唐山
摘 要:崩塌和滑坡會造成嚴重的生態環境破壞和生命財產損失。我國幅員遼闊,地理環境復雜,崩塌滑坡地質災害發生頻繁,嚴重影響國民經濟建設和人民群眾的安居樂業,加強崩塌滑坡的治理十分必要。文章在簡單介紹崩塌滑坡基本形態和誘發因素的基礎上,詳細介紹幾種工程治理措施,供有關人員參考。
關鍵詞:崩塌;滑坡;排水;抗滑
1 崩塌和滑坡概述
崩塌就是指陡坡上的巖石、土體等失穩,突然脫離母體向下坍塌現象,這種地質災害又被稱為塌方,多是突發性的,由于災害發生時猝不及防,故而往往會造成嚴重的人員傷亡,帶有嚴重社會影響。滑坡則是指山坡上的土體、巖石等在雨水的沖刷、地下水的浸潤、人工削坡以及自身的重量作用下發生的沿著某一軟弱面順坡整體向下滑動的地質現象,其會造成嚴重的房屋倒坍、人員傷亡,給附近人民群眾帶來嚴重的生命財產危害,給附近經濟建設造成重大影響。
2 崩塌與滑坡的誘發因素
2.1 地形地貌影響
地形地貌對崩塌、滑坡的影響最大,其自身條件決定了該地發生崩塌、滑坡地質災害的可能性大小以及危害程度。在這里,斜坡的陡峭程度對崩塌、滑坡的影響也較大,陡峭程度越高,那么其臨空卸載能力就越大,也就越容易發生崩塌、滑坡災害。一言以蔽之,脆弱的地形地貌條件是崩塌、滑坡災害發生的根本原因。
2.2 地震影響
某地發生地震后,會帶來一系列的連鎖反應,如:地下巖層的位移以及斷裂,進而作用在地表就是斜坡的慣性發生變化,斜坡更加不穩定,增加崩塌、滑坡發生的可能性。當然,地震發生也會造成地表的裂隙和變形,使得斜坡的土石力學強度降低,導致地下水位上升,地表水流向發生變化,長時間影響下就會導致崩塌、滑坡地質災害的發生。
2.3 地層類型影響
崩塌、滑坡地質災害多發生于節理發育好、風化程度強的巖層地區,如:我國的廣東梅州就經常發生巖石風化成碎石塊,進而導致崩塌、滑坡災害的發生,正是因為該地巖層風化嚴重,且土壤的含砂量大,土質黏性差。因此,地層類型也是崩塌、滑坡發生的誘因之一。
2.4 水的影響
當水滲入巖體中后,巖體的硬度和粘性會有所降低,且水滲透得越多,巖體中就會出現越多的裂縫,進而影響到巖體的外傾結構面,尤其是巖體中的薄層粘土遇到水后會變成巖體的潤滑劑,降低巖體的抗剪強度。當巖體中的含水量超過一定界限時,會導致崩塌災害的發生。另外,土體在水的浸泡作用下會逐漸軟化,從而誘發滑坡災害。
2.5 人為因素影響
除了上述自然因素外,人的活動等人為因素也是崩塌、滑坡的誘發因素之一。如:人對自然的過度開墾、伐木、開荒等破壞大自然的生態系統,是誘發崩塌、滑坡發生的根源。另外,工程建設活動中,為獲取填充物,人們會在斜坡上開挖土體,而開挖的不均衡性會導致崩塌、滑坡的發生。
3 工程治理措施
崩塌、滑坡地質災害是多種因素交互作用下的結果,而人的活動則是導致崩塌、滑坡發生的最直接因素,為預防崩塌、滑坡災害,維護人民群眾生命財產安全,采取必要的工程治理措施是十分必要的。綜合崩塌、滑坡的誘發因素,筆者認為可從排水和支擋兩個方面來做好崩塌、滑坡的工程治理。
3.1 排水措施
第一,排除地表水。滑坡的發生與地表水聯系密切,故而設置有效的地表水排水系統對于治理滑坡有積極作用,尤其是在淺層滑坡中,地表水排水系統的治理效果非常好。在地表水排水上,常用的方法是:在滑坡可能發生位置邊界的5m外設置一條或多條環形截水溝,攔截斜坡上的地表水。一般來說,溝底寬度和溝深一般不超過0.6m。當然,有的還可以在滑坡邊緣修筑明溝,直接向滑坡兩側排水。
第二,排除地下水。地下水的滲透對崩塌、滑坡的影響眾多,排除有害的地下水成為治理崩塌、滑坡的重要措施之一。常用的方法有:截水盲溝、支撐盲溝、垂直孔群等。截水盲溝就是指在崩塌、滑坡可能發生位置邊緣5m范圍外的穩定地段布置一個環形或折線形的、與地下水流向垂直的盲溝,其主要作用是截留住流向災害發生位置的地下水。盲溝分為集水和排水兩個部分,溝底寬度一般在1m范圍內,而基底則要埋入到補給滑帶水最底層含水層下的不透水層中,并且,在盲溝的轉折點或直線地段每隔30-50m設置一個檢查井,便于清淤和維修。支撐盲溝是一種具有排水和支撐作用的排水工程設施,它一般布置在平行于災害發生點地下水滑動方向的地下水露頭處,其寬度一般在2-4m之間,而基地則砌筑在滑動面以下0.5m的穩定地層中,形成2%-4%的排水縱坡。垂直孔群是一種用鉆孔群穿透滑動面,使滑坡體內儲藏的地下水轉移到下伏強透水層中,進而將水排走的一種工程措施。垂直孔群一般布置在地下水集中部位和供水部位,采取成排的布置方式,而孔群的方向則與地下水流向垂直,排與排的間距為孔與孔間距的1.5-5倍之間。每個孔的出水量應大于鉆孔的實際涌水量。而且,每個孔都必須打入滑動面以下的強透水層中,從而起到鉆孔排水的目的。
3.2 支擋工程
由于失去支撐而引起的崩塌、滑坡來說,修筑相應的支擋工程有助于增加其重力平衡條件,促進崩塌、滑坡迅速恢復穩定,下面介紹幾種支擋工程,如:抗滑樁、抗滑垛、錨固樁等。
第一,抗滑片石垛,是通過壘砌石塊來阻止巖體、土體等的下滑,起到穩定的效果。對于下滑力較小、且周圍場地大、又有便宜的石料的場合下,采用抗滑片石垛能起到良好的穩定支擋效果。一般來說,將抗滑片石垛的基礎埋置在可能形成的滑面以下0.5-1m處,用石塊或混凝土砌成厚約0.5m的基礎,然后平行于基底分層砌筑石塊,并使石塊之間相互咬緊,當然,還需在垛后放置砂礫濾層,便于抗滑片石垛的透水。
第二,抗滑樁,其能保證樁間土體不會從樁間滑走或是因樁高不夠而從樁頂滑出。抗滑樁一般設置在滑體的中下部,保證樁身有足夠的強度和錨固深度,樁高以及樁間距離也需進行精密計算獲得。一般來說,抗滑樁的施工方法有打入法、鉆孔法、挖孔法這三種,第一種方法多用于淺層粘性土和黃土中,直接用木槌將鋼管樁、鋼軌樁等打入,非常簡單。而在中厚層的滑坡中,可用鉆孔法和挖孔法施工。
第三,錨固。在軟弱結構面鉆孔,鉆深入完整巖體中的孔,然后在孔中插入鋼筋、鋼棒、鋼索等,回填混凝土,提高巖體的摩擦阻力、抗剪強度以及整體性,這種方法就被稱為錨固。其中,錨桿就是指鉆鑿巖孔,然后在巖孔中插入一根鋼筋,并灌注水泥砂漿,在砂漿硬化后鋼筋就錨固在圍巖中了,這種錨固法能有效控制圍巖的巖體變形,防止巖體的坍塌和滑動,在這里,插入巖孔并錨固在圍巖中的鋼筋就是錨桿,其具有懸吊作用、組合作用、加固作用等。預應力錨索是由鉆孔穿過軟弱巖層,將錨桿的一端固定在堅硬的巖層中,另一端則進行張拉,對巖層施加壓力,增強不穩定巖體的穩定性,這種方法被簡稱為錨索,其應用廣泛,一般由幅度錨頭、錨索體和外錨頭組成。
4 結束語
總之,找到崩塌、滑坡發生的誘因后,并在災害發生前采取相應的治理措施,能有效避免災害發生,并減小災害發生后的影響。只有掌握崩塌、滑坡的工程治理措施,我們才能在災害發生后立即救援,最大限度減少危害,并在后期做好生態系統保護等工作。
參考文獻
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