摘要 随着我国基础设施建设规模的逐渐扩大,也不断提高了对地质灾害治理的相关问题的重视程度。以湖北襄阳地区为例,从边坡稳定性概述为切入点,全面分析出现山体滑坡事故的主要原因,以及地质灾害中边坡稳定的相关问题,并提出了有效的治理措施,以期为相关从业人员提供参考。
关键词 地质灾害;治理工程;边坡稳定;滑坡治理
地质灾害工程的建设水平会促进我国经济的蓬勃发展,也是为人民群众提供人身安全和财产安全的重要保障。在地质灾害中比较常见的问题是边坡稳定问题,岩土层若出现不规律的变化将会出现一系列的地质灾害,且边坡稳定问题具有较强的突发性,对地质灾害治理项目工程的建设和后期投入应用都会带来极其严重的影响。因此,积极分析并研究地质灾害治理项目工程的边坡稳定问题和治理滑坡的方式,能保证整体施工的质量与安全水平的最大化。
1 边坡稳定性的概述
当边坡岩土的状况是“坡角前提”“相对坡高”时,边坡所具备的稳定程度,也就是“边坡稳定性”。在一般情况下,如果边坡是通过人工设计或是自然条件产生的不合理坡度,则会使边坡的稳定性降低,在受到水的冲刷力、自重和地震动力等原因的共同影响下,将会增加边坡的崩塌概率,从而对边坡附近的建筑物、路面交通和河道等造成负面影响,危及人民群众的生命安全和财产安全。而对防治地质灾害方面而言,最重要的是要对边坡的稳定性问题进行深入研究。加强边坡的稳定性不仅可以及时预测出现地质灾害时边坡失稳问题的严重性,还可以在及时采取有针对性的防护与治理措施,进而保障人民群众的生命与财产不受到威胁,避免影响人民群众的日常生活,同时为建筑物的安全性和经济利益最大化提供有效保障[1]。
2 山体发生滑坡事故的成因分析
2.1 物理结构不稳定所导致的边坡滑坡
从物理学角度来看,边坡的物理性质也会为边坡地质构造带来相应的影响,进而降低边坡地质构造所具有的刚度。在一般情况下,边坡中会存在较多的亲水矿物,这也意味着边坡中的土壤、土质成分中含有一定的黏土矿物质,而这部分物质的结构是导致边坡不稳定的主要因素,与此同时,由于边坡的亲水性质导致土壤含水量加大、流动性增强,严重影响了边坡结构的稳定性,一旦遭遇雨水冲刷或振动则极易出现滑坡的现象。
2.2 岩石结构问题所导致的边坡滑坡
由于边坡大部分都是岩体结构,其岩体结构的内部经过长时间的积累,大多数岩体结构都会出现形状变化或出现异常结构面。形状的整体变化会导致边坡岩体内部结构遭到严重破坏,从而使边坡的稳定性不断降低,若地质结构受外界因素的影响或出现变化,则极易出现地质灾害的滑坡现象。此外,岩体结构面的异常也会使边坡内部整体结构失去平衡,甚至会导致岩体内部结构的性质出现变化,进而出现大面积岩体粉碎的情况,给地质灾害的治理项目工程安全性和质量造成威胁[2]。
2.3 雨水冲刷使岩石浸水所引起的边坡滑坡
日照、风化等自然环境所形成的因素为自然因素,在通常情况下,岩石是边坡结构中的重要组成部分,在不同的气候环境、地质环境的作用下,岩石结构也会随之变化。尤其是在降雨比较频繁、降雨量较大的地区,岩石内部结构如果受到降雨的影响,岩石结构中将会吸收大量的雨水,从而导致岩石内部结构遭到破坏,使岩石结构的稳定性、岩石内部结构的整体性下降,严重时将会导致山体滑坡,或是规模较大、范围较大的泥石流,对山体附近造成严重的环境破坏。
2.4 人为操作或间接因素导致的边坡滑坡
我国大部分基础设施的建设目的是为当地居民提供便利,并推动当地市场经济、社会经济水平的提高,但导致地质灾害治理工程受到一定的人为因素影响,最终降低治理工程的施工质量与当地的经济发展水平。例如,施工人员的施工力度过强,导致施工区域原有的稳定性突破平稳的状态;爆破、人工削坡和引水灌溉致使浸水或渗漏、倾斜边的植被破坏等,也是出现滑坡现象的因素。与此同时,地质灾害治理工程的施工也会在一定程度上增加边坡失稳的发生概率。例如,在对岩体进行开挖的过程中,为提高工作效率,大部分施工队伍会使用“放炮法”,而放炮后产生的震动力会对边坡造成一定的破坏,从而导致边坡的稳定性降低,增加了边坡失稳事件的发生概率。
3 以襄陽地区为例边坡稳定性分析
3.1 边坡地质结构对稳定性带来的影响
从边坡的内部结构来看,当边坡岩体的地质结构面出现异常时就会产生滑动现象,其滑动的规模、条件、方位及其形态等均在岩体结构面的限制下,在一定程度上,其稳定性会受到岩体滑动面形状、方位等的影响。当地质灾害治理施工和勘察环境处于野外时,应重点关注以下内容:首先,顺坡结构面比较容易产生滑动面。如果地形坡脚比层面倾斜度大,则其整体所形成的滑动面滑动方向就是层面,并且形成滑动面后应对层面的缓倾斜度提高重视程度;如果在层面的倾斜度保持在缓慢的状况下,则其会过渡为稳定状态,而当构造表面的抗剪力强度减弱时,其下滑的方向可能会转化为软弱面[3]。其次,在反破的构造面上一般保持平稳状况,当各种差异相结合后的构造面上可能将对岩体进行剪切,在此时出现组合滑动面的可能性也会更高。最后,圆弧形滑动面通常会出现于松散性较高的滑坡中,若大多数滑坡中有基岩,则会在切层现象的影响下出现与其类似的圆弧形滑动面。在治理边坡的过程中,工作人员可以利用减荷或压脚的方式,有效避免上述现象的出现。
3.2 边坡支护稳定问题
当边坡结构在地质灾害的范围内时,极易出现边坡不稳定性事故。由于地质灾害治理项目工程在施工过程中,岩土层的结构会出现不规律的变化,从而导致地裂缝、地下采空区等现象出现,并且随着时间的不断推移,边坡结构失衡带来的负面影响也会愈加明显。在进行混凝土浇筑环节时,混凝土结构内部的钢筋是否出现腐蚀现象,也将会直接影响边坡的稳定性。因此,要想避免滑坡现象的出现,施工人员应保证施工方式的可行性和施工的质量,并设计出更加优质、合理的边坡支护工程措施,为地质灾害治理项目工程的主体结构安全提供保障[4]。F7422E21-ECE8-460C-BCD0-3009C653E3ED
4 以襄阳地区为例地质灾害治理工程施工过程中治理滑坡的措施与建议
4.1 增强边坡不稳定位置的加固力度
在地质灾害治理项目工程的施工过程中,边坡岩石结构若处于正常状态,首先要在第一施工阶段对边坡结构问题进行勘测和对真实的地质条件进行测量,根据测量后的实际情况及时加固边坡地段,以此避免在第一施工阶段时出现边坡滑动问题。但需要注意的是,从正常状态下边坡岩石结构的表面来看,难以真实地观察到岩体内部结构中的实际情况,此时需要仔细观察边坡周围是否出现松动的现象,或岩体表面是否被破坏,一旦发现边坡岩体结构出现裂缝或松动的现象,必须要对边坡稳定性进行整体计算。而针对短时间内边坡地段不会出现稳定性变化的位置,施工人员应对其采取有针对性的加固措施进行维护,从而降低边坡滑动的发生概率[5]。
4.2 制定完善的施工方案,加强员工培训
正确的施工方案会直接影响地质灾害治理工程中边坡稳定和滑坡问题的治理水平,尤其是施工的过程中,由于施工环境、施工技术具有较高的危险性,正确、有效的施工技术和方案是保证工程质量和施工人员安全的基本前提。因此,施工设计师需要在设计前对施工现场进行实地勘察,根据工程环境、工程位置、地理环境和气候条件等因素设计施工图纸,在制定施工流程、选择施工技术的过程中,也要根据实际情况进行设计,为工程质量提供基础保障。
此外,要想进一步提高治理工程的质量和施工效率,还需要配备专业水平较强、安全意识较强的施工人员和工程监理,人员是工程施工的重要组成部分,只有人员充足、素质较高的施工人员才能有效保证施工的质量[6]。
首先,加强对施工人员和工程监理的技能、安全培训,保证施工人员将安全意识贯穿于整个施工流程中,同时提高工程监理随机应变能力和解决意外情况的能力,能根据施工意外情况及时制定相对应的解决措施,从根源上避免边坡问题和滑坡问题的发生。其次,积极引导设计师额工程勘查人员考取相关资质,必须要考取国家认定的职业鉴定证书才可以正式上岗。最后,加强勘查人员与设计师之間的交流与沟通,保证设计师制定的施工方案准确无误,勘察人员也能整体掌握治理工程中的各个施工环节和整体布局,从而全面掌握应对边坡稳定、滑坡问题的措施。
4.3 加强对施工现场实际环境的勘查
加强对施工现场环境的勘查与预测工作是极其重要的环节。根据湖北襄阳地区的地质条件和形成滑坡的主要成因分析,在实际地质勘察中针对不同的具体情况采取了不同的地质勘察方法和技术手段,大致包括了如下3类方法:(1)大地精密测量法。这种检测方法是从传统测量技术中发展而来,一般使用等距离交叉法或三角交汇法对滑坡变形后的水平位移进行检测。(2)综合式自动遥测法。此方法主要是通过使用新空间技术卫星遥控或远距离遥控系统实现监测,对数据进行自动采集、整理、保存、打印和数据分析,并根据滑坡变化后绘出的曲线或图形。此方式能实现24 h检测,并且在远距离传输信号时还能保证信息传输的速度和信息的准确性。但此设备若受外界因素的影响容易出现故障,适合用于滑坡快速变化的中期监测中。(3)GPS定位法。GPS定向法主要是指运用空间定向技术对滑坡活动实施监控。由于GPS系统具备了静态特性,可运用静态特性进行空间定向监控工作,以精确监控山地滑坡的移动变化及其形状变化趋势等。在针对不同的地质时,应使用不同的勘测技术,尤其是针对边坡不稳定程度较高的地段,勘查人员应全面分析并监测边坡问题的影响因素,制定出具有针对性的解决措施。
4.4 采取多种施工技术实施抗滑边坡结构施工
针对边坡滑坡的相关问题应选择抗滑桩以及多种抗滑结构对边坡采取加固措施,主要施工技术包含桩间板工程、锚杆工程、挡土墙工程和抗滑桩工程等。但在采取抗滑结构措施进行施工的过程中,应根据边坡的真实情况合理选择施工技术。其中在对桩间板工程进行施工的过程中需要将边坡的倾斜角度进行结合,并设置挡土板的高度与厚度以及地下深度,使桩间板的位置始终处于中间位置。锚杆施工过程中要保证施工顺序的严谨,同时按照边坡表面调整坡面角,在喷浆时也要注意锚孔位置是否准确,反复确认。抗滑桩工程是深入滑坡体进行施工以保证岩层的稳定性,对滑体起支挡的作用,由于其施工简单、成本低,被广泛应用于地质灾害治理项目工程中,也是比较常见的抗滑技术。在施工过程中需要仔细测量并准确选择抗滑桩的位置,确定位置后实施桩点施工,以此提高边坡结构的抗滑质量,降低边坡滑坡出现的可能性。
4.5 滑坡治理绿化工程
针对滑坡的特点和条件,应与生物工程措施有效结合,同时兼顾景观功能、生态功能,在此基础上遵循“因地制宜”的基本原则建立草花植物、灌木群落,同时考虑滑坡治理技术的经济性、可靠性、绿化效果和后期的护坡效果。具体来讲,可以采取以下几种措施:对滑坡进行分级削方,以坡面为基准从下向上喷附土层、麦克垫、增活土壤有机基质和高性能生态基材。在地质灾害治理的绿化工程中,要根据襄阳当地的气候条件、土壤条件等因素选择绿化植物。
喷附土层结构的平均厚度应保持在8 cm左右,通常为泥炭土、过筛细粒土、谷壳和肥料等配方合成,利用客土喷播机对坡面进行喷射,由于土壤的团粒结构被改善,经过喷射后的坡面的抗冲刷能力、黏附能力更强,主要用于为植物的生长提供介质,以此达到长期的绿化效果。麦克垫是由一种细丝缠绕生成的,将麦克垫喷附于坡面能有效减少雨水对坡面造成的冲击,同时降低径流剪切力对坡面带来的伤害,从而提高坡面的抗剪应力能力。而增活土壤有机基质能提高土壤的有机质和生物活性,并且在建立植被后通过循环营养物质能有效改良土壤结构,为土壤提供新的植被生长条件,加快植被的生长速度。与此同时,增活土壤有机基质的喷附不仅能改善土壤化学成分,还能为植被的生长提供良好的环境。高性能生态基材属于一种防侵蚀性的生物材料,与生长刺激剂及水混合后,利用喷播机喷附于边坡表面,会形成一种具有保温、覆盖、保水等功能的防侵蚀层。F7422E21-ECE8-460C-BCD0-3009C653E3ED
5 结束语
随着社会经济的不断发展与进步,我国经济形势也朝着多元化的方向发展,但在不断提高国家经济实力的过程中,还应加强对我国生态环境和地质情况的重视,重点关注经济长期发展中人类与大自然的不协调问题,尤其是地质灾害的治理工作。一旦在地质灾害治理中出现边坡失稳的问题,将会给人民的生命财产造成极其严重的威胁。因此,只有全面分析地质灾害治理工程中治理边坡失稳、滑坡问题,才能保证治理工程的施工质量与安全性,为地质灾害治理项目工程的有序开展提供重要保障。
参考文献
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[2] 潘超君,张光敏.特大型滑坡地质特征及其治理设计:以安徽省繁昌县峨山镇凤形村峨山头特大型滑坡为例[J].西部探矿工程,2021,33(2):1-2,6.
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[5] 王安.地质灾害治理工程施工中边坡穩定问题及滑坡治理对策:金沙江白鹤滩水电站恩子坪2#滑坡体治理工程[J].住宅与房地产,2019(31):190.
[6] 刘懿俊.基于地基InSAR技术的地质灾害边坡监测应用[J].建筑技术开发, 2019,46(13):153-154.
责任编辑:黄艳飞
Slope Stability and Landslide Control Counte-rmeasures in Geological Hazard Control Engineering Construction
—Taking Xiangyang, Hubei Province as an Example
ZHOU Kun et al(Hubei Xiangyang No. 2 Middle School )
Abstract With the gradual expansion of Chinas infrastructure construction scale, attention has been paid to the related problems of geological disaster management. Taking Xiangyang area of Hubei province as an example, this paper analyzed the main causes of landslide accidents and related problems of slope stability in geological disasters from the perspective of slope stability overview, and put forward effective control measures, in order to provide reference for relevant practitioners.
Key words Geological hazards; Treat-ment works; Slope stability; Landslide treatment
基金项目 利用区域资源培养高中生地理实践力的策略研究——以襄阳为例(2019JA1130)。
作者简介 周坤(1974—),男,湖北襄阳人,中学高级教师,主要从事地理教育工作。