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【关键词】地质灾害;施工技术;防治措施
前言
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。本文就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。
1 岩土工程与地质灾害的内涵
岩土工程指的是工程在中建设所涉及到的岩土体开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
2 我国几处地质灾害的特征与危害
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。
据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50% ,其中以西南、西北地区最为严重。
地质灾害的发生还导致破坏铁路、公路、航运、水库、堤坝和通信等工程设施,破坏土地资源、水资源、矿产资源、旅游资源和生态环境等。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
滑坡:滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
造成滑坡的诱因有:①地震;②降雨和融雪;③地表水的冲刷、浸泡;④ 河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;⑤开挖坡脚;⑥蓄水排水;⑦堆填加载;⑧劈山放炮,乱砍乱伐。
滑坡发生的规律:下列地带是滑坡的易发和多发地区:①江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。②地质构造带之中,如断裂带、地震带等。③易滑(坡)岩、土分布区。④暴雨多发区及异常的强降雨区。
崩塌:陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:①采掘矿产资源;②道路工程开挖边坡;③水库蓄水与渠道渗漏;④堆(弃)渣填土;⑤强烈振动。
泥石流:泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:①不合理开挖;②不合理的弃土、弃渣、弃石;③滥伐乱垦。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
地面变形:地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:①不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;②表面岩溶活动引起的塌陷;③大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷发生的规律:①岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;②沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;③松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1—2m)的“天窗”地段;④岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上:⑤具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;⑥岩溶地下水的排泄区;⑦岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;⑧临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;⑨岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
3 地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施
3.1 主要的施工
技术标准总结地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ厂r02 18-2006):
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范})(GB50202—2002)。
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范)(DIJT5083—2004)。
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)。
3.2 地质灾害防治工程实践
3.2.1做好防治工程设计
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。
(1)根据致灾的成因确定主要防治途径。
(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
3.2.2地质灾害防治工程的主要工程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等,设计分别采用了对应的防治工程措施。
3.2.3地质灾害工程实践
(1)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时问长的特点,需较长时间才能发挥其效益。根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地
质灾害的发生和经济损失。
(3)避让措施
①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。
② 搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。
4 结语
随着我国国力的不断增强,在地质灾害防治工程中新技术、新方法、新材料的应用也愈来愈广,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
关键词:岩土工程;地质灾害;防治措施
1、岩土工程与地质灾害的内涵
自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。
2、我国地质灾害的特征与危害
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1 滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡的诱因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。
滑坡发生的规律:
下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。
2.2 崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:
(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。
2.3 泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:
(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
2.4 地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷发生的规律:
(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
2.5 人为地质灾害的危险性分析
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。
人工诱发地质灾害的特点如下:
一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。
二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。
三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。
3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施
3.1 主要的施工技术标准总结
地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。
3.2 地质灾害防治工程防治措施
3.2.1 做好防治工程设计
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。
(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;
(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。
3.2.3 地质灾害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。
根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。
(3)避让措施
①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。
②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。
4、结语
岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
参考文献
[1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册.中国知识出版社.2007-11
[2]胡茂焱.地质灾害与防治技术.中国地质大学出版社.2005-9
[关键词]地质灾害 防治
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-36-1
0前言
随着人们灾害意识增强,就社会意义而言,对于岩土工程地质灾害防治的研究工作,是与科学技术稳步前进相互结合的,随着工程技术进步,与社会经济效益与人民生命财产安全方面也是紧密相连的。采取必要的防治措施,并利用高科技手段,将地质灾害防治工作带入了新的研究领域。
1我国地质灾害的成因
我国幅员辽阔,在很多地区呈现出地质构造复杂多变的状况。加之全球生态环境不断地发生变化,导致了各种自然灾害发生。作为一个农民大国,中国在近些年来虽然社会经济呈现出快速发展的态势,但是,处于自然灾害易发地的经济水平普遍不是很高。各种自然灾害,包括山体崩塌、泥石流的破坏等等,使这样的地区成为了灾情严重的地区,并因此而导致越加贫困。
2地质灾害主要类型
2.1滑坡
滑坡的规模。滑坡按滑体的体积大小,分为巨型滑坡、大型滑坡、中型滑坡和小型滑坡。我国滑坡总体上以中小型为主,小型滑坡在全国各地所占比例极高,但相比较而言,东南丘陵山区和东部山地小型滑坡所占的比例更高。而西北、西南和黄土高原区相对中型滑坡的比例较高。青藏高原区大型和巨型滑坡所占比例相对较高。滑坡的类型:滑坡按物质成分可分为土质滑坡、岩质滑坡和碎块石土滑坡。在以往的滑坡点中,以土质滑坡为主,除东部山区外,其他研究区土质滑坡所占比例极大。土质滑坡在各种规模的滑坡中,都占到60%以上,而岩质滑坡主要发生在巨型和大型滑坡中,且随着滑坡规模的减小,岩质滑坡所占的比重越来越小。滑坡诱发因素:滑坡的诱发因素分为自然因素和人为因素。自然因素主要有大气降雨和地震等。人为因素主要是人类工程活动,包括坡脚开挖和植被破坏等。据统计,已调查的滑坡主要诱发因素是暴雨。暴雨诱发的滑坡占滑坡总数的90%。地震诱发的滑坡仅占滑坡总数的1%。一般为巨型滑坡、大型滑坡;人类工程活动诱发的滑坡占滑坡总数的9%,以小型滑坡为主。
2.2崩塌
崩塌规模。崩塌按崩塌体大小,分为巨型崩塌、大型崩塌、中型崩塌和小型崩塌。从调查数据资料中分析,崩塌总体上以小型为主。小型崩塌在全国务研究区所占比例极高。但相比较而言,西北、西南和黄土高原区相对中型崩塌比例较高。青藏高原区大型和巨型崩塌所占比例相对较高。崩塌类型。崩塌按物质成分可分为土质崩塌、岩质崩塌和碎块石土崩塌。在已调查的崩塌点中,以土质崩塌为主。在东部、东南地区和黄土高原区土质崩塌所占比例依次为56.6%、70.73%和78.23%。西北、西南地区和青藏高原区以岩质崩塌为主,所占比例依次为80.36%、58.29%和47.62%。崩塌与地形坡度;同样按5个等级(0~10°、10~25°、25~40°、40~60°、60~90°)进行统计。崩塌诱发因素,崩塌的诱发因素分为自然因素和人为因素。自然因素主要有大气降雨和地震等。人为因素主要是人类工程活动,包括坡脚开挖和植被破坏等。据统计,已调查的崩塌的主要诱发因素是暴雨,暴雨诱发的崩塌占崩塌总数的81%。且在各种规模的崩塌中均为主要的崩塌诱发类型;地震诱发的崩塌仅占崩塌总数的1%,一般发生在巨型崩塌中;人类工程活动诱发的崩塌占崩塌总数的18%,以中小型崩塌为主。
2.3泥石流
3地质灾害的防治措施
发生地质灾害,要具备一定的条件,要具有受灾体,也要具有灾害体。那么,灾害多发地进行灾害防治,也要首先从这两个方面考虑。为了将灾害的活动降到最低的程度,要将可能性的灾害源消除,或者采取必要的措施,将灾害体活动的能量降低,以使灾害活动所发挥的能力减弱。我们都知道,自然灾害一旦发生,是不可抗拒的。那么,如果有受灾体存在,就需要采取必要的防治措施,使受灾体提高防御能力,尽量避免遭到破坏。
3.1地质灾害勘察
鉴于地质灾害的发生,与地质状况存在着直接的关系,那么就需要对灾害多发地的地质勘测工作加大力度。成立专门的勘察小组和调查小组,对于地质灾害的发育状况进行调查,请有关专家进行分析,从地质的特点到其形成的原因,以及其可能造成的灾害程度,都要进行评估,并定期地深入现场进行观察。
3.2保护和治理区域自然环境
对于灾害频发地,可以采取积极的措施,调动各种力量进行自然保护。将这些地区的自然环境得以改善,在生态平衡的条件下,就会将地质灾害发生的频率降低。
3.3建立灾害预警系统
现在已经进入到信息时代,利用信息技术建立灾害预警系统,更为有利于灾害的防止。将跟踪技术应用到其中,建立灾情档案以及防止数据库,一旦有相关的异常状况发生,就会迅速地将信息出去,从而得到多方的支持。灾情预警系统作为动态的系统平台,可以为有关人员之间的交流与合作提供了便利,从而提高了灾情防治水平。
4结束语
结合本文的分析,可以总结出对于岩土工程地质灾害的防治工程是任重而道远的过程,这种耗费较长时间的综合治理项目,是具有社会深远意义的。尤其是伴随着科学技术的进步,在技术、方法以及材料方面都可以应用在地质灾害防治施工之中,这必将带动岩土工程地质防治工程进入一个崭新的时期。
参考文献
关键词:岩土工程;地质灾害;防治措施
Abstract: the geological disasters is because the natural factors or by artificial activities endangering the people's life and property safety or make human survival and the development environment, resources happen serious damage geological phenomenon. In recent years, with the rapid development of our national economy, all kinds of resources exploitation and construction activities of human activity efforts also increase generally, this is very fragile in our country in the geological environment has brought great pressure, geological disasters of frequency and size have been increasing trend. Therefore, this article the author can geotechnical engineering geological disasters and the connotation, the characteristics of geological disasters and the harm and prevention of geological disasters of the main construction engineering technical standard and measures to prevent a comprehensive paper.
Keywords: geotechnical engineering; Geological disasters; Prevention and control measures
中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
1、岩土工程与地质灾害的内涵
地质工程是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。
2、我国地质灾害的特征与危害
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1 滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡的诱因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。
2.2 崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:
(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。
2.3 泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:
(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
2.4 地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
关键词:岩土工程;地质灾害;实践经验;防治措施
Abstract: in recent years, with the rapid development of our national economy, all kinds of resources exploitation and construction activities of human activity efforts also increase generally, this is very fragile in our country in the geological environment has brought great pressure, geological disasters of frequency and size have been increasing trend. Geological disasters serious harm to people's life and property security, destroy all kinds of engineering facilities, caused the financial meltdown, the serious influence to the sustainable development of our country, in this paper, from the harm of geological disasters, of geotechnical engineering geological disaster prevention and control measures are discussed in detail.
Keywords: geotechnical engineering; Geological disasters; Practice experience; Prevention and control measures
中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
保护环境的一个重要方面就是保护地质环境,减轻地质灾害,树立减灾就是增产的思想,灾情就是国情的组成部分的思想。我国是世界上地质灾害最为严重的国家之一,灾害种类多、灾情严重、分布面积广。地质灾害严重危害到人民生命时产安全,破坏各种工程设施和社会时产,造成巨大经济损失,严重影响到我国的可持续发展,文章从地质灾害危害出发,对岩土工程地质灾害的防治技术和实践经验进行了详细的论述。
1 岩土工程与地质灾害的内涵
由于地基处理的需要,逐渐形成了一门学科技术———岩土工程。这种技术是基于地基改良、工程安全运行而发展起来的,它缺乏环境保护的观念,缺乏减轻地质灾害的观念,说到底,缺乏地质的概念,仅从工程观点出发,从而出现了许多不但没有加固好工程地基或边坡,反而诱发了深层的更大的地质灾害的例证,如水电站、抽水蓄能电站、矿山等都有这方面的教训。为了弥补岩土工程学这种先天不足,于 80 年代末,90年代初,产生了一个新的学科———地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地
裂缝、地面沉降等灾害。在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种 自然灾害的 1/4~1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采 取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。
2 我国几处地质灾害的特征与危害
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。
地质灾害的发生还导致破坏铁路、公路、航运、水库、堤坝和通信等工程设施,破坏土地资源、水资源、矿产资源、旅游资源和生态环境等。滑坡:滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
造成滑坡的诱因有①地震;②降雨和融雪;③地表水的冲刷、浸泡;④河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;⑤开挖坡脚;⑥蓄水排水;⑦堆填加载;⑧劈山放炮,乱砍乱伐。滑坡发生的规律:
下列地带是滑坡的易发和多发地区:①江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。②地质构造带之中,如断裂带、地震带等。③易滑(坡)岩、土分布区。④暴雨多发区及异常的强降雨区。崩塌:陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:①采掘矿产资源;②道路工程开挖边坡;③水库蓄水与渠道渗漏;④堆(弃)渣填土;⑤强烈振动。泥石流:泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:①不合理开挖;②不合理的弃土、弃渣、弃石;③滥伐乱垦。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。地面变形:地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70 多个,明显成灾的有 30 余个,最大沉降量已将近 3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。
【关键词】岩土工程;地质灾害;防治措施;实践经验
中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:
由于全球气候异常变化,世界范围内的降水、降雨量日渐增多,地质灾害隐患也在不断增加;特别是随着人类活动的加剧和活动范围的不断扩大,工程建设造成的地质性破坏越来越多。随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。
1、岩土工程与地质灾害的内涵
人类起源于自然,又高于自然,人类自产生以来就一直在利用和改造自然。从原始人利用天然洞穴到学会挖土造屋,时至今日,人类已能够建造高达数百米的摩天大厦、高坝和巨塔。在此过程中,由于地基处理的需要,逐渐形成了一门学科技术—岩土工程。
地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
2、我国地质灾害的特征与危害
我国地理位置独特,东邻世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南处世界最大的环太平洋构造带与特提斯构造带交汇处,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之,又是人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
地质灾害的发生还导致破坏铁路、公路、航运、水库、堤坝和通信等工程设施,破坏土地资源、水资源、矿产资源、旅游资源和生态环境等。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡的诱因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。
滑坡发生的规律:
下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。
2.2崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:
(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。
2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:
(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
2.4地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷发生的规律:
(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
2.5人为地质灾害的危险性分析
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。人工诱发地质灾害的特点如下:
一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。
二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。
三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。其中不少损失是通过地质灾害而产生的。
3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准总结
地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规》(GB50202-2002);
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。
4、结语
岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。建设资源节约型、环境友好型社会,建设社会主义新农村,对地质灾害防治工作提出了新的要求。
【关键词】矿山;地质灾害;类型;防治措施
前言
地质灾害的频繁发生是我国最为关注的问题。在我国,地质灾害类型相对较多,分布在各个地区,一旦发生就会给当地造成极大的影响,阻碍了其经济的发展。在地质灾害中,矿山地质灾害所占据的比例相对较大,主要是由于人们对矿山的开发而引起的,并且对给当地的经济以及人们的生命安全带来巨大的影响。我国的矿产开发的历史相当久远,目前已属于采矿大国,但是由于开采的技术与设备不够先进,这就导致矿产开采之后地质环境遭到严重的破坏,导致各种矿山地质灾害的发生。
一、地质矿业的开发与地质灾害的联系
在现代化社会发展的过程中,国家需要大量的开采矿产资源以顺应社会经济的发展,使矿产开采企业面临更大的发展契机,但是企业在开采矿山之后,由于没有对其合理的管理,导致矿山极容易出现地质灾害,尤其是在一些中小型矿山当中,这种现象极为明显。再加上矿山开采技术与设备不够先进,没有加深环保的意识,这就导致矿山地质环境遭到严重的破坏,存在着地质灾害隐患。并且随着时间的推移,这些致灾隐患就会发展成为直接的地质灾害,一方面阻碍了当地的经济发展,使当地的基础设施遭到严重的损毁;另一方面也给当地的人民造成严重的威胁。
二、矿山地质灾害的几种类型
在矿山地质灾害当中,其发生的类型相对比较多,我们将其按照灾害的发生与时间的关系分类,可以分为突发性矿山地质灾害、缓发性矿山地质灾害两种,其中突发性矿山地质灾害主要包括矿坑突水、瓦斯爆炸等;而缓发性矿山地质灾害主要包括环境污染、地面变形等。但是在实际工作中,最为常见的地质灾害类型是根据空间分布与形成原因之间的关系而分类的。
1、岩土体变形灾害
(1)矿山地面塌陷问题
一般情况下,矿山地面塌陷是由于人们采用井巷开采方式而导致的。如果人们在矿山采空区开采矿产资源时,没有保留足够的矿柱,或者由于矿柱受到损坏,那么这就会导致矿山的地面塌陷,尤其是在地表或平缓的地区,地面塌陷的现象更为明显。而在一些地下较深的矿体资源,人们如果没有没有对采空区进行回填土或者合理的处理,那么就会导致采空区大规模的塌陷。
(2)采矿场边坡出现失稳或者滑坡现象
这种现象发生的主要原因是人们在开采矿产资源的过程中,由于没有按照相关规定进行开采,这就导致失稳、滑坡现象的发生,一般来说,这种灾害往往发生于建材矿山当中。
(3)坑内岩爆现象
当矿产资源开采完毕之后,矿坑与顶部以及底板的围岩会受到地壳运动而导致其压缩,如果人们在开采的过程中消弧线圈的自由面,那么其中的应力就会突然释放,因爆裂而导致岩体出现各种碎片,从而带来巨大的地质灾害。
2、因地下水位改变而引起的地质灾害
(1)矿坑突水、涌水的现象
这种现象是最为常见的一种地质灾害,并且这种灾害产生的后果极为严重。一般来说,人们在开采矿产资源的过程中,由于人们没有对矿坑的涌水量进行分析,往往因为失误而打穿老窿,此时矿坑内就有大量的地下水涌入,导致各种安全事故的发生。
(2)坑内遗沙涌泥
这种现象一般会与上述突水现象一起发生。在矿产资源开采的过程中,如果遇到蓄水溶洞,一旦将其挖穿,那么就会有大量的泥沙极其岩屑伴随着地下水涌入到坑内,从而导致各个矿坑被堵,机械设备、开采人员都会被埋于其中,情况不堪设想。
(3)环境污染
在矿山开采的过程中,环境污染是地质灾害的另外一种表现形式。在矿产资源开采是,由于采矿以及选矿会产生大量的废气、废物、废渣,并且没有将其经过处理直接排放至外界环境当中,从而导致生态环境遭到严重的污染。另外,在采矿的过程中还会发生的自然灾害有水土流失、土地沙化等。
3、矿体内因引起的灾害
(1)瓦斯爆炸和矿坑火灾。这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。
(2)地热。随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。
三、矿山地质灾害的防治措施
1、重点防治区防治措施
(1)合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。
(2)对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。
(3)渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线)。
(4)对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。
2、次重点防治区防治措施
在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滚石和飞石危害。
(1)科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。
(2)加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施:
(3)开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。
[关键词]岩土工程;地质灾害;防治措施
中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0168-01
一、广西区岩土类型概况
岩土体是产生地质灾害的物质载体,不同的岩土体类型,产生地质灾害的类型和密度不尽相同。广西境内展布的岩土体类型主要有:岩浆岩类、变质岩类、碳酸盐岩类、海相碎屑岩类、陆相碎屑岩类和第四系土体(系指1比50万地质图中所表述的第四纪沉积物,不包括山体表层所覆盖的第四系残坡积土层,下同。)等六大类型。岩浆岩类主要展布于桂东南和桂东北;变质岩类主要展布于桂东北,桂东南局部展布;碳酸盐岩类大面积展布于桂中、桂西、桂北、桂东等地;海相碎屑岩类主要展布于桂西和桂东;陆相碎屑岩类主要展布于桂南;第四系土体零星展布于区内各地
二、地质灾害的分类
我国地质灾害大致可分为两大类:一,由自然因素引发的地质环境问题,属于自然地质灾害;二,由人为活动引发的地质灾害,属于人为灾害。
三、我国几种常见的地质灾害
由于我国地质结构复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,承灾能力弱,所以形成灾害种类多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重等。这些灾害还在显逐年增长的趋势。所以必须积极有效的做好地质灾害预防工作,采取有效的防治措施,避免和减轻地质灾害给人民生命财产带来损失,保护自然生态环境,促进社会主义经济建设的可持续发展。
1、滑坡
滑坡是指斜坡受各种自然或人为因素影响,导致坡体滑落的地质现象[1]。是岩土工程最为常见的地质现象。造成滑坡的原因较多,自然原因主要有:降雨;地震;地表水对坡脚或坡体的冲刷;融雪等。人为原因主要有:乱砍乱伐,破坏坡体植被;开挖坡脚;堆填加载;蓄水排水等。滑坡主要发生在以下地区:地震带、断裂带等地质不稳定地带;强降雨区以及暴雨多发区;山区各种工程的边坡;峡谷地区以及水域岸坡地带。
2、泥石流
泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大,而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域,典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。 泥石流是一种灾害性的地质现象。通常泥石流爆发突然、来势凶猛,可携带巨大的石块。因其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。泥石流形成的主要原因有:①乱垦滥伐,破坏坡体植被。②对坡体的开挖不合理。③渣、石、土的不合理弃置或堆放。
3、地面塌陷
由于受到地震活动、降雨、地下采矿及大量抽排地下水等因素,土体和表岩在人为或者自然因素的作用下向下方塌陷,并会在地面形成塌陷坑的一种地质现象被称为地面塌陷。地面塌陷按形成原因大致可分为:一,自然塌陷,如暴雨塌陷、洪水塌陷、地震塌陷、重力塌陷等;二,人为塌陷,如坑道排水突水塌陷、采空区塌陷、抽汲岩溶地下水塌陷、水库蓄水或引水塌陷、振动或加载塌陷、地表水或污水下渗塌陷、多种成因复合塌陷等。
4、崩塌
崩塌(崩落、垮塌或塌方)是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。产生在土体中者称土崩,产生在岩体中者称岩崩。规模巨大、涉及到山体者称山崩。主要成因有以下几点:①渠道或水库蓄水出现渗漏;②强烈震动。③矿产资源的开采。④渣填土的弃置或堆放。⑤各种建设工程的边坡开挖。
5、地裂缝
“地裂缝” 地面裂缝的简称。是地表岩层、土体在自然因素(地壳活动、水的作用等)或人为因素(抽水、灌溉、开挖等)作用下,产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。
6、地面沉降
地面沉降有自然的地面沉降和人为的地面沉降。自然的地面沉降一种是在地表松散或半松散的沉积层在重力的作用;人为的地表沉降主要是大量抽取地下水,地基软弱夹层没有查清,软基处理不当或设计不合理所致。
四、地质灾害防治措施
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。根据致灾的成因确定主要防治途径;根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。
1、工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,对于常见的地质灾害的工程防治措施大致有:地下排水、刷方减重、支挡工程、滑带土质改良、遮挡、拦截、护墙护坡、削坡、畜引水工程、储淤工程、排导工程、清除填堵法、跨越法、强夯法、灌注法等。
2、避让措施
(1)雨天避让措施。在暴雨天气采取临时避让措施。对于那些变形山坡比较多,容易引发泥石流等地质灾害的地区,要提前做好预防工作,下雨前做好搬迁准备,以便及时躲避,减少损失。
(2)搬迁避让措施。对一些地区地质灾害危险性大、危害性严重且相对治理防治费用超过搬迁费用或已经做出过防治措施仍多次受到损害或者再建房仍然受地质灾害威胁的,应采用搬迁避让措施,避开地质灾害多发地,尽量减少灾害的损失。
3、生物防治
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。
4、国家相关部门应加强监督管理,规范人类各种生产开采活动。据统计,人类活动造成地质灾害的发生的影响远大于正常自然灾害的影响。人为原因导致的地质灾害具有速度快、危害大且危害面积广的特征。
五、结束语
综上所述,岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着我国综合国力不断提高,科学技术不断创新,在地质灾害防治工程中新技术、新方法、新材料的应用也愈来愈广,地质灾害的防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
参考文献
[1]翟文辉 杨永军 岩土工程地质灾害预防和防治措施《大科技》2013年 第8期
[2]赵关雄 浅议岩土工程地质灾害防治问题及防治措施 《大科技》2012年 第24期
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关键词:汶川地震;次生地质灾害;预防措施
中图分类号:P565
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2012)30-0107-03
四川省和其邻省市由于汶川大地震的发生,不仅在大范围内造成了灾难性的破坏,而且还殃及到了全国多数地区甚至是境外地区,这次地震是我国自建国以来最具破坏性的一次地震。据统计,近7万人在这次地震中丧生,36万人受伤,1500万人被紧急转移安置,累计受灾人数达到4550万人,重灾区面积达10万平方公里。相较于这次地震所带来的危害,其本身所引发的地质灾害更为严重,给国民经济和人民生命财产造成了极大的威胁和破坏,所以,灾后重建应该首要考虑的问题是对其进行有效的预防。本文从汶川地区所特有的地质结构和由地震引起的地质灾害所具有的特征作为出发点。
1 汶川的地质条件
龙门山是汶川大地震的地震发生带,平行于龙门山脉的三条大断裂控制着龙门山的地震活动和地质结构。龙门山因这三条大断裂分为了两个条带,自西向川西平原延展的主要有:茂县-汶川大断裂、后龙门山、北川-映秀大断裂、前龙门山、江油-都江堰大断裂。龙门山的后缘边界即茂县-汶川大断裂,其是邛崃山、岷山和龙门山的分界。高山和中山是后龙门山的主要组成部分,其山势十分陡峭,海拔最低值为3500m,山体的构成部分主要有岩石、花岗岩类及奥陶系、寒武系和志留系所属的下古生界地层。后龙门山和前龙门山既是北川-映秀大断裂的天然分界,也是其主中央断裂。前龙门山的山体主要构成部分为上古生界和中生界地层(上古生界包括二叠系、泥盆系和石炭系;中生界包括自垩系、三叠系和侏罗系),其山势十分缓和。龙门山区和四川盆地形成了江油-都江堰大断裂,也可称为龙门山的主前缘断裂或主边界断裂,由于冲积扇其东侧逐渐发育形成了广袤的扇形平原。龙门山主中央断裂是此次汶川大地震的震中,其运动特征为逆冲运动,即下盘岩体做向下的运动和上盘岩体做向上的运动,而且伴随着顺时针方向的水平滑动。由于震中断层破裂引发了地震,导致破裂在龙门山的主中央断裂处迅速扩展,使得其主后缘断裂和主边界断裂的变形和运动加剧,其破裂长度长达约300km,其扩展延伸的速度平均为3.1km/s,导致其破坏范围的扩大和破坏程度的深化。
2 地震次生地质灾害的主要预防措施
此次灾后的重建,其首要举措是对次生地质灾害进行各项预防。地质灾害的预防原则为结合综合治理和规避、联合短期和长远的工程措施。
2.1 调查监测泥石流和滑坡
调查监测泥石流和滑坡,对危险区进行圈定,制定相关的防治规划。在灾区对次生地质灾害进行普遍调查,进一步确认可能发生次生地质灾害的危险地区,预测灾害规模和类型,动态监测重点的泥石流和滑坡,规划和制定具体的应急救灾和防治
措施。
2.2 规避居民点和工程建设
次生地质灾害地区应当规避居民点和工程建设,对震区开展工程建设,如城镇、桥梁、铁路和工厂等的修建,应尽量避免在滑坡体上进行施工和建造,选择开阔、平坦的平原和盆地。车站、公路、铁路和桥梁的建造应尽力避开泥石流、滑坡和崩塌的易发的危险地带,尽量避免对边坡的开挖;应该科学合理地对矿山进行开采,且在开采过程中应设有相应的排水措施;而对废土和矿渣堆放地区的选择应当为开阔、低洼和少水的地区,避免废矿渣的乱堆、乱采,以维持山体的稳定,防止山体遭到破坏。
2.3 坚持恢复和保护植被
应当坚持恢复和保护植被,对草本植物、乔木以及灌木进行联合种植的原则,在对植被进行恢复的同时对幸存植被进行保护,因地制宜地做好森林防火、退耕还林和封山育林的工作。恢复和保护植被的根本是控制各类泥石流、崩塌体和滑坡体
源头。
2.4 工程治理
如若交通干线、枢纽、村镇和水库堤坝等关系国计民生的建筑物附近有泥石流和滑坡发生的可能性,则要对其实施工程治理。滑坡治理工程分为两大类:抗滑工程和减滑工程。抗滑工程主要是运用抗滑相关的工程建筑对其部分或者全部滑坡进行抵挡,以期免于或者减轻滑坡所造成的灾害;而减滑工程主要是通过对地下水、地形和土质等状态进行改变,进而缓和或停止滑坡运动。其具体措施
如下:
2.4.1 对滑坡体上的地表水进行排除和防渗处理。通过沟排水工程的建设迅速汇集滑坡内的雨水并将其排除至滑坡外。水沟分排水沟和集水沟,排水沟主要是排除汇集的水;集水沟的主要组成部分是横贯斜坡的沟渠,主要用于对地表水和雨水的汇集。两者同时处理防渗工作,具体来说就是被覆处理边坡的坡面和坡顶,若该地段透水性弱,则对其重要部分及时进行防渗处理;若该地段透水性强,则对其已经发生的裂缝处用水泥浆或粘土进行填充,并加盖薄膜。
2.4.2 地下水的排除过程主要如下:地表以下3m的地下水可利用明沟和暗沟相结合的方法进行排水,其中暗沟又分为排水暗沟和分集水暗沟,通常情况下,每间隔20~30m处修建一个检查井或集水池;地表深度超过3m的地下水运用钻孔的方法进行排水,其中地表深度在3~5m的地下水运用钻孔的方法进行排水,地表深度在5m以下的地下水运用斜孔进行排水,其孔径约为60ram,并设置2~3层钻孔,这样既可以做到深层水的排除,同时也可以对浅层水进行排除。当其他区域的地下水顺着其他通道或含水层大量涌入滑坡区时,需要在区外建造地下水截水墙,截断滑坡区流入的地下水,诱导其排出地表。
2.4.3 削方减重适用于小型滑坡,其主要做法是在准确把握滑坡面的分布情况、滑坡滑动趋向和滑坡规模后,将滑坡后部土体削去,填土镇压前沿,以此达到增强滑坡稳定性的目的。
2.4.4 修建抗滑桩的具体措施:用35~40cm孔径的钻头于滑坡前沿处垂直穿过滑面,然后插入工字钢或钢管,在滑面下1/3处打入桩基;钻孔也可用1.5~2.0m直径的竖井进行替代,钢筋混凝土为其井内主要充填物。抗滑桩不仅有增加预应力的效果,还有抗滑阻挡的作用。
2.4.5 修建档墙的具体措施:首先挖开滑坡前沿,然后通过网架搭建钢筋混凝土墙。档墙作为抵挡工程,主要适用于对滑坡前沿进行填土反压,这样不仅可以稳定上部斜坡处的滑动,也可以稳定单个坡体滑动。
2.4.6 因河岸常年遭受河床下切和河流侵蚀降低了坡体的稳定性,使其在地震时常常发生滑坡现象。为减少这种现象的发生,应做好加固河床、导流工程和防护堤护岸等工作,以防止河岸遭受侵蚀,从而维持岸坡的稳定。
2.5 避免修建居民建筑和工程设施
在易受泥石流影响的地区,居民建筑和工程设施应避免在此处修建。若无法规避这种现象的发生,则必须加强对泥石流的治理和监测,应根据具体情况,对泥石流进行综合治理。
2.5.1 关于引水工程和修建蓄水的治理。于水体补给区处修建截流水沟、调洪水库和引水渠等,用于对泥石流上游的水源进行集中切断或
截留。
2.5.2 拦挡工程的修建主要包含有护坡、拦沙坝、挡土墙和谷坊等,在泥石流的流通区进行层层拦截。
2.5.3 排导工程的修建应选在堆积区或流通区,其主要工程包括顺水坝、排导沟渡槽、导流堤和急流槽等,其目的主要在于将地下水和地表水排除出泥石流区域。
2.5.4 停淤工程的修建应选在下游平坦开阔的河床段或低洼平坦的堆积扇上,其主要工程有拦淤库和停淤场。
2.5.5 固结泥石流物源。通过浅井和浅钻用水泥浆对松散物质运用电渗和加压灌注等方法进行固结,矿渣主要使用化学凝固剂进行胶结,用来避免堆积的松散体液造成泥石流。
3 结语