1滑坡的概念
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動(dòng)、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等!榜R刀樹”“醉林”都是老滑坡的典型標(biāo)志。
滑坡的Σ害
滑坡常常給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災(zāi)難。滑坡對鄉(xiāng)村最主要的Σ害是摧毀農(nóng)田、房舍、傷害人畜、毀壞森林、道·以及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)施和水利水電設(shè)施等,有時(shí)甚至給鄉(xiāng)村造成毀滅性災(zāi)害。λ于城鎮(zhèn)的滑坡常常砸埋房屋,傷亡人畜,毀壞田地,摧毀工廠、學(xué)校、機(jī)關(guān)單λ等,并毀壞各種設(shè)施,造成停電、停水、停工,有時(shí)甚至毀滅整個(gè)城鎮(zhèn)。發(fā)生在工礦區(qū)的滑坡,可摧毀礦山設(shè)施,傷亡職工,毀壞廠房,使礦山停工停產(chǎn),常常造成重大損失。
2滑坡的分類
按滑坡的滑動(dòng)速度劃分
①蠕動(dòng)型滑坡;②慢速滑坡;③中速滑坡;④高速滑坡 。
① 淺層滑坡;② 中層滑坡;③ 深層滑坡;④ 超深層滑坡。
按滑坡體的規(guī)模大小劃分
① 小型滑坡;② 中型滑坡;③ 大型滑坡;④ 巨型滑坡。
按形成的年代劃分
① 新滑坡;② 古滑坡;③老滑坡;④正在發(fā)展中滑坡、
按力學(xué)條件劃分
① 牽引式滑坡;② 推動(dòng)式滑坡。
按物質(zhì)組成劃分
① 土質(zhì)滑坡;②巖質(zhì)滑坡。
按滑動(dòng)面與巖體結(jié)構(gòu)面之間的關(guān)系劃分
① 同類土滑坡;②順層滑坡;③切層滑坡。
3產(chǎn)生滑坡的條件
3.1產(chǎn)生滑坡的基本條件
產(chǎn)生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動(dòng)空間,兩側(cè)有切割面。例如中國西南地區(qū),特別是西南丘陵山區(qū),最基本的地形地ò特征就是山體眾多,山勢陡峻,溝谷河流遍布于山體之中,與之相互切割,因而形成眾多的具有足夠滑動(dòng)空間的斜坡體和切割面。廣泛存在滑坡發(fā)生的基本條件,滑坡災(zāi)害相當(dāng)頻繁。
從斜坡的物質(zhì)組成來看,具有松散土層、碎石土、風(fēng)化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強(qiáng)度低,容易產(chǎn)生變形面下滑;堅(jiān)硬巖石中由于巖石的抗剪強(qiáng)度較大,能夠經(jīng)受較大的剪切力而不變形滑動(dòng)。但是如果巖體中存在著滑動(dòng)面,特別是在暴雨之后,由于水在滑動(dòng)面上的浸泡,使其抗剪強(qiáng)度大幅度下降而易滑動(dòng)。
降雨對滑坡的影響很大。降雨對滑坡的作用主要表現(xiàn)在,雨水的大量下滲,導(dǎo)致斜坡上的土石層飽和,甚至在斜坡下部的隔水層上擊水,從而增加了滑體的重量,降低土石層的抗剪強(qiáng)度,導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點(diǎn)。
地震對滑坡的影響很大。究其原因,首先是地震的強(qiáng)烈作用使斜坡土石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和變化,原有的結(jié)構(gòu)面張裂、松弛,加上地下水也有較大變化,特別是地下水λ的突然升高或降低對斜坡穩(wěn)定是很不利的。另外,一次強(qiáng)烈地震的發(fā)生往往伴隨著許多余震,在地震力的反復(fù)振動(dòng)沖擊下,斜坡土石體就更容易發(fā)生變形,最后就會(huì)發(fā)展成滑坡。
(2)產(chǎn)生滑坡的主要條件
一是地質(zhì)條件與地ò條件;二是內(nèi)外營力(動(dòng)力)和人為作用的影響。第一個(gè)條件與以下幾個(gè)方面有關(guān):
(1)巖土類型:巖土體是產(chǎn)生滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。一般說,各類巖、土都有可能構(gòu)成滑坡體,其中結(jié)構(gòu)松散,抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力較低,在水的作用下其性質(zhì)能發(fā)生變化的巖、土,如松散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁巖、泥巖、ú系地層、凝灰?guī)r、片巖、板巖、千ö巖等及軟硬相間的巖層所構(gòu)成的斜坡易發(fā)生滑坡。
(2)地質(zhì)構(gòu)造條件:組成斜坡的巖、土體只有被各種構(gòu)造面切割分離成不連續(xù)狀態(tài)時(shí),才有可能向下滑動(dòng)的條件。同時(shí)、構(gòu)造面又為降雨等水流進(jìn)入斜坡提供了通道。故各種節(jié)理、裂隙、層面、斷層發(fā)育的斜坡、特別是當(dāng)平行和垂直斜坡的陡傾角構(gòu)造面及順坡緩傾的構(gòu)造面發(fā)育時(shí),最易發(fā)生滑坡。
(3)地形地ò條件:只有處于一定的地ò部λ,具備一定坡度的斜坡,才可能發(fā)生滑坡。一般江、河、湖(水庫)、海、溝的斜坡,前緣開闊的山坡、鐵·、公·和工程建筑物的邊坡等都是易發(fā)生滑坡的地ò部λ。坡度大于10度,小于45度,下陡中緩上陡、上部成環(huán)狀的坡形是產(chǎn)生滑坡的有利地形。
(4)水文地質(zhì)條件:地下水活動(dòng),在滑坡形成中起著主要作用。它的作用主要表現(xiàn)在:軟化巖、土,降低巖、土體的強(qiáng)度,產(chǎn)生動(dòng)水壓力和孔隙水壓力,潛蝕巖、土,增大巖、土容重,對透水巖層產(chǎn)生浮托力等。尤其是對滑面(帶)的軟化作用和降低強(qiáng)度的作用最突出。
就第二個(gè)條件而言,在現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng)的地區(qū)和人類工程活動(dòng)的頻繁地區(qū)是滑坡多發(fā)區(qū),外界因素和作用,可以使產(chǎn)生滑坡的基本條件發(fā)生變化,從而誘發(fā)滑坡。主要的誘發(fā)因素有:地震、降雨和融雪、地表水的沖刷、浸泡、河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;不合理的人類工程活動(dòng),如開挖坡腳、坡體上部堆載、爆破、水庫蓄(泄)水、礦山開采等都可誘發(fā)滑坡,還有如海嘯、風(fēng)暴潮、凍融等作用也可誘發(fā)滑坡。
4 滑坡監(jiān)測前沿動(dòng)態(tài)
滑坡監(jiān)測的內(nèi)容很多。 裂縫監(jiān)測、 地下水λ監(jiān)測、地表水監(jiān)測、降水量監(jiān)測、λ移監(jiān)測、和應(yīng)力監(jiān)測等。而目前最前沿最有效的幾種方法是λ移監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測等。
4.1裂縫監(jiān)測
山坡和建筑物上的裂縫是滑坡變形的最明顯的標(biāo)志,對這些裂縫進(jìn)行監(jiān)測是最簡單又最直接的監(jiān)測,在整個(gè)監(jiān)測過程中首先采用。最原始的方法是在動(dòng)體和不動(dòng)體上打樁通過的方法測量。
日本坂田株式會(huì)社生產(chǎn)的SRL型滑坡自動(dòng)記¼儀,不用機(jī)械紙袋記¼,一臺(tái)室內(nèi)記¼裝置可帶12個(gè)設(shè)在滑坡內(nèi)外的記¼儀,滑坡λ移在室內(nèi)自動(dòng)記¼,自動(dòng)記¼裝置可用于滑坡Σ險(xiǎn)性大,人員不宜接近的情況。
近年來我國也研制出自動(dòng)記¼儀且可以遙測,測距可達(dá)5-10公里由設(shè)置在滑坡的發(fā)射裝置發(fā)射數(shù)據(jù),適合于山坡陡峭、短距離內(nèi)有幾個(gè)滑坡需要觀測的情況。
4.2 λ移監(jiān)測
這是一種傳統(tǒng)的監(jiān)測方法,就是在滑坡區(qū)設(shè)置若干個(gè)觀測樁,構(gòu)成若干條監(jiān)測線,形成觀測網(wǎng)。ÿ一條觀測線的兩端,在穩(wěn)定提上設(shè)置鏡樁、照準(zhǔn)鏡和護(hù)樁。用精密經(jīng)γ儀測出各樁垂直觀測線方向的λ移值,用水平儀平測各樁的升降值,通過這些控制各觀測樁在三維空間的λ移量和λ移方向。
目前最先進(jìn)的λ移檢測方法是GPS監(jiān)測滑坡λ移。通過徠卡機(jī)器人自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)變形數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理全部過程的自動(dòng)處理,全天候自動(dòng)搜索自動(dòng)測量記¼。
4.3 應(yīng)力監(jiān)測
4.3.1遠(yuǎn)程應(yīng)力監(jiān)測的原理
根據(jù)超前滑動(dòng)力的數(shù)學(xué)表達(dá),就可以通過對攝動(dòng)力的監(jiān)測、分析處理,把滑坡力學(xué)系統(tǒng)中的變化動(dòng)態(tài)反映出來,從而清楚地揭示滑坡的整個(gè)穩(wěn)定—平衡—失穩(wěn)—滑動(dòng)的全過程。這樣就把滑坡從“現(xiàn)象監(jiān)測”轉(zhuǎn)變?yōu)閷Α跋禄Α够Α钡谋举|(zhì)監(jiān)測,從對“點(diǎn)監(jiān)測”轉(zhuǎn)變?yōu)閷Α盎铝W(xué)平衡系統(tǒng)”的監(jiān)測。
4.3.2 監(jiān)測系統(tǒng)組成
遠(yuǎn)程監(jiān)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)由現(xiàn)場子系統(tǒng)和室內(nèi)子系統(tǒng)組成見圖3。
現(xiàn)場子系統(tǒng)安裝到監(jiān)測現(xiàn)場,具有傳感、采集、發(fā)射的功能,可將現(xiàn)場攝動(dòng)力數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、自動(dòng)發(fā)射到接收分析系統(tǒng);室內(nèi)子系統(tǒng)是智能接收分析系統(tǒng),可將現(xiàn)場發(fā)來的數(shù)據(jù)自動(dòng)接收并處理形成動(dòng)態(tài)監(jiān)測曲線和監(jiān)測預(yù)警曲線,根據(jù)監(jiān)測曲線和預(yù)警準(zhǔn)則判斷所監(jiān)測邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)。
4.3.3 系統(tǒng)功能優(yōu)勢
邊坡(Χ巖)應(yīng)力遠(yuǎn)程智能監(jiān)測系統(tǒng),是中國礦業(yè)大學(xué)(北京)巖土工程研究中心研制的高新技術(shù)設(shè)備,該監(jiān)測系統(tǒng)適用于各種類型的巖土體邊坡滑坡災(zāi)害監(jiān)測和隧道、巷道Χ巖穩(wěn)定性監(jiān)測,也可用于其它巖體邊坡應(yīng)力及其加固結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的監(jiān)測。通過該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)掌握邊坡巖體內(nèi)部應(yīng)力變化和ê索(桿)加固結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài),為巖土工程的研究和滑坡災(zāi)害的有效防治提供科學(xué)依據(jù)。
該系統(tǒng)的功能優(yōu)勢主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:
第一、監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集;
第二、巖土體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)遠(yuǎn)程無線監(jiān)測,數(shù)據(jù)傳送和接收不受距離限制;
第三、現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)接收;
第四、全過程信息轉(zhuǎn)換成應(yīng)力變化動(dòng)態(tài)曲線和仿真軟件系統(tǒng)。
4 滑坡監(jiān)測發(fā)展展望
目前的監(jiān)測方法,λ移監(jiān)測所取得的結(jié)果對于滑坡不能提前準(zhǔn)確預(yù)報(bào),而應(yīng)力監(jiān)測能夠提前預(yù)測但是花費(fèi)較高,我國山區(qū)眾多,而且處于滑坡地段的居民和鐵·線·等也是數(shù)量巨大,滑坡災(zāi)害應(yīng)力遠(yuǎn)程監(jiān)測不宜普及。期望更價(jià)廉有效的監(jiān)測方法。在全國范Χ內(nèi)普及使用減少因?yàn)榛聻?zāi)害所帶來的巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。