陳秋伶++海涯
摘要:切坡建房、公路修建邊坡開挖等工程建設,常引發滑坡災害。滑坡是一種嚴重的地質災害,它會造成交通中斷、河道堵塞、廠礦毀壞、村莊和農田被破壞,造成人員傷亡和重大的經濟損失。在庫岸、公路等工程建設中,滑坡災害始終制約著工程的發展,給工程的安全帶來極大的威脅。本文從滑坡勘查工程的布置、如何取樣及滑動機理的分析與確定三個方面對滑坡勘查中的關鍵技術問題作了淺析。
關鍵詞:滑坡勘查;工程布置;取樣;機理;確定
一、什么是滑坡以及滑坡勘查
滑坡指在重力作用下,當斜坡的局部穩定性受到破壞后,巖體或其他碎屑沿一個或多個破裂滑動面會向下做整體滑動,這個過程與現象就是滑坡。根據行程的階段,滑坡可分為不同階段,具體有微滑動變形、強滑動變形、弱變形、強變形、變形以及蠕動、滑動、穩定等。這些階段都各自具有一些危害性因素,這些因素會影響工程正常進展。因此,使得滑坡具有變形破壞的潛在威脅。斜坡傾倒以及滑落下大量的巖土堆積物時,交通就會中斷,村鎮被埋沒,江河堵塞以及水庫淤填等,釀成巨大災害。因此,為了消除這些危害性因素,提高滑坡工程的質量,有必要對滑坡進行勘查和治理設計。
二、滑坡勘查中的關鍵技術問題
(一)如何取樣
滑坡及其周邊的地質環境條件測繪應包括下列內容:區內褶皺、斷層、節理的性質、產狀、組合延伸狀態、發育程度;滑坡體物質組成及類型、顆粒成分、結構特征、密實程度、軟弱夾層及滑體物質來源;可能形成滑動面(帶)的層位、位置及主滑方向;滑體周邊的地層巖性、產狀、厚度、風化狀態、岸坡結構、軟硬巖層的組合與分布,軟弱破碎帶的展布及特征,以及層間錯動帶的分布,含水情況。
土樣采集位置應選擇布置在滑坡主勘探線上。在控制性勘察階段,滑帶土和滑體土數量都不應比6組少。在詳細勘察階段,滑帶土和滑體土數量不要低于9組,而且,不應少于勘探點總數的1/5。應取原狀土樣進行滑動帶試驗。當原狀土樣無法采取時,可取保持天然含水量的擾動土樣做重塑樣試驗。滑帶土的C、φ值測試采用與滑坡受力條件相似的室內快剪、飽和快剪或固結快剪、飽和固結快剪,獲得峰值及殘余值抗剪強度。
滑坡(或地質條件相同且相鄰的幾個滑坡)直剪試驗點不宜少于6個,不應少于3個。當難以取得原狀土樣時,大面積直剪試驗不應少于6個。每個試驗點試件數量對土樣宜為5件,不應少于3件;對巖樣宜為7件,不應少于5件。中型以上滑坡對其滑動面(帶)必須進行2~4組原位大型抗剪強度試驗。基巖不同巖組常規物理力學試驗,各3組;進行地下水及地表水化學簡分析及混凝土侵蝕試驗,3~5組;中型以上的滑坡應根據實際情況進行注(抽)水試驗不少于2組,以獲得堆積體含水層的滲透系數。
(二)滑動機理的分析與確定
滑坡是斜坡的局部穩定性受破壞,在重力作用下,巖體或其他碎屑沿一個或多個破裂滑動面向下做整體滑動的過程與現象。滑坡是斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發生的滑移地質現象,滑坡的機制是某一滑移面上剪應力超過了該面的抗剪強度所致。
發生滑坡是諸多內因和外因相互作用的結果。內因主要包括地質構造和巖土的物理力學性質:對于破碎斷層、節理發育、褶皺傾斜、巖層與線路走向接近的大傾角巖層,是滑坡發生頻率高的地質構造;同時地層的巖土物理力學性質也是引起滑坡產生的重要因素,如泥頁巖、云母巖、風化巖、富含有機質的易水化巖石,以及松軟粘土、人工松散堆積層,因其水穩性和自身粘結強度都較差,就較容易發生滑坡。滑坡發生的外因一般有:積水滲水、地下水變化、人工挖采破壞了原有的地層內應力平衡構造、較大的荷載或沖擊振動能量等。
影響滑坡的主導因素有地層巖性、地層結構、地形地貌等。影響滑坡的誘發因素有雨水、人類工程活動、亂砍濫伐破壞植被、地震。
滑坡勘察應查明滑坡的范圍、規模、地質背景、性質及其危害程度,分析滑坡的主次條件和滑坡原因,并判斷其穩定程度,預測其發展趨勢和提出預防與治理方案建議,提出是否要進行監測和監測方案。
滑坡勘察的范圍應包括滑坡及其鄰區。勘察區后部應包括滑坡后壁以上一定范圍的穩定斜坡或匯水洼地,勘察區前部應包括剪出口以下的穩定地段,勘察區兩側應到達滑體以外一定距離或鄰近溝谷。涉水滑坡尚應到達河(庫)心或對岸。
滑坡勘察應以地質測繪與調查、鉆探、井探、槽探為主,必要時,尚應采用洞探和物探。
滑坡地質測繪平面圖比例尺宜采用1∶500~1∶2000,應根據滑坡面積、滑坡地質環境復雜程度、防治工程等級和滑坡治理工程設計的需要進行選擇。當滑坡防治工程等級為一級或滑坡地質環境復雜或滑坡平均寬度小于500m時,應取1∶500。剖面圖比例尺宜采用1∶200~1∶500。
滑坡地質測繪與調查應查明滑坡區的自然地理條件、地質環境、滑坡各種要素特征和滑坡的變形破壞歷史及現狀,并對滑坡成因、性質和穩定性作出判斷。滑坡自然地理條件調查應以搜集資料為主,其內容應包括滑坡所處地理位置(地理坐標)、行政區劃、滑坡區的交通狀況、氣象水文(尤其是降雨、河流或水庫水位)、區域經濟狀況。滑坡地質環境調查的內容應包括地形地貌、地質構造、新構造運動、地震、地層巖性、水文地質條件。應在收集分析區域地質和前人已有勘察資料的基礎上,對外圍進行必要的核查。滑坡地質測繪應識別滑坡特征和滑坡要素,根據地形特征及地面裂縫分布規模等情況判定滑坡范圍、主滑方向及主滑線。對能夠觀察到的滑坡要素和異常地質現象,以及能反映滑坡基本特征的地質現象,應有地質觀測點控制。滑坡地質測繪應從地形地貌、地層巖性、地質構造、地震、地下水等基本條件,降雨、地表水等自然因素及邊坡開挖、堆填加載、采石采礦、水庫渠道滲漏等人為因素多方面對滑坡的成因、性質作出分析判斷。滑坡地質測繪應從滑坡體上的微地貌特征、植物生長情況、建構筑物變形破壞情況、地面開裂位移情況及井泉動態變化等方面對滑坡的穩定性作出宏觀分析判斷。
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