滑坡地质灾害勘查及防治治理措施探讨

文／陈业楠 河北省地质矿产勘查开发局第六地质大队（河北省地质矿产勘查开发局航空测量应用中心） 河北石家庄 050000

引言：

城市化发展快速虽然提高了居住生活水平，但是随着城市规模的增加，城市在扩张过程中必然存在土地资源不足的情况。此时为了满足城市发展需要，通常会开发利用山区等一些地质环境较差的土地资源。随着人类活动的频繁，薄弱的地质环境达到负荷上限后，就会出现地质灾害。其中，滑坡地质灾害是最为典型的代表，一旦发生就会造成巨大的损失。随着科技的进步，对于滑坡地质灾害的预测能力也得到了大幅度的提升，通过勘查方法可以提前发现滑坡地质灾害发生的隐患，从而做好预防和控制，实现对滑坡灾害的治理。为了进一步提高滑坡地质灾害治理水平，就需要从其特点和成因入手，从根本上进行预防和治理，避免其发生发展，造成危害。

1.滑坡地质灾害概述

基于滑坡地质灾害发生造成的严重后果，需要进一步深入认识其危害性，同时就其产生的原因进行分析，了解滑坡地质灾害的特征，从而更好的进行滑坡地质灾害的预防和治理，提高地质环境的稳定性。

1.1 滑坡地质灾害的危害性

滑坡导致灾害多发生于丘陵、山地，其发生主要表现为一大块或者几块岩体沿着某个方向进行滑动，这种滑动可能是缓慢的、长期的，也可能是剧烈的、快速的。不论何种滑坡灾害，都会给人类活动造成影响。缓慢长期的滑坡灾害会导致其地表附着的建筑物受到扰动，从而出现结构破坏等风险，严重时可能出现建筑裂缝，坍塌等问题。快速剧烈的滑坡灾害则会释放大量的能量，破坏周围村镇、交通、农田、河道等，严重改变周围地形。给人们的生命财产造成危害。目前，我国滑坡灾害主要发生在华北、华东、中南和西北等地区，给当地的生活生产造成了严重的影响。

1.2 滑坡地质灾害形成机制与影响因素

在分析滑坡地质灾害预防与控制时，需要对滑坡地质灾害形成的机制和影响因素进行充分了解。

1.2.1 滑坡地质灾害发生的机制

剧烈滑坡灾害发生的区域，其地貌条件通常为下缓上陡，发生滑移的岩体斜面坡度在17-67°左右，后缘存在约2-4m 的陡坎，斜坡中上部物质主要以含碎石粉质粘土为主。在这样的地形环境下，一旦遭遇暴雨，雨水大量汇入岩土的裂缝内，随着雨水的渗入会导致滑体抗剪强度降低。降雨形成地表径流，冲刷坡体的同时还会增加斜坡的自重，最终导致了剧烈的滑坡灾害发生。在岩土剧烈滑动的区域，被称为强变形区，该区域存在大量的能量释放，是滑坡灾害造成危害的主要区域。在变形的影响下，受到土层的推挤会导致强变形区周边的区域发生滑移变形，该部分的滑移距离较小，面积也不大，主要位于斜坡上部和中下部，由于其变形小，能量释放较低，所以造成的危害较小。

1.2.2 滑坡地质灾害的影响因素

影响滑坡地质灾害的因素众多，主要可以包括四个方面，分别为：地形地貌、地层岩性、人类活动与天气状态。地形地貌主要表现为滑坡灾害发生的地区在地形上呈现下缓上陡的特征，在为其发生变形、破坏和滑移提供了有利的地形条件，一旦受到外力扰动或者其他因素干扰，就会发生滑坡灾害[1]。地层岩性主要指的是滑体中多含有碎石粉质粘土，其中的碎石和粉质粘土具有较强的透水性，地表水已通过其渗透到滑体的内部，降低了滑体的稳定性，使滑坡灾害发发生的风险成倍提高。人类活动对滑坡灾害发生的影响主要表现为人类活动对地质环境造成扰动，从而加速了滑坡灾害发生。例如，滑坡发生高风险地区建筑房屋，增加了土层的荷载，使其在重力作用下发生滑移。或者在滑坡已发生区域，没有科学的排水系统，导致出现积水和内涝，从而引发滑坡灾害。天气状态主要指的是降雨天气，在暴雨的作用下，水流进入到岩体的内部，从而造成滑坡灾害。

1.3 滑坡地质灾害特征

在滑坡地质灾害发生后，其在强变形区和弱变形区表现的特征存在一定的差异性。在强变形区，随着滑坡灾害的发生，岩体中产生的裂缝会逐渐扩大，滑体上松散的碎石会出现崩落现象，沿着斜坡的方向进行滚落。强变形区前缘出现剪出口和剪裂缝，呈张开状，有明显错动迹象。并且这一状态会快速的发展扩大，最终出现滑坡灾害。在弱变形区，若变形区在滑坡灾害发生中，主要表现的特征为局部区域出现鼓胀，在强变形区的作用下，产生裂缝，相对而言具有一定的稳定性[2]。但是其岩体本身较为脆弱，如果不能及时进行处理，继续发展可能会造成二次滑坡灾害。

2.滑坡地质灾害勘查方法

随着地质科学技术的进步，现阶段滑坡灾害的勘查方法和技术已经发展非常成熟，可以精准的对地质状态进行勘测，了解其结构特点和地层性能，从而发现滑坡地质灾害发生的征兆，为其防控和治理提供支持。

2.1 高密度电阻率法

高密度电阻率法是指利用岩层具有导电性的特征，从而对地质状态进行勘测的技术。在进行电阻率测量时，稳定电流条件下通过岩层的电流会出现规律性的变化，汇总这种变化能够一定程度上反应出岩层的状态。此时技术人员即可利用该规律对岩层内部结构进行判断，从而结合其他相关数据信息对是否可能发生滑坡进行判断。从其原理上来看，高密度电阻率法与普通电阻率法基本相同，其差异主要体现在二者使用过程中观测密度不同。高密度电阻率法可以看成是点剖面法、电测探法二者的结合，从而能够在勘测中发挥出更大的优势。其优势主要体现为这几方面：第一，方便且高效，该方法可以一次性完成对地质状态的勘查，提高作业效率，而且两种方法的结合操作更为简便。第二，可以多极扫描，该方法能够全面对地层结构进行扫描，从而收集勘查数据更加全面，为后续的分析工作开展提供帮助。第三，该方法可以实施自动化操作。自动化的勘查作业可以有效避免人为操作造成的勘测误差问题[3]。

2.2 GPS 勘查法

在滑坡地质灾害发生之前，通常都会表现出一定的异常状态，这种特殊的征兆能够为滑坡灾害的勘测提供参考。由于滑坡灾害发生与地质状态存在直接的关系，所以其发生的预警征兆多表现为坡面层、土层可能会有一些位移变化发生。因此，在进行滑坡地质灾害的勘查是，可以采用GPS 勘查法进行勘测。在操作过程中，技术人员可以利用GPS 物探技术可有效监测岩层的位移情况。一旦被监测的岩层出现变化和位移，就说明出现了岩层的滑动，可能发生发型的滑坡灾害。为了能够更为精准的勘查滑坡灾害，需要在坡面上设置不同监测点，然后借助于GPS 设备对设置的监测点坐标实施连续监测，然后将监测的数据绘制坐标滑移趋势图，这更为清晰的体现出滑坡灾害发生的征兆，以便于提前进行预防和控制，避免其造成严重的危害。

2.3 浅层地震影像法

在浅层地震影响法应用于地质勘查时，反射波最佳偏位移技术为其核心技术。该勘查技术应用需要使用折射波、反射波、有规律的面波等，根据波在岩层中的变化表现来进行地质数据的采集[4]。例如，折射波比较适台在波组抗差异比较大的条件下应用，通过设备发生折射波后，工作人员可以按照反射波回传时间上的不同，针对反射界面实施深度分析，并且在其基础上判定出反射界面的实际情况，最后得到滑坡发生的概率大小。反射波则在浅层基岩层快速探测、覆盖层速度比较稳定的区域中应用，工作人员按照同轴数量特征来分析界面倾角、上覆介质速度等内容。

2.4 钻探法

在中大型的滑坡勘查工作中，钻探是应用最为广泛的技术，该技术具有很高的可靠性，可以直观的了解地质状态，从而对滑坡进行预防和治理。钻探技术的应用可以精准的勘测出滑坡的范围、厚度和体组成，通过对钻探采取的岩土样进行物理力学试验，可以查明与滑坡有关地下含水的层数分布来源、动态及各含层的水力联系等。在实际操作中，主轴剖面是滑坡运动速度和推力最大的断面，一般是自滑坡后缘最高点沿位移量大主方，通过滑体最厚的部位下延伸，可以随滑动方向弯曲呈折线。该剖面反映了滑坡的性质和产生条件，是进行滑坡稳定性分析计算和防治工程设计主要依据，应在该剖面的前、中部及后缘布置勘探孔。当通过地表调查与测绘难以准确定两侧时，应在预计的滑坡边界之外布置适当数量的勘探孔，予以确定[5]。为查明地下水的补给源，必要时也应在滑坡体外布置一定数量的勘探。主轴剖面钻孔应深入到稳定地层以下，着重查明滑坡底部边界滑坡带特征、厚度，并采取岩土试样。

2.5 挖探技术

挖探技术包括井探、硐探、坑探、槽探四种方式。通过挖探，可以直接观察地质情况详细描述岩性进行地层划分了解滑带宽度和延伸方向，确定滑坡边界。挖探过程中揭露的滑带应取样测试，同时可以作为钻孔鉴定滑动面的依据。对于性质复杂大型滑坡应布置适量的井和探硐，以便于更直地观察坡内部结构变化，鉴定滑带的物质组成和结构特征、测定其产状要素，采取滑带原状土样进行物理力学，或提供现原位剪切试验场地等。竖井一般应布置在滑坡体中前部的主轴附近，平确洞口多选在两侧沟壁或滑坡前缘[6]。坑和探槽多用来揭露坡周界位置、体组成物质和滑坡剪出口的位置和产等，也可用来采取原状岩土样或为现大剪提供试验场地。由于坑和探槽揭露面大易于区分滑动体和基座，可以直接观察滑动面的位置、产状、性质。

3.滑坡地质灾害的预防措施

3.1 定期进行地质勘查

在进行滑坡地质灾害的预防中，关键需要做好地质勘查工作，通过定期的地质勘查工作，可以有效的了解地质状态，从而分析滑坡灾害发生的风险。定期的勘查可以采集连续的地质状态信息，从而形成滑坡地质灾害数据库。通过对这些数据的分析，不仅可以发现滑坡灾害发生前的异常，同时还能够对滑坡发生进行预测，从而更好的进行预防和控制，避免其造成严重的危害。

3.2 撤离滑坡高风险区域

在滑坡地质灾害的预防中，最为稳妥的方法是撤离滑坡在发生的高风险区域。通常情况下，滑坡灾害的发生具有定的区域性，如果在勘查过程中发现该区域滑坡风险较高，而且控制难度较大。此时采取撤离的方法进行滑坡在的规避具有更高的安全性和经济性[7]。尤其是在城市化发展过程中，往往需要根据城市发展规划对地质环境进行提前的勘查，如果在勘查过程中发现了滑坡隐患，且采取处理措施需要投入更多的资源，就可以采取撤离的方法进行规避，达到最佳的滑坡风险预防控制效果。

3.3 重视滑坡灾害宣传

在滑坡地质灾害高风险地区，为了更好的对其进行与昂和控制，需要加强滑坡灾害的宣传，提高对滑坡灾害预防的重视程度。由于滑坡灾害发生往往具有一定的突发性，通过宣传可以帮助普通居民掌握滑坡灾害发生征兆和自救方法，为滑坡灾害的止损和营救争取更多的机会。在宣传工作开展中，需要集中这对滑坡问题发生的重灾区，形成集体参与的滑坡灾害监测机制，提高预防控制能力。

3.4 建立滑坡灾害预警机制

在滑坡灾害的预防上，地质灾害监测部门需要建立相应的预警机制。随着地质勘查技术的进步，对于滑坡地质灾害等具有明显特点的地质问题已经能够进行预测。所以，通过建立灾害预警机制，能够对灾害发生做出及时的预警，使其提前做好滑坡灾害的控制和撤离，避免造成更大的损失[8]。预警机制需要具有传递高效、精准的特点。可以利用互联网技术建立线上预警平台，及时推送滑坡灾害预警信息，为灾害的预防控制提供帮助。

4.滑坡地质灾害的治理策略

4.1 开挖清除

针对滑坡地质灾害，为了能够避免其发生，可以采用开挖清除的处理策略。由于滑坡灾害通常发生在坡度较大，稳定性较差的坡面。所以在治理时，可以采用人工开挖的方式将可能出现滑移的岩体进行清除，并且将陡坡修整为缓坡，通过消灭滑体来彻底解决滑坡问题，达到治理效果。该治理策略主要用于小型滑坡灾害，如果滑坡面较大，由于开挖清除作业量巨大，投入成本较高，所以应用效果相对较差。

4.2 修建排水系统

由于滑坡灾害发生与降水存在一定的关系，岩体和地层水饱和会进一步加剧滑坡灾害发生的进程。所以，在进行滑坡灾害的治理时，可以通过修建排水系统的方式降低水流进入到不稳定岩体和地层[9]。在排水系统修建过程中，需要根据坡面的走势和水流汇集的方向科学规划排水沟和截水沟，使其能够有效对地表径流进行拦截和收集，按照设计的路线排出，降低其对不稳定坡体的影响。在方法适用于不同规模和类型的滑坡灾害，具有操作简单、可行性高等优点。

4.3 移除荷载

移除荷载法进行滑坡灾害的治理与开挖清除基本原理相同。开挖清除主要是很对自身稳定性较差的坡面，通过对其处理来解决滑坡问题。移除荷载则是对于自身具有定的稳定性坡面，其受到外部荷载的作用下会产生滑坡灾害，此时可以采用移除荷载的方式避免滑坡的发生。例如，在滑坡可能发生的区域，地面存在的建筑物导致地层稳定性大幅度降低，通过拆除建筑物可以解决滑坡风险，避免其造成更大的危害。

4.4 修建挡墙

在滑坡灾害的治理中，修建挡墙属于被动式治理方案。该方法适用于滑坡规模较小的坡面，由于不能对其发生的时间进行预测，所以在其可能发生滑坡的方向或者需要保护的区域修建挡墙，对发生滑动的土体进行阻拦。由于挡墙能够阻拦的土体有限，所以通常被应用在小型的滑坡隐患治理中，具有较高的经济性。需要注意的是，挡墙的修建必须精准对滑坡发生方向进行预测，避免防护不到位或者滑动冲击方向错误导致的挡墙损毁问题[10]。

4.5 修建抗滑桩

抗滑桩在滑坡灾害治理中，通常被应用在滑面明显并且滑床基岩比较完整的滑坡。通过在坡面前端或者一滑体比较薄的地方设置抗滑桩，可以有效提高土体的整体性，使滑体能够与稳定土层进行结合，防止产生滑移。不仅如此，在抗滑桩应用中，按照垂直于滑坡的主滑方向对抗滑桩进行成排的设置，可以借助于材料强度，体现出较大的抗滑能力，抗滑效果非常明显，并且布置起来也比较方便，造成的施工扰动比较小，是一种简单快捷的施工方式[11]。

4.6 锚固支护

在滑坡治理工作中错固支护的使用非常普遍，依据锚杆的材料、所用的施工工艺、是否存在预应力等，可分成不同的类型，常见的类型有预应力锚杆、普通砂浆锚杆、预应力锚索等。上述锚杆、锚索通常与坡面钢筋混凝土格构、抗滑桩、柱板式或桩板式挡土结构等结构配合起来应用。

结语：

综上所述，滑坡地质灾害勘查工作的开展，能够动态掌握存在滑坡风险坡面的状态，从而为其预防和治理提供帮助。因此，在滑坡地质灾害勘查中，需要科学应用勘查技术，精准的采集数据信息，提高滑坡灾害预警的准确性。对于滑坡灾害发生风险较高的坡体，可以采取相应的治理策略的进行处理，避免其进一步发生发展，最终引发严重的滑坡灾害。