石 潤 李望成
(重慶科技學(xué)院,重慶404100)
20 世紀(jì)以來,隨著世界人口的急劇增長、城市化發(fā)展、經(jīng)濟(jì)全球化、人類活動的空間范圍逐漸擴(kuò)展(如對陡坡地區(qū)的開發(fā)強度加大)和人類對自然界的開采量不斷加大;還有近年來,全球的氣候發(fā)生變化等因素的影響,發(fā)生滑坡的地區(qū)越來越多,且爆發(fā)的幾率也越來越大,可想而知,造成的生命財產(chǎn)損失也越來越大。
我國是亞洲東部,是世界上遭受滑坡災(zāi)害特別嚴(yán)重的國家之一,由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展高速、城市化進(jìn)程加快以及各種自然因素的交雜,致使滑坡災(zāi)害問題越來越嚴(yán)重。對于我們來講,滑坡災(zāi)害威脅著人類的生命財產(chǎn)安全;對于大自然來講,滑坡災(zāi)害摧毀了無數(shù)工廠、礦山,并嚴(yán)重影響鐵路、公路及水電站等重要基礎(chǔ)設(shè)施的安全運營,環(huán)境、資源、也遭到了破壞,尤其在人口稠密地區(qū),只要發(fā)生滑坡災(zāi)害,那么造成的損失不可估量[1-3]。重慶被稱為山城,所以它的地形以及地質(zhì)條件非常特殊,以至于發(fā)生過許多地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計僅2017 年重慶市域范圍內(nèi)發(fā)生的滑坡就已經(jīng)高達(dá)440 處,造成的經(jīng)濟(jì)損失保守估計就有53089 萬元。這樣龐大的數(shù)據(jù)顯然已經(jīng)嚴(yán)重威脅人民的生命財產(chǎn)安全,制約社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
一般來講,滑坡災(zāi)害發(fā)生的原因主要有兩個,即自然因素與人為因素。自然因素主要包括土體的本身屬性,如坡體的坡度、坡向、地質(zhì)構(gòu)造、巖土特性等等,歸根結(jié)底,滑坡的發(fā)生都是由于巖土體和坡體的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生了或大,或小的改變,因為這種改變,使得坡體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。人為因素主要指由于人類對自然界的過度開采與應(yīng)用,導(dǎo)致坡體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生改變,失去原有的穩(wěn)定性,從而發(fā)生滑坡。分清滑坡發(fā)生的原因才能更加準(zhǔn)確的治理滑坡災(zāi)害。下面將從這兩個方面來講解如何防治與治理滑坡。
一般來講,滑坡的發(fā)生是緩慢的,它的發(fā)育需經(jīng)過:①蠕動變形階段;②滑動破壞階段;③漸趨穩(wěn)定階段。要形成滑坡,主要有兩個條件即內(nèi)部因素和外部條件以及人對坡體的影響?;碌膬?nèi)部因素防治措施可歸納為“擋、排、削、護(hù)、改、繞”六字方針,下面將根據(jù)六字方針展開做具體的說明。
“擋”就是抗滑工程。它的形式主要有擋墻、抗滑樁、錨桿和支撐工程等。
擋墻一般指的是擋土墻,它主要就是借助自身的重量來減少滑坡的下滑力,如圖1 所示,擋墻的底部必須要低于滑動面,這樣才能避免其本身發(fā)生滑動而失去抗滑作用。
抗滑樁即是用來支擋滑體下滑力的樁柱,它一般是布置在滑體的前緣,如圖2 所示??够瑯兜牟牧弦话氵x取混凝土或者鋼筋混凝土,所以其能承受很大的土壓力,能有效的防治滑坡體。
圖1 擋墻防治滑坡原理
圖2 抗滑樁防治滑坡原理
錨桿適用于巖質(zhì)斜坡,一旦錨桿或錨索有了外加預(yù)應(yīng)力,那么滑動面上的正應(yīng)力就提高了,那么抗滑能力也會得到相應(yīng)的提高。
支撐一般是用于斜坡頂部的危巖體,作業(yè)時支撐的基礎(chǔ)需埋置在新鮮基巖中,危巖體中要事先打入桿,這樣才能將危巖體和支撐連接起來。
“排”即表里排水。表里排水分為排除地表水和地下水。
地表水主要包括泉水和雨水,水的存在會增大其自重,從而增大下滑力,加大滑坡的形成,一般的做法是設(shè)置環(huán)形截水溝和排水渠,在泉水和雨水還沒有流到斜坡變形破壞區(qū)的時候?qū)⑺饕摺?/p>
地下水的埋深不同它的分類也不同,根據(jù)工程實際一般分為淺層的排水工程和深層的排水工程。淺層排水工程主要是采取截水溝、盲溝和水平鉆孔等等一些方法。深層排水工程主要有截水盲溝、集水井平孔排水等等。
“削”即削坡減荷。一般是將坡體較陡的一部分削去,為了循環(huán)使用,有時還會將削去的那部分土體堆放在坡體的前面,這樣就既減少了滑坡體的下滑力,又增加了其的抗滑力。
“護(hù)”即防沖護(hù)坡。一般采用的就是修筑堤壩、護(hù)坡等措施來實現(xiàn),為了防止坡體脫落,也可以采用灰漿抹面來保護(hù)坡體。
“改”即土質(zhì)改良。常用的方法有電滲排水和焙燒法。電滲排水能使土體的含水量降低,這樣就減少坡體的自重,即減少土體的下滑力。焙燒法一般是將坡腳的土體焙燒至磚頭硬度,這樣就相當(dāng)于在坡腳處加了一道天然擋土墻。
“繞”即防御繞避。這種方法一般是當(dāng)修建房子、鐵路、隧道等的時候,遇到一些嚴(yán)重不穩(wěn)定的坡體就選擇繞道修建,這樣就不會改變土體的結(jié)構(gòu),進(jìn)而減少誘導(dǎo)滑坡發(fā)生的機(jī)會。
上面所提到的六種方法對于滑坡的防治都是很有效的,及時治理能夠有效的控制滑坡災(zāi)害。在選取措施對斜坡進(jìn)行防治的時候一定要查清工程地質(zhì)條件,以及影響滑坡穩(wěn)定性的因素;根據(jù)不同的斜坡選取不同的防治手段,以使滑坡的整治得到最有效的控制。
4.1 案例簡介。螃蟹洞滑坡位于萬州區(qū)龍沙鎮(zhèn)何院村,滑坡平面形態(tài)略呈U型,長圈椅狀。其前緣寬248m,后緣寬88m,滑坡橫寬約110~320m,縱向長(平距)1500m,面積約31.5×104m2,為一大型中層土質(zhì)滑坡。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查訪問,變形開始前幾年拉裂縫逐年增大,其后變形區(qū)域穩(wěn)定,觀察基本無變化,但2018 年7 月又在滑坡中前部竹林斜坡處出現(xiàn)拉裂縫,長50~70m,寬10~500mm,下錯10~150mm。
4.2 危害情況。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查資料,危害對象主要為危及滑坡體(及影響區(qū))內(nèi)居民62 戶196 人、電力線4850m、供水管6480m、樹木4500 棵、水渠3000m、村級公路3000m 以及國有土地資源473余畝,累計損失國家和人民財產(chǎn)逾3800 萬元。同時,滑坡失穩(wěn)將對前緣瀼渡河有所影響,易堵塞河道形成堰塞湖,直接威脅到瀼渡河下游的瀼渡鎮(zhèn)居民的生命財產(chǎn)安全。
4.3 防治措施。防治措施主要遵循“保證重點、兼顧一般”的原則,重點突出。(1)減輕水的災(zāi)害。由于該滑坡的主要原因是降水導(dǎo)致的,所以消除和減少水可以有效的治理,其主要的做法可以采取前文所提到的表里排水來解決。我們可以設(shè)置環(huán)形截水溝和排水渠,在雨水還沒有流到斜坡變形破壞區(qū)的時候?qū)⑺饕?。根?jù)實際的地形和自然溝谷設(shè)置樹枝狀的排水系統(tǒng),排出雨水。(2)設(shè)置抗滑建筑物。預(yù)防此次滑坡災(zāi)害的另一個有效措施就是設(shè)置擋土墻,擋土墻的筑成可以就地取材,這樣就可以結(jié)合削坡減荷的方法,將坡體較陡的一部分削平,將削下來的土體筑成擋土墻,這樣既能有效防治滑坡發(fā)生,又能廢物利用。
對于滑坡災(zāi)害的各種防治手段,本文主要是通過工程措施這一方面來展開的。工程措施主要圍繞“擋、排、削、護(hù)、改、繞”六字方針來預(yù)防與防治滑坡災(zāi)害的。由于滑坡災(zāi)害的發(fā)生往往是復(fù)雜的,影響因素也很多,所以我們在治理滑坡災(zāi)害的時候應(yīng)該結(jié)合實際,預(yù)防為主,綜合治理。遵循“保證重點、兼顧一般”的原則,重點突出。