唐 捷
隨著社會發(fā)展不可避免的對自然生態(tài)平衡所造成的不良影響,近年來一些自然災害的頻發(fā)為世人敲響了警鐘,由于礦產(chǎn)資源的開采以及自然氣候的變化,滑坡、塌陷等一系列地質(zhì)災害的頻發(fā)不僅為社會經(jīng)濟帶來巨大的損失,同時為社會大眾的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的威脅。因此,我國相關(guān)部門加強地質(zhì)災害治理工作對邊坡穩(wěn)定性問題的研究,是保護人民生命財產(chǎn)以及國家財產(chǎn)安全的重要舉措。邊坡穩(wěn)定性是保障地質(zhì)災害治理工作成效的重要因素之一,邊坡穩(wěn)定性差不僅會對其范圍內(nèi)的交通建設項目以及建筑工程項目的順利開展造成一定的困難,同時會對基建工程項目的施工質(zhì)量造成一定的影響。因此,加強對邊坡穩(wěn)定性的提高,是地質(zhì)災害治理工作中的重要內(nèi)容之一。
由于我國各個地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境有所差異,其滑坡類型特征亦不盡相同,根據(jù)對我國整體地質(zhì)環(huán)境的勘察,按照其地質(zhì)巖性分析可以將滑坡體分為以下5 種類型。
粘性土滑坡其主要發(fā)生于均質(zhì)粘性土地質(zhì)環(huán)境,該類型地質(zhì)環(huán)境的滑坡發(fā)生的主要因素在于受當?shù)刈匀凰沫h(huán)境變化的影響,均質(zhì)粘性土地質(zhì)在其水分含量較少,質(zhì)地干燥時,會呈現(xiàn)出大大小小的裂縫,在遇到強降雨或地下水環(huán)境變化時,粘性土遇水會發(fā)生膨脹、崩解,隨著水分的增加逐漸呈現(xiàn)軟塑狀或流動狀態(tài),其自身的抗剪力強度急劇下降,進而引發(fā)滑坡。粘性土滑坡的發(fā)生主要與當?shù)氐慕邓坑嘘P(guān),只要有降水的存在便有可能產(chǎn)生滑坡,滑坡的嚴重程度同時受其降水量的影響。粘性土滑坡其所產(chǎn)生的滑動面主要是以圓弧形為主,并且其滑坡體與底部的母巖都是以粘性土為主。因此,在對該類型滑坡進行鑒定過程中,也被稱之為同類土滑坡。
黃土滑坡其主要多發(fā)于不同的黃土層中,并且黃土滑坡具有一定的聚集性特點,其主要發(fā)生于一些高階地前端的斜坡上,黃土滑坡與其他滑坡類型具有很大的區(qū)別,受其地質(zhì)環(huán)境的影響,黃土滑坡一旦發(fā)生其滑動速度相對較快,地表結(jié)構(gòu)變形較為嚴重,并且黃土滑坡受其地形特定的影響,其發(fā)生規(guī)模以及產(chǎn)生的動能相對較大,因此其破壞力極強。黃土滑坡多發(fā)于我國西北地區(qū),由于當?shù)氐狞S土結(jié)構(gòu)較為疏松,且受其地質(zhì)形成特點的影響,其地表垂直裂縫相對較為密集,具有較強的透水性,在經(jīng)歷自然降水之后,其地下水會以窩狀聚集,黃土經(jīng)過地下水浸泡會發(fā)生軟化,抗剪力強度發(fā)生巨大的改變,進而造成滑坡。
碎石土滑坡主要多發(fā)于各種堆積層的地質(zhì)環(huán)境中的斜坡上,在大多數(shù)的碎石土滑坡主要是沿著地質(zhì)中的基巖頂面發(fā)生滑動,也有極少的情況會在不同時期的堆積層面發(fā)生滑動。碎石土滑坡的滑動帶主要是由一些黏土、風化巖、炭質(zhì)頁巖等多種結(jié)構(gòu)組成,該種類型的滑坡雖然也是受到降水或地下水的影響而引發(fā),但是由于其滑體主要以碎石土為主,其滑體內(nèi)部的含水量相對較低,多發(fā)于一些地質(zhì)潮濕或者水分飽和以及經(jīng)常有窩狀地下水活動的地質(zhì)環(huán)境中。與此同時,在發(fā)生碎石土滑坡時,基巖頂端地質(zhì)與斜坡的坡面傾向統(tǒng)一時,無論其基巖屬于哪種巖性,其上方的碎石土都有發(fā)生滑坡的危險。
均質(zhì)軟巖其主要是指泥巖、頁巖等一些質(zhì)地較為軟弱的巖石,該種巖石最主要的特點在于其巖性較為均衡,其軟弱面的巖石強度與巖石的整體強度并沒有太大的差異,斜坡上的剪力如果超出巖石本身的抗剪強度,便會出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象,并形成類似圓弧狀的滑動面。與此同時,均質(zhì)軟巖滑坡受其地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特殊性影響,在發(fā)生滑坡時,滑坡體在滑動時會隨著其受力不同而發(fā)生旋轉(zhuǎn),表現(xiàn)出較為明顯的主滑區(qū)域與抗滑區(qū)域。
堅硬巖石內(nèi)的滑坡同樣屬于巖石類滑坡,其最主要是由于巖石內(nèi)部的軟弱面發(fā)生滑坡,該種滑坡類型的最主要特點在于其滑動面主要分布在坡腳以上,其滑坡體也主要是以整塊狀的巖石為主,產(chǎn)生堅硬巖石內(nèi)的滑坡,其最主要是受其巖石自身的結(jié)構(gòu)影響,滑坡主要是受巖石內(nèi)部中一個或者多個軟弱結(jié)構(gòu)面的影響,滑坡壁則是受其整個巖石構(gòu)造的切割面的影響。當巖層的傾斜角度與外斜巖層的傾斜角度一致時,由于人工切削坡腳或者坡腳長時間經(jīng)歷河流的沖刷,其外斜巖層將容易發(fā)生順層的滑動,進而形成滑坡。
從其地質(zhì)內(nèi)部環(huán)境因素的角度分析,邊坡的地質(zhì)環(huán)境結(jié)構(gòu)是引發(fā)滑坡現(xiàn)象的主要因素,其產(chǎn)生滑坡的必要條件以及發(fā)生滑坡的規(guī)模、特點、形式以至于其發(fā)生滑坡的方向主要取決于其地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的組成,不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)其穩(wěn)定性亦存在一定的差異,邊坡的穩(wěn)定性主要取決于滑動面自身的形態(tài)。在地質(zhì)災害治理工作開展過程中,首先應當根據(jù)對其治理現(xiàn)場地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息進行全面的勘察,并根據(jù)其實際情況,對其邊坡的穩(wěn)定性進行全面的分析。在具體勘察工作開展過程中,順坡結(jié)構(gòu)面的穩(wěn)定性相對較差,較為容易形成滑動面,在勘察中,如果其地形的坡腳比其層面的傾斜角度要大,其滑動面的整體形成方向應為層面。如果層面的傾斜角度較小,邊坡傾斜度較為緩慢,其穩(wěn)定性相對較高。而對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)為弱化的結(jié)構(gòu)面時,受其抗剪強度的影響,將有可能造成滑坡的滑動方向轉(zhuǎn)變?yōu)檐浫趺?。另一方面,相對于順坡結(jié)構(gòu)而言,反坡結(jié)構(gòu)面相對較為穩(wěn)定,但是由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有一定的復雜性,在面對結(jié)構(gòu)面為可切割結(jié)構(gòu)時,則有可能發(fā)生組合滑動面。尤其是對于巖石的軟弱結(jié)構(gòu)面,或者處于節(jié)理發(fā)育位置,將有可能出現(xiàn)松動形成滑坡。而對于一些質(zhì)地較為疏松的坡體,如果滑坡的地質(zhì)環(huán)境中存在基巖,將會受其切層的影響而發(fā)生圓弧形滑動面,面對這一情況時,在地質(zhì)災害治理過程中,可以選擇壓腳或者減荷的方法對其進行治理,能夠有效避免滑坡現(xiàn)象的發(fā)生。
在地質(zhì)災害治理工作開展過程中,首先應當根據(jù)施工現(xiàn)場的各項地質(zhì)測繪數(shù)據(jù),對其穩(wěn)定性進行全面的分析,當邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性處于地質(zhì)災害易發(fā)范圍時,應當及時采取相應的治理措施,避免滑坡現(xiàn)象發(fā)生。邊坡支護是提升邊坡穩(wěn)定性的重要手段之一。例如:在礦山開采頻繁地區(qū),隨著開采工作的不斷推進,地下采空區(qū)、地裂縫等現(xiàn)象越發(fā)嚴重,隨著時間的發(fā)展,其邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性亦在不斷下降。面對此類情況時,相關(guān)地質(zhì)環(huán)境治理人員應當根據(jù)治理現(xiàn)場的實際情況,全面分析邊坡支護穩(wěn)定問題,合理設計相應的邊坡支護工程施工方案,進而科學、合理的解決邊坡支護穩(wěn)定問題,最大限度保障邊坡主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。
邊坡穩(wěn)定性計算工作是開展地質(zhì)災害治理的重要依據(jù),對于邊坡的穩(wěn)定性其具體計算方式如下:邊坡穩(wěn)定性計算所使用的穩(wěn)定系數(shù)為K。當時,邊坡處于臨界狀態(tài);當時,邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài);當時,邊坡則處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。
地質(zhì)災害治理工作其本身具有一定的不確定性,由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)差異及其所選擇的施工方式亦不盡相同。因此,施工方式選擇的合理性是保障其治理工程質(zhì)量的重要因素。相關(guān)地質(zhì)災害治理人員首先應當針對其治理現(xiàn)場的實際情況對其地質(zhì)環(huán)境進行仔細的勘察,并通過對各項數(shù)據(jù)精準計算,合理選擇相應的施工方式,確定其施工方案。與此同時,在其施工過程中,應當嚴格遵照其施工相關(guān)要求,做好相應的施工防護措施,最大限度保障其治理工程的順利開展,進而有效解決邊坡穩(wěn)定性問題,提高邊坡的穩(wěn)定性。
錨桿施工是當前地質(zhì)災害治理中處理邊坡穩(wěn)定性問題較為常見的方法之一,在采用錨桿施工技術(shù)時,首先需要對邊坡的坡面進行全面的整修,然后采用混凝土對坡面進行整體噴漿,待其表面固化后,根據(jù)其施工現(xiàn)場的整體情況合理確定下錨孔的位置,然后進行打孔清孔作業(yè),在完成清孔作業(yè)之后安裝相應的錨桿,并對其下錨孔進行混凝土注漿,固定錨桿,在完成錨桿固定之后,再次將坡面噴漿處理。采用該種治理方法,主要是由于其坡體由于預應力的影響,巖體中的拉應力以及剪應力都會大幅度下降,下錨桿的主要作用是能夠有效改善坡體集中受力的情況,通過錨桿的支撐,巖體中的應力情況能夠得到有效的緩解,同時通過對坡面的混凝土噴漿處理,能夠有效促進坡面的裂縫閉合,進而提升巖體的整體抗剪強度,提高邊坡的穩(wěn)定性。
連接梁施工技術(shù)其主要是通過工程施工建立連接梁,用連接梁來分擔上部分擋土墻所產(chǎn)生的負荷。在具體施工過程中,首先相關(guān)工作人員應當對其邊坡的各項數(shù)據(jù)進行精準計算,并根據(jù)其邊坡的穩(wěn)定性現(xiàn)狀合理選擇連接梁的寬度與厚度,同時確定連接梁中所需混凝土的強度標號,最大限度滿足提高邊坡穩(wěn)定性的施工需求。在其施工過程中,首先冠梁的頂端部分應當與擋土墻進行連接,可以將擋土墻當做毛面進行處理,并根據(jù)其施工要求,選擇相應的規(guī)格的鋼筋進行安裝,將擋土墻對連接梁合為一體。在施工過程中,首先相關(guān)施工作業(yè)人員應當對混凝土模板的表面進行清理,并做好脫模處理,然后對其進行混凝土澆筑施工,這樣能夠有效避免出現(xiàn)爆?,F(xiàn)象的發(fā)生,同時能夠有效避免后續(xù)的人工剃平。與此同時,在施工作業(yè)過程中,相關(guān)施工管理人員應當根據(jù)我國對建筑邊坡工程技術(shù)的相關(guān)規(guī)定標準對其進行施工作業(yè)嚴格監(jiān)督,確保其完全符合相關(guān)的質(zhì)量標準,并在完成混凝土澆筑作業(yè)之后,應當加強對混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護工作,確保連接梁能夠完全符合建筑工程施工要求,充分發(fā)揮其提高邊坡穩(wěn)定性的作用。
擋土墻施工是技術(shù)其主要是通過施工技術(shù)改變邊坡的組織結(jié)構(gòu)而提升其穩(wěn)定性。在采用擋土墻技術(shù)時,首先相關(guān)地質(zhì)災害治理工作人員應當根據(jù)其治理工程現(xiàn)場的實際地質(zhì)環(huán)境進行全面的勘察,確定相應的治理工程施工范圍,并根據(jù)其實際需求制定相應的施工方案,并根據(jù)其邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及施工范圍確定相應的擋土墻尺寸,選擇合理的開挖方法以及各項施工要點。在確定施工計劃方案過程中,首先應當遵循交叉分層設置擋土墻的原則,根據(jù)其治理工程規(guī)模合理設置擋土墻的距離,同時應當確保其寬度尺寸的一致性。在開展擋土墻施工作業(yè)過程中,相關(guān)施工人員應當避免在擋土墻墻角的拐角位置出現(xiàn)垂直狀的貫穿裂縫,并根據(jù)相關(guān)要求,選擇相應標號的砂漿進行施工,對于處于凝結(jié)狀態(tài)的臺階層應當采取相應的保護措施。
人工提升邊坡穩(wěn)定性技術(shù)主要是應用于一些邊坡穩(wěn)定性較差,發(fā)生滑坡風險概率較大的邊坡治理,在其施工過程,主要是采用人工修建抗滑樁的方式,以此來提升坡面的巖體或土體的整體穩(wěn)定性。在采用人工邊坡技術(shù)過程中,首先應當根據(jù)其地質(zhì)災害治理現(xiàn)場的勘察現(xiàn)狀,根據(jù)其現(xiàn)場的實際情況,合理減小滑坡的傾斜角度,以此來增強滑坡面的抗滑力以及其底部的支撐力。
水是導致地質(zhì)災害發(fā)生的重要因素之一,在對地質(zhì)災害治理過程中,加強對山體排水工作,是提升邊坡穩(wěn)定性的重要舉措之一。由于大部分滑坡災害的發(fā)生都是由于地質(zhì)環(huán)境中的含水量上升而增加巖體或土體的流動性。因此,在發(fā)生地質(zhì)災害之后,其發(fā)生滑坡的山體周圍大多數(shù)都會余存大量的水源無法自行排出,如果積水不能及時的排出,隨著邊坡在水中的浸潤,將會有可能造成山體二次滑坡的風險。由此可見,加強山體排水是預防與治理地質(zhì)災害的首要前提。山體積水排出可以選擇將山體中的積水進行人工分流,或者采用抽水的方式將積水排放至安全區(qū)域,進而最大限度減少山體中的積水含量,提高邊坡的穩(wěn)定性。
總而言之,隨著地質(zhì)災害的頻發(fā),對地質(zhì)災害的治理工作已然是刻不容緩,提高邊坡的穩(wěn)定性作為治理地質(zhì)災害的重要途徑,相關(guān)地質(zhì)災害治理人員應當充分結(jié)合治理現(xiàn)場的實際情況,對其地質(zhì)環(huán)境進行全面的勘察,根據(jù)其地質(zhì)災害的特性合理選擇相應的治理技術(shù)手段,在提升邊坡穩(wěn)定性的同時,最大限度規(guī)避地質(zhì)災害的發(fā)生,實現(xiàn)人類與自然的友好發(fā)展。