梁瀟文
(陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 渭南 714000)
地質(zhì)災(zāi)害一般由自然或人為作用導(dǎo)致,或是二者共同引起,它既屬于自然災(zāi)害也屬于人為災(zāi)害的范疇。多級(jí)滑坡作為地質(zhì)災(zāi)害中常見的一種,不但破壞人類生命財(cái)產(chǎn)和生存環(huán)境,同時(shí)也是地球表層比較強(qiáng)烈的巖、土體移動(dòng)事件。多級(jí)滑坡的形成機(jī)理復(fù)雜,防治與預(yù)測(cè)也難見成效[1]。通過研究黃南藏族自治州隆務(wù)鎮(zhèn)西山Ⅵ號(hào)滑坡災(zāi)害事件,結(jié)合西北地區(qū)多級(jí)滑坡的特點(diǎn),展開對(duì)多級(jí)滑坡的預(yù)防和工程治理研究,最大限度地減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
造成滑坡的一個(gè)主要因素是自然環(huán)境,包括地質(zhì)條件和雨季降水兩種[2-3]。產(chǎn)生滑坡的基礎(chǔ)是巖土體,構(gòu)成滑坡體的巖土體在水的作用下,其性質(zhì)能發(fā)生變化,產(chǎn)生孔隙水、動(dòng)水壓力,潛蝕和軟化巖土體,土體強(qiáng)度降低,巖土容重增大,浮托力產(chǎn)生于透水巖層,尤其是對(duì)滑面的軟化作用以及降低強(qiáng)度的作用最明顯,形成結(jié)構(gòu)松散、抗風(fēng)化能力低、抗剪強(qiáng)度減小的巖、土體,其中滑坡最易發(fā)生在軟硬相間的斜坡巖層。同時(shí),構(gòu)造面為雨水流入斜坡提供了便利,各種節(jié)理、斷層、裂隙、層面發(fā)育的斜坡,尤其是當(dāng)平行、垂直斜坡的順坡緩傾構(gòu)造面和陡傾角構(gòu)造面,極易發(fā)生多級(jí)滑坡。
經(jīng)濟(jì)建設(shè)影響了生態(tài)環(huán)境,更沒有順應(yīng)大自然的發(fā)展規(guī)律。平坡建設(shè)、砍伐樹木,挖礦掏山直接影響到巖土體的穩(wěn)定性,對(duì)原有的地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞,開挖坡腳、劈山開礦及蓄水和排水是造成多級(jí)滑坡災(zāi)害的主要因素,修建房屋、工廠、鐵路、公路、依山工程等使坡體下部失去支撐而發(fā)生下滑。巖、土體受振動(dòng)而破碎是爆破作用產(chǎn)生滑坡的主要原因,亂砍濫伐使坡體失去保護(hù),使得雨水更加容易滲入土體,從而誘發(fā)滑坡。水渠和水池的漫溢,農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)生產(chǎn)用水和廢水的排放均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,產(chǎn)生孔隙水和動(dòng)水壓力,潛蝕和軟化巖、土,降低巖、土體的強(qiáng)度,從而誘發(fā)滑坡的發(fā)生,土體支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。
隆務(wù)鎮(zhèn)位于青海省東南部隆務(wù)河畔,地處東北部黃南藏族自治州,處于青海農(nóng)業(yè)區(qū)與南部牧業(yè)區(qū),是全州政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心。隆務(wù)鎮(zhèn)受地理?xiàng)l件的約束,部分學(xué)校、行政機(jī)關(guān)及寺院等選擇在西山坡地的前緣建設(shè)。西山地區(qū)地質(zhì)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害較多,特別是崩塌和滑坡頻頻發(fā)生。盡管采取了一系列治理手段,但仍未從根本上解決地質(zhì)災(zāi)害的隱患,如果不及時(shí)從根本上治理,將會(huì)增大地質(zhì)災(zāi)害破壞的范圍。若想保證坡地居民的人生和財(cái)產(chǎn)安全,必須加強(qiáng)對(duì)隆務(wù)鎮(zhèn)西山地質(zhì)災(zāi)害的治理。
隆務(wù)鎮(zhèn)位于隆務(wù)河與年都乎河匯合口隆務(wù)河西岸,為青南藏族自治州和同仁縣政府所在地,西山Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號(hào)滑坡位于黃南藏族自治州隆務(wù)鎮(zhèn)主干道夏瓊北路與西山巷交界處西側(cè)西山坡面位置(見圖1),滑坡區(qū)域的海拔為2 530~2 720 m,坡體高差為113~155 m。滑坡與隆務(wù)鎮(zhèn)緊鄰,屬于巖質(zhì)滑坡,坡腳位置的開挖程度較為明顯,長(zhǎng)期受到人類工程活動(dòng)的影響。在大氣降雨的作用下很容易出現(xiàn)滑坡災(zāi)害,勘察顯示,已經(jīng)出現(xiàn)蠕動(dòng)變形Ⅳ號(hào)滑坡對(duì)坡底居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重影響(見圖1)。
隆務(wù)鎮(zhèn)居民緊鄰西山滑坡前緣,由于坡腳位置的居民屋都是以人工開挖坡腳形成平地進(jìn)行建設(shè)的,造成坡腳位置有人工開挖的痕跡。以Ⅳ號(hào)和Ⅴ號(hào)滑坡為例,原來前緣原為磚瓦廠,在其經(jīng)營(yíng)過程中,大規(guī)模對(duì)西側(cè)谷坡下部進(jìn)行開挖取土使得谷坡應(yīng)力降低、坡腳阻滑力下降,滑坡出現(xiàn)。當(dāng)?shù)鼗路€(wěn)定性的主要誘發(fā)因素就是開挖坡腳。
位于隆務(wù)鎮(zhèn)隆務(wù)寺后側(cè)的Ⅳ號(hào)滑坡,滑坡形態(tài)呈弧形,表層突出于坡面,坡面的整體形態(tài)呈凸型,坡面前緣為不規(guī)則弧形,平面呈舌狀,西山滑坡較為嚴(yán)重區(qū)域?yàn)棰籼?hào)滑坡,所以以Ⅳ號(hào)滑坡為主要研究對(duì)象(見圖2)。Ⅳ號(hào)滑坡海拔2 531~2 670 m,坡體前緣寬520 m,中后緣寬490~530 m,前后緣高差約為150 m,滑體長(zhǎng)950 m,寬476 m,而出露寬度為137 m,平均厚度15 m。平面面積約40 000 m2,滑體物體積方量約13×104m3,坡度47°,坡向137°?;缕矫嫘螤畛示匦?,剖面呈階梯形,屬于巖質(zhì)風(fēng)化現(xiàn)滑坡。從調(diào)查結(jié)果分析,Ⅳ號(hào)滑坡坡面的植被覆蓋率低,屬于低山丘陵區(qū)地貌,滑坡的后壁向外突出,高度在40 m左右,中下部為淺層滑坡。
從調(diào)查數(shù)據(jù)分析可知Ⅳ號(hào)滑坡內(nèi)沒有地表水,并且鉆孔中也沒有顯示有地下水,但從其他滑坡坡腳所顯示的地下水情況進(jìn)行推測(cè)可知Ⅳ號(hào)滑坡坡腳的地下水為碎屑巖類裂隙孔隙水。由于降水使得地形坡度較陡,地表徑流條件較為理想,但地下水多富存在巖體的構(gòu)造和風(fēng)化裂隙中,同時(shí)含水量較為貧乏。調(diào)查結(jié)果顯示,Ⅳ號(hào)滑坡的破壞特征包括2條裂縫、1個(gè)落水洞以及2條大沖溝。由于隆務(wù)鎮(zhèn)居民房與Ⅳ號(hào)滑坡相鄰,受居民開挖坡腳的影響比較大,所以在陡坎處建設(shè)了隆務(wù)鎮(zhèn)居民屋。2條大型沖溝位于滑坡體上,沖溝Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)自南向北排列。2條沖溝均未揭穿各期滑坡堆積體,雨季沖溝內(nèi)的大量匯水對(duì)滑坡體側(cè)蝕,降低了滑坡的穩(wěn)定性。
以青海省循化縣尕楞鄉(xiāng)內(nèi)發(fā)生洛永溝多級(jí)滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的治理方案分析,對(duì)于多級(jí)滑坡災(zāi)害的治理原則包括以下4點(diǎn)。①以防為主,防治結(jié)合。對(duì)于溝谷地段易發(fā)生滑坡的上、中、下游均進(jìn)行全面規(guī)劃,多級(jí)滑坡治理受影響因素較多,滑坡性質(zhì)復(fù)雜,在實(shí)際治理過程中應(yīng)運(yùn)用綠化、排水、格構(gòu)錨索及樁板等防護(hù)措施,遵循因地制宜就地取材的原則,治理以小為主、中小結(jié)合,保重點(diǎn)顧其他。②技術(shù)科學(xué),經(jīng)濟(jì)合理。在多種治理方案中因地制宜,在技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性都滿足的前提下確定最終治理方案,不斷提高工程項(xiàng)目的安全性與可行性。③以人為本,安全第一。在多級(jí)滑坡治理的過程中要考慮諸多影響因素,如地形、地質(zhì)、人工擾動(dòng)、降水等,主要參考國(guó)土部門技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),始終堅(jiān)持以人為本,在工程建設(shè)過程中采用必要的安全措施,確保施工人員與機(jī)械的安全。④動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工。多級(jí)滑坡災(zāi)害的地質(zhì)條件復(fù)雜且勘查工作受到限制,在施工過程中應(yīng)對(duì)滑坡狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)滑坡動(dòng)態(tài)全面掌握,不斷提高施工的安全性,同時(shí)遵循動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)原則,一旦發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與勘察設(shè)計(jì)不吻合,信息的反饋與方案的優(yōu)化調(diào)整顯得格外重要。
1)滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)。監(jiān)測(cè)技術(shù)主要包括自動(dòng)遙感監(jiān)測(cè)、GPS監(jiān)測(cè)以及宏觀簡(jiǎn)易地質(zhì)監(jiān)測(cè)。遙感監(jiān)測(cè)可不直接接觸目標(biāo),而能用儀器對(duì)一段距離以外的目標(biāo)物或現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別、分析,可以利用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)自動(dòng)采集與儲(chǔ)存多級(jí)滑坡的變形數(shù)據(jù),多級(jí)滑坡變形曲線圖通過計(jì)算機(jī)軟件可自動(dòng)生成。自動(dòng)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)具有遠(yuǎn)距離傳輸?shù)哪芰?,可?shí)現(xiàn)24 h的遙感監(jiān)測(cè)。不足之處是自動(dòng)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)容易受到外部因素影響,傳感器發(fā)生故障、穩(wěn)定性差是其主要缺陷,可用于中、短期的多級(jí)滑坡監(jiān)測(cè)工作。GPS監(jiān)測(cè)將空間定位技術(shù)應(yīng)用到工程中,高精準(zhǔn)性的測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)被構(gòu)建,精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)多級(jí)滑坡段的位移、變形等變化,可達(dá)到毫米級(jí)精度的GPS監(jiān)測(cè)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)守時(shí)完成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),目前有較高的應(yīng)用價(jià)值。宏觀簡(jiǎn)易地質(zhì)觀測(cè)法就是對(duì)崩塌、滑坡等宏觀變形跡象利用常規(guī)地質(zhì)調(diào)查方法進(jìn)行調(diào)查觀測(cè),對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)預(yù)報(bào)。宏觀簡(jiǎn)易地質(zhì)觀測(cè)法在滑坡災(zāi)害中常用于觀測(cè)滑坡地表的裂隙、地面鼓脹、地面沉降,可及時(shí)有效地了解滑坡的變形狀態(tài),并對(duì)多級(jí)滑坡災(zāi)害起到預(yù)測(cè)作用。
2)滑坡勘查技術(shù)。在滑坡災(zāi)害的防治中,地質(zhì)測(cè)繪、物探、取樣試驗(yàn)是滑坡勘查工作的主要方法,地質(zhì)測(cè)繪在充分利用已有資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行勘查,測(cè)繪的區(qū)域包括滑坡及其相鄰區(qū)域,一般控制在滑坡邊界50~100 m的范圍內(nèi),也包括可能造成危害和災(zāi)害的范圍??碧街饕ㄣ@探和物探。鉆探是利用鉆孔采集巖心,同時(shí)結(jié)合施工時(shí)鉆速和卡鉆等現(xiàn)象分析坡體結(jié)構(gòu)及含水層位置[4]。物探是確定滑坡體的空間分界線,探測(cè)滑坡區(qū)的含水情況、滑動(dòng)面的數(shù)量及形態(tài)。取樣試驗(yàn)包括室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),目的為滿足滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及治理。研究對(duì)象包括滑床、滑體、滑帶和地下水;試驗(yàn)包括物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)及腐蝕性。以上勘查技術(shù)可根據(jù)具體要求和滑坡狀況進(jìn)行選擇。
3)滑坡防治技術(shù)。隆務(wù)鎮(zhèn)西山滑坡Ⅵ號(hào)滑坡北側(cè)緊鄰Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號(hào)滑坡。結(jié)合既有治理資料,Ⅳ號(hào)滑坡的治理措施:①坡面利用格構(gòu)護(hù)坡的同時(shí)采取樁板墻支護(hù),臺(tái)階形逐級(jí)放坡方式應(yīng)用在滑坡中上部;②在整個(gè)滑坡面上為有效規(guī)避坡體表層的水土流失問題,進(jìn)行植被護(hù)坡;③在側(cè)緣外2 m位置或大沖溝兩側(cè)設(shè)置截排水溝,采取市政排水措施加強(qiáng)滑坡穩(wěn)定性?;路乐沃兄饕膽?yīng)用技術(shù)有抗滑樁、削坡減荷、邊坡加固、護(hù)腳墻、設(shè)置截排水溝、反壓坡腳[5]。
通過分析多級(jí)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的成因,分析了青海省黃南藏族自治州隆務(wù)鎮(zhèn)西山滑坡(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)災(zāi)害防治工程進(jìn)行實(shí)例分析,重點(diǎn)以Ⅳ號(hào)滑坡的現(xiàn)狀和治理措施為研究對(duì)象。闡述了多級(jí)滑坡的成因及治理方法,同時(shí)對(duì)西山Ⅳ號(hào)多級(jí)滑坡地質(zhì)災(zāi)害實(shí)現(xiàn)了有效治理,在滑坡地質(zhì)災(zāi)害中具有推廣價(jià)值。