黄土滑坡机理分析与防治对策
2020-06-13
来源:步旅网
2018年第41期河南建材2019黄土滑坡机理分析与防治对策谭文琦廖国骄(610051)成都理工大学黄土滑坡现象发生的越来越频繁。调查研究发现,摘要:在我国的黄土地区,近年来由于自然和人为原因,黄土滑坡具有滑动速度快、变形急剧、破坏力强等特点,这些特点使黄土滑坡灾害严重的限制了黄土地区区也危害了广大人民群众的生命财产安全。因此,如何解决黄土滑坡灾害问题,域经济的发展,成为当今黄土从降水、河流侵蚀、地震及人类活动四地区稳定和谐发展的重中之重。文章根据黄土滑坡不同的诱发因素,对不同成因导致的黄土滑坡形成机理进行了分析,并提出了黄土滑坡的防治对策个主要方面进行了论述,和方法。关键词:黄土滑坡;滑坡机理;防治对策黄土滑坡是我国黄土地区常见的地质灾害袁它是指黄土斜坡受降水尧河流侵蚀尧地震及人类活动等因素的影响袁在土体自身的重力或内力作用下袁沿着软弱面顺坡向下滑动的现象遥黄土滑坡规模大尧次数多袁是黄土地区影响最为严重的一类地质能冶机理曰王家鼎提出地震作用下高速黄土滑坡的野抛射-粉尘化效应冶遥这些专家学者的研究成果使我国的黄土滑坡机理研究进入了一个全新的时代遥2黄土滑坡的机理分析滑坡的机理揭示了一个滑坡从开始孕育袁发展直至最终结束的全过程遥滑坡机理的分析研究袁不仅是滑坡预警监测和治理的基础袁而且对滑坡的稳定性分析研究非常有意义遥2.1由降水引发的黄土滑坡在我国黄土地区袁降雨量偏小袁但在7~9月比较集中袁而且多为暴雨遥因此袁黄土滑坡大多在雨季发生遥由降水引发的黄土滑坡可分为两类:第一类为规模不大的浅层黄土滑坡遥这类滑坡大多发生在30~十到数百方遥由于降水接连不断地直接渗入黄土袁使土体本身受到软化袁自重不断增加袁因此袁被完全浸湿的浅层黄土在重力作用下发生滑动遥第二类为大型黄土滑坡遥虽然雨水渗入土体影响其稳定性袁但由于黄土的渗透性极低袁雨水渗入土体的深度非常有限遥此类滑坡为黄土的土体中垂直节理发育袁斜坡边缘的卸荷作用会导致节理局部张开袁在后缘产生了地表水下渗的通道遥而黄土地区雨季密集的降水袁通过这些通道流入地下袁致使地下水位上升或产生了上层滞水袁从而降低了其潜在滑动面上的有效应力袁也就是其相应的抗剪强度袁最后导致裂缝完全贯通袁形成错台袁土体产生滑动遥2.2由河流侵蚀引发的黄土滑坡河流的侵蚀可分为三种类型袁分别是垂直侵蚀袁侧向侵蚀和向源侵蚀遥无论是哪一种河流侵蚀袁在现代黄土地区地貌的形成过程中袁都会改变河谷及其两岸斜坡的形态袁即改变坡体的应力状态袁使斜50毅的黄土斜坡上曰厚度为3~5m曰规模小袁一般在几综合论述灾害遥在黄土地区袁黄土滑坡经常阻断交通袁摧毁公共基础设施袁给黄土地区的经济发展带来了沉重的打击遥如发生在2019年3月15日的山西乡宁黄土滑坡袁造成10人死亡袁13人重伤袁10人失联的惨剧袁不仅威胁了黄土地区人民的生命安全袁而且也严重的阻碍了社会的和谐稳定发展遥1黄土滑坡机理研究的发展历史国际上对边坡地质灾害深入系统的研究袁在第二次世界大战后才有了较大的发展遥在20世纪50年代袁近代土力学创始人太沙基通过定性研究滑带土体中孔隙水压力的变化袁从土力学的角度对黄土滑坡的机理进行了研究遥1964年英国土力学家斯开普顿提出了野土的残余强度理论冶袁从此之后袁黄土滑坡机理的研究达到了一个新的高度遥尤其是在后袁更是将黄土滑坡机理的研究推进到了一个新的阶段遥我国许多地质学家尧土力学家也通过不同方面袁对黄土滑坡的机理进行了卓有成效的分析研究遥晏同珍根据滑坡发生的诱发因素和滑坡体的滑动方式,总结了8种滑坡的形成机理曰卢肇钧从应力-应变状态和土体性质等方面论述了黄土滑坡的形成机理曰张倬元等专家根据观测现场地质结构袁将滑坡体的变形破坏总结为5种基本的地质力学模式曰胡广韬提出了野陆床弹性冲动效应冶机理曰徐峻岭提出野闸门效应冶机理曰王思敬和王效宁提出野结构释1975年袁捷尔斯潘尼杨提出了野土体蠕动理论冶之2882019年第4期河南建材坡产生应力集中袁从而减小坡体的稳定性袁最终导致黄土滑坡的形成遥在垂直侵蚀时期袁河流下切形成野V冶字形深切峡谷袁河流两岸区域露出水面开始受黄土沉积袁当河流两岸沉积的黄土达到一定厚度时袁河谷的下切变宽袁其两岸斜坡的坡脚失去支撑袁坡脚的关键块体开始垮塌袁最终使土体产生滑动遥2.3由地震引发的黄土滑坡对于地下水位较浅或含有泥岩隔水层的黄土滑坡袁地震产生的动荷载作用无疑是产生滑坡的主要因素袁在动荷载的作用下袁饱和黄土孔隙水压力不断增加袁从而发生震动液化现象袁原来土体的极限平衡状态遭到破坏袁最终导致了滑坡的发生遥所以袁在地震的作用下袁即使坡角很小的斜坡也同样会发生滑动袁地震黄土滑坡也因此普遍具有规模较大袁滑面较缓袁滑距较远等特点袁而且没有明显的滑坡台阶袁滑面不光滑袁地形波状起伏遥而在半干旱的黄土地区袁一些土体的地下水位较深袁其土体含水量不高袁土的渗透性也很低袁在这种地区不具备发生震动液化的条件遥因此袁一些专家学者提出了在地震作用下的抛射-粉尘化效应:地震波在地下传播时袁岩土体作为传播能量的介质袁不会造成大的破坏曰当能量传到地表时袁其传播受到阻碍袁于是能量就地释放对岩土体造成破坏遥2.4由人类活动引发的黄土滑坡人类的生产活动同样也是产生滑坡的原因之一袁在人类生产建设中袁斜坡前缘的卸载和在斜坡后缘的堆载袁是产生滑坡的两种主要形式遥尤其是在我国的陕北地区袁大规模的开挖窑洞是近年来黄土地区不断发生滑坡灾害的主要原因之一袁修建窑洞不仅要斩坡袁而且还要深入坡脚袁这严重改变了斜坡土体原有的应力环境袁使斜坡应力集中袁极大的减小了斜坡的稳定性遥同时袁人们在窑洞里生活作业袁也会逐渐降低土体的强度袁这都导致了黄土滑坡的产生遥进行遥另外袁对于可能发生滑坡的黄土边坡袁应当提前采取加固措施袁以避免灾害的发生遥黄土滑坡的发生分为四个阶段:蠕动变形阶段或滑坡孕育阶段袁急剧变形阶段袁滑动阶段和逐渐稳定阶段遥对于黄土滑坡的治理袁在时间上应当在最初的蠕动变形阶段进行遥3.2黄土滑坡的防治措施1冤绕避措施遥通过改移线路袁开挖隧洞避开滑坡袁铺设高架桥跨过滑坡等措施袁避开滑坡的危害遥水设施袁排除地表水和地下水袁减少水的浮托力和增加滑带土的抗剪强度袁以此来增加滑坡的稳定性遥3冤抗滑支挡措施遥修建挡土墙袁抗滑桩和预应2冤排水措施遥设置截水沟和盲沟等地表地下排力锚索等支挡工程袁增加滑动面的抗剪强度袁使滑坡不再滑动遥4冤减载反压措施遥主要通过将滑体上部的土体5冤除此之外袁还可以通过科学化的栽种绿色植清除袁降低下滑力曰再将清除的土体堆在坡脚处袁以此起到反压抗滑的作用遥物袁保持水土袁起到防护作用袁进而减少黄土滑坡灾害的发生遥综合论述4结语我国的黄土地区因为面积广大袁所以在不同的区域,地形地貌条件和气候环境也不相同袁导致其滑坡的形成因素和物理力学性质也不相同遥因此袁对不同成因的黄土滑坡形成机理进行分析研究非常重要遥当面对黄土滑坡时袁要针对性地开展黄土滑坡的形成机理分析研究,对症下药袁为日后黄土滑坡的防治工作打好基础遥在进行黄土滑坡的防治工作时袁要严格遵循野以防为主袁以治理为辅冶的防治原则遥要根据现场情况采取合理的防治措施遥在根治黄土滑坡灾害袁不留隐患的基础上袁尽可能做到节约成本袁采用最经济合理的施工方案遥参考文献:[1]张茂省,李同录.黄土滑坡诱发因素及其形成机理研究[J].工程地质学报,2011(4):530.[2]刘世峰.黄土高边坡滑坡机理及整治技术研究[D].兰州交通大学.2015.[3]王春晓,王金刚,张志萍.黄土滑坡防治措施分析[J].黑龙江交通科技,2014(5):42.[4]王志荣,王念秦.黄土滑坡研究现状综述[J].中国水土保持,2004(11):16.3黄土滑坡的防治对策3.1黄土滑坡的防治原则在治理黄土滑坡之前袁首先应预先做好临时排水设施袁然后再根据不同的黄土滑坡形成的主要因素袁来进行相应的防治措施遥黄土滑坡的防治总的说来应遵循以防为主袁以治理为辅的原则遥对于黄土滑坡袁应首先考虑路线绕避的方案袁尽量避开滑坡区域遥如果必须在滑坡附近通过时袁应按照后缘尧前缘尧中间段的优先顺序289