引言
地质灾害是指自然因素和人为因素引发的危害人民生命财产安全的山体崩塌、泥石流、地面塌陷、地面沉降、滑坡等与地质有关的灾害。因此,对滑坡等多种地质灾害进行应急处置是我国重大工程项目亟待解决的重要课题,也是目前国内外岩土、地质学科的前沿课题。滑坡地质灾害应急救援技术旨在迅速、高效地对滑坡体进行处理,它是一种能够阻止边坡发生破坏和进一步变形,为撤离和紧急救援赢得时间的临时处理技术,同时也是滑坡地质灾害应急救援工作中的关键一环。一般来讲,滑坡地质灾害的应急抢险处置都会面临勘探数据不详的问题,工作人员只能通过经验以及现场环境对灾害情况进行处理。应急抢险处置的特点是速度快,构建的抢险方案要满足干扰小、有针对性以及稳健等条件。
1滑坡地质灾害形成机理
滑坡地质灾害的主要诱因包括降水、地质改变与人为影响。滑坡灾害的形成机理如下:第一阶段,形成滑坡体。这一阶段主要是岩体结构受破裂、侵蚀及风化影响,形成滑坡体。第二阶段,滑坡体失稳。经历长时间的降雨、地壳移动及外部荷载等因素的影响,滑坡体稳定性逐渐下降。第三阶段,滑坡体运动。经过前两阶段后,已产生潜在的滑坡地质灾害风险,再经过长时间的重力影响,滑坡体会沿地面向下倾斜滑动,进而产生滑坡地质灾害。
2矿山滑坡成因分析
2.1自然因素
矿山出现滑坡问题时,一般是因自然因素导致。一方面,滑坡的发生与地质结构息息相关,若出现不稳定岩层或断裂层、软弱夹层等,其在遇到外力作用下,则会出现位移情况,而降水则是触发滑坡的关键,且当出现长时间降水时,会增加坡面质量,导致土体与岩石抗剪强度下滑,以增加滑动力导致滑坡。另一方面,地震的震动可使原本稳定的斜坡达到或超过其稳定极限,这种情况发生后,则会出现滑坡。此外,出现一定的风作用、冻融作用等地质作用力时,也会因其削弱坡面材料的黏聚力、摩擦力而导致滑坡的发生。需要注意的是,自然因素一般都会互相影响,产生相互作用力,由此严重影响矿山滑坡的稳定性。
2.2人为因素
在矿山出现滑坡问题的原因中,人为因素占比较大,其主要是矿业活动的持续增加,矿山开采活动的实施为引发滑坡的关键。首先,在矿山开采过程中所进行的爆破作业、开挖坡脚、堆放废弃物等活动直接改变了地形地貌、应力状态,在此会导致斜坡稳定性的下降。若处于采空区周边,其地下采矿活动也会导致地表存在塌陷、裂缝,为滑坡提供通道。其次,若进行不合理的土地利用与施工,则会直接削弱坡面稳定性,其中包括过度的山坡开垦、道路和建筑物建设等活动。最后,水利水库蓄水及河流的改道工程,也会因地下水位置、水流方向的改变导致斜坡出现失稳风险,以破坏地质环境原有平衡,造成矿山出现滑坡问题。
3矿山滑坡地质灾害治理施工技术优化
3.1工程治理措施
工程治理措施是滑坡地质灾害治理中最直接和常见的方法,主要通过物理手段改善坡体的稳定性,减少或避免滑坡灾害的发生。这些措施通常包括边坡支护、排水措施和加固措施等。边坡支护是一种常用的治理技术,包括使用锚固系统、挡土墙、护坡网等设施来增强坡体的稳定性。锚固系统通过在坡体内部安装预应力锚杆,将坡面的松散部分与坚固的地层锚固起来,以此提高其整体稳定性;挡土墙则通过在坡脚或坡体关键部位建立固定结构,支撑坡面,阻止土体下滑;而护坡网等灵活支护结构则适用于坡面破碎、岩石易于崩落的情况,通过覆盖在坡面上,减少风化侵蚀和降雨冲刷对坡体的破坏。排水措施也是工程治理的重要组成部分,旨在通过改善坡体内外水文条件,降低地下水位,减少坡体的孔隙水压力,从而提高坡体稳定性。排水工程主要包括开挖排水沟、设置排水孔和井,以及施工地表水导流设施等。开挖排水沟通常在坡顶或坡面适当位置进行,以促进雨水顺畅流出,避免水流侵蚀坡面或渗透坡体内部;排水孔和井则更多用于地下水的排除,通过在坡体内部或底部设置排水通道,引导地下水流向坡外,减轻水对坡体的压力;而地表水导流设施则用于改变地表径流路径,避免雨水直接冲刷坡面,造成土壤侵蚀或增加局部地区的水压。
3.2生物治理措施
生物治理措施是指利用植物及其生态系统工程技术来防治滑坡地质灾害,这种措施主要依赖于植物的生物物理作用和生物化学作用,通过植被的恢复和土壤生物的活动改善坡面稳定性和土壤结构,同时增强水土保持能力。具体而言,植物根系能够穿透和固结土壤,形成一个天然的锚固系统,有效增加土壤的抗剪切强度,减少水土流失。植被的覆盖还能降低地表径流速度,增加雨水入渗,从而减少坡面侵蚀和地下水压力的增加。此外,植物的蒸腾作用有助于调节局部气候,减少土壤水分的过量累积。选择适宜的植被种植是生物治理措施的关键,通常优先考虑本土植物,因其更适应当地的气候和土壤条件,且对生态系统的干扰较小。在实际操作中,生物治理措施通常包括草本植被的播种、灌木和乔木的栽植,以及生态袋或生态格室的应用等。草本植被因其生长速度快,能迅速覆盖坡面,是初期紧急防治的有效选择;灌木和乔木根系更深,锚固效果更好,适合于长期稳定坡面;生态袋和生态格室技术则是将土壤与植物种子填充到可降解的容器中,既保持了土壤的稳定,又提供了植物生长的环境,这些方法特别适合于坡度较大或土壤侵蚀严重的地区。
3.3植被覆盖技术
植被覆盖技术为生态修复技术,该技术可以利用植物根系自身可产生的固土能力及植被自身的水土保持能力,达到改善滑坡区域稳定性、提升生态效益的效果。此技术应用的关键在于选择适宜的植物种类并合理布局,以及保证足够的植被密度、覆盖率。在植被覆盖方面,建议通过播种技术实现快速覆盖,一般播种密度为10~30g/m2,根据植物种类和生长条件进行调整。种植后,需保持土壤湿润,促进种子萌发生长。草本植物如白三叶、高羊茅等,因其生长迅速、覆盖面广,非常适合初期土壤保护和改良。对于较陡滑坡,以及需要长期稳定的滑坡区域,建议种植灌木、乔木。植株间距一般为2~3m,可根据具体植物生长习性和地形条件进行适当调整。
3.4利用信息技术对边坡进行勘查
在信息化不断发展的今天,充分利用信息数据制定合理的边坡防护措施是十分重要的。可通过收集完善的地质勘查信息,对地质环境进行信息化管理,以加强环境的动态监测;采用先进技术对边坡状态进行力学分析,得到边坡影响的主要因素以及滑坡的临界状态,从而进行预防。
结束语
滑坡地质灾害是一种常见的自然灾害,对民众的生命财产安全造成严重威胁。随着城市化进程的加速,滑坡地质灾害防治工作备受关注。为进一步提高滑坡地质灾害治理水平,必须重视滑坡地质勘查工作,分析滑坡地质灾害可能造成的危害,并采取有针对性的治理措施。
参考文献
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