滑坡勘查中的关键技术问题研究
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- 关键字:滑坡勘查,工程布置 smarty:/if?>
- 发布时间:2016-01-28 16:13
摘要:切坡建房、公路修建边坡开挖等工程建设,常引发滑坡灾害。滑坡是一种严重的地质灾害,它会造成交通中断、河道堵塞、厂矿毁坏、村庄和农田被破坏,造成人员伤亡和重大的经济损失。在库岸、公路等工程建设中,滑坡灾害始终制约着工程的发展,给工程的安全带来极大的威胁。本文从滑坡勘查工程的布置、如何取样及滑动机理的分析与确定三个方面对滑坡勘查中的关键技术问题作了浅析。
关键词:滑坡勘查;工程布置;取样;机理;确定
一、什么是滑坡以及滑坡勘查
滑坡指在重力作用下,当斜坡的局部稳定性受到破坏后,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面会向下做整体滑动,这个过程与现象就是滑坡。根据行程的阶段,滑坡可分为不同阶段,具体有微滑动变形、强滑动变形、弱变形、强变形、变形以及蠕动、滑动、稳定等。这些阶段都各自具有一些危害性因素,这些因素会影响工程正常进展。因此,使得滑坡具有变形破坏的潜在威胁。斜坡倾倒以及滑落下大量的岩土堆积物时,交通就会中断,村镇被埋没,江河堵塞以及水库淤填等,酿成巨大灾害。因此,为了消除这些危害性因素,提高滑坡工程的质量,有必要对滑坡进行勘查和治理设计。
二、滑坡勘查中的关键技术问题
(一)如何取样
滑坡及其周边的地质环境条件测绘应包括下列内容:区内褶皱、断层、节理的性质、产状、组合延伸状态、发育程度;滑坡体物质组成及类型、颗粒成分、结构特征、密实程度、软弱夹层及滑体物质来源;可能形成滑动面(带)的层位、位置及主滑方向;滑体周边的地层岩性、产状、厚度、风化状态、岸坡结构、软硬岩层的组合与分布,软弱破碎带的展布及特征,以及层间错动带的分布,含水情况。
土样采集位置应选择布置在滑坡主勘探线上。在控制性勘察阶段,滑带土和滑体土数量都不应比6组少。在详细勘察阶段,滑带土和滑体土数量不要低于9组,而且,不应少于勘探点总数的1/5。应取原状土样进行滑动带试验。当原状土样无法采取时,可取保持天然含水量的扰动土样做重塑样试验。滑带土的C、φ值测试采用与滑坡受力条件相似的室内快剪、饱和快剪或固结快剪、饱和固结快剪,获得峰值及残余值抗剪强度。
滑坡(或地质条件相同且相邻的几个滑坡)直剪试验点不宜少于6个,不应少于3个。当难以取得原状土样时,大面积直剪试验不应少于6个。每个试验点试件数量对土样宜为5件,不应少于3件;对岩样宜为7件,不应少于5件。中型以上滑坡对其滑动面(带)必须进行2~4组原位大型抗剪强度试验。基岩不同岩组常规物理力学试验,各3组;进行地下水及地表水化学简分析及混凝土侵蚀试验,3~5组;中型以上的滑坡应根据实际情况进行注(抽)水试验不少于2组,以获得堆积体含水层的渗透系数。
(二)滑动机理的分析与确定
滑坡是斜坡的局部稳定性受破坏,在重力作用下,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象。滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象,滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。
发生滑坡是诸多内因和外因相互作用的结果。内因主要包括地质构造和岩土的物理力学性质:对于破碎断层、节理发育、褶皱倾斜、岩层与线路走向接近的大倾角岩层,是滑坡发生频率高的地质构造;同时地层的岩土物理力学性质也是引起滑坡产生的重要因素,如泥页岩、云母岩、风化岩、富含有机质的易水化岩石,以及松软粘土、人工松散堆积层,因其水稳性和自身粘结强度都较差,就较容易发生滑坡。滑坡发生的外因一般有:积水渗水、地下水变化、人工挖采破坏了原有的地层内应力平衡构造、较大的荷载或冲击振动能量等。
影响滑坡的主导因素有地层岩性、地层结构、地形地貌等。影响滑坡的诱发因素有雨水、人类工程活动、乱砍滥伐破坏植被、地震。
滑坡勘察应查明滑坡的范围、规模、地质背景、性质及其危害程度,分析滑坡的主次条件和滑坡原因,并判断其稳定程度,预测其发展趋势和提出预防与治理方案建议,提出是否要进行监测和监测方案。
滑坡勘察的范围应包括滑坡及其邻区。勘察区后部应包括滑坡后壁以上一定范围的稳定斜坡或汇水洼地,勘察区前部应包括剪出口以下的稳定地段,勘察区两侧应到达滑体以外一定距离或邻近沟谷。涉水滑坡尚应到达河(库)心或对岸。
滑坡勘察应以地质测绘与调查、钻探、井探、槽探为主,必要时,尚应采用洞探和物探。
滑坡地质测绘平面图比例尺宜采用1:500~1:2000,应根据滑坡面积、滑坡地质环境复杂程度、防治工程等级和滑坡治理工程设计的需要进行选择。当滑坡防治工程等级为一级或滑坡地质环境复杂或滑坡平均宽度小于500m时,应取1:500。剖面图比例尺宜采用1:200~1:500。
滑坡地质测绘与调查应查明滑坡区的自然地理条件、地质环境、滑坡各种要素特征和滑坡的变形破坏历史及现状,并对滑坡成因、性质和稳定性作出判断。滑坡自然地理条件调查应以搜集资料为主,其内容应包括滑坡所处地理位置(地理坐标)、行政区划、滑坡区的交通状况、气象水文(尤其是降雨、河流或水库水位)、区域经济状况。滑坡地质环境调查的内容应包括地形地貌、地质构造、新构造运动、地震、地层岩性、水文地质条件。应在收集分析区域地质和前人已有勘察资料的基础上,对外围进行必要的核查。滑坡地质测绘应识别滑坡特征和滑坡要素,根据地形特征及地面裂缝分布规模等情况判定滑坡范围、主滑方向及主滑线。对能够观察到的滑坡要素和异常地质现象,以及能反映滑坡基本特征的地质现象,应有地质观测点控制。滑坡地质测绘应从地形地貌、地层岩性、地质构造、地震、地下水等基本条件,降雨、地表水等自然因素及边坡开挖、堆填加载、采石采矿、水库渠道渗漏等人为因素多方面对滑坡的成因、性质作出分析判断。滑坡地质测绘应从滑坡体上的微地貌特征、植物生长情况、建构筑物变形破坏情况、地面开裂位移情况及井泉动态变化等方面对滑坡的稳定性作出宏观分析判断。
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陈秋伶 海涯