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浅析陕西滑坡形成条件及防治措施

作者:朱丽娟 孙昭 来源:科技风

摘 要:陕西省是我国滑坡灾害较为严重的省份之一,对陕西经济的发展和人们的生命、财产造成了较大的影响,通过分析陕西滑坡的形成条件,提出了一些防治措施。

关键词:滑坡;形成条件;防治措施

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象[ 1 ]。陕西省是一个受地质灾害影响较为严重的省份,主要有:滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降。而其中尤以滑坡最为发育,在陡坡地段据统计,全省有易发区20个,面积约12.5km2,占全省面积的60.8%,有各类滑坡17811处[ 2 ],例如,2015年8月12日,陕西山阳中村镇碾家沟陕西五洲矿业公司生活区突发一起特大型山体滑坡,在地面上形成了30余米高的滑坡体,滑坡体积达150万立方米以上,给人们生命和财产安全带来极大损失。

1 陕西滑坡的形成条件

滑坡成因很多,概括起来可分为内在和外在两大因素。内在因素起控制作用,主要包括地质构造、地形地貌、组成边坡的岩、土体类型及性质等;外部因素主要包括振动作用、水的侵蚀、风化作用、植被覆盖、人类活动等。

1.1 地质构造和地形地貌条件

边坡滑动的必然是组成斜坡的岩、土体被断层、节理、裂隙等各种构造面切割分离成不连续状态,且具备一定的坡度,才可能发生滑坡。所以,一般节理等构造面发育及前缘越开阔的山坡和工程建筑物的边坡等均易发生滑坡。陕西地形地貌复杂,包括陕北黄土高原、关中平原、和陕南秦巴山区,其中高原占45%,平原占19%,山地占36%[ 3 ],为滑坡提供了有利的地形。

1.2 岩土类型

一般说,各类岩、土都有可能构成滑坡体,陕西土质边坡多集中在陕北黄土高原地区,黄土塬、黄土丘陵和黄土梁边,关中盆地地区,黄土台塬边缘和高阶地前缘,且多为饱和-非饱和土黄土边坡,黄土质地疏松、孔隙多,垂直节理发育,渗水性强,可溶性物质较多,极易被流水冲刷侵蚀而形成沟谷,发生滑坡。在陕南秦巴山区,地质环境较为复杂,低山山麓缓坡,沟谷陡坡地段,堆积层滑坡事故频繁发生。

对于岩石边坡,其岩性直接影响边坡的稳定性。岩性是指岩石的化学、水理、力学和物理性质、这些性质的变化或改变,在一定程度上影响着边坡的稳定。硬质岩石质地坚硬,抗风化的能力强,抗剪强度较大,水对其岩性基本无影响,因此,硬质岩石边坡不易发生滑坡;泥质变质岩边坡,如千枚岩边坡、片岩边坡、页岩边坡等,岩性与硬质岩石边坡岩性相比较差,较易发生滑坡。陕西省岩质滑坡主要集中在片岩、千枚岩、片麻岩等较为发育的陕西秦巴山区和陕北南部,关中北部地中山区。

1.3 水文地质条件

地下水活动或者地下水位的上升是滑坡形成的重要因素。水潜蚀岩、土体,使得岩、土软化、重度增加,强度降低,尤其是在滑动面(带)上,此作用尤为明显。

1.4 人类活动的影响

随着经济发展,大规模的基础建设影响了地质环境,比如开挖坡脚修建房屋、建设工厂,开山修路、矿产开采等。

一方面,坡体失去支撑而发生下滑,另一方面,开山、建厂时的爆破震动形成滑坡,再一方面,长期的矿产开挖也可导致山体被掏空产生滑坡。

滑坡灾害频发的另一个重要因素是山体植被的乱砍滥伐。历史上的陕北植被茂密,近几十年,由于过度放牧和坡地耕种,造成植被环境十分脆弱。

农田灌溉的渗水、高位水池和排水管道等的漏水等也是导致滑坡的重要因素。

1.5 自然条件

陕西省是我国东部季风区的重要组成部分,水旱灾害频发。降水和地下水、农田灌溉的渗水、高位水池和排水管道等的漏水一样,都将会使边坡岩、土体的性质、构造等发生改变。所以,陕西省滑坡灾害多集中在6-9月份多雨期及陕北初春冻融时节。近几年,降水也有进一步增多的趋势,尤其随着局部极端天气的出现,也导致滑坡灾害频发。以下几个滑坡均与降雨有关。

8.12山阳山体滑坡,经认定,是由于山阳县地处秦岭隆升地带,大多山体是东西向山脉。山体长期受地质活动影响挤压、拉伸,使岩石产生了变化、沉积岩产生了变质。

此外,从地形上看,发生滑坡的地区山高沟深、地形较陡。加之该地区降水较多,滑坡山体为板岩结构,雨水浸泡后山体底部土质松散,岩石缝隙加大致大面积滑坡,但也不排除与采矿导致的山体结构变化有关系

2 滑坡的防治

一个滑坡的形成,往往不是单一因素的结果。例如8.12山阳山体滑坡,经认定,是由于山阳县地处秦岭隆升地带,大多山体是东西向山脉。山体长期受地质活动影响挤压、拉伸,使岩石产生了变化、沉积岩产生了变质。此外,从地形上看,发生滑坡的地区山高沟深、地形较陡。加之该地区降水较多,滑坡山体为板岩结构,雨水浸泡后山体底部土质松散,岩石缝隙加大致大面积滑坡,但也不排除与采矿导致的山体结构变化有关系。因此,必须对边坡做大量细致的调查分析工作,切合实际给出合理的防治措施。

2.1 建立边坡监测预警系统

为避免滑坡造成的危害,建立边坡监测预警系统,对边坡进行有效的安全监测,在发生滑坡前作出应急措施,是减轻地质灾害损失的有效手段。目前,监测方法也从简单的观测法发展到了GPS、TRD等高精度仪器监测法,同时广泛应用于滑坡的安全监测与预报[ 3 ]。2013年,陕西省在蓝田至商州高速庙边子边坡等地正式安装运行了首个高边坡远程实时监控系统,对边坡稳定性进行远程实时监测,预防高边坡突发灾害。

2.2 采取防护措施

2.2.1终止或减轻诱发滑坡的外部条件

1)截流排水。通过修建截水沟、排水沟、开挖渗井、设置排水渗管、实施排水钻孔,坡面夯实防渗等方式使得坡体外的水不进入坡体,坡体外的水能够排出

2)护堤削坡。消去滑坡体后缘土体,增加其前缘重量,减小坡度,恢复坡体平衡达到阻滑目的。

3)植被护坡。1999年开始,陕西省启动并实施了一批重点生态建设工程,包括综合治理生态环境、保护天然林资源、退耕还林、划定重点防护林、恢复天然草场、水土保持等。十多年来,生态建设工程取得了一定成效,园林地、草地及其他植被覆盖面积持续增加,至2015年,仅陕北地区覆盖率已达45.82%。

2.2.2工程支挡,阻止滑坡发展

通过修建抗滑桩、抗滑挡墙、实施锚固工程,提高支撑滑坡的推力。

1)抗滑桩:对于浅层和中厚层的滑坡,抗滑桩穿过滑坡体深入滑床,用以平衡滑体的滑动力,稳定边坡,此措施要防止打桩震动引起滑坡。

2)抗滑挡墙:用挡墙本身重量产生的抗滑力,阻止坡体滑动。

2.2.3改善边坡内部力学特性和物质结构

改善边坡内部力学特性和物质结构是为了改良土质,可采用直接拌和法或压力灌浆法加进某种材料以改变斜坡岩土体成分,或采用焙烧法,电渗法等改变土的结构状态,提高软弱土层的强度。

3 结语

为了防止滑坡灾害造成的损失,除了采取工程措施外,还需要广大群众提高防灾意识,相关部门继续完善防灾减灾的相关法律法规和标准,并遵循 “预防为主、防治结合、综合治理”的原则。

参考文献:

[1] 罗晓风.浅谈滑坡成因和防治措施.地下水,2011,33(4).

[2] 张子端,王建力,何潇,唐亮亮.陕西地质灾害形成条件与对策探讨.西安文理学院学报:自然科学版,2006,9(4).

[3] 孙果梅,况明生,曲华.陕西省主要地质灾害发育特点及防治对策.西安文理学院学报(自然科学版),2005,25(1).

[4] 康鹏.远程边坡监测数据自动采集系统开发.华北水利水电学院学位论文,2011.

[5] 张梁,张业成,罗元华等.地质灾害灾情评估理论与实践IMI.北京:地质出版社,1998.

[6] 赵法锁.西省地质灾害现状及防治对策.

[7] 徐张建,林在贯,张茂省.中国黄土与黄土滑坡.岩石力学与工程学报,2007,26(7).