某土质边坡地质灾害分析及治理措施要点 [摘要]通过调查分析某土质边坡工程地质特点,阐明其稳定性影响要点 [关键词]土质边坡稳定性影响要点 [中图分类号]u213.1+3[文献码]b[文章编号]1000-405x(2021)-7-292-2 1工程概况 该边坡为修建房屋、景观道路开挖形成的人工边坡边坡总长度约150m,坡高一般3~24m;总体1~2级放坡;人工边坡坡度较陡,一般60~85°;除局部坡脚采用挡土墙或围墙防护外,大部分坡体尚未采取工程支护措施目前该人工边坡局部已发生数处崩滑失稳现象;崩滑点位于坡体中、上部,植被不太发育,规模均较小虽然,该人工边坡失稳尚未造成人员伤亡和较大经济财产损失,但该坡体开挖坡度较陡,若不及时治理较易引发进一步的崩塌或滑坡 2工程地质条件 2.1岩土分层及其特征 岩土层按其地质年代和成因类型自上而下可划分为坡积层(qdl)、残积层(qel)和基岩(z)三部分,基岩为震旦系片麻岩各岩土层的分布和特征分述如下: 2.1.1坡积层(qdl,层号“1”) 土性为粉质粘土,呈灰黄、浅红等色,稍湿,硬塑状为主,土质较均匀,粘性一般,局部含砾砂。
厚度为1.2~4.9m,平均2.63m 2.1.2残积层(qel,层号“2”) 该层由片麻岩风化残积而成,土性主要为砂质粘性土,呈褐黄、褐紫、灰褐、灰白等色,稍湿,硬塑状,粘性一般,遇水可软化崩解,含较多石英颗粒厚度为2.1~3.1m,平均2.47m 2.1.3基岩(z,层号“3”) 按岩石的风化程度可划分为全风化、强风化和中风化三个风化岩层,各岩层的分布及特征描述如下: (1)全风化片麻岩(3-1层)呈灰白、灰褐、褐黄、褐红等色,岩石风化强烈,呈坚硬土状,土芯手捻具砂感,含较多石英颗粒,岩芯遇水易软化崩解层厚2.4~5.2m,平均4.32m (2)强风化片麻岩(3-2层)呈褐黄、灰白、灰褐等色,岩石风化强烈,呈半岩半土状、土夹碎块状,手折易断,遇水易软化崩解,碎岩块易击碎厚度3.1~19.7m,平均13.51m (3)中风化片麻岩(3-3层)呈灰、灰褐、褐黄等色,变余结构,块状构造,裂隙较发育,岩芯呈短柱、块状,敲击声稍哑揭露厚度为1.0~3.5m,平均2.44m 2.2坡体地下水性质 本场地8个钻孔在钻孔深度范围内均为干孔通过对地质环境条件及附近坡脚地下水出露特征等因素分析,预计边坡稳定地下水位多数低于人工边坡坡脚,地下水主要汇集于附近沟谷谷底一带,由此表明勘查坡体的旱季静止地下水位埋深较大,在坡脚埋深一般约3~5m,坡顶埋深可达30m。
区内边坡地下水位的变化与地下水的赋存形式及排泄、补给方式关系密切,由于大气降水是地下水的主要补给来源,而每年的4~9月为本区的雨季,大气降水丰沛,故这期间水位将明显抬升,而在冬季因降水减少地下水位随之下降根据区域水文地质资料分析,勘查区地下水位动态变化相对较大,稳定水位年变幅一般为2~4m 2.3不良地质条件 主要不良工程地质条件为孤石局部发育该区孤石发育于坡体中,而边坡坡度较陡,且距离坡脚民居、道路较近,对坡脚建筑和人员的潜在威胁较大特别是台风暴雨期间,在雨水冲刷作用下,孤石周围土体会发生塑性变形或失稳,从而形成崩滑隐患或导致发生孤石滚落现象,直接威胁坡脚建筑和人员生命安全另一方面,孤石发育于边坡中,加大了坡体自重,增加了坡体发生崩滑失稳的可能 3边坡地质灾害成因分析 该边坡地质灾害的成因分析如下: 3.1坡形因素 该边坡主要为一~二级放坡,除边坡中段一级坡脚采用浆砌块石挡墙和围墙防护外,其余大部分坡面多未采取工程措施防护;而开挖坡度较陡,一般60~80°,不利于坡体稳定 3.2岩土体的水理性能 构成坡体的岩土体主要为坡残积土、全~强风化片麻岩,总体属土质边坡,这些岩土体的水理性能较差,遇水易软化崩解,对高陡边坡的稳定性不利。
另外,边坡的主要岩土体虽然具有强度较高、压缩性较小的特点,但同时具有孔隙率较大、粘性较差和遇水容易软化崩解的特性这种类型的人工边坡在旱季期间稳定性通常较好,但雨季期间,坡体由于长时间受水浸润将造成重度增大、抗剪强度降低,从而降低边坡的稳定性,因此,坡体岩土体水理性能较差是本区边坡失稳的主要内因 3.3孤石 该边坡局部发育孤石孤石的危害主要表现为坡面岩土体中若夹有孤石,则会造成边坡体自重加大,孤石在自重力作用下容易发生滚落,由此导致边坡出现失稳现象此外,孤石与周围土体的接触界面有利于地表水和地下水的渗透作用,同样不利于坡体的稳定 3.4气象因素 勘查区雨季长,雨量充沛,降雨集中,多年平均降水量1774mm,年最大降雨量为2864.7mm故雨季连续暴雨将是边坡失稳的主要触发因素 3.5水文地质条件 本区为低丘陵区,有利于地下水的排泄,但因大气降水集中,因此造成地下水的动态变化较大,主要表现为旱季丘顶无水(埋深较大),潜水面位于坡脚附近,雨季潜水面则明显抬升潜水面的抬升将明显改变边坡土体的应力状态地下水位线以下土体的孔隙水压力增加,从而降低其有效应力,而地下水位线以上的土体则不受水的影响。
随着有效应力的减小,一方面因作用于潜在破坏面上的法向应力降低而导致其抗剪强度降低,另一方面也会使土体本身的强度降低此外,雨季期间降水入渗量增加,地下水径流增强,土体残留结构面中的细小颗粒流失量加大,从而降低土体抗剪强度,诱发边坡失稳 4边坡稳定性计算 该边坡总体属土质边坡,根据坡体条件,选用刚体极限平衡法中瑞典条分法和bishop法来计算边坡的稳定性计算参数见表1,计算结果见表2 根据计算结果,勘查边坡3―3’、4―4’剖面所属坡段属于欠稳定,需重点加固防护;1―1’、2―2’剖面所属坡段属于稳定状态,可进行一般防护 5地质灾害防治方案 根据该边坡地质灾害的形成机制,有关防治方案的可考虑以下几种: (1)方案一:采用“削坡+挡土墙+截排水”; (2)方案二采用“锚杆(索)+格构梁+截排水” 方案一适合于稳定性好的坡段,其目的主要是防治边坡表层出现小型崩塌,其中对于坡高较大、坡度较陡的坡段,应分级放坡,挡墙可采用钢筋混凝土剪力墙;对于坡高较小的地段,可采用浆砌块石挡墙或片石骨架护面方案二是针对边坡稳定性为欠稳定的坡段,防治目的是边坡潜在出现较大范围滑坡。
参考文献 [1]gb50021-2021岩土工程勘察规范. [2]工程地质手册(第四版). [3]gb50330-2021建筑边坡工程技术规范. [4]dz/t0218-2021滑坡防治工程勘查规范. 第二篇:高边坡发生滑塌的灾害分析及治理大全高边坡发生滑塌的灾害分析及治理 [摘要]:由于受地质、水文、气候等多方面因素的影响,建筑工程在建设或运营过程中会出现高边坡滑塌现象,从而造成多方面的损失尤其是在公路建设方面,由于目前我国的公路建设等级不断提高,其边坡防护工作强度也需要获得提高,如何有效的解决高边坡的滑塌治理和防护成为当前必须解决的重要问题本文从高边坡滑塌灾害发生的原因着手分析,总结出一些治理方案[关键字]:高边坡;滑塌灾害;治理 伴随着经济的发展,我国的生态环境在不断的恶化,自然灾害发生的频率也逐渐上升为了能够保证工程建设和人员安全,高边坡滑塌防治需要及时高效,采用合理的边坡防护技术,不仅可以达到治理的目的还能够节约防护成本,减少工程费用 一、高边坡发生滑塌灾害的原因 高边坡发生滑塌的原因有多种,其中既有自然因素也有人为因素。
由于自然地理的地质、水文等因素的不同会使得边坡的稳固性不同过渡开垦、砍伐植被、工程过度开发等因素都会造成地质的损坏,从而导致坍塌灾害频生 1.落石型坍塌 该种坍塌主要出现在坡度较陡的岩石边坡上,岩石在受到层理、节理等因素的影响下会出现岩石裂隙,裂隙发育完全后则会使整块岩石分裂为大小不等的碎石,在遇到阴雨天气时,雨水的冲刷以及石缝间水压力的作用,会使得岩石发生坍塌,石块会沿边坡散落由于岩石裂隙张开程度较小,因此肉眼很难识别出来,通常情况下也不容易做出预防经过长期的冻融、渗水,缝隙会逐渐变大,从而导致最终的坍塌 2.滑动性坍塌 该种坍塌主要出现在路基挖方段,尤其是在深挖石质地段出现频率更高这些地段由于工程建设的力度较大,对地质的影响也较大岩层在受到外力作用以后会出现剪断现象,被剪断的各层发生位移滑落会使得岩层很不稳定施工爆破以及大程度开挖会影响岩层原先的稳定性,岩层自身节理被破坏以后基岩上的岩屑层等松散堆积物就会出现裂隙甚至散落,甚至出现坍塌 3.流动性坍塌 该种坍塌主要出现在岩土质地较为松散的地区,出现坍塌的物质主要有岩屑、页岩风化土等较为散碎的成分,这些成分自身稳固性就较差,又因为重量较轻,因此在遇到阴雨天气时很容易被雨水冲刷而流动。
此类物质一般在岩石表层或缝隙中,被冲刷流走以后会使岩层整体出现缝隙,影响整个岩石的稳固性,从而引发坍塌这种类型的坍塌在日常养护中比较容易发现,在发现后及时进行处理防治就会避免灾害的发生 二、高边坡滑塌灾害的治理方法 在高边坡滑塌灾害的治理中,常用的方法有两类工程防护和生态防护这两分种方法各有利弊,工程防护的适用面较广,防护效果也较好,但是对天然植被会造成损害;生态防护符合自然规律,防护效果较好,从长远的角度来说更利于高边坡地的稳固,但是并非所有的高边坡地都能够进行生态防护,需要根据高边坡地的地形地貌来规划,因此适用广泛性不及工程防护 1.工程防护 在坡面修建初期,较为有效的防坍塌措施就是工程防护工程防护能够提高坡面的稳定性,还能够使坡面具有较高的防侵蚀性当今社会很多工程的建设的强度较大,因此对自然环境的损害也很大,破坏了自然生态的和谐,使得被开发的地带失去了原有的绿色,而变成了一片钢筋混凝土原有的生态环境下,由于植被覆盖率较高,因此土层比较稳固,不容易出现坍塌灾害被建造防护以后的自然植被生长环境变差,被损坏的植被很难再重新生长起来,因此土地质量也会下降同时防护工程的钢筋混凝土会因为时间的推移而老化,混凝土会因为长年受风吹日晒,逐渐老化开裂,钢筋也会因为雨水侵蚀等原因锈蚀断裂,从而使防护建设整体的稳固性大大下降。
在遇到外力施加时,则很容易出现断裂坍塌 还有一种较为常见的工程防护为抗滑桩防护,在高边坡上建设抗滑支挡工程能够使坡体整体被固定,其抗滑性也会大大提高在滑塌发生以后,滑坡会发生位移,坡面的裂痕一般也不规则,因此在修补时需要使用流性较大的砂浆填补缝隙,并且将缝隙夯实,避免再次破裂,同时还能减少地表水的下渗在滑塌的整治过程中需要现对滑坡的形态特征进行分析,根据不对情况来指定不同的应对策略例如滑塌平面呈圈椅状的坡体其发生原因可以判定为是受两侧岩山体的影响,此类滑塌坡体可分为上下两级,分别有典型的形状特征上级一般为葫芦状,下级一般为舌形对于此类滑塌灾害,常用的治理措施是回填反压在灾害发生以后,为了避免滑塌体的再次移动,需要在坡体前缘进行回填反压,反压高度一般为五米,该种措施能够让滑塌体移动速度减慢,从而减小了滑塌灾害的影响范围 2.生态防护 同样是人工构建的防护工程,植物防护更加符合生态发展的要求植物防护对防止高边坡滑塌很多好处首先,植物防护能够增加护披面积,使整体的绿化面积增加植物的根能够深入到土地下层,透过松散的土层到底端的岩土层,根部散开的根茎能够深入到泥土的各个方向,充当锚固的功能,使土层整体的粘度和牢固程度提高。
根在泥土中能够将松散的泥土紧密联系在一起,整个土层成为了泥土与根茎的复合材料植物在生长过程中需要吸收土层中的水分来维持自身的生长,因此土层内的剩余的水分将会大大减少,土层间隙中的水压力也降低,土层能更加稳固种植植被后的高边坡面的地表径流也会被抑制,水土会因植物根茎作用而减少流失其次,植物防护能够改善环境,高边坡地带在容易发生坍塌的地方土层较为松散,因此灰尘也比较多,严重影响空气质量植被的种植能够净化空气,促进有机污染物的降解,使空气质量和土地质量提高,还有一定的降低噪声、减少光污染的功能,使道路行车更加通畅植物防护还具有视觉美化的功能,相比较裸露的钢筋混凝土和岩石,植被更容易被人们所接受,在净化环境的同时还能够净化人们的眼睛植物会给人一种独特的美感,植物造型和颜色的可塑性较强,能够进行多样的组合搭配,使整体环境更加优美常用的边坡植被有乔木、灌木、草皮等,此类植物的生长较为顽强,能够在环境较为恶劣的地区正常生长很多高速公路一般建设在高边坡地,在高速上驾车疲惫的司机在看在绿色植物也能够使心情更加愉悦,伴随着清新的空气可以使精神更加充沛总之,植被防护是目前生态性最强、滑塌治理效果又较好的方法。
三、对未来高边坡滑塌治理的展望 在未来的高边坡滑塌治理中,需要朝着更加生态的方向发展,要在建设时考虑到人与自然的和谐相处,还要考虑到生态环境的长期发展 1.推广生态防护 对于自然而言,生态防护是尊重人与自然和谐发展的最优选择生态型植被防护不仅能够减少水土流失,还能够控制地表温度,钢筋混凝土、岩石的防护面往往容易造成地表温度的升高高速公路上,防护坡面是公路与周围自然环境的分界,工程防护的坡面会使得整体过于生硬,与周围的自然环境无法衔接而生态防护则能够利用人工植被将边坡融入到周围的自然绿化之中,使整体更加和谐、美观随着时代的发展,植被防护已由传统的人工种植到如今的机械化作业,因此使得工程防护与生态防护之间的分界变小,更有利于实现工程防护向生态防护的转化铺设植被的岩土表面的风化、剥蚀程度会大大降低,植被不仅能够给人提供始觉上的美感,还能够保证岩土的稳定性,从而达到恢复自然平衡的作用当今社会的经济水平在达到一定的高度后,国家日益重视生态工程,对于路边的防护带逐渐开始使用植被防护,生态型防护成为当今社会防护建设的主流在今后的防护治理研究中,与其等灾害发生后再治理还不如事先做好有效的防护,这样既能够减少灾害的发生,又能够减少治理工作的进行,与此同时,自然环境也会得到优化,更利于实现人与自然的和谐发展。
2.减少工程防护 工程防护虽然有较强的防护能力,但是不利于社会整体自然和谐的实现在施行工程防护的地段,大量的人工筑造材料使得原有土地上的植被很难再次生长钢筋混凝土、岩石等裸露的材料具有明显的人工痕迹,无法与周围环境相融合工程防护在实现滑塌治理的同时,又以另一种方式伤害了自然环境,虽说相比较滑塌灾害而言危害大大减小,但是以缺补缺并非防治的最佳结果因此在未来的高边坡滑塌治理中,除了特殊地段必须要使用工程防护外,其他地段的防治可以尽量避免工程防护的应用,以减少对自然环境的破坏 总之,高边坡滑塌治理作为灾害整治的重要组成部分,需要被予以高度的重视高边坡滑塌治理需要采用合理的防护技术,不仅要达到基础的防护作用,还要尽量做到减少工程费用、保持防护美观、尊重自然和谐的效果否则以破坏自然规律作为代价来防治滑塌只会导致未来更多问题的出现因此在灾害治理中一定要根据具体的地质环境进行分析,制定科学有效的防治策略高边坡滑塌的防治实质上就是采用人工措施保持和恢复边坡的长期稳固,让人类的建设能够成为自然资源的合理利用,而不是生态平衡的破坏 参考文献: [1]申振刚.广河高速公路高边坡病害分析及处理措施[j].交通标准化.2021(06) [2]王路,冯晓,顾晶彪.干川公路路堑高边坡滑塌治理研究[j].北方交通.2021(09)[3]厉小群.浅析边坡常见灾害及治理措施[j].科技创新导报.2021(30)[4]张忠凯.高边坡路堑控制爆破施工实践[j].山西建筑.2021(30)[5]高福华.四川红层边坡滑塌治理[j].交通标准化.2021(22)[6]易成军,方晓敏,陈文春.高速公路边坡滑坡的成因及处理[j].科技资讯.2021(19) 第三篇:兰州市地质灾害发育条件及治理措施兰州市地质灾害发育条件及治理措施 郭靖 (西北师范大学地环学院甘肃兰州730070) 摘要。
兰州市地质灾害种类繁多,主要有泥石流、滑坡、崩塌、地面塌陷等,各种地质灾害的发生是自然因素和人为因素共同作用的结果针对兰州市地质灾害现状提出几种地质灾害防灾减灾对策 关键词:兰州市地质灾害防灾减灾 1.兰州市的地理概况 兰州市位于北纬36°03′,东经103°40′,中国大陆地理版图的几何中心,被称为中国“陆都”深居大陆腹地,市区南北群山对峙,东西黄河穿域而过,城市依山傍水而建,属于温带大陆性气候,冬无严寒,夏无酷暑,温和适宜,海拔平均高度1518m,年均气温9.8℃,年均降水量327mm现辖城关、七里河、西固、安宁、红古5个区和永登、榆中、皋兰3个县,市域总面积1.31万km2,其中市区面积1631.6km2 兰州市地处青藏高原、黄土高原和内蒙古高原的交汇地带,新构造运动强烈、地形起伏、沟壑纵横、谷深坡陡、黄土广布,气候干燥、降水集中、植被稀少,加之人口稠密、人类工程活动强烈、使得滑坡、泥石流等地质灾害非常活跃 2.兰州市地质灾害类型 兰州市突发性地质灾害类型主要有泥石流、滑坡、崩塌和地面塌陷等四种类型甘 1肃省地质环境监测院2021年在全区进行了调查、共查明地质灾害隐患点754处,其中泥石流218处,滑坡181处、崩塌102处,不稳定斜坡236处,地面塌陷17处,分别占地质灾害隐患点总数的28.91%、24.0%、13.5%、31.2%、和2.2%。
218处地质灾害隐患点的综合预测评估、潜在危险程度特种的隐患点有96处,占总数的12.9%;潜在危险程度重的隐患点有131处,占总数的15.0;潜在危险程度较大的隐患点有414处,占总数的55%;威胁程度一般的113处,占总数的17.1%初步评估,兰州市有105678人,196371万元的财产处于地质灾害的威胁之中 2.1泥石流 泥石流是兰州市最为发育的地质灾害类型主要分布于南北两山基岩出露地带,如城关区的青白石东部、白塔山至沙井驿等地段泥石流暴发的频率约为每年2~3次至几十年一次泥石流以冲毁灾害为主,淤埋灾害次之如1966年8月8日晚,盐场堡地区降暴雨和冰雹,大砂沟山洪造成罕见的稀性泥石流,冲毁农田2334亩,瓜菜等农作物损失严重,冲坏住房300多间,受伤群众69人,死亡72人泥石流涌入甘肃任命广播电台发射台等单位,致使电台短时间停播 2.2滑坡 滑坡是仅次于泥石流的地质灾害类型,其分布面广,密度高,规模较大,活动性强兰州是滑坡灾害主要有黄土滑坡、堆积层滑坡和基岩滑坡滑黄土滑坡滑体主要由各种成因的黄土及此生黄土组成分布于市区南、北河谷Ⅳ级阶地前缘及各沟谷台地前缘和黄土丘陵区。
堆积层滑坡,其滑坡体由各种成因的残积、坡积物组成,主要分布有南北的基岩出露地带,该区域山体坡度较陡,残积物厚度较小,一般2~5m,若遇大雨或暴雨,堆积层即可突然发生滑动,滑坡前兆不明显,该类滑坡规模较小,多为潜层滑坡2基岩滑坡滑坡体由坚硬的层状、层块状岩石组成滑坡往往分布在斜坡临空条件好,冲沟发育,地形陡峻的地段,其规模较大,如皋兰山南部、阿干镇一带 2.3崩塌 兰州市地质灾害的崩塌类型按分类依据划分为黄土崩塌和基岩崩塌两种类型黄土崩塌主要发生于河谷阶地前缘及黄土丘陵区的高陡斜坡地带,其起始远动形式为倾倒式或滑移式兰州市高陡斜坡脚往往有人居住,一旦崩塌发生,便造成严重的人员伤亡和财产损失如2021年10月12日发生的由海石湾镇沿301线进入享堂峡向窑街镇方向行进6公里后的灾害,导致公路毁坏,6辆车被推出路面坠入享堂峡大通河,直接经济损失200多万元,灾情之严重令人触目惊心基岩崩塌主要分布于兰州市基岩出露的南北两山红层出露地带和基岩出露的青白石东部,白塔山至砂井驿、七里河区、西固区南部山区、红古窑街一带 2.4地面塌陷 兰州市窑街煤矿、阿干镇煤矿是计划经济时期建立的老矿业基地,长期地下开采造成地表严重沉陷,地表裂缝纵横交错,陷坑、陷槽大量分布,山体开裂严重,水土流失面积和强度不断增加。
2021年2月18日新增塌陷面积1025m2,使185户200多间房屋受到影响,变形开裂 3.地质灾害现状3.1地质灾害的分布 全市现有地质灾害754处,其中城关区140处,占18.56%;七里河区98处,占13.00%;安宁区37处,占4.91%;西固区54处,占7.16%;红古区65处,占8.62%;皋兰县47处,占6.23%;榆中县77处,占10.21%;永登县236处,占31.30%(表1) 3表1 兰州市地质灾害空间分布 单位:次 行政区城关区七里河区安宁区西固区红古区皋兰县榆中县永登县合计滑坡32313121972554181崩塌8426802252102 不稳定斜坡 673110121426076236 泥石流3027222423142454218 地面塌陷 3500306017 合计140983754654777236754 所占百分比(%) 18.56134.927.168.626.2310.2131.31003.2地质灾害灾情 经调查统计,1919年以来,兰州市累计发生地质灾害237起,其中特大型8起,大型15起,中型53起,小型161起,已造成656人死亡,累计直接经济损失7.56亿元。
其中城关区死亡290人、西固区死亡269人,分别占全市的44.2%和41.0%;红古区造成的经济损失最大,为3.0亿元,其次七里河区是1.58亿元和西固区1.35亿元(表2) 表 2兰州市地质灾害危害 单位:次 行政区城关区七里河区安宁区西固区红古区皋兰县榆中县永登县合计 灾情等级 特大型410210008 大型0518100015 中型151488422021 小型28317163516622161 人员死亡(人)2905902691261010656 直接经济损失(万元) 11241 157701820215653041753854016867557744.地质灾害成因 陡峭的地形、充沛的降水和流域内丰富的松散固体物质是地质灾害形成的基本条件,日益活跃的人类工程经济活动加速了地质灾害的爆发强度和频率 据调查资料分析统计,斜坡坡度在30º左右,坡高在100~200m,容易产生滑坡灾害另外黄土斜坡上大量发育的串珠状水洞、陷穴等黄土溶蚀地貌,有利于降水入渗,增加坡体自重,降低抗滑力,诱发滑坡崩塌的发生。
兰州地区新构造运动强烈,大部分地段属强烈上升区,因地壳上升引起构造剥蚀作用加剧,区内河谷、沟谷强烈下切,相对高差加大,为滑坡崩塌的形成创造了有利的临空条件,另外老断裂带的复活,造成岩体破碎,是滑坡、崩塌较为发育区内地质构造复杂,断裂、褶皱十分发育,使得岩体十分破碎,极易遭受暴雨和水流的侵蚀,形成崩塌和滑坡,为泥石流的形成提供了一定数量的松散固体物质 降雨是地质灾害发生的主要诱发因素区内降水集中、降水强度大,而且往往以一次或几次大(暴)雨的形式降落,极易诱发泥石流的暴发降水通过岩体节理裂缝面、黄土落水洞及地裂缝渗入斜坡体,加大斜坡体自重并软化岩土体,降低岩土体的力学强度指标,使斜坡失稳,导致滑坡、崩塌产生降水形成的洪水,冲刷、掏蚀斜坡坡脚,消弱斜坡体的支撑部分,促发滑坡、崩塌的产生人类工程活动引发地质灾害的主要方式有:一是居民建设中不合理的认为削坡,引发的滑坡、崩塌灾害二是采矿、开挖洞穴造成滑坡灾害 5.防治对策 地质灾害应本着“预防为主,避让与治理相结合”的方针通过对兰州市主要地质灾害发育特征、形成条件及重要的地质灾害点的危险性评估,提出以下防治对策: 55.1搬迁避让 针对兰州市部分地区地质灾害隐患点分布密度大,规模小、危害、威胁成都小,地质灾害治理经济效益、社会效益不明显的地质灾害隐患点,组织当地居民搬迁避让,恢复当地的地质环境。
5.2地质灾害治理 根据全面规划与重点防治相结合的原则,对稳定性差、危害性较大,需要进行治理的重点灾害点,采用招标的形式,由具体相应资质的单位进行地质灾害的勘察、设计、治理、监护等 生物治理主要用于对泥石流的防治,该项目应配合南北两山绿化工程、重要交通干线绿化工程、矿山环境恢复、水土保持工程、退耕还林还草等工程展开 5.3地质灾害监测预警网络建设5.3.1气象地质灾害预报预警 在建立全市地质灾害数据库的基础上,综合分析地质灾害发生、发展及空间分布规律和地址灾害易发区图,开展降水特征、暴雨特征、气温及地质环境与滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷的相关性研究,建立兰州市地质灾害气象预警预报信息系统在汛期通过电视、广播、互联网、电信等媒体向全市发布地质灾害气象预警预报信息同时,建立地质灾害预报的反馈制度,验证预报的准确率,从而不断总结经验,修改完善预报预警模型 5.3.2地质灾害隐患点监测预警预报 根据兰州市地质灾害分布特侦,选择典型的、危险性大、危害、威胁严重,灾害形成后社会影响巨大的地质灾害隐患点进行专业监测预警预报同时,总结检测结果,分6析被监测灾害体发生、发展规律,以便总结经验,指导邻近同类地质灾害隐患点的监测预警预报工作。
在主管部门的监督管理下,选择重点地质灾害隐患点,在专业技术人员的指导下,组织专门人员,采取必要的监测手段进行监测预警 5.4加强防灾减灾宣传,提高防灾减灾意识 人类工程活动是陕北黄土高原区地质灾害主要诱发因素之一因此,加强防灾减灾宣传,提高当地居民保护地质环境及防灾减灾意识,使当地居民认识地质灾害发生的空间、时间规律性及掌握发生地质灾害时的应急自救知识,是地质灾害防治工作的重要组成部分 5.5广泛应用“3S”技术,建立动态预警信息系统 “3s”技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术在对陕北黄土高原区地质灾害现状调查和研究的基础上,基于“3S”技术建立和完善陕北黄土高原区地质灾害数据库以及地质灾害动态预警信息系统 5.6建立科学、高效、合理的地质实施受地质灾害威胁 实施地质灾害威胁居民的迁安工程对位于山区或农村且单点威胁人数较少的地质灾害隐患点和扶贫搬迁、退耕还林登政策相结合,对受威胁的群众有计划的实施搬迁、避让妥善解决好搬迁居民的生产生活彻底消除地质灾害隐患。
5.7建立多元化、多渠道的资金保障体系 地质灾害防治工作属于社会公益性事业,充分发挥省、市、县和各行各业的积极性,动员全社会力量参与地质灾害防治工作为保障地质灾害防治资居民的迁安工程 7参考文献: [1]兰州市国土资源局,http:// 第四篇:库水位骤降时某堆积体边坡稳定性分析及治理措施库水位骤降时某堆积体边坡稳定性分析及治理措施 罗骞邓华锋郭靖胡鹏朱敏 摘要库水位骤降时边坡稳定性对确保水库工程的正常运行十分重要以某堆积体边坡为研究对象,根据地质资料给出的材料参数范围,对天然工况和暴雨工况下该边坡的最危险搜索滑带进行参数反演,综合选定合理的材料参数,进而通过极限平衡法分析了堆积体边坡在库水位骤降时的稳定性,验证了边坡在上述工况下的不利性,并提出了合理可行的治理加固措施 关键词:参数反演;库水位骤降;边坡稳定分析;削坡减载中图分类号:tu457文献标志码:astabilityandmanagementmeasuresofslopeundersuddendrawdownofreservoirwaterlevelluoqian1,denghuafeng2,guojing3,hupeng2,zhumin2abstract:slopestabilitywithsuddendrawdownofreservoirwaterlevelisveryimportanttoensurethesafetyoperationofreservoirproject.takingastackedslopeasresearchobject,accordingtothematerialparameterrangegivenbygeologicaldata,themostdangerousslidingzone'sparameterinversionisimplementedunderthenaturalconditionandrainstormcondition.andreasonablematerialparameterisselected.thenthestackedslopestabilityundertheconditionofsuddendrawdownofreservoirwaterlevelisanalyzedbyusinglimitequilibriummethod.atthesametime,theproposedmethodisverified.finally,reasonablereinforcementmeasuresareputforward. keywords。
parameterinversion;suddendrawdownofreservoirwaterlevel;slopestabilityanalysis;cuttingslopeandreducingload研究库水位骤降时库岸边坡的稳定性对水库工程的正常运行有着十分重大的意义赵家成等[1]采用模型试验方法模拟了降雨和水库水位综合作用下的滑坡变形规律,通过倾斜加载方式分析了滑坡可能失稳破坏形式,获取了滑坡失稳后的运动特征;刘庆华等[2]提出了基于ansys的水位骤降时坝体渗流场模拟;魏东等[3]在水库水位骤降情况下通过折线法和复合滑动面法对坝体土工膜防渗结构进行准确的稳定分析;覃勤等[4]通过建立大位移变形块体有限元模型,分析在水位骤降条件下重庆市涪陵地区某大型土质滑坡的稳定性这些研究均是基于库水位骤降时的模型试验研究及有限元的数值分析,但基于竖直条分法极限平衡分析的库水位骤降研究则较少鉴此,本文对某堆积体滑带进行参数反演,确定参数后对边坡库水位骤降稳定性进行分析,并结合边坡的实际现状进行了削坡减载处理,计算结果表明治理后边坡的安全系数满足规范[5]要求 1工程概况某堆积体顺河向长约420m,宽790~800m,厚30~100m,后缘高程约2640m,体积约1539×104m3(其中正常蓄水位以上约1162×104m3)。
平面上呈圈椅状,地形中部平缓,上下部较陡,岸坡坡角20°~40°,局部最大约50°,自然边坡稳定 主要由黄色、棕红色粘土夹变质砂岩、板岩块、碎石构成,碎屑部分粒径10~50cm坡面植被较茂密,多为灌木;覆盖层部位下伏基岩面卧坡坡角20°~40°,局部达50°,基岩为三叠系中统板岩夹变质砂岩根据勘探结果,可将该堆积体岩土体分为四层:①层1为崩坡积块碎石夹黄色粘土,厚25.0~60.0m,块碎石成分为变质砂岩、板岩,粒径0.1~1.0m;②层2为灰黑色粘土夹少量碎石,有腐味,厚1.5~3.0m;③层3为冲洪积粉细砂夹少量卵石,厚5.0~40.0m;④层4为基岩,岩性为灰色变质砂岩夹板岩该剖面死水位高程为2220.0m,正常蓄水位高程为2288.5m正常蓄水时,该边坡2288.5m以下高程均受到静水压力的作用当库水位由正常蓄水位骤降到死水位,即从高程2288.5m处降至2220.0m处,静水压力消失,稳定性变差地质剖面见图1 根据《水电水利工程边坡设计规范》[5],该边坡属于b类Ⅰ级边坡,其持久工况(天然工况)和短暂工况(暴雨工况和库水位骤降工况)下的安全系数分别不应低于1. 25、1.15。
2计算模型和参数 根据现场地质踏勘及现有资料,建立该堆积体剖面模型见图2通过对该堆积体的浅层、深层进行滑带搜索并比较其安全系数可知,该堆积体最不稳定滑带是覆盖层的浅层滑动因此本文以分析覆盖层参数为主 根据地质资料,覆盖层相关材料参数见表1 3参数反演 通过调整滑带所在岩土层的抗剪力学参数,使最不利剖面在天然工况下处于极限平衡状态,此时的参数即为滑带所在的岩土层的抗剪力学参数的下限值本文采用综合确定法,比较参数反演得到的暴雨工况和天然工况下的岩层参数,以选择合适的参数根据对该堆积体的长期现场勘测可知,堆积体在天然和暴雨工况下的安全系数有一定裕度,根据水电水利工程边坡设计安全系数规定和堆积体现状,在参数反演分析中,天然工况安全系数取1.05,暴雨工况安全系数取1.00 本文选取搜索的最危险浅层滑带为对象进行参数反演,对反演参数进行线性拟合,天然工况和暴雨工况下的滑带k—c关系曲线见图3通过反演得到满足岩层安全系数的不同c值和φ值见表2 结合试验范围值和以上分析,综合得出该剖面覆盖层(即层1)的参数见表3 4库水位骤降工况下滑坡稳定性分析 库水位骤降在工程中十分常见,因此水位骤降是工程边坡稳定分析中必须考虑的一种不利工况。
该边坡库水位骤降工况为从正常蓄水位高程2288.5m骤降至2220.0m,降幅达68.5m,下降速度为2.0m/d,骤降工况下的模型图见图4 利用极限平衡法,计算出该堆积体最危险滑带在库水位骤降工况下的安全系数k值为0.992,低于规范[5]中的安全系数,这是由于水体浸泡对边坡覆盖层材料的弱化,及库水位的骤降使堆积体内的超孔隙水压力无法迅速消散,形成边坡表面处的反向渗流而导致边坡稳定性变差可见水位骤降确实对边坡稳定有不利影响,该工况下安全系数见图5图中滑带高程范围为2200.0~2340.0m,最厚处约为20.0m 5堆积体边坡治理 由于该边坡在库水位骤降工况下存在不利于稳定的滑带,因此需采取加固措施根据上述滑带搜索及比较安全系数可知,该堆积体滑带属于覆盖层浅层滑带,最厚处约为20.0m,其滑动范围均在覆盖层处因此选择处理方案为上部削坡方案,堆积体覆盖层的削坡坡比1∶1.5,每20.0m高程预留2.0m宽马道,开挖范围内采用浆砌石护坡,该堆积体高程2360.0m至2240.0m处共7级平台,每级平台高20.0m,处2240.0m处平台宽7.0m,其余平台均宽2.0m,见图6。
对削坡后后的边坡进行极限平衡计算,可得其安全系数k为1.152,满足短暂工况下的安全要求 6结语 a.采用综合确定法,比较反演参数得到的暴雨工况下的岩层参数和天然工况下的岩层参数,得到覆盖层材料参数天然工况下的反演结果为c=50.8kpa,φ=33°b.利用slide建模,且选用水位骤降模块对边坡进行水位骤降模拟,计算得出水位骤降工况对于位置较为靠近正常蓄水位处的边坡稳定性存在较为明显的不利影响,安全系数k值为0.992,低于规范中的安全系数 c.对该边坡采取坡比为1∶1.5的上部削坡方案,每20.0m高程预留2.0m宽马道,开挖范围内采用浆砌石护坡;削坡后该边坡在库水位骤降工况下的安全系数k为1.152,满足短暂工况下的安全要求,证明此措施有效可行,可为相关边坡工程提供一定的参考价值 参考文献: [1]赵家成,吴剑,晏华斌.白家包滑坡变形机制的模型试验研究[j].水电能源科学,2021,30(4):70-72,82. [2]刘庆华,刘纯祥,薛克敏.基于ansys的水位骤降坝体渗流场模拟[j].山东水利,2021(4):17-18, 25. [3]魏东,孙晓林,侍克斌,等.库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的稳定分析[j].水利科技与经济,2021,14(4):267-268,271. [4]覃勤,梁莉,向鹏,等.水位骤降条件下某滑坡的稳定性分析[j].大连交通大学学报,2021,32(2):46-49.[5]中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院.水电水利工程边坡设计规范(dl/t5353-2021)[s].北京:中国电力出版社,2021. 作者简介。
罗骞(1989-),女,硕士研究生,研究方向为边坡稳定 第五篇:山区高速公路边坡滑坡病害分析及治理方法山区高速公路边坡滑坡病害分析及治理 摘要:随着山区高等级公路建设速度加快,大量在建或待建的高速公路将穿越不良地质条件区,滑坡灾害的危害性也与日俱增本文在本地区主要山区高速公路滑坡资料收集和地质考察的基础上,揭示山区高速公路边坡滑坡病害,结合实际工程提出各类典型滑坡合理的防治对策,对减少滑坡灾害的发生、对本地区山区高速公路滑坡防治具有参考价值关键词:山区高速公路;边坡滑坡;病害;治理 根据2021年底交通部发布的国家高速公路网规划,在未来30年,将建成13.2万公里高速公路其中大部分公路建设将穿过山区和丘陵地带,由于修建公路要对沿线坡体进行挖方与填方,这就破坏了坡体的自然平衡条件,从而引起边坡失稳,导致滑坡发生在滑坡防治过程中,目前对滑坡地质勘察重视不够,一味追求增大抗滑结构工程规模的思想来弥补对滑坡性质认识的不足,致使多数抗滑工程要么结构的安全系数过大,结构的抗滑能力远没有充分发挥本文具体分析了山区高速公路边坡滑坡病害,然后通过实例提出了相关治理措施,现报告如下1山区高速公路边坡滑坡的病害1.1滑坡病害 公路滑坡所造成的直接经济损失约占突发性地质灾害所造成经济损失的80%,滑坡灾害不仅治理费用大,而且还 1可能威胁居民的安全而引发社会问题。
国内曾出现过抗滑支挡结构失效的事件,失效轻微的如抗滑桩顶出现位移等则须采取二次支护措施进行处理,严重点的导致抗滑桩折断,锚索拉出,再次发生滑坡灾害如在某某高速公路的某路段,为防止边坡在开挖过程中失稳,采用了抗滑桩的支护方式,抗滑桩施工完后,由于雨季的到来,桩后顶部与滑坡体接触区域产生了裂缝,由于地表水的不断渗入,裂缝逐步发展扩大,最后不得不加用锚索锚固的方式对其进行二次加固支护 1.2滑坡成因 影响滑坡形成的物理因素主要包括气象因素、水文因素等,气象因素中最主要的是大气降水和融雪水渗入,造成坡体加载和滑移面抗滑力降低从地层岩性分析,碎石类土不易产生滑坡,粘性土在受水作用后易产生滑坡,基岩中页岩、泥岩、千枚岩、泥灰岩、云母片岩易风化及遇水软化,易产生滑坡人为因素主要是过度放牧、滥伐森林、在山坡上挖沟围草、挖中草药等人类活动造成的植被破坏,以及局部地段的坡脚开挖、人工切坡削坡过陡、矿山开采、坡后加载及爆破振动等 2山区高速公路边坡滑坡病害的治理2.1滑坡概况 某某高速c21标k169段路基边坡位于半山腰,历史上该 2边坡就曾经发生过滑动变形,因线路选择的不可避绕性,使得该路段存在大量挖方与填方边坡,由于地质条件较差,岩石产状较陡,均向河床倾斜,岩层为顺层坡,节理裂隙发育,部分路段已产生滑坡,部分地段可能潜在边坡整体滑动。
根据现场勘察.在该段局部断层较发育,将岩体切割成块状,部分地段己发生蠕变或变形,古滑坡在强降雨的天气条件下极为容易复活,产生再次发生滑移的可能性 2.2治理对策 针对滑坡的特点,可以采取削坡卸载、地表排水、地下排水和抗滑工程等措施对该滑坡进行加固处理 2.2.1削坡卸载 本滑坡为推动式滑坡,并且滑床上陡下缓根据地质勘探可知,滑坡后缘基岩埋藏深度变小,80m外见基岩露头,进一步滑动的可能性较小因此可以采用在滑坡后缘挖除一定数量的滑体,以便减少滑体的剩余下滑力 2.2.2地表排水 (1)在滑坡发展的边界5m以外,设置断面200×200mm环形截水沟以拦截地表水向滑体补给,迎水面设置泄水孔2)滑体区设树枝状排水系统,充分结合地形利用自然径流形成的沟系,作排水渠道,汇集井旁引坡面径流于滑坡体外排出3)坡体裂缝用粘土或水泥浆填实对坡面应整平踏实,不能有积水坑、洼地,保证任何位置的坡面水能迅速向指定排 3水沟汇集,减少地表水在坡面滞留时间和下渗量 2.2.3地下排水 某某滑坡含水量丰富,地下水位高,路基拱起处有冒水和翻浆现象路基护面墙断裂处多有流水涌出。
为集中排除深层地下水,可设置排水隧洞或排水平孔经过综合分析,工程上采用水平排水孔,收到了很好的工程效果 2.2.4支档工程 某某滑坡剩余推力较大,为提高滑坡的稳定性,也可采用抗滑桩、抗滑挡土墙和预应力锚索等支档和锚固措施由于滑坡体为第四纪残坡积层,岩性主要为碎石土、含碎石粉质粘土等,且滑体厚度大,采用抗滑工程的有效措施是在坡脚附近设置抗滑桩,但费用高 2.2.5降低人为影响 禁止在山坡上挖沟围草,严禁开挖中草药破坏草场植被,严禁滥伐森林、矿山开采、修建山区公路和山区其它人类工程活动必须进行地质灾害危险性评估,合理开挖和施工,防止由人为原因诱发或加剧滑坡灾害的发生 总之,我们对高速公路某某滑坡采用了设置水平排水孔为主的防治措施对滑坡进行治理经过设置水平排水孔治理后,该滑坡目前还没有发现新裂缝等不稳定现象,说明这种滑坡治理是成功的、合理的参考文献: 4[1]赵明阶,何光春,王多垠.边坡工程处治技术[m].北京:人民交通出版社,2021:84-86. [2]乔国强.高边坡整治工程施工技术[j].山西建筑,2021,30(6):117-118. [3]秦顺飞,顾长存,王虎金.某滑坡地质评价与治理对策研究[j].广东土木与建筑,2021(1):46-48[4]马洪生,胡卸文.神经网络在边坡稳定性分析中的应用[j].中国地质灾害与防治学报,2021,10(1):171-192.[5]刘沐宇,朱瑞赓.基于模糊相似优先的边坡稳定性评价范例推理方法[j].岩石力学与工程学报,2021,10(1):42-48. [6]周维垣,寇晓东.无单元法及其在岩土工程中的应用[j].岩土工程学报,2021,20(1):5-9. 5第 31 页 共 31 页本资料来源搜集与网络和投稿,如有侵权,牵扯利益关系,请告知上传人联系删除。