自然因素与工程作用对山区道路泥石流、滑坡形成的影响

2020-03-06 07:20谭成李莉
工程建设与设计 2020年15期
关键词:泥石流山区滑坡

谭成,李莉

(1.四川省地矿局物探队,成都610072;2.四川省地矿局405地质队,四川 都江堰611830)

1 自然因素对山区道路泥石流、滑坡的影响

1.1 地质条件对山区道路泥石流、滑坡的影响

地质条件对泥石流滑坡产生的影响主要表现为构造、新构造运动和地震。其中,地质构造的主要表现是断裂活动性比较强的地壳运动、地震活动以及一些岩体稳定和地貌发育情况对我国泥石流、滑坡的区域分布产生极大影响。特别是断裂构造的破碎带会导致软弱构造面发育,使岩石比较破碎,很容易形成破裂岩等动力变质岩,使其风化速度加快,增加泥石流、滑坡的发生概率。新构造运动的性质以及强度会对泥石流和滑坡的发生情况产生决定性作用。地震主要是地震能量集中释放的重要形式,强烈的地震会导致山体出现开裂,土石松动,对自然斜坡的稳定性产生影响,从而导致滑坡崩塌的概率增加,很容易导致泥石流出现【1】。

1.2 地貌条件对山区道路泥石流、滑坡的影响

地貌条件对泥石流以及滑坡形成的影响主要表现为相对高度、坡度坡向、临空面以及沟床比降与沟谷形态等。相对高度会对泥石流和滑坡势能产生影响。而坡度坡向会影响松散固体物质的分布以及聚集情况,影响泥石流后滑坡的发生概率。临空面主要是滑坡形成的主要条件。如果临空面与滑移控制面方向一致,会导致滑坡位移坡度比较大,形成滑坡。沟谷比降与沟谷形态对流体位能进行转变,是其变成动能的重要条件,会导致泥石流发生。

1.3 水源条件对山区道路泥石流、滑坡的影响

水源条件对泥石流、滑坡产生的影响主要体现在降水、冰雪融水以及地下水等3方面。其中降水会在极大程度上影响泥石流以及滑坡的发生概率,特别是出现强降雨天气时会增加滑泥石流滑坡发生的可能性。而冰雪融水主要指的是在高寒地区会成为泥石流以及滑坡形成的主要水源情况。尤其是春夏季节,温度升高的期间,冰雪消融速度加快,会为泥石流以及滑坡形成提供充足的水源条件,很容易导致泥石流以及滑坡发生。地下水对泥石流以及滑坡产生的影响主要表现为浅层地下水的影响,是导致泥石流以及滑坡发生的主要诱发因素。

2 工程作用对山区道路泥石流、滑坡的影响

2.1 工程作用对泥石流产生的影响

工程作用对泥石流产生影响的因素比较复杂,主要包括丰富的松散固体物质、地形坡度以及水分供给,这3个因素的相互作用下可能会发生泥石流。而道路工程对泥石流产生的影响主要表现在施工过程以及施工完成后2个阶段。

2.2 施工阶段对泥石流产生的影响

在道路工程施工阶段对泥石流产生的影响表现在以下4个方面:

1)道路施工过程中会在临近沟道或沟坡的地方堆砌大量的弃土,会为泥石流形成提供丰富的松散固体物质。特别是在Z形展线上部堆积弃土,会导致泥石流发生概率大大增加。

2)在道路施工中,对坡面以及小型积水区的汇流路径产生了影响,导致山林积水、地表水流汇入到沟道内,会增加沟道内的水动力条件,增加泥石流的形成概率。

3)在工程施工过程中,工程施工产生的弃土会对沟道的行洪空间产生影响,在洪水期间很容易出现勾道洪水集中冲刷,对岸坡进行侵蚀的情况,容易产生滑坡或坍塌问题,形成泥石流。如果沟道洪水直接对沟坡松散泥土进行冲刷,很容易出现坍塌问题而导致泥石流形成。

4)在道路施工过程中会破坏植被环境,如果植被环境破坏比较严重,会影响植被对坡面水土的调控作用,使坡面出现严重的侵蚀问题,影响坡体构造的稳定性。尤其是会影响暴雨过程中对水流以及泥沙进行分散的能力,导致水流和泥沙易于集中,大大增加泥石流的发生概率【2】。

2.3 施工完成后对泥石流产生的影响

道路工程施工完成后,对泥石流产生的影响主要表现在以下3个方面:

1)道路工程施工完成后缺乏对弃土进行有效处理,如果出现强降雨天气会导致沟道或者沟坡出现坍塌问题,增加泥石流发生概率。

2)道路施工会对集水区的汇流路径产生影响,将路边排水沟集水区之外的路面产流以及坡面产流导入到沟道内会增加沟道的水动力条件。

3)道路建设完成对通达条件产生影响,并且会对当地的产业结构以及土地利用方式产生影响。在经济发展过程中可能会出现不合理的土地利用方式,严重破坏生态环境的稳定性,很容易导致泥石流形成。

3 工程作用对滑坡产生的影响

导致滑坡产生的主要条件包括内部条件以及外部条件。内部条件主要指的是斜坡的坡体本身有一定的滑坡发生可能性,在滑坡发育过程中有决定性作用。比较容易产生滑坡灾害的地质地貌条件,包括断裂带断层面、节理裂隙层间触动带等岩体结构,再加上坡度以及临空面的地形条件,可能会导致滑坡产生。而外部条件主要指的是各种作用力发生在坡体上诱发内部条件发挥作用,从而导致滑坡产生。外部条件主要包括降雨、地下水、地表水、开挖坡脚等。外部工程作用对滑坡产生的影响主要表现在工程施工阶段和施工完成后2方面。

3.1 施工阶段对滑坡产生的影响

1)在施工过程中对坡脚进行开挖可能会造成临空面,导致滑坡形成。

2)在开挖过程中会形成人工边坡,影响坡体的应力状态,使应力比较松弛,很容易导致边坡失稳而产生滑坡。此外,在开挖过程中,会对阻滑段产生影响,减小了抗滑力也容易导致滑坡形成。

3)在施工过程中破坏了土地标准结构,导致岩土体的水分渗入性能出现改变,增加了降雨水分的渗入能力,增加土体中的水分,导致土体强度减小而产生滑坡。

4)在施工开挖过程中破坏地下水以及层间裂隙水的运移路径,会导致岩土体内部水分集中在易滑地层中,诱发滑坡产生。

3.2 施工完成后对滑坡产生的影响

道路工程建设完成后对滑坡产生的影响主要表现在以下4个方面:

1)道路施工完成后,路边的排水沟出现导流不合理现象,很容易导致地表水以及地下水路径发生改变,会对不稳定的斜坡产生不利影响,增加滑坡的概率。

2)在道路施工开挖后,边坡本身具有3~5a的应力调整期。在这一期间,对边坡进行开发很容易导致滑坡,如果遇到长时间强降雨问题会出现群体性滑坡问题。

3)在道路运营过程中,道路行车时产生的震动荷载在其他条件的共同作用下,会诱发滑坡。

4)施工过程中产生的弃土堆放在沟道或沟坡的附近,并且不及时处理会增加滑坡以及坍塌的概率【3】。

4 结语

综上所述,分析与探讨自然因素与工程作用对山区道路泥石流、滑坡产生的影响,有利于根据产生的影响采取有效措施,对这些因素进行有效控制,降低山区道路泥石流、滑坡的发生概率。在分析过程中,自然因素对山区道路泥石流、滑坡产生的影响主要体现在地质条件、地貌条件以及水源条件等方面。而工程作用对泥石流以及滑坡产生的影响是存在一定差异的。因此,需要进行区别化分析,才能够掌握准确的影响原因,保证采取有针对性的防护措施,减少自然因素以及工程作用的不利影响,保证山区道路的安全性以及稳定性。

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