滑坡地质灾害勘查及治理设计分析与应用.pdf

101现 代 工 程 科 技Modern Engineering Technology第 2 卷第 7 期2023 年 4 月Vol.2 No.7Apr.2023滑坡地质灾害勘查及治理设计分析与应用陈 翔，彭学锐（广西壮族自治区二七地质队，广西柳州 545300）摘 要：山体滑坡是一种比较常见的地质性灾害，容易威胁周围居住的人们的生命财产安全，有关部门须提前做好滑坡地质灾害勘察及治理工作，最大限度减少此类灾害带来的不利影响。先阐述滑坡类地质灾害的基本情况及其带来的社会危害，再结合瑶龙村滑坡实例，从空间特征、滑坡隐患体、变形破坏特征等方面着手，对勘察内容展开详细分析，并提出治理滑坡地质灾害的设计方案和建议，以此提高滑坡类地质灾害的综合防治水平。关键词：滑坡地质灾害；勘察；治理设计；方案应用中图分类号：P642.22 文献标志码：AAnalysis and Application of Landslide Geological Hazard Exploration and Treatment DesignChen Xiang,Peng Xuerui(Guangxi Zhuang Autonomous Region No.270 Geological Team,Liuzhou,Guangxi 545300)Abstract:Landslide is a relatively common geological disaster,which can pose a certain threat to the safety of the lives and property of people living around it.It is particularly important for relevant departments to do a good job in geological disaster investigation and treatment of landslides in advance,which can minimize the adverse effects of such disasters.The article first describes the basic situation of landslide geological disasters and their social hazards,and then combines the example of Yaolong Village landslide,starting from the spatial characteristics,landslide hazards,deformation and damage characteristics,and other aspects,to carry out a detailed analysis of the survey content,and propose design plans and suggestions for controlling landslide geological disasters,in order to improve the comprehensive prevention and control level of landslide geological disasters.Keywords:landslide geological hazard;survey;governance design;scheme application作者简介：陈翔（1986），男，广西壮族自治区二七地质队工程师，研究方向为地质灾害防治勘查与设计。崩塌、滑坡是山区常见的地质灾害，具有发生频率高、影响范围广、造成危害大等特点，它不仅破坏山区环境，损毁耕地、房屋及公共设施，还威胁人们的生命财产安全，制约山区经济发展。融水苗族自治县拱洞乡瑶龙村属于低山山坡地带，因山多平地少，村民建房需要向山要地，挖成了众多高陡斜坡，这些斜坡曾发生过多次崩塌、滑坡等地质灾害，长期影响当地村民的生活。为保证瑶龙村村民的生命财产安全，有关部门必须加强滑坡地质灾害的勘察及防控治理工作，进而提升当地滑坡地质灾害的整体防治水平，最大限度降低滑坡灾害带来的危害。1 地质灾害概况及其危害情况1.1 地质灾害概况勘查区地处低山坡地带，山顶标高584.45548.50m，瑶龙村中、下屯标高347469m，相对高差123169m，自然坡度为3050,主要生长低矮灌木、松树、竹及杂草等，植被总体发育较好。村民沿山脊线及两侧切坡建房，形成众多高陡斜坡，因未能及时治理，在强降雨天气诱发下，产生了较多的滑坡和崩塌。瑶龙村中、下屯均有群测群防地质灾害隐患点，在2021年6月29日7月2日发生连续强降雨，造成全村多处滑坡，其中一处滑坡已经严重威胁到坡地道路、顶部民房的正常使用，整体形势非常严峻。经调查，全村共7处滑坡，存在10处严重变形区。1.2 危害对象等级经调查，全村共7处规模较大、坡度较陡、坡高较高、危害对象较严重、风险程度高的滑坡，潜在威胁人数为167户，共1196人，包括瑶龙村中屯153户566人，下屯14户70人，学校师生560人；造成直接经济损失约2400万元，潜在经济损失约3480万元，道路损坏约1340m，属大型地质灾害治理项目，险情属于大型。这给村落所在的102现 代 工 程 科 技2023 年 4 月第 2 卷第 7 期融水苗族自治县政府地质灾害防治带来了极大的难度，同时严重影响着苗族同胞们的正常生活，对促进民族团结、推动区域经济发展、落实国家民族政策等产生了不利影响，因此滑坡灾害防治形势极其紧迫1。为消除当地地质灾害的潜在隐患，提高当地人民的幸福感和安全感，保护好苗族同胞们的生命财产安全，需要当地有关部门结合本次滑坡地质灾害，全面治理瑶龙村中、下屯滑坡地质灾害隐患点，做到“预防为主、防治结合”。2 滑坡地质灾害勘察2.1 勘察目的及任务勘察目的：借助先进勘察技术，查明各个滑坡的地形地貌、分布特征、物质组成、变形特征、地质特征、空间特征，并对其带来的危害程度与发展趋势做出详细的评价，对不同荷载组合作用下的滑坡稳定性做出定量评价，然后向治理工程设计人员提供各项所需的地质资料与岩土参数，并提出隐患治理工程方案建议，以便为滑坡地质灾害的防治工作提供可行性依据。勘察任务：搜集、分析当地已有的有关区域地质、气象水文、工程地质、地质灾害治理经验方面的资料；对柳州市融水苗族自治县拱洞乡瑶龙村中屯和下屯滑坡隐患点展开详细勘查，主要查明其地层岩性、地形地貌、岩土体工程地质特征、地质构造、水文地质条件、人类工程活动状况等，同时保证勘察精度能够满足治理施工图纸的设计要求；采取CPS、无人机相结合方式完成三维地形实测，测量各滑坡1200典型地质剖面、1500地形平面图、工程轴线剖面图；展开1500工程地质测绘工作，将重点放在查明工程地质特征、滑坡边坡物质组成、地质灾害发育特征、滑坡影响因素及其危害对象上；通过地质剖面及工程轴线剖面工程地质测绘、勘探及测试，查明各滑坡岩土体工程地质特征，并对地质灾害的发育特征、变形特征、影响因素及其形成机制进行综合分析，从而预测各滑坡的稳定状态及其后续发展趋势，进而完成各滑坡在不同荷载组合作用力下的稳定性评价2；根据勘查区实际勘察情况，提出有针对性的滑坡治理工程方案建议和有关岩土参数及其治理工程方案建议。2.2 勘察工作评述本次勘察时间短、任务重，为保证勘察工作的整体质量和进度，成立了三级质量管理机构，各专业技术人员能够在项目负责人的安排带领下精心施工、规范操作，保证各项勘察成果的精准性。具体勘察质量评述分为以下几点。工程地质测绘。以1500地形图为底图，从微地貌着手，详细开展滑坡形态、揭露岩土体工程地质特征等情况的调查，为圈定滑坡范围、稳定性、变形破坏模式等提供准确的资料依据。此环节勘察精度以 岩土工程勘察规范（GB 500212001）（2009版）及相关规范要求为准；剖面测量。采用GPS技术对滑坡剖面进行1500实测，对剖面上的钻孔点位进行实测，同时采用CGCS2000坐标系和85高程基准，满足剖面测量工作的精准度规范要求；地质灾害勘探。按照 滑坡防治工程勘察规范（GB/T 32864-2016）有关勘查要求，完成勘探线（剖面线）、勘探点布置任务，本次勘察共布置33条勘探线、79个勘探孔，简易浅孔20个，探槽22个。本次施工钻探严格按照 钻探操作规程 标准进行执行，其中土体及全风化岩层部分尽可能采取干钻方法进行钻进施工，为保证岩芯的采取率，勘探回次进尺必须控制在1m以内，土体岩芯采取率保持在95100，同时孔斜度要满足规定要求。完成勘探工作之后，需要对每个勘探孔（槽）进行回填处理。本次勘探钻孔合格率为100%，优良率为85%；采样及试验。勘探现场选择级土样进行取样，并用厚壁敞口取土器现场密封保存；勘察规范。本次勘探的标准贯入试验、大重试测试、槽探均符合滑坡防治工程勘查规范（GB/T 328642016）有关勘查要求。本次勘察工作各项专业均严格按照有关规范和规程要求进行，并保证所搜集到的资料信息真实可靠，为勘察工作提供基础依据，保证各项勘察工作质量，满足滑坡地质灾害边坡治理工程施工图设计要求，达到了勘察工作的预期目的。3 滑坡发展变化趋势及其危害性预测此处以瑶龙村1#滑坡为例，介绍其发展变化趋势及危害性预测方向。3.1 发展变化趋势1#滑坡变形特征最为明显，主要为拉裂严重、道路沉陷、前缘局部滑塌、挡土墙开裂等，多年变形且逐年加剧，对周围民房和道路造成严重破坏，如图1所示。根据变形特征分析，1#滑坡中后部存在严重变形，前缘局部出现滑塌情况，以中后部加载推移为主，由前缘切103103应用科技陈 翔，彭学锐：滑坡地质灾害勘查及治理设计分析与应用坡加剧而引发牵引滑动。从钻探岩芯角度分析，发现1#滑坡岩土接触面土体含水率较高，多呈可塑状态，为相对脆弱带。目前该滑坡处于缓慢蠕滑阶段，滑面尚未完全贯通。从基岩面等高线角度分析，1#滑坡基岩面坡面外侧没有较大起伏，基岩面为滑床，没有明显阻滑段，因此，具有整体滑动的基础条件，后期可能造成大面积 滑坡。图1 滑坡上部民房基础拉裂缝3.2 危害性预测1#滑坡体的主要危害对象为：滑坡体中后缘16户80人，房屋约500m2；乡村道路约250m。滑坡体一旦发生整体失稳破坏情况，会对瑶龙村中屯村民的人身、住房安全产生严重威胁，造成此处道路交通中断，同时存在潜在经济损失约300万元。4 滑坡地质灾害防治方案建议及防治效益评价4.1 防治方案建议勘探人员根据现在勘查区边坡地质环境条件、边坡变形破坏模式、稳定性计算结果、滑坡发展趋势及其危害程度，结合各滑坡边坡权属进行综合分析，并与建设单位和主体结构设计单位之间展开详细沟通，因为当地政府及村民要求治理，加之勘查区内各处滑坡不宜进行搬迁避让，所以经过全方位、多角度、深层次综合分析之后，勘探人员提出了滑坡治理方案，见表1。受各滑坡治理施工作业空间条件限制影响，本次滑坡防治工程采取质量容易控制、施工操作简单、造价合理的防治方案一，作为瑶龙村滑坡地质灾害的防治 措施。表1 各滑坡防治方案建议表地质灾害点名称支挡工程排水工程1#滑坡抗滑桩（桩长 10 16m）+挡土板滑坡区及其影响范围均要修好截水沟和排水沟2#滑坡变形体道路前侧边坡用抗滑桩+挡土板；其余地段用抗滑挡土墙滑坡区及其影响范围均要修好截水沟和排水沟3#滑坡房屋前用抗滑挡土墙或抗滑桩+挡土板；进校道路上方用抗滑桩；村道路人工边坡用锚杆格构支护滑坡区及其影响范围均要修好截水沟和排水沟4#滑坡房屋前用抗滑桩+挡土板滑坡区及其影响范围均要修好截水沟和排水沟5#滑坡房屋前用抗滑桩+挡土板滑坡区及其影响范围均要修好截水沟和排水沟6#滑坡人工边坡用锚杆挡墙支护，切坡用锚杆格构滑坡区及其影响范围均要修好截水沟和排水沟7#滑坡房屋前用抗滑桩+挡土板滑坡区及其影响范围均要修好截水沟和排水沟4.2 防治措施4.2.1 开挖清除旨在开挖和清除整块滑坡岩土体，适用于厚度小、规模小的滑坡体。只要完成开挖清除工作，就能实现解决滑坡灾害带来的危害的目的3。采取此法后，需要对开挖后的坡岩土体后坡稳定性进行仔细核算，并根据开挖后坡岩土体周围的地表植物条件和临空条件变化情况，合理选择坡面支护、防护措施，避免因支护不当造成的二次滑坡。4.2.2 排水截水滑坡地质灾害的发生和发展均离不开水的影响，在进行滑坡防治过程中，可采取排水截水处理方案。排水主要用来降低坡岩体的地下水位线，通过减小地下水渗透压力的方式，降低地下水渗流对周围岩土体的破坏性，以此减少滑坡发生时的净水压力，削弱地表径流对坡面的破坏能力，进而提升滑坡体的稳定性。截水指在滑坡体外缘部位，通过设置截水沟的方式来拦截坡体周围地表水，达到防渗作用。排水指通过重建排水沟、借助自然沟谷的方式，让地表水快速排出坡体外。4.2.3 抗滑挡墙虽然抗滑挡墙的结构和材料类型较多，具体表现不一样，但其设计原则均为不滑动、不倾覆、强度大、无较大沉降。保证基底压力平均值维持在地基承载能力之下，剪应力不能超过抗滑挡土墙的剪切强度。同时，为保证抗滑挡土墙的稳定安全系数，需要进行挡土墙推力与主动土压力之间的比对试验，从而满足抗滑挡土墙的压力荷载设计要求。4.2.4 锚固挡墙支护锚固挡墙支护在滑坡地质灾害治理工作中较为常见，可根据施工工艺、锚杆材料、预应力分为预应力锚104现 代 工 程 科 技2023 年 4 月第 2 卷第 7 期索、预应力锚杆、砂浆锚杆等4，多与抗滑桩、桩板式挡土墙结构、钢筋混凝土结构挡墙配合进行应用。如果滑坡滑面较为清晰、单一，同时抗剪能力较差，可在坡体滑动垂直方向的边坡位置进行锚固挡墙支护处理。4.2.5 抗滑桩适用于坡体滑面明显、滑床基岩完整性较高的滑坡，将其设置在坡体较为薄弱的地方，用来对抗此滑段的抗滑能力效应，减小抗滑桩截面和埋深，从而降低桩上对滑坡形成的推力作用，缩减工程造价。在垂直方向设置成排的抗滑桩，借助抗滑桩的材料强度，加强整体抗滑能力与效果。4.3 防治效益评价4.3.1 环境效益评价本次项目无工艺废水排放，有少量生活污水经化粪池粗处理之后排入附近沟谷，但对河流水质未造成明显影响。对地质灾害进行综合治理之后，明显改善了村寨排污、排水设施，让乡村道路更为通畅，防止村民房屋垮塌，改变了以往村落浊水横流、房屋四处垮塌的现状，实现村庄与环境的和谐共处，也为当地带来良好的生态环境效益。4.3.2 社会效益评价通过对瑶龙村中、下屯滑坡隐患点地质灾害进行勘查治理，可消除该地区的潜在地质灾害隐患，让周边苗族同胞可免受滑坡地质灾害的影响，降低此类灾害带来的危害，提高瑶龙村群众的生活质量。同时，从社会关系角度来看，通过此次滑坡地质灾害治理工程项目的顺利实施，不仅可以给有关部门积累地质灾害防治实践经验，还能促进民族团结，有利于同类地质灾害防治工作在少数民族聚集区域的全面落实，提高少数民族群众的生活质量，促进祖国民族大团结。4.3.3 经济效益评价应有关部门要求，严格按照地质灾害勘探治理施工标准，对瑶龙村进行综合治理，有效地保护了当地群众的生命财产安全与房屋建筑的使用安全，降低了滑坡灾害造成的直接或间接损失。应对滑坡地质灾害的治理设计方案，主要目的是及时采取针对性预防措施；尽最大努力降低灾害对人们和社会造成的损失，就是该类工程治理施工项目所能带来的经济效益5。由此可见，本次滑坡地质灾害勘查及治理设计方案建议，取得了良好的实际应用成效，可为此类灾害的防治工作提供实操性强的建议。5 结语加强对滑坡地质灾害的综合防范与科学治理手段，对稳定社会关系、保障人民生命财产安全都有非常重要的现实意义。因此，相关部门在进行滑坡地质灾害勘察工作的过程中，既要明确坡体发生滑移的原因及山体滑坡概念，又要结合实际地质灾害情况，采取合适的勘察方式，在汲取以往滑坡地质灾害防治经验和教训的同时，制定出最佳治理方案，尽最大努力降低滑坡地质灾害的危险系数，减少此类灾害的发生频率，为人民提供安全、稳定的生活环境，为我国社会经济稳健发展提供基础保障。参考文献1 唐勤.滑坡地质灾害勘查及治理设计分析与应用J.江西建材,2022 (2):106-108,115.2 潘琦.矿山滑坡地质灾害治理工程施工技术J.中国金属通报,2023 (3):204-206.3 解明礼,巨能攀,刘蕴琨,等.崩塌滑坡地质灾害风险排序方法研究J.水文地质工程地质,2021,48(5):184-192.4 孙明付.刍议滑坡地质灾害勘查和防治治理J.冶金管理,2020(15):78-79.5 李滨,殷跃平,高杨,等.西南岩溶山区大型崩滑灾害研究的关键问题 J.水文地质工程地质,2020,47(4):5-13.