■陳綺麗
(廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院 廣東 廣州510000)
基于不穩(wěn)定邊坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)的研究
■陳綺麗
(廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院 廣東 廣州510000)
隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高速發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,工程邊坡的穩(wěn)定性研究和治理設(shè)計(jì)成為越來(lái)越嚴(yán)重的議題。在建設(shè)過(guò)程中,不斷采用高挖低填的方法產(chǎn)生了大量建筑用地,使城市內(nèi)出現(xiàn)了大量的建筑邊坡。國(guó)內(nèi)外工程地質(zhì)學(xué)界已將其作為一個(gè)研究熱點(diǎn)進(jìn)行研究。邊坡穩(wěn)定性向來(lái)都是巖土工程領(lǐng)域的研究的核心問(wèn)題,而作為正確評(píng)價(jià)邊坡安全狀態(tài)變化過(guò)程的重要手段,邊坡安全監(jiān)測(cè)和邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)正逐步被廣泛應(yīng)用在邊坡工程中。而邊坡的類(lèi)型多樣化,致使我們要采用更為復(fù)雜的方法進(jìn)行邊坡監(jiān)測(cè)。因此,邊坡安全監(jiān)測(cè)理論與方法的深入研究,對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)行邊坡監(jiān)測(cè)信息分析顯得尤為重要。本文參閱了大量文獻(xiàn),并歸納分析了工程實(shí)例,對(duì)邊坡進(jìn)行了分類(lèi),邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題一直是工程地質(zhì)研究的重點(diǎn),正確進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析,對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)建設(shè)具有重要意義。
不穩(wěn)定邊坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估定性分析定量評(píng)價(jià)方法
邊坡工程它既有瞬時(shí)變形又有長(zhǎng)時(shí)變形問(wèn)題,既有有限變形又有無(wú)限問(wèn)題。邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題涉及水利、道橋、礦山、建筑等諸多工程領(lǐng)域,加之我國(guó)幅員遼闊,地形地質(zhì)條件極為復(fù)雜,在土木工程建設(shè)中會(huì)面臨著許多不同的邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題。巖土邊坡是一種自然地質(zhì)體,當(dāng)邊坡角、地震力、地下水等外因變化作用下,就會(huì)使邊坡內(nèi)部的一些不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)面相對(duì)滑移。在許多的工程建設(shè)中,會(huì)經(jīng)常遇到對(duì)邊坡進(jìn)行開(kāi)挖、爆破等工程活動(dòng),邊坡原有的自然平衡狀態(tài)在施工的過(guò)程當(dāng)中很大程度上被破壞,使邊坡應(yīng)力進(jìn)而產(chǎn)生重分布,最終引起邊坡的變形破壞。邊坡的失穩(wěn)破壞力相當(dāng)巨大,不僅會(huì)直接摧毀工程本身結(jié)構(gòu),更是會(huì)給人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。因此深入研究邊坡的穩(wěn)定性已經(jīng)成為我國(guó)本世紀(jì)巖土工程科技領(lǐng)域的重點(diǎn),也是工程技術(shù)問(wèn)題的難點(diǎn)。我們國(guó)家隨著進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)、大規(guī)?;A(chǔ)建設(shè)以及國(guó)內(nèi)外科技事業(yè)的發(fā)展,在邊(滑)坡的治理工程與科技研究水平不斷得到提高,并不斷加大邊坡設(shè)計(jì),并為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估進(jìn)行參考.
地殼表層具有側(cè)向臨空叫做邊坡,山坡包括幾種,如:礦坑、山坡、基坑等都是邊坡,這些邊坡產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害主要有地質(zhì)崩塌、地質(zhì)滑坡等,這些災(zāi)害的發(fā)生導(dǎo)致地表土層松動(dòng)引發(fā)的泥石流。
2.1 崩塌
地質(zhì)崩塌指的是地質(zhì)上一些土壤脫離本體,這些土壤一般發(fā)生在土壤高處、土壤較陡位置,崩塌運(yùn)動(dòng)方式按照垂直方向運(yùn)動(dòng)。該崩塌方式在發(fā)生前沒(méi)有任何征兆,突發(fā)崩塌沒(méi)有任何崩塌發(fā)生規(guī)律,通常情況下規(guī)模較小叫做墜石,規(guī)模較大為山崩,崩塌方式分為兩種分別為土崩和巖崩。
由于邊坡地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,內(nèi)部巖石結(jié)構(gòu)復(fù)雜,相互組合和力學(xué)屬性都可造成坍塌,這些都是坍塌的主要因素,目前脆性、巖石特性、巖石發(fā)育成型結(jié)構(gòu)等也會(huì)造成崩塌,崩塌其他因素包括一些地震、外界因素干擾等。
2.2 滑坡
當(dāng)?shù)刭|(zhì)沿著一定剪切面進(jìn)行移動(dòng),移動(dòng)破壞嚴(yán)重叫做滑坡,滑坡一般產(chǎn)生在巖土、邊坡,這些都會(huì)造成嚴(yán)重災(zāi)害,造成滑坡災(zāi)害主要是內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。
2.3 間接地質(zhì)災(zāi)害
間接地質(zhì)災(zāi)害包括地表面的植被破壞,外界因素有風(fēng)化、雨水沖刷、人類(lèi)故意損壞等,當(dāng)?shù)匦蔚孛舶l(fā)生改變時(shí),地表表層出現(xiàn)松動(dòng)、強(qiáng)降雨都會(huì)導(dǎo)致泥石流發(fā)生。
3.1 地形地貌
該地貌形態(tài)、分布及地理特征對(duì)邊坡都有很大影響,在一定的坡度和高度面前都為崩塌提供了條件,由于人為原因,將河流進(jìn)行切開(kāi),并把坡腳變?yōu)榕R空,從而導(dǎo)致巖坡在自身重力情況下,引發(fā)邊坡失穩(wěn)。
3.2 地層巖性
地層表面形成了軟弱巖土,這些土壤直接會(huì)成為滑坡的主要因素,軟弱土壤由一些散土、碎石、一些雜石混合物,一旦這些土壤接觸面發(fā)生位移就會(huì)導(dǎo)致軟弱夾層和強(qiáng)度較低的巖石失去穩(wěn)定性。
3.3 巖石結(jié)構(gòu)
巖石邊坡穩(wěn)定性及其重要,巖石結(jié)構(gòu)越完整,其邊坡穩(wěn)定性越強(qiáng)。反之巖石結(jié)構(gòu)越散亂,其邊坡穩(wěn)定性越低。當(dāng)巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)造面發(fā)育程度失去控制作用,土壤邊坡就會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)等不良災(zāi)害。
3.4 氣象水文
天氣自然災(zāi)害也會(huì)導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性,往往強(qiáng)降雨都會(huì)導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低,甚至引發(fā)崩塌和泥石流,在一些降雨比較密集的地方,容易受到土壤軟化、沖刷導(dǎo)致降低邊坡穩(wěn)定性,從而產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害,同時(shí)地下水和土壤滲水能力也是降低邊坡穩(wěn)定性的一種因素。
3.5 人類(lèi)工程活動(dòng)
人類(lèi)對(duì)大自然的破壞也是導(dǎo)致邊坡失去穩(wěn)定性,人類(lèi)故意亂砍亂伐、隨意挖掘等工程都會(huì)導(dǎo)致破壞巖體結(jié)構(gòu),降低了邊坡的穩(wěn)定性,人類(lèi)為了謀求發(fā)展,大量的開(kāi)墾土地,嚴(yán)重破壞了對(duì)水土保持能力,降低邊坡穩(wěn)定性。
在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估過(guò)程中,將崩塌、滑坡定為第一斜坡范圍,它存在一定的斜度、高度、角度、碎石結(jié)構(gòu)及類(lèi)型等,當(dāng)工程設(shè)計(jì)并開(kāi)挖地區(qū)都是易發(fā)生地質(zhì)危害。
邊坡一般出現(xiàn)情況如下,這些問(wèn)題都需要進(jìn)行評(píng)估,①目前已經(jīng)產(chǎn)生的崩塌及滑體;②在一些邊坡中有出現(xiàn)傾向邊坡,傾角小于坡角;③一些邊坡后邊緣出現(xiàn)裂縫;④一些岸邊裂縫發(fā)育,表面巖石發(fā)生蠕動(dòng)或傾斜;⑤邊坡經(jīng)常出現(xiàn)在較濕地帶,土壤松軟;⑥其他狀況;
對(duì)于目前邊坡出現(xiàn)的崩塌和泥石流地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估過(guò)程中,應(yīng)對(duì)不同狀況進(jìn)行分析,根據(jù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。
工程概況
某地區(qū)主要為林地和一些洼地,洼地沖溝標(biāo)高為50-55M之間,站址整平標(biāo)高為60.0M,該地區(qū)丘陵地貌,地勢(shì)起伏較大,屬于相對(duì)平穩(wěn)地區(qū),經(jīng)采集分析后,該地區(qū)土壤性質(zhì)單一,水文、人類(lèi)活動(dòng)一般,經(jīng)評(píng)定該地區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件簡(jiǎn)單,現(xiàn)需要在該地區(qū)建立一幢大樓,需進(jìn)行周邊地質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。
并根據(jù)周邊相關(guān)參考資料得知,自然穩(wěn)定系數(shù)大于1.2,該條件下自然坡較為穩(wěn)定,不會(huì)產(chǎn)生崩坍和滑坡。通過(guò)周邊調(diào)查可知,該地區(qū)在以往沒(méi)有出現(xiàn)任何崩塌和泥石流事故,根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估認(rèn)定后,該地質(zhì)災(zāi)害不會(huì)發(fā)育。因場(chǎng)地平整,該地區(qū)南側(cè)高達(dá)28M的人工填方邊坡,根據(jù)評(píng)估后其他災(zāi)害性危險(xiǎn)不會(huì)發(fā)生,人工邊坡穩(wěn)定狀態(tài)起到控制作用。根據(jù)土方平衡,人工填方邊坡填料主要為粉質(zhì)粘土,根據(jù)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)如表1,人工對(duì)不同坡角進(jìn)行計(jì)算結(jié)果如下表2:
P694[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-12-422-1