滑坡勘察工程项目中地质调查的应用

2021-03-09 05:52潘兴标
中国金属通报 2021年22期
关键词:滑坡体抗滑桩滑坡

潘兴标

(湖南省地质矿产勘查局四〇五队,湖南 吉首 416007)

对于滑坡地质灾害来讲,一般情况下不仅会损坏公路、铁路、农田以及森林等,严重时甚至会危害到人民的生命和财产安全。所以,需要科学合理地开展勘察工作,能够为预防滑坡的发生奠定良好基础。同时,为强化防治滑坡的能力,还需要在日常工作中进一步提升勘察力度,积极开展相关研究,为滑坡的防治工作提供技术保障[1,2]。基于此,本文以永定区罗水乡大明村耿家界组滑坡地质灾害隐患点为例,对滑坡勘察工程地质调查展开分析,以此预防和治理滑坡的问题,保障人民生命和财产的安全。

1 滑坡的定义和类型

滑坡为斜坡的稳定性受到破坏后,受重力作用,坡上的岩土体顺着滑动面整体向下滑动,为一种自然现象。

影响滑坡的因素主要有三个,一是地形;二是岩性;三是水。依照构成的原因和形式,滑坡的类型主要有以下几种:①依据构成滑坡的不同物质组成成分,滑坡可分为:黏性土滑坡、黄土滑坡、岩石滑坡。②依据构成滑坡的水分含量,滑坡可分为:塑性滑坡、块体滑坡、塑流性滑坡。③依据主滑面以及层面结构,滑坡可分为:切层滑坡、顺层滑坡、匀质滑坡。

2 滑坡勘察工程地质勘察

2.1 勘察方法选择

在选择勘察方式的过程中,需要特别关注应用经验和技巧,进而可以获取最大程度的经济效益[3]。勘察工作量的主要目的是找出滑坡体的形态结构特征以及变形破坏的具体因素,与相关参数一致,而不是局限于一般情况的勘察规程。

首先,需要保证针对性特征。通过结合现场的勘察情况以及之前的相关材料和信息,初步确定其性质之后,可以科学合理地选择出得当的勘探方法。其次,可以通过采取最简单的方式将最复杂的问题解决,通过结合一些新的技术和手段,避免发生过度追求的现象;可以通过使用一些操作相对简单,搬迁比较容易同时环境适应性相对较强的设备和技术。最后,在满足勘察质量需求的基础上,能够将勘探工作量有效降低。通过结合滑坡调查的实际情况以及宏观的变形情况,可以有针对性地布置勘探剖面,从而确保纵剖面和滑坡主滑方向尽可能地保持一致。

除此之外,在进行勘探工作中,需要严格按照相关标准,要综合利用地质调绘,走访,挖探、物探、钻探等手段,通过恰当结合各种不同的勘探手段,从而选择一种最合适的勘探方式和手段。

2.2 勘察网点布置

在采取勘察方式的过程中,选择配置时,需要尽可能地考虑到崩塌滑坡的稳定性作用,从而选择一种扰动量更小的勘察方式,从而可以保证直接影响滑坡稳定性的施工的现象得到有效地减少[4]。除此之外,还需要通过结合勘查工作的阶段性特征以及勘察方式的适用性特征,从而可以找出各种方法之间的各种不足,将这些不足和优势互补,可以适当地选择相关的技术和经费,根据它们的可行性来进行配置。可以尽可能优先选择采用一些简单易行、同时覆盖面较广、经济性较大的勘察方式。由点到面地完成相关工作,进一步认识到更多的勘察对象,从而可以推测出地下的实际情况和山体内部的状况,进而可以指导钻探。

当前有很多种不同的方式,都可以在地质灾害勘查的物质方式当中得以应用,在探测地质问题的过程中,可以采取不同的物探方式完成,同时还需要结合当地的实际情况和条件进一步选择。

3 工程概述

永定区罗水乡大明村耿家界组滑坡地质灾害隐患点位于永定区罗水乡大明村耿家界组居民区所处的山坡上,其主要变形区位于隐患点中、上部,潜在威胁区为该隐患点上的大明村耿家界组居民区。该滑坡为永定区1:5万地质灾害详查确定的地质灾害隐患点,首次发生时间为2014年7月,威胁居民2014年登记为18户74人(现核实为23户64人)。险情发生后,永定区人民政府高度重视,要求区直有关单位采取紧急避险措施,对滑坡及周边居民进行了群测群防系统建设,主要包括设置了地质灾害危险区警示牌,制定了应急避险预案,设立了安全撤离线路指示牌,并对裂缝进行填埋处理。

图1 滑坡全貌

本次滑坡勘查的目的是在充分收集研究前人资料的基础上,利用已有成果资料和现场勘查成果,初步查明滑坡的基本特征、范围和规模、地质背景、变形特征、稳定性状况及危害程度和危险性,并分析预测其发展趋势,论证其防治的必要性和可行性,为编制立项治理工程设计提供必要的设计参数和基础资料,并对其治理措施提出建议。

4 滑坡勘察工程地质调查工作任务

(1)基本查明滑坡所在地区的自然人文环境,包括自然地理、气象水文、交通运输、人类工程活动及发展规划等。

(2)基本查明滑坡产生的地质环境,包括地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质、外动力地质现象等。

(3)基本查明滑坡的基本特征,包括位置、形态、分布高程、几何尺寸、规模,确定滑坡体的边界、底界、剪出口。

(4)基本查明滑坡的变形特征,发生时间,滑坡体地貌如裂缝、鼓丘、洼地分布等。

(5)分析非地质运灾因素(如降雨、地震、冲蚀、人工作用等)的强度、周期以及它们对滑坡稳定性的影响。

(6)进行滑坡稳定性评价,为防治工程提出可参考岩土参数。

5 滑坡成因分析

5.1 地形、地质因素

该滑坡地处北高南低的斜坡上,地形坡度5~20°。滑坡体上土体工程性质差,土体主要组成物质为第四系残坡积形成的碎石和志留系强风化页岩,碎石为稍密至中密状,均匀性差,透水性强;碎石层底部为强风化页岩,节理裂隙发育,岩体极破碎,遇水易软化,透水性强,土体有利于雨水向地下入渗,降低黏土抗剪强度,为滑坡的形成提供了条件。

5.2 大气降水

大气降水(特别是暴雨)大量渗入地下为坡体变形提供了丰富的水源。大气降水入渗一方面降低了不良结构面抗剪强度,另一方面增加了滑体自重,并且降水入渗本身形成的静水压力也降低滑坡的稳定性。该区雨量丰富,日最大降雨量379.1mm。暴雨时坡体上的雨水不断向地下入渗,大大地增加了坡体上土层的重量,而且降低了滑动面土体的抗剪强度,从而导致滑坡的产生。

5.3 人为因素

滑坡区为人类居住密集的村庄,滑坡体上部修筑大量的房屋,大大地增加了坡体上的载荷。斜坡体上台阶状的修筑房屋以及耕作等人类工程活动改变了原始坡面形态,破坏了斜坡的连续性,且大大增强了降水下渗能力,并造成了滑坡前缘的岩土临空,失去支撑能力。

6 滑坡勘察

防治滑坡工程,针对勘察工作提出的要求为:(1)利用地质调查以及测绘工作,地质钻探、挖探以及物探等相关手段,对滑坡的要素、规模、成因、性质以及类型等进行调查,并明确能够产生危害的程度。(2)提供场地内各岩、土层物理力学参数并选取合理的参数计算滑坡的稳定性,分析论证失稳破坏机理模式、滑坡发展趋势及规模,提出支档构造的建议方案。常用勘察方法如下:

6.1 钻探

钻探的应用主要针对大型滑坡和中型滑坡。该技术最关键的作用便是明确滑坡体的具体范围、厚度以及组成物质,通过岩土试样的采集,开展物理力学试验,查看地下水的分布、来源以及动态等,这些都与滑坡的出现有紧密联系。滑坡主轴剖面,是构成推力和滑坡运动速度的最大断面,通常情况下,最高点在滑坡后缘。沿着最大的位移主滑方向,利用最后的滑体部位向下延伸,会根据互动方向弯曲,产生折线。这一剖面反映了滑坡的性质和成因,可根据相关数据计算出滑体的稳定性,为设计防治工程奠定基础。

6.2 挖探

挖探有三种形式,井探、洞探和槽探。利用该项技术,可直接观察地质情况,对岩性有细致的描述,并做好地层划分,对其滑带宽度和具体的延伸方向有所了解,以确定滑坡边界。挖探时,滑带一定要取样,开展相应的测试,可为之后的钻孔鉴定滑动面提供重要依据。

6.3 物探

物探的形式,主要包括电法勘探(如图2所示)、地质雷达、地质勘探、声波探测和电视测井。其中前四种的勘察原理主要是依照地层存在的不同物质性质和产生的差异性,对地层的分布状态以及构造特征等进行了解。第五种方式借助电视技术,在电视屏幕上反映钻孔内的地质现象。该项技术获取的结果会比较粗糙,若将钻探与物探相结合,可以提升勘察精度。

图2 高密度电法在物探中的应用

7 治理方案建议

该滑坡隐患点建议采用以抗滑桩支挡为主,辅以截排水系统,达到综合治理的效果。

7.1 抗滑桩

本滑坡可在建筑群的前面采用抗滑桩进行防治,因滑坡的滑坡推力较大,厚度也较大,采用抗滑桩支护以确保滑坡整体稳定性,系统以抗滑桩提供抗滑力形成支挡系统。本支护结构在施工期内对现有滑坡稳定性影响较小,特别是在滑坡区有较多的民居情况下,为保证现有民居安全,减小支挡工程施工过程中可能引发滑坡的风险,设计抗滑桩这对于保障施工期滑坡体影响区域的人民的生命财产安全是极为有利的[5,6]。

7.2 截、排水沟

为防止滑坡后缘及周边斜坡汇水流入滑坡体内,可在滑坡体外围设截水沟,将外围地表水拦截于滑坡体之外,在滑坡体内设排水沟,将地表水引排至外围,从而减小地表水对滑坡体的不良影响。

8 结语

总而言之,在勘查和治理滑坡工程的过程中,需要通过地质调查先分析滑坡的阶段性变化状况,进而分析出滑坡灾害具体的危害程度,根据滑坡的基本情况,建议在建筑群前面采用抗滑桩的支挡工程,在滑坡区内外采用截排水沟的排水工程进行综合防治,从而为预防滑坡奠定良好的基础。

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