龍鍵鵬
(廣東省水文地質大隊,廣東 廣州 510510)
伴隨著當前城市的快速擴張,地稀人多的矛盾開始凸顯出來,人類活動甚至開始以山區為方向擴張。伴隨此類活動的頻繁發生,山體植被發生了嚴重的破壞,滑坡地質災害的發生越來越頻繁。誘發滑坡地質災害的因素有很多,它體現為一個漸變的過程,不會像地震一樣那么突然,通過一定技術手段可以通過勘查提前預知。因此,有必要著手開展地質災害勘查,探索出有效的措施對滑坡地質災害進行防治和治理。
與地震、泥石流及崩塌等地質災害一樣,滑坡也是一種常見的地質災害類型,常見于丘陵和山區。一般而言,滑坡是幾大塊或整塊巖體或土體相繼滑動,表現為長期、緩慢、間歇性的滑動,它的過程甚至可以長達幾年、幾十年。滑坡滑動的巖體、土體是可大可小的,大的可以達到幾十萬立方米,小的僅有百十立方米,破壞力極大,一旦發生大規模的滑坡,其周圍的村鎮、交通、農田以及江河等都會受到致命性的破壞,不僅會對廣大百姓的生命財產安全造成嚴重危害,同時還會為國家建設造成嚴重損失。在世界上,我國是受滑坡影響比較嚴重的一個國家,我國中南、華北、華東、西北以及西南等地都是滑坡常發生的地區。
在地質因素的影響下,我國山區滑坡地質災害非常嚴重。由于地形地貌、地質條件變化,坡體土層出現的大面積滑落,對山下的人、物及建筑物造成了毀滅性的打擊。要想有效防治滑坡,就必須對滑坡產生的原因進行分析,并且探索出有效的防治措施。總體上來說,之所以會發生滑坡這種地質災害,其原因共包含以下幾方面:第一,地質條件。由于一些山區地質條件、自然地貌等因素影響,滑坡地質災害經常會發生;第二,降水因素。暴雨等災害性降水沖刷斜坡,將會對斜坡的穩定性造成不良影響,從而引發滑坡;第三,人為因素。土坡兩側被挖掘后,出現了大深度的溝道,地表原來的構造被破壞,極易造成滑坡地質災害的發生。
該法主要是指利用巖層具有導電性的特征,在測量電阻率時,在穩定電流條件下,巖層會呈現出電流分布規律,此時技術人員即可利用該規律對巖層內部結構進行判斷,并在其基礎上,結合巖層內部力學結構的情況對是否可能發生滑坡進行判斷。從其原理上來看,高密度電阻率法與普通電阻率法并無很大差異,其不同之處主要在于觀測密度不同。我們可以將其看成是點剖面法、電測探法二者的結合,其優勢主要體現為這幾方面,第一,方便且高效,在其幫助下可以一次性將勘查任務完成,第二,可以多極掃描,收集勘查數據更加全面,第三,可以實施自動化操作,這樣即可避免由人為操作造成的失誤。
在滑坡地質災害發生之前,一般都會有一些預警,比方說坡面層、土層可能會有一些位移變化發生。所以,技術人員可以利用先進手段對其實施監測,展開預警。例如,利用GPS 物探技術可有效監測巖層的位移情況。也就是說,可以在坡面上設置不同監測點,然后借助于GPS 設備對設置的監測點坐標實施連續監測,再在其基礎上繪制坐標滑移的趨勢圖,這樣技術人員即可根據圖表展示的滑移情況,對滑坡地質災害的發生率進行判斷,提前將防治工作做好。
在應用該法時,反射波最佳偏位移技術為其核心技術,在勘查過程中,實施該法進行勘查,會用到折射波、反射波、有規律的面波等,并且不同波的分析自然也是不同的,舉個例子來說,折射波比較適合在波組抗差異比較大的條件下應用,工作人員可以按照反射波回傳時間上的不同,針對反射界面實施深度分析,并且在其基礎上判定出反射界面的實際情況,最后得到滑坡發生的概率大小;而反射波則在淺層基巖層快速探測、覆蓋層速度比較穩定的區域中應用,工作人員一顆按照同軸數量特征來分析界面傾角、上覆介質速度等內容。
對滑坡地質災害進行防治的目的在于消除滑坡的危害,需要以滑坡防治原則為依據,盡量避讓,盡可能的采取措施來預防,尤其是一些大型滑坡。但并非所有滑坡皆可避免,對于那些很難避免的滑坡,我們只能采取措施進行治理,盡量將其根治,不留有后患,既要穩定滑坡,同時還要每月投資。
具體來說,防治滑坡的思路為:增加阻滑力或者減少下滑力。前者的措施主要為坡腳壓載,并采取多種支擋措施;后者則主要根據滑坡發生的內部因素采取一些工程措施,比如排除地表水與地下水、在滑坡上部進行削坡、減載等。
所謂開挖清除,是指對大部分或整個滑坡巖土體進行開挖和清除處理,該法主要適合在規模和厚度都不大的小滑坡之中。完成開挖清除處理后,即可達到解除后患的目的。但是需要注意一點,要對開挖之后的后邊坡巖土體穩定性進行核算。由于開挖之后地表的植被條件、臨空條件都發生了變化,此時必須根據實際情況選擇坡面防護措施、支護措施,以避免由此誘發新的滑坡。
斜坡失穩時間一般都發生在暴雨季節,或者在江河水庫水位漲落時期,或者與某種事故引發地下水活動異常有關。由此可見,滑坡的發生、發展之中,水是最為重要的影響因素。排水的目的在于降低坡體地下水位,同時減小滲透壓力,從而避免滲流破壞的發生,減少滑坡上發生作用的靜水壓力,減少地表徑流在坡面上造成的破壞,促進滑坡穩定性的提升。地表排水共包含三項措施,其中截是指在滑坡外緣設置截水溝,對滑坡之外的地表水進行攔截,使其不能進入到坡體的范圍之內;防則是指通過適當防滲措施對進入坡體之內的地表水、降雨進行處理;排則是指借助于自然溝谷,或者重新建設排水溝系,快速地將地表水排出坡外。
這項措施的作用在于降低滑坡的下滑力,并且增加阻滑力。雖然單獨使用削坡減載的方式,或者單獨使用壓腳的方法都可以使滑坡的穩定性得到提升,但是實踐過程中一般都是將二者結合使用,這主要是因為后者可以獲得前者的填料,同時后者還能在堆棄場地上提供支持,這樣土石方就能達到很好的平衡。一般滑坡在削坡減載中以滑坡上部為重點,否則就不會對治理滑坡起到任何作用。壓腳一般在坡腳空間比較大的滑坡中適用。
與一般擋土墻一樣,抗滑擋墻憑借其材料、結構等不同,表現為恒重式擋墻、重力式擋墻、扶壁式擋墻等不同類型。擋墻設計以不傾覆、不滑動、無較大沉降變形、強度足夠等為原則,抗滑穩定安全系數要在1.3 及以上,抗傾覆穩定安全系數則應在1.5 及以上,基底壓應力的平均值應該在地基承載力以下,墻體正壓力要在墻設計抗壓強度、抗拉強度以下,剪應力則不可超過墻體的剪切強度。為了確保擋墻安全,在計算土壓時,要對比主動土壓力與擋墻滑坡推力,其中較大的數值即擋墻設計土壓力荷載。
抗滑樁比較適合用在滑面明顯并且滑床基巖比較完整的滑坡。一般來說設置在滑坡前,具體設置在滑體比較薄的地方,這樣就可以對抗滑段的抗滑力進行有效應用,從而減小在樁上滑坡推力的作用,減小樁的埋深與截面,從而降低工程造價。另外,按照垂直于滑坡的主滑方向對抗滑樁進行成排的設置,可以借助于材料強度,體現出較大的抗滑能力,抗滑效果非常明顯,并且布置起來也比較方便,造成的施工擾動比較小,是一種簡單快捷的施工方式。
如果滑坡的滑面單一、清晰,抗剪能力比較差,上下巖體比較完整,此時可以沿著滑坡的滑面進行開挖,挖出幾條與滑動方向垂直的平硐,再用混凝土進行回填,形成一種抗滑鍵槽的形式。抗滑鍵的設置數量、斷面尺寸都要通過詳細的計算確定。在分析穩定性的過程中,如果可能失穩,可以剪斷阻滑鍵。
目前,在滑坡治理工作中錨固支護的使用非常普遍,依據錨桿的材料、所用的施工工藝、是否存在預應力等,可分成不同的類型,常見的類型有預應力錨桿、普通砂漿錨桿、預應力錨索等。上述錨桿、錨索通常與坡面鋼筋混凝土格構、抗滑樁、柱板式或樁板式擋土結構等結構配合起來應用。
如上述分析,在對滑坡地質災害進行防治治理的過程中,需對可能誘發滑坡的原因進行探究,并根據當地的實際情況,如氣象條件、地下水分布情況等,探索出相應的防治措施,從最大程度上減少對人們生命財產造成的危害。總之,滑坡勘查與治理的目的在于減輕或消除可能引發的危害,為群眾的生命財產安全提供保證。在以往的防治治理工作中,我們有成功也存在失敗,成功時可徹底根治,不留有后患,失敗的根源則在于對滑坡的認識度不足,采取的措施不當,甚至造成了更大的災害。總結以往的經驗,人們探索到了一套綜合性治理措施,成功防治治理了很多滑坡地質災害。