分析软弱岩土引发的地质灾害
中图分类号：F407文献标识码： A
前言：地质灾害是指由自然因素或人为活动引发的危害人民生命财产安全或者使人类赖以生存与发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。地质灾害主要包括山体崩塌、泥石流、滑坡、地裂缝、地面塌陷以及地面沉降等灾害。其中由软弱岩土引发的地质灾害有山体崩塌、滑坡与泥石流。
1.我国地质灾害的表现特征
我国所处的地理位置较为独特，地质构造也很复杂，生态环境的多变，再加上人口众多，经济不是很发达，所以承灾能力比较弱，所有的这些因素加在一起，就形成了灾害频度高、类型多、影响面宽、分布广、强度大以及损失严重的局面。据有关资料统计显示，崩塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷等地质灾害在我国非常容易发育。而崩塌、滑坡以及泥石流的分布面积就占到国土总面积的50%左右，其中尤其以西南和西北地区最严重。地质灾害的两大类型：第一类是由自然条件引发的地质问题，属自然地质灾害，这些灾害并不以人类历史的发展为转移；第二类主要是由人为活动而引发的地质灾害，属人为地质灾害。这些灾害常常随社会经济的发展而日益增加，据有关资料分析，全国一半以上的地质灾害发生的主要原因都是人类的行为，尤其是人类不合理地大量挖掘能源破坏环境所造成的。而人为的地质灾害对人们的影响又是极其重大的，人为活动所导致的地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态自然条件下产生的地质灾害所带来的损失。例如：铁道、公路等各种工程建设的开挖及矿产资源的开发，经常会加剧地质灾害的发生，比如：地面塌陷与沉降、土壤侵蚀、岩爆、滑坡、荒漠化、泥石流及瓦斯爆炸、坑道涌水等诸多的灾害。人类滥砍滥伐森林，造成土壤侵蚀、滑坡及泥石流等地质灾害的发生，并导致加剧洪灾的发生。一些工程上用的爆破技术也会诱发岩溶的塌陷与滑坡等地质灾害的发生，并且还有可能导致连锁性的岩溶塌陷的出现。人为诱发的地质灾害具有诱发速度快、灾害面广、损失巨大等特点，往往会给人类带来巨大的经济损失和人员的伤亡。
2.我国的地质灾害的大概分布
我国是一个幅员辽阔、地形地貌复杂、地质种类繁多的国家，同时我国也是世界上地质灾害最严重的国家之一，我国的地质灾害的大概分布(见图1)。主要有：地壳活动的灾害，例如地震与断层等；斜坡软弱岩土体运动的灾害，例如泥石流、滑坡与崩塌等；地面变形的灾害，例如地面沉降与地面塌陷等；矿山与地下工程的灾害，例如洞井塌方与岩爆等；城市地质灾害，例如建筑地基与垃圾堆积等；河、湖、水库的灾害，例如淤积、榻岸等；海岸带灾害，例如海平面升降、暴风雨及海水入侵等；海洋地质灾害，例如潮流沙坝、水下滑坡、浅层气害等；特殊岩土的灾害，例如冻土冻融、膨胀土涨缩及沙土液化等；土地退化的灾害，例如水土流失、土地盐碱化、沙漠化、潜育化及沼泽化等；水土污染和化学异常灾害，例如地下水质的污染、农田土地的污染及地方病等；水源枯竭的灾害，例如河水漏失、泉水干涸以及地下含水层疏干等。
地质灾害的发育、分布以及危害程度与地质环境背景条件、植被条件、气象水文、人类经济活动及其强度等都有着极为密切关系。其中崩塌、滑坡及泥石流灾害的分布范围就占国土面积的1/5左右,具有极其明显的区域性分布规律。滑坡主要分布在桂西、桂北、桂东南的层状碎屑岩出露地区 。崩塌在全区均有分布，山区公路边坡上比较常见。其中规模较大的主要分布于桂西、桂东、桂东北、桂东南。 地面塌陷主要分布在岩溶地区与矿山采空区。而这一切都是地质岩土的本质特性决定的，其中崩塌、滑坡、泥石流就是由软弱岩土而引发的地质灾害。
3.软弱岩土的基本特征
这种岩土是在相对缓慢的流水中沉积，经过生物作用、化学作用形成的，其具有压缩性较高，而承载力较低及灵敏性高的特点，富含大量有机质，天然的含水量比较丰富，天然孔隙比大于1.0。例如淤泥、淤泥土质及其它高压缩饱粘性土等。故软弱岩土有流变的特点，在静载作用下流变的行为比较缓慢，短时间内不会产生地质灾害，然而如果在外部动态载荷发生作用的前提下，例如人类的滥砍滥伐，不注意植被的保护以及洪水冲刷等原因，软弱岩土就会快速发生流变导致滑坡、泥石流及地面塌陷等严重的地质灾害发生；它同时也具有触变性，原状土壤受到振动以后，就会在一定程度上破坏结构的连接，从而降低土壤的强度，并很快地使土变成稀释的状态；具有较低的强度、较低透水及不均匀性，因沉积环境的变化，通常会带有薄厚不均匀的粘土层。且夹粉细砂透镜体，使地层在水平与垂直分布上不均匀。动态荷载的强烈作用是引发岩土地质灾害主要的而且是最直接的外部因素，软弱岩土自原来的缓慢流变变化为快速流变是岩土突发地质灾害的外在表现方式。而在传统的地质灾害研究中却忽略了自然现象中存在的动态载荷促进流变的作用与软弱岩土动态流变的行为，故难以准确发现其突发的机理与大位移流动变形的规律，使得研究的结果和实际情况产生一定的偏差。
4、软弱岩土引发的地质灾害及地质灾害产生的影响以及防治措施
我国的建筑、土木建设、水利设施以及岩土与地下工程等很多的工程都建在软弱岩土的地基上。这种情况下，因软弱岩土本身的特性再加上特殊的外力作用例如暴风雨、洪水及人类的活动等强烈作用下，它就会加速流变，引发岩土松动失稳，从而导致建筑物地基倾斜及沉降，更有甚者就是建筑物与桥梁等工程发生开裂及倒塌现象引发重大安全事故。所以，外在的作用力更容易加速软弱岩土的流变，从而导致泥石流、滑坡及崩塌等地质灾害的发生。
4.1泥石流地质灾害
泥石流是因为降水产生在谷地、山沟或者山坡上的一种挟带大量的泥砂、石块与巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体与液体的混合颗粒流。
4.1.1泥石流产生的原因有: 不合理的开挖;不合理弃土、弃石及弃渣等;滥砍滥伐滥垦等。
4.1.2泥石流地质灾害产生的后果（见图2）：泥石流往往具有突然暴发及来势凶猛的特点。并且兼有滑坡、崩塌及洪水破坏的双重作用，危害程度比单一的滑坡、崩塌及洪水的危害更加的广泛与严重。对人类的危害主要有：一、对人类居住的危害，泥石流最常见的危害之一就是冲进乡村与城镇，摧毁房屋、工厂及其他场所设施。淹没人畜及毁坏土地，甚至造成村毁人亡的重大灾难。二、对铁路及公路的危害，泥石流可以直接埋没或摧毁铁路与公路，冲塌路基及桥涵等大型工程设施，导致交通中断，还有可能引起正在运行的火车与汽车发生颠覆事故，造成重大的人员伤亡事故。有的时候泥石流会冲入河道，从而引起河道的大幅度变迁，间接的毁坏公路、铁路与其它的构筑物，有时可能会迫使道路改变线路，以于造成巨大的经济财产损失。例如甘川公路394公里处对岸的石门沟，在1978年7月暴发以此严重的泥石流，堵塞了自龙江，公路也被淹l公里，由于白龙江的改道使得长约2公里的路基变成了主河道，公路、护岸以及渡槽全部被催毁。该线路从1962年以来，因受到对岸泥石流的影响己被迫改线3次。泥石流给我国的铁路与公路造成了无法估计的巨大的经济损失；三是对水利水电工程的危害：主要危害是冲毁水电站、过沟建筑物与引水渠道、淤埋水电站尾水渠并淤积水库、磨蚀坝面等灾害。四是对矿山的危害：主要是摧毁矿山及其设施，淤泥埋藏矿山坑道、伤害矿山人员及造成停工停产等灾害，有时甚至使矿山报废不能再次使用。
图2 泥石流灾害
4.1.3对泥石流的防治措施
原则上，工程在选址时应该避开泥石流的多发区，但是实在无法避开，就必须使用相应的防治措施，将泥石流产生的危害降到最小，最常用的防护措施有：建场储淤，在泥石流流经的下游地方进行建场储淤，用来减少泥石流中的颗粒含量，从而达到降低泥石流冲击力的作用，降低对下游建筑的伤害；改道排导，在泥石流比较多的区域的下游修建改道排导沟，避免因泥石流出现改道情况及漫流的现象导致影响范围扩大；拦挡较大颗粒固体物质，泥石流中除泥沙等小颗粒固体物质外还含有砂石等大颗粒固体物质，所以在泥石流流经的下游修筑拦砂坝，可有效的拦截泥石流中包括砂石等的大颗粒固体物质，从而达到降低泥石流的冲击力，减轻泥石流危害的作用。
4.2滑坡地质灾害：
滑坡是指山体斜坡上某一部分岩土在重力的作用下，沿着一定的软弱结构面产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用与现象。
4.2.1滑坡形成的原因：
4.2.1.1地质原因：岩土的类型，通常各类岩土都有可能形成滑坡体，但其中结构比较松散，抗剪的强度与抗风化的能力较低，在水的作用下其性质比较容易发生变化的岩土，例如松散覆盖层、红粘土、黄土、泥岩、页岩等软硬相间的岩层构成的斜坡就比较容易发生滑坡；地质构造，构成斜坡的岩土体只有被各种构造面切割分离并呈现不连续的状态时，才会形成向下滑动的条件；地形地貌，处于一定的地貌部位，具备一定坡度的斜坡，才有可能发生滑坡；水文地质，地下水的活动，在滑坡形成中起着主要作用。
4.2.1.2内外应力的原因及人为原因：在地壳运动活跃的地方与人类活动多的地方都是滑坡的多发区，外界因素的作用影响着滑坡发生的基本条件，从而导致滑坡的方式。其中主要诱发因素有：降雨、地震、融雪、地表水的冲刷及浸泡等地表水对斜坡坡脚的不停冲刷；不合理的人类活动；还有比如风暴潮、冻融、海啸等原因也可能会诱发滑坡。
4.2.2滑坡地质灾害产生的后果（见图3）：滑坡地质灾害发生以后，首先是对坡下的人类生活、建筑及人员生命造成严重损害，自然力量的不可抗拒性必然会使处在滑坡威胁区域内的人类活动遭到严重破坏，其次是破坏了生态环境，岩体裸露，植被无法生长。
图3 滑坡地址灾害
4.2.3对滑坡地质灾害的防治措施
滑坡的防治措施应当以预防为主。因为引起滑坡的原因有很多，在进行滑坡防治时就要认真分析原因，针对具体情况使用不同的应对措施。目前最经济有效的防护措施有：增加斜坡岩土的力学强度，通过提高斜坡岩土的力学强度，提高坡体的承受能力，从而降低其滑动力，以达到防治滑坡的目的。在多种提高斜坡岩土力学强度的方法中，削坡减载和边坡加固是最为有效而且最为实用的；合理控制地下水，控制地下水的目的主要是解决水对坡体的威胁。在滑坡的自然成因中，其中水就是最大的影响因素，许多滑坡的形成都与水有关。所以，合理的控制地下水能够有效的从根源上预防滑坡的发生。
4.3崩塌地质灾害
陡坡上被直立裂缝分开的岩土体，因为根部空虚，折断压碎或者局部的移滑，导致失去稳定，突然脱离母体而向下翻滚与倾倒并堆积在坡脚的现象叫做崩塌。
4.3.1崩塌地质灾害形成的原因：不合理的开采矿产资源；路桥工程开挖边坡；水库蓄水及渠道渗漏；堆、弃渣填土；强烈的振动。
4 .3.2崩塌地质灾害产生的后果（见图4）：对灾害发生区域人们的生命安全及财产造成重大威胁，破坏交通设施及基础设施。
图4山体崩塌灾害
4.3.3崩塌地质灾害的防治措施
在采取崩塌防治措施前，要仔细分析崩塌的形成原因，并制定相应的解决方案。传统的防治技术有很多，比较常见的有：拦截、排水、护墙、护坡及支挡等。随着科技的发展，一些新型的防治技术逐渐应用到崩塌的防治中，如SNS柔性拦石网技术，该技术能够有效防治坡度较陡的崩塌，对落石强度较大的崩塌也能够取得较好的防治效果。
5地质灾害防治的主要施工技术标准及防治措施
5.1 施工技术标准总结： 地质灾害防治工程的最大特点就是隐蔽性、复杂性与多样性。涉及地质灾害防治工程的施工技术规范和标准有: 地质灾害防治工程现行施工技术标准与规范,例如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》;各种民用、工业及市政工程项目的地基、地基处理、高切坡、深基坑以及基础病害工程防治等所需要的技术规范与标准,例如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》; 各种水电水利工程的土石方、地基与基础及岩土工程所涉及的技术规范与标准,例如《水电水利工程预应力锚索施工规范》; 各种交通建设中涉及到的滑坡、边坡、塌陷、危岩与沉降等工程防治的技术标准与规范,例如《公路隧道施工技术规范》)。
5.2 地质灾害工程的主要防治措施
5.2.1 防治工程设计措施
地质灾害防治工程的设计,必须依据滑坡、崩塌、不稳定斜坡的成因机制、易发性、运动模式及防治目标予以制定，依据灾害发生的主要原因确定相应防治措施; 依据灾害的容易发生的频率，来确定防治工程的强度以及工程量。
5.2.2地质灾害防治的主要措施
5.2.2.1工程防治措施 ：工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件与方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水方法、前缘支挡方法或者削方减载护坡方法等工程措施较为适应;对于中型以上的滑坡事故,要依据工程地质勘察资料来选择合适的工程防治措施。
5.2.2.2生物防治的措施 ：是指进行植树造林,护坡种草与合理的耕牧。它具有应用范围广与投资省的优点,能很好的促进生态环境的平衡,对改善自然环境有着十分有利的作用,其还具有防治效果持续时间长的特点,但是需要比较长的时间才能充分发挥其良好的效益。 依据调查区地质灾害的特点与自然、经济等条件,地面塌陷区、泥石流区以及水土流失区域要实行退耕还林及封山育林等更为有效的防治措施,以更好的减少地质灾害的发生频率。
5.2.2.3避让措施 ：在雨天采取避让措施，对灾害的隐患部位与变形的斜坡,雨天采取临时避让措施,各乡镇在编制好的防灾预案的基础上编制安全转移方案,在雨天对受威胁的住户进行统一作的转移安排。在转移上应采取就近的原则而且转移的地方不能受到地质灾害或者其它灾害的威胁的原则而进行操作。对那些危险性很大而且危害性严重的地质灾害,治理的费用超过搬迁费用的或者再建房仍受到地质灾害威胁的,使用搬迁避让措施。
结语： 地质灾害其强大的破坏性严重威胁着国家及人民的生命财产安全，给国家和人民造成了极大的经济损失。但是对岩土工程地质灾害防治工作是一项长远而艰巨的工作，有时需要一代人甚至是几代人经过坚持不懈的努力才能实现的，所以我们要在技术、新方法以及新材料予以不断的创新，以便更好的预防地质灾害的发生及产生巨大的人员及经济损失。
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