滑坡问题

2024-09-03

滑坡问题(精选12篇)

滑坡问题 篇1

声波速度是反映岩土体物理力学性质的重要参数指标。单孔声波测试是岩土工程勘查的重要原位物探测试项目, 具有操作方便、安全性高的优点, 已成为解决岩土工程领域相关问题的有效手段之一。采用单孔声波测井, 可利用纵波速度确定松动范围、划分风化带、评价岩体的完整性、解释软弱夹层或破碎带、计算岩体相关的动力学参数等。

1项目概况

本次单孔声波测试异常分析以飞凤山滑坡勘查为例, 项目所在地位于四川省广元市利州区八二一厂内的拟建飞凤山低中放固体废物处置场南侧边坡。强降雨导致飞凤山边坡失稳下滑。 在对飞凤山的滑坡勘查工作中, 采用单孔声波测试方法对岩体波速进行了测试, 对岩体的完整性、质量等相关工程地质问题进行了研究。

在此次单孔声波测试中, 遇到了一些问题, 比如采样参数设置不合理、因测试孔未清洗而导致耦合水体混杂、人为操作不精确、首波判别不正确等。因此, 笔者阐述了单孔声波测试的原理、异常问题及其处理措施等, 并提出了相关的方法和建议, 从而提高勘查水平。

2单孔声波的测试原理

声波在岩体中的传播遵循弹性波的传播规律。声波在岩体中传播时, 在界面上会产生波的透射、折射和反射现象。

声波仪由发射装置和接收装置两部分组成。发射装置即发射换能器 (T) , 接收装置即接收换能器 (R1和R2) 。孔内滑行波以临介角i入射井壁, 并产生滑行波沿孔内耦合剂 (水) 传播。由于声波在钻孔内耦合剂 (水) 中的速度小于在岩石内的传播速度, 因此, 滑行波最先到达R1和R2。滑行波形成信号波形的初始起跳一般称为“初至 (首波) “, 如图1所示。

分别读出R1和R2的初至, 计算Vp:

式 (1) 中:l为跨距;T1为R1的初至;T2为R2的初至。

本次飞凤山滑坡勘查单孔声波测试使用RSM-SY5 (T) 一发双收声波检测仪。R1与R2之间的距离l为0.2 m, T与R1之间的距离L为0.4 m。

3单孔声波测试异常问题分析

根据飞凤山滑坡勘查多个钻孔声波测试结果分析可知, 波速只有在岩体结构与岩性有明显变化的试段会产生明显变化, 因此, 整个测试孔的岩体结构与岩性的明显变化是局部的。从整体看, 在全孔数据中有2种异常现象:1波速曲线沿孔深轴整体异位;2波速曲线沿波速轴整体下降或上升。根据野外实际测试和室内数据处理, 总结出了以下4种造成数据异常的原因。

3.1仪器采样参数

在测试前, 必须进行仪器的校正和参数设计。一旦设置错误或参数不准确, 则造成声波曲线整体上升或下降;如果移距、 增益的设置不合理, 则易导致声波曲线整体上升或下降。

3.1.1移距

R1与R2间距离即移距, 因此, 移距应为0.2 m。由于测试者常不了解移距或忽略移距设置, 因此, 根据式 (1) , 移距过大或过小都会造成波速曲线整体上升或下降。

3.1.2增益

增益是波形的放大倍数。R1和R2各有一个通道, 由于通道2传播的距离远、受干扰多, 一般设置通道2的增益大于通道1.在测试前, 应在采样环节观察波形是否合适。如果波形不合适, 则应在参数设置界面重新设置增益。一旦一个通道的增益过小, 则会造成测点首波判读错误, 导致声时差整体变大或变小, 进而造成声波曲线整体上升或下降。

3.2测试孔耦合剂

根据声波测试的折射原理和声波在不同介质中的传播速度, 一般采用清水作为耦合剂。这就要求在钻孔钻进完毕后清洗测试孔。如果洗孔效果较差, 则易导致孔内进入水与泥浆的混合物。悬浮颗粒物的声纳探测资料表明, 悬浮颗粒对声能有吸收作用, 声能的损耗会导致声波波速和波幅的降低, 进而导致波速普遍偏慢。在本次勘查中, 在未洗孔时试验了一次, 洗孔后又试验了一次, 两次波速曲线的对比如图2所示。通过洗孔前、后波速曲线的对比可知, 洗孔前、后出现了波速曲线整体下降的异常现象。

3.3人工操作

本次测试装置的移距为0.2 m, 每次采样获取的为图1中l长度范围内的岩体波速。当一个测点测试完成后, 测试人员需要将测线向上提0.2 m, 但测试人员无法保证每次移距均为0.2 m, 这样很可能造成采样偏差。根据与岩心资料的对比, 在岩体较完整段的波速值比破碎段的低, 声波曲线沿孔深轴的整体移动即曲线异位现象。如果检测人员的提线速度过快或过慢, 或与声波仪操作人员的步调不一致, 也会造成试验结果整体错位。在ZK22测试完成后发现, 数据与岩心有偏差;重新测试后发现, 第一次波速曲线与第二次波速曲线有明显的异位现象, 如图3所示。

3.4试验数据的处理

岩体弹性纵波频率高、衰减快。在波形曲线上表现为高频率、低振幅的特点。技术人员在室内用单孔声波测试软件对测试数据进行处理的关键是对首波的判读。但岩体欠完整试段波形的首波很难判读, 弹性纵波衰减幅度大, 不易识别和观察, 技术人员常将井液直达波初至误当作岩体纵波初至拾取。直达波到达接收换能器的时间较晚, 导致时差变大, 根据式 (1) , 这样会造成测试的波速曲线整体下降或在局部段升、降。

4单孔声波异常的处理对策

单孔声波异常的处理对策分为以下4点:1对于仪器参数的设置, 测试人员应深入研究单孔声波的测试原理和仪器说明书, 再根据地质情况设置合理的仪器参数, 以得到精确的纵波速度。2对于测试孔耦合剂, 技术人员应与钻探人员有效沟通, 充分做好试验前期洗孔工作。如果不具备清洗的清水, 则需要等24 h, 即孔内泥浆等浑浊物沉淀后再测试。3对于野外试验操作, 提线人员应与仪器操作人员密切合作, 尽量保证测试一次测完, 以确保测试的准确性。4对于室内数据处理问题, 应分清井液直达波与首波, 并结合岩心地质资料正确地拾取首波。 对于无法判别的首波, 应适当放大或缩小波形, 并结合岩心准确地判断首波位置。

5结束语

通过分析单孔声波的测试原理和飞凤山滑坡勘查声波测孔遇到的异常问题可知, 声波测试的主要问题为声波曲线的异位和声波曲线的整体升降。造成异常的主要原因是参数设置的不合理、耦合剂太浑浊、野外测试操作不规范、数据处理不合理等。在野外测试中, 应尽量突破客观条件的限制, 尽量做到试验每个步骤的规范、准确;测试人员应充分利用地质钻探资料, 并做好测试前期的准备工作。只有这样, 才能提高岩土勘测的技术水平。单孔声波测试是岩土勘查中使用较为广泛的测试方法之一, 测试人员要深入理解单孔声波的测试原理, 并重视对工程地质学、弹性波动力学、岩土力学等的学习, 这是做好单孔声波测试的关键。

摘要:单孔声波探测是通过探测声波在岩体内的传播特征来研究岩体性质及其完整性的物探方法。由于受到野外工作条件的限制, 加之声波测试人员对测试原理、规范不了解, 局部或整体波速的测试数据出现了异常。这些测试结果对评价岩体的完整性、质量等造成了一定的影响。因此, 结合飞凤山滑坡勘查的实测声波和钻探资料, 从测试的操作方法、仪器参数的选择、试验操作、数据处理等方面分析了测试异常问题, 对相关问题进行了探讨, 并提出了相应的解决措施。

关键词:单孔声波测试,传播特征,物探方法,实测声波

参考文献

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滑坡问题 篇2

滑坡堵江具有机理复杂、危害大、预测预防难度高等特点,其堵江判别是滑坡减灾防灾需要解决的关键问题之一。滑坡堵江的判别取决于滑坡的运动过程中受河流地形的影响,而滑坡的运动过程具有两种典型特征:(1)受河流地形的阻止,滑坡堵塞河道,形成堰塞坝,滑坡的运动参数受河谷地形的显著制约,如湖北千将坪滑坡、西藏易贡滑坡、贵州岩口滑坡等;(2)未受河流地形的显著阻止,滑坡前缘未完全阻塞河流或完全堵江后滑坡前缘堆积体在河床上未呈现显著的堆高现象。滑坡的运动在坡体或相对平坦的区域停止堆积,其运动过程得以充分的发挥,常导致严重的人员伤亡、建筑损毁和掩埋,如贵州关岭滑坡、雅安汉源万工滑坡、云南昭通头寨沟滑坡和禄劝烂泥沟滑坡等。因此,滑坡堵江的根本原因在于滑坡和河流的空间区域小于滑坡运动的距离,导致滑坡运动受河流对岸岸坡阻止,滑坡体在河道堆积形成滑坡坝。即滑坡在无河流阻止条件下的运动距离与滑坡前缘和河流的空间区域的关系是滑坡堵江判别的关键因素。

1无明显受河流阻止的滑坡数据

西南地区是我国滑坡以及滑坡堵江的多发区,本文选取该区域典型的未明显受河流阻止的地震和降雨诱发的.滑坡资料分析其运动性参数特征。

2滑坡等效摩擦系数

现场调查的资料表明,位于滑坡运动方向上的山区河流和对岸坡体对滑坡运动距离具有显著的影响,一方面滑坡堵塞河流形成堰塞湖后,滑坡在河床上形成堆积体,滑坡前缘未发生明显的爬高现象和堆积体的折返堆积,此类滑坡虽然堵塞河流形成堰塞湖,但河流和反地形对滑坡运动的阻止作用并不明显;另一方面河流对岸坡体导致滑坡在河流对岸产生爬高现象并发生折返堆积或致使滑坡运动方向发生显著改变,此类河流地形对滑坡运动产生明显的阻止作用,不能反映滑坡在无受阻条件下的运动距离。虽然滑坡的运动距离受控于滑坡的体积,但滑坡等效摩擦系数与体积关系存在较大的离散型,正是由于滑坡运动受到河流或反地形显著阻止的体现。

3滑坡水平运动距离的预测

无受阻滑坡的等效摩擦系数与体积的关系表明,滑坡的运动性特征受控于滑坡的体积。已有的研究结果表明滑坡的水平运动距离受控于滑坡的总位能。并且其分别与水平运动距离具有显著的幂律关系,因此无明显受阻滑坡的水平运动距离是滑坡体积与垂直运动距离的函数。根据无明显受阻地震滑坡和降雨滑坡资料,采用回归分析,建立地震滑坡和降雨滑坡的水平运动距离回归方程:

L(地震滑坡)=0.380V0.202H0.813,R2=0.969(1)

L(降雨滑坡)=2.601V0.125H0.755,R2=0.965(2)

以此建立地震滑坡和降雨滑坡运动的水平运动距离预测模型,可对滑坡在无明显受阻条件下的水平运动距离进行预测,并且根据预测的结果与滑坡实际可运动的空间进行分析,对滑坡堵江可能性进行判别。

4滑坡堵江判别

由地震和降雨诱发的滑坡堵江形成堰塞湖,是滑坡产生的主要次生灾害之一,由于堰塞湖的溃坝常导致严重的灾害,如1933年的叠溪地震滑坡、1967年雅砻江唐古栋滑坡、2000年西藏易贡滑坡堰塞湖等。因此对于地震和降雨诱发的滑坡堵江的判别具有重要的工程意义。根据滑坡水平运动距离与体积和垂直运动距离经验关系,分别选取了4个地震诱发和4个降雨诱发的典型滑坡堵江数据进行分析。

根据式(1)和(2)分别对地震和降雨滑坡在无河流阻止时滑坡水平运动距离预测,其结果都大于滑坡后缘至河流对岸的水平距离和实测的滑坡水平运动距离。

5结论

本文基于未受河流地形显著阻止的典型灾难性滑坡资料,研究灾难性滑坡运动的水平运动距离与滑坡体积、垂直距离的关系,得出以下的结论:

(1)我国西南地区无明显受河流阻止的地震滑坡和降雨滑坡的等效摩擦系数与体积具有较好的幂律关系。同等体积规模的条件下,地震滑坡的等效摩擦系数大于降雨滑坡,表明地震滑坡的运动性小于降雨滑坡。而在同体积规模的条件下,降雨滑坡的等效摩擦系数与其他地区无明显受阻滑坡的等效摩擦系数的区间基本一致。

滑坡勘察与滑坡防治方案的探讨 篇3

【关键词】滑坡;特征;防治方案

1.滑坡区工程地质特征

1.1工程地质层特征

经勘查,场地勘探深度内岩土体按其成因时代、埋藏分布规律、岩性特征及其物理力学性质,可划分为2个工程地质层,5个工程地质亚层,现自上而下分述如下。

1.1.1含碎石粘土(Q■)

褐黄色,碎石粒径以2~5cm为主,局部可达7~8cm,含量占总质量的15%~40%不等。呈次棱角状,成分以中风化凝灰岩为主。粘土呈硬可塑状态,干或稍湿,土体结构较松散,孔隙度较大,工程力学性质一般,有地表水渗入形成上层滞水。从钻探施工经验来看,这种土体遇水极易软化崩解,含水量较高时易垮塌。层厚3.40~10.60m。

1.1.21a全风化凝灰质砂岩(J3x)

灰黄色,风化强烈,呈土状,孔隙比较大,液性指数较高,高压缩性,工程力学性质一般,但浸水后易软化,工程性质变差。全场分布,层厚1.80~10.30m。

1.1.32a强风化凝灰质砂岩(J3x)

紫红色、灰黄色,呈碎块状,砂质结构,低压缩性,工程力学性质尚可,但手可折断、捏碎,遇水易软化。滑坡体后缘缺失,层厚0.00~5.50m。

1.1.42b强风化凝灰岩(J3x)

灰紫色、灰色,岩芯多呈碎块状,表面和内部铁锰质较发育,裂隙发育强烈,岩体呈碎块状松散结构,低压缩性,工程力学性质尚可。全场分布,层厚3.20~18.10m。

1.1.53b中风化凝灰岩(J3x)

青灰色、灰紫色,凝灰质结构,块状构造,互击不易碎,击声清脆,低压缩性,工程力学性质较好。全场分布,未揭穿。

1.2地下水特征

场地地下水主要为浅部第四系残坡积层中的上层滞水(Q■),因地形切割揭露含水层而形成侵蚀下降泉。泉水流量0.01~0.15L/s。区内地下水主要靠大气降水、地表水和邻区地下水补给,自东向西通过孔隙和裂隙通道径流,最终排泄入珠游溪。通过钻孔简易提水试验获得,钻孔涌水量为1.8~3.2m3/d,渗透系数为(0.28~3.6)×10—4cm/s。

2.滑坡体形态特征及形成机制

2.1滑坡空间形态

整个滑坡(HP1)平面形态呈圆弧形,前缘宽260m,后缘宽120m,主滑段滑坡长160m,主滑方向242°,表面积29000m2,滑坡体厚度约6.0m,体积约174000m3,属中型滑坡。前缘现状滑坡(HP1—1)纵长约60m,平均宽度约160m,滑体面积约7200m2,滑体平均厚度约7.0m,体积约50400m3,属小型滑坡。滑动面形态上部陡,中下部趋缓,总体呈圆弧状。据调查访问,前缘剪出口位于斜坡体下部,曾有泉水溢出。

2.2滑坡物质组成及结构特征

2.2.1滑坡体

根据物质组成和岩性以及物质来源,滑坡体岩性主要为坡洪积层含碎石粘土,褐黄色,碎石粒径以2~5cm为主,含量占总质量的15%~30%不等。呈次棱角状,成分以中风化凝灰岩、中风化凝灰质砂岩为主,浅部风化程度较高,表面和内部铁锰质渲染粘土呈硬可塑状态,干或稍湿,土体结构较松散,孔隙度较大,中压缩性,工程力学性质一般,有地表水渗入形成上层滞水。从钻探施工经验来看,这种土体遇水极易软化崩解,含水量较高时易垮塌。局部夹块石,结构松散,钻探时漏水严重。

2.2.2滑动带

滑动带为①含碎石粘土和与下伏②1a全风化凝灰质砂岩顶界之间,粘性土具有一定的挤压或揉皱层理现象,对于该滑坡来说,滑动带的鉴别标志主要为颜色变化、岩性变化、透水性变化等。①含碎石粘土,底部局部夹块石,透水性相对较好,下伏②1a全风化凝灰质砂岩风化呈粘土状,透水性较差,地下水易在此界面汇集,长时间浸泡后使①含碎石粘土软化崩解,发生破坏导致滑动。

2.2.3滑床

滑床为侏罗系上统西山头组(J3x)凝灰岩,上部夹凝灰质砂岩,具软硬相间的互层结构。岩石力学强度、抗风化能力和抗侵蚀剥蚀能力较差,基岩与土体接触面坡度19°~20°。上部为凝灰质砂岩,风化较为强烈,②1a全风化凝灰质砂岩已风化成土状,工程力学性质较差;③2a强风化凝灰质砂岩,呈碎块状,砂质结构,手可折断、捏碎,遇水易软化。下部青灰色凝灰岩,④2b强风化凝灰岩,受构造影响,岩石破碎,岩芯多呈碎块状,表面和内部铁锰质较发育,裂隙发育强烈,岩体呈碎块状松散结构。其中ZK9、zKl2孔有断层破碎带分布,带内岩石极其破碎,局部挤压破碎压碎成细粒粘土状,称为“断层泥”。底部⑤3b中风化凝灰岩,呈青灰色、灰紫色,凝灰质结构,块状构造,互击不易碎,击声清脆。

2.3滑坡变形破坏特征

按照滑坡受力分牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡其变形特征一般表现为土体向临空方向的剪切蠕动,坡体上产生自地表向深部的拉裂,进一步明显变形产生贯通良好的拉裂缝,然后剪切进一步贯通,地表裂缝增多,伴有局部崩滑、掉块产生,最终滑动面产生坍塌。重力推移式滑坡,其变形特征一般表现为土体向临空方向迅速剪切滑动,剪切面已有软弱结构面控制,其变形是由深部潜在剪切面逐步向地表发展,滑坡体后缘与剪出口位于地形变化转折部位。

2.4滑坡形成机制

2.4.1岩层因素

山体斜坡上部第四系坡洪、残坡积含碎石粘土层厚度大,组成物质结构松散,泥质含量高,工程力学性能差,抗剪强度低,遇水易软化崩解。底部为侏罗系上统西山头组凝灰岩,上部夹凝灰质砂岩,具软硬相间的互层结构。其中凝灰质砂岩力学强度、抗风化能力和抗侵蚀剥蚀能力较差,与土体接触面坡度19°~20°。全风化凝灰质砂岩风化呈粘土状,透水性较差,地下水易在此界面汇集,长时间浸泡导致①含碎石粘土软化崩解,发生破坏形成滑动面。

2.4.2水文地质因素

水对斜坡土石的作用,是形成滑坡的重要条件。地下水、地表水可以改变斜坡的外形,当水渗入上部土层后,不但可以增大了土的下滑力,而且可以迅速改变土的性质,降低其抗剪强度,从而起到“润滑剂”的作用。

2.4.3诱发因素

某建设开挖边坡形成临空面,破坏了坡体的自然平衡条件,在自重力作用下,使上部土层沿软弱结构面产生应力松驰,引发坡体的下滑,形成滑坡HP1—1。其后缘形成裂缝,对后部土体失去支撑而导致上部土层受牵引向下滑动。台风活动期间降雨量的增大,使斜坡内动水压力激增,是滑坡发生的又一主要诱发因素。

3.滑坡防治方案建议

3.1支护方案

建议线路向滑坡HP1一1后缘方向调整,公路开挖时对现状HP1一1进行“削肩减载”,并加固HP1一1前缘挡土墙。

对于潜在滑坡HP1,由于该地段⑤3b中风化凝灰岩层顶埋深较大,故建议在公路开挖山体一侧适当位置,平行于线路方向布置预应力锚索抗滑桩,桩间设置钢筋混凝土梁和浆砌石挡土墙,以阻挡上部的滑动。抗滑桩可采用人工挖孔桩,抗滑深度应根据下滑力最终确定,但应进入⑤3b中风化凝灰岩一定深度。

3.2排导水方案

应充分考虑地形因素和地下水的影响,做好防渗、排水工作。建议在滑坡边界线外和公路右侧开挖边坡范围外3~5m各设置梯型截水沟,坡面上设置树枝状多级排水沟。将雨季来临的地表水因势顺导排出滑体外防止雨水对滑坡的入渗作用。抗滑桩之间浆砌石挡土墙内设置排水暗孔,坡脚设置排水沟。

3.3施工注意事项

3.3.1对滑坡HP1—1的后缘刷坡卸载,对于潜在滑坡HP1来说,却是在“削脚”,故开挖应在抗滑桩施工后再進行。

3.3.2预应力锚索施工:锚索钻孔应采用于钻,严禁使用水钻。但由于滑坡体岩土体大多松散,采用无水干钻容易塌孔。可采用跟管式钻进方法。锚索安装后应进行锚固段注浆。

3.3.3人工挖孔桩施工时,应采用跳槽开挖,切忌全面开挖,本工程可采用“跳二挖一”三批开挖桩孔的步骤进行。

3.3.4施工时应采取多种有效的措施引排地下水,防止孔身积水过多。

4.结束语

滑坡问题 篇4

1 影响山体滑坡的因素

立足于力学作用、物理作用、化学作用的发挥过程,我们可以根据山体滑坡综合动态进行研究。影响山体滑坡的重要因素可以从两方面进行分析。从客观和主观方面分类,人为方面和自然方面的因素导致了滑坡现象。在时间方面,滑坡的作用因素体现在它具有长期、短期的周期性特征。同时,从滑坡的作用方面来进行分析可分为三方面因素。1)坡脚应力和滑带土的剪应力会随着坡体的应力状态而增大,坡形的变化会随着流水的冲击作用而改变它在开挖时候的山坡倾斜度和加载的应力特征。2)滑带土的性状也会随着阻力的改变而变化,主要体现在:地表水、灌溉水和生产生活用水下渗情况的改变、地下水位以及水库水位的升高和降低,从而造成滑带土强度会随着潜蚀和溶蚀作用而明显降低。3)下滑力的起伏状态,使滑带土结构受到损坏,比如经常发生地震和爆破震动等。

2 滑坡防治的概念

山体滑坡的自然灾害属于能量厚积而薄发的动力学过程。为了防患于未然,我们可以在早期阶段采取相关的措施进行预测、监督、控制。滑坡发育的初期,可以利用高效节能的可行性方法进行山体滑坡的及时治理。方法主要有:牵引式滑坡前后相互影响的,因为受到支撑力的影响,在前一级滑动后,后一级也会随之而滑动,造成滑坡的范围和影响也会越来越大。所以我们必须要先稳定和牢固前面阶级的滑坡,才能稳住后面的滑坡,这样的治理工程工作量比较小、成本比较低。

另外,我们也可以从滑坡后的危险性和破坏性方面来研究,根据滑坡的破坏程度,它包括的安全等级有一、二、三级。它的涉及范围在县级的区域以内的,它就规划为第一级别的安全程度。这样的破坏程度将会严重危及到人类的日常生活以及给重要的建筑物和交通道路带来摧毁的作用,造成无法弥补的经济损失和灾难。二级的一般是指范围涉及到小城镇、居民区和商业区、工业区的地方,影响到人们的日常生活以及交通方便,破坏后果也比较严重。三级的后果相对最轻微,但是后果也不容人们忽视。通过历史的发展和工程实践表明,在当今时代,我们可以立足于绕避和排水的工作原理,利用力学平衡和滑带土改良的保护措施来对山体进行有效的治理,使滑坡防治技术体系更加具有规范性和标准性。

1)有效避开滑坡区域的治理措施。在绕避滑坡的防治过程中,我们可以根据地质的情况,选择最适宜的防治路线。进行地质的勘查工作以后,做到具体问题具体分析,在初测和定测阶段进行可行性和预防性的探索。对滑坡的规模、性质、稳定状态以及危害的程度和扩展的范围等方面,进行全面系统的了解,具体的防治点应该选择在小型的滑坡连续分布地段和面积比较小的堆积层以及不完整的地带。在有效避开滑坡区域的工作中,需要及时地绕开危险的区域,从安全的隧道和大型桥梁上通过。立足于工程的多年实践经验,滑坡避让措施主要包括:a.让人群集中的居住区和公共的工程设施迁移到滑坡的安全区。b.为了使搬迁、避让费用有效合理地降低,我们可以拟建工程避开滑坡危险区,从而找到安全适宜的搬迁场地。2)对滑坡采取预测、监督、控制的手段。对于规模很大、地形和环境比较复杂、迁移和治理方案都比较难的山体滑坡,我们可以采取此措施。通过工程实践表明,对滑坡采取预测、监督的有效手段可以避免人员的惨重伤亡,不会造成大量的资源消耗和财产损失。在山体滑坡的防治过程中采用的措施应该具有及时性和有效性,坚持“以人为本”的防治理念,保证人民的生命健康和公共财产的安全。具体从大局的角度考虑,全面规划和采取永久性措施。3)为了滑坡不再存在安全隐患和防止滑坡再次发生,我们必须采取一次性的措施进行根治。把握滑坡的主导因素,解决滑坡存在的危险问题,进行有效的治理。一般来说,旱季比较适合滑坡整治,为了施工方法和程序的顺利展开,我们必须做好临时性的排水措施。

3 滑坡治理理念及其技术

在多种因素综合作用下,以及受到多重滑动条件的影响下,导致滑坡和斜坡。主控因子是指某一特定滑坡总有一两个因素可以控制滑坡的发生。在防治的过程中我们可以顺着力的作用,找出主控因子以及它的作用机制和变化幅度,同时采用有效的工程措施尽可能稳住滑坡的下滑和倾斜。对其他方面的影响因素,为了达到综合性和根本性的治理目的,我们可以采取一般性的治理措施。我们可以结合保护对象及滑坡体特征,立足于排水、削方卸载、抗滑支挡等方面,制定出科学的治理方案。

1)我们可以综合利用根治与分期的工作方法。根据保护对象的重要性和使用周期,对滑坡工程的使用周期进行区分。根治范畴是设计使用年限一般不超过50年。对于巨型的滑坡区域、但危险程度比较轻微、投入的治理金额不充足的工程,我们可以应用分期治理的防治措施。另外,符合优先治理条件的滑坡现象是那些破坏程度严重、非常危险的区域。有些延迟治理的滑坡,我们必须要先进行地表和深部位移工作,以及有效的监督控制等。最后我们可以利用最终的研究方案的结果,针对于滑坡的破坏程度进行研究,然后使后期制定的方案更加符合施工的标准。2)我们可以把土地资源开发利用的工作理念应用于滑坡防治的工作方法之中。为了促进我们国家的防灾减难工作的建设,需要利用相关的措施提高国土的利用率。因为当今的土地资源非常不充足。为了合理高效地开发和利用土地资源,我们可以在交通干线的主要部位以及大型的水库和码头区域,采取高度的防治措施。3)工程治理与景观相结合。这是一个与时俱进的滑坡治理理念。在重要的交通路线,城市边坡以及风景名胜区里面,采取工程治理与景观相结合的防治理念。应充分考虑景观效应,进而制定可行性的工程方案。治理工程在结构形式上应尽量与当地环境保护具有统一和谐的特征。当今时代,比较规范的滑坡治理技术如下:a.抗滑挡土墙技术的应用。因为此墙的推力作用和承受能力都比较强,比一般的挡土墙技术都精湛;它的基础埋深大,很大程度上利用了墙背填土重量;墙后纵向盲沟的要求比较高;它的推力作用一般都是在1/2或者是1/5的墙高处;它的施工必须分段跳槽开挖,为了防止其造成滑坡滑动的情况,开挖必须是从两侧向中部推进。b.排水技术的应用,我们需要坚持优先治水的工作理念。在防治的工作中,全面应用取截水沟截断的保护措施。主要是用水的冲击力对滑坡体的周围环境和地表水进行冲刷。对于滑坡体周围以及滑坡体区域内的大气降水进入滑坡体的地下水,我们可以利用排水方式排水和治水。c.削方减载。削方减载的治理针对于条件适宜的环境下。通过工程实践表面,符合滑坡削坡减载的条件如下:推移式滑坡;滑坡体中后部地表没有重要的建筑物和障碍物;弃渣堆积场也存在一定的安全隐患。d.坡脚回填反压技术的应用,在滑坡防治的中期阶段,需要综合考虑岩土体发挥反压的作用。在滑坡中前部没有重要的交通道路和基础设备、建筑物和障碍物、地形宽坦、获取岩土填料比较快捷的前提条件下。首先可以用坡脚回填反压的技术进行治理,假如治理的条件都非常充分,可以同时开展回填反压应与滑坡削坡减载方案,保证回填反压土体的稳定是提高工程质量的有效前提。e.悬臂抗滑桩在防治工作中起到关键作用,它比较适用于推力小的中小型滑坡治理中。为了使悬臂段可以承受更大的推力,需要把嵌固段的作用发挥到比较稳定的地基深部。嵌固段长度和桩长的比例大约是1∶2或者是1∶3。f.锚索抗滑桩。锚索抗滑桩和悬臂抗滑桩恰好相反,它主要是针对于特大型和滑坡推力较大的岩体滑坡。钢筋混凝土抗滑桩、锚索是锚索抗滑桩的重要组成部分。锚索的布置非常讲究,它和桩顶底端的距离大约在1.2 m的范围内。锚索一般都是设计在滑坡推力的区域之中,锚索的倾斜度必须要超过30°。g.锚索框架梁的技巧比较适用于大型的滑坡治理中。锚索和钢筋是锚索框架梁的关键部分,它的框架不小于3.0 m×3.0 m,锚索框架梁的长边一般都垂直于坡面。

4 结语

在长期的山体滑坡治理过程中,需要根据总结滑坡的防治原则,采取及时有效的滑坡预防措施,使治理方案的实施更加具有时效性和安全性。参与国家防灾减难的工作人员应该具有系统的专业知识、积累多年的防治工作经验,希望山体的防治工作可以引起社会的广泛关注,同时促进我国防灾减灾事业的发展。

参考文献

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[2]张衡,周俊.滑坡产生的因素条件及识别方法[J].广东科技,2011(6):78-80.

[3]朱克炎,马会军.如何避免人为因素导致的滑坡[J].建筑施工,2009(3):111-113.

[4]白永华,张丹青.浅析黄土滑坡与滑塌[J].山西建筑,2005,31(23):94-95.

滑坡防治措施 篇5

滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:

(一)消除和减轻地表水和地下水的危害

滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止外围地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有:1,水平钻孔疏干;2,垂直孔排水;3,竖井抽水;4,隧洞疏干;5,支撑盲沟。

(二)改善边坡岩土体的力学强度

通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。常用的措施有:1,削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。2,边坡人工加固;常用的方法有:1,修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;2,钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;3,预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;4,固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;5,SNS边坡柔性防护技术等。

滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:

消除和减轻地表水和地下水的危害

滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止外围地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。

常用的方法有:1,水平钻孔疏干;2,垂直孔排水;3,竖井抽水;4,隧洞疏干;5,支撑盲沟。

改善边坡岩土体的力学强度

通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。

常用的措施有:1,削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。2,边坡人工加固;

常用的方法有:1,修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;2,钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;3,预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;4,固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;5,SNS边坡柔性防护技术等。

土质斜坡的稳定性和防治措施

下面要讨论的是目前在北美地区常用的一些提高土坡稳定性的措施。我们主要介绍一些简单实用性措施,这些措施可以应用在低风险地区,也可以应用在那些即使没有详细的土体和基岩的相关数据地区。因为其它提高稳定性的措施是非常昂贵的。下面是一些提高边坡稳定性的方法介绍,许多方法在世界各地普遍使用,但在实施减缓措施的前、中、后期要听取专家的意见,必要时要进行进一步的讨论。

如果采取了一定的措施,任何边坡的稳定性都会得到提高。为了有效地进行边坡加固,首先必须确定影响所研究边坡的稳定性的控制性因素,然后针对该因素,决定能够有效地解决边坡稳定性的适当的技术方法。减灾方案必须针对具体边坡的具体条件,对症下药。例如,在一个根本没有地下水的边坡上安装排水管就根本没有意义。边坡加固工程一般在建设过程中进行,或在建设过程中不期出现稳定性问题时实施。大多数的边坡工程技术需要对边坡岩土体的性质进行详细的分析,尤其对其力学性质有充分的了解。

在任何高风险的情况下,滑坡可能对人们的生命或财产造成不利影响,应该请专业的滑坡专家如岩土工程师或土木工程师进行稳定性的分析。

在以下各节我们将介绍一些可用于增加边坡的稳定性的技术和方法。

& 边坡开挖

图C1,C2,和C3是一些示意性的剖面图,显示边坡开挖的一般原理,即在不同部位开挖后的不同影响和后果。这些图件只给出了一些基本方法,在具体情况下,如有可能,征求岩土工程师或其他专家的意见是非常必要的。

减重

这种方法是通过降低边坡的下滑力来改善边坡的稳定性的。这种方法只能用于在深层土体中发生的弧形滑动(见“滑坡的基本类型”的第一部 分)。对大型滑坡的瞬时破坏或流滑破坏,这个方法就不太适用了。

降低坡高

通过削坡减少滑坡的下滑力降低边坡失稳的可能性。通常包括在主要道路上方修建一条进入通道,然后通过开挖形成较低的边坡。这种方法对增强边坡稳定性,只能具有中等程度的有效性,而且一个完整的方案中还必须包括其它的地形调整方法。根据Chatwin的研究(文献11),这种方法只能提高稳定系数的百分之10到15(“安全系数”的简单定义:某物体或某部分物体的最大强度与施加在其上的最大荷载的比值)。

回填轻质材料

通过挖掉易滑土体回填轻质材料如木片和木材等来提高边坡的稳定性,并覆盖一薄层的粗骨料,这样一来,回填土物质还可以作为紧急停车带的基础。(图C4)

修筑梯形坡

这也是将边坡开挖至土坡深部或到达基岩面以减小坡体下滑力的方法。这种方法可以有效地减少浅层破坏的发生,但一般来讲很难提高整体边坡的稳定性。将边坡改造成梯阶状,如果是在易发生崩塌的陡崖的下部坡体上进行的话,可以控制崩落的滚动距离,也可以控制边坡表面排水,或为地表排水系统提供安装管道或其它结构物的空间。图C12显示了将边坡改造成梯阶状的例子。

减缓坡度或调整坡型

通过这种方法,可以减少边坡重量,减少溪流或河流的侵蚀作用,减少坡体上的建筑荷载。

当不能对滑体进行挖除时

在某些情况下,移动整个滑坡体是一种有效而经济的解决办法。但在实际工作中,这只对小型滑塌或者弧形滑动适用。不建议对大型滑坡进行开挖,主要有以下几个方面的原因:

开挖并不总是有效的,如大型滑坡的开挖,并不一定能阻止滑坡的运动,反而可能导致滑动进一步扩大。

开挖边坡的坡脚可能引发更大的滑坡。

如果是在边坡底下进行开挖的话,将可能导致边坡失稳,而且使失稳的范围扩展到边坡上部。

在深层土体中,尤其是在软粘土中,如果有两个潜在的滑面,一个深一个浅,当挖掘到的第一个滑面时可能引发突然的深层滑动。在这种情况下,建议使用土体强度数据进行边坡稳定性分析,尤其在深粘土中进行大型开挖时更有必要。

边坡加固

塑料网格加固

现在市场上有很多合成的加固材料,其中的一个例子就是利用塑料聚合物的易拉伸、强度高和重量轻的特点来加固边坡。这种加固网类似于混凝土中的加固网,可以增加土体的抗剪强度。

这种类型的材料主要是通过增加下部土体的承载力来减少所需的碎石量。这类的网格在边坡加固方面,也有很多的可应用性,包括增加土体强度,改善土体排水性能和修建挡土墙。

坡脚堆石加固

一个简单的提高边坡的稳定性的方法是增加坡脚的重量,即反压坡脚(图C5)。可以很简单地在边坡前缘堆起一条回填土的护堤或支墩。比起一般的土,使用碎石或堆石更为理想,因为碎石和堆石有更高的摩擦阻力,而且排水通畅,可以避免引起地下水流堵塞等问题。

河道衬砌

河道衬砌是另一种稳固溪流或峡谷边坡的方法。衬砌通常要用高强度的混凝土进行喷浆,如果采用能防表面损伤的钢纤板进行强化的话,效果会更好。安放在混凝土土中凸出的石块可以消弱水流的能量。

河道衬板可以减少碎屑流发生及碎屑流的规模。(图C6)这种方法对保护桥墩也很有效。对整个不稳定溪谷应用该方法是最有效的。尤其是在对很长的溪谷进行加固时,这种方法较之拦砂坝更为经济。然而,如果某溪谷特别不稳定,修建拦砂坝效果会更好,因为拦砂坝的坝肩可以镶嵌到谷坡内部去,可以提供前缘支撑,从而增强边坡稳定性。

拦砂坝

拦砂坝的规模很小,拦砂坝建于陡峭的渠道冲沟中来稳定河床。这种方法在欧洲和日本普遍用来控制河道中碎屑流的发生。有时拦砂坝也修建在碎屑流的物源区来控制分散的浅层滑坡。拦砂坝的造价很昂贵,因此,通常只能建立在重要设施或野生动植物栖息地,如一个营地或动物繁殖区等。沟谷型碎屑流多发生在沟谷坡度大于25度的地区,在向下运动的过程中,常从沟床中搜刮大量物质壮大其规模。在沟谷中兴建的拦砂坝,主要有以下三方面的目的:(更多详细信息见文献11):

降低上游河道的坡度以减少碎屑流发生的概率;

通过对边坡前缘提供支撑提高沟谷两侧边坡的稳定性,防止沟谷的进一步侵蚀下切,从而减少沟谷内储存的物质;

当在沟谷的下游修建时,主要是为了储存泥石流堆积物。

在碎屑流易发区建造拦坝,可以拦截的松散的砂石,最后在斜坡上形成小平台从而减缓地表坡度。拦砂坝可以用钢筋混凝土或木栅栏建造(图的C7和C8)。钢筋混凝土拦砂坝高度一般不超过8米,而木栅栏拦砂坝高度一般不超过2米。水坝的间距取决于沟谷的坡度和坝高。例如,2米(6英尺)高的大坝修建在一个20度的沟谷里时,要使沟谷堆积后的坡度减低到10度,需要每间隔12米(36英尺)修建一个。拦砂坝的主要缺点有:容易受侧向沟谷侵蚀,和来自溢洪道水的掏蚀。

防止大坝的破坏

在建设过程中,混凝土坝肩和园木的端部必须牢固地固定在沟谷两侧的基岩和沟床的基岩中,以抵抗运行过程中来自其后填充物质的压力和侧向掏蚀。坝肩必须保持70%的坡度,并要进入两侧基岩1到2米。大坝基础的最低宽度应不小于大坝高度的三分之一,并要深入河流掏蚀区域以下。

修建拦砂坝后,应回填大坝,以减少动荷载对结构的破坏,而不是让砂石自由填充,这样一来可以达到一个更稳固的设计。回填坡度应少于河道梯度的一半。这样即使发生碎屑流,大坝也不会遭到破坏,回填材料也不会在洪流中被冲刷掉。

排水法

地下水是滑坡失稳的一个非常重要的因素。因此,为现有的或潜在的滑坡建造充足的排水设施是滑坡稳定性设计中非常重要的部分。排水是一种非常有效的方法,因为它可以增加土体的稳定性和降低滑坡体的重量。水渠可以修建在地表或地下。地表排水措施不需要太复杂的设计或太多的经费,但可以对增强边坡稳定性做出很大贡献。建议对现有的和潜在的滑坡都应进行排水设计。

地面排水设施主要有两个方面作用,一是防止水对潜在滑面的侵蚀,二是防止水的下渗从而减少地下水的压力。地下排水设施虽然非常有效,但造价非常昂贵。因此,在使用地下排水系统时,要确定地下水对滑坡失稳影响的作用是否是至关重要的。下面介绍各种排水方法:

平整场地

对滑坡的地表进行平整可以防止地表积水,并切断其与地下水的连接。必须排除边坡上任何可能存水的低洼地带。采用不同级配的土对大的裂缝进行充填和封闭,可以有效地防止地表水到达滑面。

排水沟和排水渠

地表的排水设施有地表排水沟和地下排水渠。(图C9)建造地表的排水设施提高滑坡的稳定性是非常有效的,如横向的排水渠和沿滑坡边界的截水沟等。排水沟的坡度至少应为百分之二,以确保水迅速流到远离滑坡的地区。最简单的一种排水设施是在不稳定的斜坡上面建造一个横向沟槽。排水沟渠仅仅对基岩或坚硬的不透水层上的浅层滑坡的治理才经济。排水通道必须开挖到浅层土的底部,截断沿滑动面流动的地下水才会有效。开挖后的排水通道可以用粗粒的砂砾石回填,以避免沟壁的滑塌。现在多使用排水管,并以粗粒的砂砾石进行回填。

排水管道

水平排水管是一种在公路建设中广泛使用的滑坡治理措施(见图C10)。在初始开挖时就安装最有效。由于地下水位的滞后性,地下排水管道必须认真安装,管道要和滑面相交和土体紧密相接。由于大部分斜坡土体的地下水压力和几何条件不同,排水系统必须单独设计。首先进行钻探确定安装套管的理想深度,清除土体,然后将PVC管用过滤层包裹,装到套管里尽量与套管对接在一起,然后平整地面。排水洞必须彻底清洁钻屑和泥土。未经清理的排水管道可能只起到百分之二十五作用。

在粘土地区,充分改变地下水位可能需要最多5年的时间,然而百分之五十的改善发生在第一年。一旦粘土地区的地下水位下降,这种改变可以保持相当长时间。但是仍然会出现季节性地变动;如果边坡上的水渠不堵塞,降雨不会改变地下水位。沙质土壤中,地下水位将会随降雨量的变化而发生变动。

秸秆和稻草包

麦秆,也被称为秸秆、生物原木、稻草条或稻草管,经过压缩加工的秸秆包(小麦或大米),直径20至30厘米(8至12英寸),长7至9米(20至25英尺)长(图C11)。它们用黄麻,尼龙,或其它光降解材料绑在一起,平均重量有16千克(35磅)。它们被安装在浅沟处形成一个沿等高线(横跨斜坡)的连续屏障拦截斜坡的水流。如果被安放在坡度小于70%的边坡上,它们可以使用1-2年。但要注意的是,如果它们所安放的边坡坡度大于50%,它们的效果会急剧降低。边坡上的土层虽然可以是浅层的,但必须不小于20厘米。在用来提供长期水土保持的永久性植被还没有完全建立起来的时候,麦杆可以提高渗透性,增加粗糙度,减少表面侵蚀,为边坡提供短期保护。麦捆在世界上任何地方都可以容易找到,也很轻便,在边坡侵蚀和排水控制过程中可以通过不同组合形式进行应用(图C12)。

挡土墙

所有类型的挡土墙设置适当的排水结构是至关重要的,高的地下水压力可以破坏任何形式的挡土墙。排水设施只需要一些粗粒回填材料和基础材料。

木架式挡土墙

木架式挡土墙的结构是一种框架式结构,里面装填粗骨料(见图C13)。它们用木架式挡土墙挡住滑面,从而迫使潜在的破裂面转到更深,危险性较小的深度。结构必须能够经承受:(1)剪切力;(2)倾覆力;(3)基底的滑动力。因此,它必须有足够的埋藏深度,要超过临界滑面,才有足够的深度来阻止滑面的滑动。这种结构只对小体积滑坡加固有效,这种方法对覆盖于埋藏较深,稳定性较高的土层上的薄层土加固最有效。框格式挡土墙墙体结构的体积一般应为被加固对象体积的10到15%。这样小的体积不可能在滑坡前缘提供足够大的反阻力;因此,框格式挡土墙结构主要靠自身的强度来维护边坡稳定。

钢箱墙

钢箱墙是波纹状镀锌钢部件用螺栓连接成箱状,然后在其中装土而形成的重力式挡土墙(图 C14)。重力式挡土墙的稳定性取决于墙体自身的重量,墙体前面所堆压的土体的重量也会对提高其稳定性有一定作用。在对钢箱墙基础进行设计时必须记住,钢箱墙的重量不光是钢材本身的重量,更主要的是装入其中的土的重量。大型墙体必须进行单独设计,单独施工,对荷重和基础根据需要进行单独计算。对于特定的载荷条件,结构工程和土木工程设计图表可以提供排梁(水平梁部分)的详细指标,以及墙体的高宽比。其宽度一般为2到5米,为高度的一半到5分之3。为了更多地提供抗滑阻力,墙脚多埋于地面以下0.5到1.0米。但在设计上一般不考虑墙体前缘的这部分强度,因为这部分土体会被侵蚀掉或不经意地被取走。如果钢箱墙设置在1:6的边坡上,边坡安全系数会得到很好的改善。钢箱墙内的充填物质必须有很好的排水性能,最好是每20厘米一层进行击实。墙后的物质也必须有很好的排水性能,并要被充分击实。

加筋土挡墙

加筋土是一项在高陡边坡处进行填土的专利技术,它不需要在填土面上有支撑结构(图 C15)。该系统在回填土中使用柔性水平金属条,形成具有高强度的土-金属系统。

钢筋石笼网(宾格网)

宾格网即盒状的铁丝笼,里面装上10到20厘米大小的卵石(见图C16)。宾格网挡土墙由很多的宾格网共同作用完成的。石笼网墙(宾格网墙)造价便宜,容易很快完成。因为具有很好的柔软性,它们可以抵抗基础的运动,而且也不需要对基础进行太精巧的准备。它们自身是粗粒材料,因此具有很好的透水性能,能起到良好的排水作用。

宾格网挡土墙依靠各个石笼之间的摩擦力以及与基底土体间的摩擦力来工作的。当发生破坏时,几乎总是只在基底土体中发生破坏。在通常情况下,三层阶梯结构(约2.5米)的宾格网挡土墙的设计可以不进行任何详细的工程分析。对高度大的挡土墙,因为其自身的块体很大,且需要更大的地基和基础,导致自身重量很大,可能需要对石笼网墙采取一定的支护措施。(有一种支护措施是用支墩与石笼网墙的后部相连接,从而改善其稳定性)。在粘土中,宾格网挡土墙需要支护。一种方法是将石笼网从墙体的前端一直延伸到可能的滑动面,这种支护既作为墙体结构的一部分,又起到排水作用。

对于各种不同边坡坡度和挡土墙高度的组合,有现成的设计图表可供参考。

大直径桩可建造在斜坡的坡脚部,形成一个密集的垂直桩墙(见图C17)。桩墙通常用于路堑边坡开挖导致的斜坡失稳。大直径的混凝土灌注桩桩墙已被成功地用于高速公路涵洞,而木材或钢桩这些小直径桩还没有得到很好的利用。对于大多数土体或岩石运动,木桩不足以提供足够的抗剪强度,它们只适合于小型斜坡的加固。平均来说,一个木头桩可以为50立方米的土体提供抗力,这对大型的工程来说是远远不够的。桩太少可能导致大规模的土体的滑动和破坏以及桩之间土体的流动。

木桩的一个主要限制是桩长的问题,因为大部分滑动面都在桩的下部。木桩对厚层稳定土体上的浅层土体失稳更适用。桩的深度应该远远深于潜在的破裂面到达坚固的底层土壤。如果桩埋置的深度不够的话,允许桩作为悬臂结构但必须有锚进行加固处理。

改善植被加强边坡稳定性

播种牧草和豆类可以减少地表的侵蚀,减少滑坡发生的概率。种植灌木可以增加植被的覆盖率而植被强大的根系反过来将加强边坡的稳定性。表面侵蚀虽然很小,如果不加以控制,也可能导致较大的边坡失稳问题而导致无法控制的破坏作用。大规模的水土流失需要运用工程技术加以纠正和控制。“生物工程”和“运用生物技术的边坡防护措施”是指利用植被护坡以防止边坡的失稳和边坡表面的侵蚀。生物工程将在手册第三节进行详细讨论。

为了成功地恢复边坡的植被,必须做好计划工作,应在播种之前进行,并应征求当地农户的意见。当地农户成功或失败的种植经验对植被的恢复措施来说是非常宝贵的,播种必须在土体扰动后立即进行,至少在干旱或霜冻发生的6周前就应该开始植被的种植。

播种前必须进行边坡加固处理,这对以后边坡的抗侵蚀和边坡的稳定有很大帮助。在播种之前,还必须完成所有其它的如地表水排水控制,清除悬空的土体,减缓边坡坡角以及边坡的阶梯化等。

播种有两种方法:干种和液压播种。

干种:通过旋转圆盘和喷气式播种机进行。这些方法的成本低于液压播种,但仅限于表面粗糙的平缓的山坡。旋转圆盘播种机通过离心力将种子和肥料播撒出去。最简单的播种机是回旋式手提播种机。喷气式播种机通过空气压力将种子和肥料喷射出5到8米。这些设备可以与发动机相连接。

液压播种:液压播种法是将种子,肥料,粘合剂和(或)覆盖物搅拌成泥浆状,然后喷射出去的播种方法。该系统需要一个装有机械式水力搅拌器的较大容量的搅拌桶。在较陡的边坡进行播种时需要将种子粘贴在边坡上。以对1:1甚至更陡的边坡实施播种。

种子的类型

常规来讲,二到五个草种和豆科植物种子的混合可以有效地进行边坡表面侵蚀的防治,种子的适宜性取决于土壤类型、气候条件、物种的兼容性等。由于各地的条件不同并没有普遍适用的种子。根据各个地方的具体条件选用适合的种子进行种植,最好听取熟悉当地种植条件的农户的意见。

地膜

地膜是一种散布在土壤表面防止雨水的侵蚀和保留土壤的水分的非生命物质。不同类型的地膜有稻草、草纤维、木纤维、海藻和纸制品等。

关于生物技术的边坡防护措施

采用生物技术进行边坡保护 生物技术的主要目的在于减少滑坡灾害减轻的工程措施所造成的对环境的不良影响。在用于滑坡灾害防治处理工程时,传统的钢筋混凝土挡土墙结构在外观上并不美观,对环境也不好。这些传统的“硬邦邦”的防治工程正日益被对环境友好的植被化复合土结构体取代。这种新的工法称作生物技术边坡保护法。常见的生物技术包括地网法和地块法。前者通过土钉固定地网,网眼里的土中加入草籽;后者是在由混凝土等做成的地块间加入混有草籽的土。

已经有研究表明,可以使用植物对表土进行加固,从而起到防止边坡表面进一步侵蚀的作用,甚至减轻滑坡灾害的影响。培地茅是最有希望的植物之一,它能够在不同环境下保护边坡不受侵蚀。在附录C中,列出了很多关于这种植物的信息,以及它的用途和地理适应性。

采用生物技术进行边坡保护包括两个因素:

采用生物技术进行边坡加固(biotechnical stabilization)和对土进行生态处理后进行边坡加固(soil bioengineering stabilization)。

两种方法都使用植物,特别是采用生物技术的植被加固工法将力学因素(结构体)和生物因素(植物)进行有机的结合,防止和阻挡边坡破坏和水土流失。力学因素和生物因素必须以互补的方式共同作用。而对土进行生态处理后进行边坡加固的工法可以看作是上述方法的一个特别派系。在这种方法中,植物的各个部分,如根,茎,枝在整个边坡保护系统中作为力学因素起到主要的结构作用。采用生物技术进行边坡保护,能使保护措施与周围的地形地貌相调和。与使用钢筋混凝土之类的制造材料相比,它们强调使用自然的,在附近就能够容易找到的材料,如土、岩石、木材和植被等天然材料。与传统的挡土墙不同,它们的力学因素尽量不粗暴地干扰周围的环境。采用生物技术对结构体进行保护的实例有很多,多见于木架式挡墙,石笼网墙,铁丝墙和加筋土。采用生态工法在内部使用的抗拉加固可以使回填土坡的坡度达到70º。在文献30中,读者可以了解到有关不同生态方法进行边坡加固的更多更详细的知识。

如前面曾介绍过的,对土进行生态处理后进行边坡加固的工法主要使用自然的材料,如植物的根,茎,枝,岩石,树木或土。适合于该工法的植物有柳树,杨树,以及其它可以在当地获得的易于蔓延的植物种类。另外,该类工法的实施过程中,由于不需要搬入太多的设备,也不需要太多的工人,对环境一般不会产生太大的破坏。随着时间的推移,生态边坡保护系统变得越来越不显眼,并逐渐融合到自然环境中去。这对那些对环境稳定性要求较高的地区,如公园,河岸地区和风景区等最为适用。在大多数情况下,当地的草,灌木,和树都可以用于生态边坡加固工法中。在世界上的许多地区,柳树都被成功地使用过。在热带和亚热带地区,培地茅草由于其生长速度快,扎根深而得到广泛使用。但必须注意的是,在引入外地的植物种时有时会很危险,因为它们可能与本地的植物群不协调而产生严重问题。

详细的边坡稳定性评价工作大多是由岩土工程师和工程地质学家完成的,但关于植物与土和结构体之间的有机作用方面,可能植物学家,农学家,森林学家,和水文学家们更有发言权。因此,在实施生态边坡保护工法时,要求岩土工程和植物科学两方面人士的共同磋商与协调。

在世界不同地区都有一些出版物讲述生态工法的有效性。有一本很好的关于培地茅的入门书叫“培地茅草:防治水土流失的绿色风景线”,值得参考。全文参照文献 22(也请参照文献47)。

关于培地茅的附加信息:对发展中国家,土体流失,包括因它引发的极端形式——滑坡,是最具破坏性的自然灾害之一,必须加以处理。在如何采用廉价的,持久的,有功效的方法来防治水土流失的技术开发方面,取得的成效还很少。培地茅可以减弱土体所受的侵蚀,可在世界各地广泛应用,而且价格便宜,寿命长,非常有吸引力。在坡地上沿着等高线栽培,培地茅可以形成狭窄的,但很密实的篱笆障。在斐济,印度,和一些加勒比国家根深蒂固的培地茅,可以持续几十年控制土壤的侵蚀。图C18为刚果民主共和国运用培地茅治理沟壑边坡的照片,该项目是由政府机构组织实施的。更多的照片请登陆培地茅网站查看。

我国防治滑坡的主要工程措施 我国防治滑坡的工程措施很多,归纳起来分为三类:一是消除或减轻水的危害;二是改变滑坡体外形、设置抗滑建筑物;三是改善滑动带土石性质。其主要工程措施简要分述如下:

1、消除或减轻水的危害

(1)排除地表水:排除地表水是整治滑坡不可缺少的辅助措施,而且应是首先采取并长期运用的措施。其目的在于拦截、旁引滑坡外的地表水,避免地表水流入滑坡区;或将滑坡范围内的雨水及泉水尽快排除,阻止雨水、泉水进入滑坡体内。主要工程措施有:油墨滑坡体外截水沟;滑坡体上地表水排水沟;引泉工程;做好滑坡区的绿化工作等。

(2)排除地下水:对于地下水,可疏而不可堵。其主要工程措施有:截水盲沟—用于拦截和旁引滑坡外围的地下水;支撑盲沟—兼具排水和支撑作用;仰斜孔群—用近于水平的钻孔把地下水引出;此外还有盲洞、渗管、渗井、垂直钻孔等排除滑体内地下水的工程措施。

(3)防止阿水、库水对滑坡体坡脚的冲刷:主要工程措施有:在滑坡上游严惩冲刷地段修筑促使主流偏向对岸的“ J ”坝;在滑坡前缘抛石、铺设石笼、修筑钢筋混凝土块排管,以使坡脚的土体免受河水冲刷。

2、改变滑坡体外形、设置抗滑建筑物

(1)削坡减重:常用于治理处于“头重脚轻”状态而在前方又没有可靠抗滑地段的滑体,使滑体外形改善、重心降低,从而提高滑体稳定性。

(2)修筑支挡工程:因失去支撑而引起滑动的滑坡,或滑坡床陡、滑动可能较快的滑坡,采用修筑支挡工程的办法,可增加滑坡的重力平衡条件,使滑体迅速恢复稳定。支挡建筑物种类有:抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等。

3、改善滑动带土石性质:一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。

山体滑坡如何避险 篇6

彝良县发生山体滑坡后,有说法称根本无法预测。中国地质科学研究院地质研究所林景星教授认为,山体滑坡虽然有突发性,但是在灾害发生前,还是会有征兆。

1大滑动之前:堵塞多年的泉水复活现象,或者出现泉水突然干枯,井水位突变等类似的异常现象。

2临滑之前:从裂缝中冒出热气或冷风,在滑坡体范围内的动物惊恐异常,如猪、狗、牛惊恐不宁,不入睡,老鼠乱窜不进洞。

3在滑坡体中:前部出现横向及纵向放射状裂缝,它反映了滑坡体向前推挤并受到阻碍,已进入临滑状态。

“要减少地质灾害的危害,最好的办法就是预防。”中国地质科学研究院地质研究所林景星教授说,“要做到这一点,就要在规划中做预测性的研究,地质学家们要实地勘察规划用地的地质环境,是否适合建房、建厂,及时采取规避措施。对于容易发生滑坡或者其他地质灾害的地方,就要避免建造房屋。”此外,在一些易发生滑坡的山体多种植植被,也是很好的方法,植物的根系既能锁住水分,也能固定土层。但这是一个见效较慢的方法,需要长期养护。

江、河、湖(水库)、海、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区、铁路、公路、工程建筑物的边坡地段等。这些地带为滑坡形成提供了有利的地形地貌条件 ;

地质构造带之中,如断裂带、地震带等。通常地震烈度大于7度的地区,坡度大于25度的坡体,在地震中极易发生滑坡;

易滑(坡)的岩、土分布区。如松散覆盖层、黄土、泥岩、页岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等岩、土的存在,为滑坡的形成提供了良好的物质基础;

暴雨多发区或异常的强降雨地区。在这些地区,异常的降雨为滑坡发生提供了有利的诱发因素。

一旦遇到危险,首先是要保持冷静。其次,要迅速环顾四周,向较为安全的地段撤离。在听到异常的响动时,一定要判断清楚响动的方向,然后向响动的相反方向的高处逃生。一些逃生建议往滑坡的两边跑,这是不对的,因为在滑坡时,人们很难判断滑坡两边的边缘在哪里。而往滑坡相反方向的高处跑,则能最大程度地远离危险。

除了山体滑坡,北京周边也有发生其他地质灾害的危险,比如泥石流、崩塌等。为此,地质部门绘制了一份北京市地质灾害易发程度分区图,该分区图将全市地质灾害隐患地区,按照平均降雨量、暴雨几率、水土现状、隐患点等因素,划分为四类:高易发区、中易发区、低易发区以及非易发区。

其中高易发区为:幽谷神潭,云蒙山景区,滴水湖,清水湖,潭柘寺等景点;中易发区为喇叭沟门森林自然保护区,松山自然保护区,灵山自然风景区,十渡风景区,司马台长城,云峡谷自然风景区等。

2012年6月10日19时54分,沪昆铁路湖南省娄底市涟源境内石泉站至荷叶站区段K1280+400米处发生山体滑坡。

2012年7月5日,重庆巫溪县遭遇大暴雨袭击引发山洪、滑坡等灾害,致使当地15.6万人受灾,农作物受灾8.2万亩,冲毁农田0.8万亩,冲毁乡村公路路面800公里,公路垮塌480余处1.5万方,多条通乡通村公路中断,直接经济损失逾9000万元。

滑坡问题 篇7

影响滑坡体稳定的主要因素包括人为因素、岩土结构因素、环境因素。滑坡体滑动实际上是以上各种因素共同集成作用的结果,各种因素对滑坡体稳定的贡献量互有差异,其影响规律也是极其复杂的。这要求采用有效的监测手段对这些潜在或是正在滑动的滑坡体进行监测,以避免当大面积滑坡产生时造成难以预料的损失。

目前滑坡监测主要是人工定期到现场采集数据,监测数据缺乏实时性,不能够真实表现滑坡所处的状态。另外,很多不稳定边坡处于边远地区,人员很难到达,尤其是在滑坡的临发阶段,人员到现场监测可能存在危险。本文针对GPS与In SAR这两种空间大地测量技术在滑坡监测中的特点,存在问题和现状做了探讨,并阐述了这两类技术的数据融合方法和优势等。

1 滑坡监测中的GPS方法

1.1 GPS法存在的问题及对策

目前利用GPS进行变形监测的最好精度约为±0.5mm。很多人认为,通过连续观测可以得到高精度的移动量,这是一种错误的观点。如果数据标准离差小,即使是在短时间内获得的,也比延长观测时间、增加观测次数得到的性质差的数据好得多。另外,用GPS测量地表面移动的结果不是在瞬间求出的,是基于一定时间来接收数据,进行基线分析算出的,因此GPS和其他观测工具的区别是需要在分析之前进行大量的数据积累,在1h间隔的高密度的测量情况下,在利用计算机等的联机化的同时,长期的商用电源供给成为必要。

1.2 国内外研究现状及其发展趋势

早在1026年,我国就记载了长江新滩滑坡的发生。然而,因当时监测手段有限,达不到监测要求,因此对滑坡的监测和研究,国内外均起步较晚。从20世纪20年代开始,在瑞典就开始研究滑坡。日本于1968年发生山体滑坡灾害,造成大规模损失后,开始引起人们的注意,经过二十多年的研究,已经在世界处于领先水平。20世纪70年代我国成立山体滑坡研究所,采用经典大地测量仪器和工具进行山体滑坡的监测,并找到相应的数据处理方法。美国在1994年完成了全球定位系统计划,并对全球定位系统在高精度定位方面开展了全面的研究。我国利用GPS监测山体滑坡也是近年来逐渐发展起来的,且大多集中在中国的西部、西南等频繁发生山体滑坡的地区,由于我国东部以往较少发生山体滑坡,所以对各区域山体滑坡的研究还少之又少[1]。

2 应用In SAR技术监测滑坡

2.1 In SAR技术运用于滑坡研究的局限性

采用In SAR技术进行滑坡研究应尽量避免相位去相关问题,减少数据处理误差和相位解缠误差。目前,卫星雷达干涉测量获取地表形变速率目前还只局限在速度<1.6m/年的量级上。虽然其覆盖范围大,但相对GPS所得到的单个点位变化量的精确程度而言,In SAR技术的精度则差一点。

2.2 国内外研究现状及发展趋势

基于滑坡的特性,通过In SAR技术监测滑坡的研究相对较少。在1995年,法国首次对其境内的一部分滑坡进行了研究,随后意大利、加拿大和德国等国陆续开始对滑坡进行相关研究。欧洲多国、加拿大以及日本等国的研究人员将In SAR技术运用到滑坡监测研究中,得到了较多成果,主要分为以下三个方面的工作:滑坡灾害调查、滑坡动态监测、滑坡空间分析与灾害预警预报。

国内利用INSAR技术监测滑坡的研究起步较晚,大多研究集中在INSAR技术方法、原理及其在国外研究的进展,对滑坡的研究仅为一小部分工作,具体的应用实例研究很少。谭衢霖等于2002年分析了崩滑流雷达遥感应用的潜力,综述了我国崩滑流遥感的应用现状,着重分析了成像雷达遥感在崩滑流识别、监测、预警中具有独特的优势[3]。

3 GPS-In SAR数据融合用于滑坡监测

在时间分辨率方面,GPS可以在很短的时间间隔重复采集数据。GPS连续运行站还可以提供连续、区域性的对流层等数据。目前GPS连续运行站网的采样间隔多为30s,有些站点的采样频率甚至达到了几十赫兹,也就是说,GPS网已经达到了非常高的时间分辨率。而In SAR数据目前主要还是来源于星载SAR,其时间分辨率较低,还不能满足当前的形变监测要求。

由上所述,GPS与In SAR具有很强的技术互补性。仅依靠INSAR数据或GPS技术,无法获得高时间分辨率和高空间分辨率的滑坡数据,须加入其他必要的技术手段来加以改善[4]。

4 结束语

利用In SAR与GPS技术的互补性进行滑坡变形监测的研究,应充分考虑以下几点:

(1)In SAR技术可以获得斜路径上的形变,而GPS观测的是三维方向的形变量;(2)In SAR技术对干涉影像的轨道参数、季节和天气状况都有严格要求,适当选择图像非常重要,要使得到的结果最能代表地面形变量,就应当选择两幅最佳匹配的SAR影像对,可以将误差减少到最小;(3)应充分利用非常近的轨道获取的In SAR数据,轨道基线长度不应超过100m,以消除地球表面地形的影响;(4)基于永久散射体在长时间间隔内仍能保持相干的特点,采用永久散射体技术来消除大气的影响,提高数据的利用率;(5)建立GPS连续运行站网,充分利用GPS采样高时间分辨率的优势,建立水汽模型,确定绝对坐标,为In SAR测量提供可靠的控制。

摘要:本文在对滑坡监测的特点进行初步分析的基础上,分别探讨了GPS与InSAR技术在监测滑坡中精度及其存在的问题,并给出了这两种对地观测技术用于监测滑坡的国内外的现状及发展趋势。另外探讨了GPS与InSAR数据融合在滑坡监测中的特点,并分析了GPS与InSAR数据融合的优势。

关键词:GPS,滑坡监测,InSAR,数据融合

参考文献

[1]邱健壮.GPS用于三峡库区滑坡监测的研究[D].北京:中国农业大学,2005.

[2]赵峰,隋秀英,吕平等.日本有关GPS在观测滑坡体移动中的应用[J].水土保持科技情报,2002,(4):11-13.

[3]谭衢霖,邵芸.成像雷达(SAR)遥感地质应用综述[J].地质找矿论丛,2003,18(1):59~65.

滑坡问题 篇8

在云南西部及东南部地区分布有大面积的变质岩系, 其中滇西主要分布于怒江西岸德宏州境内, 属下古生界高黎贡山群变质岩;滇东南地区主要分布于元江西岸, 为元古界哀牢山群及瑶山群变质岩;另外, 在滇东南马关县及麻粟坡县南部也有分布。出露地层岩性均为片麻岩、变粒岩、片岩、混合岩等, 地表全内化带厚度大, 部分地区超过50m, 呈土状, 物理力学性质较差, 且这些地区山高坡陡, 加上人类活动, 形成一些大规模的滑坡, 如陇川王子树乡滑坡、马关南捞乡滑坡群等, 给当地人民群众的生命财产带来严重的威胁, 目前各级政府正筹资进行治理。

2、土体工程地质特征

全风化岩体呈粉质粘土、粉砂或粗砂, 浅灰色、灰黄色, 原岩结构及矿物成份已破坏, 残余部份石英颗粒或岩层碎块, 土层天然孔隙比大, 结构较松散。其中砂土呈稍密-中密状, 均一性差, 透水性强, 富水性强;粉质粘土呈可塑状, 含大量砂粒, 颗粒成分不均一, 标贯击数4-12击, 力学强度变化较大, 承载力特征值160-200kPa, 土体物理力学指标见下表:

3、滑坡特征及形成原因

全风化花岗岩地层其物理力学性质较差, 加上云南山区地形切割强烈, 山高坡陡, 人类毁林耕种, 于是形成一些滑坡或滑坡群, 其形成原因基本相似, 本文从陇川县王子树乡滑坡的特征及成因进行分析:

3.1 滑坡概况

王子树滑坡群主要分布于乡政府驻地北坡, 由4个大小不一的滑坡体组成, 1995年至今, 每年都出现了位移变形, 局部产生地面沉陷、错落、拉裂或蠕动, 造成了部份民房拉裂、倾斜或倒塌, 给当地群众造成了较大的经济损失。

该滑坡群分布范围长约600m, 宽约550m, 面积约0.33km2, 滑体浅表为坡积层, 其下为全风化花岗片麻岩砂土、粉质粘土, 厚8-15m;滑面主要为土岩分界面, 局部在全风化片麻岩土体长期蠕动变形贯通形成滑面;滑床为强-弱风化片麻岩, 岩石致密坚硬, 稳定性好。

该滑坡目前处于分级蠕滑变形阶段, 长期持续发展, 土体蠕动变形, 各个滑坡及变形体向四周及深部扩展, 并相互连接、贯通形成较大规模的分级滑动, 威胁滑体上的村庄和滑坡顶部乡政府驻地学校、卫生院及大量居民的生命和财产安全。受该滑坡威胁人口2905人, 受威胁资产达4500万元, 地质灾害险情等级为特大型。

3.2 滑坡形成原因

滑坡的形成包括地形条件、土体工程地质条件、地表降水下渗及地下水的径流、人类工程活动及耕作。

(1) 地形条件

滑坡区地处云南高原西部高中山区, 地形切割强烈, 起伏变化较大, 区内地处山顶分水岭地带, 山脊呈长陇状, 乡政府驻地位于山脊顶部呈条带状分布, 两面均为斜坡地貌, 滑坡分布于北侧斜坡, 地形坡度20°-35°, 相对高差超过200m, 顺坡有树支状冲沟发育。

(2) 土体工程地质条件

滑体为全风化片麻岩, 松散, 饱水;滑面 (带) 为土岩分界面及全风化带底部土体, 滑带土体孔隙比大, 较松散, 抗剪强度低, 力学性质差, 土岩分界面顺坡向, 为潜在不稳定结构面, 上部土体易产生滑坡。

(3) 地表水及地下水的影响

土体孔隙大, 地表降水易下渗, 地下水透水性强, 在地下水迳流过程中, 细小颗粒被携带走, 地下水长期潜蚀作用会形成管涌, 并导致局部地面沉陷或蠕动变形。另外, 地下水水头压力也是滑坡形成的原因之一。

(4) 人类活动

滑坡区有水田分布, 坡体及坡顶居民生产、生活废水的无序排放, 地表水下渗浸泡滑坡体, 降低土体力学强度, 坡体稳定性显著降低, 有利于滑坡形成;另外, 滑坡体上修建房屋、修筑道路开挖扰动形成了高陡临空面, 建筑物加载增大了下滑力, 也是滑坡发展形成的重要原因。

4、防治措施

滑坡区有集镇和大量居民, 并有耕作活动, 地形总体较缓, 对滑坡的防治主要采用抗滑桩, 支挡可靠, 能防止大规模的滑移, 设计在乡镇及村庄下方布置一排抗滑坡, 桩径1.5m×2.0m。对该类滑坡地下水径流和潜蚀的影响, 尚无有效的措施进行治理, 主要通过设置截排水沟疏排地表降水, 最大限度减少下渗, 在地形合适的位置设盲沟排地下水, 尽可能减小地下水潜蚀的影响。

结论与建议

(1) 云南山区地质环境条件脆弱, 灾害频发;

(2) 滑坡形成原因包括地形、岩土工程地质条件、水的影响及人类活动;

(3) 滑坡防治措施主要采用抗滑桩及排水沟、盲沟等;

建议:在滑坡成因中, 地形、岩土工程地质特征及地下水的赋存与径流是客观存在的, 不可能改变, 而人类耕作、排水及工程活动是主观的, 能够通过合理的措施减少对地质环境的破坏, 在该类地区的集镇及村庄, 应合理规划, 减小挖填, 完善地表排水措施;做好滑坡区地表截排水, 改水田为旱地或林地, 防灾减灾。

参考文献

[1]张倬元, 王士天, 王兰生.工程地质分析原理[M].北京:地质出版社, 1994.

[2]宋春青, 等.地质学基础[M].北京:高等教育出版社, 2005.

滑坡问题 篇9

关键词:高速公路,顺层滑坡,原因分析

1 工程概况

杭千高速公路是浙江省公路网主骨架建设规划中杭新景高速公路之一段,是连通杭州与金华、衢州及江西和皖南地区经济联系的重要通道。其中建德市、淳安县境内路线总长96 km,分布在浙西低山重丘区,地形条件比较复杂,尽管原设计路线平、纵进行了多次优化,但是深路堑开挖后形成的高边坡仍不可避免,沿线超过30 m的路堑边坡有100多处,最高的近70 m。在施工期间,全线发生了多次边坡滑移破坏,较大规模的有30多次,对工程施工造成了很大影响。

2 典型的顺层滑坡

2.1 垭口滑坡

路线K77+120~K77+270位于一丘陵垭口,东侧的自然山坡坡度约20°~26°,相对高差60多米,西侧自然山坡坡度约30°~35°,相对高差30多米,自然山坡植被覆盖良好,垭口南端和北端各为一个小水库。设计路线以挖方路堑通过垭口。原设计坡高约38.5 m,分四级边坡开挖,一级边坡1∶0.5框格植草,其余边坡1∶0.75~1∶1,采用TBS防护。

据现场勘察,滑坡体主要为第四系残坡积层和全、强风化以及部分中风化基岩。第四系残坡积层成分以粉质黏土为主,含20%~30%碎石,分布不均匀,厚1.0 m~5.0 m,结构松散~稍密。全、强风化基岩成分以碎石为主,含粉质岩土,厚度不均匀,结构较松散。中风化基岩主要为奥陶系钙质泥岩,中厚层状,呈单斜构造,岩层产状300°~315°∠22°~∠33°,与路堑左侧边坡倾向基本一致。岩体节理发育,主要的两组节理(节理①产状:38°∠58°,节理②产状:170°∠85°)将岩体切割成大量的“楔形岩块”,层面和裂隙面发育有大量黄褐色的次生泥化夹层。岩体较松散,局部发育一些小溶洞,洞壁光滑,洞内不规则。滑坡的主要滑床为下部层间胶结较好的中风化钙质泥岩。

经比较计算,该滑坡治理方案如下:在坡脚平台设22根9 m长锚索抗滑桩,间距5 m,桩间为抗滑挡墙,二级坡开始以1∶1.75坡率分级开挖,坡高10 m,每级平台宽度2 m,坡面用6组预应力锚索框格单元及锚杆框格梁防护。

2.2 施家水库滑坡

施家水库滑坡位于一丘陵北侧斜坡,左侧自然山坡坡度约25°~32°,相对高差约80 m,西侧为一小水库(施家水库),自然山坡植被覆盖良好。设计路线以半挖半填路基通过。路堑范围内前第四系地层以奥陶系钙质泥岩、炭质泥岩为主,薄层状~中厚层状,具单斜构造,岩层产状325°~340°∠35°~40°,层理清晰,层间胶结弱,层理产状与左坡面小角度斜交(顺层),层面与节理的结构面组合对边坡稳定不利。山坡表部覆盖有第四系残坡积土,岩性为含碎石亚黏土、含黏性土碎石,黄褐色,干~稍湿,硬塑状。松散堆积层、全风化层较厚,约7 m~9.9 m,呈土夹碎石状。原设计坡高约34 m,分四级边坡,一级边坡1∶0.5,框格植草,其余边坡1∶0.75~1∶1,采用TBS防护。施工过程中发生多次滑塌,滑塌体积较大。根据“下挡上缓”的设计思路,在坡脚设3 m高C20片石混凝土抗滑挡墙,二级~八级坡以1∶2坡率分级开挖,坡高10 m,每级平台宽度4 m,坡面用锚杆框格梁防护。

2.3 下涯滑坡

原设计边坡坡高约47.5 m,分五级边坡,其中一、二级边坡1∶0.75,其余边坡1∶1,均采用TBS防护。路堑从一丘陵鞍部通过,丘陵地形坡度约26°~40°,高差约68 m。施工期间,发生多次滑塌。根据现场勘察,地层表部覆盖薄层残坡积土,下伏奥陶系钙质泥岩,薄层构造,层厚0.05 m~0.2 m,风化强烈。强风化层厚约6 m~8 m,灰黄色,岩石裂隙极发育,岩石呈碎石状,碎块质软,锤击声哑,手能扳碎。中风化层呈青灰色,薄层构造,岩层产状340°∠33°~332°∠41°,与左边坡坡面基本一致,岩层面由铁锰质薄膜充填,并见向下的擦痕。岩石裂隙发育,且裂隙延伸长,面平直,主要节理裂隙产状:节理①产状:60°∠88°,延伸性好,部分泥质充填;节理②产状:270°∠84°,面平直,延伸3 m~4 m,坡面上部分已经拉开,裂缝宽约2 cm,无充填;节理③产状:210°∠70°,平直紧闭,延伸6 m~8 m;节理④产状:150°∠50°,面平直,延伸性好。根据“下挡上缓”的设计思路,在一级边坡设置挡墙,二级~五级坡放缓至1∶1.45(层面),六级坡为1∶1.5,所有平台宽4 m,二级、三级坡面采用6 m长锚杆加固,四级~六级坡面采用3 m+6 m锚杆加固,再进行TBS防护。

3 滑坡原因分析

1)岩性。路堑边坡岩层主要是以奥陶系钙质泥岩为主,其对边坡稳定性有两个不利影响:a.钙质泥岩抗风化能力特别是抗温差风化能力差,边坡开挖后岩石暴露,在温差作用下很容易破碎;b.岩石遇水软化现象明显,由于钙溶于水,开挖条件下岩石遇水后胶结物被溶解破坏,导致岩石强度显著降低。2)岩体构造。路线走向大致与岩层走向平行,路堑易呈顺坡结构,岩层倾角多为20°~50°,节理裂隙十分发育。由块体理论分析可知,由层理和节理将边坡岩体切割成空间镶嵌块体,天然状态下这些空间镶嵌块体处于静力平衡状态,边坡开挖再次切割有限块体,形成可动块体。由于岩层层面走向与边坡走向一致,且倾向坡外,边坡开挖使岩层面直接在开挖面出露,边坡岩体中的可动块体能否转化成关键块体,取决于岩层层理沿倾向方向的抗剪强度。3)岩石风化带厚度较大,部分路段仅全、强风化带就厚约20 m。4)路堑边坡切坡厚度较大,同时设计开挖的坡度较陡,多大于岩层的倾角。

而外部因素则主要有以下几个方面:1)原设计对该区域岩体工程性质认识不足,边坡设计偏陡,边坡防护加固措施较弱(多为TPS防护加固),对大于30 m的高边坡没有开展专门研究,仍按经验设计,边坡设计与复杂的地质环境不协调是边坡失稳的原因之一。2)部分施工不够规范,防护不够及时。顺层岩质边坡开挖一般采取爆破开挖,但爆破方式不同、开挖顺序不同对边坡影响也不同。爆破对边坡稳定性的影响主要表现在:爆破产生的冲击应力对边坡产生冲击和剪切作用,使岩体中原有的节理、裂隙张开,并产生新的裂隙,使岩体产生松动,破坏其原有的完整性,最终导致边坡失稳。长期的工程实践表明,常规爆破方法对边坡稳定性影响最大,微差爆破、预裂爆破、光面爆破和麻面爆破对边坡影响相对较小。开挖顺序则主要体现在开挖与支护之间的关系3)降雨。暴雨是顺层岩质边坡产生滑坡的重要触发因素。暴雨时,滑动层易受水,同时在层间又具供水条件,如下卧层顶面为地下凹槽,易受水、聚水,下卧的钙质泥岩及层间软弱夹层受水软化,具隔水作用,形成滑动面。同时,降雨引起边坡中的含水层水量猛增,地下水位迅速升高,增大了静水压力、空隙(或裂隙)水压力和浮托力,改变了暴雨前边坡的应力状态,降低了坡体中软弱层的抗滑力,增大了下滑力,进而引起边坡变形,产生滑坡。

4结语

论文对收集到的杭千高速公路几个典型的顺层岩质高边坡的资料进行了系统地整理分析,并从内因、外因两个方面对引起杭千高速公路边坡顺层滑塌的原因进行了探讨。内因主要包括岩性、岩体构造等因素,而外因则包括设计、施工、暴雨等因素从内因来看,本路段路堑边坡岩层的岩性主要是以奥陶系钙质泥岩为主,其对边坡稳定性有两个不利影响:1)钙质泥岩抗风化能力特别是抗温差风化能力差,边坡开挖后岩石暴露,在温差作用下很容易破碎;2)岩石遇水软化现象明显,由于钙溶于水,开挖条件下岩石遇水后胶结物被溶解破坏,导致岩石强度显著降低。另一个方面,本路段的路线走向大致与岩层走向平行,路堑易呈顺坡结构,岩层倾角多为20°~50°,节理裂隙十分发育。由于岩层层面走向与边坡走向一致,且倾向坡外,边坡开挖使岩层面直接在开挖面出露,易使边坡岩体中的可动块体转化成关键块体,产生顺层滑动。

参考文献

[1]叶志华,刘昌雄.沪蓉西高速公路贺家坪段顺层边坡结构稳定性分析[J].山地学报,2006,24(2):17-18.

[2]浙江省浙中地质工程勘察院.杭千高速公路建德(安仁~洋溪)段施工图设计阶段工程地质勘察报告(共4册)[R].2003.

[3]朱晗迓,马美玲,尚岳全.顺倾向层状岩质边坡溃屈破坏分析[J].浙江大学学报(工学版),2004,38(9):31-32.

滑坡问题 篇10

一、王家岩地质概况

王家岩滑坡位于北川湔江河沈家包山坡下, 该滑坡体长290m, 宽240m, 厚度15m, 面积69 600m, 约100万m体积的滑坡体发生了近两倍的水平位移量。垂直坡度在30~550左右, 地势较陡峭, 坡体上部陡, 下部缓, 滑坡前的坡前边缘坡度在50度左右, 坡面呈凸出趋势。王家岩土质疏松, 多为砂质页岩和碎石, 碎石含量超过50%, 坡体结构的稳定性差, 由于临河形成, 长期受到风化作用, 以及河水的渗透, 使得王家岩坡体下部土质水分呈饱和状态。达到了滑坡的形成条件, 也是王家岩滑坡的根本原因。

二、王家岩滑坡发生过程

由于地震发生时自然环境恶劣, 在大面积降水的情况下, 并且降水强度大, 持续时间长。滑坡前期, 王家岩坡体向外倾斜, 坡体上部及坡体表面受到拉裂, 岩体立刻发生碎裂解体, 随后, 坡体在自重和地震荷载的作用下, 整个坡体的由静止状态改变为动态, 部分势能转化为动能, 坡体发生大规模的滑移失稳, 从而坡体获得了初速度, 势能全部转化为动能, 整个坡体受到拉裂, 坡体获得滑移速度, 形成滑坡, 大量的建筑物, 汶川居民被砂石所覆盖。当坡体滑移一段距离, 受到速度方向障碍物的阻力, 和其他物体的碰撞, 滑移速度逐渐放缓, 直至停止, 最后整个坡体坡度减小, 覆盖面积广泛。

三、王家岩滑坡破坏受力分析

2009年郑颖人在地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨中采用数值模拟的方式对地震产生的破坏机制和破裂面的力学性质进行了分析, 并得出地震对坡体的破坏是由滑体上部拉裂破坏, 下部剪切破坏共同组成。2009年黄润秋对于汶川地震过程中造成的失稳机制的研究, 提出了地震诱发地质灾害的5大类, 主要根据斜坡失稳的动力过程来划分, 5大类分别为溃滑型、溃崩型、抛射型、剥皮型和震裂型, 分别分析了坡体破坏过程中受力的区别。2011年许强在汶川地震大型滑坡成因模式中提出了五类诱发地震滑坡的成因模式, 其中剪切滑移是汶川地震王家岩滑坡破坏的主要力学机制。经查阅大量资料, 对王家岩滑坡破坏进行主要的剪切受力分析, 在自然不受外力的重力条件下, 坡体浅表面体的最大主应力基本与坡体表面平行;反之最小主应力基本与坡体表面垂直;坡体中间部分的主应力方向基本与坡体表面走向平行。此时剪切应力一般在坡体下方呈集中现象, 在水平巨大的惯性作用下, 坡体表面被拉裂, 在地震持续过程中, 拉裂面逐渐加大, 持续加深, 造成沿坡体内倾向坡体外发生剪切滑移变形和破坏, 当剪切滑移到一定程度时, 剪切应力已不再作用于滑移和破坏, 转化为巨大的拉应力, 产生拉裂缝, 最终坡体碎裂解体。根据力学知识, 一般条件下, 斜坡的破坏是先沿较弱的一面发生剪切滑移, 接着才会在相对面出现拉裂缝;而在地震发生过程的条件下, 坡体后缘面却先出现深大拉裂缝, 然后才会沿坡体底部产生剪切滑移。而这种剪切滑移的破坏模式则多为王家岩此类地质结构和土质疏松的坡体结构。地震条件下一旦受剪切应力, 整体性立刻被破坏, 造成滑坡。

四、王家岩边坡防护措施

我国对于滑坡的防护工程建设很多, 并且技术和方法不断发展。对于王家岩边坡的防护进行建议和归纳: (1) 王家岩临河靠水, 不能消除水的危害, 只能减轻, 为了防止湔江水对坡体坡脚的冲刷, 可以在靠水一侧建堤修坝, 铺石; (2) 对王家岩坡体进行削减或者增加, 由于坡体自重大, 形状结构复杂, 导致受力不均匀, 在外力作用下容易滑坡, 可以通过一些新型的轻质建筑材料进行增加或削减, 比如轻质泡沫混凝土, 从而改变坡体受力方向; (3) 修筑边坡支护工程, 比如坡脚挡墙的修建, 加强了坡体防护, 坡体碎石的滚落, 同时加强了坡体的稳定性。

五、结语

汶川地震中王家岩滑坡的意义重大, 是一个非常典型的实例, 通过本文对王家岩滑坡成因的分析, 从地质地貌, 结构分析, 以及重力作用下, 坡体受力方面进行进行了讨论分析。结果表明滑坡的发生并非只有本身的地质状况能直接决定, 不同条件下, 所发生的情况不同。本文在对王家岩滑坡破坏的受力分析中得出坡体在外界条件下所产生的内力影响巨大, 不容忽视, 应进一步研究。本文同时提出了一系列防护措施, 意义在于王家岩滑坡过程中影响巨大, 损失惨重, 希望做好防护工作, 避免再发生此类情况。

摘要:2008年汶川8.0级地震在四川北川县城造成了严重的破坏, 滑坡现象在地震发生过程中频频发生, 对人员伤亡, 环境破坏都有巨大影响。从地质地貌, 结构分析, 以及重力作用下, 坡体受力等方面对汶川地震滑坡成因进行分析, 对典型的实例王家岩滑坡进行研究, 坡体的断裂, 坡体下部发生剪切滑移外倾, 坡度较陡是滑坡形成的主要原因。并提出了一部分建设性建议, 对地震灾害的防护有一定的研究意义。

关键词:王家岩滑坡,地质结构,剪切滑移,防护措施

参考文献

[1]郑颖人, 地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨[J], 岩石力学与工程学报.2009.08

[2]黄润秋, 2009.汶川8.0级地震触发崩滑灾害机制及其地质力学模式[J].岩石力学与工程学报, 28 (6) :1239-1249.

[3]许强、董秀O军, 汶川地震大型滑坡成因模式[J].地球科学—中国地质大学学报.2011.119

[4]董金玉, 杨国香, 杨继红, 汶川地震灾区滑坡的成因及典型实例分析[J].华北水利水电学院学报.2011.10

“泥石流”和“滑坡” 篇11

汶川特大地震给我国造成了严重损失,地震过后连续发生严重的“泥石流”和“滑坡”自然灾害,引起各界的关注.

什么是“泥石流”和“滑坡”?

泥石流是山区常见的一种自然灾害,对山区的城镇、村庄、铁路、公路、农田、水利设施等常造成严重危害.

当泥石流发生时,洪流中有大量泥沙石块,混合成一股黏稠的泥浆,像脱缰的野马一般,沿陡坡奔腾而下,来势凶猛,历时短暂,破坏力大,其中泥沙石块的体积含量一般大于10%,最高达80%,流速一般为5~7米/秒,最高可达70~80米/秒.泥石流因流速快,黏度大,其侵蚀、搬运、堆积过程特别迅速,在数分钟到数十分钟内即可将数十万立方米至数千万立方米土石搬出沟口,并摧毁或掩埋沿途房屋、道路、农田及一切工程设施,造成重大地质灾害.所到之处,良田变荒漠,房屋变废墟,给人类的生命财产造成极大的威胁.

而滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体或者分散地顺坡向下滑动的自然现象,俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”、“山剥皮”等.根据滑坡体的体积,将滑坡分为4个等级.小型滑坡:滑坡体积小于1×105立方米.中型滑坡:滑坡体积为1×105~1×106立方米.大型滑坡:滑坡体积为1×106~1×107立方米.巨型滑坡:滑坡体积大于1×107立方米.根据滑坡的滑动速度分为4类.蠕动型滑坡:人们凭肉眼难以看见其运动,只能通过仪器观测才能发现的滑坡.慢速滑坡:每天滑动数厘米至数十厘米,人们凭肉眼可直接观察到的滑坡.中速滑坡:每小时滑动数十厘米至数米的滑坡.高速滑坡:每秒滑动数米至数十米的滑坡.

“泥石流”和“滑坡”是怎么形成的?

在探讨“泥石流”形成原因以前,我们先思考以下三个问题:

第一个问题,当一个冷玻璃杯突然倒进滚热的开水,会发生炸裂,玻璃和岩石一样硬,那么山上的岩石在昼夜和季节温差很大时又会怎样呢?

第二个问题,水结冰时体积膨胀,能把铁制的水管胀裂,那么渗进岩石缝隙中的水,在严寒季节又会怎样?

第三个问题,“水滴石穿”是一种自然现象,那么从天而降的雨水对山体岩石又会产生怎样的影响呢?如果这时下的竟然是“酸雨”,那情况又会怎样呢?

通过思考我们可以知道:以上这些气候变化对于山体岩石都有破坏作用,叫做山体的“风化作用”.接着我们再想一想:一座高山在各种“风化作用”的破坏下,经过很长时间以后,会发生什么变化?“风化”以后的散碎岩石,如果再遇到大雨,山洪暴发,又会发生什么情况?

泥石流的形成原因很复杂,主要有三个必要条件.地质条件:是泥石流形成的内因,包括地质构造和岩石的性质,有些岩石很容易风化破裂,为泥石流提供大量的固体物质,直接影响泥石流的形成和发展.地貌条件:主要是地形倾斜度的大小,实际考察得知,倾斜度必须大于15°,才可能发生泥石流,而倾斜度越大,泥石流带来的灾害越严重.水源条件:它是泥石流发生的不可缺少的条件,主要来源于暴雨和融雪造成的洪水,水流的流量和速度越大,灾害越严重.

产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间,两侧有切割面.例如中国西南地区,特别是西南丘陵山区,最基本的地形地貌特征就是山体众多,山势陡峻,沟谷河流遍布于山体之中,与之相互切割,因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面.滑坡灾害频繁出现.

地震对滑坡的影响很大.首先是地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构发生破坏和变化,原有的结构面张裂、松驰,地震同样使地下水也发生较大变化,特别是地下水位的突然升高或降低对斜坡稳定是很不利的.另外,一次强烈地震的发生往往伴随着许多余震,在地震力的反复振动冲击下,斜坡土石体就更容易发生变形,最后就会发展成严重的滑坡.

“泥石流”和“滑坡”可以防治吗?

泥石流的危害非常巨大,必须加紧防治!防治泥石流是一个系统工程,由预防和治理两部分组成.预防由泥石流预测、预报、报警和避难等构成,利用先进的遥感技术可以预报泥石流.利用具有高分辨率的图像,可以反映出泥石流形成的地质、地貌要素及人类活动因素的动态变化,结合地面调查,便可较准确地估出松散堆积物和极不稳定的固体物质数量,再结合地面气象资料或卫星云图气象资料综合分析,就能够预测泥石流是否发生.“泥石流”的治理是由土建防治工程、生物防治工程和工程管护措施构成.我国已初步完成全国泥石流编目工作,并研制出VJ-2型泥石流遥测地声警报器和泥石流超声波泥位警报器.

治理“泥石流”还需要改善“生态环境”,首先要大力开展山体的绿化.为什么植树种草可以防止岩石的“风化作用”呢?原来“大树下面好乘凉”,绿树青草能够避免阳光直照到岩石,岩石温度可以保持稳定;另外从天而降的雨水,经过树叶的拦挡,落在岩石上时打击的力量要小多了;绿树青草还可以阻碍水流,避免水土流失.其次是加紧山体的坡面治理:用排水、拦挡、护坡等方式稳住松散物质及坡面残积物;在泥石流流通段采用排导渠(槽),使泥石流顺畅下排.

滑坡的防治措施,要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则.治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:一是通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力;二是消除和减轻水对滑坡的作用.

滑坡预测预报问题目前尚是世界性难题.各国地质专家都曾致力于该项研究,但至今尚未获得满意的结果.我国科技人员曾经通过10余年的艰苦调查研究和长年累月的监测工作,成功地预报了一次大型滑坡.这就是1985年6月12日凌晨3时45分至4时20分发生在湖北省秭归县境内长江西陵峡中新滩镇的大型滑坡.该滑坡的体积约3 000余万立方米,坚硬的块石、碎石及泥土快速崩滑下来,将新滩镇全部摧毁.滑坡体前部的土石堵塞长江江面的1/3,顿时江中激起巨浪54米高,涌浪波及上下游共42公里长的江段.

由于预报及时,撤离措施果断有效,首当其冲的新滩镇457户居民1371人中无1人伤亡.一场毁灭性的地质灾害带来的损失减小到了最低程度.

滑坡问题 篇12

1 滑坡的形式和分类

滑坡按照动力因素 (诱发因素) 分作地震型、崩坡型、降雨型、冲蚀型、汇水型。地震滑坡诱发因素和其他滑坡诱发因素存在很大的差异。产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间, 两侧有切割面。例如中国西南、西北地区, 特别是西南丘陵山区, 最基本的地形地貌特征就是山体众多, 山势陡峻, 土壤、石块结构疏松, 易积水, 沟谷河流遍布于山体之中, 与之相互切割, 因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面。广泛存在滑坡发生的基本条件, 滑坡灾害相当频繁而严重。2008年5·12汶川地震、2013年4月20日四川雅安地震都有大量的地震滑坡产生, 雅安地震由于对滑坡的认识不足和其他一些原因, 造成多人员的伤亡。

从斜坡的物质组成来看, 具有松散土层、碎石土、风化壳和半成岩土层的斜坡抗剪强度低, 容易产生变形面下滑;坚硬岩石中由于岩石的抗剪强度较大, 能够经受较大的剪切力而不滑动。

变形滑动。如果岩体中存在着滑动面, 特别是在地震、暴雨之后, 由于水在滑动面上的浸泡, 使其抗剪强度大幅度下降而易滑动。

降雨对滑坡的影响。降雨对滑坡的作用主要表现在, 雨水的大量下渗, 导致斜坡上的土石层饱和, 甚至在斜坡下部的隔水层上积水, 从而增加了滑体的重量, 降低土石层的抗剪强度, 导致滑坡产生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点, 一般地震后的降雨, 经常会引起滑坡。

地震形成的滑坡。究其原因, 首先是地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构发生破坏和变化, 原有的结构面张裂、松弛, 加上地下水也有较大变化, 特别是地下水位的突然升高或降低对斜坡稳定是很不利的。另外, 一次强烈地震的发生往往伴随着许多余震, 在地震力的反复振动冲击下, 斜坡土石体就更容易发生变形, 最后就会发展成滑坡。

2 地震滑坡的形式和分类

一般认为岩性、地形地貌、坡度、地震烈度、震中距等因素对滑坡的空间分布有重要的影响作用, 忽视了发震断裂的运动方式对滑坡分布所起作用。5·12汶川地震诱发的大量滑坡崩塌灾害主要沿龙门山断裂带发育。但在断裂带两侧呈不对称分布, 80%以上的滑坡、特大型滑坡主要分布于断裂带的上盘, 这一现象在汶川地震重灾区之一的北川地区表现尤为明显。北川地区地震滑坡崩塌主要分布在距断裂带5km的范围内, 上下两盘的滑坡崩塌分布在数量和面积上存在明显的差异, 上盘的滑坡分布面积为下盘的8倍多;在滑坡易于发生的高程 (<1500m) 、坡度 (25°~40°) 范围, 上下两盘所占比例相当, 但是出现在下盘的滑坡数量远远低于上盘, 相同坡度范围内上盘的滑坡发育比例达到下盘的3倍以上;位于上盘并紧邻断裂带的寒武纪、震旦纪地层中的滑坡崩塌最为发育;由于汶川地震发震断层的逆冲性质, 余震及大的地表变形都发生在断裂带上盘, 地震加速度在上盘衰减速度低于下盘, 表现出一定的上盘效应.从这些分析结果可以推断, 引起研究区断裂带两侧滑坡分布差异的主要因素不是地形坡度和岩性条件, 而发震断裂的运动方式起到了主要的作用。

滑坡的失稳破坏模式:滑坡一般有以下几步形成:拉裂-断纹扩展, 趋于贯通-斜坡失稳, 凌空滑出-滑坡解体、流动-堆积。人们经常关心地震本身, 实际上次发生地震造成的滑坡有更大的破坏性, 表1列举了近几年我国发生的几次重大地震崩塌滑坡灾害。

3 地震滑坡与非地震滑坡的区别和破坏特征

为了研究滑坡体积、坡高和滑动距离的关系, 将滑坡运动前的最高点和滑坡后的最远点的连线滑坡架空坡, 其斜率为滑坡总斜率, 显然总斜率u等于滑坡最大垂直距离H与最大水平距离L的比例, 即u=H/L, 根据大量的文献得出, 地震滑坡总斜率大于非地震滑坡的滑坡总斜率, 并且随滑坡规模的增加, 同一规模等级的变化范围大于非地震滑坡, 下面对地震滑坡和非地震滑坡做了一个比较, 见表2。

3.1结构控制性

3.1.1防治滑坡的主要工程措施

我国防治滑坡的工程措施很多, 归纳起来可分为三类:一是消除或减轻水的危害;二是在易滑坡的地方改变滑坡体的外形, 设置抗滑建筑物;三是改善滑动带的土石性质。

3.1.2消除或减轻水的危害

1) 排除地表水:排除地表水是整治滑坡不可缺少的辅助措施, 而且应是首先采取并长期运用的措施。其目的在于拦截、旁引滑坡区外的地表水, 避免地表水流入滑坡区内;或将滑坡区内的雨水及泉水尽快排除, 阻止雨水、泉水进入滑坡体内导致滑坡或形成串珠堰塞湖。主要工程措施有:设置滑坡体外截水沟;滑坡体上地表水排水沟;引泉工程;做好滑坡区的绿化工作等;

2) 排除地下水:对于地下水, 可疏而不可堵。其主要工程措施有:

截水盲沟———用于拦截和旁引滑坡区外围的地下水;

支撑盲沟———兼具排水和支撑作用;

仰斜孔群———用近于水平的钻孔把地下水引出。

此外、还有盲洞、渗管、垂直钻孔等排除滑坡体内地下水的工程措施;

3) 防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷, 主要工程措施有:在滑坡体上游严重冲刷地段修筑促使主流偏向对岸的“丁坝”;在滑坡体前缘抛石、铺设石笼、修筑钢筋混凝土块排管, 以使坡脚的土体免受河水冲刷;

3.1.3改变滑坡体外形, 设置抗滑建筑物

1) 削坡减重:常用于治理处于“头重脚轻”状态而在前方又没有可靠的抗滑地段的滑体, 使滑体外形改善、重心降低, 从而提高滑体稳定性;

2) 修筑支挡工程:因失去支撑而滑动的滑坡或滑坡床陡, 滑动可能较快的滑坡, 采用修筑支挡工程的办法, 可增加滑坡的重力平衡条件, 使滑体迅速恢复稳定。支挡建筑物种类有:抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等;

3) 改善滑动带的土石性质:一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。

由于滑坡成因复杂, 影响因素多, 因此需要上述几种方法同时使用综合治理, 方能达到目的。

4 结论

地震滑坡破坏有非常重大的理论和现实意义, 初步探讨了岩土体地震滑坡破坏的相关问题, 取得了如下认识:

引起研究区断裂带两侧滑坡分布差异的主要因素不是地形坡度和岩性条件, 而是发震断裂的运动方式起到了主要的作用。

地震的破坏与损失令人痛心, 在痛定思痛的同时, 我们考虑如何建立与当地发展相适应的地震综合防御系统, 在公路、铁路、或人们活动频繁的区域通过一些人为的改变如:改变滑坡体外形、植被保护、做好排水系统等方式可以减小地震多发带滑坡危害, 有效提高防御和减轻地震灾害的综合能力, 减少国家和人民的生命财产损失。

参考文献

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