成的一次较大规模的基岩滑坡。I、II区堆积体在后期改造过程中又经历了两次局部滑动,2008年( 10月20日 ~ 11月5日) 期间,古水水电站坝址区连续降雨,其中当月总降雨量达151 mm,日最大降雨量达到78 mm。持续性强降雨造成滑坡堆积体产生了新的扩展变形,裂缝明显加宽,前缘剪出口局部出现渗水现象,前缘垮塌与坡面裂隙发育( 图3) ,因此降雨是造成边坡蠕滑的主要因素。
2 滑坡灾害分析
由于争岗滑坡堆积体存在滑坡风险,利用颗粒离散元方法,采取合理的岩土力学参数和几何模型, 可分析其稳定控制因素与滑坡灾害之间的联系,了解其变形破坏机理并为加固治理措施的确定提供依据。
颗粒离散元PFC2D滑坡模型中,由颗粒和墙体两者组成模型,墙体主要用于限定滑坡边界条件,其岩土力学参数可由滑带土宏观抗剪强度标定得到; 岩土介质通过具有刚度的圆形颗粒组成,对每个颗粒设置半径、密度、摩擦系数、接触形式等,在重力作用下达到平衡后,在外力作用下导致颗粒间的接触状态产生破坏诱导滑坡的产生,滑坡过程中,对每个颗粒应用牛顿第 二定律,在接触位 置用力-位移定律[7]。
2. 1 滑动面
对于滑坡,可以用简单的滑坡滑动( 图4) 解释其力学机制。在自重状态下,滑块安全系数可写为
式( 1) 中,μs为滑面摩擦系数; c L为滑面黏结力; an、as为滑面法向与切向地震系数。
一般影响滑面黏结力因素较多,在颗粒离散元中采用刚性墙模拟滑面时难以考虑。因此考虑提高摩擦系数等效考虑黏结力的影响。
令μ's= μs+ c L / mgcosδ则式( 1) 可化为
当Fs小于1. 0时,滑块将以一定的加速度滑动。其滑动加速度为
式( 2) 中: s为下滑加速度。
如果考虑法向与切向地震作用,则滑块下滑加速度为:
显然,如果采用不考虑滑面黏结力的wall模拟边界,首先需要合理确定等效滑动摩擦系数的值。然后采用组合在一起的颗粒模拟岩土介质。如果滑块体的强度低,在滑坡过程中滑坡体会产生解体破碎,颗粒运动速度相互阻碍,相互约束,从而使得滑坡过程既有沿着滑面的滑动,又会在滑坡体内部产生相对破坏,形成局部崩塌。同时,如果滑面倾角变化,根据式( 4) 计算的运动加速度不一致,则在滑坡体上即可出现拉裂隙的分布,该过程目前只能采用数值试验进行。
2. 2 滑体性质
通过堆积体天然状态下不同含水率直剪试验, 可得摩尔库伦准则强度参数随含水量变化关系如图2、图3所示,当含水量小于15% 时,随着含水量的增加黏聚力和摩擦角均线性减小。当含水量大于15% 时,内摩擦角可基本保持29. 8°左右不变。该参数由于采用了挠动样,破坏了原有的黏结强度,因此实际采用的强度进行了适当提高。同时由于滑坡堆积体渗透率高,暴雨期在滑带土附近形成( 1 ~ 9) m水头,其影响仅限于局部。因此滑体性质可仅考虑天然含水量。降雨主要影响滑动剪切带性状,对上部滑体影响忽略不计。
在此基础上,如图7所示,建立的双轴试验模型宽高比1∶2,共包含2 746个半径在( 1 ~ 2) m的圆盘。滑体通过不同尺寸的颗粒黏结在一起模拟,其宏观力学特性取决于接触介质性质。通过一系列的双轴试验,得到岩土介质的宏观特性,利用优化方法选择与宏观试验最贴近的细观参数,作为滑体细观力学特性的介质参数。根据现有研究资料,颗粒刚度与黏结材料的杨氏模量可分别由式 ( 5) 估算得到[8]。
式 ( 5) 估算式( 5) 中,kn为颗粒法向刚度; R为颗粒半径; t为圆盘厚度; R( A)、R( B)为两个接触颗粒的半径;接触部位的等效弹性模量;不同颗粒接触的等效刚度[7,8]。
泊松比则与颗粒形态、剪切与法向接触刚度比有关,峰值强度与颗粒的摩擦系数、黏结强度有关, 需要多次尝试以使数值试验曲线与室内试验曲线相吻合。
针对争岗滑坡堆积体,在现场及室内试验基础上确定介质宏观力学特性参数分别如下: 杨氏模量E = 0. 43 GPa,泊松比μ = 0. 30 ,单轴抗压强度UCS = 1. 50 MPa,内摩擦角为33°,特别是杨氏模量位于纯土与岩石之间。
3 滑坡过程与机理探讨
采用与双轴试验相同的颗粒构成建立如图8所示地质力学模型,其所取剖面位置如图1中虚线所示,其中垂直河谷方向长度取为1 420 m,垂直向取700 m,颗粒半径取( 1 ~ 2) m,孔隙率0. 10,共生成颗粒4 367个,采用表1所示宏细观岩土力学参数进行分析,并分别计算三种黏结强度( 弱胶结,中等胶结, 强胶结) 下滑坡过程,其中争岗滑坡体属于弱黏结强度滑坡,该参数下双轴压缩试验如图7( b) 所示。
3. 1 滑坡过程探讨
争岗滑坡堆积体是以颗粒接触为主的松散介质,在长久的地质作用过程中,土颗粒具有一定的胶结能力而整体呈现出弹塑性介质特性; 但在滑坡过程中胶结能力逐步丧失,堆积体应力应变呈现非线性硬化变形特性。因此控制堆积体滑坡过程的参数有堆积体黏结力,残余摩擦系数,滑面摩擦系数。数值模拟中通过在与滑面接触颗粒上施加平均5 m水头压力模拟降雨。其中弱胶结条件下不同阶段滑坡如图9所示。可以预测,争岗滑坡堆积体滑坡启动时,根据图4所示滑块模型,当滑面倾角不同时滑面加速度不同,因此当滑面不同部位的倾角不同时滑体受力不同,倾角越大,下滑力越大,则滑坡表面更容易出现拉裂隙。争岗滑坡堆积体的底滑面倾角大致可分为4阶段,自上而下的倾角分别为33°、21°、19°、48°。当滑坡 启动时,滑坡体在 高程 ( 2 400 ~ 2 500) m部位及( 2 150 ~ 2 200) m部位产生拉裂隙,这与现场观察到的现象是相符的。其原因在于( 2 400 ~ 2 500) m高程内滑坡体底滑面从26°突变为41°,( 2 150 ~ 2 200 ) m高程滑坡体底滑面自19°转变为48°,导致滑坡体内拉应力突增造成的。随滑坡的发展,( 2 150 ~ 2 200) m高程以下滑坡体将会以崩塌的形式快速滑入河谷,而该高程以上岩体则 仍沿着滑 面继续滑 移,同时 ( 2 150 ~ 2 500) m高程范围内将会出现更多拉裂隙出现。
3. 2 滑坡速度
只有当滑体为刚性体时,滑坡才会以滑块模式滑动。但争岗堆积体主要由土石颗粒接触而成,滑坡启动后,颗粒间的胶结能力降低,因此局部的颗粒滑坡速度一方面受滑动面倾角的影响,一方面受前后颗粒的挤压碰撞作用,从而导致颗粒的滑坡速度成不规则的变化。如图8中质点6,其高程位于2 600 m滑坡体表面,在滑坡启动后一定时间内,其运动随着边坡整体下滑而不断增加; 当滑坡体前缘达到河谷后,由于前缘滑坡体速度骤降( 图10) ,对后继颗粒产生阻碍作用,滑坡速度逐渐下降。颗粒的迁移位移同样逐渐逼近于定值( 图11) 。争岗滑坡堆积体底滑面综合抗剪切摩擦系数近似取内摩擦角正切值0. 50,得到质点6最大峰值速度3. 5 m/s。在滑坡半小时后其位移已经达到稳定状态,这表明争岗滑坡堆积体的滑坡应属于低速滑坡( 10 m/s以下) ,当坡体到达近河谷部位时再以局部崩塌的形式进入河谷。
3. 3 滑坡堆积
如图12 ~ 图14所示,滑坡体在滑面的摩擦力下降原因下导致滑坡,下降过程中的动力过程又会造成滑坡堆积体解体,变成较为松散的介质。滑坡体在河谷部位形成堆积,稳定后的形状取决于滑坡体的强度特性。在低黏结力情况下,滑坡堆积体颗粒在300 s左右即完全失去黏结力,其运动的稳定状态取决于内摩擦角。中等黏结力下,堆积体在滑坡启动中的介质破碎率逐渐增加,最后稳定在60% 左右,在河谷堆积体形成了块度不等的堆积体,与低黏结力堆积体情况相比,其堆积外轮廓不规整; 在高黏结力下,堆积体沿着滑面滑动,岩体破碎率维持在25% ,只在坡表出现拉裂隙,近河谷部位出现程度较高的破坏,滑坡堆积轮廓基本与原边坡相同。
3. 4 堆积体强度的影响
在堆积体不同部位设置了20个监测点( 图8) , 并选取了其中10个进行对比发现( 图13) ,堆积体介质强度与颗粒的滑动速率密切相关,除少部分颗粒受岩体的挤压碰撞规律不突出外,多数颗粒均表明,黏结强度越高则颗粒的最终稳定时滑动的距离越小,相反黏结强度越低,稳定时运移的距离越大。位于堆积体后缘的颗粒,强度越高则滑动速度越快, 相反,位于滑体前缘的颗粒规律不明显,与处于中等强度时变形速率相比,低黏结强度时最大,强黏结强度最小,这表明前缘部位由于滑面陡,更容易产生局部垮塌,形成块体自由滚落造成的。
在运动过程中,原来水平位置相近的颗粒也产生了不等的相对变形,中等强度下堆积体后缘部位点( 2,3) 最终相对变形为13. 7 m,中部点( 10,11) 点相对变形为118 m,前缘点( 18,19) 为33. 2 m。而在低黏结强度时分别变为164 m,133. 5 m,18. 8 m,强黏结力时变为4. 8 m,15. 8 m,7. 3 m。后缘部位高海拔的变形快于滑面部位,前缘部位由于崩塌作用则可能上部位移高于底部,也可能底部质点在旋转作用下升至地表。
3. 5 滑面摩擦系数的影响
滑面摩擦的突降是造成滑坡的控制因素,在中等强度下,滑坡速度随滑面摩擦系数的降低而加快 ( 图15) 。尤其在大量的水涌入滑坡体,在底滑面附近形成动水压力的情况下,滑面摩擦系数降至接近零,此时会产生遽发式滑坡,但由于争岗堆积体的高渗透性,这种情况不容易发生。因为在水体影响滑面一定程度时滑坡已经开始启动,此时滑体将以缓慢的蠕滑开始运动,此时必然伴随着裂隙发育、泉水突涌现象。随着水体开始渗出,滑面附近的强度开始逐步增强,边坡将会再次进入新的稳定状态。
3. 6 稳定性探讨
当滑面摩擦系数为0. 60时,除位于近河谷部位颗粒因局部崩塌产生大变形外,其他颗粒位移量较小,可认为处于稳定状态,当滑面摩擦系数降低到0. 50时各区变形开始急剧增大,前缘崩塌,坡体滑移,后缘因大变形出现裂隙,边坡进入滑坡临界状态。根据争岗滑坡堆积体现状判断,滑带综合抗剪切摩擦系数在0. 50左右,而由于三维边坡效应,二维边坡计算中只有摩擦系数大于三维边坡时才可得到相同的稳定性系数。因此二维模型中滑面摩擦系数0. 60可近似与三维边坡的滑面安全系数相对应, 这也正是当前堆积体所处的状态。
为了保持滑坡堆积体的稳定性,综合其滑坡机制,滑坡参数,失稳因素,其关键是控制降雨入渗。阻断堆积体上层滞水的补给源,减少大气降雨等继续渗入滑体,坡表适当部位采用土工膜覆盖以阻隔大气降水下渗是最为有利的手段。同时,在不同部位多设置排水孔、排水沟,以有利于滑带土附近水体的渗流也可有效降低滑带土上的水压力,保障边坡稳定。
4 结论
通过对争岗堆积体的变形特征及失稳模式判断,采用颗粒离散元方法进行了滑坡体滑坡稳定性分析,探讨了岩土性质对滑坡的影响,并与现场地质调查进行了对比,探讨了相应的治理措施。得到结论如下:
( 1) 从冰水堆积体不同含水量直剪试验看,争岗滑坡堆积体的抗剪切强度与含水量密切相关,呈幂指数下降趋势。其滑坡的原因为降雨入渗在底滑面附近形成高水头,导致滑面抗剪切强度降低,在降雨一段时间后水体渗出,滑面强度增加,边坡再次进入暂态稳定;
( 2) 对争岗滑坡堆积体,暴雨影响可能会引起滑坡泥石流现象,滑面性质是控制滑坡过程的主要因素,为维持边坡的稳定性,阻断堆积体上层滞水的补给源,减少大气降雨等继续渗入滑体,坡表适当部位采用土工膜覆盖以阻隔大气降水下渗是最为有利的手段。
摘要：基于云南省古水水电站争岗滑坡堆积体地质调查,根据现状对滑坡体稳定性进行了初步判断,同时利用颗粒离散元方法进行宏观细观参数标定,建立了滑坡细观分析模型;在此基础上预测了滑坡过程、滑坡速度、滑坡堆积、冲出距离与滑面摩擦系数的内在关系,并根据堆积体天然含水量试验进行了滑坡灾害分析,将计算结果与现场勘查的拉裂隙分布进行了对比研究。在此基础上对滑坡体的稳定性及失稳破坏机理进行了探讨,提出了滑坡堆积体治理的基本思路。
关键词：滑坡堆积体,稳定性,参数反演,滑坡灾害,颗粒离散元
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滑坡灾害的防治技术探究 篇2
关键词：地质灾害；滑坡；防治技术
滑坡灾害一般来说形成于山区，当斜坡上的岩体或者土体因为外部因素的影响，由于重力的作用，沿某一软弱面出现整体或者部分滑动，即称之为滑坡。其滑动速度在刚开始形成时通常较为缓慢，而如果有暴雨或者地震等自然因素作为促发条件，山体、岩体的滑动速度便大大增加，最快时可达到25m/s，因为滑坡的形成和内部岩层结构联系紧密，往往不会被我们轻易察觉，所以滑坡灾害的发生往往是突发性的，且会造成非常大的损失与危害。
一、滑坡灾害的形成机理
岩体或者土体产生滑坡需要满足内外两方面的因素。这里的内因一般来说是存在某一滑动面与滑动体，其具备了斜坡地形以及可能滑动的空间；而外因一般指的是降水、地震或者人类活动等因素。通常而言相对软弱的岩层或者软硬相间的地层，在构造作用、风化作用或者其他外力影响下会形成土状软弱层，进而变为潜在的滑动面。
如果岩层倾向和斜坡坡向一致、斜坡内部软弱面和斜坡坡向相同并且倾角低于坡脚，加之因为某些工程人工开挖或者河流对坡脚的侵蚀，会导致软弱面出露，产生有利于滑体滑动的空间。如果在雨水或地下水的影响之下，内部滑动软弱面受到水流渗透，如同为其加入了润滑剂，导致土体软化，降低其抗剪强度，之上的岩土体在重力作用之下会最终引起滑坡灾害的发生。
滑坡灾害的形成过程相对复杂，发生过程往往分为下面几个阶段：第一是蠕动变形期，这一时期滑坡体只会存在较慢的位移情况，低至每年几厘米，我们无法轻易的察觉；第二是剧烈滑动期，因为滑动面已经形成且连续，滑体的位移速度加快，这一时期的滑动速度往往在每小时数百米左右，会导致较为严重的人员或财产损害；第三是滑动稳定期，滑体的位移速度开始降低直到最终稳定。
二、滑坡灾害产生的影响因素
（一）物理因素的影响
滑坡灾害产生的物理影响因素一般来说有气象因素和水文因素等，气象因素最为常见的便是降雨以及融雪水的渗透，导致坡体加载以及滑移面的抗滑力减弱，尤其是每年的四月到七月之间，此时山区融雪较多且常发生较大的暴雨，大量雨水渗透到地下，造成斜坡土层饱水程度极大提升，坡体重力增加，如果其拉张分力超过其抗拉分力，便会引起滑坡灾害。气象因素虽然是滑坡灾害产生的外部因素之一，但是这一因素对受力状态处于极限平衡下的斜坡会有极大的诱导性，由于降雨渗透到地下之后除开提高了斜坡的自身重量，同时还会对滑移面的产生造成影响，降水渗透到地下之后沿着黄土垂直节理以及裂隙从高到低逐渐流动，如果其长期对某一结构面产生作用，斜坡体中便会产生软弱结构面，引起滑坡灾害。
（二）水的影响
滑坡灾害的形成和水的因素具有非常紧密的联系，水的作用一般是降雨、地表水以及地下水三个方面。滑坡灾害一般来说基本上发生于降水量较多的月份，且往往在雨季出现。地表水的渗透提高了斜坡土地自身含水量，让土体变为塑形状态，减少了土体稳定性。水渗透到隔水层之后会让层面之间的摩擦力以及内聚力下降，导致斜坡失去稳定性下滑。而地下水会让土石体的容重提高，扩大浸湿范围，提高浸湿程度，会导致土石体的抗剪强度进一步下降，随着地下水位的提高还会出现较大的动水压力以及静水压力，地下水还会对土石体内的易溶物质产生影响，让构成斜坡的土石体结构出现变化，造成滑坡灾害。
（三）人为活动的影响
人为因素通常来说有过度放牧、滥砍乱发、盲目采挖中草药等，这些人类活动都会对植被造成严重的损坏，而局部地区坡脚开挖、矿山开采以及爆破振动等都会对坡体稳定性带来严重的影响。如果工程地质勘察工作不够仔细、工程防范方法不科学、施工技术选择不合理、地表水排水不畅或者工程质量本身问题等，都会对生态环境产生较大影响，同时造成坡体受力失衡，降低斜坡自身稳定性，造成滑坡灾害。
三、滑坡灾害的防治技术
（一）滑坡勘查方法
一是勘查内容，滑坡灾害的防治对于地质勘查工作具有某些特定的要求，即是借助于地质调查与测绘、地质钻探、挖探或者地下水观测等某些勘探方法，对滑坡的实际规模、要素以及空间分布、水文地质情况、滑坡类型与成因、可能造成的危害程度等进行勘查；二是钻探法，在勘查的过程中如果发现存在中型滑坡，通常会使用到钻探技术。钻探的一大目的是为了更好的了解滑坡的具体范围、岩土体的构成与厚度情况，选择岩土组织开展物理学实验，了解与滑坡相关的地下水含水层的层数、来源、分布和含水层的水力联系等；三是物探法，具体勘探方式包括地质雷达、电视测井、声波勘探以及地质勘探等。而上述这些方法是按照各地层的物理性质差异为依据来进行的，从而帮助我们更好的了解地质构造特点与地层分布等。
（二）滑坡监测方法
第一是GPS法。这一方法即是把空间定位系统技术运用到滑坡监测中来，是借助于GPS静态相对定位原理，构建精准度较高的测量控制网，对滑坡的变形和位移情况进行检测。按照相关资料显示，很多西方国家从上世纪九十年代开始便已经应用这一方法来对滑坡灾害进行监测，其研究重点在于无人值守实时动态监测，但其精度较低，通常是米级或厘米级，目前已经有成套的设备，毫米级精度目前还比较少。对于国内来说，也是从相同时期引进GPS技术，测绘部门借助于这一新技术构建了全国范围的高精度GPS空间定位网络，为测量技术的发展打开了新的思路。我国在长江三峡新滩到巴东段实施了滑坡灾害GPS检测实验，监测精度为毫米级。
第二是自动遥测技术。这一技术利用自动化程度较高的远距离遥控监测系统或者空间卫星遥测，对滑坡变形的相关数据进行自动采集与存储，同时自动绘制出曲线图表。自动遥测的监测内容较为丰富，能够实现二十四小时监测，同时具备远距离传输能力；其缺陷是比较容易受到外部因素的影响，传感器发生故障的几率较高，缺乏长期稳定性。因传感器容易出现故障，这一技术比较适合应用于中短期监测工作中。
第三是宏观简易地质监测方法。这一技术通常是对滑坡的地表裂缝，地面鼓胀、沉降、地下水、动物异常等宏观方面的变形现象以及相关的其他异常现象实施监测，能够及时的了解滑坡变形动态和可能的发展趋势，特别是针对地表裂缝、建筑物变形情况的监测，在滑坡变形体和建筑物裂缝位置放置简易式监测标志，合理选择长度量具来对裂缝的长宽、深度变化予以定期监测，进而最终实现科学预报。宏观简易地质监测方法的特征主要是所获得的预报信息比较准确，具有较高的可靠程度，监测手段成本不高，适用性较广，基本上能够符合不同类型滑坡变形的监测。
（三）滑坡灾害的防治技术
在应用主动抗滑的预应力锚固技术后，让滑坡抗滑从过去的相对被动抗滑状态转变为主动抗滑或者主被动相结合，对滑坡地质灾害的预防治理提供了新的方向。以下是现阶段我国在滑坡灾害防治过程中所应用的几种常见办法：
①将预应力锚索和抗滑桩结合，进而得到创新的抗滑结构预应力锚索抗滑桩，让桩体与预应力锚索二者构成联合受力体，借助于锚索来让滑坡推力区域稳定，变更了悬臂桩的受力机制，在很大程度上降低了桩的弯矩，减少了桩的预埋深度，实现结构受力平衡。这一方法能够有效的降低工程成本，和过去的抗滑桩比起来，具有非常好的经济效益。
②滑坡内部加固的灌浆技术，例如说通过旋喷注浆与钢花管注浆来对滑动带土进行加固处理，让滑体和滑面更加固结，增强其抗剪强度，进而实现稳定滑坡的要求。这一技术的主要优势在于机械化水平较高，施工起来较为方便，但是和抗滑桩、墙被动支挡比较起来，应当是一种主动加固措施。
③格构锚固工法的研究与应用，和预应力锚索结合的现浇混凝土格子梁锚固工法以及PC格构固工法都属于近年来才开始研究和应用的新型坡面支挡防护结构方法。这一技术能够带来极大的阻滑力，在很多公路边坡、滑坡的破面治理工作中都有着较为普遍的应用。
④地下排水技术的应用，近年来垂直排水钻孔以及深度水平排水廊洞的地下水排水技术在大型滑坡防治工作中被越来越重视。地下排水可以有效的减少孔隙水压力，提升有效正应力，增强抗滑力，保持滑坡的稳定性。
⑤预应力锚固技术经过了接近二十多年的发展之后获得了进一步发展，其承载能力日益增加，从几百牛逐渐提高到8000kN，而部分电站工程高边坡治理中所应用的锚索，其能够提供的承载力可达10000kN。目前具有防腐性可可再拉张性的锚索也得到了广泛应用。
四、结语
山区滑坡灾害与防治对策 篇3
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
参考文献
[1]赵明阶, 何光春, 王多垠.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社, 2004.
山体滑坡地质灾害分析及工程治理 篇4
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
滑坡等灾害 篇5
关键词：贵州；滑坡地质灾害；勘察；治理
贵州位于中国西南地区东南部，属热带和亚热带气候湿润季风气候，四季分明、气候温和、雨量充沛、雨热同期。贵州省的地貌结构为高原峡谷型，平均海拔在1100米左右，西部的高原面地形相对平坦，东、南、北的山地峡谷区地势起伏较大，高原山地居多，是全国唯一没有平原支撑的省份。贵州的地形特点导致滑坡灾害发生频繁，区内坡体目前仍受着自然因素和人类工程经济活动的影响，坡体形态还在不断演变，对当地的经济发展和社会危害巨大。因此，加强地质灾害勘察，做好地质灾害防治对预防滑坡灾害的发生，对减少经济损失和人员伤亡具有非常重要的意义。
1滑坡灾害概况
滑坡是斜坡岩土体发生的滑移地质现象，其发生机制是斜坡岩土体受到流水侵蚀、物理化学风化、大气降水、人类过度开垦等因素影响，打破了原有的平衡状态，在重力的作用下，改变了坡度、坡脚、自身重量，加快了斜坡体的破碎速度，使得斜坡岩土体顺坡向下滑动。因此，滑坡的发生是斜坡体在重力作用下产生的必然结果。滑坡按形成原因可分为自然滑坡和工程滑坡；按滑体物质组成可分为堆积层滑坡、粘性土滑坡和岩层滑坡；按滑动面可分为顺层滑坡、切层滑坡和堆积面滑坡。贵州地处喀斯特东亚岩溶区的中心地带，其独特的地质条件和人类活动的影响，是我国滑坡灾害发生最频发的地区之一。由于发生的次数较多，造成了不同程度的经济损失和人员伤亡，带来了严重的影响与危害。
2滑坡的引发因素
2.1气候特点
贵州地区的气候和水文特点都利于推动或触发滑坡的发生与发展。据统计，贵州大多数滑坡灾害都是在雨季特别是暴雨时发生的。在旱季，物理风化对软质岩石及高收缩性的红粘土的影响较大，使得滑坡灾害不易发生；但到了雨季，各种水的作用促使大量滑坡重新发展，并产生新的滑坡。贵州省位于亚热带湿润季风气候区，气温年变化量不大，河流众多且落差大，流速大，降水量比较充沛，再加上当地地形破碎，水的溶蚀作用较强，地层受造山运动影响较大，使得贵州地区地质环境比较脆弱。大气降水渗入滑坡体后，不仅增加了滑坡体的重量，使得滑坡向下滑动的推力加剧，同时还软化滑带土，减少了滑坡的抗滑阻力。斜坡岩土体被风化、浸湿软化，或坡体侵蚀等都会推动斜坡的演变，甚至触发滑坡等斜坡破坏的产生。
2.2人为活动
随着经济的快速发展，贵州省城市化建设快速增长，频繁的大规模城镇建设等工程活动改变了原有的地表形态、山体的坡度，再加上省内矿种开采的工程建设，不仅破坏了地表形态，甚至还破坏了地下岩层的构造。同时当地频繁的农业活动和地下水开采进一步加剧了土地利用的不合理，严重破坏了地表植被，改变了当地地形地貌和坡体水土状况。近年来贵州矿区过度开采，造成地下大面积采空区，而当地城市的基础设施的修建又需要削坡填平、开挖坡脚，再加上技术限制和防灾意识淡薄，以及降雨、地震等自然因素的综合作用，极易引发滑坡等地质灾害。
3防治措施
3.1预防措施
预防是治理的前提。通过对不同特性的地质灾害体采用不同的预防技术手段，可有效改善滑坡地质灾害的发生。为保护当地地表形态的稳定和生态环境，应建立健全土地利用的相关程序和规章制度，制定土地资源开发整治规划的相关论证，增加相应的资金投入，对潜在发生区进行一定的补救措施；加大监管力度；加大绿化山坡，营造防护林，防止水土流失。通过建立不同行政级别的监测网络和快速、全面的应急系统，对地质灾害体实施水平位移及垂直位移监测，为后续的及时救援和安置工作争取更多的时间。采取有效排水措施，引走地表水，疏干地下水；限制采矿的强度及其它强烈的人为活动，对近期无力防治的地质灾害点应采取避让搬迁措施。通过不同媒介进行地质灾害的宣传教育，提高防灾减灾意识，利用现代科学技术和先进的防治手段，不断提高全民防治地质灾害的意识和防灾能力。
3.2治理性措施
通常情况下，对滑坡地质灾害的治理成本和治理难度都很大。为了利用最少的工程和资金进行治理，达到最大限度地预防和减少、减轻滑坡造成的灾害的防治目标，对贵州地区滑坡地质灾害的防治应贯彻“综合处理，及时治理”的原则。根据地质灾害发生的频率、规模、强度，考虑行政界限，结合全省整体的规划布局，对该区的地质灾害进行系统的分区防治。根据各区域的不同，进行地质灾害的专项防治规划。对于规模较大，避让难度较大，投入少量工程可以挽救经济损失的灾害点，可以通过抗滑支档、崩塌治理、拦档、清除危岩体、防护网等滑坡治理工程措施。通过以往的经验，采用排水或支挡或排水、减重与支挡三结合的综合治理措施，都取得了成功。对特大型成群分布的滑坡区原则上以避开为主，对不易避开者则摸清病害性质和原因，针对主要病因采取防治措施，对中小型滑坡予以一次根治，不留后患。对于治理工程浩大，避让难度非常大，短期内又不会造成严重危害者，采取分散治理的办法；对于无法避让的灾害点，应采取整体搬迁避让的措施。
4结束语
综上所述，贵州省地处我国西南腹地，是我国西南的资源、能源大省，随着近年来人类活动的影响，加上独特的气候和地形情况，导致的滑坡灾害的发生频率、规模逐年增加，已经严重影响和制约了该区的经济发展，因此，通过采取预防及治理措施，对该区滑坡灾害的处理是非常必要的。由于这些处理措施种类很多，各有优缺点和适用条件，每一类又可细分为十几种具体防治措施，因此在实际防治滑坡灾害的过程中，可因地、因工程制宜地选用，达到最优的治理效果。
参考文献：
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