大学路附近山体崩滑体形成机理及防治

(整期优先)网络出版时间:2019-11-21
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大学路附近山体崩滑体形成机理及防治

陈杰鄢圣格

湖北文理学院土木工程与建筑学院湖北襄阳441053

摘要:湖北文理学院大学路附近山体岩土边坡,每当大雨和暴雨时,山体表层局部出现崩滑体,影响环境、堵塞坡下排水沟及危及过往行人和车辆安全。在经现场调研基础上,分析了大学路附近山体崩滑体的形成原因、破坏形式及形成过程,提出了安全、经济的防护方法。

关键词:大学路;崩滑体;形成机理;防护

崩滑体是滑坡和崩塌的统称。山体滑坡(landslides)是指山体斜坡上某一部分岩土在重力(包括岩土本身重力及地下水的动静压力)作用下,沿着一定的软弱结构面(带)产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象。崩塌是指陡峻斜坡上的岩、土体在重力作用下突然脱离坡体向下崩落的现象。崩滑体是一种地质灾害,一旦发生将会给人们带来危害和不便。大学路附近山体土石边坡每当大雨和暴雨时,从已建挡墙上部大量泥水下泄,山体表层局部出现崩滑,影响公路环境、堵塞坡下公路排水沟及危及路上车辆行人安全,因此,深入研究大学路附近山体边坡在降雨作用下的形成机理并对它进行有效的防治是非常重要的。

1.大学路附近崩滑体形成机理

1.1崩滑体形成因素

通过实地调查研究,发现大学路附近崩滑体形成的因素主要有地形条件、气候条件、岩性条件、生物影响及不合理的人为活动等因素。

(1)地形条件。以湖北文理学院校门路段为起始点,其东北方向1.2km大学路路段为山体病害的多发路段,该路段西北方向的山体是以裸露的石灰岩为主的山体,高约12.5m,裸露岩壁与地面接近于垂直。东南方向的山体则是以粉质粘土且内部包含有碎石的重体为主的山体,山体高约6.8m,坡度较大,约为60°。由于边坡的坡度较陡,使得山体稳定性变差,更容易发生崩滑。

(2)气候条件。隆中地区的气候雨量充沛,雨热同季,冬季室外温度低,温差比较大。雨水流渗入坡体,加大孔隙水压力,增大岩土体质量,同时软化岩、土体,降低抗剪强度破坏岩体平衡,促发危岩体崩落。当雨水量过大的时候会占据土体和岩体之间的缝隙,而且会带走一部分上层松软的土体,还有部分碎石,水头上涌形成地下水动水压力,导致滑体下滑力增大,从而促使或诱发滑坡的发生。

(3)岩性条件。节理发达的块状或层状岩石,如石灰岩,花岗岩,砂岩,页岩等均可形成崩塌[1]。厚层硬岩覆盖在软弱岩层之上的陡壁最易发生崩塌。大学路的山体坡度陡,岩石破碎,有砂岩,石灰岩,泥岩,软弱夹层在中间,一旦遇到下雨天气时,岩石就会发生分化,经过长时间的分化,上部的岩石容易脱落,最终从山体上滚落下来。

(4)生物影响。大学路一侧山体植被丰富,生长茂盛,部分树根会占据土体和岩体之间的缝隙。随着树根的不断生长,岩体和土体之间的缝隙会不断的扩大,加上雨水的侵蚀会使得上层的土体会往下滑落而变得越来越。而且降雨往往伴随着大风,在风的作用下,树木的晃动会使滑坡松动,降低抗滑力,也会给滑坡一个向下的推力。

(5)不合理的人为活动。从山中间开挖建公路导致两侧山体的临空面坡度变大,因使坡体下部失去支撑,降低了危岩体的稳定性,容易有土体和碎石滑落,这也是形成大学路两侧山体产生崩滑的主要原因。

1.2崩滑体形成过程

大学路两侧山体发生崩滑灾害,与其地形,气候,地质,人为等因素紧密相关。根据实地调查研究,大学路附近的滑坡属于顺层式滑坡,并和地形,气候,人为因素有关。

大学路路段病害多发区域原为面体,由于交通通行方面的需要,将该山体开挖并在其中间修建了大学路,并且开挖土方量较大,导致山体临空面形成超过60度的陡坡,坡度变大,使得土壤结构变得疏松,抗剪强度和抗风化能力变低。下部的石灰岩在风雨等自然条件下易风化,附近山体的土体比较疏松,并且该地区雨量充沛,雨热同季,所以每当降雨时,滑坡体和滑坡面上常出现裂缝,从已建挡墙上部大量泥水下泄,山体表层局部出现塌方,裂缝方向和坡面方向一样,形成顺层式滑坡和崩塌。

2.大学路附近崩滑体治理措施

根据对大学路附近的山体崩滑体的形成条件,建议首先对已有危岩体进行清除,在此基础上用锚杆加挂网喷混凝土固定危岩体,从而达到减缓裂隙的产生和裂隙区的扩展,同时起到了加固山体的目的。并利用拦石网[2]将山体上方滑落的碎石以及泥土挡住保证过往行人以及车辆的安全。并在山体上方修建排水沟,使雨水通过排水沟渠排出,防止其渗透入土体内部,下雨的时候能降低雨水的压力。

2.1排除地表水和地下水[3]

崩滑体的滑动多与地表水和地下水有关,该地区降水丰富,因此在崩滑体的防治中应排除地表水和地下水,可以降低孔隙水压力和动水压力,减少水对滑坡岩土体的冲蚀和水的浮托力,增大岩土的抗剪强度等,从而增加岩土的稳定性。

(1)排除地表水。对于大学路附近的山体,可在山体上修筑截流排水沟,将山上的雨水引流到山下排水系统中,减小山上积水过多进入滑坡体,对于滑坡体内的地表水,要注意防止其渗入滑坡体内,使用排水明沟汇集起来引出滑坡体外,沟底及沟坡应以浆砌片石防护。

(2)排除地下水。滑坡体内地下水多来自滑体外,可采用截水盲沟引流疏干。对于滑体内浅层地下水,常用兼有排水和支撑双重作用的支撑盲沟截排地下水。

2.2修建抗滑挡土墙

抗滑挡土墙的主要作用是增加抗滑力,使滑坡不再滑动。大学路崩滑体可多采取重力式抗滑挡土墙,在墙背设置平台可以增强墙的稳定性和增大抗滑力,将基底做成逆坡或锯齿状。

2.3修建拦石网

拦石网是通过以钢丝绳等各类材料为主要构件,将其覆盖在坡体表面用来防止各种斜坡破面发生自然灾害的柔性安全防护方法。拦石网主要是利用各种钢丝绳来防止岩石掉落以保证安全。也可通过人工种植早木的方法绿化环境,可以运用于各种不同的地形,这种方法不会破坏岩体本身的平衡,也不会影响环境而且给人的视觉影响良好。而且这种栏石网防护方法发展也比较成熟,效果也比较好,比较经济适用。

2.4减载反压

可以适当减少大学路附近山体上的一些植被但不能盲目砍伐,将滑体上部岁碎岩、土体清除,可以减少滑坡体自重,降低下滑力;清除的碎岩、土体可堆筑在坡脚,起反压抗滑作用。这种措施施工方便、技术简单,在滑坡防治中广泛采用。

2.5灌浆法改善崩滑体的岩石性质

改善崩滑体岩土性质的目的是增加滑动面的抗剪强度,达到整治崩滑体的要求。

经过实地勘察大学路崩滑体可以用灌浆法[4]。水泥砂浆或化学浆液注入滑动带附近的岩土中,凝固、胶结作用使岩土体抗剪强度提高。对土体表面进行混凝土喷射罩面处理,阻止雨水从该面流入出体,同时在喷射罩面混凝土前应预留孔洞。孔洞应深入土体一定深度,在罩面混凝土喷射完成之后,通过灌浆的方式向孔洞中灌入水泥砂浆,通过土体内部孔隙使水泥砂浆自主渗入主体中,从而改善土质,对于土质坡面可以铺砌块石进行防护。

参考文献:

[1]王蓬勃.某高速公路滑坡成因分析及治理探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2013(22):00097-00097

[2]张倬元.滑坡防治工程的现状与发展展望[J].地质灾害与环境保护,2000,11(2):89-97

[3]罗爱.工程地质勘察过程中滑坡的识别及其解决措施[J].低碳世界,2014(11):165-166

[4]李翰庭.浅析灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].企业技术开发,2014,33(12):67-68