地质灾害防治措施

如题所述

地质灾害防治措施较多,一般包括避让措施、生物措施、工程措施、行政措施、法律措施等,这些措施在本区均适宜,这里就不再赘述。本节仅针对调查区地质环境条件,依据本次总结的地质灾害发育特征和分布规律,为新农村建设、城市建设、重要工程基础设施建设提供场地选择和边坡设计方面的建议。

一、斜坡选择

宝塔区沟壑纵横,地形破碎,建设场地狭窄,建设用地场址选择首先要考虑的是场地斜坡稳定性问题,在综合分析、对比场地工程地质条件的基础上,还应进一步考虑附近斜坡所处的沟谷发育期、坡体地质结构、坡体形态以及地下水活动等因素,综合确定适宜的建设场地。

(一)沟谷发育期

沟谷发育程度决定了斜坡变形破坏的方式和强度,对滑坡、崩塌地质灾害的发生具有明显的控制作用,建设用地场址应选择在老年成型河谷中,即河谷宽阔,河谷地形较平坦,谷坡较舒缓的地段,不宜直接在下切与侧蚀作用强烈的壮年期河谷以及幼年期沟谷中修建。

(二)坡体地质结构

区内斜坡地质结构决定了斜坡变形破坏的方式和软弱结构面的位置,对滑动面的位置具有明显的控制作用,建设用地场址应选择在坡体地质结构稳定的地段。尤其要注意的是,黄土斜坡的稳定性与黄土中发育的倾斜古土壤有关,发育有顺坡倾斜的古土壤层的坡体往往属于不稳定斜坡,选址时应注意避让。

(三)坡体形态

(1)斜坡坡高:指斜坡的相对高度。据调查资料统计,88%以上的黄土滑坡发生在原始坡高>50m的斜坡上。据此,坡高≤50m是相对稳定斜坡,发生滑坡的概率不足12%。当然,坡高≤50m的陡坡,发生崩塌的概率很高,也应予以注意。

(2)斜坡坡度:据调查资料统计,发生黄土滑坡的原始坡度在30°~50°的滑坡占全部实地调查滑坡的85%。据此,坡度≤30°是相对稳定的斜坡;坡度>50°则易发生崩塌灾害。

(3)斜坡坡型:据调查资料统计,直线型和凸型正向类斜坡明显较负向类斜坡更容易产生滑坡地质灾害,正向类斜坡发生的滑坡占总数的89%。

建设用地场址应选择在凹型和阶梯型负向类斜坡附近,尽量远离直线型和凸型正向类斜坡,坡高不宜超过50m,坡度以<30°为佳。

(四)地下水活动

在黄土斜坡的古土壤层和泥岩上部会形成上层滞水,甚至局部潜水,在水库或淤地坝附近,形成局域地下水。地下水活动降低了黄土强度,改变了坡体应力状态,对斜坡稳定性造成明显影响。建设用地场址选择时应注意调查水文地质条件,分析地下水活动及其产生的不利影响,尽量避开节理、裂隙、落水洞、陷穴发育地,地下水活动强烈等易引发地质灾害的地段。

二、边坡设计

选择的建设场地,当其附近的斜坡无法满足稳定性要求或风险较大时,应采取防治措施。无论是对尚未严重变形与破坏的斜坡进行预防,还是对已经有严重变形与破坏的斜坡进行治理,都涉及边坡设计问题。边坡设计一方面取决于所处的工程地质条件,另一方面则与工程建设的重要程度和级别有关,如城市、乡镇、居民点、重要工程设施、交通干线等建设对边坡安全系数的要求不尽相同,所以,这里仅提一些粗线条的建议。

(一)防水措施

黄土中发育有垂直节理、裂隙、陷穴、落水洞等渗水通道,降水在地表汇集后,很快渗入地下,或在古土壤面之上形成上层滞水,或在基岩之上形成潜水,常常使地下水位抬升,岩土体含水量增大,结构面被软化,强度降低,引发斜坡变形与失稳。所以,宝塔区边坡防治设计应该遵循以防水措施为先的原则。

防水措施可以根据工程重要性综合选用堵截措施、引水措施和疏排措施。堵截措施就是对已有的节理、裂隙、陷穴、落水洞、鼠洞等渗水通道进行回填、夯实,堵截地表水汇集灌入。这一方法是防水措施中的首选方法,尤其是对于新出现的险情,乡镇和居民点附近的隐患点,在实施其他措施之前,应首先采取堵截的方法防止地表水汇集灌入。引水措施就是修筑截水沟、槽、排水暗沟和排水沟,及时将地表水及泉水引走,减少其停滞下渗的机会。这一方法是本区防治黄土地质灾害最有效的方法之一,但应做到沟、槽切实不漏水,并设计检漏措施。疏排措施主要是指在水库、淤地坝附近,由于地下水位相对较高,对斜坡稳定性产生不利影响,必要时可采取疏排地下水,降低地下水位的措施。

(二)削坡措施

通过削坡、减荷措施,使斜坡高度降低,坡度减小,是本区防治黄土地质灾害最有效的措施之一。由于城市、乡镇、居民点、重要工程设施、交通干线等建设对边坡安全系数的要求不同,所以削坡、减荷的程度亦不同。

1.安全系数

安全系数可参照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》取值,根据受灾对象、受灾程度、施工难度和工程投资等因素,可按表7-1对滑坡防治工程进行综合划分,滑坡防治工程设计安全系数可按表7-2选取。

表7-1 一般滑坡防治工程分级表

表7-2 滑坡防治工程设计安全系数推荐表

注:工况Ⅰ—自重;工况Ⅱ—自重+地下水;工况Ⅲ—自重+暴雨+地下水;工况Ⅳ—自重+地震+地下水。

2.坡型、坡比的选择

影响边坡稳定的因素多种多样,也极为复杂,主要包括坡型、坡比、地质结构以及自然因素等。边坡设计时,地质结构和自然因素一般已经确定,可设计的因素主要是坡型和坡比,做到既要边坡安全,又要节省工程量,选择合理的坡型和坡比是边坡设计的关键。

据野外调查和有关文献资料,区内存在直线型边坡、凸型边坡、凹型边坡、阶梯型边坡和混合型边坡五大类,阶梯型边坡是黄土地区最适宜的坡型。

通过力学验算和野外调查已有的边坡,在平均坡比相同的条件下,一般在坡高的1/3稍高处设计6~16m的大平台,较一坡到顶或小平台的坡型,既经济又安全。其原因在于,在平台以下采用陡坡,开挖的土方量少,起到压脚的作用,可以增加边坡土体的抗滑能力;在大平台以上采用陡坡,可使平台加宽,起到削顶的作用,相应地减少了边坡土体的滑动力,而黄土直立性强的特性得到充分利用。所以,在地质灾害防治工程设计时宜选用大平台的坡型。

建议单级坡比1:0.4~1:0.6,单坡坡高10~15m,大平台宽度6~8m;当坡高>40m时,中部设8~12m大平台。图7-1提供了30~60m坡高,可供选择的坡型与坡比设计断面图。在地质灾害防治时,可根据工程级别和具体工程地质结构,参照适合的坡型与坡比设计。图7-2是黄延高速公路典型边坡设计断面参考图,可参照设计。

图7-1 黄土坡型与坡比设计断面参考图

m—不同高度的边坡平均比

三、综合措施

针对不同类型地质灾害发生的主要原因,采取综合的地质灾害防治措施,可供采取的地质灾害防治措施各有特点,应结合具体条件而定(表7-3)。

表7-3 地质灾害防治措施一览表

续表

图7-2 黄延高速公路典型黄土边坡设计断面参考图

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