滑坡稳定性分析及其防治

2020-02-17 19:26沈朋慧鄢圣格
四川水泥 2020年4期
关键词:滑坡体山体斜坡

沈朋慧 鄢圣格

(湖北文理学院土木工程与建筑学院 441053)

0 引言

我国的滑坡地质灾害非常严重,近年来最为严重的是2000 年4 月9 日发生在西藏波密县易贡藏布河扎木弄沟的山体滑坡,此次滑坡导致坝体溃决,洪水倾泻而下,摧毁318 国道的通麦大桥,沿途铲动了无数小滑坡,导致100 多人失踪,五万多人无家可归,损失惨重。可见山体滑坡的防治必须引起高度重视,如果防治措施不利不仅会造成严重的经济损失,更会危害到周边人民的生命财产安全。因此加强滑坡治理与防护刻不容缓,研究滑坡稳定性及其成因和防治问题对人类生活和发展具有深远意义。

1 滑坡的形成原因

滑坡是斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态,沿着斜坡内某个滑动面或滑动带作整体向下滑动的现象。滑坡形成的原因可以分为内因和外因,滑坡发育的内部条件有岩性、结构、构造、产状,滑坡发育的外部条件有水、不合理的开挖、振动、采矿、乱砍乱伐等,以下将对其内外因素进行详细阐述。

(1)地形地貌条件:滑坡的形成和地形地貌条件密不可分,某地形处,只有有了一定坡度后才可能发生滑坡,坡度达到20 度以上都有可能发生。坡度、高差越大,滑坡位能越大,所形成滑坡的滑速越高,地形越开阔,滑坡冲击造成的破坏面积越广。位于大江大河的斜坡,山坡、公路边坡和丘陵地带都比较容易发生滑坡,因其地形地貌特征促成了很多具有足够滑动空间的斜坡面,单单依靠土体间粘聚力和摩擦力难以维持平衡,所以很容易发生滑坡。

(2)地层岩性条件:地层岩性是滑坡产生的物质基础,各种岩、土都有可能是滑坡的组成体。具有松散土层、碎石土、和半成岩土层的斜坡抗剪强度低,容易产生变形面;坚硬岩石中由于岩石的抗剪强度较大,能够经受较大的剪切力而不变形滑动,但是如果岩体中存在着滑动面,比如经过雨水的浸泡,滑动面抗剪强度会大幅度降低而导致滑坡,由一些结构松散,抗剪强度差和抗风化能力不行,软硬相间的岩层构成的斜坡易发生滑坡它们岩性比较弱,力学性质较差,当上覆土体过重时会在斜坡层内产生剪切力,而岩性弱的土层将不能够抵抗 强大的剪切力而被破坏,造成塑性带和破碎带而导致滑坡。

(3)地质构造条件:滑坡大部分几率发生在地质构造运动活跃的地带,因为地质构造运动也是一种释放能量的形式,首先它会影响滑坡的分布,如在地层断裂地带,滑坡会分布在断裂地区的两侧,其次构造能量的释放会影响地层的沉积条件,构造的不连续运动会使地层产生不连续沉积,也会使得地层的固结程度受到扰动而降低。因此地质构造的原因也不容小觑。

(4)水文地质条件:水的作用对滑坡的形成也至关重要,水与岩土体接触到达一定程度时会使岩土体的性质弱化,土壤粘聚力减小,抗滑能力显著降低。水会软化岩、土,降低岩、土体的强度,在土中产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土,增大岩、土重量,对透水岩层产生浮力,对岩土体的摩擦力有削弱作用。所以坡体有水渗透情况和地下水位过高时产生渗透作用时,会加速岩土的弱化,降低其力学性质,进而促成滑动面的形成。

(5)不合理的人为因素:乱砍乱伐,导致水土流失;不合理的施工比如开挖山体下方的坡脚,导致山体临空面坡度过大,坡脚稳定性变差,容易有土体和碎石滑落;或是人工开挖沟渠破坏了山体底部,同时通过降雨坡体荷载变大,土体粘聚力减小,使得部分山体失去原有的平衡而引起滑坡;还有一些工程项目在斜坡上进行,边坡倾角较大,外加山体建筑物的重量,雨水含量就会导致山体内部粘聚力下降,失去平衡引起土壤活动。

2 滑坡治理措施

滑坡的治理要贯彻“及早发现、以防为主、整治为辅”的原则;尽量避开大型滑坡所影响的位置;对大型复杂的滑坡,应采用多项工程综合治理;对中小型滑坡,应注意调整建筑物或构筑物的平面位置,以求经济技术指标最优;对发展中的滑坡要进行整治,对古滑坡要防止复活,对可能发生滑坡的地段要防止滑坡的发生;整治滑坡应先做好排水工程,并针对形成滑坡的因素,采取相应措施。结合滑坡形成的内外部条件,因地制宜采取多种方法措施防止滑坡灾害的产生。防止滑坡的措施大致为支挡、.排水工程和改善岩土性质,以下将做详细介绍。

(1)支挡。在滑坡体下部修筑挡土墙、抗滑桩或用锚杆加固等工程以增加滑坡下部的抗滑力。在支挡工程中,应该明确各类工程的作用。如滑坡前缘有水流冲刷,则应首先在河岸作支挡等防护工程,然后在考虑滑体上部的稳定。挡土墙的墙形选择应该根据滑坡稳定、施工条件、土地利用和经济性等因素确定,对岩质边坡的挖方形成的土质边坡宜采用仰斜式,高度较大的土质边坡宜采用重力式或仰斜式。由于受力特点、材质和构造的差异性使得抗滑挡土墙有多种类型,一般多采用重力式抗滑挡土墙,在墙背设置平台可以增强墙的稳定性和增大抗滑力,将基底做成逆坡或锯齿状。

(2)排水工程。分为地表排水和地下排水,地表排水主要是设置截水沟和排水明沟系统。截水沟是用来截排来自滑坡体外的坡面径流,在滑坡体上设置树枝状的排水明沟系统,以汇集坡面径流引导出滑坡体外,该方法简单易行且加固效果好,造价也低,适用范围非常广。地下排水是为了排除地下水可设置各种形式的渗沟或盲沟系统,以截排来自滑坡体外的地下水流。地下排水工程能大大降低孔隙水压力,增加有效正应力从而提高抗滑力。治理加固效果很好,造价也比较低,适用于大多工程项目,尤其是大型的滑坡治理,地下排水也往往是首选之策。

(3)改善滑动面的岩土性质。其目的主要是为了改良岩土性质、结构,以增加坡体强度,通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。本类措施有:对岩质滑坡采用固结灌浆;对土质滑坡采用电化学加固、冻结、焙烧等。此外,还可针对某些影响滑坡滑动因素进行整治,如防水流冲刷、降低地下水位、防止岩石风化等具体措施。

3 结语

科学规划滑坡灾害防治工作,加强滑坡灾害的防治与管理,避免和减少地质灾害给人民生命和财产造成的损失,对维护社会稳定,保障生态环境、促进国民经济和社会可持续发展具有重要的意义,有效防治可以减轻对社会、经济发展的制约,滑坡地质灾害的防治也是可持续发展的重要内容。加强规划和防治,全面贯彻落实到日常生活和施工中,相信通过滑坡问题将会得到进一步改善。

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