试论滑坡地质灾害勘查与治理方法论文

2024-06-20 10:41:18 来源: 作者:liangnanxi
摘要:滑坡是斜坡在地表水或地震的作用下出现坡体滑移现象,属于比较常见的地质灾害,也是一种严重危害人民群众生命财产以及农业生产的重大灾害,对其进行防治具有重要意义,因此应当重视地质勘查,根据勘查结果采取适当防治措施与治理设计。文章重点阐述了滑坡地质灾害的产生原因,并分析勘查方法包括浅层地震映像法、高密度电阻率法、GPS技术、钻探与槽探法。经过研究提出优化地表水防治、修建防护建筑工程、加大滑坡治理宣传力度三种防治措施,并结合某勘查区具体情况,提出抗滑桩、截排水沟、村道修复组合治理设计以及施工方案,以期能够为相关工作
摘要:滑坡是斜坡在地表水或地震的作用下出现坡体滑移现象,属于比较常见的地质灾害,也是一种严重危害人民群众生命财产以及农业生产的重大灾害,对其进行防治具有重要意义,因此应当重视地质勘查,根据勘查结果采取适当防治措施与治理设计。文章重点阐述了滑坡地质灾害的产生原因,并分析勘查方法包括浅层地震映像法、高密度电阻率法、GPS技术、钻探与槽探法。经过研究提出优化地表水防治、修建防护建筑工程、加大滑坡治理宣传力度三种防治措施,并结合某勘查区具体情况,提出抗滑桩、截排水沟、村道修复组合治理设计以及施工方案,以期能够为相关工作者提供借鉴与参考。
关键词:滑坡地质灾害;地质勘查;治理措施
由于斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动,这种自然现象被称为滑坡。如果坡脚有人类活动区域,出现滑坡地质灾害将会对人们的生命财产造成危害。因此,加强滑坡地质灾害勘查技术应用,提高勘查结果准确性,并据此选择适合滑坡治理设计方案,对于保护人民安全而言具有重要意义。
1滑坡地质灾害的产生原因
滑坡地质灾害成因可从两个方面分析,一是自然原因。从地质条件来看,软弱岩土体是诱发滑坡的重要因素,由于该类岩土体抗风能力差、结构松散、强度低等特点,在水流作用下,岩体结构发生变化,极易诱发滑坡地质灾害[1]。二是人为原因。一般情况下,某个区域滑坡频发主要是区域内的地壳运动者人为过度砍伐,导致土壤持水性能下降,从而造成水土流失等问题,特别是在雨季更易发生滑坡。为获取更多的经济利益,部分人在山体违规开垦、采石,导致山体稳定性逐渐被破坏,从而影响到山区地表水流向,最终导致滑坡灾害。
2滑坡地质灾害勘查方法
2.1浅层地震映像法
浅层地震映像技术是目前滑坡灾害勘探中应用最为广泛的一种手段,以仪器为辅助手段,通过人为激发地震波,根据观测期间传播规律,对浅部地层有无地质灾害进行判别。在勘探中,测点波形要重点观测,在实际工作中,要保证增偏移距的激发和接收具有相似性,完善勘查细节才能获得精确的资料和信息,为后续对底层问题深入研究打下良好数据基础[2]。由于地层差异,使得地震波在传播过程中极易出现吸收质的改变,特别是在有分界层的地区,这种改变幅度更大。借助仪器对地震波的波形特征进行分析,在完成数据整理和分析后,对有关参数进行判定,并根据参数特征判断勘查结果。
2.2高密度电阻率法
通常情况下,高密度电阻率方法和传统的电阻率方法在原理上是相同的,都是通过直流电阻进行测量。高密度电法具有数据密度大,测点间距小的优点,利用其工作特性,可以将电性异常体的真实形貌形象地表现出来,因此是一种效率较高的勘探手段。然而,这种方式在实践中大多采用了基于岩石电导率的差别来寻找,通过辅助手段来实现电极布置,并做好勘探工作,将极差给勘探工作带来的负面影响降到最低,保证勘探工作效率。
2.3 GPS技术
GPS技术被广泛应用于地质勘查中,可以保证整个工程全面性与完整性,GPS技术具有不受气候变化影响、操作方便,勘查结果准确等优势。然而,这种方式的应用也有其局限性,随着对监控精度的需求越来越高,就要对相关的人力物力进行投资,容易造成资源的浪费。所以在应用GPS进行检测工作时,要从提高检测精度和速度等方面入手,对监控时间进行研究,通过对各个层次之间的关系进行处理确保工作质量,将后续施工成本降到最低。GPS-RTK是一种利用GPS、数字传输等技术进行的载波相位差分测量技术,它不但可以给出更准确的数据,还可以准确地获取被测项目位置,整体测试效率更高,基站收到的信息通过计算和GPRS网络传输,在持续改进的情况下,能够提高相应数值精度,得到更准确的定位信息,并且缩短勘查时间。
2.4钻探与槽探法
不管是钻探还是槽探,都是通过现场岩土体鉴别来进行勘查的方法,因此,这两种方法的应用不需要考虑其他因素,只要对特定勘测点进行测量就可以。在滑坡勘查中,钻探法是一种较为常用的勘探手段,因此必须把握好以下工作要点。第一,要及时掌握滑坡体岩土类别,弄清滑坡体的范围、滑体的厚度等,并结合实际的地下水状况,确定滑体与地下水的联系情况,以便更好地把握滑坡体具体状况。第二,钻探要下到滑动面以下的稳定岩土体中,根据岩土体特性,确定滑体厚度等,对采集到的滑动面样品展开实时分析,并进行资料的采集与整理。第三,在勘查时应密切关注周边环境和裂缝情况,尽可能地增加勘查精度。在滑坡勘查工作中,钻孔法和槽探法得到了广泛地运用。在采用挖掘法找矿时,应充分认识矿区的地质特点,选用最佳的勘探方式。比如,对于一些大型、复杂的区域,利用钻孔探测、洞穴勘探等方法,对区域内的地质条件进行调查,查明地质构造、物质组成等。对于滑坡的构成成分及边界,本项目拟通过对其进行探槽、坑探法及现场取样,采集未受扰动的岩样、滑带特征及赋存状态等,槽探法和钻探法两种方法均能有效地揭露地层,因而已逐渐成为常用的探测方法[3]。将该方法用于滑坡地质调查,不仅便于勘查,而且便于对地质状况有直观地认识,而且可以对地层和岩石性质等进行分析,为采用钻孔定位滑带等工作的开展奠定基础。
3滑坡地质灾害防治措施
3.1优化地表水防治
水是造成滑坡地质灾害的最主要因素,因此治理时必须做好地面排水处理工作,使水对滑坡灾害造成的影响减至最小。首先,排除地表水是防治滑坡地质灾害的一种主要手段,它采用导流或截流等手段,使地下水不经过坡体,从而大大减轻滑坡造成的危害,主要有设置排水沟、设置拦截沟渠、完善绿化工程等。其次,地下水具有隐藏性和流动性,在实际的施工中,可以通过设置暗渠来疏通滑体周围的地下水,或者在山坡上设置盲孔等。
3.2修建防护建筑工程
首先,削弱坡体自身重量,滑坡本质是由重力引起的滑移效应,在工程实践中,可针对上部无抗滑构造的区段采用人工干预措施,使其重心降低,从而提高坡体的稳定效果。其次,建设支挡工程,通过在边坡底部或合适部位设置局部的保护性支挡结构,使边坡的自重均衡状态得到最大限度地改善,从而改善坡体的稳定性,在工程实践中,通常采用抗滑桩体、抗滑支挡墙等。
3.3加大滑坡治理宣传力度
对于易发生滑坡的地区,建议在降雨过程中设置降雨计量器,以保证降水的精度;本区域相关机构还可以开展以山体滑坡预防与应对为主题的讲座,及时将其危险性告知市民,增强市民的防灾意识,增强其自我防护能力及紧急应变能力。增强群众的防灾减灾意识,是做好滑坡地质灾害防治工作的首要环节,在每年的汛期到来之前,政府相关部门应当通过宣传资料、电台播报、新闻报道等方式,向周边居民宣传山体滑坡的预防意义及应对措施。社区也要配合政府部门的宣传工作,在社区内展示警示宣传海报,介绍地质灾害的形成与识别方法,引导居民了解滑坡防护设施用途,社区还可以设立宣传栏,以此提高公众对山体滑坡的响应与预防意识,掌握避险技能。
4滑坡地质灾害治理设计
4.1勘查区概况
勘查区位于一个缓坡地带,地形呈中-低山形,西部高,东部低,海拔900~950m,海拔50m左右,地形较为平坦,多为10。~20。。第四系冲洪积为主,广泛发育于山谷内的山谷内,并广泛发育于山坡表面及沟底。通过实地勘查及钻孔资料,该勘查区主要发育第四系冲洪积层、第四系残坡积及二叠系上部茅口组灰岩。滑体上部的第四系土层渗透性较好,其下部为弱透水的基岩,属隔水层。在正式勘探之前,对滑坡前沿地区的地下水进行了取样,并对其进行了水质测试。滑坡属于中型土质滑坡,当滑坡发生纵向滑动时,其前缘受到阻挡而发生上抬,而后沿即为滑体。从其力学特性分析,认为其为一种推移型滑坡。
4.2滑坡治理设计原则
在设计滑坡治理方案时,应当按照科学合理、实用原则,选用技术可靠、经济合理、结构简单、便于施工且可操作性强的方案。本着因地制宜,就近取材的原则,节省滑坡防治成本,将综合治理规划与施工计划有机地联系在一起,并给出治理设计方案。基于勘查结果,并结合类似滑坡防治工程相关经验,提出滑坡地质参数建议值,如表1所示。采用抗滑桩、截排水沟、村道修复组合方式,具有工艺简单、成本低廉等优势,因此被选为滑坡治理方案。
4.3滑坡治理方案设计
本方案选用的抗滑桩可分成4种类型,截面尺寸全部为1.5×2.0m,其中2种类型桩长12m,桩间根据悬臂端高度挂板,另外两种抗滑桩桩长为14m、10m,4种抗滑桩均采用钢筋砼结构,选用C30等级强度混凝土。截排水沟采用C20砼现场浇筑,过流截面300×300mm,墙厚200mm,根据降雨时间,按10年一遇强降水强度计算。通过对村级公路整体检测,发现部分路段有损伤,根据损伤程度,将整个公路分为5个区。村道修复工程将原有水泥混凝土路面挖除,重新铺设沥青混合料路面,路面还存在局部路肩不平整、局部水沟排水不顺畅等问题,对此分别采取重新碾压修整路肩、重新清理水沟保持水沟排水顺畅的维护措施,以此提高路面质量。
4.4滑坡治理施工方案
4.4.1抗滑桩
抗滑桩施工质量直接关系到滑坡治理方案防治效果,为了保证抗滑桩的质量合格,必须对其施工工艺和施工要点有一定的认识和掌握。确定抗滑桩位置后,就可以用人工方式来进行锁口部分的挖掘,在挖掘的时候,要做好测量控制,并用吊线锤进行检查,确保其垂直度满足规范。在浇筑过程中,模板应具有一定的强度、刚度,能经受住浇筑过程中的压力及振动,并检测模板的严密性,防止渗漏;混凝土可通过溜槽或提升机运输到工作面,并严格按规范施工,确保砼的浇筑质量。锁口以下的孔口段,采取人工配合风镐进行开挖,采取分段分节段灌注的办法,每次浇筑3节防护墙后,要检查垂直度,保证偏差不超过容许值。开挖应分段进行,每次开挖深度为0.5~1.0m,开挖到1.5m以后,可以用卷扬机进行土方运输[4]。在施工期间,要对塌方和洞中的情况进行实时监控,如有不正常现象,应及时撤出,开挖结束后,进行围护混凝土浇筑,待混凝土达到一定强度后,拆除模板,并根据规范进行养护。按设计要求,制作桩身钢筋笼,并及时将钢筋笼下放到孔底,为了防止在浇筑过程中钢筋笼发生上浮,可以对其进行临时固定。
4.4.2截排水沟
对排水沟位置进行精确测量,采用手工开挖,其制作要点及混凝土浇筑方法与抗滑桩基本一致。在施工过程中,要严格按设计的要求,铺设土工布和干砌石块,施工完成后,要在沟帮外面做回填和加固,根据现场条件,设置伸缩缝,间隔约15m。
4.4.3村道修复
将原有水泥混凝土路面挖除,重新铺设沥青砼路面。摊铺机设定预热时间不能小于60min,保持其表面温度在110℃以上,然后在熨平板下方校准其平整度。拌和材料到达施工现场时,其温度控制在140~150℃,然后保持在130~140℃时进行摊铺。首先,把检测过的沥青混合料放入摊铺机料仓中,然后开动摊铺机,以3m/min速度开始作业,在铺设5~10min后,用细线对摊铺厚度进行横向检测,待厚度调整正确时,再继续摊铺。所使用的摊铺机既有平整、又有碾压的作用,在进行摊铺作业后,必须确保路面整体平整度能够达到设计要求。根据不同的料温按初压、复压、终压三个阶段进行。初压时,双钢轮压路机的主动轮应面向摊铺机,碾压顺序是在平直路段由两侧向中心碾压,而曲线段应由内向外碾压[5]。两个轮子之间间隔应为1/3,速度应控制在2~4km/h,碾压1~2遍。复压采用胶轮压路机进行碾压,胶轮压路机的吨位不应小于25t,碾压2~4遍。终压采用双钢轮大吨位压路机,碾压1~2遍,直至无轮迹印。
5结论
在进行滑坡地质灾害勘查时,要根据区域具体情况选择合适勘查技术,以此确保结果具有准确性与可靠性。有关部门要实时监测地表情况,采取滑坡地质灾害防治措施,积极向周边人民宣传滑坡风险以及应对措施,增强周边人民防灾意识。在设计滑坡治理方案时要综合考虑周边环境条件以及施工成本,选用多种设施组合施工,全方位降低滑坡风险,为人民打造安全生活环境。
参考文献
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