1、浙江省工程物探勘察院 310005;2、浙江省地球物理地球化学勘查院 310005
摘要:随着我国社会和经济的发展,各种岩土工程的数量也不断增加,岩土工程在社会生活中发挥了重要的作用,与人们的日常生活息息相关,但是在岩土工程中,经常会出现各种地质灾害,这对整个工程都有很大的影响。主要对岩土工程中一些地质灾害的特点、原因和规律进行介绍,然后对生物措施和避让措施等一些常见的防治技术进行深入分析,以便为我国岩土工程的发展提供借鉴,促进整个行业的发展。
关键词:岩土工程;地质灾害;防治技术;有效措施
0 引言
近些年,各种资源的开发和工程建设,使得我国的地质环境受到很大影响,地质灾害的频率和规模也不断增加,这就对工程建设提出更高的要求。我国的地质灾害状况比较严重,灾害的种类很多,突发性比较强,分布也相对分散,对人们的安全产生很大的影响。在岩土工程中,地质灾害对整个工程有极大的影响,需要使用一些防治的技术和有效的措施,降低出现地质灾害的概率,以便促进岩土工程的发展。
1 岩土工程和地质灾害概述
1.1 岩土工程
和地质灾害防治一起构成地质工程学,岩土工程所描述的地质特点更加准确、直观,其本质就是对各种岩土进行加固或者开挖,地质灾害的防治则对可能出现的灾害情况进行预防与处理,其重点放在生态和环境方面,关注利用与开发的合理性。
1.2 地质灾害
主要指因为人为或者自然因素引起环境的破坏状况,如果出现了地质灾害,就会对环境和人们的安全产生很大危害。地质灾害一般都有突发性,产生之前难以预测,即便可以预测,也很难在较短的时间内完全进行预控,借助对地质灾害的成因进行分析可以发现,我国出现的地质灾害主要的原因就是人为因素。近些年,地质灾害引起的经济损失所占比重很大,所以需要做好对其防治的工作,减少或者降低对环境和生态的破坏。
2 岩土工程中地质灾害主要的特点和影响
我国具有独特的地理位置,地质的构造也很复杂,如果出现地质灾害,就会引起毁灭性的影响和破坏。按照相关数据的统计,山体的滑塌和泥石流在国内非常常见,特别是在我国西南和西北地区。根据岩土工程中地质灾害出现的原因,可以分成两种不同的类型。第一,自然因素引起的地质灾害,这种类型的灾害没有受到人类活动的干扰与影响。第二,人为因素引起的灾害。不管是哪种类型的灾害,都在不断增加,从目前的实际情况出发,人为因素引发的地质灾害愈来愈严重,这和人们长时间不合理的活动有关,人们的滥砍滥发和过度开采矿产资源等都对岩土工程带来很大威胁。下面介绍几种岩土工程中主要的地质灾害。
(1)滑坡。主要指斜坡内的岩土,在受到地震、重力和冲刷等作用之后,沿着斜坡的走向而出现的下移情况。一般来说,斜坡的岩土趋向于稳定,如果没有太大作用力,不容易引起滑坡。出现滑坡的原因主要有:地表水的侵蚀和冲刷,降水和地震,河流对坡脚持续的冲刷,坡脚的大面积开挖,过度的采伐和水土流失等。滑坡一般出现在岸坡的地形差比较大或者工程在建设时产生的边坡中,对整个岩土工程有很大的危害。
(2)崩塌。在岩土工程中,一些陡坡内部分岩土可能会受到裂缝的影响,被切割为很多个分割体,因为这些分割体根部比较空虚,因此比较容易被压碎和折断,稳定性很差,在一定的状态下就和母体脱离,然后会不断向下移滑与翻滚,崩塌后的岩土在坡脚部位堆积。出现这一地质灾害的原因主要是:对各种矿产进行过度的开采,岩土工程的开挖和破坏,水库的渗漏,对弃土随意进行堆放,强振动等。
(3)泥石流。这种地质灾害是指在降水的作用下,形成一种特殊的洪流,一般都具有很高的浓度,是固体和液体相混合的流体,具有很强的冲刷力,对下游的建筑和环境产生毁灭性的破坏。这一灾害在现实生活中比较常见,如见图 1。出现泥石流的原因主要是:随意进行施工和开挖,没有对弃土进行合理的堆放,过度的砍伐等。泥石流对人们的生命财产安全有很大的影响,需要引起人们的重视。
(4)地面的变形灾害。这种灾害主要是裂缝、沉降和塌陷的总称,主要发生在城市内。根据统计,国内存在地面变形现象的城市大概为 70 个,有些城市内地面变形非常集中。出现这种灾害的原因主要是:对各种矿产进行过度的开采,岩溶活动比较活跃,过度使用地下水等。
3 岩土工程中地质灾害防治技术分析
3.1 对滑坡进行防治的技术
滑坡在岩土工程的各种地质灾害中非常常见,所以这是岩土工程需要关注的重点。下面对防治滑坡的措施进行详细的介绍。对滑坡现象进行处理时,需要以自身的预防为核心,预防和治理相结合,要对滑坡出现的原因认真地进行分析,使用一些针对性措施防治。借助大量岩土工程的实践研究可以发现,对滑坡进行治理有两种有效措施:第一,对地下水或者地表水等进行严格的控制,以便降低或者消除各种水体对坡体措施的影响。一般来说,如果不考虑人为因素的破坏,水是产生滑坡的主要原因之一。水和滑坡有十分紧密的联系,如果可以使水的影响得到消除,就能够有效防止出现滑坡现象。具体的做法:
①需要控制滑坡区域的外围地表水,防止地表水流进滑坡的区域中,可以在边界的位置修筑一些截水沟,以便截留地表水。
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②可以在滑坡区域中,修筑一些排水沟,以便使这一区域中的地表水得到排出,降低地表水对岩土工程边坡产生的影响。
③,可以使用垂直孔进行排水,支撑盲沟和水平钻孔进行疏干方式,使滑坡范围内地下水得到排出。具体的方法选择可以根据边坡地质特征与水文等条件进行确定。第二,改善边坡岩土的力学强度。可以使用相应技术手段对岩土边坡土体力学的强度进行改善,以便使岩土实际抗滑的能力得到增加,使滑动力得到降低。比较实用且有效的措施有减载削坡和加固边坡等。
以上两种方式从有效性和经济性方面来看,第一种的效果相对较好,因此使用的范围也比较大,具体的方法选择需要按照岩土工程的实际情况确定。
3.2 对泥石流进行防治的技术
在一些很容易出现泥石流的区域,可以使用避绕措施进行防治,如果不能避开可以使用下面技术进行防治:①排导技术。也就是在泥石流可能流过的下游部位修筑一些排导沟,以便在发生泥石流时使其得到改道与分流,进而降低泥石流对下游区域的危害。②拦挡技术。这一技术是在泥石流可能出现的沟道中,修筑一些拦砂坝,这样可以把泥石流内固体砂石等危害比较大的物质得到拦截,可以有效降低泥石流危害的程度。③储淤技术。需要在泥石流下游修建停淤场,以便对泥石流流量进行调节,降低泥石流对下游的建筑产生的冲击和危害。
3.3 对崩塌进行防治的技术
对崩塌现象进行防治,可以使用下面措施进行:护墙、护坡,排水和支档以及拦截等,这些都是传统处理的技术,具体的措施选择需要根据崩塌原因确定。除这些处理技术外,目前还出现了一种新型处理的技术,也就是 SNS 柔性拦石网。这一技术会在落石的能量比较高,且斜坡有很大坡度的情况下,防治的效果非常好,已经在国内各矿山或者水电站等工程建设中广泛使用,而且都取得良好的效果,值得全面推广。
3.4 对地脉变形进行防治的技术
防治的措施主要是两种:①填堵法。这种方法在塌陷的深度比较浅的坑洞中比较合适。在具体进行施工时,首先需要清除坑洞内松软的土体,确保坑洞干净,然后再向这一坑洞内填入块石或者碎石,以便形成一层防滤层,再覆盖一些粘土,最后开展夯实处理。②强夯法。这种方法主要是借助夯锤在土体内产生的冲击力,使土体本身强度不断得到提升。这是一种预防和治理相结合的措施,还可以使用这一方法对出现塌陷之后,松软的回填土进行夯实。
4 岩土工程中地质灾害防治的有效措施
4.1 工程措施
经过对国内现行的岩土工程地质灾害防治相关标准和规范的研究可以发现,国内目前比较流行的地质灾害防治措施主要有:截水和排水工程,遮挡和支护工程,护坡和加固工程,压脚和卸载工程,合理进行躲避等措施。工程措施是岩土工程中使地质灾害出现的概率得到降低的主要手段,但是这些措施还存在一定的适用性,需要根据具体的工程状况进行分析与选择。比如,如果是因为切坡而引起的滑坡,可以使用排出地表水或者在前端进行支档的方法,避免其出现地质灾害;如果是规模很大的滑坡,需要对周围的地质状况进行充分的考虑,对地质进行严格的勘察,然后以此为基础,使用综合防治的措施,以便使防治的效果得到提高,确保边坡的可靠与稳定。
4.2 生物措施
这种措施主要是使用植树造林或者退耕还林等方式对岩土工程中出现的地质灾害进行防治,借助生物性种植,能够使水土的稳定状态得到显著的提高,即便遇到很强的振动或者冲刷,也不会出现滑坡等地质灾害。而且,这一措施还有图 1 泥石流图很好的社会和经济效益,对环境保护也有很大影响,能够确保生态环境的平衡,使某一地区的生态环境得到有效的改善,价值非常大。但是这一措施也有一些缺点和不足,其需要很长时间才可以真正地发挥出应有的作用。所以,在一些容易出现泥石流或者滑坡等地质灾害的地区,需要按照当地的实际状况和经济发展的实际情况,使用封山育林等措施对地质灾害进行防治,做好预防工作,以便使地质灾害出现的概率得到有效的降低。
4.3 避让措施
(1)雨季时期避让的措施。根据可能出现地质灾害的区域或者变形的斜坡,需要按照这一地区实际的状况和气候与天气的特点,适当地使用避让措施。不同城镇都要以地质灾害防治的预案为基础,重新对安全转移的方案进行编制,对地质灾害可能影响的区域内全部人员和资产等进行转移,并将其安置在事先准备好的避难地点,切实保护人们的安全,并确保避难地点足够安全。在进行避让时,还要按照就近原则进行处理,不能舍近求远,需要把人们和资产等安排在最近的避难地点内,以便降低地质灾害的危害,降低成本。
(2)搬迁避让。如果是出现地质灾害的概率非常大或者危害性很高的地区,对地质灾害进行防治所需的费用远远超出搬迁的费用时,就需要按照具体的要求,使用合理的措施进行搬迁避让,以便降低地质灾害的危害,降低人们的损失。在搬迁时还要做好人们的安置工作,确保人们安全,保障人民权益。
5 结语
因此,在对岩土工程进行施工时,需要和具体的施工场地中,实际施工的地形和地质等情况相结合,对整个工程施工可能引起的地质灾害进行详细的了解,并制定出预防的措施和防治方案,尽可能降低工程施工带来的风险,避开可能出现的地质灾害。对可能出现地质灾害的岩土工程建设,需要在施工时注意对地质灾害进行防治的措施,如果治理的过程没有严格受到验收,或者工程验收的结果和相关的标准和规范有很大差距,相关工程施工也无法正常进行,还会引起重大工程事故。所以需要对岩土工程中地质灾害的防治进行关注,不断对防治技术和措施进行改进与完善,借助各种现代化手段,不断开发出新的方法和技术,进而使地质灾害的危害得到降低。
参考文献:
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[3]程勇, 鲁明明. 浅谈岩土工程地质灾害防治技术及措施[J].城市建设理论研究:电子版, 2015(10):77- 78.
论文作者:石丽珍1,吴建义2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第4期
论文发表时间:2017/7/6
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