復(fù)雜地質(zhì)滑坡特征及穩(wěn)定性

【摘要】復(fù)雜地質(zhì)滑坡問題，一直都是巖土工程中最為重要的一個(gè)問題?；率亲顬槌Ｒ姷牡刭|(zhì)災(zāi)害的一種類型，滑坡的出現(xiàn)，主要是由于各種不確定的因素造成的，其中，既有外界因素，也有坡體自身的地質(zhì)條件、水文條件的因素。在自然狀態(tài)下，坡體處于穩(wěn)定的狀態(tài)，但在遭遇到暴雨或者人為活動(dòng)等外界因素的影響時(shí)會(huì)導(dǎo)致坡體出現(xiàn)失穩(wěn)進(jìn)而滑動(dòng)。本文對(duì)復(fù)雜地質(zhì)滑坡特征及穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究，使得坡體出現(xiàn)滑動(dòng)之前，先采用加固措施，進(jìn)而保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地質(zhì);滑坡;特征;穩(wěn)定性

1、引言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平在不斷地提高，工程建設(shè)的數(shù)量及規(guī)模越來越大，復(fù)雜地區(qū)的高邊坡頻繁的發(fā)生滑坡現(xiàn)象，對(duì)人們的生命及財(cái)產(chǎn)的安全造成了威脅。在山區(qū)，滑坡問題越來越嚴(yán)重，山區(qū)內(nèi)出現(xiàn)滑坡災(zāi)害，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)和生活造成直接地影響。因此，應(yīng)對(duì)滑坡進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探，通過對(duì)地質(zhì)勘探資料的分析，掌握滑坡的基本特征，了解影響滑坡穩(wěn)定性的影響因素，制定出科學(xué)有效的預(yù)防措施。

2、滑坡案例

隨著城市化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，建筑工程數(shù)量不斷增多，工程施工，直接影響著坡體的穩(wěn)定性?；掳l(fā)生于湖南省某市，位于湖南省東南部，地形地貌比較復(fù)雜，主要以山地丘陵為主，地勢(shì)東南高，西北低。由于該區(qū)域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候，四季分明，在夏季的時(shí)候，經(jīng)常有暴雨天氣，雨量充沛，勘察期間，發(fā)現(xiàn)地下水較豐富，該區(qū)域的特征結(jié)構(gòu)為，殘積土層，碳質(zhì)頁(yè)巖以及石灰?guī)r，殘積土層，結(jié)構(gòu)較松散，孔隙率大，滲透性強(qiáng)，蓄水能力差，殘積土下部結(jié)構(gòu)較為緊實(shí)，為相對(duì)隔水層。地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，斷層及褶皺較多。該區(qū)域年降雨量較多，大氣降水通過滲透，從東部的低洼處流出，形成間歇性的地表水。此外，導(dǎo)致該滑坡出現(xiàn)的主要原因，還是因?yàn)楦浇^(qū)開發(fā)建設(shè)時(shí)，開挖坡腳致使山坡的穩(wěn)定性下降，發(fā)生滑坡的區(qū)域，曾多次出現(xiàn)滑坡的現(xiàn)象。此次滑坡長(zhǎng)六十米，坡底長(zhǎng)一百九十米，坡腳臨近處是新建住宅小區(qū)，坡頂長(zhǎng)一百八十米，滑坡區(qū)最大高差在四十米左右，滑坡體形態(tài)呈上部陡，中下部緩，整體呈圓弧狀。滑坡的坡頂處仍有多處裂縫，有擴(kuò)大的趨勢(shì)，所以應(yīng)給予及時(shí)的治理，否則對(duì)周圍地區(qū)的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重地威脅。

3、滑坡災(zāi)害形成的條件

滑坡是指斜坡上巖、土體，由于環(huán)境的改變或影響，在以重力為主的力的作用下，沿著一定的滑動(dòng)面（帶）整體下滑，其主滑段的垂直位移與水平位移之比與滑動(dòng)帶傾斜值一致的坡體變形?；滦纬傻臈l件一般主要分為：地質(zhì)條件、地形地貌、氣候、徑流條件、人類工程活動(dòng)、地震。

3.1地質(zhì)條件

地質(zhì)條件分為地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造兩部分。

（1）地層巖性;在巖土層中，必須具有受水構(gòu)造、聚水條件和軟弱面（該軟弱面也是有隔水作用）等，才可能形成滑坡。

巖土結(jié)構(gòu)比較松散，抗剪強(qiáng)度及風(fēng)化能力較低的，例如：黃土、紅黏土、粉質(zhì)黏土、頁(yè)巖、泥巖、煤系地層以及軟硬相間的巖層坡體，在水的作用下，性質(zhì)極易發(fā)生變化，導(dǎo)致滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)。案例中的區(qū)域主要為殘積土，空隙較大，殘積成因，手捻粗糙感，含礫石，礫石的成本是風(fēng)化的頁(yè)巖，顆粒大小不一，少量夾有頁(yè)巖殘留體，該圖層遇水后易崩解，厚度變化較大。

（2）地質(zhì)構(gòu)造：巖體構(gòu)造和產(chǎn)狀對(duì)山體的穩(wěn)定，滑動(dòng)面的形成、發(fā)展影響很大，一般堆積層和下伏巖層接觸越陡，則其下滑力越大，滑坡產(chǎn)生的可能性也越大。

當(dāng)斜坡上的巖土體，受構(gòu)造面的切割分離，處于不連續(xù)的狀態(tài)下，出現(xiàn)彎曲或者傾斜，出現(xiàn)曾間錯(cuò)動(dòng)，層間的軟弱夾層在剪切力的作用下，形成剪切帶，地質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到了破壞，縫隙增加，透水性變強(qiáng)，長(zhǎng)期受雨水的沖刷及風(fēng)化的作用，巖體會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，這為巖土體的滑動(dòng)創(chuàng)造了條件，再加上降雨時(shí)雨水的滲入，加劇了滑坡的產(chǎn)生。

3.2地形地貌

從局部地形可以看出，下陡中緩的山坡和山體上部呈馬蹄形的環(huán)形地形，且匯水面積較大時(shí)，在坡積層中或沿基巖面易發(fā)生滑動(dòng)。

3.3氣候、徑流條件

（1）氣候條件

氣候條件主要指大氣降水，如暴雨情況，大量雨水沿孔隙、裂縫滲入巖土體中，增加了巖土體的自重，同時(shí)降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度和層間的結(jié)合力，為坡體的滑動(dòng)變形提供了有利條件。大部分的滑坡都發(fā)生在雨季，且都具備大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑的特點(diǎn)。

案例滑坡出現(xiàn)的區(qū)域，屬于亞熱帶濕潤(rùn)氣候，春夏秋降雨量較大，且滑坡發(fā)生的季節(jié)多為雨季，雨水的沖刷，坡體含水量的增加，為碳質(zhì)頁(yè)巖的軟化提供了條件，降低了滑面的抗滑力，增加了滑坡體的下滑力。

（2）地表水作用

地表水作用主要包括地表水的下滲、河流對(duì)坡腳的沖刷和潛蝕。地表水的下滲會(huì)增加坡體自重，降低坡體內(nèi)部的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，而河流對(duì)坡腳的沖刷和潛蝕，則將消減坡體前緣的阻擋作用。

（3）地下水作用

坡體內(nèi)部地下水位的變化會(huì)引起坡體自重、巖土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)以及靜水壓力、動(dòng)水壓力的變化，從而導(dǎo)致坡體的發(fā)生滑動(dòng)變形破壞。

3.4人類工程活動(dòng)

人為的破壞邊坡坡腳、破壞自然排水系統(tǒng)等人類工程活動(dòng)都有可能引起滑坡。如修建公路、鐵路、依山修建房屋廠房等工程時(shí)，對(duì)斜坡坡腳進(jìn)行挖掘，同時(shí)還增加了坡體的荷載力，導(dǎo)致斜坡原有的穩(wěn)定性遭到破壞，再加上坡體的下部失去支撐進(jìn)而誘發(fā)坡體出現(xiàn)下滑的現(xiàn)象。

該滑坡發(fā)生的區(qū)域，曾多次發(fā)生滑坡，工程建設(shè)的進(jìn)行，坡體開挖力度較大，導(dǎo)致前部處于臨空狀態(tài)，導(dǎo)致后部失去支撐而出現(xiàn)滑動(dòng)。

3.5地震

發(fā)生地震時(shí)，在地震力的作用下會(huì)破壞斜坡坡體內(nèi)部原有的應(yīng)力平衡，從而引起滑坡。

根據(jù)上述的分析和總結(jié)，湖南省某市發(fā)生的滑坡形成條件主要為：地層巖性條件、地形地貌條件、大氣降水、地下水作用以及人類工程活動(dòng)。

4、滑坡的特征、類型及分類

滑坡根據(jù)其滑體的物質(zhì)組成，形成原因及滑動(dòng)形式等，可分為各種類型，其具體分類如下：

根據(jù)上表，湖南省某市發(fā)生的滑坡為牽引式中層中型滑坡。該區(qū)域由于曾發(fā)生過滑坡，前部因工程施工開挖后形成臨空，坡體發(fā)生蠕變，導(dǎo)致后緣產(chǎn)生裂縫，再加上地表水的滲入，影響了滑坡的抗剪強(qiáng)度，下滑力增大，后部在失去支撐后，出現(xiàn)滑動(dòng)，從而形成了牽引式的滑坡。

5、滑坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)是在對(duì)地質(zhì)體充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)滑坡作用機(jī)理的研究，從而得出的定性和定量評(píng)價(jià)結(jié)果?；略u(píng)價(jià)方法可分為：定性分析法、定量分析法（數(shù)學(xué)模型法）、不確定性分析方法、確定性與不確定性方法的結(jié)合、物理模擬方法。非確定性方法主要有模糊數(shù)學(xué)分析法、灰色理論分析法、灰色模糊綜合法以及概率分析法等;確定性分析法包括解析法和數(shù)值分析法。其中解析法主要是基于極限平衡理論的剛體極限平衡分析法。

5.1定性評(píng)價(jià)方法

定性評(píng)價(jià)方法是分析影響滑坡穩(wěn)定性的主要因素、失穩(wěn)的力學(xué)機(jī)制、變形破壞的可能方式及工程的綜合功能等，對(duì)滑坡的成因及演化歷史進(jìn)行分析，以此評(píng)價(jià)滑坡穩(wěn)定狀況及其可能發(fā)展趨勢(shì)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是綜合考慮影響滑坡穩(wěn)定性的因素，快速的對(duì)邊坡的穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。常用的方法有成因歷史分析法、工程地質(zhì)類比法以及赤平投影圖解分析法。

5.2定量評(píng)價(jià)方法

定量評(píng)價(jià)是基于力學(xué)計(jì)算方法進(jìn)行的。常用的斜坡穩(wěn)定性定量評(píng)價(jià)方法有剛體極限平衡法、有限單元法和破壞概率法等。而其中極限平衡法在工程中應(yīng)用最為廣泛。

6、滑坡防治的措施

滑坡整治工程大致分為減滑工程和抗滑工程兩類。減滑工程的目的在于不改變滑坡的地形、土質(zhì)、地下水等的狀態(tài)，即通過改變滑坡體自然條件，而使滑坡運(yùn)動(dòng)得以停止或緩和?？够こ虅t在于利用抗滑構(gòu)筑物來支擋滑坡體運(yùn)動(dòng)的一部分或全部，使其附近及該地區(qū)的設(shè)施及人民生命財(cái)產(chǎn)等免受危害。

滑坡防治的措施，應(yīng)根據(jù)滑坡的類型、規(guī)模，再結(jié)合滑坡區(qū)的實(shí)際地質(zhì)條件、水文條件，進(jìn)行綜合性的設(shè)計(jì)。在確?；抡w穩(wěn)定的條件下，治理的方案也應(yīng)與市政規(guī)劃，環(huán)境保護(hù)及土地的利用相結(jié)合。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，滑坡災(zāi)害，是山區(qū)中常見的自然災(zāi)害，具有較強(qiáng)的突發(fā)性及破壞性。引起滑坡的因素也較多，因此在滑坡的治理過程中，應(yīng)對(duì)滑坡的形成機(jī)制重點(diǎn)分析，并結(jié)合滑坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，采取有效的治理措施確保滑坡的穩(wěn)定性，減少滑坡災(zāi)害對(duì)人類及社會(huì)帶來的損失及不良影響。

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作者簡(jiǎn)介：

何龍（1988.09-），男，土家族，湖南保靖人，本科，水工環(huán)中級(jí)工程師，主要從事巖土工程勘察工作。