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1、文献综述1.课题背景滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。 见附图1（附图1） 在斜坡变形破坏地质灾害中，滑坡分布最广、发生频率最高、危害最大，是山区主要的地质灾害。经过对娄烦县顺道村北104省道5961Km处特大滑坡（见附图2）的调查，我们发现该滑坡对过往的车辆及行人有一定的威胁，所以需要对该滑坡体进行治理。通过治理改地质灾害体，我们可以保障人民的财产和安全损失减少到最小。(附图2）2.滑坡研究发展概况2.1国外滑坡研究发展
2、概况从滑坡研究的历史来看, 人们对滑坡的科学描述是同地质学、工程学、自然地理学的成长分不开的。大概到了16世纪,人们才把滑坡作为一个单独的科学研究客体来描述。1512年,瑞士阿尔卑斯山区毕雅斯库镇附近的布伦若(Bree-mo)河谷发生大滑坡的灾害记载是滑坡研究历史上发现较早的一篇专门性的文献资料。至今,被科学界公认的滑坡研究最早的经典著作,是A.Herm于1882年发表的一篇关于阿尔卑斯山区的埃尔姆(Elm)附近的滑坡的文章。人类对滑坡的系统研究源于瑞典。在19281945年间, 世界各国对滑坡的研究是片段和零星的, 且研究工作大多由单独科研人员小规模的进行, 只有瑞典、前苏联、挪威国立土工研
3、究所进行研究,并发表了一系列研究论论与著文。二战以后,对滑坡的研究工作逐渐系统而深人。 近年来国际滑坡界取得重要进展的一个主要方面就是滑坡灾害风险评价与GIS技术。许多作者对区划制图技术、滑坡灾害及风险的评价方法作了最新的研究, 体现了滑坡灾害研究逐步由灾害评估向灾害管理研究方向发展。M.Michael-Leib等把斜坡灾害的易损性、危险性、风险评价作为一体,并且以GIS为技术平台,分别采用三维和平面评价系统,对Cairns地区进行了斜坡地质灾害的风险区划和危险性研究。易损性指标则通过澳大利亚滑坡数据库中各种滑坡灾害强度对建筑物、人口和道路的损坏程度来获取危险性可通过单元内已发生滑坡面积与单元
4、面积的比值来估计;风险则等于易损性、危险性和受灾对象的三者乘积。这一成果代表了滑坡灾害及风险区划制图技术应用的国际最新水平和发展方向, 已经实现网络技术相结合。 欧盟科研人员开始了基于GIs的边坡水文稳定性模型与大气环流模型(GCM)相结合预测气候变化对边坡稳定性影响的研究。在许多情况下,影响地下水与孔隙水压力升降水成孔隙水压力数据组。通过这些输出参数并用边的气候因素可引起边坡失稳,从而诱发滑坡。温室坡稳定模型进行滑坡反演分析所推导的临界地下水效应造成的全球变暖, 尤其是降水型式及气压变化条件,得出边坡稳定性系数。 2.2国内滑坡研究发展概况 我们国家对滑坡的系统研究是建国以后才开始的, 主要
5、经历了三个阶段。20世纪50年代初期我国在建设中盲目挖方造成滑坡事故屡屡发生, 由于对滑坡产生的作用因素、条件、运动的机理和发生以及滑坡的危害性缺乏认识, 被迫对已发生的滑坡进行研究和治理,既增加了投资,又延误了工期。20世纪60年代总结以往的经验和教训, 在建设中为了减少了滑坡危害, 避开了不少大的滑坡和滑坡集中分布地段, 但对滑坡运动机理和发生原因的认识尚不深入。20世纪50年代初60年代中期为被动治理阶段。20世纪60年代中期开始,人们从实践中逐渐认识到, 要有效地治理和预防减轻滑坡灾害, 必须深入系统地研究各类滑坡的分布产生的条件、类型、作用因素, 以及其运动和发生的机理。各部门都列出
6、若干个专题进行研究,提出了滑坡的分布规律、分类和形成滑坡的地质条件、地形和主要作用因素下, 滑带土的抗剪强度随着滑坡过程的滑坡稳定性的、变化规律判断方法,防治滑坡的有效工程措施和原则等, 特别是抗滑桩的应用使大中型滑坡也能治理。滑坡灾害治理建立在一定的理论基础上,变被动治理为治理和主动预防。20世纪80年代至今,随着国民经济的大发展,对防灾减灾的要求也更高,更加重视滑坡灾害的影响。在一项大的工程开发建设前, 尽可能进行灾害调查、评价和预测,尽可能事先避开,或采取预防措施,一防止和减少灾害的发生。研究和治理由点发展到点、线、面的综合预测和防灾。与此同时对高速远程危害大的滑坡也进行了较深入的研究。
7、尤其滑坡的发生时间预报取得了突破性进展。形成了由治理为主发展到以预防为主阶段的理论体系。经过近50年的发展, 我国科技人员基本查清了滑坡的形成条件、类型、分布规律、作用因素发生和运动的机理并由定性研究向定量研究过渡。我国滑坡研究已从偏重于机制分析, 进入到防治工程深入系统研究阶段。我国滑坡防治工程中今后应该研究如下课题: 重大滑坡灾害防治理论 地质工程理论的系统深入研究; 滑坡防治工程设计理论和设计方法的完善, 现代设计理论的引入及开发基于地质工程的标准化分析软件和建立滑坡灾害防治工程设计支持系统; 滑坡防治工程中预应力锚固工程体系的推广; 大型滑坡防治工程预应力抗滑桩结构的研究与应用; 滑带
8、改良注浆技术的推广, 特别是旋喷桩技术的应用; 滑坡防治工程中进行绿色设计和对灾害体进行开发性治理; 三峡库区滑坡灾害防治和滑坡体开发利用, 将成为近20年内我国地质灾害研究的重点。3.滑坡的成因分析 要探讨滑坡的成因，就必须考虑影响边坡稳定性的因素，影响边坡稳定性的因素有内在因素和外在因素两个方面。内在因素是地质条件与地貌条件的影响，它们常常起着主要的控制作用。外在因素是内外营力( 动力) 和人为作用的影响。查明和掌握这些影响因素对了解边坡失稳的发生发展规律，以及制定防治措施是非常必要的。具体为：坡体由砂岩夹泥岩、砂岩组成，受构造等因素影响，岩体成岩程度差，风化破碎，强度低。岩体中地下水发育
9、，泥岩夹层相对隔水，浸水软化后强度降低，易形成软弱结构面。地震、降雨等自然灾害的影响。4. 滑坡的危害及评估 滑坡对人类的危害主要有四个方面：（1）对居民点的危害；（2）对公路、铁路的危害；(3)对水利、水电工程的危害；(4)对矿山的危害。 滑坡最常见的危害之一是毁坏修建在山坡上、坡脚或沟口的建筑，造成房屋倒塌，人员伤亡。泥石流可以冲进乡村、城镇，摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所、设施，淹没人畜，毁坏土地，甚至造成村毁人亡的灾难。 滑坡的危害还表现在当它位于泥石流形成区时, 为泥石流提供了丰富的物质, 在一定的条件下也会给铁路造成很大损害。 滑坡和泥石流可直接埋没车站、铁路、公路；摧毁路基
10、、桥涵等设施，致使交通中断；还可引起正在运行的火车、汽车颠覆，造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河流，引起河道大幅度变迁，间接毁坏公路、铁路及其他建筑物，甚至迫使道路改线，造成巨大经济损失。我国是一个多山的国家，各类滑坡灾害给铁路和公路交通造成了无法估计的巨大损失。中国每年有近百座县城受到泥石流的直接威胁和危害有20条铁路干线经过滑坡和泥石流的分布区域内1949年以来，先后发生中断铁路运行的泥石流灾害300余起，有33座车站被淤埋。山体滑坡频繁发生在喜马拉雅山国锡金，印度。这是由于高强度降雨，不仅有利于迅速侵蚀和岩体风化，也增加了地下水造成在减少自然稳定的水平斜坡。这些因素，再加上人类活动
11、与城市发展，对于该地区不稳定斜坡的发展都产生了较大的影响。（见附图3） 对于滑坡灾害的评估，位于台湾中部的Li-Shan滑坡无疑是个成功的范例。在这项研究中，Method耦合限制equilibrium-analysis,蒙特卡罗分析和地理信息系统（GIS），实现了滑坡灾害的评估，并充分考虑到了空间的不确定性。通过蒙特卡罗抽样过程中，安全系数和失败的概率分布进行了测定。它显示地下水位的影响是显着的，揭示了控制地下水的重要性和监测。(附图3）5.滑坡处置对策 1） 力量调集。根据现场情况调集照明、防化救援、抢险救援、后勤保障等消防车辆和大型运载车、吊车、铲车、挖掘车、破拆清障车等大型车辆装备，以及
12、检测、防护、救生、起重、破拆、牵引、照明、通信等器材装备，并派出指挥员到场统一组织指挥。如果现场情况严重，仅仅依靠消防力量无法完成时，应及时报请政府启动应急预案，调集公安、安监、卫生、地质、国土、交通、气象、建设、环保、供电、供水、通信等部门协助处置，必要时请求驻军和武警部队支援。 2） 现场警戒。消防救援人员到场后，要及时与国土资源局的工程技术人员配合，根据滑坡体的方量及危害程度，来确定现场警戒的范围。同时立即发布通告，对滑坡体上下一定范围路段实行交通管制，禁止人员、车辆进入警戒区域；通过电话、VHF、扩音器等多种形式通知滑坡体上下一定范围内的人员立即撤离；启动应急撤离方案，在当地政府领导下
13、组织人员、财产撤离。 3） 侦察监测。山体滑坡事故发生后，往往还会发生二次或多次山体滑坡。消防救援人员到达事故现场时，首先要对山体滑坡的地质情况进行侦察，确定可能再次发生山体滑坡的区域，对其进行不间断监测，确保救援人员的生命安全。对山体滑坡监测方式有三种：a.宏观监测，在地方行政管理和专业部门技术指导下，利用肉眼的巡查和利用测量工具（如皮尺） 测量地表裂缝变化。b.专业监测系统，专业监测系统是采用综合监测手段（全球卫星定位（GPS） 监测、遥感（RS） 监测、地表和深部位移监测等） 对重大崩滑体、重要设施基地实施立体和应急监测的专业化监测与预警体系。c.宏观监测与专业监测结合并用。 4） 开辟
14、通道。交通部门迅速调集大型铲车、吊车、推土车等机械工程车辆，在现场快速开辟一块空阔场地和进出通道，确保现场拥有一个急救平台和一条供救援车辆进出的通道。 5） 搜救被困人员。滑坡体趋于稳定后，启动搜救工作预案，消防部门主要利用生命探测仪、破拆器材、救援三脚架、起重气垫、防护救生器材、医疗急救箱等设备，深入山体滑坡事故现场搜寻救生。在塌方内部遇有人员埋压，利用生命探测仪进行现场搜索，确定被埋压人员的数量及其具体位置，采取兵分多路，利用破拆、切割、起吊等装备进行施救。同时可用听、看、敲、喊等方法寻找被困人员。在利用破拆、切割、起吊等装备进行施救时，为防止造成二次伤害，可采用救援气垫、方木、角钢等支撑
15、保护，必要时也可用手刨、翻、抬等方法施救。在施救过程中，必须安排国土资源部门技术人员对山体滑坡情况进行监测，如有再次发生滑坡险情，迅速通知现场救援人员撤离。7. 滑坡的分布 7.1 分布特征 我国的滑坡和泥石流主要分布在三个地区(见附图4)，一是西部高原山地向东部平原、丘陵的过渡地带；二是东部的山区、低山丘陵和平原的过渡带；三是东南沿海的低山丘陵区。在前两个带中，滑坡和泥石流又集中分布在一些沿大断裂，深大断裂发育的河流沟谷两侧。这些地区地壳活动强烈，地形陡峻，高差悬殊，地质构造复杂，断裂皱褶发育，岩体破碎，极易由降雨引发滑坡和泥石流，是我国滑坡和泥石流发生密度最大、活动最频繁的地带。在东南沿海
16、的低山丘陵区，新生代以来的差异性断块构造升降运动明显，地形海拔虽不大，但地形复杂，相对高差较大，低山丘陵的大多数斜坡和沟谷后缘都为厚度和组成变化很大的残坡积层所覆盖，加之年降水量大，受台风影响常发生暴雨，降雨引发的土体和碎滑坡及泥石流分布很广，发生频率很高。在这个地区人口稠密，人类活动频繁而又剧烈，城镇村落和工程设施密布，发生滑坡和泥石流危害很大。（附图4）7.2 分布与环境的关系 1） 滑坡的发育与分布严格受地质环境制约, 与地质构造、地层岩性组合及地形地貌密切相关. 2） 降雨和河流的侧向切蚀作用是滑坡发生的重要诱发因素, 滑坡分布有沿河流带状集中特点. 例如，我国福建省滑坡灾害发育状况与地形地貌、地质构造、岩土体类型、地下水与地表水活动、人类工程活动、台风、降雨等许多因子有关。全省属亚热带海洋性季风气候
