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2010-02-25 13:04 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:公路滑坡的發(fā)生與邊坡水文地質(zhì)條件關(guān)系密切,本文結合我省大量滑坡整治實(shí)例對滑坡病害中水所起的作用作了簡(jiǎn)要的闡述,并對水的防治措施進(jìn)行了分析總結。
關(guān)鍵詞:公路滑坡水防治
1、前言
我省國道109線(xiàn)日月山、像皮山等路段由于沿線(xiàn)的地形地貌比較復雜,尤其在一些不良地質(zhì)地段,由于對坡體穩定認識不足,大量開(kāi)挖和填筑土石方以及施工方法等原因,破壞了坡體的穩定,造成了滑坡的產(chǎn)生和發(fā)展。而滑坡的產(chǎn)生與水極為密切,在滑坡整治過(guò)程中,采用何種方案排泄地表水、疏導地下水,改變滑坡體的物理力學(xué)性質(zhì),從而減少下滑力,達到經(jīng)濟合理的目的是防治公路滑坡有效的措施之一。
2、水在滑坡產(chǎn)生和發(fā)育中的作用
滑坡產(chǎn)生的根本原因取決于組成斜坡的土石體性質(zhì)和結構,但外界條件因素如水的作用、地震、人為因素等的作用不能忽視,它們是滑坡產(chǎn)生的誘發(fā)因素,它們的作用可改變斜坡土石體的性質(zhì)、強度、結構和狀態(tài),有時(shí)還可改變斜面坡的外形,其結果是引起斜坡的變形和破壞。
2.1滑坡的產(chǎn)生和發(fā)育過(guò)程滑坡的產(chǎn)生和發(fā)育形成過(guò)程通常分為三個(gè)階段:蠕動(dòng)變形階段、滑動(dòng)破壞階段和漸趨穩定階段。
2.1.1蠕動(dòng)變形階段斜坡在發(fā)生滑動(dòng)之前通常是穩定的,在水的作用下,可以使斜坡土石體強度逐漸降低,滑坡出口附近滲水混濁,水在此過(guò)程中起到了催化劑的作用。
2.1.2滑動(dòng)破壞階段滑坡在整體往下滑動(dòng)的時(shí)候,滑坡滑動(dòng)過(guò)程中滑動(dòng)面附近濕度增大,加之重復剪切,土石體結構進(jìn)一步降低,促使滑坡加速滑動(dòng),水在此過(guò)程中起了潤滑劑的作用。
2.1.3漸趨穩定階段滑坡停止后,形成特殊的滑坡地形,在巖性、構造和水文地質(zhì)條件等方面都相繼發(fā)生了變化,地層的整體性已被破壞,巖石變得松散破碎,透水性增強,含水量增高;虑熬墴o(wú)水滲出或流出清晰的泉水時(shí),表明滑坡已基本趨于穩定。
2.2水的作用從地層巖性分析,碎石類(lèi)土不易產(chǎn)生滑坡,粘性土在受水作用后易產(chǎn)生滑坡,基巖中頁(yè)巖、泥巖、千枚巖、泥灰巖、云母片巖易風(fēng)化及遇水軟化,易產(chǎn)生滑坡。不同性質(zhì)的土石體對水的作用的反應也是不一樣的,如巖漿巖、沉積巖中的礫巖和砂巖,以及變質(zhì)巖中花崗片麻巖、石英巖等,幾乎與水不起作用,是抗水的物質(zhì),它們在水的作用下抗剪強度不發(fā)生很大的變化,因而由這些巖石組成的斜坡穩定性與水的關(guān)系并不密切。而各種頁(yè)巖、泥巖和地表覆蓋層都是親水的,由親水性物質(zhì)組成的斜坡在雨季或浸水后塑性增大,抗剪強度顯著(zhù)降低,極易產(chǎn)生滑坡。各種松散無(wú)聯(lián)結的砂性土層容易被潛蝕,在地下動(dòng)水壓力的作用下,結構和強度不斷變化,斜坡的穩定性逐漸降低;碌漠a(chǎn)生與水的作用有密切關(guān)系,水的作用包括降雨、地表水和地下水等三個(gè)方面的作用。
2.2.1降雨的影響實(shí)踐證明,滑坡多集中在降雨量多的年份發(fā)生,而且很多滑坡是在雨季發(fā)生的,不少滑坡具有“大雨大滑,小雨小滑,無(wú)雨不滑”的特點(diǎn),因為降雨尤其是長(cháng)期的綿綿細雨使斜坡土石逐漸飽和,甚至在隔水層上形成暫時(shí)的含水層,這樣一方面增大了斜坡土石體的容重和降低了土石體的內聚力,另一方面還產(chǎn)生了動(dòng)水壓力和靜水壓力,使斜坡的穩定性急劇降低而產(chǎn)生滑坡。
2.2.2地表水的影響地表水下滲增加了斜坡土體的含水量,使土達到塑性狀態(tài),降低了土體的穩定性。當水滲入隔水層時(shí)使層面間摩擦力和內聚力降低,造成斜面坡失穩而下滑。地表水系中水流不斷沖刷和切割岸坡,使岸坡增高變陡,有時(shí)水流的沖蝕淘空岸坡的完整巖層,暴露出斜坡內部的軟弱面,河水水位的上升下降引起與地下水補給關(guān)系的變化,在斜坡內形成很大的動(dòng)水壓力,所有這些作用都造成斜坡穩定性降低,有利于滑坡的產(chǎn)生。
2.2.3地下水的影響地下水浸濕斜坡,使土石體的容重增加,浸濕范圍加大,浸濕程度加劇,就顯著(zhù)地降低了土石體的抗剪強度,地下水位的升降,還會(huì )產(chǎn)生很大的動(dòng)水壓力與靜水壓力,地下水還能溶解土石體中易溶物質(zhì),使組成斜坡的土石體成份和結構發(fā)生變化,導致滑坡的產(chǎn)生。
3、滑坡水的防治措施
通過(guò)以上分析,可見(jiàn)滑坡的產(chǎn)生與水的關(guān)系密切,設置排水系統,消除水的危害,是整治滑坡的可靠措施。整治設計中,應明確以治水為本,支擋為輔,從“水”字上下功夫,采用疏、截、排等綜合措施以引開(kāi)地表水,降低地下水,提高土體強度。排水措施分為地表排水與地下排水兩大類(lèi)。
3.1地表排水地表排水的目的是攔截滑坡地段以外的地表水,不使水流入滑坡區內,并盡快排除滑坡范圍內的雨水,引導地表水在滑坡體外的穩定山坡處排走;w以外的地表水,以攔截和旁引為原則;滑體以?xún)鹊牡乇硭苑罎B,盡快匯集和引出為原則;w外,設置一條或多條環(huán)形截水溝,攔截旁引地表徑流,不使流入滑坡范圍之內;w內,充分利用自然溝谷,布置成樹(shù)枝狀排水系統;滑體內的濕地用泉水出露之處,修建滲溝及明溝等引水工程,以減少對滑坡的供水。
3.2地下排水地下水是斜坡不穩定的主要原因之一,由于斜坡土層(巖體)中埋藏有地下水,流入邊坡變形區,產(chǎn)生了動(dòng)水壓力和靜水壓力,為減弱這種壓力的作用,確保邊坡穩定,可采用地下排水的方法,由于滑體內地下含水帶厚薄、分布、補給條件和當地的地質(zhì)條件的差異,故有截、排、疏和降低地下水位等辦法。一般在獲得較準確而足夠的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料之后。并做了詳盡分析,才能提出切合實(shí)際的設計和施工,這樣才能達到計劃目的。當查明補給滑動(dòng)體的地下水確是以滑坡的上方或一側補給為主時(shí),才修建截斷地下水的工程,它要求垂直地下水流向布置,隨地下水的含水層數、埋藏深度和土質(zhì)密實(shí)程度的不同,而采用不同的構筑物,如盲溝、盲洞等。
4、結語(yǔ)
對于滑坡尤其是大型滑坡,試圖通過(guò)樁、錨索、支擋結構等純力學(xué)的方法去阻止其變形、運動(dòng)和破壞往往是困難的,甚至是不可能的,通過(guò)對水等的防治措施,改變滑坡內在的物理力學(xué)性質(zhì),順其自然,以柔克剛,實(shí)踐證明,常常能收到事半功倍的效果。
參考文獻:
[1]工程地質(zhì)手冊第三版。北京:中國建筑工業(yè)出版社,1992
[2]林宗元。巖土工程勘察設計手冊。沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1996
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