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摘要:滑坡作为一种主要的地质灾害,经常中断交通、堵塞河流、摧毁厂矿、破坏村庄和农田,造成人员伤亡和重大经济损失,一直是工程建设中的主要地质工程问题之一。黄土滑坡在我国西北黄土高原广泛发育。近些年在西部开发建设中,针对黄土滑坡,有关部门己做了卓有成效的勘测、设计和治理等工作,积累了较丰富的经验。基于此,本文主要分析了黄土滑坡勘察技术与设计模式,以供参考。
关键词:黄土滑坡;勘察技术;设计模式
引言
与公路、铁路、城市建设及水利等一般的工程不同,黄土滑坡由于危险性更大、发生频率更高等特点,因而其勘察设计及施工的难度也更大,就需要制定出针对性的规范及要求。但是,以往在开展黄土滑坡的勘察设计工作时,通常仅遵循建设工程的一般规范标准,从而导致一系列不良后果的发生。在此种形势下,就需要对黄土滑坡的勘察设计模式展开更进一步的研究,通过加快实用规范的建立,从而加深对黄土滑坡灾害的认识,促进防治工作的顺利开展。
1浅层地震勘探
1.1数据采集
1.1.1测线布置
根据工区地面地质调查以及地面起伏变化情况,沿滑坡面的倾向布置地震勘查主测线5条,垂直主测线布设地震联络测线4条,共9条地震测线,测线间距根据滑坡位置和现场具体情况而定,大小不一,最大间距<200.0m。
1.1.2观测系统设置
本次野外地震数据资料采集采用SE2404NT型96道分布式数字地震采集系统。反射波地震勘探与折射CT成像采用同一观测系统,根据勘查设计和地震地质条件以及以往在黄土地区的工作经验,确定本次地震勘查工作方法技术及参数:道间距3.0m,炮间距9.0m,最小偏移距12.0m,接收道数32,覆盖次数6,排列方式单边放炮,激发方式为锤击,检波器频率60Hz,采样率0.5ms,记录长度1.0s,固定增益36db,滤波方式无。
1.2资料处理流程
勘查目的主要是为了解决浅表层的地层结构和滑坡问题,故反射波资料处理用常规反射波处理方法,即解编、预处理、静校正、反滤波、抽道集速度分析、动校正、叠加、反滤波、一维数字滤波、振幅均衡、输出;初至折射波资料采取折射CT速度成像方法进行处理,处理基本流程如图1所示。
图1折射CT反演处理流程
1.3资料综合解释
1.3.1地震剖面的特点
图2 DZ6反射波解释时间剖面
由图2可以看出,从处理结果看,各测线剖面波场信噪比相对较高,同相轴较连续,波组特征清晰,反射层次较丰富,整体视主频50~60Hz,结果较可靠,基本能反映浅表层黄土、红黏土及下伏基岩风化层的起伏变化及断裂构造展布特征。其中主测线的滑坡面特征表现较为清晰,分析可见波场同相轴的局部起伏变化与滑坡和裂缝有较大关系。
另外,反演速度剖面中浅表层速度变化合理可靠,下部地层受折射波勘查深度的影响,速度结果较可靠。剖面中速度的高低变化直接反映了浅表层岩土介质的结构变化特征,其速度的纵横向异常变化直接与浅表层的滑坡和裂缝发育有直接关系,与多次覆盖反射波叠加剖面相比,其异常变化特征与位置有相同之处。
1.3.2层位与波场特征
根据地震水平迭加剖面的波组特征和折射CT速度反演结果,结合工区钻探资料,对各测线剖面范围内能量较强、连续性较好并可能具有一定地质意义的各反射波(组)和有一定差异的CT速度分界面进行了对比追踪和层位标定,并定名为T1,T2,T3反射和速度分层界面。
总体而言,较连续稳定的波场同相轴主要表现了具有一定意义的地质分层界限。由CT速度剖面可见,基岩上部地层由浅至深纵波速度的变化范围为300~1100m/s,主要体现了工区黄土层和红黏土层的速度变化特征,下伏风化基岩地层的速度变化范围为1100~2800m/s,主要表现为全~中风化基岩的速度特征。
1.3.3裂缝与滑坡
在层位标定的基础上,对各反射和CT速度剖面进行了综合分析和对比解释:各测线反射波场和速度变化特征符合正常变化规律,其中局部波组的断续或杂乱异常变化以及速度场的异常跳变分析认为与断裂、裂缝以及黄土滑坡有直接关系。综合分析可见,勘查区内各剖面共解释裂缝点45个,受黄土滑坡的影响,主要分布于滑坡后壁、边部和剪出口附近,从纵向看,各地震剖面中的裂缝主要发育于黄土层内,部分切穿黄土层至红黏土层中,滑坡面主要沿第四系黄土层底面滑动,最大厚度<36.0m,部分地段有沿红黏土层上部的松散层底面滑动的趋势。此外,靠近站场的DZ2剖面,尽管地表较平坦,但浅表地层表现出波状起伏变化特征,分析认为与原生地貌的起伏变化有关,而上部主要为松散的黄土层,可能诱发裂缝和滑塌。
根据各剖面裂缝和滑坡面展布特征,结合钻探资料及地面调查结果,对勘查区内可能存在的滑坡体的平面展布进行了分析和预测,勘查区内可划分为3个主要的滑坡体,分别为H1,H2和H3滑坡,分别向SSW,NW和SW方向滑动,总体与地质勘查结果基本一致,但各滑坡的后壁及边界在局部地段略有差异,在纵向上滑动面不仅只在黄土层底界面滑动,可能还带动了一部分红黏土层,此外,在H3滑坡内,可能还存在局部滑塌。
2黄土滑坡勘察的设计模式
2.1模式建立的依据
一直以来,黄土滑坡对当地人民生命安全及经济发展均产生着不小的影响,但是,由于未能深刻认识到滑坡的形成机制及发育特征等,因而滑坡灾害防治工作缺乏统一的规范。由此可知,加强滑坡勘察设计模式的建立,可为滑坡的勘察与防治提供指导作用。
2.2模式建立的原则
在建立黄土滑坡勘察设计模式时,应当严格遵循以下原则:其一,系统性原则。将黄土滑坡作为一个体系,对勘察设计的所有环境进行整体把握;其二,针对性原则。黄土滑坡的勘察及设计存在一定的特殊性,应当与自身特点相结合,有针对性的展开勘察及设计工作;其三,适用性原则。由于所处位置及内外因素的不同,因而黄土滑坡的活动规律的差异非常明显。因此,本文中设计的模式主要适用于黄土以及黄土——泥岩的双层结构,其他类型的滑坡也可作为参考。
结束语
综上所述,黄土为黄土滑坡的主要组成,黄土本身便具备坍塌、沉陷以及水土流失等一系列自然灾害现象,但考虑到瞬时性及时段性等方面,黄土滑坡的危险更为严重。在此种形势下,就需要在现场研究及借鉴前人经验的基础上,建立其科学可行的黄土滑坡勘察与设计模式,从而为今后防治滑坡灾害提供可靠依据。
参考文献:
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论文作者:刘吉胜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/24
标签:滑坡论文; 黄土论文; 剖面论文; 速度论文; 特征论文; 反射论文; 裂缝论文; 《基层建设》2017年第21期论文;