譚成,李莉
(1.四川省地礦局物探隊,成都610072;2.四川省地礦局405地質隊,四川 都江堰611830)
地質條件對泥石流滑坡產生的影響主要表現為構造、新構造運動和地震。其中,地質構造的主要表現是斷裂活動性比較強的地殼運動、地震活動以及一些巖體穩定和地貌發育情況對我國泥石流、滑坡的區域分布產生極大影響。特別是斷裂構造的破碎帶會導致軟弱構造面發育,使巖石比較破碎,很容易形成破裂巖等動力變質巖,使其風化速度加快,增加泥石流、滑坡的發生概率。新構造運動的性質以及強度會對泥石流和滑坡的發生情況產生決定性作用。地震主要是地震能量集中釋放的重要形式,強烈的地震會導致山體出現開裂,土石松動,對自然斜坡的穩定性產生影響,從而導致滑坡崩塌的概率增加,很容易導致泥石流出現【1】。
地貌條件對泥石流以及滑坡形成的影響主要表現為相對高度、坡度坡向、臨空面以及溝床比降與溝谷形態等。相對高度會對泥石流和滑坡勢能產生影響。而坡度坡向會影響松散固體物質的分布以及聚集情況,影響泥石流后滑坡的發生概率。臨空面主要是滑坡形成的主要條件。如果臨空面與滑移控制面方向一致,會導致滑坡位移坡度比較大,形成滑坡。溝谷比降與溝谷形態對流體位能進行轉變,是其變成動能的重要條件,會導致泥石流發生。
水源條件對泥石流、滑坡產生的影響主要體現在降水、冰雪融水以及地下水等3方面。其中降水會在極大程度上影響泥石流以及滑坡的發生概率,特別是出現強降雨天氣時會增加滑泥石流滑坡發生的可能性。而冰雪融水主要指的是在高寒地區會成為泥石流以及滑坡形成的主要水源情況。尤其是春夏季節,溫度升高的期間,冰雪消融速度加快,會為泥石流以及滑坡形成提供充足的水源條件,很容易導致泥石流以及滑坡發生。地下水對泥石流以及滑坡產生的影響主要表現為淺層地下水的影響,是導致泥石流以及滑坡發生的主要誘發因素。
工程作用對泥石流產生影響的因素比較復雜,主要包括豐富的松散固體物質、地形坡度以及水分供給,這3個因素的相互作用下可能會發生泥石流。而道路工程對泥石流產生的影響主要表現在施工過程以及施工完成后2個階段。
在道路工程施工階段對泥石流產生的影響表現在以下4個方面:
1)道路施工過程中會在臨近溝道或溝坡的地方堆砌大量的棄土,會為泥石流形成提供豐富的松散固體物質。特別是在Z形展線上部堆積棄土,會導致泥石流發生概率大大增加。
2)在道路施工中,對坡面以及小型積水區的匯流路徑產生了影響,導致山林積水、地表水流匯入到溝道內,會增加溝道內的水動力條件,增加泥石流的形成概率。
3)在工程施工過程中,工程施工產生的棄土會對溝道的行洪空間產生影響,在洪水期間很容易出現勾道洪水集中沖刷,對岸坡進行侵蝕的情況,容易產生滑坡或坍塌問題,形成泥石流。如果溝道洪水直接對溝坡松散泥土進行沖刷,很容易出現坍塌問題而導致泥石流形成。
4)在道路施工過程中會破壞植被環境,如果植被環境破壞比較嚴重,會影響植被對坡面水土的調控作用,使坡面出現嚴重的侵蝕問題,影響坡體構造的穩定性。尤其是會影響暴雨過程中對水流以及泥沙進行分散的能力,導致水流和泥沙易于集中,大大增加泥石流的發生概率【2】。
道路工程施工完成后,對泥石流產生的影響主要表現在以下3個方面:
1)道路工程施工完成后缺乏對棄土進行有效處理,如果出現強降雨天氣會導致溝道或者溝坡出現坍塌問題,增加泥石流發生概率。
2)道路施工會對集水區的匯流路徑產生影響,將路邊排水溝集水區之外的路面產流以及坡面產流導入到溝道內會增加溝道的水動力條件。
3)道路建設完成對通達條件產生影響,并且會對當地的產業結構以及土地利用方式產生影響。在經濟發展過程中可能會出現不合理的土地利用方式,嚴重破壞生態環境的穩定性,很容易導致泥石流形成。
導致滑坡產生的主要條件包括內部條件以及外部條件。內部條件主要指的是斜坡的坡體本身有一定的滑坡發生可能性,在滑坡發育過程中有決定性作用。比較容易產生滑坡災害的地質地貌條件,包括斷裂帶斷層面、節理裂隙層間觸動帶等巖體結構,再加上坡度以及臨空面的地形條件,可能會導致滑坡產生。而外部條件主要指的是各種作用力發生在坡體上誘發內部條件發揮作用,從而導致滑坡產生。外部條件主要包括降雨、地下水、地表水、開挖坡腳等。外部工程作用對滑坡產生的影響主要表現在工程施工階段和施工完成后2方面。
1)在施工過程中對坡腳進行開挖可能會造成臨空面,導致滑坡形成。
2)在開挖過程中會形成人工邊坡,影響坡體的應力狀態,使應力比較松弛,很容易導致邊坡失穩而產生滑坡。此外,在開挖過程中,會對阻滑段產生影響,減小了抗滑力也容易導致滑坡形成。
3)在施工過程中破壞了土地標準結構,導致巖土體的水分滲入性能出現改變,增加了降雨水分的滲入能力,增加土體中的水分,導致土體強度減小而產生滑坡。
4)在施工開挖過程中破壞地下水以及層間裂隙水的運移路徑,會導致巖土體內部水分集中在易滑地層中,誘發滑坡產生。
道路工程建設完成后對滑坡產生的影響主要表現在以下4個方面:
1)道路施工完成后,路邊的排水溝出現導流不合理現象,很容易導致地表水以及地下水路徑發生改變,會對不穩定的斜坡產生不利影響,增加滑坡的概率。
2)在道路施工開挖后,邊坡本身具有3~5a的應力調整期。在這一期間,對邊坡進行開發很容易導致滑坡,如果遇到長時間強降雨問題會出現群體性滑坡問題。
3)在道路運營過程中,道路行車時產生的震動荷載在其他條件的共同作用下,會誘發滑坡。
4)施工過程中產生的棄土堆放在溝道或溝坡的附近,并且不及時處理會增加滑坡以及坍塌的概率【3】。
綜上所述,分析與探討自然因素與工程作用對山區道路泥石流、滑坡產生的影響,有利于根據產生的影響采取有效措施,對這些因素進行有效控制,降低山區道路泥石流、滑坡的發生概率。在分析過程中,自然因素對山區道路泥石流、滑坡產生的影響主要體現在地質條件、地貌條件以及水源條件等方面。而工程作用對泥石流以及滑坡產生的影響是存在一定差異的。因此,需要進行區別化分析,才能夠掌握準確的影響原因,保證采取有針對性的防護措施,減少自然因素以及工程作用的不利影響,保證山區道路的安全性以及穩定性。