滑坡地质灾害勘查与防治治理研究
曾繁明
山东智行勘察设计院有限公司 山东省德州市 253000
引言
近年来,随着极端天气气候事件频发,滑坡地质灾害也越来越多。2024 年上半年,我国共发生 2146 起地质灾害。初步统计,今年入汛以来共成功预报地质灾害 253 起,有效避免 2443 人可能因灾伤亡。为进一步保障生态以及人民群众生命财产安全,各重点防治区积极探索滑坡地质灾害的管控工作,其中,勘查与治理作为两项工作重点,一直以来都是重点探究课题。
1 滑坡灾害概述
1.1 原因
以当下滑坡灾害处置工作经验看来,诱发滑坡地质灾害的原因带有明显的多元化发展特点,以地形地貌、地质条件变化等为主,滑坡灾害本质上是坡体土层在多种因素共同提高作用下出现的大面积滑落现象。滑坡灾害的出现,对于附近的居民人身安全以及相关建筑物都会产生直接的影响。总体看来,滑坡灾害的诱发原因可以分为如下三点:一是地质原因。我国的滑坡地质灾害主要发生在山区,因为这些区域的地质条件和自然地貌相对较为脆弱,在长时间地质工程建设以及矿产资源挖掘等多种因素的影响下,地质结构会变得较为松散。二是外界的降水因素。在山区地质结构逐渐变得松散的状况下,一旦出现暴雨现象,地表水分会对斜坡产生强烈的冲刷作用,从而进一步削减坡体自身的稳定性,诱发滑坡问题。三是人为因素。在人为针对土体两侧进行挖掘之后,坡体的两侧会出现较深的沟壑,原本固定的坡体表面构造将会完全被破坏,也为滑坡灾害发生提供了环境条件。
1.2 危害
现如今,人们最常见的地质灾害以地震、泥石流、滑坡、崩塌为主,并且滑坡主要是发生在丘陵和山地地区。滑坡是岩石土体出现长期、缓慢、进行性的滑动现象,滑坡过程可以是瞬发,也可以是几年甚至几十年的缓慢滑动。出现滑动现象的岩体和土体在规模方面存在明显的不同,如果出现几十万立方米的滑坡现象,周边的村镇、交通体系以及农田都会受到严重影响,这也不利于国家经济社会的稳步发展。纵观世界各国的地质灾害事件,我国滑坡灾害的发生频率较高,主要集中在华北、华东、西北、西南这类地区。
2 用于滑坡灾害勘查的常见技术手段
2.1GPS 物探
GPS 技术体系的持续革新使得用于滑坡勘察的方法也在不断发展,GPS 物探法作为一种以GPS 技术为基础产生的全新方法,能够规避外界环境因素对于地质灾害勘察结果带来的影响,确保相关人员能够实施 24 小时不间断检测。但这种技术在应用的过程中,对于人力、物力方面的投入有着较高的要求,相关单位需要结合监测区域的实际状况,投入大量的人力和物力,保障最终的勘察工作能够达到预期的目标。GPS 物探技术的应用,需要相关人员事先全面分析滑坡土体的实际位移状况、复测周期二者之间的联系,并选择相应的检测办法,保障勘察工作质量能够进一步提高,在削减整体工作流程的基础上,确保成本投入能够控制在合理的范围内。
2.2 浅层地震映像
浅层地震映像方法是指在滑坡灾害勘察的过程中,由相关人员发射地震波,并根据岩层中地震波的传播变化,针对最终的传播影像发现地质结构存在的问题,提出相应的解决对策。在浅层地震映像检测过程中,相关人员需要及时、准确记录不同检测点的波形变化,确保地震波的传播效果能够达到预期。总体看来,滑坡监测区域的地质结构异常状况会随着时间变化而变得越发明显,浅层地震映像法的应用能够配合各种数据的变化对于波形变化信息作出解释。地震波在经过岩层分界面时会出现明显的反射和折射,这也是浅层地震映像法应用的主要原理,在该技术应用的过程中,要求相关人员合理选择专业仪器,以此全面掌握地震波在传播过程中的具体波形特征和传播状况,根据最终的数据了解目前区域的地质结构特性,进一步提高勘查工作的效率和质量。
2.3 抗滑挡墙、抗滑桩应用
在滑坡灾害防治的过程中,抗滑挡墙能够避免出现地质结构大范围位移、下滑的现象。在具体应用的过程中,一般是以扶壁式、重力式的挡墙为主,需要相关人员根据目标区域的实际状况,综合使用两种抗滑挡墙,避免出现土坡大面积位移的问题。如果地质灾害防治区域的基岩结构较为完整,则抗滑桩可以在加固工作中发挥相应的作用,边坡基岩土体稳定性可以得到保障,需要相关人员选择滑动风险系数较高的地区设置抗滑桩。
为了全方位发挥抗滑桩的最大作用,一般都会选择并排的结构形式。在防治工作提出明确要求的基础上,技术人员可以将抗滑桩和挡墙体系联合应用。从坡体支护的整体结构看来,抗滑桩需要在滑坡区域全埋设置,并且要在局部安装挡土墙结构,以此对临空面较高的滑坡地质空间发挥支撑作用。从已有的地质灾害防治事件看来,抗滑桩和挡土墙二者的联合应用不仅有着较高的可行性,同时能够明显地提高边坡土体的稳定性,在降低滑坡灾害发生概率的同时,避免出现土体大面积位移现象,进一步削减滑坡灾害发生后的危害。
3 滑坡地质灾害勘查对策与实施
3.1 滑坡治理方案设计
地表 + 地下排水:在坡面的滑坡区内浇筑与公路边坡排水渠连接的纵、横向截排水沟,纵横节点处设消力池,并按 5m 间距来布置抗滑基座;在坡面每 8m 间距设仰斜排水孔,直径为 90mm 、仰角为 6~8∘ °、深度为15~20m ,以此将坡体内水流导入截排水渠内。支档 + 防护加固:抗滑桩截面尺寸 2m×3m ,桩间距 5m ,桩长 20m ,桩身混凝土为 C30,位于滑坡体中前部,从而作为支档结构;锚索框架梁加固坡面,锚索长度伸至潜滑面 ⩾3m ,总长 15~20m ,设计锚固力 800kN ,框架梁间距 2.5m×2.5m ,框架梁采用 40cm×40cm 矩形截面,C30 钢筋混凝土浇筑。
3.2 滑坡位移监测
利用测斜仪开展滑坡治理后深部位移情况监测,对在主滑动方向设置的4 个斜测孔进行编号,分别为JC-1、2、3、4。JC-2 斜测孔边坡位移、孔深-位移监测结果。治理后的监测数据总体来看,随着监测周期的增加,虽然斜测孔口处边坡位移增幅值由于边坡变形及边坡治理的综合作用,偶发出现忽高或忽低的情况,但总体较孔下 7m 和 21m 处边坡位移增幅大;边坡位移随着孔深的增加呈现了降低趋势;该高速公路边坡整体变形在综合治理下得到了有效控制,滑坡位移速率降至 0.2mm/d 以下,边坡处于稳定状态。
结束语
在地质结构、降水以及人为因素的共同影响下,坡体地质结构会逐渐变得松散,并且在长时间水分冲刷影响下,很容易出现滑坡地质灾害,直接威胁到附近居民以及建筑工程的安全性。为了进一步降低滑坡地质灾害的发生概率及危害性,需要相关部门根据实际状况选择 GPS 物探、挖探钻探、浅层地震映像等多种技术手段,以监测结果为基础,选择使用锚固支护以及抗滑挡墙和抗滑桩等多种技术方法,确保目标区域的边坡稳定性能够进一步提高,避免出现大面积滑移的现象,有效地控制滑坡灾害发生后带来的损失。
参考文献
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