淳安縣石林鎮(zhèn)茶園村農(nóng)民集聚點南側(cè)滑坡地質(zhì)災害防治技術(shù)思考
□ 淳安縣國土資源局 朱華平
滑坡是一種全球性的自然災害,危害性巨大,常給人們的生命財產(chǎn)安全造成極大威脅。淳安縣位于浙江省西部,地質(zhì)環(huán)境條件復雜,是全省地質(zhì)災害多發(fā)縣之一??h境內(nèi)巖層主要有白堊系、侏羅系紫紅色砂巖和分布較廣的奧陶系印渚埠組和長塢組泥巖,地質(zhì)環(huán)境脆弱,是滑坡的多發(fā)區(qū)。本文通過實例對滑坡地質(zhì)災害防治技術(shù)進行分析選擇,并對防治技術(shù)的發(fā)展前景進行了展望。
滑坡是斜坡巖土體沿著慣通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移地質(zhì)現(xiàn)象?;碌臋C制是某一滑移面上剪應(yīng)力超過了該面的抗剪強度所致?;鲁3=o工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生命財產(chǎn)造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災難?;聦︵l(xiāng)村最主要的危害是摧毀農(nóng)田、房舍、傷害人畜、毀壞森林、道路以及農(nóng)業(yè)機械設(shè)施和水利水電設(shè)施等,有時甚至給鄉(xiāng)村造成毀滅性災害。淳安縣石林鎮(zhèn)茶園村農(nóng)民集聚點南側(cè)滑坡于2014年發(fā)生,滑坡特征較清楚(見圖1),從平面看呈“圈椅狀”,主滑方向為352°,前緣標高約113.78-114.97米、后緣標高約140.50米,前后緣高差達26.72米,其水平投影長約64.0米,最寬處(在前緣)82.0米,后緣寬約42.0米,平均寬約62.0米,平面投影面積約3970平方米?;挛镔|(zhì)成分為粉質(zhì)粘土及碎石,滑動面以上厚度平均約11.0米,總體積在43600立方米左右,為小型中層牽引式土質(zhì)滑坡。
▲ 圖1 淳安縣石林鎮(zhèn)茶園村農(nóng)民集聚點南側(cè)滑坡全貌
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及鉆探勘查,該滑坡所處山體斜坡第四系洪坡積層含碎石粉質(zhì)粘土結(jié)構(gòu)稍密至中密,厚度較大,最大厚度可達19.50米,局部以粘性土為主,呈可塑至硬塑狀,遇水易軟化,呈軟塑至可塑狀,物理力學性能差,抗剪強度低。而下伏的全風化泥質(zhì)細砂巖透水性較好,易形成徑流層,雨季時大量雨水入滲土體,形成較大徑流,而與其接觸的含碎石粉質(zhì)粘土底部土體易被軟化,降低了抗剪強度,形成軟弱層。當坡腳開挖形成高陡臨空面后,巖土體失去支撐,在巖土體自重作用下,產(chǎn)生滑動變形,隨著坡體變形的加劇,可能在山體中上部產(chǎn)生拉張裂縫,進而加大了地表雨水的下滲速度,使得滑坡體變形進一步加劇,最終誘發(fā)滑坡體的整體失穩(wěn),形成滑坡。
該滑坡位于淳安縣石林鎮(zhèn)茶園村農(nóng)民集聚點南側(cè),滑坡體前緣緊鄰農(nóng)民集聚點幾十戶村民擬建新房,滑坡一旦產(chǎn)生滑動,將危及滑坡前緣農(nóng)民集聚點幾十戶村民的生命及財產(chǎn)安全。因此,對該滑坡的治理勢在必行,若不及時治理,一旦成災,不僅會造成巨大的經(jīng)濟損失及人員傷亡,而且會造成不良的社會影響。
1.治理滑坡應(yīng)因地制宜,綜合治理
依據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定對滑坡的治理要求,治理措施原則上可以考慮多種手段,如:削坡減載、抗滑擋墻、抗滑樁、灌漿改善滑帶土性質(zhì)等。各種治理手段各有優(yōu)缺點,具體見表1。
該滑坡所處山體現(xiàn)狀坡度較平緩,且第四系洪坡積層具有上厚下薄的特征,削坡減載對坡面的破壞較大,且可能引起上部坡體失穩(wěn),故削坡減載的治理效果不佳。
該滑坡滑動面以上土地厚度平均約11.0米,其滑動面較深,剩余下滑力較大,抗滑擋墻支擋的效果較差、且擋墻斷面與基礎(chǔ)埋深均較大,采取抗滑擋墻支擋不適宜。
根據(jù)鉆探揭露情況可知,本滑坡中等風化巖層埋深在10米左右,可考慮在前緣坡腳設(shè)置一排抗滑樁,以達到穩(wěn)定坡體的目的。
水為滑坡產(chǎn)生的重要誘發(fā)因素,因此滑坡區(qū)外圍設(shè)置截、排水系統(tǒng)尤為重要。
綜上分析,本次滑坡治理方法采用:前緣坡腳抗滑樁+截排水+裂縫封填+監(jiān)測的綜合治理措施。見表1。
2.滑坡治理方法
在滑坡前緣坡腳陡坎處設(shè)置一排抗滑樁,共布置13根樁,抗滑樁截面2.0米×2.0米,樁中心距為6米,樁頂高程均為122.0米??够瑯渡钊胫械蕊L化泥巖連續(xù)深度不小于3米,樁底計算時按固定支承處理,樁長15-21米、平均按17米考慮。
為加強抗滑樁的整體剛度,提高其抗滑阻滑性能,樁頂設(shè)置一道壓頂梁,長度74米,高1.0米,寬2.0米,混凝土強度等級為C30。
在滑坡后緣設(shè)置“梯形”斷面截水溝,上口凈寬0.60米、下口凈寬0.50米、凈深0.50米,壁厚0.15米。
3.滑坡治理效果
通過對該滑坡實施前緣坡腳抗滑樁+截排水+裂縫封填+監(jiān)測的綜合治理措施,使滑坡達到了穩(wěn)定,2016年淳安縣出現(xiàn)了多輪強降雨,治理后的滑坡未出現(xiàn)滑動跡象,防治效果顯現(xiàn),徹底消除該滑坡隱患,保障了滑坡前緣茶園村農(nóng)民集聚點安全,得到社會好評。
滑坡災害形成機理復雜,其防治技術(shù)選擇的影響因素很多,如何正確圈定滑坡范圍,確定滑坡特征、類型及發(fā)展趨勢,采取科學、先進、經(jīng)濟有效的措施仍需我們迸一步研究和深索。本次滑坡采取了前緣坡腳抗滑樁+截排水+裂縫封填+監(jiān)測的綜合治理措施,治理目的明確,效果也很好。
各類滑坡形成機制多種多樣,地質(zhì)條件也變化多樣,根據(jù)收集的文獻資料及工程技術(shù)水平,對滑坡防治的研究發(fā)展方向展望如下。
進一步研究排水對滑坡穩(wěn)定的作用機理;建立滑坡災害防治工程數(shù)據(jù)庫和專家模糊決策系統(tǒng)。
開發(fā)和應(yīng)用新材料和新構(gòu)件,諸如抗腐蝕抗生物化學作用的加筋新材料、防腐蝕可再拉張的錨索、高強度高耐久可提供較大抗滑阻力的護坡構(gòu)件等。
采用新技術(shù)和新方法勘察與預測滑坡體及其穩(wěn)定性,如遙感法、物探法、GPS技術(shù)、北斗及現(xiàn)代測試手段。
開發(fā)應(yīng)用新工藝和新方法,諸如能提供較大阻滑力且施工便捷的高強度預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)錨固方法,用高強度預應(yīng)力抗滑樁及錨拉抗滑樁作大厚度高推力滑體的支擋結(jié)構(gòu),用于滑坡內(nèi)部加固的多種新型灌漿方法等。
研究開發(fā)與環(huán)境相協(xié)調(diào)、與土地利用相結(jié)合、與社會效益相聯(lián)系的治理方法,各類治理工程設(shè)計應(yīng)能做到充分考慮到環(huán)境復墾和綠化美化,治理后土地資源能合理開發(fā)與利用抗滑支擋結(jié)構(gòu)有可能作為建筑物承重結(jié)構(gòu)等。
通過對滑坡的形成條件以及影響因素等特征的分析,石林鎮(zhèn)南側(cè)滑坡采取了前緣坡腳抗滑樁+截排水+裂縫封填+監(jiān)測的綜合治理措施,滑坡治理后收效明顯,受到當?shù)厝罕娰潛P。該滑坡為小型中層滑坡,治理措施較復雜,對本地區(qū)類似滑坡的防治方案選取指導意義重大?;轮卫硎侄味喾N多樣,各有優(yōu)勢,我們總結(jié)出了以上許多目前對滑坡這種特大地質(zhì)災害的防治措施,同時也對未來如何用更先進的手段和措施整治做了簡單的說明?;碌刭|(zhì)災害危害極大,若不及時進行防治,將引發(fā)嚴重后果。因此,我們每一個人都應(yīng)該有預防滑坡的意識和治理滑坡的責任,為我們的子孫后代造福。
表1 滑坡主要治理手段特征一覽表