巖土工程地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)及措施
時間:2022-03-11 02:45:59
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摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展和工程的發(fā)展,地質(zhì)災(zāi)害已對我國的地質(zhì)環(huán)境造成嚴重影響,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率和程度在不斷增加。為了更好地預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,我們將采取有效的地質(zhì)災(zāi)害管理措施,確保日常生活和人身安全。本文論述了巖土地質(zhì)災(zāi)害的特點、風險及防治措施。
關(guān)鍵詞:巖土工程;地質(zhì)災(zāi)害;防治技術(shù);防治措施
巖土工程是歐美國家在1950年代和1960年代引入的一種新的土木工程技術(shù)系統(tǒng)。隨著巖土工程的反應(yīng)和發(fā)展,現(xiàn)代土木工程的建設(shè)水平已大大提高。但是,在巖土工程中,地質(zhì)災(zāi)害會對巖土工程造成巨大的破壞。因此,為了保證巖土工程的質(zhì)量和性能,必須對巖土工程中的地質(zhì)災(zāi)害防治給予應(yīng)有的重視。結(jié)合工程實踐,采取科學(xué)合理的措施,提高巖土工程安全性。根據(jù)地質(zhì)基礎(chǔ)災(zāi)害的特點和危害,分析了地質(zhì)災(zāi)害的防治技術(shù)和措施,并對防治措施進行了詳細闡述,從而對今后我國巖土災(zāi)害防治起到一定的借鑒作用。
一、巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)涵
地質(zhì)工程學(xué)是研究和解決與地質(zhì)相關(guān)的技術(shù)問題的科學(xué),從規(guī)劃到完成再到項目運營。地質(zhì)機構(gòu)乃至地球環(huán)境治理也是巖土工程系統(tǒng)的一部分,它包括巖土工程和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防與控制工程,但后者更能反映其特征。巖土工程是指機械工程中對巖石和土壤的開挖和加固。地質(zhì)災(zāi)害是指自然因素或人類活動對人類生命財產(chǎn)造成的損害,這是一種嚴重破壞環(huán)境和人類生存發(fā)展資源的地質(zhì)現(xiàn)象。地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和控制旨在預(yù)防和預(yù)防由自然或人類活動引起的有害地質(zhì)現(xiàn)象。在我國,據(jù)資料顯示,近年來地質(zhì)災(zāi)害大多是人為因素造成的,地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失約占全部自然災(zāi)害的1/5。因此,人類應(yīng)該減少危害生態(tài)環(huán)境的行為并及時采取預(yù)防措施是減少損失的最重要方法。
二、中國地質(zhì)災(zāi)害的特點與危害
中國是一個地理位置獨特的國家。西部是世界最高的青藏高原,東部是太平洋,南部是世界上最大的構(gòu)造帶與特提斯構(gòu)造帶的交匯點。此外,由于中國經(jīng)濟落后,人口多,可持續(xù)性差,災(zāi)害十分普遍,強度高,頻率高,影響大,損耗大。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生將嚴重破壞水資源、自然資源、旅游資源和生態(tài)資源,給經(jīng)濟造成了巨大的損失。地質(zhì)災(zāi)害可分為兩類:第一類主要是自然因素引起的,第二類主要是人為因素引起的。第一個問題涉及環(huán)境問題;這是地質(zhì)自然災(zāi)害。由于人類歷史的演變,這些災(zāi)難是不可避免的。二是人為地質(zhì)災(zāi)害為主。它們被稱為第二類環(huán)境問題,是人為地質(zhì)災(zāi)害的一部分。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,這些災(zāi)難往往會增加,我國地質(zhì)災(zāi)害所占比例超過50%。地質(zhì)災(zāi)害的主要原因是人類的行為,特別是能源資源的不合理開發(fā)。(一)滑坡。滑坡是指在一定的重力作用下,沿著某一薄弱面地帶,受自然侵蝕的自然現(xiàn)象,像河流侵蝕、地下水活動、雨水侵蝕、地震等,斜坡上的土壤或巖石會從斜坡上滑下。滑坡原因如下:1)地震;2)降雨和雪融化;3)地表水侵蝕;4)河流和其他地表水在斜坡處的持續(xù)侵蝕;(5)邊坡層開挖;(6)蓄水排水?;路乐未胧悍乐位?,必須做到早發(fā)現(xiàn),盡早了解情況,綜合治理以及力爭治標不留后顧之憂。結(jié)合邊坡失穩(wěn)因素和滑坡形成的內(nèi)外條帶,可從以下兩個方面采取滑坡防治措施:(1)滑坡的發(fā)生通常與水的影響密切相關(guān),為了消除和減少地表水和地下水的危害。因此,特別重要的是消除和減少斜坡水造成的損害,其目的是降低孔隙水壓力和流體動壓。具體措施如下:為防止周邊地表水進入滑坡區(qū),可在滑坡邊界處開挖溝渠。在滑坡區(qū)域,可以在斜坡表面上形成排水溝。頂層可以用磚石或人工植被覆蓋,以防止地表水泄漏。它還可以在巖石表面上懸掛網(wǎng),以保護斜坡。(2)提高山坡巖土的強度,減少打滑力。常用的措施有:減少吊掛,減輕負荷,減少斜坡高度或斜坡角度以提高斜坡穩(wěn)定性。常用的方法包括:建造擋土墻,阻擋其他不穩(wěn)定的巖體;將鋼筋樁用作防滑樁支撐;適合破碎巖石邊坡的弱表面結(jié)構(gòu)加固;SNS邊坡防護技術(shù)。(二)崩塌。在陡坡上,由于根本性的低效、破碎或地面濕滑、失去穩(wěn)定性、地質(zhì)現(xiàn)象、突然脫離母體、堆積在坡腳(或沖溝)坍塌而形成的崩塌和垂直裂縫。崩塌的原因有:(1)礦產(chǎn)資源開采;(2)公路建設(shè)開挖;(3)水庫、渠道供水;(3)礦產(chǎn)資源開采;(4)廢渣填筑;(5)強烈振動。主要的防治措施如下:(1)遮擋:對滑塊的上坡。這種方法一般用于預(yù)防和控制中小型崩塌,在鐵路建設(shè)中經(jīng)常使用。(2)攔截:只有在雨季才有落石、局部剝落和輕微崩塌,可以在坡腳或半邊坡結(jié)構(gòu)處進行邊坡布置;修建石墻阻止落石,這些措施在鐵路工程中也經(jīng)常采用。(3)擋土墻:在大型巖石、突出或不穩(wěn)定的巖石中,修建支護、擋土墻或廢鋼軌支護。(4)欄桿及護岸:部分邊坡易風化剝落,施工欄桿防護及水泥邊坡等,可采用一般邊坡。(5)裂縫、接縫和孔洞可以用碎屑填充,空隙也可以用碎屑水泥填充,可以防止裂縫和孔洞的進一步發(fā)展。(三)泥石流。泥石流是由于降水(暴雨、冰川融雪水)發(fā)生在山谷或山坡的特殊急流中,在地勢陡峭的地區(qū)更容易發(fā)生。泥石流可能與巖石碎片混合,造成嚴重后果。造成泥石流的原因有:(1)不合理的挖掘;(2)不合理的傾倒土壤、礦渣和巖石;(3)森林砍伐和復(fù)墾。防止泥石流的措施:根據(jù)廢物流的發(fā)生規(guī)律和活動強度,綜合規(guī)劃,結(jié)合技術(shù)措施和生物措施,嚴格落實水土流失控制,最大限度地減少人類活動對植被和水土流失的破壞。(四)地面變形。地面變形包括地面沉降,地面塌陷和裂縫。我國城市中地面沉降的三個原因:一是礦產(chǎn)資源引起的地下開采沉陷量不合理;二是地表巖溶活動引起的地面沉降;三是大量地下水開采引起的地面沉降。地面沉降是由自然或人為因素引起的一種動態(tài)地質(zhì)現(xiàn)象。地面塌陷規(guī)律為:(1)巖溶發(fā)育強烈的可溶巖分布區(qū)或巖溶巖與不溶巖接觸區(qū);(2)巖層劇烈震動的斷層帶;(3)松散。蓋層較薄,主要由砂巖組成,底部粘性層缺失或很?。ㄒ话阈∮?-2m);(4)有潛水和巖溶水兩個含水層分布帶;(5)在巖石表面起伏頻繁的基底區(qū),受排水影響大,巖石下沉到地下水位;(6)地下水位埋藏較淺的低洼地區(qū)。(五)地面沉降。由于地下資源的不斷開發(fā),特別是各種石油資源和礦產(chǎn)資源的開發(fā),造成大量地下洞室。此外,地下城市和地鐵的建設(shè)也導(dǎo)致脆弱土層變得更加脆弱,最終導(dǎo)致地面塌陷。因此,地下水的補給率滯后于利用率,導(dǎo)致地下水出現(xiàn)許多空洞。如果不及時發(fā)現(xiàn),將導(dǎo)致地面沉降。在地面沉降防治中,必須重視工程建設(shè)過程中的地下支護。只有支護工作到位,才能在一定程度上應(yīng)用,防止地面沉降的發(fā)生。對于原地下洞室的填筑工作,避免地面沉降的發(fā)生威脅到人民的生命財產(chǎn)安全。對地下水過度開采造成的空洞,可在靠近地面的位置進行充填。同時,要高度重視,做好地質(zhì)災(zāi)害防治預(yù)案,確保問題在最短時間內(nèi)得到解決。(六)為地質(zhì)災(zāi)害風險分析。地質(zhì)災(zāi)害期間人類活動的加劇或加速造成的損失遠遠大于一般地質(zhì)災(zāi)害造成的損失。土地資源開發(fā)和鐵路、公路的開挖建設(shè),一般來說,會加劇水土流失、土壤退化、巖石破碎、泥石流、荒漠化等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,也可能導(dǎo)致水土流失、滑坡、洪澇災(zāi)害,人為的因素也能引起滑坡和巖溶塌陷之類的災(zāi)難。誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害具有以下特點:一是在自然地質(zhì)發(fā)展和氣候變化過程中,巖體長期穩(wěn)定直至不穩(wěn)定。自然演化時間大大加速了巖土巖性的變化,導(dǎo)致重大災(zāi)害。其次,地質(zhì)自然災(zāi)害的發(fā)生受一般重大事件的影響,并受到一定的限制。在人為因素的激勵下,其危害更為嚴重。例如,由于森林資源的破壞和大規(guī)模發(fā)掘,導(dǎo)致區(qū)域環(huán)境的惡化,導(dǎo)致區(qū)域干旱和洪水,甚至是全球荒漠化。地質(zhì)災(zāi)害也影響全球變暖;第三是災(zāi)難性損失巨大。此外,地震也是地質(zhì)災(zāi)害對人類破壞的結(jié)果。經(jīng)濟發(fā)展的發(fā)展,每年人為地質(zhì)災(zāi)害造成的損失估計約為500億元。地質(zhì)災(zāi)害的風險是地質(zhì)災(zāi)害的幾百到一百倍。每年,洪災(zāi)造成的損失超過2000億元,死亡1432人。
三、巖土工程地質(zhì)災(zāi)害防治有效措施
(一)工程措施。依據(jù)現(xiàn)行地方災(zāi)害防治工程相關(guān)規(guī)范,我國目前的工程預(yù)防和控制地質(zhì)災(zāi)害措施高于主要有排水和攔截,支護和擋土墻技術(shù),加固和護坡技術(shù)。工程措施是減少地質(zhì)災(zāi)害可能性的重要手段,但也有一定的適用條件。如路塹邊坡滑坡、地表排水、前緣支路等方法進行防災(zāi),對于滑坡規(guī)模較大的邊坡,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報告采取綜合防治措施,提高治理效果,確保邊坡穩(wěn)定可靠。(二)生物措施。主要生物措施是有效防治造林、退耕還林等預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害。通過種植,可以大大提高水土的穩(wěn)定性,即使在強烈的侵蝕和震動下也不會發(fā)生滑坡等災(zāi)害。此外,該地區(qū)的環(huán)境還能得到很好的改善,并持續(xù)對環(huán)境起到良好的保護作用。在泥石流災(zāi)害易發(fā)地區(qū),要根據(jù)實際地區(qū)和國際經(jīng)濟條件,采取植樹造林等防災(zāi)減災(zāi)措施。(三)規(guī)避措施。所謂避讓措施,就是在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前做好充分的應(yīng)急準備,制定合理的民防預(yù)案,解決與地質(zhì)災(zāi)害的沖突,減少地質(zhì)災(zāi)害造成的損失,主要采取以下措施:1)避雨措施是工作重點。在避讓過程中,要注意雨天造成的災(zāi)害,采取必要的預(yù)防措施,減少巖土地質(zhì)災(zāi)害造成的損害。在采取預(yù)防措施的過程中,應(yīng)盡量采取安全轉(zhuǎn)移,使雨天災(zāi)害的防治工作更快、更有效。2)應(yīng)采取搬遷措施,避免發(fā)生一些較大的地質(zhì)災(zāi)害。在這一過程中,政府將提供資金用于當?shù)鼐用駷?zāi)害的發(fā)生,從而最大限度地減少安全隱患。避讓措施需要大量的物力和人力投入,需要拆除原有房屋,修建新的房屋。(四)加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)。防止發(fā)生自然條件,土壤,植被和其他自然原因引起的巖土災(zāi)害。因此,針對生態(tài)環(huán)境變化的生態(tài)防治方法可以有效減少巖土工程災(zāi)害的發(fā)生。這些措施主要是通過植樹來保護斜坡,改善土壤質(zhì)量是減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率的重要途徑。生態(tài)防治方法不僅作用很大,而且投資少,降低經(jīng)濟成本。地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)主要是由于生態(tài)環(huán)境的破壞和自然修復(fù)能力差,其他工程的建設(shè)將進一步加劇對自然的破壞。因此,加強生態(tài)防治是一種長期有效的經(jīng)濟,經(jīng)濟和實用的方法。
四、結(jié)束語
巖土工程是根據(jù)工程實際情況、施工現(xiàn)場情況、場地地質(zhì)、地形等信息,能夠?qū)崟r了解的聯(lián)合技術(shù)項目。確定優(yōu)化設(shè)計,控制施工過程中的風險,對地質(zhì)災(zāi)害的影響要控制在最低限度。目前,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率和影響范圍不斷增大,需要根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的具體內(nèi)容和防治措施,采取相應(yīng)的防治技術(shù),通過多種方式與防護相結(jié)合,工程順利進行。另外,整個過程要求我們了解施工環(huán)境進行實時監(jiān)測和分析,通過技術(shù)和各種措施將地質(zhì)災(zāi)害對工程的影響降到最低。
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作者:曹際妹 單位:山東泰信巖土工程有限公司