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科普文章-科普巖石力學(xué)與工程——山體滑坡的形成原因及防治措施

科普巖石力學(xué)與工程
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“瞧,這片樹林像喝醉了一樣?xùn)|倒西歪…”遇到這樣的“醉漢林”可要注意了,這里可能就是滑坡的現(xiàn)場(chǎng)。山體滑坡顧名思義就是一種常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。說(shuō)的是山體斜坡上某一部分巖土在重力作用下,沿著一定的松軟結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生切割性的位移而整體的向斜坡下方移動(dòng)的作用與現(xiàn)象。俗稱“走山”“垮山”“地滑”“土溜”等。地震、降雨和融雪、河流等地表水體對(duì)斜坡坡腳的不斷沖刷;海嘯、風(fēng)暴潮、凍融等作用以及不合理的人類工程活動(dòng)等都會(huì)誘發(fā)滑坡。

一、山體滑坡的形成原因
1、自身體質(zhì)欠缺。
比如,巖土類型結(jié)構(gòu)松散、抗風(fēng)化能力低、山體坡度大于10°以上等等內(nèi)在因素。
圖片截選自北京規(guī)劃自然資源公眾號(hào)

**2、**老天爺來(lái)助攻。

降雨、融雪入滲、河流沖刷、地震、凍融等自然因素都可能誘發(fā)滑坡災(zāi)害。

**3、**人類活動(dòng)做貢獻(xiàn)。

開挖坡腳、爆破、斜坡上部堆放大量土石、水庫(kù)蓄水、礦山開采等都可能導(dǎo)致坡體失穩(wěn),最終造成滑坡。

①****開挖坡腳

修建鐵路、公路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支撐而發(fā)生下滑。例如我國(guó)西南、西北的一些鐵路、公路、因修建時(shí)大力爆破、強(qiáng)行開挖,事后陸陸續(xù)續(xù)地在邊坡上發(fā)生了滑坡,給道路施工、運(yùn)營(yíng)帶來(lái)危害。

②****排水

水渠和水池的漫溢和滲漏,工業(yè)生產(chǎn)用水和廢水的排放、農(nóng)業(yè)灌溉等,均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化巖、土體,增大坡體容重,從而促使或誘發(fā)滑坡的發(fā)生。水庫(kù)的水位上下急劇變動(dòng),加大了坡體的動(dòng)水壓力,也可使斜坡和岸坡誘發(fā)滑坡發(fā)生。支撐不了過(guò)大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。尤其是廠礦廢渣的不合理堆棄,常常觸發(fā)滑坡的發(fā)生。

③****爆破

劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的巖、土體受振動(dòng)而破碎產(chǎn)生滑坡;在山坡上亂砍濫伐,使坡體失去保護(hù),便有利于雨水等水體的入滲從而誘發(fā)滑坡等等。人類作用與不利的自然作用互相結(jié)合,則就更容易促進(jìn)滑坡的發(fā)生。

二、山體滑坡的治理措施

1、修建減壓腳

通常情況下,山體滑坡是巖體抗滑力較小引起的,修建減壓腳是有效的山體滑坡治理措施。修建減壓腳將山體驅(qū)滑段的土體或巖石移到另外的位置,即移到山體的阻滑段。通過(guò)該方式可以達(dá)到降低山體下滑力的目的,因?yàn)樯襟w下滑力小于山體抗滑力時(shí),山體滑坡的發(fā)生率會(huì)得到很大程度的降低。

2、建造擋土墻

山體滑坡治理復(fù)雜性高,工作人員需花費(fèi)較多時(shí)間研究相關(guān)措施。長(zhǎng)期的實(shí)踐過(guò)程中,已經(jīng)研究出多種治理山體滑坡措施,其中建造擋土墻較為常用。在山體滑坡治理中,塊石擋土墻應(yīng)用相對(duì)比較廣泛,建造位置通常為山體的邊緣位置。

3、修建排水溝

修建排水溝是經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)比較有效的山體滑坡治理措施。在山體周圍修建排水溝,目的是減少水的滲入量,水的滲入量減少后,山體中裂縫的含水量減少,可以有效降低水對(duì)巖石結(jié)構(gòu)的侵蝕程度,進(jìn)而有效維護(hù)巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。山體遭遇暴雨時(shí),很容易產(chǎn)生積水,通過(guò)排水溝將積水及時(shí)排出,降低水對(duì)山體巖石的影響,進(jìn)而降低山體滑坡發(fā)生率。

4、排除地下水

常用的方法有:

①水平鉆孔疏干;

②垂直孔排水;

③豎井抽水;

**、山體滑坡的預(yù)防措施**

1、建立山體滑坡監(jiān)測(cè)站以及分析系統(tǒng)

可以采用先進(jìn)的儀器設(shè)備及技術(shù)手段,對(duì)容易發(fā)生山體滑坡的地段進(jìn)行有效監(jiān)測(cè),建立有效的山體滑坡分析系統(tǒng)。在對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,對(duì)山體滑坡的發(fā)生率進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)。當(dāng)監(jiān)測(cè)的山體遭遇惡劣天氣時(shí),相關(guān)人員要每時(shí)每刻都對(duì)山體進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)山體的實(shí)際情況進(jìn)行密切關(guān)注。及時(shí)地將相關(guān)信息報(bào)告給有關(guān)部門,方便有關(guān)部門在山體滑坡發(fā)生時(shí)采取有效措施,盡可能地降低山體滑坡危害

2、對(duì)山體滑坡區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)

山體滑坡發(fā)生后,周圍通常還會(huì)發(fā)生多次滑坡。因此,在救援人員到來(lái)前,要密切觀察滑坡現(xiàn)場(chǎng),采用相應(yīng)的儀器對(duì)山體裂縫進(jìn)行認(rèn)真檢查,并做出科學(xué)預(yù)測(cè),即周圍山體發(fā)生滑坡的發(fā)生率、周圍山體發(fā)生滑坡的規(guī)模等。對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)的目的是減少山體二次滑坡造成的危害。

四、滑坡破壞力巨大,毀房、毀田、毀人,想要防患于未然,就要留心觀察以下現(xiàn)象:

①在山坡中前部出現(xiàn)規(guī)律排列的裂縫

②山坡坡腳處土地突然隆起

③四周出現(xiàn)巖土體松動(dòng)或小型滑塌

④建在山坡上的房屋地面、墻壁出現(xiàn)裂縫

⑤樹木、電線桿等東倒西歪,出現(xiàn)馬刀樹、醉漢林等現(xiàn)象

這些都是滑坡“蠢蠢欲動(dòng)”的征兆。但如果聽(tīng)到巖土體發(fā)出聲響,裂縫中冒出熱氣或冷風(fēng),井水、泉水水位發(fā)生變化或水體變渾濁,動(dòng)物驚恐異常,那就意味著危險(xiǎn)馬上就要來(lái)啦。

當(dāng)遭遇滑坡時(shí),頭腦一定要保持冷靜,拔腿就跑,但方向一定要認(rèn)準(zhǔn)。位于滑坡下方的人員應(yīng)向滑坡邊界兩側(cè)快速撤離;千萬(wàn)不能順著坡體滑動(dòng)方向跑,更不能迎著滑坡體向上跑。

如果人在房屋中,切忌貪戀財(cái)物,放下金銀細(xì)軟,趕緊撤出來(lái)吧,平時(shí)房子為你擋風(fēng)遮雨,滑坡來(lái)了,它可能就把你埋在心底啦,大家一定要記住:“留得綠水青山在,千金散盡還復(fù)來(lái)”。

供稿 趙凌云、陳奕愷

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文中部分資料來(lái)源于北京規(guī)劃自然資源公眾號(hào)

支持文獻(xiàn):

[1]姚桂嘉.巖土工程地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)及預(yù)控措施[J].四川水泥,2021,No.303(11):101-102.

[2]郭永臣, 劉秋強(qiáng), 段君君, 等. 基于AHP的重特大地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)估方法與指標(biāo)體系研究——以茂縣“6·24”特大山體滑坡為例[J].城市與減災(zāi),2022(03):32-38.

**[**3]丁要軒, 龔文平, 程展, 等. 基于多期無(wú)人機(jī)影像的滑坡地表豎向變形測(cè)量模型試驗(yàn)研究與工程應(yīng)用[J/OL].地質(zhì)科技通報(bào):1-12[2022-10-18].