滑坡灾害形成机理与防治方法研究

张永波，张哲骜

（西藏大学，西藏自治区 拉萨 850000）

正常来说，滑坡灾害一般都发生在山区有斜坡的地方，因为斜坡结构不稳定，或者是受到了外力的影响，就会导致其中的石土凸显滑落的情况。通常滑坡灾害初期的滑动速度很慢，但是在受到自然天气催动的情况下就会导致滑动速度大大增加。由于其内部结构异常不易被人们发觉，因此会造成十分严重的危害。

1 滑坡灾害的形成机理

滑坡灾害造成危险的原因分为内外两种。一般在山体发生滑坡灾害之前，其就具备了内部结构不稳定，导致其中的某一面或者是某一部分有了足够的滑动条件，让其能够在外部因素的刺激下而产生滑坡。外部因素是自然天气中出现狂风暴雨等恶劣天气催动本不稳定的山体移动，或者是出现地震之类的自然灾害，促使山体发生震动而产生了滑坡。大多数产生滑坡灾害的地方都具有岩层软弱或者是部分岩层软弱的地质情况，在重力、风力或者是其他外力的推动下产生了极为不稳定土状软层，进而在外力刺激下产生滑坡灾害。

当斜坡中的岩石与斜坡的倾斜方向一致，或者是没斜坡中的软弱部分的倾斜角度与斜坡相同并且比坡脚还低的时候，就会在风雨侵蚀或者是人工挖掘的情况下暴露软弱面，给滑坡灾害奠定了发生的基础。软弱面相当于山体岩石产生滑动的“润滑剂”，而且还会在雨水或者地下水渗入的时候使周围土体软化。因此一旦软弱面受到一些其他因素的影响，就会在重力的带动下产生滑坡灾害。

滑坡灾害的形成一般都包含三个阶段：第一个阶段，是蠕动变形。在这个阶段，山体会因为软弱面带来的滑动空间，而在重力的引导下产生缓慢的位移。其速度极慢，在不经过详细的测量的情况下，很难发现其变化。第二个阶段就是剧烈滑动。在此阶段已经积攒出了足够的滑动空间，而且其滑动面已经连接在一起，在滑动面顺滑的前提下，山体会超快速位移，甚至能够达到每小时数百米的速度，会给人们带来严重的危害。第三个阶段就是滑动稳定。滑梯受到阻力或者其他因素的影响，最终其滑动速度会慢慢地降下来，直到达到最后的稳定状态。但是在这个阶段也不能够轻易地进行救援工作，因为山体还可能会因为其他因素的影响而继续滑动。

2 造成滑坡灾害的原因

2.1 自然环境

滑坡灾害发生主要有两种原因，其中一种就是自然环境因素。自然环境因素包括两种。其一就是地质条件。产生滑坡灾害的地质大多是岩土体，岩土体存在孔隙，会给水营造运动的压力，让水将岩石侵蚀和软化，也能够降低土体的强度，从而导致岩土体的容重强度增大。与此同时还会在岩土层之中产生一种浮托力，具有很强的软化滑面，降低滑面强度的能力。长此以往，岩土体的结构就会越来越松散，其抗拒狂风和剪强度的能力就会越来越小，进而在其软弱面产生严重的滑坡，进而形成滑坡灾害。另一种元素就是降水条件，一旦一个地区经常降雨，或者是突降大暴雨，就会导致雨水流入软弱层，促使斜坡发生滑落的问题，进而对国家经济和人身安全造成影响。

2.2 人为因素

滑坡灾害发生的另一种主要原因就是人为因素。这是因为人们在进行经济建设的时候，一味地追求经济发展忽略的盲目发展对大自然造成的伤害，在建设的时候违背了生态环境的发展规律。在平坡的地方建设建筑，大肆砍伐树木，不计后果地挖山取矿，导致岩土体没有树木根系的保护，也出现了结构稳定性被破坏的情况，原来的底层架构越发不稳定，给滑坡灾害创造了条件。一方面人们大力建设将一些山体下部或者中部的支撑给挖掘了，让山体在没有支撑的情况下产生了下滑的问题。另一方面，人们大肆地挖掘和建设产生的振动让身体受到影响，营造了更多滑动的空间。还有一方面就是人们肆意砍伐树木，土壤表面吸水量少，大量水渗透到岩土层，致使山体出现滑坡的情况。

3 滑坡灾害防治方法

3.1 滑坡监测

3.1.1 GPS法

GPS主要是用来对固定队形进行定位的空间定位技术，使用此种技术进行滑坡检测可以形成岩土层的位置影响，通过对其定期监测位置数据的方式，构建一个更加精准的控制网，从而能够精确地分析岩土层位置变化或者形状变化的情况，以此来实现动态监控并预警滑坡灾害的目标。当前这种方法已经被广泛地应用到了各个国家，并且通过不断的优化和升级来实现更加精准的监控山体情况的目的。GPS检测滑坡的方法最早使用在20世纪90年代，但是当时虽然能够实现无人值守的目标，但是其精准度无法得到保证，进而没有办法真正地实现精准分析的作用。在经历多次优化之后，当前GPS技术已经可以精准到毫米，将其使用到测绘领域就创建了超高精准度的空间定位网络。

3.1.2 自动遥感技术

这种技术是在自动化技术发展的过程中，逐渐研发出来的远程遥感监控技术，其主要是使用空间卫星进行遥测，或者是利用远距离遥控监测系统来进行监视，从而采集滑坡的实时情况，对于其变形的信息进行高效的采集和处理，并且将分类储存、精准分析，形成更为直观的曲线图表，由此来达到高效检测的目的。与此同时，自动遥感技术的使用不光能够更为精准地做到数据分析的作用，还能够实现每时每刻监测的目的，将监测信息远距离传输到数据接受的系统，从而更加安全地完成检测工作。但是自动遥测技术也有一定的缺点，那就是其会受到外部不确定因素的影响，导致传感器受到损伤，进而无法保证长期稳定的检测状态，没有办法将其利用在长期监测工作中。

3.1.3 宏观监测法

此种方法主要是针对宏观角度滑坡产生的异常进行的检测，其中包括地面的鼓胀或者凹陷、地面的上升或者沉降、地下水的流通情况以及滑坡地区动物的异常举动等等。通过对这些明显的变化进行动态监测，就能够及时发现滑坡是否出现异常变动，以及滑坡变形的趋势。比如在监测到地表出现裂缝的时候，就可以及时到相应位置来对裂缝的情况进行监测，其中包括裂缝的长宽变化和深度变化等等。并且将检测的数据进行科学合理的分析，从而及时地发出警报或者是采取一些措施进行管理。这种方法主要是针对地表宏观角度发生的变化进行监测，其准确性较高，是比较可靠的检测手段。而且这种方法需要的成本较低，能够广泛地使用在各种环境，适合各种滑坡类型监测。

3.2 滑坡勘察

3.2.1 勘察内容

要想预防滑坡灾害就需要提前对各个滑坡进行勘察，找出存在滑坡灾害风险的滑坡，之后再采取相应的手段进行防护。在进行滑坡勘察的时候，其主要是需要采用先进的科学技术来对滑坡的地质情况进行调查，并且通过测绘、钻探、水文观测等等勘探的方法来获得滑坡情况的全部数据。比如通过测绘调查滑坡的实际规模、通过地质钻探调查滑坡的空间分布情况、通过水观察了解滑坡的水文地质情况等等。再通过先进设备对数据的分析处理来将滑坡进行分类。确定滑坡类型之后，还需要对滑坡产生的原因进行研究。再通过其他数据综合分析，推测出滑坡一旦发生灾害会造成的危害程度。通常勘察工作都需要多次分析和验证，确保勘察数据的准确性和可靠性。

3.2.2 钻探法和物探法

钻探法是勘察滑坡时经常采用的一种方法，其主要被使用在中型滑坡。通过钻探技术，能够更加准确地了解滑坡的具体规模以及其实际的范围，还能够通过钻探得知滑坡中岩土体的构成情况。此外还可以通过采样的方式进行岩土体的研究。利用物理实验来对岩土体中的水层分布情况进行探究，并且了解水自控的来历和分布情况。进而研究出其对岩土层的影响，确定岩土体是否有滑坡灾害的风险。而物探法主要是使用雷达、声波、地质勘探等方法来进行地质情况。通过这种方法能够更加准确地了解到岩土层的各个层次分布的情况，以及各个层之间物理性质的差异，进而分析出滑坡的地质特点以及各各地层的分布情况，以此来为后续的防范工作奠定良好的基础。

3.3 滑坡防治

3.3.1 锚索稳定

首先可以采用将预应力锚索与能够抵抗山体滑动的抗滑桩融合使用的方式来防范滑坡灾害。这主要是通过这两种方式的结合来让其能够同时承受滑坡的变形力度，提高其抗滑的能力，进而保障滑坡的推力区域的稳定性。首先是利用锚索减少滑坡推理区域的滑动以及其对其他地区的推动。其次再利用抗滑桩来进行承受力的加强。在这两种方法的结合之下，一方面减少了悬臂拼装的承受力度，彻底改变了受力机制，在降低桩的弯矩方面达到了最大的效果。而且这种方法还能够在桩预埋深度降低的情况下就能够让整个结构达到受力平衡的目标，从而实现更加低成本的工程建设目标，而且还不会影响到整个结构的抗力能力。由此实现低成本、高效益的工程建设目的。

3.3.2 灌浆技术

这种技术主要是往滑坡的内部灌入能够加固的物质，以此来加固原来的岩土层，让其能够利用自身的力量减少产生滑坡灾害的风险。比如采用过旋喷注浆的方式将固定物质灌入到滑动带土层，让其在固定物质的作用下能够更加牢固，让容易产生滑动的滑面与滑体更加稳固地连接在一起，减少滑坡能够滑动的空间，从而提升滑坡整体的抗剪强度，让整个滑坡都能够更加稳定。这种技术主要是使用了先进的机械设备，其操作起来相对来说较为方便，能够使用更少的劳动力来完成加固的工作，是一种让岩土体能够自身变得坚固的方式。但是这种方法会受到施工环境的影响，个别较为崎岖地区机械无法进入，因此需要施工人员酌情选择，否则会导致防范成本增加。

3.3.3 格构锚固工法

这种方法是当前新研究的一种方法，主要通过坡面支挡的结构来实现滑坡灾害防护的目标。这种技术是和预应力锚索技术相结合，通过在滑坡地区浇筑混凝土格子的方式来让滑坡具有足够的阻力，让其能够在混凝土结构的阻拦之下，减少坡体滑动的情况。由此就算山岩体中存在软弱面和让山岩体滑动的空间，也会在水凝土结构的阻拦下无法继续滑动，从而减少滑坡灾害的产生。这种方式主要是通过给滑坡滑动带来阻力的方式来减少其滑动的可能性，让其不具备足够的滑动动力，从而减少了高速滑动带来的危害。这种方法被广泛使用在滑坡治理工作之中，主要应用在公路的边坡或者是滑坡，从而让被挖开支撑体的滑坡能够有足够的支撑力，进而保证其稳固性。

3.3.4 地下排水技术

滑坡灾害的形成少不了水的催动。一方面人们砍伐树木减少了吸收雨水的植株，让滑坡中吸收了大量的水分从而增加了岩土体被腐蚀的速度，增加了其产生软弱面的可能性。另一方面大量的雨水灌入会像润滑剂一般让滑面连接在一起，给滑坡快速滑动创造了条件。因此可以采取地下排水技术来减少水的影响，从而让滑坡更加的稳定。首先可以在滑坡中垂直钻孔，将水分引入到地下河流之中，从而减少水对岩土体结构的侵蚀。其次还可以通过深度水平排水廊洞建设的方式，来增加地下水排除的速度，从而减小孔隙水的压力。由此来让岩土体的正应力更强，而且没有水的催动，其抗滑力也能够得到提升，进而实现稳定滑坡的目标，减少滑坡灾害带来的经济损失。

3.3.5 预应力锚固技术

此种技术是经过了长时间的研究分析才得出来的一种比较成熟的技术。其主要是通过在滑坡中较为容易滑动的区域进行打孔，再将其用钢索固定在孔底更为稳定的结构中，并且通过钢索的拉力来减少其产生滑动的可能。这种方法能够让滑坡的稳定性更强，通过最少的挖掘量来减少对滑坡的伤害。与此同时，还可以在不影响其他工作的情况下来对其进行加固，将其中一部分的压力进行分散，从而让其能够更加稳固。当前随着技术的提高，其承载力上限也在不断提升，而且还研究出了能够具有更强的防腐能力的可再拉张性锚索，让滑坡的稳固性更强。由于这种方法强大的承载能力，企业被广泛地使用在山洞挖掘的工程之中，用来提高身体结构的稳固性。

4 结论

综上所述，滑坡灾害通常具有极强的隐秘性，轻易不会被发现，当其发生的时候就会带来极大的灾难。其主要是受到自然和人为两种因素的影响，在其受到刺激的时候软弱面就会出现崩塌或者移动的情况。因此就需要人们采取锚固锁定、地下排水、灌浆技术等多种方式进行防范，减少滑坡灾害带来的经济危害。