而國家防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)委員會辦公室、應(yīng)急管理部發(fā)布的2024年一季度全國自然災(zāi)害情況,全國地質(zhì)災(zāi)害也主要以崩塌和滑坡為主。
誘發(fā)因素
誘發(fā)滑坡的主要因素有以下幾個方面:
? 降雨
大雨、暴雨和長時間的連續(xù)降雨,使地表水體滲入坡體,軟化巖、土及其中軟弱面,極易誘發(fā)滑坡。
? 地震
引起坡體晃動,破壞坡體平衡,易誘發(fā)滑坡。
? 地表水的沖刷、浸泡
河流等地表水體不斷地沖刷坡腳或浸泡坡腳,削弱坡體支撐或軟化巖、土,降低坡體強(qiáng)度,也可能誘發(fā)滑坡。
? 不合理的人類活動
如開挖坡腳、地下采空、水庫蓄水、泄水等改變坡體原始平衡的人類活動,都可以誘發(fā)滑坡,常見的可能誘發(fā)滑坡的人類活動有采礦、切坡建房、道路工程、水庫蓄水放水與渠道滲漏、堆(棄)渣填土、強(qiáng)烈的機(jī)械震動等。
防治措施
我國防治滑坡的工程措施很多,歸納起來可分為三類:一是消除或減輕水的危害;二是改變滑坡體的外形,設(shè)置抗滑建筑物;三是改善滑動帶的土石性質(zhì)。
除工程措施外,加強(qiáng)邊坡的監(jiān)測是及時發(fā)現(xiàn)滑坡災(zāi)害征兆,為相關(guān)部門提供預(yù)警信息,采取有效應(yīng)對措施,減少人員傷亡和財產(chǎn)損失的有效手段。
案例:滑坡遷移監(jiān)測
滑坡原因
加利福尼亞州的沃森維爾(Watsonville,California)綠谷路(Green Valley Road)建于 20 世紀(jì) 60 年代。位于更新世Aromas地層形成的砂質(zhì)和粘土質(zhì)的填土路堤上。原始地面向東傾斜。
由于在施工過程中挖掘了一部分路堤底部,在一天之內(nèi),上方路面就出現(xiàn)了裂縫。很明顯,幾天之內(nèi)邊坡將向東下滑?;聨缀涡螤钔ㄟ^以下步驟建立的:1)對道路中滑坡陡崖的視覺觀察;2) 滑坡坡腳的位置;3) 包含滑動面土石特性的芯樣的分析。
綠谷路滑坡整體示意圖
項目情況
該項目使用了鉆孔測斜儀A906 Little Dipper型,監(jiān)測的三個目標(biāo)是:
確定不穩(wěn)定地面的上坡范圍,并確保早期發(fā)現(xiàn)滑坡的源頭遷移;
提供加速滑動的預(yù)警信息;
為判斷滑坡修復(fù)效果建立定量依據(jù)。
在對滑坡進(jìn)行地表測繪后,在道路上的兩個鉆孔中安裝了三個鉆孔測斜儀(圖 1)。在滑坡體上鉆了一個孔;將測斜儀 A2 安裝在滑動面下方,然后將測斜儀A1放置在滑動體內(nèi)。將測斜儀B安裝在穩(wěn)定地面的第二個鉆孔中,距離活動滑動體以南20英尺。圖1和圖2顯示了近似的滑動幾何形狀和儀器位置。
綠谷路滑坡理想斷面示意圖
三個測斜儀連接到一個連續(xù)記錄和電池供電的數(shù)據(jù)記錄器,以獲得幾個月內(nèi)地面行為的不間斷記錄。現(xiàn)場技術(shù)人員每兩周檢索一次數(shù)據(jù),并將其繪制在PC上進(jìn)行審查和分析。
圖3顯示了從測斜儀A1和B收集的Y方向傾斜數(shù)據(jù)(垂直于綠谷路的旋轉(zhuǎn))圖?;麦w中的測斜儀A1檢測到最大的移動。3月,當(dāng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土沉箱墻(圖 1)完成時,測斜儀A1的Y方向圖顯示了連續(xù)旋轉(zhuǎn),運(yùn)動在這個時候基本上停止了,這證明了修復(fù)的有效性。1月初的加速運(yùn)動等效于一段時間的強(qiáng)降雨過程。
綠谷路滑坡,傾斜數(shù)據(jù)圖
案例:水庫邊坡監(jiān)測
山體滑坡
加利福尼亞州McKay’s Point水庫上方路基出現(xiàn)裂縫表明水庫東南岸上方的斜坡上存在一個大型且活躍的滑坡。北加州電力公司隨后的調(diào)查和監(jiān)測顯示,滑坡高480英尺,寬450英尺,有兩個不同的剪切面,估計總體積為450000立方碼(約34.4萬立方米)。
滑坡監(jiān)測工作包括安裝鉆孔測斜儀,但隨著深度滑動的進(jìn)行,損壞的測斜儀套管阻礙了某些位置的測量。
項目情況
考慮到手動采集測斜儀數(shù)據(jù)所需的時間和精力,以及損壞的套管阻礙了許多套管在剪切面下方進(jìn)行有效的測斜儀采集的問題,因此,在現(xiàn)有套管中安裝了A906 Little Dipper原位測斜儀。21個Little Dipper測斜儀連接到一個自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),以實現(xiàn)測斜儀狀態(tài)的自動監(jiān)測。該系統(tǒng)為客戶自動提供連續(xù)的地下位移信息。
參考大量的場地數(shù)據(jù)及歷史監(jiān)測數(shù)據(jù),通過組合多點和多間隔的Little Dipper測斜儀,最終21個Little Dipper原位測斜儀被安裝在五個外殼中,測量五個不同套管中的臨界運(yùn)動,并成功連接到一個自動監(jiān)測系統(tǒng)。盡管由于損壞的外殼阻礙了一些較深儀器的安裝,儀器安裝不太理想,但系統(tǒng)數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)站點信息的相關(guān)性很好。在沒有導(dǎo)向翅片的情況下安裝的較深儀器的響應(yīng)非常明顯,即使這些傳感器與套管壁沒有正連接。這延長了這些套管的使用壽命,并允許對這一關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行安全的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
案例:CSO項目施工監(jiān)測
項目情況
北多切斯特灣聯(lián)合污水溢流(North Dorchester Bay Combined Sewage Overflow,CSO)蓄水隧道耗資2.5億美元,計劃在南波士頓修建一條直徑17英尺、長2.1英里的軟土隧道。該項目旨在消除下水道溢流和向南波士頓海灘排放的雨水。目標(biāo)是保護(hù)游泳海灘、貝殼漁場和其他敏感水域免受暴雨溢流的影響。
工程包括在Massport的Conley碼頭隧道的下游端修建一個采礦豎井;位于海灣博覽會中心附近隧道上游端的設(shè)備拆除井;現(xiàn)有CSO排水口的六個中間排水井;CSO和雨水分流和控制結(jié)構(gòu);以及相關(guān)的淺管道和公用事業(yè)管道。由于淺層軟土覆蓋層的存在,需要設(shè)計和部署一個全面、自動化且基于網(wǎng)絡(luò)的巖土工程監(jiān)測系統(tǒng)。
監(jiān)測系統(tǒng)
由于許多住宅和歷史建筑位于隧道項目沿線,需要注意確保它們不受施工活動的影響。設(shè)計師實施了一項巖土工程和結(jié)構(gòu)監(jiān)測方案,該方案包括傳統(tǒng)的測量儀器,以及現(xiàn)代最先進(jìn)的儀器,包括:
監(jiān)測結(jié)果
北多切斯特灣CSO項目取得了前所未有的成功。施工方使用輪班制,以每天超過100英尺的速度駕駛TBM。自動化巖土工程儀器系統(tǒng)是該項目成功的關(guān)鍵因素。通過使用基于網(wǎng)絡(luò)的程序,施工方、工程師和業(yè)主能夠24小時持續(xù)關(guān)注項目,從而 最大限度地減少因溝通失誤而造成的停機(jī)時間。