Reducing Landslides: 应对滑坡的预防措施(Part I)

1 引言

持续的强降雨导致世界各地每天都有滑坡发生, 例如<7月8日: 两个由于暴雨引起的滑坡地质灾害>. 此外, 2020年7月6日下午5点10分湖南省常德市石门县南北镇雷家山附近发生大型山体滑坡，造成位于该段的省道S522约300米道路全部垮塌，初步估计滑坡量达200万方（实际方量需以地质部门专业勘测为准）, 这个滑坡导致4栋民房、1辆铲车、1辆挖机、1辆矿车随着山体滑坡一起淹没，所幸的是未造成人员伤亡. 但是并不是每次滑坡都发生在公路两旁, 例如 2019年3月15日, 山西省乡宁县发生了滑坡事故，山体滑坡造成20人死亡、13人受伤，2栋住宅楼、1栋卫生院住院楼、1座小型洗浴中心和配套建构筑物垮塌，直接经济损失713.48万元。山西省应急管理厅认定该事故是黄土自身特性和自然因素长期作用下自然演化的结果，是自然成因造成的大型滑坡地质灾害。

本笔记介绍了一些预防或减少滑坡的措施, 这些措施一方面是概念性的,另一方面也不是万能的, 应该因地制宜, 任何一种方法实施前都应咨询专业的岩土工程师和土工工程设计师.

2 应对滑坡的预防措施 

(1) 为了避免或降低人员伤亡, 最直接的应对措施是远离滑坡区域, 虽然这看起来有点儿明哲保身的意味, 但却是最直接最有效的防护措施. 具体地来说, 山坡上的建筑物距坡肩设置一定的安全距离, 山坡下的建筑物距坡脚也设置一定的安全距离, 在有潜在的危险因素例如大暴雨时, 应该远离危险区域, 不过现实总是与理想有一些差距, 特别是快速的城市化进程导致用地越来越紧张, 建设方总希望用尽每一寸可能使用的土地, 这就要求建筑投资方在设计之前,务必请岩土工程勘察公司进行详细的岩土工程勘察, 对拟建附近区域进行工程地质和水文地质评价,为建筑设计提供可行性建议, 以便在建设和地质灾害之间做出平衡选择. 

(2) 边坡上安装排水管. 边坡上安装排水管能够及时把雨水排出土体内, 避免土体饱和及软化, 在一些重点区域,还可以在坡顶附近设置排水通道(渠), 截断水流进入到边坡内. 但这又是个比较矛盾的问题, 有些地方由于资 金 短 缺, 明知边坡有遇水塌落的危险,也不安装排水管,从而为滑坡埋下隐患. 

(3) 如果发现地下水位过高, 进行降水. 对于一些相对比较重要的边坡, 如果水位过高,进行降水. 降水能够使得初始情况下可能的破坏面强度增加, 这是因为增加了土体内的有效应力, 大多数工业标准的岩土工程软件可以分析在不同水位下边坡的稳定性, 甚至可以分析在稳态流或瞬态流条件下边坡的稳定性, 例如SLIDE, SLOPE/W, FLAC等. 

(4) 边坡上植树造林. 如果条件允许的话,尽可能在边坡上种植树木. 树的根系能够有效地吸收水分, 增加土的粘结力, 根系相当于一个天然的加固网络, 阻止土体移动, 但前提是根系必须置于滑动面下面. 

显然象下面这种类型的滑坡, 植被根本没起作用. 

(5) 把边坡做成台阶状. 条件允许的话, 把边坡做成台阶状, 阶梯状边坡一方面卸载了边坡内的应力, 另一方面降低了边坡的整体边坡角, 这个可以通过数值模拟从理论上进行分析, 类似于露天采矿工程的边坡稳定性分析(台阶边坡角和最终边坡角). 农业学大寨时期的"梯田" 不自觉地运用了岩土工程的基本原理, 不仅保持了边坡的稳定性, 还能亩产一定数量的粮食, 满足了劳动人民自给自足的生活需要.

3 结束语 

本文概念性地介绍了一些应对滑坡的预防措施,包括远离滑坡区域, 边坡内安设排水管, 边坡降水, 边坡上种植根系深入的树木以及做成阶梯边坡等. 由于时间所限, 今天只介绍第一部分, 敬请关注本文的第二部分.