黃忠 王嵩 李波
[摘要]探索和研究山體滑坡的機理,有助于理解滑坡地質(zhì)區(qū)域及劃定的滑移面范圍對加固周邊滑坡區(qū)域的意義,并可以為有效防止滑坡工作提供理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗。通過對滑坡區(qū)域內(nèi)的地形進行勘測,同時進行地球物理的探測、地質(zhì)填圖及鉆孔勘探等多項工程,另外,必須對滑坡地質(zhì)巖石進行力學試驗,有助于提高預測滑坡地質(zhì)多發(fā)區(qū)滑移面位置的準確性,從而可以劃定滑坡具體范圍。通過對滑坡破壞的因素進行分析,利用地質(zhì)雷達進行探測,鉆孔勘測技術準確查出滑坡區(qū)域及滑移面的具體范圍,為以后相類似的工程提供依據(jù)和經(jīng)驗。本文從實際出發(fā),總結和分析了研究背景和滑坡因素、機理,闡述了與之相關的探測工程技術及地質(zhì)背景,通過對滑坡地質(zhì)多發(fā)區(qū)滑移面的探索和研究,為以后相似工程的進行積累經(jīng)驗和技術,促進滑坡地區(qū)的治理。
[關鍵詞]滑坡地質(zhì) 滑移面 勘測 地質(zhì)雷達 鉆孔
[中圖分類號] P642.22 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-7-136-1
1滑坡因素及發(fā)生機理
探索和研究滑坡破壞的機理,有助于對滑坡的穩(wěn)定性進行正確的評價,有利于預測滑坡破壞程度的變化趨勢,對設計和實施有效的防治策略有重要意義?;碌刭|(zhì)多發(fā)區(qū)的產(chǎn)生一方面是由于地貌、地質(zhì)的影響,另一方面還受周邊自然環(huán)境和人類活動的影響?;庐a(chǎn)生形變和破壞是由內(nèi)部因素和外部因素共同作用的結果,在變形破壞的內(nèi)在條件的作用下才能通過與外部因素結合產(chǎn)生破壞作用。
從力學角度來看,滑坡體是由于坡腳開挖、新構造運動及地震等原因造成剪切力的增大導致產(chǎn)生的。另外,滑坡體還與其內(nèi)部軟弱結構面的抗剪切力變化有關,抗剪切力減少主要由地下水、自然風化及物理化學等多方面的作用引起地質(zhì)結構變化造成的。剪切力的增大和抗剪切力的減少造成滑坡,滑坡的應力分布和巖石的強度特征是滑坡的變性破壞與滑移面的產(chǎn)生的決定因素,而坡形、坡高、物質(zhì)組成及分布則是間接影響因素。
1.1地形地貌特征
滑坡區(qū)域的地形地貌是滑坡產(chǎn)生的主要原因。一旦滑坡體處于深溝、深谷及凹槽等坡體較陡的地方,具有較大坡度,滑坡體前后的高度差較大,在地形上表現(xiàn)為滑坡上部陡峭,下部平緩的特征,由此形成的陡坎則為局部失穩(wěn)提供了可能性。
1.2地層及巖石性質(zhì)特征
產(chǎn)生滑坡的物質(zhì)一般是堆積的碎石塊或者碎石土,是由周邊自然環(huán)境的風化和地表堆積產(chǎn)生,具有較為松散的地質(zhì)結構。周圍的山體一般屬于砂巖和泥巖互層的順向坡型,也就是具有軟硬相間的地質(zhì)結構,而泥巖是凹槽地形,便于堆積物的積累,然而泥巖極易溶于水,這種巖土結構一旦受到外界條件的影響,就會造成堆積物的失穩(wěn),從而發(fā)生滑坡。
1.3暴雨因素
夏季是滑坡的多發(fā)季節(jié),由于夏季天氣酷熱,暴風雨時常降臨,大大增加了平均降雨量,在一年的降雨量中占有較大比例,并且降雨比較集中,強度比較大,大多數(shù)是暴雨。充足的降雨量成為地下水資源的主要供給源。
長期的降雨會使滑坡體土體呈現(xiàn)飽和狀態(tài),大量碎石塊都具有較大的塊徑,加上局部架空,地表水極易經(jīng)過空隙滲入土體,尤其是當坡體表面遭到嚴重破壞時,地表水大量滲入滑帶,導致滑帶地區(qū)的強度大大下降,滑面產(chǎn)生并逐漸滑移,最終導致滑坡的整體滑動。暴雨是產(chǎn)生滑坡體和滑移面的主要因素。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),大部分的滑坡都在大量降雨期間發(fā)生,由此可見,降雨是形成滑坡的重要影響因素。
1.4地下水的作用
滑坡的下部大部分是經(jīng)風化的頁巖,具有較好的隔水性。這種特殊的巖石結構特征,有助于地下水在滑帶富集,進一步軟化滑帶,大大降低了滑帶土層的粘聚力進而摩擦角,降低了土層的力學強度,容易導致滑坡體移動,因此,地下水也是產(chǎn)生滑坡和滑移面的原因之一。一般在滑坡區(qū)域附近或者堆積體附近會發(fā)現(xiàn)有泉水涌出。
2工程區(qū)域地質(zhì)背景和巖土類型
2.1區(qū)域地質(zhì)背景
一般區(qū)域地質(zhì)都屬于季風性區(qū)域大陸性氣候,降雨主要受季節(jié)的影響,滑坡區(qū)域一般周圍是高山環(huán)境,山體坡面較大,匯水區(qū)域也比較大。
2.2巖土類型
滑坡體的 主要成分有碎石、塊石和頁巖。碎塊石占有50%~70%的比例,而碎塊石的主要成分是頁巖,塊徑較大,一般為2~10cm,大部分的滑坡表層都是更正地,主要以粘土為主要成分,略濕,處于可塑的狀態(tài),并含有少量的碎石塊。滑坡體的地表是人工改造的耕種梯田,依據(jù)地質(zhì)雷達和鉆孔的勘測結果可知,坡體的中下部較厚,后部比較薄。
3工程相關探測技術
3.1地質(zhì)雷達勘測
為準確預測滑坡區(qū)域和滑移面的位置,利用地質(zhì)雷達勘測技術對圈定異常區(qū)域進行探測,對重點區(qū)域采用大量布置雷達測線、多時多處多次測量的方式。依據(jù)地質(zhì)雷達勘測現(xiàn)象,推斷探測結果,若在地下3.5~5m范圍內(nèi)存在較強的界面反射,就可以判定該滑坡區(qū)域是比較破碎的含水巖層;若在山谷中沒有強反射,而在一些區(qū)域大約2m的位置存在較強的反射,可以推斷該區(qū)域是上覆蓋層與下部基巖之間的交界區(qū)。通過對區(qū)域是否存在強反射界面,以及存在的范圍來推斷滑坡范圍和滑移面的位置。
3.2鉆孔勘測
依據(jù)高密度電法探測和地質(zhì)雷達探測的結果,來確定鉆孔位置,從而開始勘測鉆孔的布置,通過鉆孔勘探技術獲得滑坡區(qū)域的地質(zhì)材料,與物探方法探測的異常區(qū)域及深度相同。
3.3高密度直流電法
高密度直流電法在勘測滑坡覆蓋層和滑移面位置等方面具有較好的地質(zhì)效果。由于高密度直流電法在進行地質(zhì)勘測時具有較多電極,儀器在進行自檢電極的接地效果的過程中,若果發(fā)現(xiàn)接地不良的電極,一定要進行有效的處理,必要時可以通過在電極周圍加水的方法,使電極接地效果良好。采用高密度直流電法探測滑坡覆蓋層和滑移面深度分布情況,可以減少勘測鉆孔的數(shù)量,大大節(jié)約了成本、縮短了工期,有助于盡快進行滑坡處理。
4總結
通過對滑坡破壞因素的分析,分別利用高密度直流電法勘測、地質(zhì)雷達探測及鉆孔勘探等工程技術對滑坡區(qū)域和滑移面位置進行準確地預測,劃定滑坡范圍,可以為以后類似工程提供技術經(jīng)驗,有助于對滑坡的有效治理。
參考文獻
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