滑坡防治后滑帶土基質(zhì)吸引力特征研究

【摘 要】基于我國地形和地貌特點，尤其是我國坡地較多的地方，經(jīng)常出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，滑坡是因為不同的土質(zhì)之間以及相同的土質(zhì)之間，尤其是土壤與巖層之間，嵌接都會存在一定的不穩(wěn)定性。再加之降雨等因素的影響，使坡內(nèi)地下水位會在非飽和到飽和之間發(fā)生變化，導致坡體的基質(zhì)吸力和短暫狀態(tài)的孔隙水壓力發(fā)生變化，同時，再加上坡體傾斜度的原因，就容易導致滑坡現(xiàn)象。那么在滑坡工程防治后，滑帶土基質(zhì)吸引力會有什么特征？本文以將以這一主題為主線進行討論。

【關(guān)鍵詞】滑坡防治；滑帶土；吸引力特征

我國是一個自然災(zāi)害多發(fā)的國家， 尤其是地質(zhì)災(zāi)害更為頻繁。為了保護人民生命財產(chǎn)安全以及維持人們的生活和生產(chǎn)的穩(wěn)定，國家每年都要投入巨大資金和很大精力在治理滑坡上。為了防止滑坡現(xiàn)象，人們想盡了各種各樣的辦法，比如采用抗滑樁、擋土墻等。但是這些都是治標不治本的方法，投資大，耗費精力。因此，從理論上研究開發(fā)新的滑坡治理方法也變得很重要。研究滑坡后滑帶土吸引力特性對滑坡穩(wěn)定性評價和滑坡防治設(shè)計具有重要的實際意，也是目前我國地質(zhì)災(zāi)害防治工作中必不可少的一項研究任務(wù)。

1.滑坡與滑帶土

1.1滑坡

所謂就是滑坡是斜坡巖土體沿著慣通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移地質(zhì)現(xiàn)象?；碌臋C制是某一滑移面上剪應(yīng)力超過了該面的抗剪強度所致這一定義是根據(jù)年國土資源部、水利部、地礦部地質(zhì)災(zāi)害勘察規(guī)范所得?；鲁３＝o工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生命財產(chǎn)造成巨大損失、有的滑坡甚至是毀滅性的災(zāi)難。 地域不同，滑坡造成的損失也有所不同，滑坡對鄉(xiāng)村最主要的危害是摧毀農(nóng)田、房舍、傷害人畜、毀壞森林、道路以及農(nóng)業(yè)機械設(shè)施和水利水電設(shè)施等，有時甚至給鄉(xiāng)村造成毀滅性災(zāi)害。位于城鎮(zhèn)的滑坡常常砸埋房屋，傷亡人畜，毀壞田地，摧毀工廠、學校、機關(guān)單位等，并毀壞各種設(shè)施，造成停電、停水、停工，有時甚至毀滅整個城鎮(zhèn)，給人們的生產(chǎn)和生活帶來很大災(zāi)害。發(fā)生在工礦區(qū)的滑坡，可摧毀礦山設(shè)施，傷亡職工，毀壞廠房，使礦山停工停產(chǎn)，常常造成重大損失。

1.2滑帶土

什么叫滑帶土？簡單點說，就是根據(jù)現(xiàn)場操作揭示的滑面來看，滑帶土在表觀上大致有3種類型：滑帶物質(zhì)成分以粉質(zhì)粘土、粘土為主，呈軟塑狀，局部呈流塑狀；滑帶土含頁巖、煤線、砂質(zhì)頁巖、砂巖角礫、碎石等，含量約5～45%，含水量、孔隙比都比較低，干密度高，呈固態(tài)狀態(tài)；粘土顆粒沿滑面呈定向排列，用手的力量難以使滑帶土沿原有的剪切面分開；存在多個滑面，大部分可見擦痕或鏡面，所含碎石、角礫呈亞圓狀?；瑤两Y(jié)構(gòu)將沿滑面形成與其環(huán)境條件相適應(yīng)的新的結(jié)構(gòu)，其殘余強度有一定的恢復特性。

1.3滑坡與滑帶土的關(guān)系

滑帶土是滑坡的重要組成部分，與滑坡的發(fā)展變形、穩(wěn)定性評價有密切的關(guān)系。因此，對滑帶土了解和研究是滑坡穩(wěn)定性研究以及對滑坡防治后滑帶土基質(zhì)吸引力特征研究有重要意義?；瑤劣捎谑芰Φ奶厥庑院托纬蛇^程中的復雜地質(zhì)作用，使得其結(jié)構(gòu)特征和物理力學、地球化學等性質(zhì)與滑坡體中其它部位的巖土存在較大的差別。所以，有必要對滑帶土作進一步了解。

2.滑帶土基質(zhì)吸引力特征

2.1滑帶土基質(zhì)

通過考慮基質(zhì)吸力影響，以此來研究基質(zhì)吸力是影響非飽和土質(zhì)滑坡防治的主要細觀因子，降雨強度、地下水位、降雨持時等影響基質(zhì)吸力的主要因素。繼而對抗滑樁工程實施后可能造成坡體排水不暢，導致滑帶土區(qū)域基質(zhì)吸力對抗剪強度的貢獻減小等原因的研究。

2.2基質(zhì)吸引力與滑坡

滑坡系統(tǒng)是一個開放且復雜的系統(tǒng)，其穩(wěn)定性受地質(zhì)因素和工程因素的綜合影響。通常表現(xiàn)為大量降雨之后，誘發(fā)的淺層滑坡，多由降雨入滲土體使之由非飽和到飽和，滑帶土基質(zhì)吸力對滑帶土抗剪強度的作用降低甚至喪失引起的，最后導致坡體失穩(wěn)以致滑坡。此外，降雨入滲及地下水位變化引起滑坡非飽和土體中孔隙水壓力上升，基質(zhì)吸力喪失或減小，導致了滑坡體及滑帶土的抗剪強度降低，從而影響坡體穩(wěn)定性，使其安全系數(shù)降低。對于歷時相同的降雨過程，降雨強度越大，坡體安全系數(shù)降低幅度越大，使得土壤與土壤之間，土壤與巖層之間的黏附作用力減小，最終導致滑坡現(xiàn)象。

3.研究滑帶土基質(zhì)吸引力

3.1研究內(nèi)容

縱觀國內(nèi)外許多滑坡，幾乎都是由降雨誘發(fā)的，少部分是因為地質(zhì)原因或者是坡體傾斜度原因造成的。對于降雨誘發(fā)的淺層滑坡的現(xiàn)象，多由降雨入滲土體使之由非飽和到飽和，以致土體抗剪強度降低而導致滑坡。通常在邊坡穩(wěn)定性分析與滑坡設(shè)計中，對地下水的考慮主要是基于飽和狀態(tài)的靜水壓力理論，對滑坡成因、變形破壞機制及防治前后滑帶土強度卻未引起足夠重視?；滦纬珊?，在新環(huán)境條件下結(jié)構(gòu)遭到破壞且結(jié)構(gòu)疏松的滑帶土，在上覆滑體自重應(yīng)力作用下發(fā)生壓密，其過程與泥質(zhì)物質(zhì)在上覆沉積物重力下的脫水、固結(jié)和壓密相似，不同的是，滑帶土比泥質(zhì)物質(zhì)具有更好的排水條件。所以，研究滑帶土基質(zhì)吸引力主要是研究滑帶土基質(zhì)與水的相互作用力。

3.2研究方法

對滑帶土吸引力研究的方法主要是從非飽和土基質(zhì)吸力變化出發(fā)，針對具體滑坡或建立物理模型來探討降雨入滲引起滑坡成因。 非飽和土力學理論用于降雨對邊坡穩(wěn)定性的影響研究正確把握邊坡非飽和帶中基質(zhì)吸力隨外界條件的變化及其與非飽和土體抗剪強度之間的關(guān)系。對于非飽和土邊坡穩(wěn)定的安全研究和分析具有重要意義。非飽和土的抗剪強度隨含水量的變化而變化，由于孔隙負壓的出現(xiàn)土體的有效應(yīng)力不再等于粒間應(yīng)力，滑帶土及滑坡體含水量及地下水位變化規(guī)律，以及不同含水量對非飽和土邊坡抗剪強度的影響。然后收集相關(guān)數(shù)據(jù)建立數(shù)學模型或物理模型。例如，通過現(xiàn)場調(diào)研鷹廈線工程地質(zhì)特征，針對 K290 滑坡基本原型，通過室內(nèi)模型試驗和數(shù)值分析探討地表入滲下滑坡防治前后滑帶土基質(zhì)吸力的變化規(guī)律，并以此來探討滑坡防治后的工程效果。通常的研究方法還有利用降雨入滲計算數(shù)學模型，模擬降雨入滲飽和非飽和滲流問題的基本數(shù)學方法，對降雨入滲邊界條件進行處理，得到數(shù)值分析結(jié)果。

3.3得出結(jié)論

根據(jù)得出的數(shù)值分析結(jié)果，隨著降雨時間的延長，某些部滑帶土基質(zhì)吸力隨水位下降所提供的抗剪強度變化基本趨于一直線，說明此時降雨量已經(jīng)超過了土體的入滲能力，大部分降雨在地表形成徑流流走，上部滑帶土基質(zhì)吸力變化較小。除此之外，降雨量的影響也比較較大，大量降雨導致基質(zhì)吸力急劇減小。而到降雨后期，這種趨勢又趨于平緩，這是因為坡體滲透系數(shù)較小，歷時越長，總降雨量越大，抗滑樁后緣附近土體已基本達到飽和狀態(tài)，抗滑樁又減小了坡體過水斷面，導致坡體中水得不到及時排出，出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。

4.結(jié)束語

很多時候，自然災(zāi)害是無法避免的，我們唯一能做到的就是做好防護措施，探討各種有效的防護辦法，例如對滑坡后滑帶土基質(zhì)吸力的研究，以此來探討土質(zhì)滑坡防治的主要細觀因子。從中可以得到一些結(jié)論，比如說降雨強度、地下水位、降雨持時是影響基質(zhì)吸力的主要因素，抗滑樁工程實施后可能造成坡體排水不暢，導致滑帶土區(qū)域基質(zhì)吸力對抗剪強度的貢獻減小，從而影響滑坡防治的效果等結(jié)論。針對問題提出合理有效的防治方法。 [科]

【參考文獻】

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