牵引式滑坡的理论分析

摘要：我国幅员辽阔，地形地貌及地质条件复杂，各种地质灾害相当严重，找到灾害诱发的原因与治理的方法显得日益迫切。本文首先对斜坡地质灾害的类型与特点进行了概述，阐明了滑坡的巨大危害性，然后分析了牵引式滑坡的诱发因素，比较了两种滑坡的加固方式，最后讨论了牵引式滑坡的治理方法。关键词：地质灾害 牵引式滑坡地质灾害是人类与自然环境相互作用的结果，随着人类社会的发展，它的影响会日趋严重；同时人类的活动又加速恶化地质环境，使得地质灾害发生频繁，并造成不同程度的生命和财产的损失。如何减轻灾害对人类生存发展的影响是世界各国政府共同关心的问题1。1、斜坡地质灾害概述我国是地质灾害多发国家，各种地质灾害相当严重，每年都导致大量的经济损失与人员伤亡。在斜坡地质灾害方面， 19491992 年的统计资料表明，平均每年发生严重灾害21次，死亡262人，直接经济损失2.4亿元2。而且随着国民经济的发展和工程建设的增加，倘若减灾措施不进一步改善，则灾害损失将大幅增加。我国将斜坡灾害分为滑坡、崩塌与泥石流三大类：（1）滑坡：斜坡上的岩土体由于各种原因在重力作用下，沿一定软弱面整体向下滑动的现象；（2）崩塌：发生于斜坡前缘的被陡倾结构面分割的块体，以突然的方式脱离母体，或翻滚而下，或向下滑落，最后堆积于坡脚形成岩土堆的现象；（3）泥石流：由急流激发的含有大量泥沙石块的特殊洪流。其中滑坡是山区主要地质灾害，大规模的滑坡可摧毁公路、堵塞河道、破坏厂矿、淹没村庄， 对山区建设和交通危害极大。滑坡按力学条件分类，可分为牵引式滑坡和推移式滑坡 。其中牵引式滑坡往往是滑坡前缘由于侵蚀或人工削坡，造成坡面变陡以致失稳，在后缘引起裂缝，随着变形的发展，后缘以后的斜坡体也产生变形失稳，出现新的滑动，从而导致滑坡体向后向上发展，最终形成一个面积较大且相对稳定的坡面。牵引式滑坡的滑体主要是松散层、软弱夹层或古滑坡体、蠕变体，在山区进行的高速公路切方边坡中，会遇到大量的牵引式滑坡。因此，对牵引式滑坡的研究有着重要的现实意义。2、牵引式滑坡诱发因素牵引式滑坡一般发生在断裂带、堆积层、风化带及岩土体的软弱夹层所组成的斜坡地带，自下而上发展，规模不断扩大。影响牵引式滑坡的主要因素有人为开挖坡脚、气象与水文条件、地层岩性等。2.1开挖坡脚的影响开挖路堑的坡脚是牵引式滑坡的主要诱发因素。在自然条件下，断裂带、堆积层、风化带及岩土体的软弱夹层所组成的斜坡处在稳定或略高于极限平衡状态，坡脚是重要的阻滑段，切坡脚后，斜坡临空高度增加，抗滑力减小，导致切坡后的斜坡产生变形，坡面出现裂缝。2.2地下水的作用地下水对开挖坡脚主要有4个方面的影响：地下水浸润线下降或变陡。开挖坡脚改变了原有的微地貌，使原地下水平缓浸润线阻断，出水口下移，浸润线变陡3。同时开挖后产生的牵引变形裂缝为地下水下渗提供了通道，在有隔水层的地段，裂缝可能会穿透隔水层，使地表水通过裂缝下渗到边坡的更深部，完全改变自然地貌条件下的地下水渗透路径。软化潜在滑动面。滑动面不论是单一软弱夹层还是复杂的软岩或土体介质，都有遇水软化的特性，滑动面滑动时，有部分软化和整体软化的区别4。部分软化已导致边坡部分变形、房屋开裂；整体软化后，强度迅速下降，导致滑体的快速变形，并使嵌入路基下方与滑面呈大角度斜交的抗滑岩体产生溃屈隆起破坏。增大滑体重度。在持续强降雨条件下，滑体趋于饱和，使滑体重度增加，下滑力也随之增加。静、动水压力的影响。持续降水条件下，在有一定深度的节理和拉裂面内地表水沿节理面或破裂面下渗，导致滑坡体产生一定的静水压力，同时浸润线变陡将使得坡体内的动水压力变大。3、牵引式滑坡的加固方式滑坡加固的方式可以分为被动加固和主动加固。被动加固是指切坡时，改变了原斜坡地表形态，斜坡由稳定状态过渡到极限平衡状态，坡体发生变形，地表水通过变形裂缝下渗到潜在滑动带，使滑带抗剪强度进一步下降，斜坡抗滑力减小，滑动范围扩大，此时对边坡的加固称为被动加固。主动加固是指切坡前，根据初步计算分析或工程类比，确定坡体有潜在滑动趋势，防止潜在滑带抗滑参数下降造成工程损失，在切坡前或未产生变形前的切坡过程中对边坡的加固称为主动加固5。对路堑边坡的加固，一般是要求主动加固防护，对于软岩及构成潜在牵引式滑坡的松散软弱层，更要求开挖一级加固防护一级。4、牵引式滑坡治理讨论自然斜坡在长期地质作用下，潜在滑动面抗剪强度已相对稳定。切坡后，由于抗滑力下降，斜坡从稳定状态过渡到极限平衡状态，产生新的变形，潜在滑动面也随着斜坡变形、雨水入渗使其抗剪强度下降。对潜在牵引式滑坡，依据滑体岩土的性质、地形地貌等因素采取抗滑桩预先主动加固为主的措施，能有效避免切方造成的大范围牵引滑动。对于已出现牵引式滑坡的边坡一般采用削坡减载和加固处理，或者将两者结合起来。加固处理的方式主要以抗滑桩、锚杆（索）框架梁加固为主，对于较低的路堑失稳边坡，可以采用挡墙加固，每延米被动加固力主要与潜在滑动面位置的确定、滑动面强度和滑动范围等因素有关。滑动面抗剪强度主要依据工程经验类比及反分析计算确定。5、结语1开挖坡脚与地下水是诱发牵引式滑坡的主要因素。2开挖坡脚前，应对边坡采用主动加固方式，防止牵引式滑坡的发生；开挖坡脚后，对于已经发生滑动的坡体应及时被动加固，以减少牵引式滑坡带来的危害。