胡石駿HU Shi-jun;徐世光XU Shi-guang;阿發友A Fa-you;閆超波YAN Chao-bo
(昆明理工大學,昆明 650000)
(Kunming University of Science and Technology,Kunming 650000,China)
云南紅層分布十分廣泛,山區和峽谷地帶是其最主要的分布地帶,該地段內自然地質災害多發,以滑坡最為典型,其危害性也較大。在紅層地區修建工程,尤其是一些公路等基礎設施建設,必須深入了解這些不利因素,并有效采取相應解決措施。在紅層地區,其最主要的類型有順層滑坡、切層滑坡和堆積土滑坡三類,據相關資料統計,三十到四十度的滑坡是紅層地區最為主要的滑坡發生地帶,另外二十五到三十度的滑坡也極容易導致滑坡現象的發生。
在紅層路段的第四系松散層中,倘若其與基巖接觸面、巖層層面、風化層面以及構造結構面接觸則會容易導致滑坡的產生,筆者簡要就這三種紅層滑坡類型加以介紹和闡述。
1.1 順層滑坡 對于順層滑坡現象,其主要發生的情況是巖層的傾向與坡向大體一致,而且巖層的傾角比邊坡角小,這種情況下,就極容易導致順層滑坡的發生,特別是一些構造較為平緩的單斜山地段,這種現象的發生頻率更是顯著提高。紅層是一種多元結構體,由軟質巖石和硬質巖石相互融合而形成,在構造作用的影響下,不斷發展演化形成了緩傾地層。當各種工程的實施需要沿巖層進行路塹的開挖時,則極容易導致多層滑動的產生。
1.2 切層滑坡 對于切層滑坡,以下筆者簡要就其發生的情況加以描述。當巖層傾向于坡向,且二者之間有相交(相交或者相反)的趨勢,但是節理裂隙面、軟弱結構面卻傾向于線路,這種情況下巖體便會沿著構造結構面的方向產生滑動,最為典型的是其結構面中有泥化夾層的存在,當泥質充填存在的時候,極容易導致滑動帶的形成,進而發生大規模的切層滑坡現象。
1.3 堆積土滑坡 堆積土滑坡是滑坡中分布范圍最廣、數量最多的一種滑坡類型,通常情況下會成群出現,而其規模相比較而言較小,大多以中小型為主。綜合來看,堆積土滑坡的發生主要有兩個較為典型的發生場地。第一個是第四系松散土或者風化土沿紅層頂面的滑坡發生,一般情況下,對于絕大多數的紅層頂面而言,都有著不同程度的堆積沉積物,坡面地表水在第四系松散層的空隙會出現下滲現象,這些地表水經下滲后最終在紅層的頂面集中起來,導致第四系松散堆積層沿紅層頂面的方向發生滑動,這也是導致其滑動的重要原因。另一個極為重要的情況就是,堆積層或者風化層內,也是滑坡現象的常見發生地點,這類滑坡現象多發生在堆積土較厚、斜坡上堆載填土以及風化層較厚的地段。在滑坡發生之前,一般情況下會有一些較為典型的訊號。
2.1 紅層內沿泥化夾層滑動的原理分析 泥化現象指的是泥質的巖石在地質作用的影響下,出現泥質的巖石與固結化相反的逆變過程的現象。紅層是一種較為常見的多元結構的巖體,一般情況下自身都會伴有薄夾層,比如多層粘土巖或粘土質巖等,當層間的軟弱夾層發生剪切作用時,軟質巖和硬質巖之間就會產生鱗片狀劈理帶,密度一般較大,最終在巖層界面上形成泥化面。這種鱗片狀劈理帶的厚度大約在兩毫米到五厘米之間,但是鱗片狀劈理帶的存在,對于巖石有著重要的破壞作用,比如對其完整性的破壞,對巖石的致密性的嚴重的破壞等,由于巖石的完整性和致密性的破壞,這就為水對巖石的破壞作用提供了極為有利的空間,眾所周知,水對于鱗片狀劈理帶可以產生物化作用,最終泥化為含水率較高、抗剪強度低的軟弱夾層。
紅層中的泥化層是最為靈活的滑動面,也是巖體內部最軟弱的地方,當施工單位開挖路塹時,就會出現新的臨空面,而巖體在臨空面的一側會發生卸荷裂隙作用,這就為地表水滲透地表補給地下水提供了一個有利的條件。當泥化夾層擁有了一定量的水分,則其整體的穩定性和堅實性就會受到影響,含水率的增加,間接的為滑坡的發生奠定了基礎。
2.2 沿構造結構面切層滑坡的原因分析 切層滑坡,其形成的限制和制約性因素較多。一方面,在公路施工的過程中,具體的施工操作極容易形成臨空面,臨空面的存在是滑坡發生的一個重要的基礎;另一方面由于受到地表水的滲入作用,水滲入到結構面,則會有效的對結構面軟化,導致其力學強度受到影響,以及邊坡遭到破壞,為滑坡的發生奠定基礎。
2.3 紅層風化層中滑坡形成分析 紅層具有多元化特性,巖層間由于物理性質的不同導致了層狀的差異性,紅層中的泥巖分為多種類型,包括方解石和粘土礦物膠結等,孔隙式或孔隙為膠結的主要形式。紅層中的砂巖,其粘土中礦物含量較小,強度也較高,物理風化對它的影響較小。紅層中的粘土礦物含量較高,含水量的變化較大,受到風化和物理化的影響較大。泥巖風化后極容易形成粘土和含礫粘土狀,其親水性較好。地表水經過風化層下滲至泥巖風化層,這樣就導致了粘土含水量的增加,以及力學強度的降低,再加上臨空面的存在,風化層會失去穩定性而產生滑動,因為紅層中砂、泥巖等會出現交互存在的現象,因此當風化層的厚度積攢到一定范圍,就容易導致多層滑動。
對于紅層滑坡的治理一般采用排水、減重反壓支擋以及錨固邊坡防護加固等較為常見的措施。
3.1 滑坡排水 滑坡的排水工作一般分為地表排水以及地下排水工程等,在滑坡治理中,這是較為常見也是最基本的治理工作之一,其主要的目的就在于對滑坡體以及外山對滑坡的地表水進行攔截,防止水對滑坡的破壞。
3.2 支擋工程 對于支擋工程方面的措施,一般會采取設立抗滑擋土墻、設立抗滑樁和錨索抗滑樁等措施,其主要的目的就在于有效進行防滑和擋土工作。
3.3 錨固工程 對于整體穩定的邊坡,僅有局部的表層出現滑坍現象,可以采用錨桿加固的方式,這種處理方式一般適用于邊坡的防治。另外預應力錨索技術在應對公路滑坡措施中的應用,也逐步顯示出強大的優越性,逐步成為邊坡加固和滑坡治理的重要手段之一。
3.4 防護工程 防護工程的設立其重要性不言而喻,一般情況下,其主要的防護工程包括人字格護坡、鋼筋混凝土肋梁護坡以及噴射混凝土護坡等諸多形式,對于各種防護工程的選用可以根據當地的實際情況進行篩選。
有效探明公路滑坡的成因,并在了解成因的基礎之上進行相關的措施探究具有極為重要的意義。筆者衷心希望,以上關于對我國云南紅層滑坡的成因以及措施的探究可以被相關負責人合理的吸收和采納,進而更好的推動我國公路事業的發展,提高應對云南紅層滑坡的能力。
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