車 君
(核工業(yè)江西工程勘察研究總院,江西 南昌 330029)
地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或非自然因素的影響下對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成了極大破壞的現(xiàn)象。地質(zhì)災(zāi)害按類型可分為三種情況:崩塌,滑坡和泥石流。崩塌是由于自然或人為因素的影響下,陡峻斜坡上的土體或巖體在重力作用下失去了穩(wěn)定性突然脫離母體,向下崩落的現(xiàn)象[1]?;轮饕怯捎谌祟惖膩y砍濫伐和過度開發(fā)導(dǎo)致了大量的水土流失,形成大量不穩(wěn)定的斜坡,斜坡在重力作用下沿某一界面發(fā)生剪切破壞向坡下運動的現(xiàn)象。泥石流的形成則是在植被被大量破壞的地區(qū),在遇到強降雨時,因為生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力過差而導(dǎo)致大量泥土和砂石被卷入雨水中所形成的間歇性特殊洪流。隨著人類活動加劇對原有生態(tài)系統(tǒng)的破壞,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率和破壞度越來越大,不僅破壞了生態(tài)環(huán)境也嚴重危害到人類的生命財產(chǎn)安全,因此對地質(zhì)災(zāi)害防治勘查措施的方法研究是當前急需大力加強的科研課題,利用現(xiàn)有技術(shù)手段,摸索更加高效便捷的勘查措施方法。
首先確定出是所勘查地區(qū)具有哪種現(xiàn)象的危險點,其次了解周圍地質(zhì)背景,包括自然地理、區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,以便確定出其危險程度和安全等級;之后通過勘查其地形地貌來分析預(yù)測其變形破壞模式;最后勘查人類工程活動對其的影響。
表1 地質(zhì)勘查工作規(guī)劃表
進行地形測量、現(xiàn)場實地勘查及山地工程、地表工程地質(zhì)測繪、現(xiàn)場測試、室內(nèi)試驗等多種手段和方法開展工作,增加了滑坡危險點現(xiàn)場勘查精度。以某地的滑坡治理工程勘查項目為例,完成的具體勘查工作量如表1所示。
首先要了解背景資料,即了解勘查地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境包括自然地理、區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,是否曾經(jīng)發(fā)生過地震、火山噴發(fā)或泥石流等自然災(zāi)害,再根據(jù)當?shù)氐纳襟w情況判定出該地區(qū)滑坡,崩塌和泥石流的發(fā)生概率將其匯報給有關(guān)部門最好應(yīng)急防御措施。其次通過地形測量、工程測繪新技術(shù),山地工程、巖土取樣等具體的工程勘查手段來進行實際勘查。工程測量地形圖按1:500精度進行。工程地質(zhì)剖面測量按1:200比例尺實測??辈榉椒ǖ脑O(shè)計嚴格執(zhí)行國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、標準,并按全面質(zhì)量管理辦法進行質(zhì)量監(jiān)控?,F(xiàn)場工程技術(shù)人員負責各單項工作第一手資料的可靠性、準確性,為勘查報告的編制打下了堅實的基礎(chǔ)。最后參考《滑坡防治工程勘查規(guī)范》、《巖土工程勘察規(guī)范》、《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》、《工程測量規(guī)范》等工程標準結(jié)合勘查結(jié)果對該區(qū)域形成地質(zhì)災(zāi)害勘查工作研究報告[2]。
首先對該治理區(qū)內(nèi)可能的危險點進行了現(xiàn)場勘查;工作內(nèi)容如下。本次3個勘查控制點采用中海達V90型RTK引測,三個點的坐標分別為 KZ1(X=3016502.18,Y=396597.95,H=481.92m)、KZ2(X=3016444.46,Y=396591.22,H=498.40m)、KZ3(X=3016391.88,Y=396533.92,H=518.52m),坐標采用西安80坐標系,1985國家高程。引測點均位于村莊內(nèi)部,并用紅色油漆和水泥釘做了標記。地形測量采用南方S82型RTK進行測量。測量范圍滿足勘查工作和方案設(shè)計的需要。在采用1:500的精度繪制工程地質(zhì)圖,野外手圖為1:500實測地形圖。采用觀察點勘查與工程地質(zhì)剖面測量為主的勘查手段,對勘查區(qū)內(nèi)地質(zhì)露頭控制點及主要工程地質(zhì)及滑坡現(xiàn)象進行觀察、描述、拍照、素描等,勘查內(nèi)容符合規(guī)范要求。為了解不同巖土體接觸關(guān)系及滑體物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)等,勘探工程布置采用淺井、工程地質(zhì)鉆探和工程地質(zhì)測繪相結(jié)合的方法,共布置18個鉆孔,13個淺井。通過對地形測量、現(xiàn)場實地勘查及山地工程、地表工程地質(zhì)測繪、現(xiàn)場測試、室內(nèi)試驗等多種手段和方法開展工作,確定了該勘查區(qū)域為滑坡危險點。
其次進行氣象與水文方面的調(diào)查和統(tǒng)計。
氣象:該地區(qū)處于華南氣候區(qū)與華中氣候區(qū)過渡地帶,亞熱帶濕潤季風(fēng)影響明顯,四季分明,根據(jù)近30年(1989年~2018年)的氣象統(tǒng)計,年平均氣溫17.9℃,一月最冷,月平均氣溫為5.7℃,極端最低氣溫-11.1℃;七月最熱,平均氣溫為29.0℃,極端最高氣溫40.7℃,全年平均無霜期269.3天。境內(nèi)雨量充沛,據(jù)該地區(qū)所在縣氣象臺1989年~2018年降雨量資料,年降雨量多年平均為1748.4mm,最小1104.2mm、最大2556.9mm,枯豐年相差較大。同時降水季節(jié)分配不均,3月~7月為汛期(降水占全年61.85%),10月至次年一月為枯水期(降水僅占全年17.65%),工作區(qū)平均10min暴雨量15mm,最大10min降雨量21.8mm(1991年5月22日);平均1h暴雨量38.8mm,最大1h降雨量67.1mm(2001年7月1日);平均24h暴雨量136.5mm,最大24h降雨量356.7mm(1977年6月14日),數(shù)據(jù)詳見圖1。
圖1 1989年~2018年逐月平均降水量
水文:勘查區(qū)屬贛江流域,位于贛州中游恩江支流源頭,滑坡周邊無大的河流,根據(jù)與村莊及災(zāi)害關(guān)系,可劃分為7條溝谷,總流域面積1.14km2,各溝谷分布及流域面積見圖2所示。本次勘查時①、②、④、⑤號溝谷中有水,溝溪流量10L/s~50L/s。根據(jù)調(diào)查,在②、③、④、⑤號溝谷中發(fā)生過滑坡災(zāi)害。
圖2 各溝谷分布及流域面積
之后對其地質(zhì)環(huán)境中的地形地貌資料進行收集??辈閰^(qū)的地形地貌屬構(gòu)造剝蝕中低山地形,地形標高420m~842m,最高點位于**村后山山頂,高程842m,最低點位于**,高程約420m,總體地勢南高北低,北西、南東高,中間低,平面上呈一扇柄朝北東的扇形溝谷。圖2勘查區(qū)各溝谷及流域分布圖勘查區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育,主溝溝底坡降12%~30%(7℃~17℃),支溝溝底坡降20%~65%(11℃~33℃),溝谷兩側(cè)山坡陡峭,坡度一般28℃~38℃。其中位于③、④、⑤、⑥、⑦號溝谷及其水流交匯處。全村198戶從標高457m~522m沿主溝溝底分階而建,村莊整體落差65m,其中位于①、②號溝谷下游交匯處主溝東岸,全村39戶居民住房從標高425m~450m分六級修建(主要坐落于標高425m、428m、435m三個臺階上),村莊整體落差25m。區(qū)內(nèi)雨水充沛,為植被生長發(fā)育提供了良好條件。但為解決居民口糧問題,標高530m~590m以下溝谷及山坡上多為梯田。村民整體搬遷后梯田廢棄,目前多被茅草覆蓋,梯田之上植被以竹、杉、雜、灌叢林為主,生長茂盛。
最后查明人類工程活動對勘查區(qū)的影響。在整體搬遷完成前,為解決糧食不足問題,村民在山坡上開墾了大量梯田,一般梯田的開墾方式為半挖半填,梯田開墾后破壞了原有坡體的力學(xué)平衡。部分挖方地段減少了抗滑段的荷載,減少了抗滑力,同時部分填方地段增加了牽引段或主滑段的荷載,增加了下滑力。另一方面,梯田蓄水使得土體含水量增加,不僅增加了土體自重,而且降低了潛在滑動面的抗剪強度,增加了災(zāi)害發(fā)生的可能。
搬遷完成后,為增加收入,村民在部分山坡上砍伐原有灌木,大量種植毛竹,每年的春冬兩季,大量開挖竹筍,在原地留下大量采坑,成為天然蓄水坑及下滲通道,增加了災(zāi)害發(fā)生的可能。
經(jīng)過勘查試驗,判定該勘查區(qū)有大量的滑坡危險點和可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查點(為滑坡隱患點)。對于已發(fā)現(xiàn)的滑坡危險點和隱患點采用不同符號進行編號的方式作為勘查結(jié)果,方便之后的防治工作。對于滑坡隱患點布置一定的鉆探點或挖探點,并輔以地質(zhì)調(diào)查測繪的方式判斷滑坡隱患點的穩(wěn)定性。上次的勘查工作是在10年前進行的,勘查區(qū)地質(zhì)環(huán)境有所變動,本次勘查對整個勘查區(qū)進行全面的補充調(diào)查,并對曾經(jīng)標志過的滑坡隱患點首先進行了勘查工作,發(fā)現(xiàn)了不少新的滑坡危險點,由此可見對于滑坡隱患點的隱患點的勘查也是同等主要的大事,希望工作人員們能同等重視。
本文通過設(shè)計對可能的危險區(qū)域最新的勘查措施方法,并通過實際勘查的方式證實了所設(shè)計勘查措施的實用性,為地質(zhì)災(zāi)害的防治工作作出了一定的貢獻。隨著城市面積的擴大化,地質(zhì)災(zāi)害越來越嚴重的威脅著人民的財產(chǎn)和安全,所以地質(zhì)災(zāi)害的防治工作成為了現(xiàn)代地理學(xué)領(lǐng)域的頭號難題,需要廣大研究人員們積極努力的探索和學(xué)習(xí)希望能早日解決這個棘手的問題。