滑坡防治后滑帶土基質吸引力特征研究

【摘 要】基于我國地形和地貌特點，尤其是我國坡地較多的地方，經常出現滑坡現象，滑坡是因為不同的土質之間以及相同的土質之間，尤其是土壤與巖層之間，嵌接都會存在一定的不穩定性。再加之降雨等因素的影響，使坡內地下水位會在非飽和到飽和之間發生變化，導致坡體的基質吸力和短暫狀態的孔隙水壓力發生變化，同時，再加上坡體傾斜度的原因，就容易導致滑坡現象。那么在滑坡工程防治后，滑帶土基質吸引力會有什么特征？本文以將以這一主題為主線進行討論。

【關鍵詞】滑坡防治；滑帶土；吸引力特征

我國是一個自然災害多發的國家， 尤其是地質災害更為頻繁。為了保護人民生命財產安全以及維持人們的生活和生產的穩定，國家每年都要投入巨大資金和很大精力在治理滑坡上。為了防止滑坡現象，人們想盡了各種各樣的辦法，比如采用抗滑樁、擋土墻等。但是這些都是治標不治本的方法，投資大，耗費精力。因此，從理論上研究開發新的滑坡治理方法也變得很重要。研究滑坡后滑帶土吸引力特性對滑坡穩定性評價和滑坡防治設計具有重要的實際意，也是目前我國地質災害防治工作中必不可少的一項研究任務。

1.滑坡與滑帶土

1.1滑坡

所謂就是滑坡是斜坡巖土體沿著慣通的剪切破壞面所發生的滑移地質現象。滑坡的機制是某一滑移面上剪應力超過了該面的抗剪強度所致這一定義是根據年國土資源部、水利部、地礦部地質災害勘察規范所得。滑坡常常給工農業生產以及人民生命財產造成巨大損失、有的滑坡甚至是毀滅性的災難。 地域不同，滑坡造成的損失也有所不同，滑坡對鄉村最主要的危害是摧毀農田、房舍、傷害人畜、毀壞森林、道路以及農業機械設施和水利水電設施等，有時甚至給鄉村造成毀滅性災害。位于城鎮的滑坡常常砸埋房屋，傷亡人畜，毀壞田地，摧毀工廠、學校、機關單位等，并毀壞各種設施，造成停電、停水、停工，有時甚至毀滅整個城鎮，給人們的生產和生活帶來很大災害。發生在工礦區的滑坡，可摧毀礦山設施，傷亡職工，毀壞廠房，使礦山停工停產，常常造成重大損失。

1.2滑帶土

什么叫滑帶土？簡單點說，就是根據現場操作揭示的滑面來看，滑帶土在表觀上大致有3種類型：滑帶物質成分以粉質粘土、粘土為主，呈軟塑狀，局部呈流塑狀；滑帶土含頁巖、煤線、砂質頁巖、砂巖角礫、碎石等，含量約5～45%，含水量、孔隙比都比較低，干密度高，呈固態狀態；粘土顆粒沿滑面呈定向排列，用手的力量難以使滑帶土沿原有的剪切面分開；存在多個滑面，大部分可見擦痕或鏡面，所含碎石、角礫呈亞圓狀。滑帶土結構將沿滑面形成與其環境條件相適應的新的結構，其殘余強度有一定的恢復特性。

1.3滑坡與滑帶土的關系

滑帶土是滑坡的重要組成部分，與滑坡的發展變形、穩定性評價有密切的關系。因此，對滑帶土了解和研究是滑坡穩定性研究以及對滑坡防治后滑帶土基質吸引力特征研究有重要意義。滑帶土由于受力的特殊性和形成過程中的復雜地質作用，使得其結構特征和物理力學、地球化學等性質與滑坡體中其它部位的巖土存在較大的差別。所以，有必要對滑帶土作進一步了解。

2.滑帶土基質吸引力特征

2.1滑帶土基質

通過考慮基質吸力影響，以此來研究基質吸力是影響非飽和土質滑坡防治的主要細觀因子，降雨強度、地下水位、降雨持時等影響基質吸力的主要因素。繼而對抗滑樁工程實施后可能造成坡體排水不暢，導致滑帶土區域基質吸力對抗剪強度的貢獻減小等原因的研究。

2.2基質吸引力與滑坡

滑坡系統是一個開放且復雜的系統，其穩定性受地質因素和工程因素的綜合影響。通常表現為大量降雨之后，誘發的淺層滑坡，多由降雨入滲土體使之由非飽和到飽和，滑帶土基質吸力對滑帶土抗剪強度的作用降低甚至喪失引起的，最后導致坡體失穩以致滑坡。此外，降雨入滲及地下水位變化引起滑坡非飽和土體中孔隙水壓力上升，基質吸力喪失或減小，導致了滑坡體及滑帶土的抗剪強度降低，從而影響坡體穩定性，使其安全系數降低。對于歷時相同的降雨過程，降雨強度越大，坡體安全系數降低幅度越大，使得土壤與土壤之間，土壤與巖層之間的黏附作用力減小，最終導致滑坡現象。

3.研究滑帶土基質吸引力

3.1研究內容

縱觀國內外許多滑坡，幾乎都是由降雨誘發的，少部分是因為地質原因或者是坡體傾斜度原因造成的。對于降雨誘發的淺層滑坡的現象，多由降雨入滲土體使之由非飽和到飽和，以致土體抗剪強度降低而導致滑坡。通常在邊坡穩定性分析與滑坡設計中，對地下水的考慮主要是基于飽和狀態的靜水壓力理論，對滑坡成因、變形破壞機制及防治前后滑帶土強度卻未引起足夠重視。滑坡形成后，在新環境條件下結構遭到破壞且結構疏松的滑帶土，在上覆滑體自重應力作用下發生壓密，其過程與泥質物質在上覆沉積物重力下的脫水、固結和壓密相似，不同的是，滑帶土比泥質物質具有更好的排水條件。所以，研究滑帶土基質吸引力主要是研究滑帶土基質與水的相互作用力。

3.2研究方法

對滑帶土吸引力研究的方法主要是從非飽和土基質吸力變化出發，針對具體滑坡或建立物理模型來探討降雨入滲引起滑坡成因。 非飽和土力學理論用于降雨對邊坡穩定性的影響研究正確把握邊坡非飽和帶中基質吸力隨外界條件的變化及其與非飽和土體抗剪強度之間的關系。對于非飽和土邊坡穩定的安全研究和分析具有重要意義。非飽和土的抗剪強度隨含水量的變化而變化，由于孔隙負壓的出現土體的有效應力不再等于粒間應力，滑帶土及滑坡體含水量及地下水位變化規律，以及不同含水量對非飽和土邊坡抗剪強度的影響。然后收集相關數據建立數學模型或物理模型。例如，通過現場調研鷹廈線工程地質特征，針對 K290 滑坡基本原型，通過室內模型試驗和數值分析探討地表入滲下滑坡防治前后滑帶土基質吸力的變化規律，并以此來探討滑坡防治后的工程效果。通常的研究方法還有利用降雨入滲計算數學模型，模擬降雨入滲飽和非飽和滲流問題的基本數學方法，對降雨入滲邊界條件進行處理，得到數值分析結果。

3.3得出結論

根據得出的數值分析結果，隨著降雨時間的延長，某些部滑帶土基質吸力隨水位下降所提供的抗剪強度變化基本趨于一直線，說明此時降雨量已經超過了土體的入滲能力，大部分降雨在地表形成徑流流走，上部滑帶土基質吸力變化較小。除此之外，降雨量的影響也比較較大，大量降雨導致基質吸力急劇減小。而到降雨后期，這種趨勢又趨于平緩，這是因為坡體滲透系數較小，歷時越長，總降雨量越大，抗滑樁后緣附近土體已基本達到飽和狀態，抗滑樁又減小了坡體過水斷面，導致坡體中水得不到及時排出，出現滑坡現象。

4.結束語

很多時候，自然災害是無法避免的，我們唯一能做到的就是做好防護措施，探討各種有效的防護辦法，例如對滑坡后滑帶土基質吸力的研究，以此來探討土質滑坡防治的主要細觀因子。從中可以得到一些結論，比如說降雨強度、地下水位、降雨持時是影響基質吸力的主要因素，抗滑樁工程實施后可能造成坡體排水不暢，導致滑帶土區域基質吸力對抗剪強度的貢獻減小，從而影響滑坡防治的效果等結論。針對問題提出合理有效的防治方法。 [科]

【參考文獻】

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