李欣佩
我國領(lǐng)土面積非常大,其中山區(qū)面積達到了我國領(lǐng)土面積的60%左右,部分山區(qū)每年都會遭受到滑坡地質(zhì)災(zāi)害的威脅,對受災(zāi)區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和人身安全造成嚴重威脅?;碌刭|(zhì)災(zāi)害是指由于降雨量過多導(dǎo)致大面積的坡體由于穩(wěn)定性不足而發(fā)生偏移、滑移的情況,能夠在極短時間內(nèi)對周邊環(huán)境造成巨大影響,同時由于滑移的坡體體積大,對周邊居民的財產(chǎn)安全和人身安全將會帶來巨大威脅。滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要特點包括規(guī)模大、突發(fā)性強、危害速度快,因此很多居民難以及時進行搶救和避險,導(dǎo)致造成巨大損失。我國針對滑坡地質(zhì)災(zāi)害的巨大破壞力采取相應(yīng)應(yīng)對措施,部分防護部門通過使用抗滑樁進行防治并取得比較好的效果。
滑坡地質(zhì)災(zāi)害是指斜坡上的土體或者巖體,由于受到河流沖刷、地下水活動影響、強降雨雨水浸泡、地震及人工活動等各類因素的影響,導(dǎo)致坡體在自身重力作用下沿著軟弱面出現(xiàn)順坡向下滑動的自然現(xiàn)象。通常將運動中的坡體稱為變位體或滑移體,未移動的坡體稱為滑床。滑坡地質(zhì)災(zāi)害在我國西南地區(qū)經(jīng)常發(fā)生,由于西南地區(qū)多丘陵,整體地形地貌中山體的數(shù)量非常多,而一些山體自身的土壤結(jié)構(gòu)由于長時間影響已經(jīng)比較疏松,一旦受到比較大的沖擊就會發(fā)生大面積的滑坡地質(zhì)災(zāi)害,對周邊人民和建筑設(shè)施造成巨大威脅。
滑坡地質(zhì)災(zāi)害的特點主要包括以下三點;突發(fā)性是滑坡地質(zhì)災(zāi)害的第一大特點,滑坡地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生原因大都是因為地區(qū)降雨量過大或人為活動因素過多,導(dǎo)致在一段時間內(nèi)原有的土壤結(jié)構(gòu)和地質(zhì)環(huán)境受到破壞,因此形成大面積的滑坡地質(zhì)災(zāi)害,由于滑坡地質(zhì)災(zāi)害的速度快、危害時間短因此難以進行有效應(yīng)對。突發(fā)性也是滑坡地質(zhì)災(zāi)害造成巨大危害的根本原因之一?;碌刭|(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生多是由于大量降雨,因此在降雨集中的季節(jié)非常容易受到滑坡地質(zhì)災(zāi)害侵襲,因此可以體現(xiàn)出滑坡地質(zhì)災(zāi)害具有明顯的周期性,以我國四川省為例,每年5月~10月是四川省降雨量最高的時段,因此在5月~10月四川省的滑坡地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生幾率要比其他月份高很多?;碌刭|(zhì)災(zāi)害雖然突發(fā)性強、速度快,但通常持續(xù)時間只有幾分鐘甚至更短,因此滑坡地質(zhì)災(zāi)害具有一定的區(qū)域性,受災(zāi)地區(qū)的整體面積通常不會特別大,而且受災(zāi)地區(qū)的位置大都集中在山區(qū)附近。雖然滑坡地質(zhì)災(zāi)害造成危害的面積比較小,但由于其具有很高的破壞力和速度,因而對受災(zāi)地區(qū)造成的損失和危害非常大。
滑坡地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生需要滿足很多條件,第一個條件就是出現(xiàn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)必須具有滑動的動力,坡體必須在內(nèi)動力和外動力的共同作用下才會出現(xiàn)滑坡的現(xiàn)象,如果缺少足夠的動力對坡體自身的穩(wěn)定性進行破壞,一般滑坡地質(zhì)災(zāi)害就不會產(chǎn)生;第二點是滑坡地質(zhì)災(zāi)害的坡體類型,一般容易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的坡體類型包括黃土、紅粘土、頁巖、煤系地層、片巖、板巖等,這些巖層的共同特點就是巖層結(jié)構(gòu)屬于軟硬相間結(jié)構(gòu),同時整體巖層結(jié)構(gòu)較為疏松、穩(wěn)定性不強,因此在外力作用的影響下容易出現(xiàn)大面積的滑坡地質(zhì)災(zāi)害。除此之外一些穩(wěn)定性較強的巖層如果長時間受到人為活動因素影響和強降雨、地下水活動的影響,也會導(dǎo)致整體穩(wěn)定性下降進而引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害;第三點是發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的地形地貌,發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的環(huán)境對于地形地貌有比較高的要求,在山體中必須存在具有一定坡度的斜坡使坡體能夠順利滑動,例如在一些人為施工設(shè)施的邊坡和河邊的邊坡都是容易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的環(huán)境,通常發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的斜坡坡度都在45°~15°之間。除斜坡外地殼的結(jié)構(gòu)對于滑坡地質(zhì)災(zāi)害也有很大影響,發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)在地質(zhì)構(gòu)造方面都具有較為明顯的特點,就是地質(zhì)環(huán)境中構(gòu)造面比較多,導(dǎo)致整體土壤環(huán)境被構(gòu)造面分割成不同板塊,而板塊之間存在的縫隙也導(dǎo)致大量地下水和雨水容易進入到土壤環(huán)境內(nèi)部,造成穩(wěn)定性下降;第四點是水文地質(zhì)條件的影響,發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)離不開水文地質(zhì),而地下水環(huán)境、強降雨都是導(dǎo)致產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的重要原因,地下水環(huán)境和降雨會對地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的巖層進行長時間沖刷,導(dǎo)致巖層軟化、強度降低、受到腐蝕,進而影響整體巖層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,最終導(dǎo)致滑坡地質(zhì)災(zāi)害。
邊坡的各項參數(shù)是導(dǎo)致產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要因素之一,例如邊坡的高度、坡度和臨邊條件等,通常邊坡自身如果出現(xiàn)形態(tài)問題就會導(dǎo)致自身產(chǎn)生較大的剪切應(yīng)力,而剪切應(yīng)力主要集中在邊坡的坡腳部位,當剪切應(yīng)力過大時會導(dǎo)致坡腳質(zhì)量受損,進而產(chǎn)生大量裂縫影響整體穩(wěn)定性。通常邊坡的高度越高、坡度越大時,產(chǎn)生的剪切應(yīng)力就會越高,而產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的幾率就會增大。
邊坡的巖層結(jié)構(gòu)和土壤結(jié)構(gòu)是影響邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵,導(dǎo)致產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害需要內(nèi)動力和外動力共同作用,而如果邊坡的土壤結(jié)構(gòu)各項指標不佳,就會導(dǎo)致整體邊坡的內(nèi)動力傳導(dǎo)過大,影響整體邊坡的穩(wěn)定性。通常邊坡的穩(wěn)定性和土體結(jié)構(gòu)強度和內(nèi)摩擦角度間具有非常大的關(guān)系,土體結(jié)構(gòu)強度高、內(nèi)摩擦角度大的邊坡穩(wěn)定性要更好,而土體結(jié)構(gòu)強度低、內(nèi)摩擦角度小的邊坡就容易產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。
邊坡的地質(zhì)構(gòu)造主要是指邊坡的坡腳和傾斜角度之間存在的關(guān)系,當邊坡的坡腳比邊坡的傾斜角度大時,整體邊坡的穩(wěn)定性通常比較低,而邊坡的走向和邊坡結(jié)構(gòu)面不同向時,邊坡出現(xiàn)運動的可能性就會降低,而整體穩(wěn)定性就會更好。因此邊坡自身的地質(zhì)構(gòu)造也與產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害具有很大關(guān)系。
水流作用是導(dǎo)致產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要因素,地下水和降水在邊坡表面會呈現(xiàn)出滲透效果,滲透到邊坡內(nèi)部對巖層和土壤結(jié)構(gòu)造成腐蝕、軟化等現(xiàn)象,導(dǎo)致整體穩(wěn)定性出現(xiàn)下降。水在邊坡表面還會產(chǎn)生一定的重力,而當水流過多時重力效果就會非常大,進而導(dǎo)致邊坡由于重力原因而出現(xiàn)滑移現(xiàn)象造成滑坡地質(zhì)災(zāi)害。
近年來隨著人們的生產(chǎn)活動范圍越來越大,人為因素也成為引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要因素之一。在很多山體中蘊含有大量的礦物質(zhì)和煤炭資源,因此很多人在山體中進行采集工作,而過度的采集會導(dǎo)致整體山體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受損、同時由于大量挖掘會破壞土壤環(huán)境,進而導(dǎo)致出現(xiàn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。例如在開采煤炭時需要進行爆破施工,而爆破時會對山體邊坡造成非常巨大的振動作用,進而導(dǎo)致巖層結(jié)構(gòu)的強度受損,從而引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害;樹木資源是很多行業(yè)發(fā)展所需的資源,因此很多人為自身經(jīng)濟效益而過度砍伐樹木,導(dǎo)致山體表面的植被層受到破壞,當降雨時山體結(jié)構(gòu)表面沒有任何植被能夠進行防護,導(dǎo)致雨水長時間沖刷邊坡,引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生。
抗滑樁是目前很多防護工程針對滑坡地質(zhì)災(zāi)害使用的設(shè)備,對于滑坡地質(zhì)災(zāi)害的防護具有非常好的效果。在實際使用過程中抗滑樁的優(yōu)勢主要包括以下幾點:第一點是抗滑樁的靈活性,由于抗滑樁自身體積較小、安裝工藝簡單、對安裝環(huán)境的要求不高,因此在很多不同環(huán)境的邊坡中都能夠適用,目前我國滑坡地質(zhì)災(zāi)害的防護工程中常使用抗滑樁搭配其他防護工程共同使用,能夠?qū)碌刭|(zhì)災(zāi)害起到非常好的防護效果;第二點是抗滑樁在安裝使用時不需要非常大的安裝面積,同時也不需要對土壤環(huán)境進行破壞,部分防護工程在實際使用中需要先將巖層結(jié)構(gòu)和土壤結(jié)構(gòu)破壞,再安裝相應(yīng)的防護設(shè)備,這種情況會對邊坡自身造成一定的損害,而抗滑樁在實際使用過程中不會損害邊坡,因此對于自然環(huán)境保護也能夠起到一定的積極影響。
抗滑樁的分類非常多,按照抗滑樁的剛度分類,能夠?qū)⒖够瑯斗譃閯傂钥够瑯逗蛷椥钥够瑯?;按照使用的材料和形態(tài)進行分類,可以分為木質(zhì)抗滑樁、鋼質(zhì)抗滑樁和管狀抗滑樁;按照使用工藝進行分類,可以分為錨固抗滑樁、全埋式抗滑樁和懸臂式抗滑樁。目前在我國滑坡地質(zhì)災(zāi)害防護工程中,使用次數(shù)最多的是截面鋼筋混凝土挖孔樁設(shè)備。該設(shè)備具有非常強的強度和穩(wěn)定性,在很多環(huán)境中都能夠適用,因此成為近年來我國相關(guān)工程中的首選設(shè)備。
針對抗滑樁施工技術(shù),首先工作人員需要對施工環(huán)境進行仔細勘察和測量,使用經(jīng)緯儀標記好施工的具體位置數(shù)據(jù),對施工現(xiàn)場開展相應(yīng)的安保措施,多利用圍墻、警示牌進行防護;使用回測閉合的方法檢查每個控制點形成閉合環(huán)。在邊坡上選取出適合的監(jiān)測點,并在各個監(jiān)測點上測算出可能產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的幾率和滑坡地質(zhì)災(zāi)害的滑坡位移距離,在監(jiān)測過程中要做好安全防護工作,防止出現(xiàn)安全隱患威脅監(jiān)測工作人員的人身安全??辈焱瓿珊笤O(shè)計人員需要結(jié)合實際情況和勘察數(shù)據(jù)制定適合的施工方案,并針對施工環(huán)境中可能存在的安全隱患進行重點防護,制定相應(yīng)的應(yīng)對措施加以防護。在設(shè)計完成后可開始進行鉆孔施工,鉆孔時速度設(shè)置緩慢,選擇型號尺寸合適的鉆頭進行施工,若鉆頭穿透地基時,需要進行復(fù)位審核樁位和樁機的角度是否出現(xiàn)傾斜,防止在施工過程中出現(xiàn)塌方塌孔現(xiàn)象。在鉆孔完成后工作人員還要仔細清理周邊的雜物和浮土,并對孔洞進行實時監(jiān)測,如果鉆孔位置存在問題就會導(dǎo)致地下水環(huán)境出現(xiàn)泄漏,進而破壞孔洞,因此工作人員要實時監(jiān)控好孔洞狀態(tài),防止由于地下水滲透現(xiàn)象而造成孔洞受損。
截面鋼筋混凝土挖孔樁常見的故障現(xiàn)象包括塌孔現(xiàn)象、孔斜現(xiàn)象兩種,塌孔現(xiàn)象的產(chǎn)生原因主要包括以下幾點;第一點是由于護筒填埋時如果填埋深度沒有嚴格按照標準要求進行填埋就會引發(fā)塌孔故障;第二點是如果填埋護筒的回填土密實度較低也會產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象;三點是由于進行鉆孔時要嚴格按照相關(guān)要求規(guī)定進行施工,若鉆孔時鉆頭的上下移動幅度過大同樣會引發(fā)塌孔現(xiàn)象;第四點是除人為施工原因以外,施工位置的土壤中水分含量過多也會引發(fā)塌孔現(xiàn)象;第五點是鉆孔時的泥漿水位下降會導(dǎo)致孔壁受到的壓力不平衡,出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象;第六點是如果砂土層不夠緊實,在砂土內(nèi)部就會存在大量氣體,氣體含量過多也是引發(fā)塌孔現(xiàn)象的原因之一。
孔斜現(xiàn)象的產(chǎn)生原因主要有以下幾點:第一點是由于地層中有孤石存在,孤石過于堅硬導(dǎo)致鉆孔時出現(xiàn)偏斜;第二點是在地層中有鵝卵石層而施工前沒有及時發(fā)現(xiàn),鉆頭進入到鵝卵石層后出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象導(dǎo)致出現(xiàn)孔斜故障;第三點是由于施工使用的鉆頭存在問題,鉆孔時由于鉆頭自身問題導(dǎo)致鉆孔質(zhì)量不高,產(chǎn)生孔斜現(xiàn)象;第四點是鉆機的基層底座沒有緊密固定、整體鉆機穩(wěn)定性不好,鉆孔時由于劇烈震動導(dǎo)致鉆孔出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象。
根據(jù)塌孔現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和產(chǎn)生位置可以將塌孔故障分為孔內(nèi)坍塌現(xiàn)象和孔口坍塌現(xiàn)象,孔內(nèi)坍塌是指在鉆孔過程中由于操作不當或地層變化導(dǎo)致發(fā)生坍塌現(xiàn)象,針對孔內(nèi)坍塌問題的解決方法如下:施工人員首先要確定塌孔的位置和原因,拿出處理方案,然后將修復(fù)材料填入孔中至塌孔位置,等修復(fù)材料凝結(jié)后再進行重新鉆孔施工??卓谔F(xiàn)象是指在鉆孔的孔口位置出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,具體產(chǎn)生原因是護筒填埋位置不符合要求或回填土質(zhì)不符合標準,此時孔口坍塌的解決方案是將護筒拆除并對護筒填埋位置進行回填并確保填土密實度,等到回填完成后再重新進行護筒填埋和鉆孔工作。在鉆孔的全過程中要保證泥漿水位,以免因水位下降而導(dǎo)致塌孔。鉆孔完成清孔后,要及時澆筑混凝土,以免長時間清孔、洗孔而導(dǎo)致塌孔。
針對孔斜故障,施工人員首先要將鉆機進行固定,防止鉆機在工作中出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象影響施工,同時對鉆機進行仔細檢查,確保鉆機不存在磨損、老化等影響施工質(zhì)量的問題。在進行鉆孔工作時施工人員要嚴格把控鉆孔速度,保證轉(zhuǎn)動速度控制快慢、鉆頭推進時較輕,同時在鉆孔時將鉆孔周圍產(chǎn)生的大量障礙物進行清理,防止障礙物影響正常鉆孔工作質(zhì)量。在鉆孔工作中要隨時對鉆孔進行檢查,如果鉆孔出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象要及時進行修正,如果鉆孔偏斜程度不高可以使用鉆頭進行沖擊修復(fù)和調(diào)整,若鉆孔偏斜程度較高就只能將石塊砂土回填入孔中并重新進行鉆孔工作,直到孔斜故障解決為止。
準備長度約為50cm~60cm均可使用短鋼筋,鋼筋焊接成鋼筋籠時要遵守本次工程規(guī)定,保證偏差值在本工程允許范圍內(nèi),保證每一節(jié)長度不高于9cm,連接頭符合規(guī)定要求即可;兩節(jié)鋼筋籠進行焊接,保證一節(jié)焊接的長度足夠滿足樁長,焊接縫隙超過10dm;焊接準備工作完成后,使用雙點操作技術(shù)進行吊放,在吊放過程中時刻注意鉆孔是否被損壞,防止鋼筋籠脫落。導(dǎo)管長度保證大于孔深長度,一般約在50cm~60cm左右,直徑在25cm左右。鋼筋籠在實際使用過程中容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象,針對此類問題需要工作人員確保鋼筋籠的焊接穩(wěn)定性,并確保箍筋的數(shù)量足夠、防止影響整體強度。鋼筋籠的所有孔位必須經(jīng)過仔細審核,如果出現(xiàn)孔位偏移現(xiàn)象就會導(dǎo)致鋼筋籠在孔洞內(nèi)容易產(chǎn)生碰撞現(xiàn)象,對鋼筋籠自身質(zhì)量和孔洞質(zhì)量都會造成一定影響,因此需要在使用前通過螺栓設(shè)備將鋼筋籠固定后才能放入孔洞中使用。
混凝土澆筑是截面鋼筋混凝土挖孔樁設(shè)備的施工要點之一,在開展混凝土澆筑施工前首先要根據(jù)選擇的混凝土強度型號進行針對性設(shè)計,不同型號的混凝土材料在實際澆筑時的施工工藝也存在差異,設(shè)計人員要結(jié)合使用混凝土材料的型號進行澆筑施工設(shè)計。澆筑工作的要點主要有以下幾個方面:第一點是在澆筑前對使用的模板、設(shè)備進行檢查和清潔,確保無誤后才能進行澆筑工作;第二點是在澆筑中如果需要進行休息,就要確保休息時間不能過長,避免因休息時間過長導(dǎo)致混凝土施工技術(shù)內(nèi)部出現(xiàn)離析現(xiàn)象,在澆筑時要保證逐層澆筑、防止遺漏;第三點是需要對混凝土材料進行振搗工作,振搗的時間和力度都要嚴格控制,振搗與澆筑一樣都要逐層進行,振搗的時間不能過長也不能過短,時間不符合標準都會造成混凝土材料質(zhì)量受損。在振搗過程中還要注意不要磕碰到鋼筋、模板等材料。澆筑工作對混凝土材料的強度和穩(wěn)定性有非常大的影響,因此施工人員要對具體環(huán)節(jié)的注意事項嚴加把控,確?;炷敛牧系馁|(zhì)量符合使用標準。澆筑在截面鋼筋混凝土挖孔樁設(shè)備上時需要做好足夠的防護,防止有雜物進入到混凝土材料中導(dǎo)致截面鋼筋混凝土挖孔樁設(shè)備的整體抗滑性能受到影響。
綜上所述,滑坡地質(zhì)災(zāi)害是我國常見的自然災(zāi)害,對于經(jīng)濟發(fā)展和人民安全造成嚴重危害??够瑯妒腔碌刭|(zhì)災(zāi)害防護工程中的重點設(shè)備,能夠?qū)Πl(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的坡體進行有效防護,提高坡體的穩(wěn)定性和安全性,因此針對滑坡地質(zhì)災(zāi)害的防護工程,工作人員需要加強對抗滑樁設(shè)備的應(yīng)用和研究,確?;碌刭|(zhì)災(zāi)害得到有效把控。