趙中浩
(甘肅智廣地質工程勘察設計有限公司,甘肅 蘭州 730000)
在黃土高原地區(qū),滑坡現(xiàn)象所產(chǎn)生的影響力最大,其本身具有分布廣、威脅性高、頻率快的特性,且無法被有效捕捉,這就使得整個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展受到限制,人員以及生物的生命安全難以得到保障。因而,相關部門需要針對這一問題,提出具有針對性與深度的優(yōu)化措施,加強滑坡現(xiàn)象的管控力度,掌握整個現(xiàn)象的發(fā)生規(guī)律,并以此為基礎進行標準化的防治處理,降低各項因素所產(chǎn)生的不利影響,實現(xiàn)地質災害的有效管理。
從生成原理上來講,當厚層的黃土坡段在萬有引力的作用下發(fā)生下滑時,便會引發(fā)滑坡現(xiàn)象,一般來講,所有呈現(xiàn)下滑狀態(tài)的土壤都具有相同特性,那就是沿著軟弱面進行位移,因而大多數(shù)的滑坡都呈現(xiàn)為弧形邊界或者是半圓形邊界,滑動面相對陡峭,角度上為40~60°之間,集中在黃土谷坡的上部或者是下部。一旦發(fā)生滑坡現(xiàn)象,那么整個坡面的角度則為35°的穩(wěn)定狀態(tài),多數(shù)出現(xiàn)在地下水溢出區(qū)域。
人們在對黃土滑坡進行分類時,可以從不同角度出發(fā),比如說,以誘發(fā)因素、穩(wěn)定程度,運行狀態(tài)、結構形式,形成時間以及規(guī)模情況,便可以將其分為以下幾種狀態(tài):①土質滑坡;②牽引式滑坡;③淺層滑坡;④中型滑坡等。
人們在進行土地觀察時,能夠發(fā)現(xiàn),頻繁發(fā)生黃土滑坡現(xiàn)象的地區(qū)在地貌特性上存在著較為明顯的特征,比如說在進行滑體后緣會存在著極為明顯的洼地,或者是在滑體上存在著眾多的裂縫,有裂縫所形成的的錯臺會對整體土質產(chǎn)生較為直觀的影響。
在發(fā)生黃土滑坡現(xiàn)象之前,經(jīng)常會有所預警,比如說,在滑體的后部結構中出現(xiàn)大量裂縫,張性大的同時,還會伴隨著滑坡錯臺現(xiàn)象的發(fā)生。在滑體的兩端,會出現(xiàn)羽狀裂縫,或者是在滑體前側出現(xiàn)放射性裂縫,以扇形的形式發(fā)生土塊崩落。因而,人員在進行黃土滑坡的判斷與研究時,需要從實際角度出發(fā),參考不同因素下土壤本身的應力變化,考慮到張力參數(shù)以及結構特性,進而給出合理的處理方法。
就目前來看,我國多年工程地質研究下,針對滑坡體變形與破壞的實際狀態(tài),結合黃體地區(qū)的地質情況,總結出了相應的基本地質模型,這兩種模型都能夠滿足正常狀態(tài)下的滑坡標準,第一種是滑移蠕滑-拉裂模型,第二種則是滑移-壓制拉裂模型,人員在進行處理時,需要從科學層面完成模型的對比,進而制定具有針對性的處理手段與措施。
想要實現(xiàn)對黃土滑坡現(xiàn)象的精準管控,其中最為重要的便是勘察工作,良好的勘察內容能夠為人員提供較為完善的滑坡地貌以及地形條件,方便進行滑體作用因素的分析,并對整個滑坡的表現(xiàn)形式以及規(guī)模進行參數(shù)化部署,以此來獲得較為精準的危害性。在這一過程中,人員可以根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)內容給予穩(wěn)定性的評價,并對滑坡的發(fā)展進行預測,進而提出具有針對性的預防治理措施,避免人員自身的生命健康安全受到不利影響,對于社會建設也會產(chǎn)生積極有效的作用。有關黃土滑坡勘察內容如下所示:
(1)有關黃土滑坡勘察的核心內容,便是對滑坡的構成要素進行監(jiān)測,并進行數(shù)據(jù)化模數(shù),使其能夠呈現(xiàn)在地質圖中。這一階段,需要人員利用專業(yè)性設備對黃土滑坡進行識別工作,依照滑坡平面結構完成變形特征的判斷與分析,參考黃土滑坡地質地貌的實際情況,進而來開展后續(xù)的延伸任務。要知道,滑坡所具備的形貌特征,其本身都是在發(fā)生過程中所產(chǎn)生的,因而人們需要對整個發(fā)生發(fā)展過程進行“痕跡”的查詢,便能夠獲得相應的信息數(shù)值。
(2)在黃土滑坡勘察過程中,有關形成條件的調查也是極為重要的,是工作人員提高對滑坡認識的重要途徑之一,具有極高的應用價值。對于滑坡問題而言,在發(fā)生發(fā)展階段,其內部所產(chǎn)生的因素會起到?jīng)Q定性作用,是整個行為的主導,并且存在著不可逆的特性,而外部因素的存在,更多是以誘發(fā)的方式為主,因而需要由人員進行更為專業(yè)的考量與分析,才能夠達到預期的效果和目的。當然,人們在對誘發(fā)因素進行研究時,會涉及到滑坡內在條件的滑動情況,誘發(fā)因素本身是以認為因素配合上自然因素為主,比如說強烈地震、洪水沖刷、暴雨、人工開挖或者是爆破振動,這些因素的存在都會提高滑坡發(fā)生的概率。
(1)識別手段上,是以航片解釋或者是地面調查為主,根據(jù)實際情況進行勘測點的分析與研究。
(2)識別標志上,如下所示:
地形地貌:是否存在形態(tài)特征異常,或者是地貌不協(xié)調的問題,常見有雙溝同源現(xiàn)象,接地高程不一致或者是地形呈現(xiàn)圈椅狀,一旦發(fā)現(xiàn)類似情況,這代表該區(qū)域近期極有可能發(fā)生黃土滑坡現(xiàn)象;
變形破碎;作為黃土滑坡的識別指標,當滑體本身發(fā)生小規(guī)模的褶曲或者是碎裂情況時,則代表其結構穩(wěn)定性大幅度下降,呈現(xiàn)松散狀,極度不穩(wěn)定,任何外在因素的存在都會引發(fā)黃土滑坡現(xiàn)象;
水文地質:當滑體結構呈現(xiàn)破碎狀時,其本身的透水性會呈現(xiàn)上升的趨勢,在地表下層的地下水會在路徑條件上受到影響,防線發(fā)生改變,滑坡體的表面結構會出現(xiàn)大量的地下水,形成積水洼地或者是泉眼。
有關黃土滑坡滑動面的鑒別,主要集中在滑面所處的位置,或者是形狀特征上,因而人員在進行滑坡勘察的過程中,要對整個地區(qū)的土壤厚度進行研究,判斷當前土壤所具備的物理力學性質,利用精密設備完成礦物質成分的分析,從而實現(xiàn)對滑坡形成機理的研究,能夠以此為基礎對滑坡穩(wěn)定性下滑程度加以計算。一般來講,工作人員在開展滑坡的判別過程中,會以物探或者是洞井的方法完成相關工作內容,比如說,利用判別取樣的方式進行物質檢查,結合物探的物理界面變化方式完成滑面位置與形狀的確定。有關滑體勘察的布設方法如圖1所示。
圖1 滑體勘察的布設方法
因為黃土地區(qū)滑坡的發(fā)生概率較高,且頻發(fā)性強,難以捕捉,所產(chǎn)生的破壞力相對較大,因而在開展防治措施中,應當考慮到該項問題所存在的物理影響,并從分布狀態(tài)上進行專項性控制,以此來減少滑坡所帶來的危害。有關黃土地區(qū)滑坡的防治措施如下所示。
黃土滑坡的防治處理工作本身屬于系統(tǒng)工程的一種,整個過程所涉及的內容較為煩瑣,流程復雜,不但需要對滑坡的實際情況進行勘察,同時還要實時監(jiān)督與預報,并根據(jù)滑坡現(xiàn)象完成地區(qū)人員的規(guī)劃,考慮發(fā)生災害后所要開展的工程治理工作,如何進行救災行為,這些都是黃土滑坡處理過程中不可缺少的內容。因而,防護階段,人員應當嚴格遵守防治工程設計標準,詳細情況如下所示:
(1)依照50年一遇進行有關洪水及暴雨的預防設計,按照一百年一遇進行校對;(2)從黃土地區(qū)的季節(jié)周期入手,對蓄水庫水位的實際水位以及波浪爬高進行計算,制定專業(yè)的技術方案,滿足防治需求;(3)地震基本烈度方面,應當從VI度標準進行考量;(4)計算并找到符合黃土地區(qū)滑坡現(xiàn)象的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù),做好優(yōu)化工作;(5)在基本荷載組合上,荷載系數(shù)在1.2左右,而特殊荷載則是在1.05左右。常見的基礎荷載內容大多分為黃土地區(qū)的自重力、滲壓力、地下水以及地表水所產(chǎn)生的壓力,同時人員還要考慮到來自特殊荷載組合所產(chǎn)生的影響,將地震力荷載考慮其中;(6)依照地區(qū)的浸水條件加以思考,針對重力式擋墻開展抗滑動穩(wěn)定安全系數(shù)的分析,確保該項系數(shù)能夠高于1.3,在抗傾覆穩(wěn)定性上,安全系數(shù)應當控制在1.5以上。
如何實現(xiàn)削坡整形工程是當前在處理我國黃土地區(qū)滑坡問題的重要措施,與地區(qū)的安全有著極為密切的聯(lián)系。日常管理中,需要人員參考地區(qū)坡體形態(tài)特征,并對護坡工程設計內容進行精準考量,明確設計要求,針對1.8 m高程以下的坡面,將所要削坡的角度控制在25~35之間,完成削切的土方是應當重新回填到坡腳處,進而來強化岸坡的實際受力情況,滿足相關工作需要。同時,為了便于后續(xù)進行檢修,寬馬道的間隔應當控制在24 m左右。
崩滑堆積體,在結構上存在著幾位松散的特性,且透水性較強,因而在進行研究中,往往需要從隔水層出發(fā),根據(jù)水位埋深變化的幅度,將其控制在50.52~69.72 m之間,最大的埋深極度不超過78.20 m。
在黃土地區(qū)中,考慮到不同地區(qū)的滑堆積體并沒有出現(xiàn)有效的固結,其內部所產(chǎn)生的自然坡角在數(shù)值上高于水下穩(wěn)定坡腳,為了避免出現(xiàn)水庫坍塌或者是滑坡的問題,需要人員開展對應的護坡工程。這一階段,應當從滑坡推力以及設計荷載角度出發(fā),對整個穩(wěn)態(tài)較差的地區(qū),進行鋼筋混凝土樁結構的布設,樁間距上控制在6 m左右,截面需要結合現(xiàn)場實際情況進行尺寸上的調整,而在平均樁長方面,則需要控制在30 m標準上,樁端上能夠實現(xiàn)碎裂巖的嵌入,進而來滿足預期的施工標準與要求。
(1)從根本性上來講,想要減少滑坡現(xiàn)象的發(fā)生概率,除了要提高黃土地區(qū)土壤結構穩(wěn)定性外,還要加強對地下水位的管控力度。一旦滑坡體內所涉及的地下水位發(fā)生下降時,整個地區(qū)的穩(wěn)定系數(shù)也會隨之提升,再換句話說,當?shù)叵滤粩?shù)值下降到50%,整個黃土滑坡的穩(wěn)定性便能夠提升20%,當?shù)叵滤當?shù)值為零時,黃土滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)能夠控制在30%左右。在這一階段,可以利用疏通泉水的方式減少地下水位帶來的影響,而后利用水平鉆孔或者是垂直鉆孔完成相應的排水工作,以此來避免發(fā)生地下水位二次上升的情況。
(2)降水滲入是形成地下水位提高的一大因素,同時也是人員所要預防的內容之一,在這一過程中,需要人員依照水利工程的應用標準,制定完善的防滲透措施。當一個月的總降雨量在100 mm以下時,即便是連續(xù)性降雨,也不會對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生任何過于明顯的影響,反之,當月總降雨量達到了200 mm標準甚至更高,那么連續(xù)的降雨便會對整個土壤穩(wěn)定性產(chǎn)生直觀的影響。裂縫內部所存在的問題,會在大量的雨水滲入下無限放大,風險問題也會隨之發(fā)生。因此,相關人員在進行降水管控的過程中,需要對縫隙進行堵塞處理,以此來達到預期的目的。
(3)當前,在我國黃土地區(qū),有關水利設施內容的防滲工作并不完善,很少有人有精力對該設備進行防滲處理,以至于很容易發(fā)生嚴重的滲漏現(xiàn)象,地下水得到了補給,內部壓力發(fā)生變化,滑坡的穩(wěn)定性也會因此受到影響。因此,為了確保工程質量得以提升,工作人員需要做好防滲處理工作,明確地區(qū)的灌溉標準,強調管理工作的重要性,禁止出現(xiàn)超量灌溉用水的情況,避免地下水得到足量的補給,以此來滿足有關風險防控的需求。而后,為了減少地下水位所產(chǎn)生的影響,實現(xiàn)防滑效果,還需要人員對地下水以及地面地表水合理分配,進而來達到預期的效果與目的。
綜上所述,隨著我國社會的不斷發(fā)展,有關滑坡現(xiàn)象的關注程度也隨之得到提升。在西北黃土地區(qū),由于受到各方面因素的干擾,加上土地資源的特殊性,使得黃土災害頻發(fā)。相關人員在進行滑坡現(xiàn)象的管理與預防過程中,應當針對黃土滑坡的特征情況進行研究,結合形成因素與機理開展針對性優(yōu)化工作,提前做好調查與檢測工作,進而來減少地質災害所帶來的消極影響。但是,就目前來看,我國在滑坡管控與研究中仍然還有較長的路要走,很多技術與工藝還不夠完善,需要結合信息技術進行更為深入的優(yōu)化與升級,以此來確保人們的生活質量與環(huán)境質量能夠得到提升。