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    洋地中心小學教學樓地質滑坡分析與治理

    時間:2015-07-28 來源:未知 作者:小韓 本文字數:2592字

      人類在科技和經濟上都處在一個不斷發展的階段,人類的進步加強了人類改造自然的能力。為了加快經濟的發展,人類開始破壞自然環境,大量開采自然資源,破壞了生態平衡。水工環的研究對象一般都是地質災害、環境地質問題和全球的變化問題。通過深入的研究,改善人與自然的關系,促進人與自然和諧發展。本文對橫江鎮洋地中心小學滑坡地質災害資料進行分析的基礎上,進一步確立滑坡可能的失穩模式及危害性,結合滑坡具體的工程地質及水文環境,對滑坡治理工程實施的可能性進行分析,采用工程措施輔以安全監測,保護滑坡在將來存在條件下,不致因滑坡失穩而危及師生的生命財產安全,保護滑坡體下方約460人的生命和財產安全。

      1 橫江鎮洋地中心小學的地質災害現狀概述

      洋地中心小學師生460名、教室20間、教學財產600余萬元。2010年4月,教學樓的南側和西側陸續發生多處小滑坡,滑坡方量大概在30~50m?.2010年6月18日教學樓西南側再次發生滑動,滑坡后緣裂縫呈不規則的弧形,滑坡體積約292m3,滑坡體堆積物已沒過滑坡前緣教學樓的一樓窗戶。當地政府及時疏散老師和學生,并對堆積物進行及時的清理,未造成人員傷亡。

      滑坡隱患體位于山體北側中下部,滑坡標高433.6~436.3m有多條裂縫發育,匯入后整體形成1條主裂縫,裂縫寬3~10cm,最寬達15cm,長約16m.隱患體分為兩個區域:隱患體Ⅰ區平面上呈弧形,潛在滑動主方向34°,斜長約26m,寬約48m,面積約1248m2,平均厚度約2.6m,體積約3244.8m.該隱患區坡型為臺階狀,平臺寬1.0~2.5m.學校用漿砌塊石擋墻對坡腳前緣進行了支擋,但上部坡體存在沿土層內部軟弱帶滑塌的可能,穩定性較差。

      隱患體Ⅱ區平面上呈半圓形,潛在滑動主方向185°,潛在滑坡體長12m,寬47m,面積約564m2,平均厚約2.6m,體積約1456m?.該隱患區主要是因為建房開挖切坡高3.0~5.0m,切坡坡度70°~80°,切坡面呈直線型,坡面有雜草。上部坡體存在沿土層內部軟弱帶滑坡的可能,穩定性較差。

      滑坡隱患Ⅰ區滑坡隱患Ⅱ區。滑坡平面上多呈筲箕型,滑坡后緣呈圓弧形,具有后緣較陡,中部下凹和前部突起的特點;滑坡發育于松散殘坡積層中,滑體由粉質黏土組成,含少量植物根系。滑體結構松散,滑坡在標高433.2~436.5m有多處裂縫發育,裂縫張開且外傾,長期降水、地表水等易沿著裂縫下滲沖刷形成地下通道滲入坡體,同時擴展裂縫,加劇斜坡向臨空方向產生蠕滑變形。地表水進入坡體后,除增加坡體自重外,還降低剪切面土體的抗剪強度,進一步降低斜坡的穩定性。裂縫繼續沿平面縱向延伸,同時深切坡體,最后剪切面被剪斷,裂縫貫通,形成滑坡。

      2 滑坡成因分析

      首先,本區屬構造剝蝕低丘地貌,相對高差較大,山坡坡度(20°~35°),局部坡度70°。出露地層第四系殘坡積粉質黏土,土層分布厚度較大(2.0~7.0m),土體浸泡后抗剪強度降低,穩定性差。

      其次,強降雨或連續降雨過程中大量地表水易沿著裂縫下滲沖刷形成地下通道滲入坡體,同時擴展裂縫,加劇斜坡向臨空方向產生蠕滑變形。地表水進入坡體后,除增加坡體自重外,同時地下水位的迅速抬升,孔隙水壓力和浮托力驟然增大,底部基巖軟化,降低剪切面土體的抗剪強度,進一步降低斜坡的穩定性。裂縫繼續沿平面縱向延伸,同時深切坡體,最后剪切面被剪斷,裂縫貫通,形成滑坡。最后,學校在滑坡區山坡坡腳不合理的切坡開挖、建房等,使植被遭受破壞,切坡過陡又改變了斜坡原有的平衡條件,形成臨空面,導致邊坡局部變形甚至整體失穩。

      3 滑坡穩定分析解譯

      該滑坡為殘坡積土質滑坡,滑體組成物質為殘坡積粉質黏土,平均厚度約2.6m.滑坡體主裂縫寬3~10cm,最寬達15cm,長約16m.根據滑坡體巖層、地形、現狀及滑動機制,滑坡體滑動模式為滑面圓弧型。

      按照自重+暴雨和自重兩種狀況對A-A、C-C、D-D三種滑坡剖面進行穩定性計算(由于此坡面的排水能力良好,在計算中可以不考慮裂隙充水時的靜水壓力作用),計算結果如表1所示:【1】

      
      由計算結果可以看出:在正常情況下,滑坡處于穩定狀態,但在暴雨等工況下,滑坡就處于欠穩定狀態,有可能出現局部失穩或者整體失穩,剪出口位于前緣坡腳425.1m左右處。

      4 地質災害治理突破

      根據滑坡地質災害特征和危害的嚴重性,滑坡的治理應當遵循經濟、合理、安全的原則,采用施工簡便、經濟性高、對環境影響小的治理措施。

      確定的治理方案為:削坡減載+擋土墻支擋+生物護坡+排水溝+監測+填縫。

      削坡減載:對滑坡采取削坡處理將減少滑體自重,達到減小剩余下滑力目的,提高滑坡穩定性。

      擋土墻:主要作用是用來抵抗側向土的壓力,對邊坡提供支撐,從而確保滑坡土體的穩定性。

      生物護坡:根據土質邊坡特點,擬采用坡面種植草皮的綠化工藝。削坡完成后,對坡面進行人工修整,然后鋪種草皮。草皮應選擇適宜當地氣候和土壤條件的品種,鋪種后應委派專人養護和管理,確保其正常生長,達到預期綠化效果。

      排水溝:對現場進行調查研究,發現無人工排水設施,坡面主要靠溝谷排水,致使滑坡承受的排水壓力增大。為了優化滑坡的排水壓力,本設計在滑坡后緣、邊界設置截水溝,擋土墻邊側設置排水溝形成一個較為完善的排水系統。

      監測:滑坡屬于地質災害,然而由于時間、經費以及勘察技術的限制,對滑坡的認知存在很大的局限性。

      本次工程治理后對其采用先進的監測手段,對滑坡的地質情況進行實時監測,對滑坡的預防與治理提供有效的支持。通過對滑坡的實時監測,不僅能夠對滑坡的變形特征、變形規律有一個直觀的認識,還能了解滑坡的規模以及失穩原因,為判斷滑坡的發生時間及滑坡的危害程度提供重要信息,同時為避免和減輕滑坡災害損失提供決策依據。

      5 總結

      本滑坡潛在危害巨大,滑坡在暴雨條件下,極有可能失穩,有必要對滑坡進行治理。設計采用削方減載+擋土墻+護坡+排水系統對滑坡進行治理,概算工程費用為80.5萬元,預估地質災害經濟損失為1000萬元,防治工程的投入產出比為1∶12.3.可以看出治理工程費用具有較高的經濟效益,經濟上合理。

      滑坡的治理工程不僅僅具有直接的經濟效益,還有助于社會的穩定,有助于社會經濟的和諧發展,具有重大的社會效益。在滑坡的治理中,還應當注重其他環境問題,減少水土流失與環境污染,對較差的環境地質進行改造,優化整體的環境質量,將滑坡治理工程做成一項具有高效益的環保工程。

      參考文獻
      
      [1] 孫園紅,危洪波。石城縣橫江鎮洋地中心小學山體滑坡地質勘察報告[R].江西省勘察設計研究院,2011.
      [2] 孫園紅,危洪波。石城縣橫江鎮洋地中心小學滑坡治理工程初步設計[R].江西省勘察設計研究院,2012.

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