浅谈花岗岩风化层滑坡成因机制论文_陈显军

浅谈花岗岩风化层滑坡成因机制论文_陈显军

湖南省地质矿产勘查开发局四一八队 湖南省娄底市 417000

摘要:花岗岩在我国华东、华中以及华南地区分布较为广泛。花岗岩受到风化因素的影响,使得花岗岩的风化土层在通常情况下相对较厚,并表现出粘性、砂质的特点。如若受到降雨因素的影响,会导致花岗岩风化层出现严重的软化,进而导致花岗岩强度的大幅度降低,进而引发滑坡灾害的形成。所以,需要通过对风化层形成滑坡的原因进行深入分析,以此为依据进行滑坡防治措施的实施来降低滑坡灾害的出现几率。

关键词:花岗岩;滑坡;风化层;成因机制

花岗岩风化层中蕴含较多的粗颗粒,呈现出结构疏松、裂隙发育的特点,并且遇水所产生的影响相对较大。而花岗岩风化层的存在不仅会对边坡的稳定性产生影响,甚至会造成严重的山体滑坡现象,不仅会造成巨大的经济损失,亦对民众的生命安全产生威胁。因此,需要通过对风化层滑坡成因的深入研究,结合对相关治理措施的实时,实现对滑坡灾害的预防,并最大化抑制滑坡灾害所造成的影响和损失。

一、风化层滑坡成因机制分析

(一)滑坡形成条件分析

滑坡的成因条件与影响边坡稳定性之间存在紧密关联,而当前影响到边坡稳定性的因素包括内因素和外因素[1]。针对内因素而言,是指花岗岩内部边坡岩体的性质、岩体结构、地应力以及地质构造等。而针对外部因素而言,是指地表水、地震、风化、爆破、人工挖掘以及地下水等因素。其中外在因素影响最大的是风化、地下水以及地表水的作用。

(二)内部条件

花岗岩风化层形成滑坡的内部条件包括边坡岩土的性质、构造、产状等。花岗岩虽然具有较强的硬度,并且抗风化能力较强,但是受到长期风化作用的影响,导致花岗岩风化层厚度不断增加,使得花岗岩的强度、岩土构造、性质发生翻天复地的转变,进而增大滑坡的发生几率。针对花岗岩风化而言,具体包括物理风化、生物风化以及化学风化,进而其中风化形式最多的黑云母风化,其花岗岩的结构受到严重的破坏。另外,花岗岩的层面、裂隙、断层面倾向不仅对风化层的变化产生影响,还会对滑坡的发育产较大的影响。并且上述部位产生风化的几率相对较大,抗剪强度也会随着风化程度的不断加大而不断降低。而当上述部位的倾向与边坡坡面保持一致时,极易导致顺层滑坡的现象出现。当然,滑坡的产生需要不断滑动,而滑动的过程需要较大的空间,而河谷、切坡的存在都会为滑坡提供一定的临空面,为滑坡的形成创造条件[2]。总而言之,如若花岗岩风化层的发育促进边坡的发育时,机会增大滑坡的形成几率。

(三)外部因素

花岗岩风化层产生滑坡的主要外部因素是地下水与地表水的存在,再加上对花岗岩坡面的加载、振动等,就会导致滑坡的形成。据相关调查研究表明,滑坡在产生过程中,水为主要决定性因素,并且我国滑坡灾害中,有超过90%的滑坡灾害与水资源之间存在紧密联系。而水的来源较为广泛,包括地表水、地下水、降雨、农灌溉等。而当水进入到花岗岩风化层中,会导致花岗岩重度增加,并且风化层会呈现出软化的状态,其自身抗剪强度大幅度降低。与此同时,还会产生相应的动水力与静水压力,进而对边坡坡脚进行冲刷和侵蚀。另外,水资源在花岗岩风化层中的渗透,还会起到润滑上覆层花岗岩的作用,进而将花岗岩的性质、结构以及构造进行改变,增大滑坡的产生几率[3]。也正因此,表面花岗岩风化层出现滑坡与水资源之间存在的关联。此外,振动和爆破也会造成风化层滑坡现象的出现,但是出现几率相对较低。

二、风化层滑坡灾害防治措施

(一)进行地表水与地下水危害的消除

上文提及,风化层滑坡的产生与水之间存在较大关联,是造成滑坡的主要因素。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于此,应注重对水资源危害的有效消除,以此起到降低花岗岩风化层动水压力与孔隙水压力的有效降低,避免花岗岩风化层出现溶蚀和软化的现象,并实现对水冲刷、浪击作用的降低。而针对水危害消除的具体做法,包括:(1)可以依据现场具体情况,在滑坡的边界处进行截水沟的修建,进而达到禁止外围地表水进入到风化层中目的[4]。(2)依据花岗岩风化层具体情况,采取挂钢筋网,进行混凝土喷射的方式进行花岗岩岩体的固定。或者是直接进行混凝土护面的喷射,进而花岗岩边坡的固定。而针对地下水的排除,需要依据实际情况进行以下方式的科学选择:(1)水平钻孔疏干、(2)竖井抽水、(3)支撑盲沟、(4)垂直孔排水、(5)隧洞疏干等方式。

(二)进行边坡花岗岩体力学强度的改变

通过对花岗岩风化层岩体力学强度的转变,可以起到提升花岗岩抗滑能力的作用,进而实现对滑坡灾害产生几率的降低。而具体工程技术措施包括:(1)削坡减载。依据岩体实际情况,采用降低岩体坡度,或者是放缓岩体坡度的方式来提升边坡的稳定性。当然,需要注意削坡设计需要侧重对风化层厚度的削减。而针对阻滑部分的岩体,设计人员应尽可能不削减。此外,该技术措施在经济性、技术性、效果方面并不是最佳方案,所以设计人员需要在实际防治过程中对削减方案进行经济性、技术性的比较[5]。(2)人工加固边坡。当前,对岩体边坡进行加固的主要方式包括挡土墙、护墙的修筑,以此进行花岗岩风化层的支挡;修建混凝土钢筋桩、混凝土抗滑桩,通过对阻滑工程的修建来降低风化层滑坡的出现几率;依据实际情况进行预应力锚索和锚杆的修建,该方式适用于对花岗岩风化层的支撑;采取固结灌浆的方式,或者是结合具体情况采取电化学加固法进行花岗岩岩体的强度的增加,以此降低滑坡出现几率;采取SNS边坡柔性防护技术进行花岗岩岩体的强化。

(三)进行滑坡体稳定的监测

要想实现对滑坡灾害的有效避免,可以结合对滑坡体监测工作的强化开展,来达到减少滑坡灾害的目的。基于此,针对监测工作的开展,可以结合以下方面来帮张监测工作开展满足实际监测需求:(1)开展人工巡视观测。要求相关工作人员定期进行人工巡查,进而从整体上进行花岗岩风化层态性变化的全面掌握,明确花岗岩风化层中存在的松脱、沉陷、开裂、变形等现象。(2)裂缝监测。依据实际情况,对岩体边坡中存在的裂缝位置利用油漆进行标记,并以此为依据进行裂缝长度和宽度的测量,进而为后续裂缝的监测提供基础依据。(3)对点观测。主要是在花岗岩风化层的上盘与下盘利用水泥桩进行距离互测,进而实现对花岗岩风化层具体变化情况的全面掌握。(4)水泥抹块。在花岗岩风化层开裂位置进行光滑平整,然后以此为基础,进行水泥浆带的涂抹。在具体涂抹过程中,控制器涂抹厚度为3cm,然后进行风化层开裂位置细小变化的细致观察[6]。

结束语

通过对花岗岩风化层滑坡形成机制的全面深入研究,以此为依据制定科学防治措施,可以实现对滑坡灾害的有效避免,降低滑坡灾害所造成的损失和影响,最大化发挥出防治措施的作用和价值。

参考文献

[1]朱雄钦.邵光高速公路某滑坡成因分析及治理工程设计[J].江西建材,2015(18):175-176.

[2]熊辉,陈剑平,牛宏志,etal.错落型滑坡成因机制及稳定性评价——以吉林省延吉市梦都美滑坡为例[J].中国水运(下半月),2013,13(5):283-284.

[3]王为,林志海,刘志鹏,etal.福建长乐屏山风化坑与河流壶穴的成因及其证据[J].地理学报,2013(3):328-342.

[4]何文秀,宫自强,蒋权翔,etal.某高位滑坡的形成机制及灾害链治理分析[J].长春工程学院学报(自然科学版),2015,16(2):95-98.

[5]李凯,王志兵,韦昌富,etal.饱和度对风化花岗岩边坡土体抗剪特性的影响[J].岩土力学,2016(S1):267-273.

[6]易志坚,黄润秋,吴海燕,etal.唐古栋滑坡成因机制研究[J].工程地质学报,2016(6):1072-1079,共8页.

论文作者:陈显军

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/12

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