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岩土工程在地質災害防治中應用

2023年10月17日

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摘要:為了能有效保護我國的自然生態環境,提出合理防控地質災害問題的建議。首先,闡述地質災害的常見類型與成因,包括滑坡和崩塌、泥石流和地面塌陷等;其次,較為詳細地探究了防控以上問題的有效方法;最後,以提升地質災害問題防控效果為目標,探究幾點切實可行的策略,以供同行參考、借鑑。
關鍵詞:岩土工程;地質災害;防治方法;提升策略
我國經濟在快速發展階段,對不同類型資源的開發力度持續加大,工程建設數目增加,規模大幅擴張,在這樣的形勢下我國地質環境也承受著較大壓力,這是誘發地質災害的主因之一。地質災害被定義成發生在地球表面的岩土體移動情況,不僅會破壞人們生存環境,還會對其生命財產安全構成威脅。地質災害的成因通常可以從自然或人為因素兩個方面分析,多數狀況下是以上兩者共同作用產生的,有資料記載,近些年來我國由地質災害在全部自然災害經濟損失中所占比例為20%~25%,加大對地質災害防控力度,是保護國家經濟財產的有效方法之一。
1相關概念
1.1岩土工程
迄今為止,岩土工程已經有數十年的發展歷程,在系統化的研究中已經形成了一套十分完善的理論體系,但是伴隨岩土工程研究深度的不斷拓展,發現其中存在著較大的發展空間,故而應進一步拓展其分析深度。地質工程學主要分析的是岩土工程開採行為對周圍環境形成的影響,基於專業化的分析研究過程,能夠探查更為全面的地質保護及地質災害防控方法。岩土工程的研究對象主要是工程的地質狀況及存在的問題,研究內容主要包括兩大部分:一是地質災害,主要是降低自然災害事件的發生率,利用更加科學合理的方法去進行預防、控制;二是防治岩土工程,主要是鑽研岩土內存留的各種實際問題,主要包括地基及地下問題等。
1.2地質災害
地質災害,即在各種自然環境因素的作用下,由於人為的影響,進而使地質出現各種破壞性事故,泥石流、火山等均是常見的地質災害。我國幅員遼闊,不同地區的地質環境特殊並且複雜,地質災害的發生率相對較高。結合既往不完全統計,地質災害已經是造成社會經濟損失的重要因素之一。故而,國家相關部門急需應用合理的防治技術、方法去降低地質災害事件的發生率,進而降低經濟損失。地質災害不僅會引起經濟損失問題,還可能會對生態環境造成不同程度的影響。一旦發生地質災害時,不僅會浪費掉大量的自然資源,還會對環境造成不良影響,導致生態環境惡化,也會引起水土流失等多種生態問題,故而及時採用合理的技術防控地質災害問題具有很大必要性。
2常見的地質災害類型
2.1滑坡和崩塌
地質災害中的滑坡,通常是指在斜坡上、河流沖刷或地下水活動、地震和人工切坡等諸多因素的作用下,進而順著軟弱帶或軟弱面,整體或局部沿著斜坡持續下滑的自然現象。地質構造內的地震帶、斷層帶,江、河、湖的岸坡地帶以及地形出現較大差距的峽谷區,也可能是人工修築道路的邊坡與夏秋季時強降雨的區段。崩塌主要發生在陡坡上,在壓力作用下岩土體被直立裂縫分割,鑒於其根部空虛,在折斷壓碎或局部滑動階段,容易失衡,最後剎那間和母體脫離朝下方出現翻滾、傾倒或堆積在坡腳位置的情況。崩塌會對人們生命安全構成嚴重危害,嚴重損害建築體,崩塌物掩埋公路與鐵路。人為因素是引起崩塌事件的主要原因,比如開採礦產資源、蓄水的水庫或渠道出現滲漏、開挖道路工程邊坡或人們大量應用堆棄的渣填土等。再比如人們過度開採山體時,過度挖掘山體的底部,而後隨便堆砌,就會降低山體底部的承載能力,最後引發崩塌現象。岩土工程內一旦發生崩塌現象,便會干擾工程項目施工的整個過程,情節嚴重時還會引起人員傷殘情況。
2.2泥石流和地面塌陷
泥石流這種地質災害多發生在山區或地形崎嶇區段,主要是在降水等諸多因素的影響作用下引起的山體滑坡,而後滑坡會夾帶大量泥沙與石塊出現泥石流現象。在很多工況下,泥石流有爆發時間短暫、破壞力強等特點,會對公路與房屋等建築設施造成較大的破壞力,對本地環境的影響是極為嚴重的。人類的亂砍濫伐、不合理開採礦產資源及開採階段隨意堆置棄石、棄土等均是引起該類地質災害的常見原因。地面變形是岩石工程中的常見地質災害類型,主要表現為地面下陷或塌陷,部分情境下還會形成裂縫。人為因素也是引起地面變形問題的主因,比如過度開採地下的岩溶和地下水等資源。
2.3水土流失
水土流失,也是岩土工程中常見的災害類型,因為水土流失的存在,會給岩土工程的安全帶來影響,嚴重時可能會導致岩土工程周邊水土嚴重流失,出現山體滑坡,甚至是施工場所被掩蓋的問題,同時在雨水的作用下,水土流失的問題也會相對嚴重,進而影響岩土工程周邊的安全。造成該問題出現主要是因為岩土工程施工過程中,未能站在長遠發展的角度考慮問題,缺乏基本的環境保護意識和綠色施工理念。由於在設備、施工管理等方面,未能以自然、環保的角度考慮問題,就會導致水土流失問題的發生。
2.4地基變形
土建工程中,地基變形是比較常見的地質災害,例如在建築工程、市政工程中,都能發現地基變形的身影,同時因為地基變形,就會給工程的穩定性和可靠性帶來影響。例如,在建築工程施工中,如果施工完成後,出現地基變形的問題,就會導致建築工程出現沉降的問題,會進一步誘發建築工程出現裂縫等問題,從而導致建築工程的安全隱患。又如,市政道路施工中,如果出現地基沉降變形問題,就會給市政道路的穩定性帶來影響,導致路面出現裂縫、翻漿等問題,嚴重影響道路的可靠性,甚至在後續的使用中,道路所能起到的服務能力都會大打折扣,嚴重影響道路的服務能力。
2.5地下水污染
地下水是重要的水資源,在實際的岩土工程中,如果地下水資源受到了污染,就會導致水土污染和地球化學異常災害的發生,嚴重影響後續地下水資源的利用,如果居民通過打井的方式,將地下水作為飲用水,就會給居民的健康帶來影響。
3防治方法
3.1滑坡
針對這種地質災害問題,防治實踐中要以預防為主。鑒於引起滑坡事故的原因較多,故而在制定防治方案前一定要深度分析滑坡成因,結合實況選擇有效的處理手段。既往有大量的工程實踐表明,當下國內經濟性較高、時效性較強的滑坡防護方法主要有如下兩種[1]:一是提升山體斜坡岩土力學的強度,這是強化坡體承載力的有效方法之一,進而削弱山體的滑動力,能較好的達成防控滑坡事件的目的。分析眾多能提升斜坡岩土力學強度的方法,不難發現削坡度減載量、邊坡加固是最有效的處理方法。二是通過分析滑坡災害的成因不難發現,水在該類災害發生過程中起到決定性作用。故而,在防治實踐中,我們要是能從根源上解除地下水的問題,那便能較有效的提升滑坡災害的防治效果。處理地下水時,可供選擇的措施有:(1)參照邊坡周邊環境的水文特徵、地質條件,應用適宜的方法排解掉山體滑坡範疇中的地下水,水平鑽孔疏干、支撐盲溝等均是可供選擇的方法;(2)在坡體上修築排水溝,其作用以排除滑坡周邊中的地表水為主,規避大量涌水降低邊坡周邊構造的穩定性;(3)在坡體邊界處建設截水溝,其對地表水流進滑坡範疇中能起到一定的阻斷作用。三是部分岩土工程處於西南地區,臨近山壁,在雨季時降水量相對較大,增加了山體滑坡災害發生的機率。可以利用抗滑樁施工技術起到一定的穩固作用,進而降低山體滑坡災害的發生率。採用抗滑樁施工技術防治地質災害時,應注意如下三點情況:(1)布設抗滑樁階段,要綜合分析各種因素,特別是要考慮滑坡體的實際推力與厚度,儘量將其布設在推力偏小且土層薄的位置。加強抗滑樁長度的控制,不可以過長,多數工況中要將其控制在35m內。可以利用單排、分段阻滑形式布設抗滑樁,以上兩種方法的適用範圍存在著一定差異,前者在推力偏小的位置表現出較高適用性,將後者用在推力較大的位置能取得較好的處理效果;(2)確保抗滑樁的位置有較高的精準度。具體施工階段若樁體的方位不精準,或者形成較大偏差,則會直接降低該樁體的穩定性,這樣在地質災害防控實踐中就很難取得較好效果;(3)確定樁孔。當下可以採用的挖孔方法主要有兩種,一是機械挖孔,二是人工挖孔,以上兩種方法用於岩土工程領域中各有優缺點。但是不管是採用哪種挖孔方法,孔洞挖掘後,需要及時清除其內部雜質,而後利用管道的方法去澆灌砼,在以上過程中需要注意的問題是要在水下進行操作,則要確保導管的位置處於水下2.0m。
3.2崩塌
和滑坡災害相比較,崩塌的防治方法、過程更為簡單,通常會在陡峭的邊坡上出現崩塌情況,是崩塌的裂縫和岩土層兩者結合作用的結果,地質活躍程度是對崩塌災害發生過程起到決定性作用,這也決定了崩塌程度有不可控性。在防治崩塌災害前,應綜合多方面因素分析引發崩塌的原因,制定相應的處理方案,選擇最適的防治技術。主要是處理裂縫集中分布的區域,掌握存有危險因素的土體,而後配合使用掛網和錨杆噴護固定的形式加固土體,通常能較好的治理崩塌問題。
3.3泥石流
泥石流是一種防治難度較大的地質災害類型,故而在多數工況下,在開採礦山資源過程中工程隊應儘可能的避開泥石流高發地區,若不能避開,則一定要及時採用適宜的措施防治泥石流問題,力爭將泥石流帶來的危害性降至最低。由於在發生泥石流事故時,會形成細小泥沙、形體較大砂石等固體物,一旦察覺到要發生泥石流事故,應及時攔擋以上這些大顆粒的固體物[2]。可以應用排水溝和攔泥沙壩方法處理,布置排水溝能使泥石流經過排水溝時流速降低,調整泥石流的流動方向。將攔泥沙壩建設在泥石流的高發地段,這樣當發生泥石流且經過攔泥沙壩時,泥石流的流速便會降低,大顆粒砂石會沉澱到攔泥沙壩內,以上方法有益於降低泥石流帶來的危害性。在建成攔泥沙壩後,也可以適度的拓展壩體的河床寬度,適度降低其坡度,解除方式將泥石流的流體調控在壩體溝道的中間,有益於降低泥石流和山洪對壩體岸坡造成的侵蝕、破壞程度。
3.4地面塌陷
(1)強擊法:即應用強錘對土體進行強烈的擊打、夯實處理,藉此方式提高土體強度,對地表塌陷問題的發生、發展過程能起到較好的防控作用。在現實操作中,可以應用強擊法去夯實洞軟弱區,實現對土體和鬆軟泥土的同步夯實[3]。(2)填堵法:這種方法的適用範疇較為狹窄,處理深度較淺顯的坑洞時通常能獲得良好效果,從宏觀層面上可以對其操作工序做出如下概述:清除坑洞中鬆軟的土體→堅硬石塊、碎石來去填實坑洞,這是實現放濾的主要操作→粘土覆蓋地表,夯錘夯實。(3)灌漿法:該種防治技術應用原理是採用灌漿法加固岩土,具體是使用調製好的漿液灌注岩土體形成的孔洞;也可以對岩土體進行人工鑽孔操作,而後灌注漿體,能較明顯地提升岩土的強度。
3.5地面變形的防治
首先,在岩土工程正式施工前期,應全面檢測本地區的地質條件,全面掌握工程所在區的地質特徵。整體分析本區域的地質環境,加大規範化管理力度,比如加大地下熔岩運動情況的監測力度。其次,提升項目施工過程的規範性和合理性。施工方應提升項目施工的規範性,全面檢查設備狀態,確保地質災害問題防控的有效性。最後,提升植被的覆蓋率。有關部門還應積極採用生態防控手段,結合岩土工程施工特徵,全面提高綠色植被的覆蓋率,能顯著降低地質災害發生的風險,所以要在工程項目周邊栽種一定量的綠植,並參照相關規範要求,加大荒山整改力度,實現岩土工程區域整改的全面性,避免發生水土流失問題。
3.6地下水污染
因為地下水是重要的水資源,具有較高的利用價值,如果地下水資源被污染,就會給周邊居民的日常生活帶來影響。所以,要結合實際情況,做好地下水污染的治理。首先,是預防措施,通過加大宣傳,提高岩土工程對地下水污染的認識,確保資源的管理和保護效果。另外,加強水網監測的質量,通過監測工作,提高水網的可靠性。另外,為了實現對地下水的治理,可以選擇:抽出-處理法,水動力控制法,物理屏蔽法,原位處理法等方法,確保地下水這類地質災害可以得到有效地防治與控制,降低地質災害對工程項目及周邊居民日常生活的影響。
4加強礦山地質災害防治效果的策略
4.1增強施工標準
礦山地帶開採階段為避免發生地質災害,明確地表開採項目的施工標準是基礎。地表工程有施工複雜性高、危害性大等特點,故而可採用的施工方法是多樣化的。故而,應利用適宜的施工標準有效約束、規範地表工程的作業過程,不僅能提升項目施工質量,還能降低地質災害事件發生的風險,實現對礦山周邊群眾生命、財產安全的有效保護[4]。鑒於不同礦山的山體土質條件有差異,故而對人類活動表現出的承載能力也有一定的區別,故而在制定施工標準過程一定要做到個性化分析。針對那些相對脆弱的山體,禁止進行大規模的開採活動,嚴格執行開採標準要求。
4.2做好地質勘察工作
在地質災害防治過程中,為了能使岩土工程將自身作用發揮到最大化,一定要結合不同山體特徵採用差異化的工法,藉此方式使礦山地質能較好的滿足後續階段安全生產的現實需求。故而,一定要認真做好地質勘察工作,進而使岩土工程自身功能充分發揮出來。地質勘察實踐中,應不斷提升勘察隊伍的專業性,確保勘查工作過程的細緻性。只有這樣方能結合勘測結果,科學預測工程活動中可能發生的災害類型及強度,而後利用適宜的方法減少或避免災害事件對山體形成的侵害。
4.3完善工程設計
在設計岩土工程項目時,一定要將常見的礦山災害整合至其中,綜合多方面因素解讀災害問題的成因與運動模式,採用查閱資料的方法,深入研究某地區既往災害發生情況,將其作為參考,制定出個性化的工程設計方案。在具體設計環節中,不僅要對災害控制體系內容有全面了解,還要結合災害成因採用適宜的控制模式。也要掌握具體作業強度與質量,針對那些即將投產的礦山項目,在後續生產運營體系內,要精確調控每日開採的作業量及炸藥用量等,降低災害事故的發生率[5-6]。
4.4建立健全地質災害信息系統和災情預報系統
我國大部分地區在防控地質災害時,基本是採用以預防為主的防控模式,當下很多地質災害隱患及其成因尚未被探查到,故而在建設地質災害監測過程中要加大投資力度,合理應用現代化信息技術,不斷提升地質災害信息系統的功能,利用其精準的預測、播報各地區的地質狀況,合理應用GIS技術,能順利的建設出覆蓋全國的地質監測系統,進一步提升地質災害測評工作效率,為相關部門預測地質災害提供優質服務與可靠的技術支持,將地質災害信息系統的功能發揮到最大化[7]。
5結束語
岩土工程建設,地質災害防治問題牽扯到多個方面,可以將其看成是一項系統性、綜合性較強的工程。因為我國地質災害類型較多,滑坡、崩塌、泥石流等災害成因也有差異,故而一定要結合現實狀況制定個性化、科學、可行的防治方案,方能起到較好的防治效果,為我國經濟、環境持續發展做出更大的貢獻。
參考文獻:
[1]陳麗金.基於MapGIS的仙游縣地質災害區劃研究[J].資源信息與工程,2021,36(2):103-106+109.
[2]李銓興.地質災害防治的策略探討以及地質環境的應用研究[J].中國住宅設施,2021,79(1):45-46.
[3]劉柏齡.岩土工程地質災害防治技術及預控[J].粘接,2021,45(2):163-166+179.
[4]曹際妹.論岩土工程地質災害防治技術及防治措施[J].冶金管理,2021,74(1):94-95.
[5]李磊.解析地質勘察中水文地質和水文地質災害防治問題[J].世界有色金屬,2021(1):199-200.
[6]朱賓,景佳俊,張統,等.徐州市地質災害類型及防治措施建議[J].能源與環境,2020(6):80-82.
[7]葛軍武.岩土工程地質災害防治技術標準及防治措施分析[J].中國戰略新興產業,2020(4):31-32.
作者:池永翔 單位:福建省地質調查研究院

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