廖剑斌
(湖南省有色地质勘查局二一七队,湖南 衡阳 421000)
近年来随着城镇发展建设以及居民生活生产建设活动的不断增强,地质灾害频繁发生,其中滑坡地质灾害尤为严重。地质灾害的发生不仅严重威胁当地居民生命财产安全同时也造成了巨大的经济损失,影响经济开发建设工作。因此,对于地质灾害的勘查工作以及提出针对可行性的防治措施具有十分重要的意义。本文主要以滑坡地质灾害作为研究对象,浅要阐述滑坡地质灾害的勘查工作手段以及常用的防治技术措施[1]。
滑坡是指斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象,滑坡常常给人民生命财产造成巨大损失。滑坡主要的危害是伤亡人、畜,毁坏田地,摧毁厂房、学校以及机关企事业单位各种设施等。
(1)根据滑坡地质灾害的物质组成可以将滑坡划分为土质滑坡、岩质滑坡,具体划分详见下表。
表1 常用滑坡地质灾害(物质组成)分类汇总表
(2)根据滑坡体厚度可以将滑坡划分为浅层滑坡、中层滑坡、深层滑坡和超深层滑坡,具体划分详见下表。
表2 常用滑坡地质灾害(滑体厚度)分类汇总表
(3)根据滑坡体运动形式可以将滑坡划分为推移式滑坡、牵引式滑坡,具体划分详见下表。
表3 常用滑坡地质灾害(运动形式)分类汇总表
(4)根据滑坡体体积可以将滑坡划分为小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡、特大型滑坡和巨型滑坡,具体划分详见下表。
表4 常用滑坡地质灾害(滑体体积)分类汇总表
2.1.1 目的
在充分收集滑坡地质灾害点控灾地质环境条件的基础上,查明滑坡的类型、基本特征、影响因素、形成机制、破坏模式以及危害性,为地质灾害的安全避让、监测预警、下一步工程治理提供技术参数依据[2]。
2.1.2 任务
查明滑坡所在区的自然人文环境,滑坡产生的地质环境,滑坡分布范围、形态特征、滑体厚度、规模及边界条件,滑坡的物质组成、结构特征、滑带形态、物质结构及其物理力学性状特征,滑坡区段水文地质条件,滑坡变形特征、滑坡形成机制和动力(内、外)因素,对滑坡的稳定性进行计算与分析,综合评价滑坡的稳定性、变形形式及规模,对滑坡提出满足治理方案设计所需的各岩土(层)的物理力学参数。
滑坡地质灾害勘查工作开展过程中主要依据以下工作规范:
(1)《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T 32864-2016)。
(2)《地质灾害防治工程勘查规范》(DB 50/143—2003)。
(3)《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009 年版)。
(4)《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T 87-2012)。
(5)《工程岩体分级标准》(GB/ T 50218-2014)。
(6)《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-2013)。
(7)《土的工程分类标准》(GB/T 50145—2007)。
(8)《土工试验方法标准》(GB/T50123-2019)。
(9)《工程测量规范》(GB 50026-2007)。
滑坡地质灾害勘查工作应在资料收集的基础上,采用地形测量、工程地质测绘(地面调查)、钻探(工程钻探、简易钻探)、山地工程(井探、槽探)、物探等多种手段并结合原位试验和室内实验的方法进行。
图1 滑坡勘查工作流程图
2.3.1 资料收集
收集滑坡地质灾害点气象水文、基础地质、水文地质、工程地质、环境地质、遥感影像数据、地质灾害调查资料、汛期巡排查资料以及类似地质灾害治理工程勘查工作等相关资料,准确掌握滑坡地质灾害点的地质环境背景条件。
2.3.2 地形测量
为满足滑坡勘查工作要求,地形测量范围应包括滑坡体范围以及周边影响范围。应在测区内布设3个E级GPS点,布设成三角形,三点之间进行边、角测量,作为该区起算数据,点位选在土质坚实的地方,便于埋石、观测,并能永久保存,方便后期治理工程施工。测量精度要按照1:500~1:1000比例精度要求,要将滑坡影响范围内水沟、水坑、水塘、泉水、裂缝、塌陷坑等与滑坡有关的水文地质点与微地貌表现到地形图上。
2.3.3 工程地质测绘(地面调查)
工程地质测绘内容应包括滑坡所在区(滑坡范围、滑坡影响范围)的自然地理及经济环境,滑坡产生的地质环境条件,滑坡的水文地质条件,滑坡的变形特征以及人类工程活动。工程地质测绘的详细程度,与所选的比例尺相适应。对于评价滑坡形成过程及稳定性有重要意义的地质现象(裂缝、鼓丘、滑坡平台、滑坡边界、潜在剪出口)必须描绘到地质图上。调查中必须采用专门的滑坡野外卡片记录观测点,记录必须与实际相符,记录内容描述应全面,不漏项,突出重点。
2.3.4 钻探(工程钻探、简易钻探)
在滑坡勘查过程中为了查明滑坡的滑动层面(软弱面)位置及要素,了解和分析滑坡的稳定性及深部滑动情况,以及为后期定量评价滑坡的稳定性提供有关物理参数,通常采取工程钻探手段,对于确实不好搬家施工的场地可以采用少量简易钻探辅助施工。在钻探过程中及时对岩心进行编录,准确掌握地层变化情况。
滑坡工程钻探施工满足下列要求:对滑体松软土层应采用双层岩芯管钻进,或干钻、风压钻进、无泵反循环钻进等钻探工艺;钻进至预估的滑带面时以上5m或发现滑动面迹象时,应增大钻进压力、降低钻进速度,提高岩芯采取率,且控制回次进尺长度;每个钻孔均应采集不同深度的土样进行室内土工实验;钻进过程中记录钻进的难易程度及钻进速度的变化,测量记录钻进过程中缩径、掉块、塌孔、卡钻、涌水、掉钻的位置和地下水的初见水位以及停钻稳定24h后的静止水位。钻孔完成在测定完水位后要及时按照要求封孔以免地表水灌入滑坡体内。
2.3.5 山地工程(井探、槽探)
山地工程以浅井和探槽为主,应配合工程地质测绘(地面调查)进行。主要用以调查滑坡的规模、边界、物质组成、形成条件、获取土体现场物理试验参数等。山地工程开挖施工过程中应及时记录遇到的现象,尤其是坡体裂缝、滑带(软弱面)、出水点(水量、水质)、顶底板变形情况(底鼓、片帮、下沉等),开挖完毕后应进行编录并绘制山地工程展开图,编录完成及时进行回填。
2.3.6 物探工作
物探工作一般应在钻探工作之前开展,根据灾害点的实际情况(调查需求、测区地形、地物条件)因地制宜地设计测线布设。测线长度、间距以能控制滑坡影响范围为原则,并尽可能通过钻孔或地质勘探线。通过物探手段,初步查明滑坡空间分布状态、地质结构及滑床埋藏情况、软弱夹层的分布、覆盖层厚度等。物探成果应由地球物理与工程地质人员联合作出解释,在钻探、井探实施后应结合勘探成果进行二次解释,提高物探成果的准确性和探测精度。
2.3.7 原位试验
滑坡勘查过程中涉及的原位测试主要包括现场大重度试验、现场直接剪切试验、现场水文地质试验(抽、注水试验)、标准贯入试验、动力触探试验等。原位测试方法应根据滑坡区岩土条件、设计对参数的要求、地区经验和测试方法的适用性等因素选用。原位测试成果应与室内试验和工程反算参数作对比,检验其可靠性,最终提供给治理工程设计使用。
2.2.8 室内实验
室内实验主要包括岩石实验、土工实验以及水样分析。岩石实验主要包括容重、吸水率、抗压强度以及抗剪强度等;土工实验测试指标应包括天然重度、饱和重度、含水量、压缩系数、液限、塑限、给水度、天然及饱和状态的粘聚力和内摩擦角;水样分析应查明地下水和地表水的化学成分及对砼的侵蚀性和对钢结构的侵蚀性等。
表5 常用滑坡地质灾害防治技术手段汇总表
结合多年地质灾害防治工作经验,总结了以下几点防治原则。
(1)预防为主原则。
(2)防治结合原则。
(3)综合防治原则。
(4)动态设计,动态施工原则。
滑坡防治的主要目的在于消除其危害,不留后患,在具体实施防治工程过程中应结合绿水青山就是金山银山的理念做到既稳定了滑坡又保护好环境。常见的滑坡地质灾害防治措施主要包括排水工程、支挡工程、锚固工程、坡面防护工程以及其他防护工程。
3.2.1 排水工程
滑坡地质灾害大多发生在暴雨、强降雨季节,由此可见水是滑坡发生的一个外部重要影响因素。排水工程的主要目的是为了有效降低滑坡体中的地下水位、消除或减少作用在滑坡体中的静水压力、减少地表径流对坡面的冲刷作用,提高滑坡的稳定性。目前常见的排水工程包括地表排水工程和地下排水工程。地表排水工程主要有截水沟工程、排水沟工程。地下排水工程主要有排水盲沟工程、排水隧洞工程。
3.2.2 支挡工程
滑坡地质灾害失稳主要是因为滑坡坡体下滑力大于抗滑力而发生下滑现象。在日常治理过程中最主要的治理方案为支挡工程,利用支挡物起到下滑力与抗滑力平衡,阻止滑坡体下滑。目前常见的支挡工程包括挡土墙工程、抗滑桩工程以及阻滑键工程。挡土墙工程主要有重力式挡墙、恒重式挡墙、扶壁式挡墙、贴坡式挡墙及各类加筋土挡墙等。抗滑桩工程包括微型钢管桩工程和大尺寸钢筋混凝土桩工程。
3.2.3 锚固工程
在滑坡体坡面较陡,坡体较高,滑床基岩较完整的滑坡体经常运用到坡体锚固工程。目前常见的锚固工程包括锚杆工程、锚索工程。
3.2.4 坡面防护工程
在滑坡防治工程中为了达到坡面土体稳固以及坡面美化的目的经常使用坡面格构锚固工程。格构锚固主要是采用浆砌块石、现浇钢筋砼或预制预应力砼进行坡面防护,同时在格构中间培植草苗以起到坡面土体保护作用。
3.2.5 其他防护工程
根据滑坡体实际地质环境条件,我们在治理工作过程中还可选用注浆加固、刷方减载、前缘回填压脚,以及植物防护等工程对滑坡进行防治。
由于目前滑坡地质灾害多发频发,危害广,不易防治等因素,我们应该加强专业技术人员相应的勘查与防治技术能力,在滑坡地质灾害勘查过程中能够根据灾害点的实际情况,采用合理准确的手段查明灾害点情况。在灾害点具体防治措施选择时能够选用可行、经济以及环保的工程保护人民生命财产安全。