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黄土滑坡的特征及防治对策分析

2021-10-25刘刚史继辉

科技研究·理论版 2021年11期
关键词:机理防治措施因素

刘刚 史继辉

摘要:近年来)随着经济的发展和各种资源开发和工程建设活动的加剧,黄土滑坡频率呈现增加的趋势,对人民群众的生命和财产安全构成严重的威胁。为有效缓解黄土滑坡带来的危害,本文对黄土滑坡灾害的诱发因素及形成机理进行了简要阐述,并提出主要的防治措施,希望对黄土滑坡地质灾害的防治工作带来有积极的现实意义。

关键词:黄土滑坡;因素;机理;防治措施

黄土滑坡是指在厚层黄土高边坡地段土体在重力作用下沿软弱面整体下滑的现象。滑坡边界多呈半圆形或弧形,破裂壁呈陡坎,有较陡的滑动面,常发生于40。C60。的黄土谷坡上部或谷坡最下部。滑坡发生后,稳定坡面为35。左右,多发生于地下水溢出处。

黄土滑坡是特定地质地理环境下的一种灾害,以其对人类的危害性.灾害过程的复杂性和对其研究的迫切性.严重制约着区域经济的发展。形成滑坡的主要地质因素包括地质构造.地层岩性.地形地貌.岩土体结构特性.地下水及新构造活动等条件。而形成滑坡的非地质因素主要包括大气降水.人工开挖.爆破以及地下开采的人类工程活动等因素,对斜坡的变形破坏也起着重要的诱发作用,在不同因素的作用下,斜坡一直处于不断发展和变化之中。一般情况下,其水平位移大于垂直位移,下落速度相对较慢,下落过程中自身整体性较完整,但对其运行轨迹沿途破坏性较大。

1、黄土滑坡的形成机理

滑坡机理研究是开展滑坡灾害预测预报和进行防治的基础,黄土滑坡的形成过程可分为以下几个过程。

蠕动—拉裂階段在自然和人为双重因素的影响下,斜坡部分土体的强度逐渐减弱,最终因抗剪强度小于剪切应力而发生变形,在自重作用下,坡体开始向临空方向蠕动,其后缘处于拉应力状态。当拉应力超过后缘坡体的抗拉强度时,便产生拉裂,坡面表现为断续的拉张裂缝,为地表水的渗人提供了条件,导致蠕动变形加剧,拉裂向下逐渐加深。随着坡体的进一步蠕动,坡面上的拉张裂缝不断扩展.加长,坡体两侧也相继出现剪切裂缝,滑体的雏形基本形成。

滑动—破坏阶段拉裂逐渐加深,待坡体的软弱带全面贯通后,坡体后缘段便以一定推力推动主滑段。当此推力加上主滑段自重分力的共同作用,使主滑带面上的剪切力大于其自身的抗剪力时,坡体便开始整体向下滑动,前一级牵引着后一级,同时后一级滑体也推挤前一级滑体。

逆掩—压密阶段在滑体滑移的过程中,前缘坡体选择最能消除剪应力的面,以最易散能的方式不断挤出。由于前缘地形平缓,不具有明显的临空高度,所以大多数坡体选择坡内缓倾的面,以逆掩形式,沿最小阻力的地带挤出,表现为地面隆胀.路面缩窄等破坏形式。

经历上述三个过程后,坡体在滑动面摩擦阻力的作用下,逐渐趋于稳定。滑动面附近的土体,由于压密,固结程度提高,整个滑坡的稳定性也有所提高。

2、黄土滑坡的影响因素

总体上来说,黄土滑坡一般多发于土体比较破碎.疏松,地形起伏变化较大,植被覆盖较差的地区:一些山区丘陵和工程建设活动.矿石开发剧烈的地区,通常也是滑坡多发地带。滑坡发生的主要诱发因素∶

(1)地形地貌及地层岩性

陕北地区分布有大量的黄土陡崖.陡坡,其高度.坡度以及临空面,为滑坡的形成提供了最基本的客观地形条件。黄土滑坡多发育于遭受侧向侵蚀和冲沟深切的黄土斜坡带.黄土梁间凹地及黄土源边等。黄土中的古土壤以粘粒成分为主,并与黄土成层分布,产状倾斜,易顺层产生滑动,黄土层的下伏基岩,主要为石灰岩.砂岩.泥岩以及三趾马红土,石灰岩和砂岩透水性较差,起着相对隔水的作用,形成黄土滑坡的滑床,泥岩遇水呈泥状,顺层流动,形成良好的滑动界面,黄土与红土间往往具有顺坡向分布的泥质软弱带或岩土界面。这些软弱带的埋深,在很大程度上决定了滑坡体的规模,其形状直接控制着滑坡体的稳定状态,成为导致黄土滑坡的基本控制因素。

(2)斜坡土体及其结构特性

陕北地区黄土层堆积比较完整,根据勘探资料和黄土剖面调查,陕北地区第四纪黄土层堆积在起伏不平的基岩剥蚀面上,在黄土层中,02老黄土层分布比较广泛,并含有密集的红色古土壤。黄土结构疏松.多孔隙.垂直节理发育.遇水易崩解,具有湿陷性和软化性,所有这些构成了黄土滑坡产生的静态背景。

(3)人类工程活动

黄土滑坡与人类工程活动关系甚为密切,工程建设过程中坡体稳定条件恶化,引发滑坡。堆载引起滑坡的主要出现在公路和矿山工程中。一方面是堆载不当导致老滑坡体复活,另一方面堆积物本身疏松,易发生破坏。一些矿区开发与保护不利,形成大量的地下采空区,导致不同程度的地面斜坡变形。

(4)大气降水及地下水

水是黄土滑坡最为重要的诱发因素,对大量降雨滑坡的研究表明,孔隙水压力的产生及水对土体强度的弱化都是导致滑坡发生的重要原因。暴雨对坡体稳定性的影响主要表现在∶雨水通过黄土垂直和侧向渗透,坡体的孔隙水压力增大.容重增加.基质吸力减小和产生击打力。地下水的活动为斜坡变形破坏提供了十分重要的动力条件。地下水沿裂隙面下渗并常在沟谷底部溢出,改变了斜坡的水文地质条件,一方面增加了斜坡土体的重量,对不稳定土体产生静水压力或动水压力及向上的浮托力:另一方面降低了斜坡体中软弱结构面的抗剪强度,并起着溶解.冲刷的作用,使不稳定土体和稳定土体之间的侧向摩擦力减小,降低了黄土斜坡土体的稳定性。

3、黄土滑坡的防治措施

黄土滑坡的防治要综合各方面的因素,坚持"以预防为主.防治结合.综合防治"的原则,科学合理地制定相应的治理方案,建立县.乡.村三级管理体系和监测网络体系,层层落实责任,搞好区滑坡区的动态监测工作,完善监测制度,切实做好滑坡防治工作,尽量减少滑坡带来的损失。在查明其工程地质条件的基础上,深人分析其稳定性和危害性,有针对性地采取相应的防治措施,主要包括∶

抗滑工程。主要有挡墙.抗滑桩.锚杆和支撑工程等,增大滑面的抗滑力。

排水工程。表里排水包括排除地表水和地下水。要拦截流人斜坡变形破坏区的地表水及地下水,同时排出滑坡体内的地表水和地下水。主要措施为设置截水沟.排水渠或盲沟等,将水引走。避免水进人坡体。

削坡卸荷。将较陡的边坡减缓或将滑坡体后缘的岩土体削去一部分,以降低滑坡体的下滑力,达到坡体稳定状态。

防冲护坡。黄土层的抗冲蚀性差,地表径流会造成河床的急剧下切,为滑坡的形成提供失稳条件。需要修筑导流堤并植树种草,有效保护生态环境和地貌环境,进而提高边坡的稳定性。

4、结束语

黄土滑坡对人类的生命财产危害性较大,因此全面准确地认识地质灾害的工程地质条件及其变化是展开地质灾防治的关键。但由于地质条件变化常具有隐蔽性.模糊性和复杂性等特点,因此在勘查过程中要全面准确地查明其地质条件的变化,并在施工过程中及时丰富和更新地质信息,开展动态设计和施工,使防治措施更具有针对性和有效性。因此我们要加大研究力度,不断探索和创新,采取多种手段对不同类型的黄土滑坡进行综合调查分析和试验研究,最大限度避免黄土滑坡给人们带来的灾害。

参考文献:

[1] 李晓芳,赵文博.黄土滑坡的形成机理与防治措施[J].科技创新导报,2012(15):93.

[2] 许领.戴福初.闵弘.黄土滑坡研究现状与设想[J].地球科学进展.2008.03:236-242.

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