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摘要:崩塌是常见的地质灾害类型,不仅破坏了生态自然环境,还会威胁人身财产安全,提高防范意识、实施安全治理,成为相关人员的研究重点。本文首先介绍了崩塌地质灾害的类型和前兆特征,然后指出治理原则和方法,最后阐述了安全管理措施,以供参考。
关键词:崩塌;地质灾害;安全治理;技术措施
崩塌地质灾害,主要包括滑坡、崩塌两类,一般发生在高度大于30m、坡度大于55°的陡坡地段。分析岩石性质和构造特点,属于节理裂隙发育,岩石在破碎前容易发生崩塌。此外,在地震、爆破作业、边坡开挖、地表水冲刷等影响下,也会增加崩塌地质灾害的发生风险。以下结合工程案例,针对此类灾害的治理方法和安全管理进行探讨。
1.崩塌地质灾害的类型和前兆特征
1.1 常见类型
第一,失稳倾倒型。失稳倾倒型崩塌,多见于大块孤石位于陡坡上,一般情况下处于平衡状态,其安全系数≥1。但是,受到以下因素影响就会失稳:①雨水冲刷汇集;②地震作用;③雨水冲刷联合地震作用;④岩石风化作用[1]。
第二,过载压裂型。崩塌的前提是有较大厚度的软弱岩体,受到雨水冲刷和风化作用,软弱岩体强度降低。一旦上方岩石的压力超过软弱岩体的无侧限抗压强度,此时软弱岩体就会压碎、挤出,继而上方岩石下沉,整体发生崩塌。
第三,拉裂崩塌型。如下图1,可将岩体类似于悬臂梁,其AC面承受剪力和弯矩,上部受拉、下部受压,A点的拉应力最大。受到重力、风化作用的影响,A点应力超过岩石的抗拉强度,此时就会产生裂隙,裂隙进一步发展最终崩塌。
图1:拉裂崩塌型岩体的受力示意图
1.2 前兆特征
总结来看,崩塌灾害发生的前兆特征如下[2]:①岩体前缘有掉块、坠落等现象,且小崩小塌不断发生;②山坡脚出现新的破裂形迹,可以嗅到异常气味;③可以听见岩石撕裂、摩擦错碎等声音;④出现热气、氡气,地下水质和水量异常;⑤动植物的生长出现异常现象。
2.崩塌地质灾害的治理原则和方法
崩塌地质灾害的治理,遵循因地制宜、防治结合的原则,常用治理方法如下:①支撑加固法,用于小型崩塌岩体中,一般是在危石下方设置支柱或挡墙。②遮挡法,用于小型崩塌岩体中,以通行道路为例,可以修建明洞等遮挡物,保证道路安全通行。③镶补法,用于小型崩塌岩体中,对于崩塌风险较大的岩体,利用混凝土灌注空洞,或利用片石填补裂隙,以提高岩体的整体强度。④挡石墙法,用于小型崩塌岩体中,主要是在半坡或坡脚设置挡石墙、拦石网,目前在高速公路和铁路中比较常见。⑤设置落台法,适用于中小型崩塌岩体,首先评估建筑物和坡脚之间的距离,如果距离足够远,可在半坡或坡脚设置落石平台。⑥锚固法,即使用锚索和锚杆对崩塌岩体进行加固。⑦刷坡法,对于可能发生崩塌灾害的山坡,通过工程手段减缓坡度,从而降低崩塌风险。⑧护面排水法,适用于容易风化的软弱岩体,利用砂浆、片石、沥青等材料护面,同时设置排水渠道,拦截地表水、排除地下水。
3.崩塌地质灾害的安全管理措施
3.1 设置管理机构
评估坡体的危险系数,分析工程地质特点,设置安全管理机构,其职能包括如下[3]:①制定详细、可行的斜坡安全管理程序,对斜坡进行登记,组织专家进行综合评估,出台崩塌地质灾害防治规划。②协同相关部门,确定斜坡安全维护责任人。③参与本地区工程建设中,城市用地规划和选址、生态建设区划,为斜坡治理提供基础资料。④组织审查核定斜坡的岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程施工技术方案、质量安全技术措施等。⑤制定并推广斜坡安全、斜坡维护相关的法律法规和技术标准,提高安全质量水平。⑥向社会发布危险斜坡名录,督促斜坡安全维护和治理工作。⑦为政府部门提供崩塌地质灾害的咨询与服务,加强和气象、国土资源、建设主管部门之间的沟通,发布灾害预警警报;组织开展应急维修工程。⑧建立并完善本地区斜坡管理信息系统,研究推广斜坡安全治理的新理论、新技术。
3.2 明确管理职责
对于现场安全管理人员而言,管理职责如下:①了解灾害隐患点的灾情变化,随时向上级报告,协助地方政府宣传防治知识;②汛期要开展全天候监测工作,必要时采取应急治理措施;③发现临灾迹象,及时发出警报,组织人员疏散撤离,并上报灾情;④做好灾害监测设备和工程设施的保护工作。
3.3 危险斜坡的安全管理
针对危险斜坡,管理机构要发出危险斜坡整治令,具体如下:第一,制定危险斜坡治理计划,及时向责任人发出整治令,要求责任人在限定期限内,完成斜坡的勘察、设计、加固等工程。第二,对于需要定期维修加固的斜坡,管理机构向责任人发出整治令,对斜坡进行定期检查。第三,紧急情况下,若发现明显滑坡、崩塌等迹象,管理机构向责任人发出整治令,要求立即采取有效措施进行加固或治理[4]。
4.崩塌地质灾害案例的安全治理分析
4.1 治理技术方法
该山体崩塌险情位于我国江西省,东、北两向均为道路,人流车流量大。边坡长度为330m,最大高差为130m,上方坡、下方坡的坡度分别为30-45°、60-90°。岩体以节理性发育的灰岩为主,受到雨水冲刷的影响,发生崩塌灾害的风险大。结合现场环境,决定采用定向爆破技术,爆破参数如下:孔洞直径d为40mm,深度L为2m;最小抵抗线W为0.76m;孔间距a、排间距b均为0.6-0.8m。使用2号岩石硝铵与乳化炸药,单位炸药用量Q控制在0.45-0.5kg/m3。
4.2 安全管理措施
爆破治理期间,安全防护措施如下:第一,控制爆破振动波。以《爆破安全规程》为依据[5],最大允许振速取值3.0cm/s,依此计算单次起爆炸药量,并满足安全距离的要求。第二,控制飞石。露天控制爆破最大安全距离为200m,对飞石的控制措施如下:①前排抵抗线超过1m,在安全点进行试爆破;②使用半干黏土填充孔洞;③药包不能置于软弱岩层中;④使用钢丝网、彩条布等,对近体飞石进行防护。第三,控制滚石,措施如下:①科学控制爆破参数,只需岩石开裂即可,后期利用机械设备进行清理;②调整爆破次序和爆破方向,避免滚石面对建筑物;③在坡脚设置土袋,在山坡下挖防护沟槽;④专人指挥爆破过程,避免人员、车辆进入爆破警戒线以内。
结语:
综上所述,崩塌是常见的地质灾害类型,类型主要包括失稳倾倒、过载压裂型、拉裂崩塌型三种。针对崩塌灾害的治疗,遵循因地制宜、防治结合的原则;在安全管理上,应该设置管理机构、明确管理职责,针对危险斜坡发出整治令。文中结合工程案例,介绍了控制爆破技术和安全管理措施,希望为类似治理工程提供经验借鉴。
参考文献:
[1]严尔炳.崩塌地质灾害安全治理方法及措施的研究[J].西部探矿工程,2015,27(10):126-129.
[2]张菊秀,贺根义.吐鲁番市葡萄沟景区崩塌地质灾害形成机制与治理研究[J].西部探矿工程,2015,27(4):137-139.
[3]杨全城,王庆兵,董玉龙等.济南药山崩塌地质灾害治理方法初探[J].山东国土资源,2017,33(2):43-46.
[4]汪竟.山体崩塌地质灾害应急治理的方法和建议[J].中国化工贸易,2017,9(25):26-27.
[5]杨荣,郭永晶.控制爆破技术在地质灾害治理中的应用[J].江西建材,2016,(3):254-254,258.
论文作者:肖福源
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
标签:斜坡论文; 地质灾害论文; 措施论文; 岩石论文; 灾害论文; 安全管理论文; 管理机构论文; 《基层建设》2018年第7期论文;