滑坡地质灾害监测及防治措施研究
——以印江县杉树乡群联村核桃坪滑坡群为例

2021-09-25 08:49贵州省地质矿产勘查开发局一六地质大队鄢国权刘潇逊
区域治理 2021年24期
关键词:基准点滑坡体抗滑桩

贵州省地质矿产勘查开发局一〇六地质大队 鄢国权,刘潇逊

近年来,由于气象条件的不断变化,在外界因素的影响下引发了一系列的滑坡地质灾害,给当地居民的人身和财产安全造成了巨大的威胁,为了防止滑坡地质灾害的发生和造成的危害,需要加强对滑坡地质灾害风险评估,通过对地质灾害的危险性评估,得出斜坡的稳定性,及时地采取预防措施,从源头上遏制滑坡地质灾害的发生,减少人员伤亡和财产损失。

一、滑坡的成因机理

滑坡的成因机理,是指滑坡地质灾害发生的地质条件、破坏方式等,同时还包含了滑坡的诱发因素。

一般而言,边坡的稳定性取决于岩土的抗剪强度,而当边坡所受到的剪应力超过了结构面的抗剪强度时,边坡就会出现结构破坏,发生滑动变形。滑坡是斜坡岩土体在自身重力和其他外力的作用下,失去平衡条件后,沿着软弱结构面出现剪切破坏的一种不良地质现象,而斜坡软弱结构面容易出现应力集中,当内部或外部的条件发生变化时,局部应力增大,而增大的应力超过抗剪强度时,就会出现剪切破坏,这就是滑坡地质灾害发生的滑坡源,并逐步向外发展,带动周边滑体形成一个完整的滑坡带。

二、几何水准测量在滑坡地质中的应用

开展滑坡变形监测工作,为综合评价滑坡地质风险评估,为合理确定滑坡地质治理方案提供依据。

滑坡面积范围、高差规模都比较大的情况下,在地面大范围内建立大型测量网,测出地面监测点的三维位移量,监视滑坡宏观变形动态。在典型或主滑断面以及特定重要部位进行定点监测,测量滑坡体深部的位移量,形成由整体普查到局部详查、由宏观到微观的立体监测系统,是最为经济、实用、有效的监测方案。根据地面位移并结合定点监测的深部位移分析,有助于识别滑坡的变形模式及风险评价。

(一)监测网的布设

为保证所有监测工作的统一,提高监测数据的精度,使监测工作有效的指导整个基坑施工,监测工作采用由整体到局部的原则。

即首先布设统一的监测控制网,再在此基础上布设监测点。

由于杉树乡群联村核桃坪滑坡群包含HP1和HP2两个相对独立的滑坡体,HP1与HP2间相距约450m,采取分群布网的方式,分别在HP1和HP2附近各布设2个基准点及1个检查点,构成相对独立的三角网,共6个点组成基准网。滑坡体HP1区域内布设6个监测点(GC1~GC6),HP2区域内布设3个监测点(GC7~GC9),具体布设情况为:

JZ1、JZ2、JZ3、JZ4基准点:布设在工程施工影响范围以外的稳定区域,其中,JZ1、JZ2用作工作基点,制作观测墩,并安装强制对中装置;JZ2、JZ4埋设中心点位标志,用作变形监测定向点(或参照点)。

JZ5工作基点:布设在工程施工影响范围外的区域,埋设中心点位标志,作为工作基点监测KH6~KH8号监测点。

JC1、JC2检查点:布设在工程施工范围以外的稳定区域,安置徕卡专用小棱镜。

GC1~GC9监测点:布设在滑坡体内能充分反应滑坡体水平、沉降位移特征的位置,安置徕卡专用小棱镜。

KH1~KH11监测点:布设在抗滑桩能充分反应抗滑桩水平、沉降位移特征的位置,安置徕卡专用小棱镜。

(二)滑坡监测等级的确定

根据印江县杉树乡群联村核桃坪滑坡群治理工程项目及其周边地形、地物、植被分布特点,滑坡规模等级,结合我单位人员、设备情况,将滑坡监测等级定为四等,点位误差及适用范围(见表1)。

表1 变形监测的等级划分及适用范围

(三)监测仪器及监测方法的选择

本次变形监测采用徕卡仪器(TS50-370241),其测角精度为±0.5,测距精度为±0.6mm+1ppm,能满足四等变形监测的精度要求,监测方法采用坐标、高程测量法。

(四)坐标联测

为了和滑坡治理规划设计地形图的坐标、高程系统保持一致,进行了坐标、高程联测。

以收集到的GPS1、GPS3号点作为起算点,利用GPS接收机,引测坐标、高程到监测基准点JZ1、JZ2、JZ3、JZ4上,经中海达GPS专配解算软件解算后,平差报告见附表1,其最弱点点位中误差为±2.7mm,最弱边相对边长中误差为1/58347,平面精度已能达到精度要求,最弱点高程中误差为±8mm,高程精度达不到要求,用全站仪以一个基准点为起算基准,进行对向观测,最后平差解算,实地验证达到精度要求后,作为高程起算数据。

(五)变形监测

变形监测是采用高精度全站仪(徕卡TS50-370241)在基准点JZ1及JZ3上,利用方向观测法进行4测回观测,最后平差求出各点坐标数据。具体作法是:⑴在工作基点JZ1上架设仪器进行,利用基准点JZ2进行定向,同时观测检查点JC1作为校核,观测滑坡体HP1上布设的变形监测点;⑵在基准点JZ3上架设仪器,利用基准点JZ4进行定向,同时监测检查点JC2作为校核,观测滑坡体HP2上的变形监测点,完成一次监测。

三、滑坡地质灾害防治措施研究

(一)降低下滑力措施

降低下滑力在工程实践中,主要通过削方减载来实现,通过开挖的方式来降低斜坡滑体的荷重,以提高斜坡的稳定性。削方减载不仅仅在滑坡地质灾害应急抢险工程实践中非常常用,也可以在地质灾害防治工程中得以应用,可作为滑坡地质灾害工程的主要治理措施,与其他治理方案共同起到滑坡治理的效果。削方减载的原理很简单,但是在工程实践中若不与滑坡地质灾害的现场情况相结合、考虑现场条件、合理地进行勘察和设计、科学确定削方部位和削方量,最终的治理结果将会是失败的,无法达到消除地质灾害隐患的效果。

(二)提高抗滑力措施

1.抗滑桩

抗滑桩顾名思义是一种被动抗滑结构,当斜坡产生变形滑坡后,应用抗滑桩起到抗滑的作用。抗滑桩一般应用在滑面明确,对变形控制要求较低的土质边坡、土石混合边坡以及散体结构的岩质边坡等。抗滑桩在工程实践中,一般布置在滑面平缓的低端,当遇滑面长、滑坡推力较大时,可组合其他治理方案配合使用,多排抗滑桩一般采用梅花形布置,其主要的原理是通过利用桩和桩周土体的相互作用来起到支护的目的。抗滑桩适用于土质较强且滑体的坡体上,在工程实践中施工简便,成本较高,治理效果良好,但施工过程中安全隐患较大,现场施工需要加强井下作业安全管理,确保施工安全。

2.微型桩

微型桩是指在滑坡面钻孔,然后吊放钢筋笼和注浆管,进行压力注浆,使得桩体与周围土体形成紧密的整体,连接滑动面形成具有强度的岩土体,固定斜坡的滑动体。在工程实践中施工较为简便,成本较低,对环境的破坏较小,在滑坡地质灾害治理工程实践中被广泛应用。

3.锚固工程

锚固工程的原理是通过注浆的方法,提高滑坡岩土体的力学性能,滑坡岩土体结合成稳定的整体,以此来阻挡下滑推力。锚索应用于坡体推力大、坡内岩土强度较高且滑面较陡的边坡,经常与抗滑桩组合应用。锚杆则适合在坡体推力较小,坡内岩土强度较高的边坡,与软岩和风化层等挖方边坡形成永久支护。

四、结语

综上所述,加强对滑坡防治工程中的技术措施的探讨,意义重大。相关工作人员需要明确滑坡泥石流灾害防治现状,这包括监测、预报和报警、工程治理、政策法规建设等方面;在此基础上对滑坡地质灾害防治技术展开研究,明确锚固技术、抗滑挡墙技术、坡面防护技术等的使用要点。

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