水冲法在滑坡应急处置中的应用探索

(整期优先)网络出版时间:2023-11-08
/ 2

水冲法在滑坡应急处置中的应用探索

宋钰朋

四川省核工业地质局二八一大队,四川西昌 615000

摘要

滑坡是山区常见的一种地质灾害,本文以西昌市磨盘乡小关沟滑坡为例,针对滑坡的基本特征,因地制宜提出灵活应急处置措施,利用消防水车水冲法对滑坡体进行应急处置,取得了较好的效果,为后续水冲法的使用提供的借鉴案例。

关键词   滑坡 水冲法   应急处置

一、引言

四川省西昌市磨盘乡小关沟东侧G348线南侧边坡在8月8日凌晨突发滑坡地质灾害,滑坡体前缘松散物质堆积于G348线公路路面之上,造成严重交通堵塞。G348线为前往泸沽湖旅游必经之地,造成大量游客滞留。本文在基本查明小关沟滑坡地质灾害发育特征的基础上,分析滑坡的形成机制,对滑坡的危险性、稳定性和发展趋势进行分析,判定其可能性及危险性,提出应急抢险保通措施。为当地政府防灾避险和抢险保通提供科学依据。

二、研究区地质环境条件概况

2.1地理位置

小关沟滑坡地处西昌市东南方约45km处,雅砻江一级支流小关沟左岸斜坡上,为西昌市和盐源县交界处小关沟桥东侧(西昌市境内),紧邻G348线。

2.2气象和水文

研究区位于雅砻江左岸一带,海拔高程2000m,属亚热带半湿润气候区。区内气候干热,多年平均降雨量1159.2mm,降雨主要集中在6~9月,占全年降水量的80%以上。区内沟谷深切,两岸山高坡陡,地表水系较发育,主要河流为小关沟属金沙江水系。

2.3地形地貌

研究区地处青藏高原东南缘横断山脉中段东坡,属青藏高原与云贵高原的过渡地带,山河相间,沟谷纵横,地形相对简单,地貌类型单一,主要为沟谷岸坡和河流漫滩。研究区处于小关沟沟谷内,地势南东高北西低,最高点位于南东侧山脊一带,海拔高程1768m,最低点位于北西部小关沟水面,海拔高程1240m,整体地势相对高差约528m,属低中山地貌。

2.4地层岩性

研究区内出露地层,由老到新主要为三叠系上统白果湾组(T3bg)和第四系残坡积、冲洪积(Q4),本次地质灾害分布情况,从地层控制作用来看,三叠系上统白果湾组(T3bg)和第四系残坡积(Q4el+dl)多为软硬相间岩层,滑坡易于发育。

三、滑坡的特征分析

3.1灾害特征

小关沟滑坡地处西昌市磨盘乡,其地理坐标东经102°00′00″,北纬27°43′21″。滑坡处于斜坡地带,地形坡度3550°,前缘主要为G348线和小关沟,高程1240m;后缘为山体中部下挫陡坎,高程约1350m,相对高差110m。下伏基岩为三叠系上统白果湾组(T3bg砂岩岩层产状270°8;上覆第四系残坡积层。

滑坡全景照

滑坡体纵向长约150m横向宽约136m,总面积约11870m2,剖面形态呈弧线形,前缘高程1240m,后缘高程1350m,厚度46m,平均厚度5m,总体积约5.9×104m3,属层土质型滑坡。该滑坡东西两侧变形明显,其强变形区可分为两部分滑体,东侧滑体编号H1、西侧滑体编号H2

1H1滑体

H1滑体地形上整体南东侧高,北西侧低,斜坡坡度约30~50°,坡向305°,微地貌属于单斜的斜坡地貌类型其前缘为国道348线,后缘为下挫陡坎,两侧以山脊为界。其向长约45m,纵宽约27m,总面积约1215m2,剖面形态呈弧线形,前缘高程1260m,后缘高程1300m,厚度46m,平均厚度5m,总体积约0.6075×104m3滑动面位于基岩与上覆土体接触面,层土质型滑坡,威胁下方国道348公里

该滑体于201888日凌晨滑动,滑坡体前缘松散物质堆积于G348线公路路面之上,造成严重交通堵塞,滑体后缘下挫约4m,滑体上可见大量碎块石,其粒径一般为530cm,最大可达0.7m其后缘存在直径约1.5m孤石

IMG_20180808_170655

省道IMG20180808163812

H1体近照

孤石近照

2H2滑体

H2滑体地形上整体东侧高,西侧低,斜坡坡度约为30~50°,坡向285°,微地貌属于单斜的斜坡地貌类型其前缘为小关沟,后缘为下挫陡坎,两侧以山脊为界。其横向长约120m,纵宽约60m,总面积约7200m2,剖面形态呈弧线形,前缘高程1240m,后缘高程1340m,厚度46m,平均厚度5m,总体积约3.6×104m3滑动面位于基岩与上覆土体接触面,层土质型滑坡,威胁下方小关沟河道。

该滑体早已发生滑动,发生时间已不可考究,前缘松散物质堆积于小关沟河谷左岸缓坡地带,滑体后缘下挫约2m,滑体上可见大量碎块石,其粒径一般为530cm,最大可达0.5m

滑坡结构大致可分为两个带,即:第四系残坡积块碎石粉质土松散堆积层(滑体),块碎石粒径一般530cm不等,局部块碎石粒径可达0.7m左右,含量70%80%,厚度约为5m,结构松散稍密,稳定性差。三叠系上统白果湾组砂岩(滑带),岩石中等风化,厚度大于100m,岩层产270°8

3.2滑坡灾害成因分析

滑坡处于斜坡地带,地形坡度30~50°,第四系残坡积物较多,结构松散—稍密,稳定性差。滑坡体上地表水与地下水活动频繁,缺少合理有效的截排水沟渠。坡体前缘一侧为国道修建对坡体边坡开挖,形成了临空面;另一侧为小关沟河道,受河水冲刷稳定性差,其均为滑坡提供了较好的地形地貌条件。滑坡区地表为第四系残坡积块碎石粉质土,厚度3~30m,结构松散—稍密,遇水软化,透水性强。下伏地层岩性为三叠系白果湾组砂岩,岩层产状270°∠80°,与上覆地层不整合接触,透水性差,为相对隔水层。接触面在地下水的软化、浸泡下,极易形成滑动面。

3.3地质灾害趋势预测

小关沟滑坡上覆透水性较好的第四系坡残积物与下伏基岩不整合接触,下伏基岩相对第四系透水性差相对隔水,形成相对隔水层,从而在接触面形成挤压软弱结构面,地质结构脆弱。滑坡体前缘临空条件好,有河流冲刷,且加之正处雨季,如遇强降雨,受雨水影响,土体容重增加,坡体在自身重力或外营力作用下,将向下发生滑坡的可能性大。

四、临时处置措施对策

由于滑坡体阻断交通要道,为保证过往车辆和游客的正常通行,需立刻进行应急抢险措施,在不引发小关沟滑坡整体滑动的情况下对H1滑坡进行处理,抢修临时便道。

采取的主要措施如下:①划定安全距离,疏散车辆和行人;②采用工程机械对H1滑坡前缘坡脚松散物质进行局部清理,诱使中后部滑体下滑,降低滑体坡度。③采用高压水枪对坡面孤石进行反复冲洗,致使孤石下落。利用已滑落滑体向外扩宽公路,修建临时便道,并对便道进行夯实处理。④待滑体坡度下降和坡面孤石清理完毕后,采用大块石土反压坡脚,提高坡体稳定性。⑤安排专人观察坡体稳定性,对滞留车辆逐一观察快速放行。

IMG_20180808_170613

IMG_20180809_153940

机械清理照

高压水清排危照

IMG_20180809_112238

IMG_20180811_092623

临时便道修建照

单边放行通车照

经过近多个小时的不懈奋斗,采取一系列的应急抢险保通措施后,临时便道抢通,实现车辆的单边放行,为后续开展工程治理赢得了时间。

五、小结

根据小关沟滑坡的环境地质条件,滑坡特点、稳定性及发展趋势,以及地质灾害“预防为主,防治结合”的原则,提出了科学的临时应急抢险措施。在措施中大胆的使用消防水车水冲法。为了保证道路交通,利用水冲法针对滑坡体软弱处模拟强降雨的过程,使得部分滑坡提前滑落,并利用滑落块石反压坡脚,提高滑坡稳定性。另外,水冲法可以有效的处理坡体表面块碎石,增加过往车辆和行人的安全性。通过综合治理措施,保障了道路的顺通。对后续水冲法在滑坡应急处置的上的应用提供了借鉴意义。