滑坡地質災害勘查和防治治理措施

陳燕

（云南地質工程第二勘察院有限公司，云南 昆明 650218）

1 滑坡地質災害產生原因

1.1 地質條件

1.1.1 地形地貌條件

通常來說，只有處于一定的地貌部位，具備一定坡度的斜坡，才可能發生滑坡。坡體的滑坡產生時，其前方都是存在較大的滑動空間和臨空面，下陡中緩上陡、上部成環狀的坡形是產生滑坡的有利地形。同時切割面分布在坡體兩側，并且其坡度較大，有著較高的勢能，受地質構造影響程度不同，水文地質條件不同，在自然引力作用下形成了各種形態的斜坡，這些因素的聚集導致斜坡逐漸失穩，最終造成滑坡。

1.1.2 地層巖性條件

滑坡災害的另一個關鍵因素是土體結構情況，滑坡面的力學強度越低，滑坡體的滑速也就越高。在一些軟弱地質地區以及碎屑巖分布較多地區，斜坡的抗剪能力不足，變形面可能會逐漸下滑，因此地層巖性是決定地質災害發育的物質基礎，是影響邊坡變形的主要條件，區內巖性、巖體結構不同，地質災害發育類型、程度等均有明顯的差異性，然而這些地區的滑坡災害往往較多。

1.1.3 地下水活動

地下水活動是產生滑坡災害的一個重要因素。在滑坡地質災害各因素的累積過程中，軟弱巖和泥質巖會在時間的推移作用下而發生軟化和泥化，在空隙水壓的作用下，會有浮力以及凍水壓力產生，由于在這種狀態下主要是處于一個非飽和的狀態,并且由于地下水是處于負壓的狀態,通過與巖土體之間的物理、化學、力學作用來改變邊坡巖土體的性質，降低坡體強度，破壞邊坡的受力平衡狀態等，從而影響邊坡的穩定性。巖石抗剪能力下降，最終形成了軟弱面。

1.2 影響因素

地質災害是由多方面因素共同作用而產生的，特別是在處于災害性氣候中時其發生概率顯著提高，例如連續性大規模降雨、融雪、雨水會在地表進行下滲，導致斜坡土石層會持續進行吸水直至飽和，在斜坡下部隔水層處造成給水作用，坡體重量不斷增加，土石層抗剪性能明顯下降，為滑坡地質災害發生埋下了隱患。此外，滑坡地質災害過程中，地殼運動也是一個關鍵性影響因素[1]。當有地震發生時，斜坡土石層會受到振動影響而導致內部結構遭到破壞，結構面也會發生張裂和松弛現象，同時在地震因素的影響下，地下水也會不斷運動，不利于保持坡體穩定性。除此之外還有人為因素所造成的影響，這也是滑坡地質災害的主要影響因素之一。

2 滑坡地質災害的勘查技術手段

2.1 淺層地震影像法

該技術手段是以人工條件為基礎來激發地震波，研究分析巖層中地震波所展現出的傳播規律，用以應對淺層地質問題。在勘查工作中要詳細記錄測點的實際波形，在激發和接收地震波時要保證偏移距相同，對時間變化進行有效記錄，充分體現地質中存在的異常狀況，并對其展開針對性研究并進行數字解釋。不同的巖層在彈性特征上表現不同，當人工產生的地震波經過巖層分界面時會有折射作用和反射作用產生，利用專業儀器來記錄和分析巖層中地震波的具體傳播過程以及波形特征，從而用于地質參數的處理和計算工作，這樣就能獲得巖石結構特性以及實際性質，從而為勘查工作提供數據支持，這也是淺層地震影像法的工作原理。

2.2 高密度電阻率法

一般來說，高密度電阻率法是一種陣列勘探方法，它以巖、土導電性的差異為基礎，是在研究人員施加穩定電流場的作用下地中傳導電流分布規律。相比于常規電阻率法，高密度電阻率法并沒有原理上的區別，都是通過直流電阻率法來進行勘查測量[2]。該技術的特點在于效率較高，對取得的多種參數經相應程序的處理和自動反演成像，可快速、準確地給出所測地電斷面的地質解釋圖件，從而提高了電阻率方法的效果和工作效率。同時獲取大量數據信息，在地質勘查工作中可以選擇距離較小的測點，能夠準確測量到地層中電性異常體。近年來該方法先后在重大場地的工程地質調查、壩基及橋墩選址、采空區及地裂縫探測等眾多工程勘查領域取得了明顯的地質效果和顯著的社會經濟效益。其原理是以巖土體導電性的差別為基礎，在實際中可以一次完成電極的布設，能夠減少由于布設電極而產生的干擾，為勘查準確性提供保障。

2.3 GPS 物探法

GPS 物探法具有精度高、氣候因素影響小、攜帶方便的特點，廣泛應用于地質災害的勘查工作中，能夠實現24 小時不間斷地勘查和檢測。但GPS 物探法的應用中仍然存在一定問題，如果勘查工作精度較高，那么會導致技術的人力資源和物力資源投入較多。因此在研究同一種巖性具有多種物理性質，可以用多個物理參數來描述，利用不同觀測方法可獲得多條不同參數的曲線；當然，不同的巖性也可能具有相同或相似的物理性質，這就是物探方法存在多解性的原因。在勘查工作中要以實際情況為基礎來進行合理安排，按照所要求的監測精度和復測周期，結合坡體的位移情況來進行科學的處理和分析，提高勘查質量，同時盡可能將流程進行簡化，在保證勘查質量的前提下減少投入。

2.4 挖探

在挖探勘查技術中主要包括坑、槽、井、洞探等方面的工作內容，通常來說，在滑坡前緣滑面剪出口布置勘探位置，同時也布設在滑坡，兩側裂縫以及后緣部位，對滑坡周界與滑坡剪出口滑面進行揭示。

2.5 鉆探

根據實際情況在適宜位置處進行鉆探，取出巖（土）樣后進行詳細觀察和分析，充分了解和掌握現場地質情況，這對于滑坡災害的勘查工作有著至關重要的作用。

3 滑坡地質災害防治治理措施

3.1 滑坡現象

某山體斜坡處存在大量松散土石、風化殼和半成巖土層，并且有較多黏性土分布，當地表存在水分時易發生下滲，致使水土流失和坡面侵蝕作用強烈。同時，在滑帶周圍的地下水影響下，其土質軟化明顯，坡體穩定性不高，容易造成滑坡災害。在坡體周圍的公路建設中，對坡腳位置進行了開挖施工，由于坡面的不穩定而出現了滑移變形。為了對該山體斜坡進行滑坡預防，展開了實地勘查工作。根據物探法勘查結果顯示，斜坡寬度處于30～50m，厚度處于5～7m，長度約為90m，斜坡整體土方量約為1.8×104m3。根據斜坡及周邊狀況來進行鉆探點的布置，通過鉆探獲取所需樣品用于進一步的分析和研究，獲取滑坡體的形態特征，從而更好地進行邊坡穩定性的分析[3]。根據計算，滑坡的其穩定系數為2.5，抗滑穩定安全系數為2.4，都與穩定狀態存在較大出入，因此要通過防治對策來對滑坡災害進行有效預防。

3.2 滑坡原因

根據對該山體斜坡的綜合分析研究，一種地質災害的發生往往是幾種因素共同作用的結果。地質災害發育主要影響因素包括地形地貌、地質結構、人類工程活動、降雨條件和地表、地下水活動等，其原因主要包括3 方面：①地質條件的影響。在山區中由于地形地貌的特殊性，難以避免的存在滑坡災害的可能地層巖性。由于巖土體類型復雜，性質各異。不同土體性質決定了地質災害發育特征。在碎石土、砂土區域，土體結構松散，滲透性強，經地表水、地下水侵蝕后流失，易發育水毀災害。斜坡地帶土質結構疏松，遇水后結構不穩定，易發育滑坡災害。②降水因素。由于連續性較大規模的降雨，對滑坡產生嚴重沖刷，斜坡穩定性受到嚴重影響。降雨是地質災害最主要的誘發因素，雨水滲透地表，破壞土壤結構，降低土體穩定性，會發育滑坡災害。③人為因素，山區自然環境對人類工程活動非常敏感。不合理的取土、堆放重物，修建橋梁、公路等基礎設施極易誘發地質災害。特別是在公路周邊山地、谷底、橫坡等區域修建橫洞、排洪設施時，誘發水毀、滑坡類地質災害風險更高。土坡兩側的挖掘施工形成較深的溝道，破壞原地表結構，導致滑坡災害加劇。

3.3 防治措施

3.3.1 建立滑坡地質災害數據庫

在當前信息化技術快速發展的新時代，“互聯網＋”的時代背景下，大數據已成為國家重要的基礎性戰略資源，正引領新一輪科技創新。以軟硬件及網絡資源、GIS 服務和空間數據資源服務等內容為基礎，可實現全三維地圖數據（地理信息數據、地質數據、空間規劃數據、業務數據、用戶數據、元數據等）的統一管理和分發；充分利用互聯網+、大數據、云計算等技術，以GIS、大數據、云平臺、三維可視化、數字孿生等技術為載體，實現具有數字自貿信息集成與可視化、三維數字沙盤、三維“一張圖”管理等應用為一體的綜合服務管理平臺。越來越多的應用于自然災害的預測領域當中，其中以城市地質、礦產資源“三維可視化”、地質災害防治監測、國土空間規劃及生態修復，智慧城市建設等大數據應用，推進測繪地理、基礎地質、礦產地質、水工環地質、工程勘察設計施工的數字化、標準化、信息化和“內外業一體化”的數據庫就是較為典型的應用之一，對于滑坡災害體的監測有著至關重要的作用。在大數據庫中要建立以絕對、相對位移以及宏觀監測數據為基礎的重點內容，對監測區域進行科學規劃，設置適宜的監測點，采用先進的智能控制設備和相關傳感器，對覆蓋區域進行全面的監控與監測，從而高效收集區域內相關重要數據，再配合數據處理和分析系統，對區域滑坡地質災害的可能性進行深入分析與判斷。除此之外，要想最大化數據庫作用，就要在監測區域內進行相關處理，防止監測數據受到外部環境的過渡干擾，為數據庫的信息準確性提供可靠保障。

3.3.2 水體治理

水體因素是滑坡災害的重要原因之一。隨著時間的推移，水體會帶走大量土石，導致斜坡穩定性受到不利影響，因此在滑坡災害的防治工作中必須要對水體整理予以高度重視。在實際治理中可以在以下幾方面入手：①將地表水進行排出，可以通過地面中盲道設施和明排水渠設施的建設來實現，從而起到攔截和引導地表水的作用，避免斜坡面中入滲較多的地表水，降低滑坡的發生概率。在攔截和引導設施的建設基礎上，通過植樹種草等手段來實現水土鞏固，鞏固水土，提高土地穩定性，避免發生水土流失。②將地下水進行排除。滑坡災害的關鍵原因之一就是地下水，必須要通過有效措施來加以治理[4]。相比于地表水，地下水具有更為隱蔽的特點，無法通過人為措施來對其進行有效封堵，對此，可以通過盲溝的設置來對地下水進行疏導，同時在斜坡體上鉆孔，引出地下水。③部分斜坡自身坡度較大，同時坡體周圍有河水流過，可以在坡體上鉆群孔，引出斜坡地下的水分，還可以建設“丁”壩，避免斜坡體受到沖刷作用的影響。

3.3.3 提高斜坡強度

為了提高斜坡巖體的強度和穩定性，可以通過適宜的工程措施來提高其抗滑力，預防滑坡災害的發生。一般可以采取坡體載重量的降低、坡度控制的措施來有效控制坡體滑動力，為其穩定性提供保障。雖然通過綜合工程措施能夠將坡體的滑坡可能降到最低，但是其工程量巨大，會過量消耗資源和財力。對此可以將護欄擋墻設置在滑坡周圍，避免對周邊建筑產生破壞影響。除此之外通過鋼筋混凝土抗滑樁的設置能夠有效起到對斜坡的支撐作用，從而減少斜坡滑動力。事先在斜坡處進行鉆孔，將水泥砂漿灌入其中，改善地質條件，防止發生滑坡災害。

3.3.4 利用力學平衡方法防治山體滑坡

在力學平衡原理中，主要通過反壓、減重和抗滑加固等措施來進行滑坡災害的防治和治理工作。具體來說，減重是通過各種措施來降低巖石滑體的自重，從而為坡體的穩固性提供保障。可以在坡體后緣處進行深挖施工，保持兩側底層的穩定，從而減少由于沖刷而造成的滑坡。同時其會逐漸向兩側或者是后方發展，將挖出的土壤放在滑坡前方，從而起到反壓作用，能夠在一定程度上進行坡體巖石的固定。在這過程中要注意不能在主滑動位置進行放置。同時，如果對坡體進行減重處理，要注意將其坡面進行平整施工，同時配合排水措施和防滲措施，起到有效的穩固作用。

反壓法主要利用了摩擦力來阻礙滑坡運動。對于滑坡前部抗滑部分采用堆土加載的方式來進行處理，將填土部分分層壓實，以抗滑土地的形式來起到增壓作用。同時，可以通過植被的種植來對水土進行鞏固。在土堤內設置滲溝，在填筑之前保證原土排水效果，疏通地下水，特別要對土堤穩定性予以高度重視，避免土堤失穩而成為新的滑坡。

4 結語

綜上所述，在滑坡災害的治理過程中要注重勘查技術的應用，采用先進技術來獲取坡體數據，特別要對水分、氣候以及人為因素等方面予以重視，同時繪制相關圖紙，掌握好現場實際情況后制定科學合理的防治措施，在災害發生前盡可能地對其進行預防和規避，為人民的生命財產安全提供有效保障。