对于房地产业主和其他人来说,有一些简单而且低技术含量的方法可以用来有效地减轻滑坡灾害带来的影响。首先,找岩土工程专家或土木工程专家进行咨询总是最好的办法,因为他们受过专门的训练,有解决边坡稳定性问题的经验。而且最好是本地的公司或专家,因为他们最熟悉本地的地质情况、土质类型、地貌以及其他有关问题。虽然这些并不总是问题的症结所在,但却是发现问题的基础。如果有地方行政管理处,则可能有能够回答这些问题的地质学家、计划师、建筑专家等专业人员。找到这类机构的途径在世界各地会各有不同,而且处理地方事务的方式也会各有千秋。如果找不到专业人员进行咨询,则可以采取一些相应的措施减灾。详细手段可参考附录C和附录D。
附录A 关于滑坡的基础知识
滑坡专业词汇
这里只列出主要的滑坡专业词汇,其后列有较完整的解释,供参考。
alluvial fan冲积扇由河流、溪流沉积的具有平缓坡度且广泛延伸的,由冲积物形成的扇状地貌,多见于干旱和半干旱地区的峡谷性溪流、河流向平原或宽谷的转换地带。从上空向下俯瞰时,呈开放型的扇状,其顶点位于相当于转折点的谷口(文献3)。
bedding surface/plane接触面发育于沉积岩或层状岩石中,将连续的上下层分开。可以容易地通过岩性或颜色辨别(文献3)。
bedrock基岩位于砾石、砂、粘土下面的坚固岩石;出露于地表的岩石,或被松散的未固结地表面物质所覆盖(文献3)。
borehole钻孔钻入到地下一定深度的圆形孔,以寻找预期的石油、天然气或地下水;或以探查为目的(文献3)。
check dam谷坝也称砂防坝。建于较陡的山区溪谷中,通过拦截溪流的堆积物,以起到保护谷床的目的。经常用来控制沟谷型泥石流的发生频度和体积。拦砂坝的造价较高,主要建于重要设施和自然居民点(如野营地或独特的集散地)的上游(文献2)。
colluvium崩积物用来描述松散且无粘聚力的堆积物的一般性词汇。多见于边坡或陡崖脚部,主要被重力作用带下来(文献2)。
debris basin泥石流堆积盆地(有时称catch basin)大型的开挖盆地,让泥石流自然流入或人为导入。泥石流进入该盆地后,能量迅速消散,并马上沉积。废弃的采石场或矿坑多被利用作此用途(文献3)。
delta front landsliding三角洲前缘滑坡三角洲前缘是三角洲沉积活动最为活跃的部分。在海洋线和三角洲地区,由于那些具有低抗剪强度和高孔隙水压力的低固结度粘土的快速沉积,极容易发生水下滑坡。
Digital Elevation Model数字高程模型(DEM)
数字标高模型是指由平面上一定间隔的位置(点)上的地形标高所组成的数字文件(新技术的商业术语)。
Digital Terrain Model数字地形模型(DTM)
美国国防部和其他机构用来描述数字标高数据(digitale levation data)的术语(文献3)。
drawdown水位下降由于抽水引起的河流、湖泊、井,或地下含水层水位的下降过程。水位下降可能引起那些没有良好支护的岸坡或没有很好击实的土坡产生滑坡(文献3)。
electronic distance meter电子测距仪(EDM)
利用超声波反射进行测距的装置。
epicenter震中地震震源在地球表面的投影(文献3)。
expansive soils膨胀土由于含水量的变化而产生收缩或膨胀的一种特殊土。建在膨胀土上的房屋等结构物可能发生倾斜,破裂,或倒塌。也称作swelling soils(文献5)。
extensomete伸缩计用来测量较小变形的仪器(文献3)。
factor of safety安全系数安全系数的英文有factor of safety和Safety Factor两种表达方式,它基于理论计算,通过考虑各种不确定性因素,为工程设计提供安全标准的临界值。这里所说的不确定性因素可能来自于计算过程中,也可能来自物性指标的确定。通常,对于工程边坡而言,如果安全系数小于1,表明潜在破坏的可能性;而大于1,则表示边坡是稳定的(文献6)。
geodesic/geodetic observations测地学围绕有关地球形状和大小的科学问题所进行的调查研究(文献3)。
fracture断裂由于强度丧失而产生的脆性变形。节理和断层都属于断裂(文献3)。
Geographic Lnformation System地理信息系统(GIS)
计算机程序和有关数据库的统称。在数据库中可以通过地理坐标系统查询制图信息(包括地质信息)。一般来说,通过层状结构来组织数据。这些层包括如水文地质特征,地形以及其他地理信息单元。一个地理信息系统,容许不同层的信息能够简单地被整合和分析(文献3)。
geological hazard地质灾害指对人和财产构成潜在威胁的自然或人为地质条件。如地震、滑坡、洪水、断层活动、海滩侵蚀、地面沉降、污染、废物处理以及地基基础破坏等都属于地质灾害(文献3)。
geological map地质图记录岩石单元的分布、性质和年代关系,以及地质构造事件发生历史的图件(文献3)。
geomorphology地貌关于地球表面一般构成的科学,尤其注重研究地貌的分类、描述、性质、起源和演化,地貌与下伏地质构造间的关系,以及由地貌的表面特征所记录的地质变化史(文献3)。
geophysics studies地球物理研究通过定量的物理学方法,研究地球的结构、构成和演化的科学。它包括动力地质学和物理地貌学,并利用测地学、地质学、地震学、气象学、海洋学、磁学和其他地球科学以收集和解析与地球有关的数据(文献3)。
hydraulic流体动力学关于或涉及流体运动的科学;通过水传送或作用;利用水进行操作或搬运,如水力采矿(hydraulic mining)(文献3)。
hydrology水文学研究地球上水的科学(文献3)。
inclinometer倾斜仪观测倾斜的仪器,一般以水平面为参考(文献3)。
landslide dam滑坡坝由于滑坡堵塞溪流或河流而形成的天然坝(文献3)。
lahar火山泥流火山侧缘的火山碎屑物质中发生的滑坡,泥石流或土石流;这些滑坡,泥石流或土石流所产生的堆积物。湿性火山泥流中混入的水分可来自暴雨,火山口湖,或融雪。干性火山泥流可能由于岩浆上升时引起的震动,或物质的积累引起的陡坡失稳而产生。如果这些物质在下滑时仍然保持高温,则被称为热性火山泥流(文献3)。
liquefaction液化指饱和的松散粗粒土从固态变为液态的相变过程。土颗粒之间一时失去接触,土粒子重量由孔隙水承担(文献4)。
landslide inventory map滑坡编录图滑坡历史记录图一种确定那些曾经发生过滑坡过程,包括泥石流和切土-填土破坏的滑坡图件(文献4)。
landslide susceptibility map滑坡易发性评价图基于滑坡历史记录图,并预测某地区的滑坡发生潜在可能性的图件。这种图件主要将影响滑坡发生的主要因素,如高陡边坡、遇水饱和后强度大幅降低的脆弱地质单元,以及不良排水条件下的岩石或土体等,与以往的滑坡分布相对比,得到滑坡易发性的判断结论(文献5)。
lands Iide map滑坡灾害图一种显示滑坡危害影响范围的灾害图件。包括过去的滑坡在哪里发生,现在在哪里发生,以及将来在哪些地方可能发生(文献5)。
landslide risk map滑坡危险分区性图根据统计规律,以滑坡再发生率表示的滑坡灾害及其发生的可能性的图件。这种危险性图件可以显示投资与盈利间的关系,损失的潜在可能性及其他对地区和(或)社区可能产生的社会经济影响。
lithology岩性主要指岩石的物理性质,一般取决于其显微结构,或借助于低倍放大镜;也指关于岩石的显微研究和描述(文献3)。
loess黄土一种分布广泛的、均质的、无层理、多孔性、易碎的、具轻微粘聚力、常具有高碳酸钙含量、细粒毛毯状的堆积物(一般厚度不大于30米),主要由粉粒土组成,其粒级分布由粘粒到细粒(文献3)。
mitigation减轻减少或消除灾害发生可能性的活动;以及(或者)当灾害发生后,消除或减少灾害或紧急预案产生的负面影响的活动(文献5)。
mudslide泥滑在美国加利福尼亚州出现的一个不很精确但很流行的词汇,常被一般民众或新闻媒体用来描述广大的灾害事件,其范围可包括富含泥沙的洪水到滑坡。它并不是一个正确的技术词汇。请参见下一条“泥流 mudflow”(文献5)。
mudflow泥流描述一种块体流动的地形和过程的一般术语,流体物质主要为细粒土,在运动过程中呈现很高的流态。其中的含水量(water content)可高达60%(文献3)。
perched ground water上层滞水被非饱和土带与下伏主要地下水层隔离的非承压水(文献3)。
piezometer地下水位计用来测量水层,水罐,或土中的压力水头的仪器。在含水层中,它是一个用来测量水头的小直径水井(文献3)。
pore water pressure孔隙水压力在饱和土中,通过孔隙水传递到某点底部的压力水头。它是一个定量指标,可以通过在现场观测土体中的自由水面,或通过孔隙水压力计直接进行观测。孔隙水压力是造成边坡破坏的关键因素,它通过减少边坡体的有效重量,从而降低土的剪切强度(文献2)。
pore water,or interstitial water孔隙水存在于孔隙或裂隙中的地下水(文献3)。
quick clay灵敏性粘土受扰动后几乎完全丧失其剪切强度的一种粘土;也指在重塑后无明显剪切强度的粘土(文献3)。
reconnaissance geology/mapping初勘地质调查/填图为掌握某区域主要地质特征所进行的普通地质调查,其后往往有更详细的调查工作。根据既存资料的多少,可以在野外或室内进行(文献2)。
re Iief高差地表高低点间的高程差(文献3)。
risk危险性风险在遭遇某种灾害时,已经发生的或估计发生的损失程度的可能性(文献4)。
rock mechanics岩石力学关于岩石的力学行为的理论和应用的科学,代表“岩石在其物理环境中对应力场变化而产生反应的一个力学分支”(文献3)。
sag pond凹陷坑在由于滑坡运动,或断层活动所造成的凹陷中充满的少量水体(文献3)。
seepage渗流由泉水、凹陷坑,或开放边坡处的湿润地段,路基开挖处的渗流点等显示的集中性地表排水。作为潜在的活动地段或不稳定地段,这些渗流点必须在有关的平面图和剖面图上标出(文献2)。
sea cliff retreat海岸崖后退由波浪作用形成的海岸崖,在其前缘遭受波浪侵蚀后,不断向陆地方向后退的过程(文献3)。
shear剪切在应力作用下,物体的相邻两部分产生的相对滑动变形,滑动的方向与这两部分的接触面平行(文献3)。
slurry泥浆状水与细粒物质混合后形成的高度液体混合物;如通过管道运送的煤粉与水的混合物,或注浆时使用的水泥浆(文献3)。
soil mechanics土力学应用力学和水力学原理解决工程问题时,涉及的有关土、沉积物和其他非固结堆积物的行为和性质的应用科学;研究土的物理性质和应用,特别是涉及高速公路和建筑物基础的工程问题时的应用科学(文献3)。
strainmeter应变式地震计一种通过观测两点间相对位移来监测变形的地震仪(文献3)。
stress应力在固体内部任何面上的、单位面积上的内力。可以是压应力,也可以是张应力。单位:单位面积上的力(文献3)。
sturzstroms岩屑流(源于德语,意为“fall stream”,飞流直下的溪流)高速运动的岩石与碎屑的巨大集合体,由陡崖或山体破坏所产生,从陡峭的山坡冲下,穿过低地,以时速100千米以上的速度运动数千米;是所有块体运动中最具灾害性的一种(文献3)。
subaqueous(submarine)landslide水下滑坡海底滑坡存在或发生在水下的滑坡过程或堆积体。一般用来区分滑坡是发生在陆地上(滑动后进入水中),还是发生在水中。例如,区分陆地或海底滑塌时(文献3)使用。
subsidence地面沉降以不同速度或沉降量,发生在不同地区的地表面的沉陷或下降。可能由于自然地质过程所引起,如溶解、固结、坚固地表下的液状岩浆的运移;也可由于人类工程活动所引起,如地下采矿或人工抽取石油或地下水(文献3)。
surficia I geology地表地质包括土在内的地表堆积物的地质学;有时也用来指有关处于或接近地表的岩石的研究(文献3)。
sweling soils膨胀土指那些遇水膨胀,失水收缩的土或软岩。常见的有火山灰风化的胶状粘土,蒙脱石风化土(文献1)。
tensile stress张应力欲使物体分开的正应力。作用面两侧的应力方向正好相反(文献3)。
weathering风化暴露在大气圈中的岩石和土体,在物理解体和化学分解作用下发生破坏的过程,其结果将导致颜色、结构、物质成分或形态的变化。风化过程可分为物理风化、化学风化和生物风化(文献4)。
diferential weathering差异风化岩石表面因物质组成或抵抗力的差异而导致风化过程出现不同的速度差异。抵抗力高的部分常会突出于岩石表面(文献4)。
mechanical weathering力学风化物理风化由于气候的变化导致的岩石经过破碎等过程后,风化成为土壤的过程。风化过程中包括温度变化(热胀冷缩),冻融循环和动物的掘洞活动(文献4)。
zonation分带分区虽然意义有些模糊,但一般用来描述不同纬度带的有别于附近地区的某些特征的性质。如地球的一个热带,两个温带和两个寒带。在地质灾害的意义上,常可根据不同准则对地貌单元进行分带或分区,如居民区、低危险区、高危险区等(文献3)。
滑坡的组成部分——对特征的描述/词汇集
滑坡的组成部分如图A1所示。
accumulation堆积体堆积覆盖于原始地形之上的那部分滑坡体(文献7,8)。
crown滑坡圈椅与主滑坡后壁的最高点相邻的、没有产生位移的稳定山体(或土体)(文献7,8)。
depletion沉陷区由主滑坡后壁下滑后沉陷的滑坡体表面,以及原始地表所包围的部分(文献7,8)。
depleted mass沉陷体包围在原始地表以下,滑动面以上的那部分滑坡体(文献7,8)。
displaced material滑坡体移动体滑坡过程中由于产生运动而离开了原始位置的那部分物质。滑坡体由沉陷体和堆积体两部分组成(文献7,8)。
flank滑坡侧壁滑动面侧缘的、没有发生位移的那部分岩土体。描述时最好使用方位,如东侧壁、南侧壁等。如果使用左侧壁、右侧壁,则是以从冠部向滑坡下滑方向看时为准(文献7,8)。
foot滑舌滑坡滑动后超出滑动面前缘,并覆盖于原始地表上的那部分滑坡体(文献7,8)。
head上部滑坡体的上部与主滑坡后壁相接触的那部分滑坡体(文献7,8)。
main body主滑坡体位于滑动面上,且夹于主滑坡后壁和滑动面前缘之间的那部分滑体(文献7,8)。
main scrap主滑坡后壁位于滑坡体最上部边界之上的、未发生位移地段的陡峭滑动面部分。由于滑坡体离开稳定的岩土体而形成,是可以观察到的一部分滑动面(文献7,8)。
minor scrap次级滑坡后壁在滑坡体内由于块体的差异运动而形成的陡崖(文献7,8)。
original ground surface原始地面滑坡发生之前就已经存在的边坡地形(文献7,8)。
surface of separation分离地面位于滑坡脚部,被滑坡体覆盖的那部分原始地面(文献7,8)。
surface of rupture滑动面位于原始地面以下,构成滑坡体下部边界的面(文献7,8)。
tip远点位于滑坡体前缘的距离滑坡顶点最远的点(文献7,8)。
toe滑坡前缘滑坡趾部位于滑坡下部,呈现弯曲状的滑坡体边界,是距离主滑落崖最远的滑坡体部分(文献7,8)。
top滑坡顶点滑坡体与主滑落崖的接触线上的最高点(文献7,8)。
toe of surface of rupture滑动面前缘滑动面趾部下部滑动面与原始地面的交线(常被滑坡体所覆盖)(文献7,8)。
zone of accumulation堆积区滑坡体物质覆盖于原始地表面的那部分区域(文献7,8)。
zone of depletion沉陷区滑坡体物质低于原始地表面的那部分区域(文献7,8)。
滑坡发生的原因和诱发机制
自然原因(内因)
地质条件
软弱物质,如火山质边坡或未固结的海相沉积物
易于滑动的物质
被风化的物质
被剪切过的物质
节理化或裂隙化的物质
岩体不连续面的不利的组合(层理,片理等)
构造不连续面的不利的组合(断层面,不整合面,接触面等)
透水性的突然变化材料刚性的突然变化(刚性的致密物质覆盖于塑性物质之上)
地貌条件
构造运动或火山活动引起的隆起
冰川消失后引起的地形反弹
冰川融水的突然喷出
边坡前缘被河流,溪流侵蚀
边坡前缘被波浪侵蚀
边坡前缘被冰川侵蚀
边坡侧缘遭受侵蚀
地下侵蚀(溶解,管涌)
在边坡上或其头部的沉积加载植被被毁(由森林野火,干燥等原因引起)
物理条件——诱发因素
集中降雨
快速融雪
长时期降雨
洪水或潮汐引起的快速水位下降或抬升
地震
火山喷发
融化
冻融风化
胀缩风化
洪水
人为因素
边坡开挖,尤其是边坡前缘的开挖
在不稳定的回填土边坡上,进行建筑活动
在边坡上,尤其是在顶部加载,如在边坡顶部堆放回填土
水库的库水位调节(蓄水,放水)
森林采伐—砍伐树木,清除山坡地表进行种植,不稳定的伐木路
灌溉和给草坪浇水
采矿,矿渣堆填
人工振动,如打桩,爆破,或其他强烈地面振动
自来水设施或下水道的水渗漏
建筑桥墩,防护栏,堤坝等引起的河流或沿岸的分流(故意的或非故意的)
词汇来源 W 'guide to geologic hazards:An AIPG issues and answers publication:Department of Natural Resources,Colorado Geological Survey,Miscellaneous Publication(MI) S C,Howes D E,Schwab J W,Swanston D guide for management of landslide prone terrain in the Pacific Northwest,2d edition:Research Branch,Ministry of Forests,Province of British Columbia,Victoria,British Columbia,Crown Julia A of geology,fourth edition:Prepared by the American Geological Institute,Alexandria,Virginia,USA, Candice L,Rogers William P,Truby John O,Wold Robert L,Jr,Weber,George,and Brown,Sally landslide hazard mitigation plan:Department of Natural Resources,Colorado Geological Survey,Bulletin David C,Prouty 's building codes,geology and construction in Colorado:Department of Natural Resources,Colorado Geological Survey Special Publication A Keith,Schuster Robert Investigation and mitigation:National Research Council,Transportation Research Board,Special Report 247,National Academy Press,Washington, D multilingual landslide glossary:Richmond,British Columbia,Bitech Publishers,for the IUGS Working Party on World Landslide Inventory in D movement types and processes,in Schuster, Krizek, and control:Transportation Research Board Special Report 176,National Research Council,Washington,.
水土保持工程措施及其作用研究
水土保持是防治水土流失,保护、改良与合理利用水土资源,维护和提高土地的生产力,以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益,建立良好生态环境的事业。水土保持的对象不只是土地资源,还包括水资源。水土保持的内涵不只是保护,而且包括改良与合理利用。
对于水土保持工作,有关法律法规明确地定义:水土保持是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。主要涉及预防、治理以及成果管护3个层面。预防主要是针对一些尚未造成水土流失或水土流失状况较轻的地区,在这一地区除了要采取植物"工程等技术措施外,还要加大水土保持宣传,激发地区人民的积极性以及保护意识。而治理则是针对已经发生水土流失现象的地区,这一地区会采取植物、工程以及耕作措施等进行治理。成果管护是水土保持工作的最后一个步骤也是非常关键的环节,它可以有效巩固水土保持工作的效果。
一、水土保持的目标和任务
我国是世界上水土流失较严重的国家之一,其水土流失的基本特点是:分布广、类型多、强度高、危害深、治理难度大。黄土高原水土流失、土地沙漠化、绿洲生态环境恶化、天然草场退化、山区生态屏障破坏导致的水资源涵养功能下降等问题严重制约着我国生态环境改善、经济发展和社会进步。在新的形势下,水利部确立了以水土资源的可持续利用,维系良好的生态环境,支撑经济社会可持续发展,为全面建设小康社会提供保障的水土保持生态建设基本思路,明确了水土保持生态建设的“三大目标”、“四项任务”。
1、水土保持生态建设三大目标
(1)在有效减轻水土流失、减少进入江河泥沙的同时,加强对化肥、农药等面源污染的控制和对重点江河湖库周边的水源保护及生态改善。
(2)在大力改善农业生产条件的同时,突出促进农村产业结构调整和产业开发,集约、高效、可持续利用水土资源,有效增加农民收入。
(3)在改善生态环境,减轻干旱、洪涝灾害的同时,重视城乡人居环境质量的改善,促进人与自然的和谐,建设美好家园,提高人民生活质量。
2、水土保持生态建设四项任务
(1)预防监督
重点加强对主要供水水源地、库区、生态环境脆弱区和能源富集、开发集中区域等水土流失的预防保护和监督管理,把项目开发建设过程小造成的人为水土流失减低到最低程度。
(2)综合治理
继续加强长江、黄河上中游、东北熙土区等水上流失严重地区的治理和防沙治沙工程建设,坚持以小流域为单元进行综合整治。有条件的地方,大力推进淤地坝建设。
(3)生态修复
在地广人稀、降雨条件适宜的地区实施水土保持生态修复工程,通过封育保护、封山禁牧,利用生态的自我修复能力促进大范围的水上保持生态建设。
(4)监测预报
加强水土流失收测和管理信息系统建设,提高水土流失的监测预报水平,最大限度地减少水土流失所造成的灾害。
二、水土保持措施的分类
水土保持措施是指在水土流失区,为防治水土流失,保护、改良和合理利用水土资源而采用的农业技术措施、林草措施、工程措施的总称。水土保持农业技术措施、林草措施、工程措施是水土流失综合防治措施体系的主要组成都分,三种措施相互结合形成完整的综合防治措施体系。
(1)水土保持农业技术措施
在水蚀和风烛的农田中,采用改变小地形、增加植物被覆、地面覆盖和增强土壤抗蚀力等方法,达到保水、保土、保肥、改良土壤、提高产员的农业技术方法,即为水土保持农业技术措施,又称水土保持农业耕作措施。
(2)水土保持林草措施
为保护、改良与合理利用水土资源,在水土流失地区采用的人工或飞播造林种草、封山育林育草等措施,统称水土保持林草措施。
(3)水土保持工程措施
工程措施是指为防治水土流失危害,保护和合理利用水土资源而修筑的各项工程设施,包括治坡工程(各类梯田、台地、水平沟、鱼鳞坑等)、治沟工程(如淤地坝、拦沙坝、谷坊、沟头防护等)和小型水利工程(如水池、水窖、排水系统和灌溉系统等)。
三、水土保持工程措施的分类及其作用
水土保持工程措施是小流域水土保持综合治理措施体系的主要组成部分,它与水土保持生物措施及其他措施同等重要,不能互相代替。水土保持工程研究的对象是斜坡及沟道中的水土流失机理,即在水力,风力,重力等外营力作用下,水土资源损失和破坏过程及工程防治措施。
1、水土保持工程的分类
我国根据兴修目的及其应用条件,水土保持工程可以分为以下4种类型:①山坡防护工程;②山沟治理工程;③山洪排导工程;④小型蓄水用水工程。
2、不同水土保持工程措施的作用
(1)山坡防护工程及其作用
属于山坡防护工程的措施有:梯田、拦水沟埂、水平沟、水平阶、水簸箕、鱼鳞坑、山坡截流沟、水窖(旱井)、以及稳定斜坡下部的挡土墙等。
山坡防护工程的作用在于用改变小地形的方法防止坡地水土流失,将雨水及融雪水就地拦蓄,使其渗入农地、草地或林地,减少或防止形成地面径流,增加农作物、牧草以及林木可利用的土壤水分。同时,将未能就地拦蓄的坡地径流引入小型蓄水工程。在有发生重力侵蚀危险的坡地上,可以修筑排水工程或支撑建筑物防止滑坡作用。
(2)山沟治理工程及其作用
属于山沟治理工程的措施有:沟头防护工程、谷坊工程,以拦蓄和调节泥沙为主要目的的各种拦沙坝,以拦泥淤地,建设基本农田为目的的淤地坝及沟道防护工程等。
山沟治理工程的目的在于防止沟头前进、沟床下切、沟岸扩张,减缓沟床纵坡、调节山洪洪峰流量,减少山洪或泥石流的固体物质含量,使山洪安全排泄,对沟口冲积锥不造成灾害。
(3)山洪排导工程及其作用
属于山洪排导工程的措施有排洪沟、导流堤等。
山洪排导工程的作用在于防止山洪或泥石流危害沟口冲积锥上的房屋、工矿企业、道路及农田等,具有重大的经济意义。
(4)小型蓄水用水工程及其作用
属于小型蓄水用水工程的措施包括小水库、蓄水塘坝、淤滩造田、引洪浇地、引水上山等。
小型蓄水用水工程的作用在于将坡地径流及地下潜流拦蓄起来,减少水土流失危害,灌溉农田,提高作物产量。
四、坡面治理工程
坡面在山区农业生产中占有重要地位,斜坡又是径流的策源地,水土保持要坡沟兼治,而坡面治理是基础。坡面治理工程包括斜坡固定工程、山坡截流沟和沟头防护工程等。
1、斜坡固定工程
斜坡固定工程是指为防止斜坡岩土体的运动,保证斜坡稳定而布设的工程措施,包括挡墙、抗滑桩、削坡、反压填土、排水工程、护坡工程、滑动带加固工程和植物固坡措施等。
2、山坡截流沟
山坡截流沟是在斜坡上每隔一定距离修筑的具有一定坡度的沟道。
(1)截流沟
山坡截流沟能截短坡长,阻截径流,减免径流冲刷,将分散的坡面径流集中起来,输送到蓄水工程里或直接输送到农田、草地或林地。山坡截流沟与等高耕作、梯田、涝池,沟头防护以及引洪浇地等措施相配合,对保护其下部的农田,防止沟头前进,防治滑坡,维护村庄和公路、铁路的安全有重要的作用。
(2)梯田
梯田是基本的水土保持工程措施,对于改变地形,减沙、改良土壤,增加活性,改善生产条件和生态环境等都有很大作用。
3、沟床固定工程
沟床固定工程为固定沟床,拦蓄泥沙,防止或减轻山洪及泥石流灾害而在山区沟道中修筑的各种工程措施,谷坊、拦沙坝、淤地坝、小型水库、护岸工程等,称为沟道治理工程。沟床固定工程主要防止沟道底部下切,固定并抬高侵蚀基准面,减缓沟道纵坡,减小山洪流速。沟床的固定对于沟坡及山坡的稳定也具有重意义。沟床固定工程包括谷坊、防冲槛、沟床铺砌、种草皮、沟底防冲林带等措施。欧洲荒溪治理中的沟床固定工程称为固床坝、潜堰;日本防沙工程中的沟床固定工程有固底坝、防冲坝等。
(1)谷坊工程
谷坊是山区沟道内为防止沟床冲刷及泥沙灾害而修筑的横向挡拦建筑物,又名冲坝、沙土坝、闸山沟等。谷坊高度一般<3 m,是水土流失地区沟道治理的一种主要工程措施。谷坊的作用:①固定与抬高侵蚀基准面,防止沟床下切;②抬高沟床,稳定山坡脚,防止沟岸扩张及滑坡;③减缓沟道纵坡,减小山洪流速,减轻山洪或泥石流灾害;④沟道逐渐淤平,形成阶地,为发展农林业生产创造条件。
谷坊的主要作用是防止沟床下切冲刷。因此,在考虑沟段是否应该修建谷坊时首先应当研究该段沟道是否会发生下切冲刷作用。
(2)拦沙坝工程
拦沙坝是以拦截山洪及泥石流(荒溪)中固体物质为主要目的,防治泥沙灾害的挡拦建筑物。它是荒溪治理主要的沟道工程措施,坝高一般为3~15 m,在黄土区亦称泥坝。
在水土流失地区沟道内修筑的拦沙坝,有以下几个方面的功能:①拦蓄(包括块石)泥沙对下游的危害,便于下游对河道的整治;②提高坝址处的侵蚀基准,减缓了坝上游淤积段河床比降,加宽了河床,并使流速和径流深减小,从而大大减小了水流的侵蚀能力;③淤积物淤埋上游两岸坡脚,由于坡面比降降低,坡长减小,使坡面冲刷作用和岸坡崩塌减弱,最终趋于稳定,因沟道流水侵蚀作用而引起的沟岸滑坡,其剪出口往往位于坡脚附近。拦沙坝的淤积物掩埋了滑坡体剪出口,对滑坡运动产生阻力,促使滑坡稳定;④沙坝在减少泥沙来源和拦蓄泥沙方面能起重要作用。拦沙坝将泥石流中的固体物质堆积库内,可以使下游免遭泥石流危害。如前苏联阿拉木图市麦杰奥地区采用定向大爆破修建了一座高达115 m的拦坝,1973年7月15日在小阿拉木图河发生了一场特大泥石流,该坝拦蓄了400×104m3的固体物质,使阿拉木图市避免了一场泥石流灾害。
(3)淤地坝工程
淤地坝系指在沟道里为了拦泥、淤地所建的坝,坝内所淤成的土地称为坝地。淤地坝主要目的在于拦泥淤地,一般不长期蓄水,其下游也无灌溉要求。随着坝内淤积面的逐年提高,坝体与坝地能较快地连成一个整体,实际上可看作是一个重力式挡泥(土)墙。一般淤地坝由坝体、溢洪道、放水建筑物3个部分组成,溢洪道是排泄洪水建筑物,当淤地坝洪水位超过设计高程时,就由溢洪道排出,以保证坝体的安全和坝地的正常生产。放水建筑物多采用竖井式和卧管式,沟道常流水,库内清水等通过排水设备排泄到下游。反滤排水设备是为排除坝内地下水,防止坝地盐碱化,增加坝坡稳定性而设置的。淤地坝设计、施工、管理技术与水库有相同的方面,也有不同的方面。淤地坝在构成上也要求大坝、溢洪道和放水涵管“三大件”齐全,但由于它主要用于拦泥而非长期蓄水,因此,淤地坝比水库大坝设计洪水标准低,坝坡比较陡,对地质条件要求低,坝基、岸坡处理和背水坡脚排水设施简单。淤地坝在设计和运用上一般可不考虑坝基渗漏和放水骤降等问题。
五、结语
水土保持工程措施是小流域水土保持综合治理措施体系的主要组成部分,它与水土保持生物措施及其他措施同等重要,不能互相代替。另外水土保持工程措施与生物措施之间是相辅相成、互相促进的。水土保持的工程措施的主要作用是通过修建各类工程改变小地形,拦蓄地表径流,增加土壤入渗,从而达到减轻或制止水土流失,开发利用水土资源的目的。根据所在位置和作用,可分坡面治理工程、沟道治理工程和护岸工程三大类。
各类措施特别是工程措施与林草措施之间、始终存在着互相依赖,相辅相成的关系。水土保持工作对发展山区、丘陵区和风沙区的生产和建设,整治国土、治理江河、减少干旱和风沙灾害等都具有重要的意义。
滑坡和泥石流灾害 研究动机、目的 泥石流作为山区城镇常见的 地质灾害,是一种含有大量固体 物质的特殊洪流 (高浓度的液相、 固相混合流),其中的固体物质特 指泥、砂、石。泥石流具有突 发 性、破坏性极大、运动快速、历 时短暂等特点,且具有强大的侵 蚀、搬运能力 等自然属性,其是 以冲撞(击)、淤埋和堵塞等方式对 其流经路途上的各种城镇设 施进 行破坏,危害程度往往比单一的 滑坡、崩塌和洪水的危害更为广 泛和严重, 对人类生产生活场 所、交通运输、水利水电工程、 矿山等造成严重损失。当前, 我 国山区城镇泥石流问题十分突 出,且灾情相当严重。因此,分 析山区城镇泥石 流灾害及其成 因,对于加强城镇泥石流的防治 有着重要意义。 关键词:山区城镇;泥石流;灾 害;成因 研究方法 采用调查研究,通过资料整 理出数据 研究内容 一、泥石流的相关概述 (一)泥石流的概念 泥石流是暴雨、 洪水将含有 沙石且松软的土质山体经饱和稀 释后形成的洪流, 由悬浮着粗大 固体碎屑物并富含粉砂及粘土的 粘稠泥浆组成。 在适当的地形条 件 下,大量的水体浸透山坡或沟 床中的固体堆积物质,使其稳定 性降低,饱含水分 的固体堆积物 质在自身重力作用下发生运动, 就形成了泥石流。 泥石流是一种广泛分布于世 界各国一些具有特殊地形、地貌 状况地区的自然 灾害,是山区沟 谷或山地坡面上由暴雨、冰雪融 化等水源激发的,含有大量泥沙 石块的介于挟沙水流和滑坡之间 的土、水、气混合流。泥石流大 多伴随山区洪水 而发生。 它与一 般洪水的区别是洪流中含有足够 数量的泥沙石等固体碎屑物, 其 体积含量最少为15﹪,最高可过 80﹪左右,因此比洪水更具破坏 力。 (二)泥石流的类型 即:(1)按水源补给分为:冰 川型、降雨型;(2)按沟谷形态分 为:沟谷型、坡 面型;(3)按物质 组成分为:泥石流、泥流、水石 流;(4)按结构流变分为:黏性(容 量为~)、稀性(容量为 ~)、过渡性(容量为 ~);(5) 按规模大小分 为: 小型(一次泥石流总堆积量 <10万m3)、 中型(10万~50万 m3)、 大型(50万~100万m3)、 特大型(>100万m3)。 二、泥石流对城镇的危害 泥石流是松散固体物质在降 雨、冰雪融水、库坝溃决等水动 力作用下沿较陡 坡度的沟道或斜 坡高速流动的现象,流动过程中 夹带的大量泥沙、 石块等具有强 大的冲击力和破坏力,往往对其 流经路途上的各种城镇设施造成 毁灭性的破坏。滑坡和泥石流灾害 论文百度文库客户端 免财富值下载文档1/3(1)由于泥石流具有强烈的破 坏力,其可冲毁城镇“坚固”的设 施,如楼房、工 厂、桥梁、供水 供电设施、公路、铁路、高压线 路、车辆、堤坝、电线杆等与之 遭遇的固定设施和活动目标, 从 而严重危害到人们的生命财产安 全。 如甘肃舟曲 2010-08-07暴发 泥石流,水毁农田1417亩,水毁 房屋307户、5508间,进水房 屋 4189户、20945间,机关单位办 公楼水毁21栋,损坏车辆18辆。 (2)由于泥 石流中挟带着大石块及 树干等杂物, 其会使桥涵堵塞导 致泥石流体超越排洪堤外 溢等引 发次生灾害,致使泥流大范围淤 埋、淹没和推毁城镇设施和居 民,造成重 大的人身伤亡事故。 如2011-05-11,广西全州咸水乡 洛江村广坑槽屯一采石场爆 发泥 石流,工棚的工人来不及躲避, 被泥石流掩埋,致使12人死亡, 10人失踪。 (3)如泥石流规模较大 时,泥石流体可穿越主河形成拦 河坝,受阻河水在坝上游 形成堰 塞湖,导致沿河城镇被淹没;而当 坝体发生溃决时,强大的特殊洪 流,会 对下游城镇及各种设施形 成水毁灾害,如冲毁下游房屋、 道路及农田等。(4)由 于泥石流中 有固体物质, 当泥石流中的固体 物质堵塞了其流通道路,则会造 成漫 流改道,冲毁或淹没下游各 种设施。(5)挤压主河道。泥石流 冲出的大量泥沙使 堆积扇不断扩 大,形成通航河道的险滩,有碍 通航,并将主河逼向对岸,使对 岸 遭受严重冲刷,造成山坡失 稳,危害各种目标。 研究结论 三、山区城镇泥石流灾害形 成的原因 泥石流的形成,必须同时具 备丰富的松散固体物质、短时间 内有大量水的来 源和有一定坡度 的利于集水集物的沟状地形三个 基本条件, 人类工程活动也是诱 发泥石流的因素之一。 (一)泥石流灾害形成的客观条 件 即:(1)地形地貌条件:地形 地貌可为泥石流灾害的发生提供 势能条件,并可 为其提供充足的 固体物质来源条件。(2)松散物质 来源条件,如易于破碎的岩层 表 面、断层皱褶发育、断层密布 等,还有滥伐森林造成水土流 失,开山采矿、采 石弃渣、老泥 石流堆积等,这些则为泥石流的 形成提供了丰富的固体物质来 源。 (3)水源条件,如强度较大的 暴雨、积雪的强烈消融、水库的 突然溃决等,致使 沟床、沟侧的 大量堆积物运动,都有可能导致 泥石流灾害的发生。 (二)城镇发展缺乏合理规划与 防灾意识淡薄 当前,随着城镇人口的不断 增加和城镇规模的不断扩大,特 别是随着山区经 济与建设的蓬勃 发展,人口增长迅速,城区的建 设范围也在日益扩大,但由于部 分山区城镇建设缺乏统一规划指 导,如把房屋等建筑物修建在低 洼处、沟道边、 沟道内等泥石流 严重危险区, 或是把房屋建在泥 石流通道。 再加上部分城镇缺乏 一定的防灾意识,在城镇建设上 缺乏配套的防灾意识,致使泥石 流发生时,给城 镇居民造成了重 大的灾害。 (三)诱发泥石流的人为因素 随着山区城镇人口增长,城 镇经济发展与城镇规模扩大,人 类在泥石流沟下 游与泥石流争地 的同时,也不断向沟上游争地和 破坏。一方面,不适当的削坡、 毁林开荒、 开山采石、 随意排放 采矿弃土和弃渣、 陡坡开荒种 地、 大量砍伐森林、2/3开山修路、 过度放牧以及不 合理的城镇建设等活动日益增 多,极大的改变了地表 原有结 构,导致生态环境恶化,水土流 失加剧,促进泥石流活动性增 强,加剧了 滑坡、泥石流灾害的 发生。另一方面,环山而建的引 水渠因渗漏而诱发滑坡,甚 至直 接诱发泥石流。与此同时,随着 城镇人口的不断增长,由于管理 不善和人们 对乱挖乱开和乱砍伐 等造成的危害认识不足, 导致人 为泥石流灾害的发生或加剧 了泥 石流的危害。 研究心得 四、结束语 总之,当前我国山区城镇泥 石流问题十分严重,对城镇设施 的破坏巨大,且 威胁着城镇居民 的生命安全,严重影响了山区城 镇的经济发展,因此,应重视对 泥石流的防治。在本文中,论述 了泥石流的灾害及其成因,希望 能对泥石流的防 灾工程有一定的 启示作用。 自己整理去吧!嘻嘻
来个简洁明了的..工程灾害一座雄伟的单跨桥,被风吹得像波浪一样起伏,还带有一些摇晃。这段年代久远的录像记录了1940年11月7日,当时享有世界单跨桥之王的塔科马大桥,被一阵不太强的风吹垮,坍塌。 日前在云南大学,中国科学院院士、中国科学院力学所研究员白以龙以一段录像开始了他的报告《破坏性灾害与力学》,这是“科学与中国”院士专家巡讲团在昆明的第二场报告。看了这段录像,底下听众很诧异。“一场那么小的风,把新型的塔科马大桥吹成那样。人们百思不得其解,后来研究发现,罪魁祸首就是卡门涡街。” 白以龙详细解释了“卡门涡街”的形成原理。“1911年在哥廷根,博士生希门茨研究水流中的圆柱表面的压力,但测出的压力总是波动不已。后来,希门茨以日耳曼人那股'傻劲’,将圆柱磨得滚圆,将水槽精磨固定,但圆柱总是晃动。其导师卡门在周末到实验室探索晃动的原因。他考虑了两种可能性,假设涡流从圆柱体顶部和底部交替出现,卡门回忆说,'我清晰地想象到,若两股涡流按一定几何图案排列,其外形就会稳定。’再经过仔细地'做’——力学和数学分析,求解,再实验,冯·卡门终于发现了'卡门涡街’。” 白以龙列举了很多工程灾害实例,从工程破坏和健康管理角度分析了演化诱致突变和灾害预测,说明在管理、技术和科学几个方面都存在需要解决的问题: 北京时间2003年2月1日22:00,美国哥伦比亚号航天飞机坠毁; 1998年9月24日晚,宁波发生了招宝山大桥断裂事故——在大桥即将合龙之前,发生主梁断裂事故,十六号块接缝面出现破坏性裂崩; 1988年,美国夏威夷群岛上空飞行的一架波音737民航班机,在飞行中忽然发现顶部蒙皮有一些小裂纹,但不久它们很快相互连接,造成机身顶部6米多长的外壳脱落。这起事故起因于几条小裂纹,每条均在承载的容限以内,一般而言应是安全的,但不巧的是这几条小裂纹的空间分布非常不利,容易贯通,正是这种细节最终酿成事故。影片《九霄惊魂》描述了这个事故。美国家交通安全委员会通过鉴定得出结论:由于疲劳等多因素形成若干小裂纹,虽均在承载容限内,但空间位形却非常不利。 白以龙介绍,这类灾难性事件从科学的角度讲,属于固体介质的破坏现象。如果能够预测固体破坏现象,我们一定能有效地应对甚至防止这类灾难的发生。 “工程到了突然破坏的时候,为什么不能预测?不能早点告诉公众?但由于问题的复杂性,虽然人们已对固体介质破坏现象的机理和规律进行了长期的研究,一些基本的问题仍未找到比较令人满意的答案,破坏预测也缺乏有效的途径和手段。当今,固体破坏问题已成为固体力学、材料科学、物理学以及诸多相关学科的跨世纪难题。” “对工程结构进行健康管理,就是把监测数据变成判断的依据,根据某种迹象进行判断,做出正确的判断,及时发出警报,帮助延缓或修补某种不足。因为人类对自己造的工程还停留在这样一个阶段。既要用显微镜,又要用望远镜来看。我们注意到灾变的共性前兆——应变局部化和跨尺度涨落。”还可以来这里看看有没你需要的资料
浅谈滑坡成因及防治措施 一、概述 斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某个滑动面发生剪切破坏向下运动的现象称为滑坡。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破坏面或带,也可以是岩体中已有的软弱结构面。规模大的滑坡一般是缓慢的、长期的往下滑动,有些滑坡滑动速度也很快,其过程分为蠕动变形和滑动破坏阶段,但也有一些滑坡表现为急剧的滑动,下滑速度从每秒几米到几十米不等。滑坡多发生在山地的山坡、丘陵地区的斜坡、岸边、路堤或基坑等地带。滑坡对工程建设的危害很大,轻则影响施工,重则破坏建筑;由于滑坡,常使交通中断,影响公路的正常运输;大规模的滑坡,可以堵塞河道,摧毁公路,破坏厂矿,掩埋村庄,对山区建设和交通设施危害很大。因此,研究滑坡的成因及行为特点,有助于我们采取有效的工程措施来避免滑坡的发生或者是减少滑坡发生后的损失。下面从滑坡的形态特征及分类、滑坡的成因及滑坡的防治措施几个方面分别作简单介绍。 二、滑坡的形态特征及分类 1.滑坡的形态特征 滑坡在平面上的边界和形态特征与滑坡的规模、类型及所处的发育阶段有关。一个发育完全的滑坡,一般包括:1,滑坡体,指滑坡发生后与母体脱离开的滑动部分;2,滑动带,滑动时形成的碾压破碎带;3,滑动面,滑坡体沿着下滑的表面;4,滑坡床,滑体以下固定不动的岩土体,它基本上未变形,保持了原有的岩体结构;5,滑坡壁,滑体后部和母体脱离开的分界面,暴露在外面的部分,平面上多呈圈椅状;6,滑坡台阶,由于各段滑体运动速度的差异而在滑体上部形成的滑坡错台;7,滑坡舌,又称滑坡前缘或滑坡头,在滑坡前部,形如舌状伸入沟谷或河流,甚至越过河对岸;8,滑坡周界,指滑坡体与其周围不动体在平面上的分界线,它决定了滑坡的范围;9,封闭洼地,滑体与滑坡壁之间拉开成沟槽,相邻滑体形成反坡地形,形成四周高中间低的封闭洼地;10,主滑线,又称滑坡轴,滑坡在滑动时运动速度最快的纵向线,它代表滑体的运动方向;11,滑坡裂隙,分为四类:1,分布在滑坡体上部的拉张裂隙;2,分布在滑体中部两侧的剪切裂隙;3,分布在滑坡体中下部的扇状裂隙;4,分布在滑坡体下部的鼓张裂隙。由此可见,一个滑坡完整的应该包括以上11个部分组成。当然,在实际的滑坡现象中,有时候我们很难分清楚各个部分明显的边界。 2.滑坡的分类 滑坡分类的目的在于对发生滑坡作用的地质环境和形态特征以及形成滑坡的各种因素进行概括,以便反映出各类滑坡的工程地质特征及其发生发展的规律,从而有效地预测和预防滑坡的发生,或在滑坡发生之后有效的进行治理。根据不同的原则和指标,各国学者和工程部门对滑坡提出了各种分类方案。我国铁道部门则按滑坡体的岩性、滑面与岩土体层面的关系、滑体厚度等进行了分类,在国内应用较为广泛。从研究山坡发展形成历史出发,则可以分为古滑坡、老滑坡、新滑坡、现代活滑坡等类型;日本渡正亮则按滑坡的发展阶段,将滑坡分为幼年期、青年期、壮年期和老年期;按滑坡的滑动力学特征,则可分为推动式、平移式和牵引式滑坡。对于一个滑坡,从不同的角度可以有不同的分类,但实践中,我们应该抓住问题的主要矛盾,根据突出因素对滑坡进行分类,分类的原则就是看对我们认识、防治和处理此滑坡是否有帮助。 三、滑坡的形成条件 要探讨滑坡的形成条件,就必须考虑影响边坡稳定性的因素,影响边坡稳定性的因素有内在因素和外在因素两个方面。内在因素有组成边坡岩土体的性质、地质构造、岩体结构、地应力等。它们常常起着主要的控制作用。外在因素有地表水和地下水的作用、地震、风化作用、人工开挖、爆破以及工程荷载等。其中地表水和地下水是影响边坡稳定最重要、最活跃的外在因素,其他大多起触发作用。查明和掌握这些影响因素对了解边坡失稳的发生发展规律,以及制定防治措施是非常必要的。 1.滑坡形成的内部条件 产生滑坡的内部条件与组成边坡的岩土的性质、结构、构造和产状等有关。不同的岩土,它们的抗剪强度、抗风化和抗水侵蚀的能力都不相同,如坚硬致密的硬质岩石,它们的抗剪强度较大,抗风化的能力也较高,在水的作用下岩性也基本没有变化,因此,由它们所组成的边坡往往不容易发生滑坡。反之,如页岩、片岩以及一般的土则恰好相反,因此,由它们所组成的边坡就比较容易发生滑坡。从岩土的结构、构造来说,主要的是岩(土)层层面、断层面、裂隙等的倾向对滑坡的发育有很大的关系。同时,这些部位又易于风化,抗剪强度也低。当它们的倾向与边坡坡面的倾向一致时,就容易发生顺层滑坡以及在堆积层内沿着基岩面滑动;否则反之。边坡的断面尺寸对边坡的稳定性也有很大的关系,边坡也陡,其稳定性就越差,越容易发生滑动。如果坡高和边坡的水平长度都相同,但一个是放坡到顶,而另一个却是在边坡中部设置一个平台,由于平台对边坡的反压作用,就增加了边坡的稳定性。此外,滑坡若要向前滑动,其前沿就必须要有一定的空间,否则滑坡就无法向前滑动。山区河流的冲刷、河谷的深切以及不合理的大量切坡都能形成高陡的临空面,而为滑坡的发育提供了良好的条件。总之,当边坡的岩性、构造和产状等有利于边坡的发育,并在一定的外部条件下引起边坡的岩性、构造和产状等发生变化时,就能发生滑坡。 2.滑坡形成的外部条件 滑坡发育的外部条件主要有水的作用,不合理的开挖和坡面上的加载、振动、采矿等,以前两者为主。调查表明:90%以上的滑坡与水的作用有关。水的来源不外乎大气降水、地表水、地下水、农田灌溉的渗水、高位水池和排水管道等的漏水等。不管来源怎样,一旦水进入斜坡岩土体内,它将增加岩土的重度并产生软化作用,降低岩土的抗剪强度,产生静水压力和动水力,冲刷或侵蚀坡脚,对不透水层上的上覆岩土层起润滑作用,当地下水在不透水层顶面上汇集成层时,它还对上覆地层产生浮力作用等等。总之,水的作用将会改变组成边坡的岩土的性质、状态、结构和构造等。因此,不少滑坡在旱季原来接近于稳定,而一到雨季就急剧活动,形成“大鱼大滑,小雨小滑,不雨不滑”。这也说明了雨水和滑坡的关系。山区建设中还常由于不合理的开挖坡脚或不适当的在边坡上填放弃土、建造房屋或堆置材料,以致破坏斜坡的平衡条件而发生滑动。此外,振动对滑坡的发生和发展也有一定的影响,如大地震时往往伴有大滑坡发生,爆破有时也会引发滑坡。 四、滑坡防治措施 通过以上对滑坡的形态特征及滑坡形成条件的介绍,我们不难得出治理滑坡的相关工程措施。然而,一个滑坡的发生往往是多个因素综合作用的结果,因为,我们只有做详细的调查和分析计算后,才能制定出切合实际的防治措施。总的来说,治理滑坡应该坚持以防为主、综合治理、及时处理的原则。结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手: 1.消除和减轻地表水和地下水的危害 滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止外围地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有:1,水平钻孔疏干;2,垂直孔排水;3,竖井抽水;4,隧洞疏干;5,支撑盲沟。 2.改善边坡岩土体的力学强度 通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。常用的措施有:1,削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。2,边坡人工加固;常用的方法有:1,修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;2,钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;3,预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;4,固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;5,SNS边坡柔性防护技术等。 五、结语 本文对滑坡的形态特征、影响边坡稳定性因素及滑坡形成条件、滑坡的防治措施做了简单的介绍。天然的或人工开挖形成的边坡到处可见,由于各种原因导致边坡失稳,引起各种规模的滑坡时有发生,给人们的生产生活带了巨大的灾难。因此,作为土木工程技术人员,我们有责任和义务去研究和治理滑坡,从而减少滑坡的发生和降低因滑坡造成的损失。相信通过我们研究的不断深入,滑坡现象将在一定程度上得到控制。
应对山体滑坡的山区公路施工措施论文
摘要: 滑坡对工程建设的危害很大,常使交通中断,影响公路的正常运输,本文结合实际,重点阐述了应对山体滑坡的山区公路施工措施。
关键词: 滑坡;公路;措施
1 滑坡概述
斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某个滑动面发生剪切破坏向下运动的现象称为滑坡。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破坏面或带,也可以是岩体中已有的软弱结构面。规模大的滑坡一般是缓慢的、长期的往下滑动,有些滑坡滑动速度也很快,其过程分为蠕动变形和滑动破坏阶段,但也有一些滑坡表现为急剧的滑动,下滑速度从每秒几米到几十米不等。滑坡多发生在山地的山坡、丘陵地区的斜坡、岸边、路堤或基坑等地带。滑坡对工程建设的危害很大,轻则影响施工,重则破坏建筑;由于滑坡,常使交通中断,影响公路的正常运输;大规模的滑坡,可以堵塞河道,摧毁公路,破坏厂矿,掩埋村庄,对山区建设和交通设施危害很大。
滑坡分类的目的在于对发生滑坡作用的地质环境和形态特征以及形成滑坡的各种因素进行概括,以便反映出各类滑坡的工程地质特征及其发生发展的规律,从而有效地预测和预防滑坡的发生,或在滑坡发生之后有效的进行治理。根据不同的原则和指标,各国学者和工程部门对滑坡提出了各种分类方案。对于一个滑坡,从不同的角度可以有不同的分类,但实践中,我们应该抓住问题的主要矛盾,根据突出因素对滑坡进行分类,分类的原则就是看对我们认识、防治和处理此滑坡是否有帮助。
2 滑坡机理分析
在地质构造上,坡体表层为全、强风化岩层,岩性较软弱,岩石破碎,节理裂隙发育;
路堑边坡开挖后,造成坡体岩层层面临空,使坡体上的岩土体失去平衡;
路堑的开挖和削坡,破坏了坡体原有的平衡,同时坡体的卸荷,造成坡体节理裂隙张开,为坡体上水的入渗提供了通道,而灌溉水沟的存在又为坡体滑动提供了水源;
下渗的水软化强风化板岩和其中的泥质,为滑坡的最终形成提供了有利条件。
3 滑动面参数取值
根据对该滑坡勘察所取得的地质资料及目前滑坡的滑动状态,采用反演分析方法,选取典型的横断面反算滑面的力学参数,并将此反演值作为滑坡处理设计时的参数值。地下水是诱发滑坡的因素之一,在滑坡稳定性分析中,均考虑了地下水的场应力。
4 某山区公路应对滑坡的设计方案
按照“安全、环保、舒适、美观”的原则,在满足安全和规范要求的前提下,考虑施工技术的可行性和经济上的合理性,同时根据场地地形、工程地质条件及本合同段现场实际情况,对滑坡体进行处理。
在某山区公路施工中,由于滑坡推力较大,故在2#滑坡西块滑体的上级滑坡布设一排预应力锚索抗滑桩,以抵抗滑坡的下滑力作用,桩中心距左线线路中线约18m。由于锚索孔与桥墩存在交叉,部分抗滑桩因锚索与桥墩无法避开而改为普通抗滑桩。共设抗滑桩15根,其中锚索抗滑桩12根,普通抗滑桩3根。
主要施工流程
先施工抗滑桩,滑坡稳定后施工桥梁墩台。
锚索抗滑桩施工顺序为:测放桩位→清理并稳固桩孔附近坡面→施工抗滑桩锁口→开挖→节桩孔→绑扎护壁钢筋→支模→浇注护壁砼→开挖下一节桩孔→重复上面四道工序直到设计标高→封底→绑扎桩身钢筋→浇灌桩身砼至距桩头2m处,预留锚索孔位→浇注剩余砼。锚索孔钻孔→下钢绞线→注浆→张拉→锁定。
锚索与桩身工程可分别进行,先后顺序可根据实际情况确定,但应注意相互的配合与衔接。
抗滑桩施工
测量放桩
抗滑桩要按桩排方向及控制桩身的里程、坐标位置准确放线定位。
普通地质情况桩身开挖
a.抗滑桩施工前应先将桩位附近边坡或表层易滑塌部分清除,并做好桩位附近地表水的拦截工作。
b.抗滑桩跳桩分节开挖,做好锁口盘和每节护壁。每节开挖深度不超过1m,开挖一节,做好该节护壁,当护壁砼具有一定强度后方可开挖下一节,护壁各节纵向钢筋必须焊接,禁止简单绑扎。
c.浇筑护壁砼时,必须保证护壁不侵入桩截面净空以内。桩坑开挖过程中应随时校准其垂直度和净空尺寸。 特殊地质情况桩身开挖
2#滑坡西块滑体6#~15#地质为褐黄、褐灰、褐黑色亚黏土,顶部松散。滑坡地段地表水、地下水丰富,桩身开挖过程中渗水量大,土质流动性大,呈流塑状,桩身护壁四周坍塌严重,成孔困难。护壁后侧的部位空洞严重,已完成的护壁承受土压力极大,导致护壁变形、开裂,给工程施工安全带来极大隐患。
特殊地质抗滑桩护壁施工处治方案:
(1)已完成的护壁,由于变形、开裂严重,用φ108*6钢管做横撑做临时支撑,控制护壁变形。
(2)在已完成的护壁上开孔,由孔口处向护壁后空洞部分填充C25砼,直至护壁后空洞完全密实为止。护壁开孔由上往下,尺寸为30×30cm方孔,按2m间距梅花型布设,并在开孔处适当加设φ25Ⅱ级钢筋,使护壁、填充砼、桩周土体形成一体。
(3)护壁砼厚度由原设计的`20cm调整至40cm,护壁钢筋由原单层钢筋网调整为双层钢筋网。抗滑桩每节护壁长度控制60cm。
(4)为保证抗滑桩顺利施工,在滑动面地段布置超前小导管,超前小导采用L=2mφ42*4花管,间距为50×50cm梅花型布置,外插角30度,小导管超前有效长度为,可以分二个至三个循环进行开挖。小导管采用双液注浆机注双液浆,双液浆配合比为C:S=1:水灰比为,注浆压力为。小导管不仅固结已开挖段护壁四周背后松散体,还起到超前支护的作用。
(5)护壁开挖严重无法进行,下步开挖时,回填透水性材料碎石土至开裂处进行二次开挖。
抗滑桩锚索施工
a.锚索孔位测放应准确,偏差不得超过±3口,倾角允许误差小于锚索长度的3%;考虑沉碴的影响,为确保锚索深度,实际钻孔深度再大于设计深度。
b.锚索钻孔时禁止开水钻进,以确保锚索深度施工不致于恶化滑坡工程地质条件。2#滑坡锚索施工时,锚索孔眼时常发生塌孔,不能正常施工。处治方法为注双液浆固结松散体,钻机二次钻孔。
c.锚索张拉分五级进行,每级荷载分别设计拉力的、、、、倍,最后一级需要稳定10~20分钟外,其余每级需要稳定5分钟,分别记录每一级钢绞线的伸长量。在每一级稳定时间内必须测读锚头位移三次。锚索张拉除考虑预张拉外还要交替分级张拉,交替张拉可保证各孔锚索受力均匀,张拉后若有明显的预应力损失,及时进行补张拉。
d.张拉到最后一级荷载且变形稳定后,卸荷至锁定锚索。锚索锁定后,按要求切除多余钢绞线,锚头及锚孔在桩身的锚孔部位补浆完成后,用C25砼及时封闭锚头。
5 结论
以上对滑坡的形态特征、影响边坡稳定性因素及滑坡形成条件、滑坡的防治措施做了简单的介绍。天然的或人工开挖形成的边坡到处可见,由于各种原因导致边坡失稳,引起各种规模的滑坡时有发生,给人们的生产生活带了巨大的灾难。因此,作为土木工程技术人员,我们有责任和义务去研究和治理滑坡,从而减少滑坡的发生和降低因滑坡造成的损失。相信通过我们研究的不断深入,滑坡现象将在一定程度上得到控制,我们的公路建设也会更加安全。
参考文献
[1]隆威,郝宇.关于某高速公路滑坡原因及处治措施分析.
[2]施凤彬.浅谈滑坡群抗滑桩施工技术.
[3]肖庆丰,孙连军,王火明.浅谈滑坡成因及防治措施[J].中国水运(学术版),2006,9.
岩土工程的地质灾害防治措施论文
在平时的学习、工作中,大家对论文都再熟悉不过了吧,通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我为大家整理的岩土工程的地质灾害防治措施论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
摘要:
经济发展使得各种资源开发及工程不断开展,不同地区地表都受到不同程度的破坏,导致地质灾害不断发生。因此,工程在实际建设中,需考虑到多方面因素要求,注重减少对的周围地质的破坏。地质灾害自身情况复杂,且容易出现突发情况,分布分散,威胁人们生命安全。岩土工程中,地质灾害对周围环境及人员影响最大,为避免地质灾害发生,以下对其防治方法措施详细分析,旨在为合理应对地质灾害奠定理论基础。
关键词 :
岩土工程;地质灾害;防治方法;实践;
我国国土辽阔、地势复杂,地质灾害发生严重,且地质灾害自身种类较多,容易对周围人们财产及生命安全造成严重影响[1]。为解决这一问题,需采取先进的防御措施,对地质灾害进行提前防治,针对岩土工程的真实情况,有针对性的采取防治措施,降低地质灾害发生几率。
1、地质灾害及其造成的影响
地质灾害
我国地质灾害种类较多,但是经常发生的为泥石流、岩石滚落、地面塌陷等等,文章主要针对泥石流地质灾害、崩塌及滑坡等进行分析介绍。
地质灾害特点及影响
滑坡
滑坡主要是斜坡的岩土受到雨水冲刷,加之原本重力影响,导致岩石向下移动,形成灾害。若斜坡岩土没受到外界力的影响,则一般不会出现滑坡。发生滑坡危害的原因来说,如雨水冲刷、斜坡水土流失、斜坡植被过度开采等,都会导致滑坡发生。
崩塌
岩土工程施工本身是对岩土进行施工操作,施工的过程中可能会导致部分岩土产生裂缝,导致岩土分为较多部分[2]。分裂后的岩土其自身较为空虚,崩塌会往往滚落堆积到底部。发生崩塌的原因主要是对矿产过度开采,或土木工程不合理开发、水库发生渗漏等,导致原本岩土受到破坏。
泥石流
泥石流在我国属多发性地质灾害,对交通及附近经济发展造成严重影响,威胁附近居民生命安全。分析泥石流产生的原因,发现其主要是山区降水过多,导致泥沙和石块等固体伴随雨水形成含有大量泥沙的洪流。导致泥石流的原因较多,其中,对土体不合理开发,容易导致泥石流发生,岩土开发随意,导致岩土完整性及稳定性都受到较大影响,土体自身受到较大冲击,就会导致泥石流发生。最后山林滥砍滥伐,导致岩土失去固定依赖,更容易被雨水冲刷,容易引发泥石流。
2、岩土工程地质灾害防治技术分析
滑坡防治
滑坡对周围交通安全、居民生命安全、财产安全的影响较大。对滑坡进行治理,可以在容易滑坡的位置的上方,采取清方减载、填土反压等方式,做好外部支持,同时以抗滑挡墙技术,避免滑坡发生后,对下方公路造成严重的阻塞影响[3]。采用抗滑挡墙,其施工布置灵活,不同山体、土坡都可迅速建设,施工简单。在早期我国铁路建设中,为避免滑坡对铁路造成严重影响,还采用抗滑桩技术,发现其滑坡治理效果一般,后采取地表排水及减方减载相结合的措施,采用多技术结合互补,建立滑坡治理体系,在治理中对地面、地下、立体排水等综合治理,发现治理效果突出,有效控制滑坡地质灾难出现。
崩塌防治
崩塌本身灾难来临迅速,威胁较大。对崩塌防治,需对对应岩土仔细检查,看岩土是否不稳,若发现确实不稳定,应对岩土加固处理,避免岩土发生滑落,减少土体产生裂缝几率。相较于滑坡防治,对崩塌防治难度较低,治理简单。但是,就陡峻边坡崩塌治理而言,其裂缝和沿途结构组合及地质情况具有不确定性,无法以人为方式很好的预控制,受卸荷裂隙区扩张、扩展影响较大,裂缝分布较为集中的.区域,需对危险性岩土进行清理,之后采取锚杆加挂网喷护锚固方式实现对土体的加固保护,避免崩塌发生。
生物措施
通过生物对地质灾害进行防治,防治环保,有利于促进生态和谐。例如,可采用植树造林、退耕还林方式进行防治,保持水土。通过植物种植的方式,确保水土稳定,若岩土受到外界强烈冲击,岩土仍然受到植物根系天然保护,不会发生滑坡、坍塌等地质灾害。此外,采取生物措施对一些地质灾害进行防治,其社会价值及经济价值突出,在保护环境的同时,可改善地区生态平衡。
但是,当下生物措施仍然存在一些不足,其生物措施发挥作用时间较长,植物需经过较长时间的种植,才能发挥自身真正作用。因此,在部分经常发生泥石流、坍塌、滑坡等地区,要结合当地情况,选择最合理的措施对地质灾害进行控制。同时,一些地区可采用封山育林的方式,对地质灾害进行有效防治,同时建设良好生态环境,减少地质灾害发生几率。
泥石流防治
不同地质灾害中,泥石流造成的破坏范围最广、影响最大。在泥石流防治中,要重视周边的环境治理,还要全面治理当地岩土,管理部门结合生态工程,充分了解泥石流发生的现状,对区域化沟、坡全面检查治理,在经济迅速发展大环境下,对泥石流的治理按照上坡治理为主,对堆积区、沟谷区等依次治理。在实际遇到泥石流问题,不能按照理论死搬硬套,要具体问题具体分析,针对实际情况变化综合考量,发现某地区灾情严重,要预先建立防护林,对裸露的地表加固处理,稳固斜坡,提高岩土结构,避免侵蚀现象不断加剧。
要针对容易发生地质灾害区域的自然条件以多种措施配合,提高防治效果。在严重的地质灾害区域,可采取适当避让措施,减少地质灾害发生对人员造成不可挽回的影响。例如,在雨雪天气应适当避让山区公路,可能出现灾害的变形斜坡、工程隐患,在恶劣天气下远离那些区域,位于山脚位置的山村、城镇要制定好紧急转移措施,下雨天安排好居民转移。
3、结束语
综上所述,岩土工程地质灾害防治工作并不是一时可以完成的,要将眼光放长远,以新型材料、新型技术融入到地质灾害防治中去,完善地质灾害的防治措施。岩土工程施工中,需对现场环境仔细检查,了解施工中可能出现的地质灾害,了解不同地质灾害造成的安全风险,重视对不同的地质灾害的防护处理,有效避免灾害产生。
参考文献
[1]廖何森,崔茂才.岩土工程地质灾害防治技术及防治对策分析[J].世界有色金属,2017(5):223-224.
[2]王雷.岩土工程地质灾害防治技术的应用[J].四川水泥,2018(3):175-175.
[3]薛增荣.岩土工程地质灾害防治技术及防治措施[J].住宅与房地产,2017(5):213.
我国防灾减灾科技应用与建设的现状、问题及建议 我国地域辽阔,天气变化万千,洪水、飓风、龙卷风、地震等不可抗性灾难频发,此次汶川特大地震给人民的生命和财产造成巨大的伤害。近50年来,我国每年由地震、地质、旱涝、海洋、疫病等自然灾害造成的直接经济损失约占国民生产总值的4%.自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安全的重要因素,依靠科技进步,提高我国防灾减灾的综合能力已成为当务之急。 一、我国防灾减灾科技应用与建设的现状 我国目前已建立起了较为完善、广为覆盖的气象、海洋、地震、水文、森林火灾和病虫害等地面监测和观测网,建立了气象卫星、海洋卫星、陆地卫星系列,并正在建设减灾小卫星星座系统。在气象监测预报方面,建成了较先进的由地面气象观测站、太空站、各类天气雷达及气象卫星组成的大气探测系统,建立了气象卫星资料接收处理系统、现代化的气象通信系统和中期数值预报业务系统。全国已形成了由国家、区域、省、地、县五级分工合理、有机结合、逐级指导的基本气象信息加工分析预测体系。为了监测江河洪水,国家组建了由数目众多的水文站、水位站、雨量站等组成的水文监测网,建立了七大江河地区洪涝灾害易发区警戒水域遥感数据库,将遥感技术在“八五”期间应用于洪灾监测。大江大河防汛抗旱工程技术有了长足的进步,有些领域已经达到世界先进水平。另外,利用现代科技积极开展小流域综合治理工作,如农区人工增雨、人工防雹、滴灌工程等,这些技术措施在一定程度上对防灾减灾发生了非常积极的作用。在地震监测和抗震方面,组建了400多个地震观测台站,“十五”期间进行了数字化改造,由48个国家级数字测震台站组成的国家数字测震台网和由300多个区域数字测震台站组成的20个区域数字测震台网以及若干个流动数字测震台网、数字强震台网构成了中国数字测震系统,建立了大震警报系统和地震前兆观测系统,形成了比较完整的监测预报系统,编制了全国地震烈度区划图和震害预测图,确定了52个城市作为国家重点防震城市,对全国地震烈度6度以上地区的工程建筑,实施综合性震害防御,对城市和大中型工矿企业的新建工程进行了抗震设防,完成了多条铁路干线、主要输油管线和多座骨干电厂、大型炼油厂,一批重点骨干钢铁企业和超大型乙烯工程以及大型水库的抗震加固。在地质灾害防治方面,加强了对滑坡、泥石流、崩塌以及地面沉降、地面塌陷、地裂等地质灾害的勘查防治工作,采取了包括工程防御体系、生物水保防御体系、管理防护体系,社会管理体系和预测及报警体系在内的综合防御体系,并取得了一定的效果,同时把生态建设与防灾减灾相结合,实施封山育林、退耕还林、退田还湖、退田还草和修建水利工程等一系列措施,极大地防止和减轻了地质灾害的危害和损失。全国已建立了25片国家级水土流失重点治理区,实施了七大流域水土保持工程,在一万多条水土流失严重的小流域,开展了山水田林综合治理。先后确立了包括“三北”防护林、长江中上游防护林、沿海防护林、平原农田防护林、淮河太湖流域防护林、珠江流域防护林、辽河流域防护林、黄河中游防护林和太行山绿化工程、防治沙漠化工程的十大林业生态工程。此外,还发射了“资源一号”、“资源二号”卫星,广泛应用于资源勘查、防灾减灾、地质灾害监测和科学试验等领域。 二、我国防灾减灾科技应用与建设存在的主要问题 1.管理缺乏综合协调 长期以来,我国的灾害管理体制基本是以单一灾种为主、分部门管理的模式,各涉灾管理部门自成系统,各自为战。由于没有常设的综合管理机构,各灾种之间缺乏统一协调,部门之间缺乏沟通、联动,造成了许多弊端,如缺乏综合系统的法规、技术体系政策与全局的防灾减灾科技发展规划;缺少系统的、连续的防灾减灾思想指导,不利于部门之间协调;缺少综合性的防灾减灾应急处置技术系统;缺少专门为灾害救援的综合型救援专家、技术型队伍;没有形成相对完善的防灾减灾科学技术体系;信息公开和交流渠道不顺畅;资源、信息不能共享;科学决策评估支持系统与财政金融保障制度尚未建立等等,直接影响防灾减灾实效。 2.投入不足 资金渠道单一 全国每年投入到防灾减灾科技研发和应用的经费十分有限,在防灾减灾基础设施建设、科研设备购置、防灾工程建设、防灾减灾基础研究和先进技术推广应用等多方面投入不足。主要是因为我国防灾减灾科研基本依赖于财政拨款,资金来源渠道单一。由于防灾减灾科研具有的社会效益远远大于近期经济效益,很难吸引企业资金和社会资金主动投入,造成防灾减灾科技发展和技术推广滞后。另外,缺少科研成果推广的中间环节与适合防灾减灾工作规律的运行机制,防灾减灾科研成果的转化率低,一些防灾减灾科研成果的推广应用率不足10%,严重影响了全国防灾减灾工作的深入进行,影响了全国防灾减灾工作水平的进一步提高。 3. 科技资源尚待优化配置
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提供资料以供参考!!滑坡和泥石流灾害 研究动机、目的 泥石流作为山区城镇常见的地质灾害,是一种含有大量固体物质的特殊洪流(高浓度的液相、固相混合流),其中的固体物质特指泥、砂、石。泥石流具有突发性、破坏性极大、运动快速、历时短暂等特点,且具有强大的侵蚀、搬运能力等自然属性,其是以冲撞(击)、淤埋和堵塞等方式对其流经路途上的各种城镇设施进行破坏,危害程度往往比单一的滑坡、崩塌和洪水的危害更为广泛和严重,对人类生产生活场所、交通运输、水利水电工程、矿山等造成严重损失。当前,我国山区城镇泥石流问题十分突出,且灾情相当严重。因此,分析山区城镇泥石流灾害及其成因,对于加强城镇泥石流的防治有着重要意义。 关键词:山区城镇;泥石流;灾害;成因 研究方法 采用调查研究,通过资料整理出数据 研究内容 一、泥石流的相关概述 (一)泥石流的概念 泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。 泥石流是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害,是山区沟谷或山地坡面上由暴雨、冰雪融化等水源激发的,含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之间的土、水、气混合流。泥石流大多伴随山区洪水而发生。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物,其体积含量最少为15﹪,最高可过80﹪左右,因此比洪水更具破坏力。 (二)泥石流的类型 即:(1)按水源补给分为:冰川型、降雨型;(2)按沟谷形态分为:沟谷型、坡面型;(3)按物质组成分为:泥石流、泥流、水石流;(4)按结构流变分为:黏性(容量为~)、稀性(容量为~)、过渡性(容量为~);(5)按规模大小分为:小型(一次泥石流总堆积量<10万m3)、中型(10万~50万m3)、大型(50万~100万m3)、特大型(>100万m3)。 二、泥石流对城镇的危害 泥石流是松散固体物质在降雨、冰雪融水、库坝溃决等水动力作用下沿较陡坡度的沟道或斜坡高速流动的现象,流动过程中夹带的大量泥沙、石块等具有强大的冲击力和破坏力,往往对其流经路途上的各种城镇设施造成毁灭性的破坏。(1)由于泥石流具有强烈的破坏力,其可冲毁城镇“坚固”的设施,如楼房、工厂、桥梁、供水供电设施、公路、铁路、高压线路、车辆、堤坝、电线杆等与之遭遇的固定设施和活动目标,从而严重危害到人们的生命财产安全。如甘肃舟曲2010-08-07暴发泥石流,水毁农田1417亩,水毁房屋307户、5508间,进水房屋4189户、20945间,机关单位办公楼水毁21栋,损坏车辆18辆。(2)由于泥石流中挟带着大石块及树干等杂物,其会使桥涵堵塞导致泥石流体超越排洪堤外溢等引发次生灾害,致使泥流大范围淤埋、淹没和推毁城镇设施和居民,造成重大的人身伤亡事故。如2011-05-11,广西全州咸水乡洛江村广坑槽屯一采石场爆发泥石流,工棚的工人来不及躲避,被泥石流掩埋,致使12人死亡,10人失踪。(3)如泥石流规模较大时,泥石流体可穿越主河形成拦河坝,受阻河水在坝上游形成堰塞湖,导致沿河城镇被淹没;而当坝体发生溃决时,强大的特殊洪流,会对下游城镇及各种设施形成水毁灾害,如冲毁下游房屋、道路及农田等。(4)由于泥石流中有固体物质,当泥石流中的固体物质堵塞了其流通道路,则会造成漫流改道,冲毁或淹没下游各种设施。(5)挤压主河道。泥石流冲出的大量泥沙使堆积扇不断扩大,形成通航河道的险滩,有碍通航,并将主河逼向对岸,使对岸遭受严重冲刷,造成山坡失稳,危害各种目标。 研究结论 三、山区城镇泥石流灾害形成的原因 泥石流的形成,必须同时具备丰富的松散固体物质、短时间内有大量水的来源和有一定坡度的利于集水集物的沟状地形三个基本条件,人类工程活动也是诱发泥石流的因素之一。 (一)泥石流灾害形成的客观条件 即:(1)地形地貌条件:地形地貌可为泥石流灾害的发生提供势能条件,并可为其提供充足的固体物质来源条件。(2)松散物质来源条件,如易于破碎的岩层表面、断层皱褶发育、断层密布等,还有滥伐森林造成水土流失,开山采矿、采石弃渣、老泥石流堆积等,这些则为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。(3)水源条件,如强度较大的暴雨、积雪的强烈消融、水库的突然溃决等,致使沟床、沟侧的大量堆积物运动,都有可能导致泥石流灾害的发生。 (二)城镇发展缺乏合理规划与防灾意识淡薄 当前,随着城镇人口的不断增加和城镇规模的不断扩大,特别是随着山区经济与建设的蓬勃发展,人口增长迅速,城区的建设范围也在日益扩大,但由于部分山区城镇建设缺乏统一规划指导,如把房屋等建筑物修建在低洼处、沟道边、沟道内等泥石流严重危险区,或是把房屋建在泥石流通道。再加上部分城镇缺乏一定的防灾意识,在城镇建设上缺乏配套的防灾意识,致使泥石流发生时,给城镇居民造成了重大的灾害。 (三)诱发泥石流的人为因素 随着山区城镇人口增长,城镇经济发展与城镇规模扩大,人类在泥石流沟下游与泥石流争地的同时,也不断向沟上游争地和破坏。一方面,不适当的削坡、毁林开荒、开山采石、随意排放采矿弃土和弃渣、陡坡开荒种地、大量砍伐森林、开山修路、过度放牧以及不合理的城镇建设等活动日益增多,极大的改变了地表原有结构,导致生态环境恶化,水土流失加剧,促进泥石流活动性增强,加剧了滑坡、泥石流灾害的发生。另一方面,环山而建的引水渠因渗漏而诱发滑坡,甚至直接诱发泥石流。与此同时,随着城镇人口的不断增长,由于管理不善和人们对乱挖乱开和乱砍伐等造成的危害认识不足,导致人为泥石流灾害的发生或加剧了泥石流的危害。 研究心得 四、结束语 总之,当前我国山区城镇泥石流问题十分严重,对城镇设施的破坏巨大,且威胁着城镇居民的生命安全,严重影响了山区城镇的经济发展,因此,应重视对泥石流的防治。在本文中,论述了泥石流的灾害及其成因,希望能对泥石流的防灾工程有一定的启示作用。
摘要:近年来,随着铁路、公路的不断扩建、增建和城市旅游开发等建设,在某种程度上破坏了原生地质、地貌,尤其是乱伐森林、乱开采地下矿产资源,导致水土大量流失,地质灾害频繁发生,泥石流、高边坡滑坡事件屡见不鲜。为遏止此类现象的发生,开展地质高边坡滑坡治理工作,就显得尤为迫切和重要,笔者拟就地质高边坡滑坡(灾害)治理施工及其安全管理作一简述。 精心勘测,合理布局,高速公路、铁路、城市、旅游开发的工程建设和施工设计是按照国家(当地政府)审批的统一规范进行的。为了避免地质灾害和浪费土地,高速公路、铁路、城市、旅游开发的选择和定向,都要以达到全新发展效果为目的。在实施各项内容的开发建设中,一些基础性开发容易产生新的高边坡滑坡和泥石流。 第一,在地质灾害治理工作中,应首先做好施工前期的准备工作,由领导、专业技术骨干组成前勘小分队,前往易于发生地质灾害、高边坡滑坡治理区域范围进行实地踏勘,获取施工进场的第一手资料,根据滑坡的地形地貌,拟定出进场后施工的可行性方案。 第二,做好施工前期的安全教育工作。根据高边坡滑坡治理的难度和存在的安全问题,拟订《生产安全事故应急预案》,在施工场地张贴公告。与此同时,还要对进场施工的所有从业人员进行岗位安全技术交底,说明危险程度和具体防范(护)要求。 第三,做好后勤保障工作。严格执行建设部颁布的《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的要求,建立健全“临时用电设计”,在现场勘察用电内容中的计划需用设备与该项目工程施工组织设计中的设备数量(容量)必须相匹配,提高用电效率,确保施工现场用电质量与用电安全。 因地制宜 防止坍塌 高边坡滑坡是地质、地貌受到严重破坏,原生地质、地貌结构产生变化,新鲜土壤裸露后造成整个山体滑坡或坡面岩块脱落的现象。实施地质高边坡滑坡的治理,是消除高边坡滑坡危害、动态治理的最佳途径。为避免施工从业人员在治理过程中发生事故,在施工过程中应采取以下具体措施。 (1)进入高边坡滑坡治理前,首先应在被治理的山顶设计开挖一个宽12m的呈“∩”字型的沟,作为坡顶排水系统(注:可以是明沟,也可以是暗沟),使自然降雨不渗透到整治区域内,防止雨水通过滑坡间隙的渗透导致危岩和风化带的再次坍塌。 (2)高边坡滑坡治理,属高处作业,一般的高边坡滑坡治理项目,少则高15m,多则高几十米甚至几百米,坡面大都在65°~75°,施工难度大、工期短、技术要求高。为了减少从业人员在高架施工过程中动作重复,在锚杆、锚钉和加固作业期间,钻探设备方面建议使用反巡回潜孔锤“全孔钻进、不取岩心”工艺,既可以保证对孔进度,又可以保证中孔质量,达到事半功倍的效果,减少施工从业人员在高架作业重复搬运各种钻具而导致的危险。 (3)监控手段要实行科技与传统相结合的办法。在对高边坡滑坡治理期间,可利用现代安全报警传感器对施工治理区域实施24h监控和测试,做到预警在前,掌握高边坡滑坡体的运动规律,从而采取有效监控;同时,也可以采取传统的监测手段进行监控,及时有效地掌握高边坡滑坡体的静动变化。具体做法是,利用废旧玻璃、麻线等易于断裂的物品(注:旧玻璃和麻线可根据裂隙的间距定长短),将其搁放在岩体断面口之间,用水泥将两端粘接固定,作为静态观察。当玻璃、麻线出现断裂或脱落,则说明正在治理中的山体滑坡仍在运动之中;反之,危岩体处于静态之中。由此,可有效确定施工人员是否处于安全作业区域内。 保证安措费的投入 加强领导和保证资金投入,是地质高边坡滑坡治理安全施工的重要前提和条件。各级领导应依法落实施工项目与安措资金的比配,确保安措资金的投入。有计划、定专款、按比例,逐项落实。严格按照工程货币总量3‰~5‰的比例安排使用安措费资金,保证资金及时到位。对施工从业人员所需防护用品要具体落实到个人,做到“安全防护保障有力、防护产品合格优良”。地质高边坡滑坡治理是一项危险的高处作业,除依法为施工从业人员进行意外和工伤保险外,务必配置相应的防护用品和必须的安全设备,例如锚固卷扬机、钢绳、缆绳、管架、扣件、大小滑轮盘、防尘过滤面罩、安全网、安全带、安全帽、防滑鞋、手套、防尘镜、各类安全标志牌,以及交叉立体施工作业所需的隔离木板和跳板等。还要随时收听、收看当地的天气预报,禁止在雷电和大风、大雨天气进行高架作业。雷阵雨后,务必先检查、后施工。 高架敷设科学化 设备移位规范化 地质高边坡滑坡治理工程中的基础工作就是管架敷设,然而管架敷设的好坏直接影响到施工从业人员的人身安全。因此,必须严格执行建设部颁布的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJI30-2001)的规定。 (1)高边坡管架敷设,务必实施“满堂架”,必须由持有钢管架上岗证的从业人员进行敷设,横竖宽窄、支撑、方向绳、避雷设施等各环节都要规范实施,保证管架敷设质量的牢固性、可靠性、稳定性、安全性。 (2)保证钢管质量,拒绝假冒伪劣产品。地质高边坡滑坡治理的管架具有特殊性,它不仅要负载施工从业人员,而且还要负载钻探设备和机械附属配件的重量。所以,在购买(租赁)钢管、扣件时要认准钢管、扣件的有效期限、厂名、产品质量合格证、新旧程度、有无破损等质量问题,实行钢管、扣件(购买)租赁验收责任制,保证钢管、扣件的质量。 (3)架设好每一根管,敷设好每一块板,是施工从业人员安全的保障。地质高边坡滑坡治理过程中,多数为立体交叉作业施工,所以,在搭架跳板和施工平台时,务必做到管扣要牢,平台要宽,跳板有边就要有栏,有路就有安全通道。铺板必须要实,切忌虚实不一,有效圈定出危险区域和安全通道,管架上下不留隐患。 (4)设备移位务必规范化。地质高边坡滑坡治理中全部所需要的设备都搁放于高架平台上,为了尽量减少高架的载重负荷和人为的施重,要求做到管架上所有钻探设备操作务必规范,移动设备务必坚持分零移动标准化、运输设备程序化,切忌钻机冒险自掉移动和蛮干拖拉各类钻探附件设备。 严格执行操作规范和技术指标 地质高边坡滑坡治理施工涉及各类规范较广,如钢管、扣件质量、管架敷设规范;建筑施工规范;钻机、钻探操作规范;空压机操作规范;电缆、电线敷设、配电输出输入规范;焊工操作规范;塔吊施工规范;高处作业规范以及灌浆、混凝土搅拌的各类国家及行业标准参数等,都要严格执行,把好安全生产环节关,营造“安全重于效益、质量重于数量”的安全管理氛围。要树立实事求是的思想,在履行和签订地质高边坡滑坡施工合同时,务必做到安全生产实施和工程质量及工作数量的正确评估,避免签约后给施工从业人员带来心理压力,留有宽松的余地,抓好安全管理与安全生产各个环节,切忌签工程时间和工作数量与安全管理相悖的供需矛盾的合同,如出现时间紧、工期短、任务重、技术要求高、无安全措施费等与实际工作脱节等问题,从源头上消除安全隐患。要切实加强地质高边坡滑坡治理安全工作,定岗、定员和落实制度。有效地发挥各类技术人员的管理能力和聪明才智,强化由静态管理变动态管理。只有通过人 科技改造 岗位制度 督促检查 隐患整改 宣传教育等综合手段,才能有效遏制在地质高边坡滑坡治理施工中各类事故的发生,把事故隐患消除在萌芽状态。 参考文献:<中国滑坡防治> 王恭先 2008-8-6
摘要:近年来,随着铁路、公路的不断扩建、增建和城市旅游开发等建设,在某种程度上破坏了原生地质、地貌,尤其是乱伐森林、乱开采地下矿产资源,导致水土大量流失,地质灾害频繁发生,泥石流、高边坡滑坡事件屡见不鲜。为遏止此类现象的发生,开展地质高边坡滑坡治理工作,就显得尤为迫切和重要,笔者拟就地质高边坡滑坡(灾害)治理施工及其安全管理作一简述。 精心勘测,合理布局,高速公路、铁路、城市、旅游开发的工程建设和施工设计是按照国家(当地政府)审批的统一规范进行的。为了避免地质灾害和浪费土地,高速公路、铁路、城市、旅游开发的选择和定向,都要以达到全新发展效果为目的。在实施各项内容的开发建设中,一些基础性开发容易产生新的高边坡滑坡和泥石流。 第一,在地质灾害治理工作中,应首先做好施工前期的准备工作,由领导、专业技术骨干组成前勘小分队,前往易于发生地质灾害、高边坡滑坡治理区域范围进行实地踏勘,获取施工进场的第一手资料,根据滑坡的地形地貌,拟定出进场后施工的可行性方案。 第二,做好施工前期的安全教育工作。根据高边坡滑坡治理的难度和存在的安全问题,拟订《生产安全事故应急预案》,在施工场地张贴公告。与此同时,还要对进场施工的所有从业人员进行岗位安全技术交底,说明危险程度和具体防范(护)要求。 第三,做好后勤保障工作。严格执行建设部颁布的《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的要求,建立健全“临时用电设计”,在现场勘察用电内容中的计划需用设备与该项目工程施工组织设计中的设备数量(容量)必须相匹配,提高用电效率,确保施工现场用电质量与用电安全。 因地制宜 防止坍塌 高边坡滑坡是地质、地貌受到严重破坏,原生地质、地貌结构产生变化,新鲜土壤裸露后造成整个山体滑坡或坡面岩块脱落的现象。实施地质高边坡滑坡的治理,是消除高边坡滑坡危害、动态治理的最佳途径。为避免施工从业人员在治理过程中发生事故,在施工过程中应采取以下具体措施。 (1)进入高边坡滑坡治理前,首先应在被治理的山顶设计开挖一个宽12m的呈“∩”字型的沟,作为坡顶排水系统(注:可以是明沟,也可以是暗沟),使自然降雨不渗透到整治区域内,防止雨水通过滑坡间隙的渗透导致危岩和风化带的再次坍塌。 (2)高边坡滑坡治理,属高处作业,一般的高边坡滑坡治理项目,少则高15m,多则高几十米甚至几百米,坡面大都在65°~75°,施工难度大、工期短、技术要求高。为了减少从业人员在高架施工过程中动作重复,在锚杆、锚钉和加固作业期间,钻探设备方面建议使用反巡回潜孔锤“全孔钻进、不取岩心”工艺,既可以保证对孔进度,又可以保证中孔质量,达到事半功倍的效果,减少施工从业人员在高架作业重复搬运各种钻具而导致的危险。 (3)监控手段要实行科技与传统相结合的办法。在对高边坡滑坡治理期间,可利用现代安全报警传感器对施工治理区域实施24h监控和测试,做到预警在前,掌握高边坡滑坡体的运动规律,从而采取有效监控;同时,也可以采取传统的监测手段进行监控,及时有效地掌握高边坡滑坡体的静动变化。具体做法是,利用废旧玻璃、麻线等易于断裂的物品(注:旧玻璃和麻线可根据裂隙的间距定长短),将其搁放在岩体断面口之间,用水泥将两端粘接固定,作为静态观察。当玻璃、麻线出现断裂或脱落,则说明正在治理中的山体滑坡仍在运动之中;反之,危岩体处于静态之中。由此,可有效确定施工人员是否处于安全作业区域内。 保证安措费的投入 加强领导和保证资金投入,是地质高边坡滑坡治理安全施工的重要前提和条件。各级领导应依法落实施工项目与安措资金的比配,确保安措资金的投入。有计划、定专款、按比例,逐项落实。严格按照工程货币总量3‰~5‰的比例安排使用安措费资金,保证资金及时到位。对施工从业人员所需防护用品要具体落实到个人,做到“安全防护保障有力、防护产品合格优良”。地质高边坡滑坡治理是一项危险的高处作业,除依法为施工从业人员进行意外和工伤保险外,务必配置相应的防护用品和必须的安全设备,例如锚固卷扬机、钢绳、缆绳、管架、扣件、大小滑轮盘、防尘过滤面罩、安全网、安全带、安全帽、防滑鞋、手套、防尘镜、各类安全标志牌,以及交叉立体施工作业所需的隔离木板和跳板等。还要随时收听、收看当地的天气预报,禁止在雷电和大风、大雨天气进行高架作业。雷阵雨后,务必先检查、后施工。 高架敷设科学化 设备移位规范化 地质高边坡滑坡治理工程中的基础工作就是管架敷设,然而管架敷设的好坏直接影响到施工从业人员的人身安全。因此,必须严格执行建设部颁布的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJI30-2001)的规定。 (1)高边坡管架敷设,务必实施“满堂架”,必须由持有钢管架上岗证的从业人员进行敷设,横竖宽窄、支撑、方向绳、避雷设施等各环节都要规范实施,保证管架敷设质量的牢固性、可靠性、稳定性、安全性。 (2)保证钢管质量,拒绝假冒伪劣产品。地质高边坡滑坡治理的管架具有特殊性,它不仅要负载施工从业人员,而且还要负载钻探设备和机械附属配件的重量。所以,在购买(租赁)钢管、扣件时要认准钢管、扣件的有效期限、厂名、产品质量合格证、新旧程度、有无破损等质量问题,实行钢管、扣件(购买)租赁验收责任制,保证钢管、扣件的质量。 (3)架设好每一根管,敷设好每一块板,是施工从业人员安全的保障。地质高边坡滑坡治理过程中,多数为立体交叉作业施工,所以,在搭架跳板和施工平台时,务必做到管扣要牢,平台要宽,跳板有边就要有栏,有路就有安全通道。铺板必须要实,切忌虚实不一,有效圈定出危险区域和安全通道,管架上下不留隐患。 (4)设备移位务必规范化。地质高边坡滑坡治理中全部所需要的设备都搁放于高架平台上,为了尽量减少高架的载重负荷和人为的施重,要求做到管架上所有钻探设备操作务必规范,移动设备务必坚持分零移动标准化、运输设备程序化,切忌钻机冒险自掉移动和蛮干拖拉各类钻探附件设备。 严格执行操作规范和技术指标 地质高边坡滑坡治理施工涉及各类规范较广,如钢管、扣件质量、管架敷设规范;建筑施工规范;钻机、钻探操作规范;空压机操作规范;电缆、电线敷设、配电输出输入规范;焊工操作规范;塔吊施工规范;高处作业规范以及灌浆、混凝土搅拌的各类国家及行业标准参数等,都要严格执行,把好安全生产环节关,营造“安全重于效益、质量重于数量”的安全管理氛围。要树立实事求是的思想,在履行和签订地质高边坡滑坡施工合同时,务必做到安全生产实施和工程质量及工作数量的正确评估,避免签约后给施工从业人员带来心理压力,留有宽松的余地,抓好安全管理与安全生产各个环节,切忌签工程时间和工作数量与安全管理相悖的供需矛盾的合同,如出现时间紧、工期短、任务重、技术要求高、无安全措施费等与实际工作脱节等问题,从源头上消除安全隐患。要切实加强地质高边坡滑坡治理安全工作,定岗、定员和落实制度。有效地发挥各类技术人员的管理能力和聪明才智,强化由静态管理变动态管理。只有通过人 科技改造 岗位制度 督促检查 隐患整改 宣传教育等综合手段,才能有效遏制在地质高边坡滑坡治理施工中各类事故的发生,把事故隐患消除在萌芽状态。 参考文献:<中国滑坡防治> 王恭先 2008-8-6
王爱军1,2薛星桥1,2
(1中国地质大学(武汉),湖北武汉,430074;
2中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所,河北保定,071051)
【摘要】长江三峡库区地质灾害预警监测是服务于地质灾害防治、保障三峡工程建设安全的主要基础工作。开县、万州区、巫山县的38个滑坡灾害专业监测点,采用大地形变监测、深部位移钻孔倾斜仪监测、地下水动态监测、滑坡推力监测、地表裂缝相对位移监测、GPS全球卫星定位系统监测、TDR时间域反射监测和宏观监测等综合系列监测方法。每个滑坡灾害点,采用2种以上监测方法,分别监测滑坡体地表内部变形或受力变化;重要灾害点采用4~5种方法同时进行监测,以便进行对比和综合分析。对滑坡监测及监测成果统计分析,多种监测数据成果具有明显的一致性和相关性,反映了滑坡体的变形情况和特征,证实监测方法合理有效,监测成果将为地质灾害预警工程和地质灾害防治工程提供可靠依据。
【关键词】三峡库区地质灾害预警工程监测方法应用
1前言
长江三峡库区自然地质条件复杂,是地质灾害的多发区和重灾区。三峡工程的兴建和百万移民工程,在一定程度上改变了原有地质环境的平衡状态,加剧了地质灾害的发生。随着三峡工程建设的不断推进,库区地质灾害对三峡工程和库区人民生命财产安全的影响日益增加,及时有效地防治库区地质灾害已成为三峡工程建设的重要任务之一。地质灾害预警监测工作是实现地质灾害防治的主要基础工作。
三峡库区共有38个滑坡灾害专业监测点在进行专业监测工作,其中重庆市开县14个、万州区14个、巫山县10个。
2监测方法
大地形变监测
采用全站仪监测。在滑坡体外选取地质条件较好、基础相对稳定的点位作为监测基准点,在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点,标志点全部采用混凝土强制对中监测墩。
深部位移监测
采用钻孔倾斜仪进行监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置测斜钻孔,分别在其主滑方向和垂直主滑方向上进行正反两回次自下而上的测读,监测点间距,使用移动式“CX-01型重力加速度计式钻孔测斜仪”,监测数据稳定后自动记录,每期监测共记录4组数据。
滑坡推力监测
在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔,在钻孔中选择适当的深度部位,预置一系列滑坡推力传感器,用传导光纤连接至地面,每次监测采用“BHT-Ⅱ型崩塌滑坡推力监测系统”测量记录各点数据。
地表裂缝相对位移监测
在裂缝的两侧适当部位安置数套裂缝计,进行原位裂缝相对位移监测。机械式监测具有干扰少、可信度高、性能稳定特点,监测记录数据可直接做出时间—位移曲线,测量结果直观性强。仪器一般量程范围在25~100mm间,读数器的分辨率为,操作温度在-40℃~+105℃之间。
地下水动态监测
在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔,对地下水水位,孔隙水压力、土体含水率、温度等参数监测,采用自动水位记录仪、孔隙水压力监测仪等仪器监测。其中孔隙水压力监测仪的孔隙水压力量程为-80kPa~200kPa,分辨率,精度·S;土体含水率量程为0至饱和含水率,分辨率1%;温度量程为0~70℃,分辨率℃,精度1%F·S。
全球卫星定位系统监测
在滑坡体外选取地质条件较好,基础相对稳定的点位,作为监测基准点;在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点,标志点全部采用混凝土强制对中监测墩,观测时采取多点联测。GPS监测方法,可进行全天候监测,不受通视条件限制,同时监测 X、Y、Z三维方向位移量,方便灵活,并可监测灾害体所处地带的区域地壳变形情况。采用的美国 Ashtech公司生产的UZ CGRS型GPS,最小采样间隔1s,最少跟踪和接收12颗卫星,使用Ashtech Solution 软件解算,精度可达水平3mm+1ppm,垂直6mm+2ppm。
时间域反射测试技术(TDR)监测
即采用电缆中的“雷达”测试技术,在电缆中发射脉冲信号,同时进行反射信号监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置监测钻孔,将同轴电缆埋入监测孔,地表与 TDR监测仪相连接,把测试信号与反射信号相比较,根据其异常情况判断同轴电缆的断路、短路、变形状态,推断出电缆的变形部位,进而推算滑坡体地层的变形部位和位移量。TDR监测采用了固定式预置同轴电缆,成本低,可进行自上而下的全断面连续监测,量程范围大。
宏观监测
以定期巡查方法为主,对变形较大的滑坡体,据其变形特征布置一定数量的简易观测点进行定期观测,及时掌握其变形动态。
对于每个滑坡灾害点,采用2种以上监测方法,分别监测滑坡体地表变形和滑坡体内部变形或受力变化,重要灾害点采用4~5种方法同时进行监测,以便进行对比和综合分析。监测点的布置应重点突出,控制滑坡的重点部位;照顾全面,力求能反映滑坡体整体变形情况。钻孔孔口周围用混凝土浇筑,布置精确监测点位。
3监测效果分析
根据2003年7月至12月滑坡灾害专业监测数据资料,初步分析三峡库区地质灾害预警工程监测方法及应用效果。
大地形变监测
大地形变监测,开展了开县大丘九社和巨坪九社滑坡、巫山县狗子包滑坡和板壁塘滑坡,共4个滑坡的监测。以下以开县大丘九社滑坡为例简述监测效果。
大丘九社滑坡位于开县镇东镇大丘九社斜坡上,滑坡平面形态近似矩形,剖面上呈凹型;分布高程205~300m,滑体长约250m、宽约300m,面积710万m2,估计厚度20m,体积约140万m3。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组(J2s)紫红色泥岩及砂岩互层组成的平缓层状斜坡中,滑坡体的物质组成主要为砂岩及砂岩碎块石土,表层为松散土壤,局部出露砂岩碎块石,为崩滑堆积体滑坡。
图1开县大丘九社滑坡累计位移量曲线图
(a)X方向(b)Y方向(c)H方向 D1——监测点编号
大丘九社滑坡体上布置了3排监测点,每排3个共计9个监测点,滑坡体对面斜坡上布置了2个基准点,分别在2个基准点进行监测。监测网布置既控制了整体滑坡体又突出重点,采用前方交汇法施测。
8月5日进行了首次测量,9月21日进行D1第二次测量成果与之对比,表明变形趋势明显,滑体向 NEE向滑移。10月24日监测成果表明各监测点的变形趋于缓和。11月和12月监测成果表明各监测点无明显变化(见图1)。监测数据与宏观调查定性分析相一致。
利用全站仪进行大地形变监测,其特点为监测方便,可随时对一些危险滑坡监测,既可以在滑坡体上设置永久性监测桩,又可以设置临时性监测桩;监测精度高,测点中误差可达到;不仅能测定相对位移,而且能监测绝对位移;在满足测量条件下可进行连续监测,监测滑坡滑移的全过程,不存在量程限制。但该仪器监测受天气因素和光线条件制约,难以在雨雾条件和夜间实施监测,且受地形和通视条件制约,施测以人工操作为主,不易实现自动化监测。
深部位移钻孔倾斜仪监测
深部位移钻孔倾斜仪监测点为开县6个滑坡、16个钻孔,巫山县5个滑坡、19个钻孔,万州区8个滑坡、24个钻孔,共计19个滑坡、59个钻孔。以下以开县虎城村滑坡为例简述监测效果。
虎城村滑坡为堆积层滑坡,位于开县长沙镇虎城村斜坡。该滑坡在平面近似矩形,剖面为凹形,分布高程330~400m,纵长约300m,横宽约500m,滑体估计平均厚度12m,面积15万m2,体积180万m3。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组(J2s)紫红色泥岩及泥质粉砂岩组成的水平层状岩层斜坡上,滑体上部为崩坡积紫红色碎石土层。滑坡威胁居民400余人及其财产安全。该滑坡布置了3个深部位移钻孔倾斜仪监测钻孔。
Kx-162钻孔位于滑体的中部。2004年10月,在~测试深度处发生明显的位移变形,本月变形量,变形方向247°。11月,没有增大趋势,累积形变,略小于10月份累积变形量,变形方向253°(见图2)。
Kx-165钻孔位于滑体的下部。2004年10月,在~测试深度处发生明显的位移变形(见图3),本月变形量,变形方向241°。11月,没有明显的增大趋势,累积变形,同10月份累积变形量相近,变形方向240°。
地质灾害调查与监测技术方法论文集
图2开县虎城村滑坡 Kx-162钻孔位移随深度变化曲线
(a)EW方向(b)SN方向
图3开县虎城村滑坡Kx-165钻孔位移随深度变化曲线
(a)EW方向(b)SN方向
深部位移钻孔倾斜仪监测方法,可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中,监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑移方向和相对滑动位移量;但在滑坡发生较大或急剧加速的位移变形时,由于钻孔和孔内测斜管变形、破坏,测斜仪探头不能送入钻孔之内,可能使钻孔失去监测价值。
滑坡推力监测
滑坡推力监测共设有2个测点、4个钻孔:巫山县淌里滑坡钻孔2个,曹家沱滑坡钻孔2个。以下以淌里滑坡为例简述监测方法与效果。
淌里滑坡位于巫山县曲尺乡长江干流左岸斜坡上,滑坡在平面形态上呈不规则的圈椅状,前缘分布高程90m,后缘高程400m,平均坡度约30°~40°,纵长约800m,横宽150~250m,滑体厚20m,面积24万m2,体积490万m3。滑坡发育于三叠系巴东组(T2b)灰岩、泥灰岩、泥岩中,滑体物质主要为泥灰岩及泥岩碎块石土,表层多为松散土层,下部碎块石土结构密实。
Ws-t-tzk1推力孔位于滑体的下部,Ws-t-tzk2推力孔位于滑体的中部。其滑坡推力监测成果数据见图4、图5。推力监测曲线图表明,各次监测数据规律性强,基本一致,传感器没有发现明显的数值变化。滑坡推力监测结果与宏观监测结果和同时进行的钻孔倾斜仪监测结果相一致,说明此阶段滑坡暂时处于相对稳定的微变形状态。
图4巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk1钻孔滑坡推力监测曲线图
图5巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk2钻孔滑坡推力监测曲线图
滑坡推力监测方法属于固定点式监测,在钻孔中预置传感器,用传感光纤连接,在地面用滑坡推力监测系统采集传感信息,可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中,自上至下监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑坡推力变化量,可定期进行数据采集监测;在对采集和传输处理系统进行改进的基础上,可实现无值守自动化连续监测。
4结论
(1)通过多手段的综合监测,掌握了被监测滑坡体的表面、内部自上至下滑移带的变形及受力情况,数据综合分析表明其反映了滑坡位移变化及动态特征,取得了进行灾害预警的重要基础数据资料,说明采用的监测方法合理有效。
(2)钻孔倾斜仪深部位移监测方法,当滑坡体发生一定量缓变位移后,部分钻孔不能再进行全孔施测,造成勘察监测资金浪费和滑坡体监测点及监测部位减少。
(3)目前一月一次的监测周期,难以保证在滑坡发生滑移险情时能进行有效监测。为此应在进行专业监测的同时,进行群测群防监测。特殊情况下,对危险滑坡灾害点,调整监测方案,进行加密监测或连续监测,使监测满足预警预报要求。
(4)从长远发展考虑,监测应以免值守、易维护、低成本、固定式、自动化快速连续采集传输和半自动化监测及人工监测相结合为方向,以建立起高效的地质灾害监测网络与地质灾害预警系统。
参考文献
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