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滑坡地質災害勘查及防治治理分析

2022-04-20 06:02周靈仟
中國房地產業·上旬 2022年3期
關鍵詞:前緣擋土墻滑坡

【摘要】滑坡在我國地質災害中扮演了重要的角色,造成了嚴重的生命財產威脅,必須做好勘查與防治治理工作。本文首先針對我國滑坡地質災害進行了簡要分析,其后具體圍繞永州市瀟湘公園滑坡地質災害詳細分析了具體的勘查、穩定性評價以及防治治理工作,可供參考。

【關鍵詞】滑坡;地質災害;勘查;防治;治理

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.07.053

引言:

滑坡是山區和丘陵地區常見的一種地質災害。近年來,伴隨著我國經濟的高速發展,工程建設迅猛發展,工程活動改變了原有的環境條件,經常誘發工程滑坡。因此,為確保社會的穩定和經濟的可持續發展,保證當地居民的正常生產和生活,保護當地的生態環境,對滑坡地質災害進行勘查、研究、治理具有十分重要的意義。

1、我國滑坡地質災害概述

我國山區地質災害頻發,而其中又以滑坡最為常見。2021年,全國共發生地質災害4772起,從災情類型看,滑坡2335起、崩塌1746起、泥石流374起、地面塌陷285起、地裂縫21起、地面沉降11起。作為一種常見的地質災害現象,滑坡給人類帶來的災難往往是致命的,其中最常見的是山體發生變形現象,滑體物質沿滑面運動最終中斷交通、掩埋房屋、堵塞河道等,帶給人類致命的災難。

滑坡的發生通常是多方面誘因相互作用的結果,如人為因素(例如開挖坡腳、采礦等)改變了坡體原有的形態、結構等,造成坡體穩定性降低,再加之自然因素(如降雨、地震)的共同作用下,導致滑坡失穩,發生滑動。因此,對滑坡體滑坡地質災害進行準確的勘查,已成為地質災害防治研究的重要課題,準確查找滑動面的位置,評價滑坡體穩定性,對滑坡地質災害的勘查和防治具有重要意義。

滑坡地質災害勘查的主要方法有:收集區域地質或工程勘察資料,勘查人員入場對場地內及周邊地質環境進行踏勘,對場地地下巖土體情況,采用坑探,槽探,鉆探,物探等勘探方法進行探明,對巖土體物理力學性質,采用現場原位實驗以及室內實驗獲取?;诨碌刭|災害勘查情況,可通過定性、定量及有限元分析的方法評價滑坡穩定性,并結合滑坡特征及工程地質條件提出不同的滑坡治理方案,最后利用相關評價方法對滑坡治理方案進行優選,保證滑坡地質災害獲得較好的防治治理效果。本文以永州市瀟湘公園HP2滑坡地質災害防治工程勘查與防治治理為例展開分析。

2、永州市瀟湘公園滑坡地質災害勘查情況

2.1滑坡概況

永州市瀟湘公園東南周邊由于中心城區工程建設人工切坡形成多處高陡的不穩定斜坡。2017年7月1日,受汛期連續暴雨的影響誘發了滑坡(群)地質災害,包括HP1、HP2、HP3等三個滑坡災害點及斷續分布的不穩定斜坡,其中南側HP2滑坡位于永州市城投公司—市地稅局后方邊坡,最為嚴重。HP2滑坡為以往工程建設引發的滑坡地質災害,坡體滑動、開裂痕跡清晰,坡腳采用擋墻進行了支擋,但沒有從根本上消除地質災害隱患。該滑坡處于不穩定狀態,在暴雨或連續強降雨的誘發下可能加劇滑動,威脅坡體下方多家單位、200多戶住戶2000余人的生命財產安全?;聻暮Ψ植紙D詳見插圖1。

2.2滑坡地質災害勘查方法

本次滑坡勘查勘查范圍為滑坡上方后緣至滑坡后緣分水嶺以東30m的穩定斜坡,前緣至滑坡可能影響的最大區域,兩側以滑坡邊界外50m,南北寬約185m、東西長約150m,面積0.027km??辈榉椒òǎ旱匦螠y量、勘查工程測量、工程地質測繪、工程鉆探、取樣及室內試驗、原位測試。鉆探工程是查明HP2滑坡特征及工程地質條件的重要手段,本次共在滑坡區內施工鉆孔8個,主輔剖面線間距40-50m,鉆孔間距一般為30m,鉆孔深度5.35m~14.12m,滑坡鉆探采用無水沖擊鉆進。本次勘查嚴格按規范及設計要求,結合鉆探共采取了14組原狀土樣、3組巖樣及3組水樣,對5個鉆孔滑體粉質粘土進行了標準貫入試驗,并對原位測試數據進行了校正、分析、計算,查明了粉質粘土密實程度,力學性質等工程地質特征。

2.3地質災害體基本特征及危害對象

2.3.1形態特征

根據現場調查及綜合分析,滑坡周界確定主要以地形、基巖露頭、地質條件、斜坡裂縫分布及擋土墻開裂位置圈定,滑坡地貌形態及邊界特征如下:

滑坡后緣:為斜坡東北方向頂部分水嶺,高程142.5m,據實地調查,分水嶺北東側外未見明顯變形跡象,西南側出現公園游覽道路面開裂沉降,形成的臺坎高度約1.00m。因此,綜合確定斜坡頂部分水嶺一帶為滑坡后緣。

滑坡前緣:該區域坡體及構筑物變形情況主要有:(1)市地稅局樓體北側坡腳有部分土體垮落,長9m,寬4m,厚0.5-0.8m,滑體為土體及泥質粉砂巖風化塊石,方量約25m。(2)擋墻上方排水溝開裂變形;中段10m處磚砌格構護坡鼓脹開裂變形;北西端市衛計委樓后紅磚擋墻出現外傾和開裂變形現象。綜上所述,滑坡剪出口自東南至北西依次位于坡腳--擋土墻上方—坡腳陡坎處。

滑坡左側壁:坡體下部有基巖(紫紅色泥質粉砂巖)出露,坡體中部、上部表面土體均有新、老裂縫。綜合確定以山頂沿裂縫延伸范圍至坡底作為滑坡左側壁。

滑坡右側壁:上部地面裂縫明顯,至中部原抗滑樁下方土體亦有拉張開裂,下部見地面裂縫。因此,根據邊坡支護情況、地形變化及裂縫分布綜合圈定滑坡右側壁。

綜合上述,圈定永州市瀟湘公園南側滑坡范圍,其后緣標高142.5m,前緣標高113.5,前后緣高差29m。主滑方向為230°,沿滑動方向長85m,寬約210m,滑坡區面積17850m,滑體平均厚8m,體積142800m,為中型土質滑坡。

2.3.2物質組成特征

(1)滑體:滑體土主要由粘土①1、卵石①2和粉質粘土①3組成。

(2)滑帶:根據鉆探揭露,滑帶主要位于粉質粘土①3層內,施工的8個鉆孔中均揭露了軟塑層,厚0.19-0.38m,濕潤-飽和。

(3)滑床:據鉆孔資料揭露及地表基巖出露情況判斷,滑坡滑床為下伏泥質粉砂巖③,頂部為強風化層。

2.3.3變形特征

滑坡變形主要表現為坡面開裂、路面沉降,護坡、擋土墻等構筑物受損及坡體前緣產生小滑坡等。

(1)地面開裂

由于坡體植被發育,后經清理,部分裂縫填埋,勘查工作實測34條新、老裂縫。區內裂縫主要表現為下挫、拉張等(新、老)裂縫,護坡及擋土墻歪斜開裂。

(2)坡體前緣產生小型滑坡

坡體西側底部靠地稅局旁側坡體產生新小型滑坡,滑向250°,傾角50°,坡長9m,寬4m,厚度0.5~0.8m,方量約25m,土質滑坡,見泥質粉砂巖塊石,為小型滑坡。

2.3.4危害對象

滑坡滑動已導致后緣瀟湘公園公路80m開裂沉降損毀,造成直接經濟損失約3萬元?;氯栽诔掷m蠕動變形,威脅區內威脅瀟湘公園游客及下方辦公單位、樓體及住戶200多戶約2000余人,潛在經濟損失約5000萬元。

根據《滑坡防治工程勘查規范》(GB/T32864-2016)中滑坡防治工程等級劃分方法,永州市瀟湘公園南側滑坡防治工程等級為一級。

3、滑坡穩定性評價與防治治理措施

3.1滑坡穩定性評價及發展趨勢分析

3.1.1 穩定性評價

(1)穩定狀態:采用不平衡傳遞法系數進行穩定性計算。天然工況下,滑坡處于欠穩定狀態;在暴雨工況下,滑坡處于不穩定狀態。

(2)影響因素:滑坡的形成是受地形地貌、地層巖性、大氣降水與地表水活動的綜合作用形成,其中大氣降水匯集入滲是誘發滑坡的關鍵因素,斜坡地形為滑坡提供了勢能,切坡建樓等人類工程活動是導致滑坡的重要原因。

(3)變形階段:城市建設修建樓體切坡較陡,受強降雨影響坡體曾多次開裂、蠕動,2017年7月1日再次受強降雨影響坡體失穩滑動,坡體表面開裂、前緣鼓脹,后緣地表路面沉降、開裂變形?,F場調查前緣擋土墻未出現開裂破損,具有一定的抗滑能力,勘察揭露的滑帶連續分布,滑動面完全貫通,滑坡目前處于滑動變形階段。

(4)變形方式:滑坡后緣裂縫切割角度大,前緣裂縫具鼓脹特征,表示地面變形由深部逐步向地表發展,滑坡屬于推移式滑坡。

3.1.2變形發展趨勢分析

經穩定性計算,永州市瀟湘公園南側滑坡天然狀態下處于欠穩定,暴雨工況下處于不穩定狀態?;吕鄯e的變形一旦超過擋土墻結構和坡體允許變形量,滑坡將沿前緣剪出,產生大范圍滑移變形。

3.2既有防治工程評述及治理方案建議

3.2.1既有治理工程評述

(1)擋土墻工程:滑坡前緣為兩階梯狀的混凝土平臺,平臺之上建有樓體,樓體與切坡之間修筑了擋土墻,總長103m,為直立墻,墻寬0.6m,墻高3.2m?,F場調查,該擋土墻墻體未開裂,目前擋土墻能承受滑坡的推力。

(2)截、排水溝工程:人類工程切坡后,擋土墻上部坡體修筑了一道截水溝,總長75m,頂寬0.3m,底寬0.3m,深0.50m。該截水溝截水效果較好,降雨后能及時排走匯集的地表水,水溝未堵塞,無積水留存。目前該截水溝北側部分開裂,輕微變形、傾斜?;聟^東部靠南側修筑了的排水溝,經調查,排水溝北部沖毀,降水后匯聚到坡面裂縫及沖溝向坡腳方向排泄。

3.2.2治理工程方案布置原則

(1)準確界定滑坡工程安全等級,并以此作為地質災害防治工程設計基準點。

(2)地質災害防治設計必須與社會經濟與環境發展相適應,與市政規劃、環境保護、土地利用、建設規劃相結合。

(3)地質災害防治設計方案均應滿足永久性地質災害防護設計的有關規定。

(4)地質災害防治設計必須滿足在最不利荷載和工況作用下,能處于正常使用極限狀態。

(5)防治設計一次治理,不留后患。

(6)采用動態設計,信息法施工。

(7)治理工程措施應充分吸取當地成功的治理經驗,做到方案可行、技術可靠、經濟。

(8)防治工程結合現場條件,充分利用土地,避免重復工程,節省投資。

(9)永久治理,為坡體下方受威脅居民排除安全隱患。

3.2.3治理工程設計參數建議

根據本次勘查結果,參照《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T 0219-2006)及《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2013)的有關規定??够乞炈惆踩禂等?.10;抗傾覆驗算安全系數取1.60。設計參數選取地區經驗值,取值如下:

3.2.4治理方案建議

根據滑坡的分布范圍、變形特征、誘發因素、穩定現狀與趨勢等,結合其危害與威脅對象,滑坡的防治方案主要采用鋼管樁、樁板式抗滑樁支擋,前緣擋土墻加固、格構錨固及截排水相結合的型式,并進行長期監測,以確?;麦w長期穩定。具體方案如下:

(1)坡面削坡卸載:清除塌方及具明顯滑塌趨勢的土方;

(2)鋼管樁:坡體中上部設置1排鋼管砼微型樁,橫向貫穿整個滑坡體;

(3)樁板式抗滑樁:坡體中下部設置1排樁板式抗滑樁;

(4)擋土墻:于滑坡前緣修筑擋土墻及加固原來的擋土墻;

(5)截、排水:坡體切坡平臺靠坡體修筑橫向截水溝,順坡方向修筑縱向排水溝,完善滑坡區排水系統,引導地表水迅速排離斜坡;

(6)削坡后坡面格構錨固工程;

(7)生物措施:削坡后坡面植草皮,防止水土流失并兼顧美化環境;

(8)監測:監測措施主要是在治理前、治理中和治理后開展地質災害巡查和監測,檢查邊坡穩定性情況和施工質量及治理效果。

結語:

綜上所述,為滿足經濟建設的需要,很多地方不得不開山造地,天然地形地貌改變,水土流失嚴重,易誘發滑坡災害,嚴重威脅當地居民生命財產安全。針對滑坡地質災害必須做好勘查工作,通過定性分析和定量計算,結合立地條件因地制宜確定綜合治理措施,提高滑坡長期穩定性,保證區域社會安全可靠運行。

參考文獻:

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[2]咸玉建,郭炳躍,梁聰,戴俊成,張璟.宿遷市韓山堆填土滑坡穩定性分析與治理設計[J].江西理工大學學報,2020,41(01):1-7.

[3]張業果,陳治安.淺談滑坡工程勘查與防治方法[J].冶金與材料,2019,39(02):65-66.

[4]謝燕光.邊坡滑坡工程治理的地質勘查及防治策略[J].資源信息與工程,2018,33(03):158-159.

作者簡介:

周靈仟(1987.03.05-),本科,工程師,主要從事水工環地質、礦產地質工作。

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