陳耿鴻

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各項建設(shè)事業(yè)蒸蒸日上，隨之而來的滑坡地質(zhì)災(zāi)害事故越來越多，造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，加強滑坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估和防治刻不容緩。本文介紹了滑坡地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)理，分析了定量評價的滑坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法，并最后從降低下滑力和提高抗滑力的角度上，提出了一系列有效的滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治措施。

關(guān)鍵詞：滑坡；風(fēng)險評價；治理措施

近年來，由于氣象條件的不斷變化，地質(zhì)條件在外界因素的影響下引發(fā)了一系列的滑坡地質(zhì)災(zāi)害，給當(dāng)?shù)鼐用袢松砗拓敭a(chǎn)安全造成了巨大的威脅，為了防治滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和造成的危害，需要加強對滑坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價，通過對地質(zhì)災(zāi)害的危險性評估，得出斜坡的穩(wěn)定性，及時地采取預(yù)防措施，從源頭上遏制滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。

1.滑坡地質(zhì)災(zāi)害機(jī)理概述

1.1滑坡的成因機(jī)理

所謂的滑坡成因機(jī)理，是指滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生所必備的地質(zhì)條件、破壞方式等，同時還包含了滑坡發(fā)生的誘發(fā)因素。一般而言，邊坡的穩(wěn)定性取決于巖土的抗剪強度，而當(dāng)邊坡所受到的剪應(yīng)力超過了結(jié)構(gòu)面的抗剪強度時，邊坡就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞，發(fā)生滑動變形?；率切逼聨r土體在自身重力和其他外力的作用下，失去平衡條件后，沿著軟弱結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)剪切破壞的一種不良地質(zhì)現(xiàn)象，而斜坡軟弱結(jié)構(gòu)面容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，當(dāng)內(nèi)部或外部的條件發(fā)生變化時，局部應(yīng)力增大，而增大的應(yīng)力超過抗剪強度時，就會出現(xiàn)剪切破壞，這就是滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的滑坡源，并逐步向外發(fā)展，帶動周邊滑體形成一個完整的滑坡帶。

1.2滑坡的發(fā)展階段

根據(jù)滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的機(jī)理，其發(fā)展階段主要可以分為四個階段。

第一階段是蠕動階段。在外力作用下，斜坡內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生了變化，部分區(qū)域出現(xiàn)了破壞，并形成塑性蠕動區(qū)，這是滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的起點，地表和邊坡不會出現(xiàn)明顯的變形和位移現(xiàn)象。

第二階段是微滑階段。當(dāng)蠕動階段逐步發(fā)展成滑動帶后，后部兩側(cè)主裂縫將會逐漸貫通，并出現(xiàn)新裂縫，前緣及兩側(cè)會出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，滑體位移明顯。

第三階段是劇滑階段。發(fā)展到了劇滑階段，邊坡的巖土結(jié)構(gòu)已經(jīng)支離破碎，滑動速度非?？欤一瑒拥耐翖l中含水量較大，前緣及兩側(cè)會出現(xiàn)大量崩塌，斜坡整體或分塊以十分快速的速度向前移動，產(chǎn)生巨大滑動，易造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

第四階段是固結(jié)階段。邊坡變形速度逐漸減小，并逐步趨向于停止滑動，能量在克服前進(jìn)阻力時消失，在重力的作用下逐漸穩(wěn)定。這里所提到的固結(jié)階段是暫時的，滑體內(nèi)應(yīng)力會持續(xù)聚集，當(dāng)外部條件改變后，內(nèi)部應(yīng)力出現(xiàn)失衡將會再次出現(xiàn)滑動。

2.滑坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法分析

本文研究的滑坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法，主要以定量評價方法為主，根據(jù)定量評價方法可以將其分為兩大類，即確定性方法和非確定性方法。確定性方法根據(jù)理論基礎(chǔ)又可進(jìn)一步細(xì)分為極限平衡法和彈塑性理論數(shù)值分析法。而非確定性方法則主要建立在極限平衡法的基礎(chǔ)上，主要原理通過引入穩(wěn)定性計算參數(shù)來獲取穩(wěn)定性概率，進(jìn)而對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評價。兩者的區(qū)別如下表所示。

2.1極限平衡分析法

極限平衡法經(jīng)過不斷地發(fā)展和完善，目前已成為工程實踐中最常見最有效的方法之一，其主要的特點在于可以不用考慮斜坡巖土體的不連續(xù)性、外力影響等諸多因素，在不用考慮應(yīng)力形變的情況下，通過對斜坡的分析能夠較為準(zhǔn)確判斷出斜坡的穩(wěn)定狀態(tài)。在滑坡地質(zhì)災(zāi)害評價時，極限平衡法通過對工程地質(zhì)調(diào)查確定出滑動面的位置和形態(tài)，并推斷出滑動面的主要區(qū)域和參數(shù)，尋找最小穩(wěn)定系數(shù)與安全系數(shù)進(jìn)行比較，以此判斷出斜坡穩(wěn)定的狀態(tài)。

極限平衡分析法是一項較為系統(tǒng)的分析方法，早在20世紀(jì)20年代就提出了圓弧滑動分析法，也就是景點的圓弧法，通過劃定土條底部與土條在法線上的投影，土條滑動是一個圓弧滑動的過程，因此通過對圓心取力矩時，其力矩為零，能夠極大簡化計算工作。隨著該理論的發(fā)展，在20世紀(jì)中期，極限平衡分析法實現(xiàn)了較大的突破，以安全系數(shù)的定義，來確定土條間的作用力方向，并計算得出土條底部的法向力，結(jié)合上文所提到的力矩平衡來確定穩(wěn)定系數(shù)，這一研究結(jié)論為之后極限平衡分析法的研究奠定了發(fā)現(xiàn)，通過確定不同滑動面的滑動系數(shù)，進(jìn)入到計算機(jī)時代后，對于斜坡滑動的計算分析，能夠同時滿足靜力和力矩平衡的條分法出現(xiàn)，在實際中，滑動面大多是不規(guī)則的大型巖土質(zhì)滑坡，由于地形復(fù)雜和滑動面形態(tài)的多變，在實際分析中出現(xiàn)了受限?？偟膩碚f，極限平衡法是一個從簡單到復(fù)雜的分析方法，從最初滿足靜力平衡的情況下，發(fā)展到了不僅僅可以滿足靜力平衡條件，同時又能滿足力矩平衡條件。

2.2彈塑性理論法

彈塑性理論分析方法在實際分析斜坡不穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，將其分為了變形和破壞兩大類，根據(jù)塑性極限平衡理論法和彈塑性理論數(shù)值解法，斜坡的破壞是斜坡變形的終極狀態(tài)，對于斜坡的變形問題研究，將重心放在了斜坡巖土位移變化上，而對于斜坡破壞的研究則重點放在了滑移面的剪力和抗剪力計算上。斜坡的位移可以直接在現(xiàn)場進(jìn)行測定，因此對于斜坡巖土體的位移大小，是設(shè)計邊坡治理工程的重要基礎(chǔ)，但發(fā)展至今也尚未研究出控制位移的標(biāo)準(zhǔn)，因此在實際應(yīng)用中存在一定的局限性，導(dǎo)致了精確定量結(jié)果只能采用定性來評價，評價的精度主要取決于模型和參數(shù)的精度。除此之外，定量結(jié)果評價滑坡穩(wěn)定性需要結(jié)合極限平衡分析法來進(jìn)行分析。因此，彈塑性理論數(shù)值分析法只能在較小變形特點的斜坡穩(wěn)定性上應(yīng)用，當(dāng)出現(xiàn)較大變形的斜坡，應(yīng)用彈塑性理論數(shù)值分析法會產(chǎn)生較大的誤差，這主要是因為彈塑性理論數(shù)值法對于斜坡巖土體的位移假定是均質(zhì)、各向同性以及巖土體特性偏離所引發(fā)的。

2.3概率分析法

概率分析法是近年來興起的滑坡穩(wěn)定性評價方法，該方法的核心在于將滑坡穩(wěn)定性發(fā)展變化的因素確定為隨機(jī)變量，通過概率統(tǒng)計模型來進(jìn)行分析和評價，概率分析法的核心思想符合了工程地質(zhì)的思想，而可靠性設(shè)計方法也是基于此發(fā)展而來的，在巖土工程的可靠度分析中，不僅僅有變量的自相關(guān)性，還存在著互相關(guān)性，如不考慮這種相關(guān)性將會使結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差。

3.滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治措施研究

3.1降低下滑力措施

降低下滑力在工程實踐中，主要通過削方減載來實現(xiàn)，通過開挖的方式來降低斜坡滑體的荷重，以提高斜坡的穩(wěn)定性。削方減載不僅僅在滑坡地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險工程實踐中非常常用，也可以在地質(zhì)災(zāi)害防治工程中得以應(yīng)用，可作為滑坡地質(zhì)災(zāi)害工程的主要治理措施，與其他治理方案共同起到滑坡治理的效果。削方減載的原理很簡單，但是在工程實踐中若不與滑坡地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)場情況相結(jié)合，考慮適用條件，合理地進(jìn)行勘察和設(shè)計，科學(xué)確定削方部位和削方量，最終的治理結(jié)果將會是失敗的，無法達(dá)到消除地質(zhì)災(zāi)害隱患的效果。因此，在進(jìn)行削方減載的工程實踐中，前期的設(shè)計把控十分重要。

一般在工程實踐中，削方量的大小需要根據(jù)滑坡的安全系數(shù)進(jìn)行確定，削方量與穩(wěn)定性存在非常緊密的關(guān)系，通常而言，削方量越大穩(wěn)定性越高，但是在實踐中需要考慮到治理方案的經(jīng)濟(jì)性，因此以穩(wěn)定性驗算為依據(jù)，確地合理的削方量，一方面能夠達(dá)到滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理的效果，同時又能夠渠道良好的經(jīng)濟(jì)效益。在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理的工程實踐中，削填平衡是最為理想的選擇，不僅僅可以降低滑坡的下滑力，同時又可以增加阻滑力，削方的工程量是最小的，因此要經(jīng)過反復(fù)的測算來確定最終的削方量。在進(jìn)行前期設(shè)計的過程中，一定要避開減重就一定能夠增加斜坡穩(wěn)定性的理念，削方的部位和方式也是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，錯誤的削方不一定能增加斜坡的穩(wěn)定系數(shù)，采用不同的削方方式和部位，最終取得的治理效果存在較大差異。

3.2提高抗滑力措施

3.2.1擋土墻

對于滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程而言，保持土體的平衡是最佳的處理方案，當(dāng)滑坡由于下部支撐出現(xiàn)切割或上部擠壓導(dǎo)致荷重超載的情況，可以采取支擋的措施，及在滑坡舌部或中前部修建支擋構(gòu)造物來增強滑坡底部的支撐力，阻擋滑坡的滑動，這就是工程實踐中的擋土墻的應(yīng)用。

抗滑擋土墻是滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程樁最常見的治理方案，尤其當(dāng)滑動面較陡、含水量較少，整體滑動較為急劇的情況下，應(yīng)用擋土墻能夠有效抑制斜坡的滑動，在實際中需要注意滑坡的性質(zhì)、滑體結(jié)構(gòu)以及滑動面層、基礎(chǔ)地質(zhì)等情況，否則擋土墻在修筑后會出現(xiàn)變形而發(fā)揮不了治理的效果。若遇到基礎(chǔ)地質(zhì)條件較差，開挖基坑太深，增加了施工難度且會加劇滑坡滑動，這種情況下不宜采用擋土墻的治理方案。

3.2.2抗滑樁

抗滑樁顧名思義是一種被動抗滑結(jié)構(gòu)，當(dāng)斜坡產(chǎn)生變形滑坡后，應(yīng)用抗滑樁才會起到抗滑的作用。抗滑樁一般應(yīng)用在滑面明確，對變形控制要求較低的土質(zhì)邊坡、土石混合邊坡以及散體結(jié)構(gòu)的巖質(zhì)邊坡等。抗滑樁在工程實踐中，一般布置在滑面平緩的低端，當(dāng)遇滑面長、滑坡推力較大時，可組合其他治理方案配合使用，多排抗滑樁一般采用梅花形布置，其主要的原理是通過利用樁和樁周土體的相互作用來起到支護(hù)的目的，如下圖1所示?？够瑯哆m用于土質(zhì)較強且滑體的坡體上，在工程實踐中施工簡便，成本較高，治理效果良好，但施工過程中安全隱患較大，現(xiàn)場施工需要加強井下作業(yè)安全管理，確保施工安全。

3.2.3微型樁

微型樁是指在滑坡地面鉆孔，然后吊放鋼筋籠和注漿管，進(jìn)行壓力注漿，使得樁體與周圍土體形成緊密的整體，連接滑動面形成具有強度的巖土體，固定斜坡的滑動體。在工程實踐中施工較為簡便，成本較小，對環(huán)境的破壞較小，在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程實踐中被廣泛應(yīng)用。

3.2.4錨固工程

錨固工程的原理是通過注漿的方法，提高滑坡巖土體的力學(xué)性能，滑坡巖土體結(jié)合成穩(wěn)定的整體，以此來阻擋下滑推力。錨索應(yīng)用于坡體推力大、坡內(nèi)巖土強度較高且畫面較陡的邊坡，經(jīng)常與抗滑樁組合應(yīng)用。錨桿則適合在坡體推力較小，坡內(nèi)巖土強度較高的邊坡，如圖2所示，與軟巖和風(fēng)化層等挖方邊坡形成永久支護(hù)。

3.2.5植物防護(hù)

植物防護(hù)是最環(huán)保的一種滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理方案，針對坡面較緩且穩(wěn)定性較好的土質(zhì)邊坡，經(jīng)常采用植物防護(hù)的治理措施，在工程實踐中不僅僅能夠起到加固土體和抗?jié)B的效果，同時還兼具美化坡面的作用。如三維植被保護(hù)網(wǎng)是通過植物和土工合成材料，在斜坡表層形成綠色防護(hù)網(wǎng)，以穩(wěn)定淺層坡面；采用濕式噴播一般在土質(zhì)較好的邊坡進(jìn)行植被種植，而客土噴播則針對土質(zhì)較差的邊坡或巖質(zhì)邊坡，在工程實踐中，植物防護(hù)對于滑坡穩(wěn)定性治理效果較低，大多情況下僅在表層土體溜塌和美化環(huán)境中加以考慮。

4.排水

斜坡出現(xiàn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害，最大的因素是水的因素，在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程實踐中，要根據(jù)坡體位置的地形特征，合理的采取地表截排水措施，其主要目的是為了減少坡面入滲，排出坡內(nèi)地下水，這是滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程實踐中最常見、最簡便易行、經(jīng)濟(jì)有效的輔助防治工程措施。

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