浙江省開化縣地質環(huán)境監(jiān)測站 何丙能
滑坡的形成機理、影響因素及防治措施
浙江省開化縣地質環(huán)境監(jiān)測站 何丙能
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體受河流沖刷、地下水活動、地震及人工切坡等影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體或分散的順坡向下滑動的現象,具有急劇、短促、猛烈等特點。滑坡的運動方式一般沿某一軟弱結構面滑動,滑體的水平運移大于垂直運移,多出在55°以下的斜坡,與崩塌相比其整體較好?;陆洺茐牡孛婀こ?、自然環(huán)境等,造成人員傷亡、損失慘重的局面。本文,筆者根據多年的工作經驗,對滑坡的形成機理進行了詳細剖析,提出了有效的防護措施,對同行有一定的借鑒意義。
1.滑坡的發(fā)育過程具有明顯的階段性。第一,蠕動變形階段(蠕變階段或蠕動擠壓階段)。滑動帶基本形成,坡體后緣出現不連續(xù)拉張裂縫,前緣有臌脹變形,坡上房屋、道路、水庫壩體等出現裂縫。第二,滑動階段(破壞階段)。滑動面貫通,滑坡體快速下滑,樹木東倒西歪,房屋垮塌,滑舌所到處,交通道路、房屋、農田等遭到破壞。第三,穩(wěn)定壓密階段(滑坡后階段)。松散滑體主要在自重力作用下壓密,裂縫逐漸充填封閉。
2.滑坡的發(fā)育規(guī)律。一是群體空間分布規(guī)律。滑坡群體空間分布規(guī)律表現在全國領域內的某些地區(qū)成帶,成片地集中分布。由于受到崩塌滑坡災害發(fā)生、發(fā)展的自然地質條件的影響和控制,崩塌滑坡在全國在各地的存在狀態(tài)有明顯的分區(qū)規(guī)律。二是群體時間活動規(guī)律?;氯后w時間活動規(guī)律表現在自身活動的周期性和誘發(fā)動力破壞因素時間的相關性上。崩塌滑坡活動的周期性在時間的長短上并不那樣嚴格,但某種天然崩塌滑坡現象上確實存在。
1.基本條件。產生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間,兩側有切割面。從斜坡的物質組成來看,具有松散土層、碎石土、風化殼、半成巖土層等。斜坡抗剪強度低,容易產生變形面下滑;堅硬巖石中的巖石抗剪強度大,能夠經受較大的剪切力,因而不易變形、滑動。
2.地質條件。
(1)地形條件。常見易發(fā)生滑坡的地形地貌的部位有:老滑坡區(qū)最易發(fā)生滑坡復活;江河峽谷地貌區(qū)易形成滑坡;山區(qū)河谷凹岸沖刷、淘蝕的緣坡地段易形成滑坡;斜坡上部匯水面積較大的山區(qū)河谷的緩坡地段,且發(fā)育厚層風化巖體,或軟巖體面向順坡向;由堆積土組成的上陡下緩、基巖面傾坡外的斜坡地段;高陡黃土塬邊坡及黃土階地前緣斜坡。
(2)地層巖性?;峦ǔ6喟l(fā)于由軟弱、柔性較大、抗剪強度較低的各類巖土組成的斜坡中。常見易產生滑坡的巖組有:黏性土、黃土、堆積土、砂泥(頁)巖組、變質巖巖組、構造破碎巖組等。
(3)地質構造。斷層破壞帶及褶皺核部巖層破碎,極易產生破碎巖滑坡;單斜巖層的順向坡;當巖層面臨空時,易產生順層滑坡;在地震作用下,水平巖層地區(qū)也可能形成大型滑坡,地震強烈活動區(qū),滑坡往往強烈發(fā)育;巖層風化帶接觸帶(如巖土接觸面等)臨空時,斜坡易沿接觸面產生滑坡。
(4)水文地質條件。地下水活動,在滑坡形成中起著主要作用。其主要表現在:軟化巖、土,降低巖、土體的強度;產生的動水壓力和孔隙水壓力,會潛蝕巖、土,增大巖、土容重,對透水巖層產生浮托力等。
3.滑坡形成的影響因素(外因)。滑坡形成的外因主要有:
(1)公路切坡開挖路塹。破壞斜坡的連續(xù)性,造成軟弱結構面臨空。
(2)斜坡上建設集鎮(zhèn)。切坡開挖建筑場地、坡上建筑加載、砍伐樹木,開墾耕種,生活、生產廢水的排放等,加劇了地表水的漏入量、地下水活動,誘發(fā)滑坡的生產、發(fā)生或引發(fā)老滑坡復活。
(3)水利工程建設。庫水淘蝕斜坡前緣,水位變動,坡體動、靜水壓力大,軟化了坡體巖土體,降低巖土體抗剪強度,引發(fā)斜坡崩滑或老滑坡復活。
(4)礦山開采。礦山開采堆積了大量的廢石、尾砂,增加斜坡重力,易引發(fā)斜坡失穩(wěn);露天開采會形成高陡人工邊坡;礦山爆破、采空區(qū)塌陷、采空區(qū)地面沉陷導致斜坡變陡等。
(5)砍伐植被和開墾耕種。一方面增加土體自重,軟化巖土體,降低其抗剪強度;一方面增加地下水的動、靜水壓力,增加坡體的下滑力,減少坡體的抗滑力。
(6)人為作用。如水渠滲漏、河流改向引起河巖沖蝕等。
1.滑坡防治方法分類。主要有:滑坡的應急治理,即災害發(fā)生時為防治災害加大進行的臨時治理;滑坡的永久治理,可以使斜坡穩(wěn)定,不再繼續(xù)向破壞的方向發(fā)展;滑坡的工程治理,可以改善邊坡巖土體的力學強度,提高其抗滑力,減小滑動力。其治理措施可歸納為“排、攔、穩(wěn)、固”。
2.滑坡防治的措施。其一,開挖截、排水溝,將地表水引出危險區(qū),防止地表水滲入加劇滑坡變形。其二,及時封堵裂縫,防止地表水沿裂縫直接注入滑坡體。其三,利用重物反壓坡腳,如砂袋、塊石等壓腳。其四,后緣實施簡易的減荷工程,如拆除危房、清除部土石、坡體其他重物等,以減少下滑力。滑坡災害會造成較大的社會經濟損失,因此在進行防治時,應優(yōu)先考慮避讓措施。
綜上,筆者認為滑坡治理措施必須通過詳細的工程地質勘查,有針對性的采取不同的治理措施。