石明程,孫 凱
(青海省有色第一地質勘察院,青海 西寧 810000)
在地質滑坡勘查中,測繪與調查屬于最基礎的勘查手段。在對已有資料收集的基礎上,再對區域內地貌形態、滑動體特征、地下水動態、滑坡變形跡象等地質情況開展勘查。該勘查手段主要借助于遙感技術,航空遙感技術,獲取信息量大,影像分辨率高,需要盡可能對滑坡區域不同時期的影像資料進行收集,再進一步解譯并調查核對。Google Earth提供的衛星影像分辨率高,基本可以滿足勘查的要求,瞬間的坐標定位,也呈現出了實效性強的特點。但在實際勘查使用中需要注意對坐標定位的修正。
在地質滑坡中,主要利用鉆探手段對地下地質調查所探查不明情況進行揭露,是地質滑坡治理的主要手段,適用于大中型滑坡災害的勘查。主要對地下水利關系、地下水層數據、土質特征、地質結構、物質組成等查明。在已有物探成果基礎上,沿著主滑斷面與附近起支擋作用的建筑物結合進行合理布置。主軸剖面是兼具推力和速度兩者最大作用的斷裂面,那么位于主軸剖面鉆探中的鉆孔,其深入位置須超出穩定層。再對巖石、土壤進行采樣,在數據分析的基礎上,確定出滑坡范圍和厚度,滑坡波及范圍和相關動態數據。
滑坡物探中需要對滑坡體地層結構、滑動面(帶)位置、地層埋藏、巖性性質及差異、地下水和富水層分布等情況查明。滑坡物探覆蓋面廣、費用低,物探結果不適宜直接作為治理與防護的依據,通常作為鉆探勘查的補充手段,主要在地質勘查中起著輔助作用。電視測井、電法勘探、地震勘探等均為物理探測方法。其中電視測井法的“可視化”,可直觀的將結構特征呈現出來。而GPS物探法應用最為廣泛,須同時對勘查成本有所衡量。
挖探手段主要對滑坡周界、前緣產狀進行查明,為取樣提供極大便利性,其觀測結果直觀性強、可靠度高。挖探手段適用于揭露面大的滑坡勘查中,減小勘探人員對滑動體和基座的識別難度,對滑動面(帶)相關信息的呈現也更為直觀。井探和硐探常用于地質情況復雜的大型礦產滑坡,槽探和坑探更多的是掌握滑坡體邊界及剪出口位置、滑動面(帶)性質和產狀、土層組成情況、巖石樣本的采集等。
水文勘查的內容包括地下水水位及動態的監測、查明地下水分布范圍、含水層數據和各因素聯系等。最后經過綜合分析后,確定含水層數,水質分析基礎上找出水的補給來源。
開展滑坡勘查中,不能只將范圍鎖定在滑坡變形坡體范圍內,還應注重對滑坡體后緣處的穩定地層進行詳細勘查。誘發滑坡地災的因素繁多,導致坡體變形的因素因而也較多。滑坡多發地區多與地質和氣候相關,因此滑坡地災往往發生在特定的季節,且具有周期性。在滑坡勘查過程中,其后緣的拉孤裂縫不可僅僅置于脫離綜合因素影響下的三維形態上,而是將其鎖定在一定范圍內再對綜合因素展開勘查,這樣勘查才能更具有科學性。
滑坡勘查中需要運用多種勘查技術、方法、手段,對其綜合靈活運用,方能獲得更好的勘查效果。先通過遙感技術大致掌握地質情況并初步判斷,再開展野外的調查驗證工作。①將現場情況匯總,在此基礎上通過綜合物探勘查技術,可探明滑坡體內部具體狀況。②利用鉆探技術實施前,對其進行合理布置是前提,這樣能充分對地層結構和巖性、地質構造、地下水位情況有所了解。③對巖土和水進行取樣,可為后期的原位測試及水文地質試驗提供更多便利。④滑坡治理與防護中,電法、磁法和彈性波法三者應用效果較好,三種技術方法采用的設備輕便,解譯方法成熟,大大提高了勘查工作的效率。但實踐中三種技術方法缺點也很明顯,解譯的多解性,易受地形限制,影響勘查質量的人為因素也較多。⑤鉆探最適于含有地下水的滑坡勘查中,無泵反循環鉆進、單動雙管鉆具鉆進工藝、添加SM膠取芯技術等均可提高巖芯采取率。⑥挖探不適于深度大或含有地下水的情況。因此對滑坡勘查時,須點面結合、合理利用多種有效技術、手段,相互印證與補充,整體提高滑坡勘查效率和質量。
采樣試驗結果為滑坡治理提供主要參考依據。滑坡帶樣品采集時,當出現土體不均勻時,樣品試驗結果會存在較大離散性。當試驗參數存在偏差時,經過繁雜的計算、驗算過程后,必定會存在較大的誤差,不利于后期治理方案的制定。因此在滑坡鉆探取樣過程中,應通過科學的工藝方法從整體上提升樣品質量的有效性。實踐中盡可能選用井(槽)多采法和環刀現場井(槽)側壁采樣法使樣品質量得到保障。
當發生滑坡地災的規模較小時,可通過人工挖掘或機械開挖的方式,清除處于滑坡處的軟弱巖土體,也是最簡單、直接的方法。
水是誘發滑坡地災的重要因素之一,那么對滑坡防護時需要消除或減輕水的危害。其中“水”的危害,不僅是指“地表水”、“地下水”,還包含“河水和庫水類”的危害。“地表水”通常是指雨水和生活廢水,通過在不穩定的斜坡區設置截排水溝的方法,對“水”起到攔截和旁引的作用。排水溝須沿沿地形等高線及沿垂直于等高線坡向的地勢低洼處的天然沖溝進行布置。截排水溝應盡可能減少彎道,溝底平直,不利于泥沙的堆積。“地下水”的排除,主要采用疏而不堵的方法。比如在滑坡外圍設置截水盲溝、兼具支撐作用的支撐盲溝、仰斜孔群、滲管、垂直鉆孔等方法,將“地表水”排除。“河水和庫水類”須根據沖刷嚴重地段,在其上游區域合理布置“丁壩”。或者為保護坡腳土體,通過在坡體前緣位置修筑鋼筋混凝土塊排管等方法,防止滑坡危害的發生。
該種方法適用于“頭重腳輕”的滑體,對高陡邊坡采用降坡處理,以此來減小坡體的承載力,壓腳的反壓作用能加大坡體的下滑阻力。同時,削坡后的土石又可以用來壓腳,實現了“循環”利用。該種措施實施時必須注意滑動面的位置,否則起到的穩定效果較弱。
抗滑擋墻與擋土墻類似,兩者都是起到阻擋的作用。抗滑擋墻形式多樣,有扶壁式、重力式、貼坡式等。抗滑擋墻基礎全部嵌入強風化基巖,設于滑塌區斜坡坡腳,且墻后不再回填。抗滑擋墻砌筑所用為經試驗確定配合比后的M7.5水泥砂漿,墻身及基礎均用同強度等級和配合比的砂漿砌塊石,墻頂壓頂為C20細石混凝土,并用M10水泥砂漿進行墻身部位的抹面和勾縫。抗滑擋墻身部位須設置梅花狀的泄水孔,在孔后還需鋪卵石,布設粘土反濾包,最后再設一道伸縮縫,通常采用瀝青進行縫隙填充。此外,若氣溫較高,可在圓錐體沉入達到50mm~70mm程度時,適當提高水泥砂漿的強度等級。
滑坡防護中通過打抗滑樁措施,是目前所被認同的有效方法。因采用的材料強度大、作業量小、成本低、施工簡便,所以應用較為廣泛。但該種方式主要適于滑面明顯且滑床基巖完整的滑坡。在以上地質基礎要求上,當滑面抗剪能力也較弱時,可利用在坡面上開挖出勘探硐且用混凝土填實來防治滑坡的方法,即阻滑鍵。采用阻滑鍵對滑坡防護中,還需根據實際情況,精確計算其斷面尺寸和數量,合理布置分布密度和范圍。
錨固支護形式也很多,其中最常用的是將錨桿、錨索與抗滑樁、樁板式或柱板式擋土結構、坡面鋼筋混凝土等配合使用,效果顯著。
滑坡地災勘查所采用的手段多種多樣,且各有優劣。勘查人員在實踐中應根據現場實際情況,綜合運用各技術、手段,針對勘查中注意事項提前防控,方能實現高效且良好的勘查效果。對滑坡防護時,須加強易發生滑坡區域的管理,根據不同地質、環境條件,制定合理、有效的保護措施,與現代化技術相結合,消除滑坡危害。