时间:2023-06-30 15:45:23
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇地质灾害的预防措施,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
中图分类号:TN99 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0134-02
在我国社会技术不断进步的过程中,人类对于工程施工建设活动以及各种资源开发等工程活动力度不断扩大,为我国的地质带来了极大的危害,同时造成严重的后果,而地质灾害的频率不断的上升,对此,该文就针对岩土工程中地质灾害的特征、地质危害以及地质灾害的防治工程的预防措施进行详细的阐述说明。
1 地质灾害的相应预防措施
1.1 地质灾害工程的实践措施
(1)避让的措施,其一是搬迁避让的措施,对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,以及防治的费用超过搬迁费用,或者建房仍然受地质灾害威胁的,应该采用搬迁避让的措施;其二是雨天的避让措施,针对地质灾害隐患点和变形斜坡,应该采取的措施是雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户要作出转移地点安排。应根据就近原则,把受灾害的者转移到安全地带。
(2)工程防范的措施,地质灾害工程预防措施是预防地质灾害中重要的构成部分,在地质灾害工程预防的措施应该适应方式和条件,绝大部分工程切坡导致的小型土质发生滑坡的现象,应该选用削方减载护坡、前缘支挡或者后缘的地表排水等工程的措施,是相对适应的,针对中型的滑坡,应对地质灾害区进行仔细的勘察和监测。
(3)生物防范措施,生物防范具有的特点是投资小、应用范围广泛,在一定程度上可以促进自然生态平衡,措施主要指的是种植护坡、植树造林以及合理的耕牧。按照调查地区地质灾害中存在的特点以及自然经济条件,地面塌陷区、泥石流区及水土流失严重地区应该采取的措施是退耕还林和封山育林等预防地质灾害的措施,进一步降低地质灾害的产生和造成经济损失的影响。改进自然生态环境条件,已经长时间可以实行防治作用等一系列特点,并需要一定长期才可以发挥出有效的作用。
1.2 充分的做好地质灾害防范工程设计
地质灾害防范措施设计,一定要按照滑坡、崩塌以及不稳定性的斜坡的运动模式、成因机制以及防范措施的目标制定。
(1)要按照地质灾害的发生程度和预防措施明确预防措施的工程量和强度;
(2)要按照导致地质灾害原因确定主要的预防措施的方法。
1.3 地质灾害预防主要的预防措施
按照地质灾害防范工程中相关的规范资料研究分析,我国预防地质灾害工程主要的种类有:支挡工程、排水截水工程、护坡工程、加固工程、压脚工程以及减载工程等,针对地质灾害防范工程采取的措施如表1。
2 地质灾害和岩土工程的内涵
地质灾害主要指的是由于人为的生产活动和自然灾害造成人们生命安全和财产安全受到破坏,并且是人类发展和生存资源和环境发生重大破坏的地质灾害现象。相关条例中规定,地质灾害主要包括滑坡、泥石流、地裂缝、山体崩塌、地面塌陷以及地面沉降等灾害。人类起源于自然,但是又高于自然,人类在产生到现在就一直改造和利用自然环境。从原始社会中人类利用天然洞穴不断的学会挖土建筑房屋,直到今日,人类已经可以将建筑高楼大厦、巨塔以及高坝等。在这样过程当中,因为地质地基处理的需求,不断的形成了一门新兴的学科技术是岩土工程。岩土工程施工技术是基于工程安全、工程地基改良发展而形成的,但是存在一定的缺点。例如:缺乏降低地质灾害的思想观念、缺乏环境保护的意识,但是总而言之可以说是缺乏一定的地质灾害保护的概念。
从岩土工程施工观点为根本出发点,从中会出现大量尚未牢固的工程边坡和工程地基,从而造成了岩土层更大的灾害。例如:水电站,矿山等当面的灾害。
3 地质灾害特征以及危害
地质灾害主要分为两种类型:(1)主要是由人类的生产和生活产生的地质灾害,被称之为第二类环境问题,并属于人为的地质环境灾害;(2)由自然环境因素造成地质环境问题,还可以称之为第一环境问题,属于自然地质环境问题;而这些灾害不以人的历史所所转移。在这些灾害中,随着人们对自然环境的不善待,造成了如今很多的灾害,特别是人类不合理的挖掘能源造成的。地质灾害的发生造成公路、铁路、水坝、航运、通信以及堤坝等工程受到破坏,并导致水资源、土地资源、旅游资源、矿产资源以及生态资源环境受到严重的破坏。由于我国地理位置具有一定的特殊性,地球生态环境变化多样,地质构造相对复杂,加上人口资源众多的农业生产大国,但是存在着一定的问题,承载能力弱、经济条件落后等问题。
这一系列的问题最后形成了地质灾害分布广、强度大、种类多、频率高、经济损失严重以及影响面宽等格局。根据相关资料研究表明,滑坡、崩塌、地面沉降,地面塌陷、泥石流、地裂缝等灾害种类。其中滑坡、泥石流和崩塌在我国国土的一半,西北和西南地区最严重。
3.1 地面的塌陷
(1)地面变形主要包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。造成中国城镇地面塌陷原因有:①大量抽取地下水引起地面下沉;②表面岩溶活动引起的塌陷;③不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷。
(2)地面塌陷发生的规律:①是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;②是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。
3.2 滑坡
造成滑坡的原因是:地震、融雪、降雨、地表水浸泡、冲刷、蓄水排水、乱砍乱伐以及大量堆填造成的。滑坡主要是指斜坡上的岩体和土体受到地下水活动、河流冲刷、人工切坡以及地震等因素的影响,沿着一定的软弱带或者是软弱面,分散式或者是整体式的顺坡向下滑动的一种自然现象。滑坡发生的规律:在岩土工程地质构造地带中,例如地震带和断裂带;地带一般情况是多发地区和易发地区,江河湖泊等地带、地形高并且差的峡谷地带,山区公路、铁路、工程施工建筑物边坡等;土层分布区、易滑坡地区以及暴雨多发地带等异常的强降雨的地区等。
3.3 泥石流
造成泥石流产生的原因是:不合理的弃渣、弃土、弃石;不合理的乱砍乱伐。泥石流主要是一种高浓度液体和固体的混合沙砾。并且降水产生在上坡或者是沟谷中的形成的大量的砂石、泥沙等固体物质的一种特殊性质的洪荒流。
3.4 崩塌
造成崩塌主要产生的原因是:挖掘矿产中的资源、工程道路施工进行边坡挖掘、渠道渗漏以及水库蓄水、强烈的振动以及废弃土堆积。陡坡上被直立的岩土体,由于跟部是空的,局部移动滑落和折断压碎,失去一定的稳定性,脱离母体向下的翻滚、倾倒、堆积在沟谷或者是坡脚的地质中产生的现象被称之为崩塌。
4 结语
根据以上的论述,地质灾害发生频率和形成在不断增加。我们有必要进行探讨和研究对其有效的防范措施和技术,从而确保生命安全、财产安全以及岩土工程的顺利开展。在岩土工程中的地质灾害是一项非常重要的组成部分,我们要力求将地质灾害的预防工作使其不断的提升。
参考文献
[1] 李峰,娄方旭.论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施[J].今日科苑,2010(12).
[2] 王克峰,胡旭峰.浅述岩土工程地质灾害防治技术与应用[J].中国新技术新产品,2012(5).
中图分类号:P694
一、地质灾害的防治技术
1.1滑坡的防治技术
(1)排水技术的应用,我们需要坚持优先治水的工作理念。在防治的工作中,全面应用取截水沟截断的保护措施。主要是用水的冲击力对滑坡体的周围环境和地表水进行冲刷。对于滑坡体周围以及滑坡体区域内的大气降水进入滑坡体的地下水,我们可以利用排水方式排水和治水。
(2)削方减载。削方减载的治理针对于条件适宜的环境下。通过工程实践表面,符合滑坡削坡减载的条件如下: 推移式滑坡; 滑坡体中后部地表没有重要的建筑物和障碍物; 弃渣堆积场也存在一定的安全隐患[2]。
(3)坡脚回填反压技术的应用,在滑坡防治的中期阶段,需要综合考虑岩土体发挥反压的作用。在滑坡中前部没有重要的交通道路和基础设备、建筑物和障碍物、地形宽坦、获取岩土填料比较快捷的前提条件下。首先可以用坡脚回填反压的技术进行治理,假如治理的条件都非常充分,可以同时开展回填反压应与滑坡削坡减载方案,保证回填反压土体的稳定是提高工程质量的有效前提。
1.2泥石流的防治技术
(1)选择合适的位置。全面考察地形、水文和工程地质等条件,排土场必须避开断层、破碎带、软弱基底等不良地质,其上游不应有大面积的水流,下游要远离采矿场、工业场地、居民点、铁路、道路等设施。
(2)做好排弃计划。将排土场分区,分别堆放不同构造性质的岩土,用排岩机械及时整理排卸平台,防止岩土分层现象; 排岩时,将土方堆砌在内侧,将石方堆砌在外侧,这样利于水的渗透; 严格控制排岩强度和速度,防止因基底土层超载而导致边坡失稳。
(3)排水挡水措施。①地表水处理措施,沿排弃场上方设置排水沟,使上游的水流入排水沟; 将排弃场平台设计成反向的坡,使平台上的雨水流入排水沟; 定期或者长期监测排土场排水设施的情况,如有积水或者平台下沉等情况应及时处理; ②地下水处理措施,应采取疏干导流或地下帷幕截流措施。同时挖筑汇水沟,并以较坚硬的大块岩充填,把地下水引向排土场外流入河流。另外,为防止降水的危害,平台可选用采场玻璃黏土做防渗材料,沿坡面堆放,用推土机推平碾压后进行地表绿化。
1.3崩塌的防治技术
对于崩塌的防治可采取以下措施:拦截、支挡、排水以及护坡护墙等等。这些都属于传统的处理技术。具体措施的选择可按照崩塌的原因来进行确定。除了这些传统的技术之外,目前还有一种新型技术,即SNS柔性拦石网,该技术在落石能量较高并且斜坡坡度较陡的条件下防治效果较好,已被广泛应用于我国各大矿山和水电站等施工过程中,并且都取得了显著的成效,是一种值得推广应用的技术[3]。
1.4地表变形的防治技术
(1)倾倒滑移变形区域治理。对于倾倒滑移变形区域,为防止滑坡及岩体大变形,采用锚杆、抗滑桩和疏干排水工程以减缓边坡滑移变形,控制边坡地下水位
(2)沉陷滑移变形区域治理。沉陷滑移变形区域分断裂带区域和断裂带边缘区域。为防止陷落、倒塌,减缓不均匀变形,对断裂带区域的岩体或地基采取断裂带充填注浆,地面硬化等处理措施。对断裂带边缘区域的岩体或地基进行堵水帷幕注浆、空化裂隙注浆措施,对地基进行地下混合桩连续墙处理,对建筑物结构进行加固和纠偏处理。总体规划是对具备条件的建筑物迁移,不新建设施。
(3)沉陷迁移变形区域治理。对沉陷迁移变形区域,为防止不均匀沉降,对地基进行第四系充填注浆。对东锅炉区域探测结果表明,该区域地下发育有空化裂隙,空化以松散为主、部分为含水裂隙,一般深度 3 ~ 8 m,发育在浅部第四系层位。在地震二分量法探测的基础上,对空化点位实施充填注浆工程。
二、我国地质灾害的防治措施
2.1提高灾害的监测与预警
提高对于地质监测和预警是防治灾害的重要举措。为此有关部门可以组织乡镇的政府机关成立一个地质灾害防灾减灾委员会,对于灾情的频发地点,聘请有关专家,学者进行论证,对于不适合居住,造成严重的威胁和危害的人口聚居区进行搬迁工作。当地的政府部门也可以和气象部门加强沟通,及时地了解天气变化,并用最为有效的通讯设施,告诫隐患点周围的居民做好防范工作。在灾情降临前,准备好必要的应对突发状况应急措施。灾情发生后,积极和救援队伍配合,保持救援消息的畅通。灾情得到有效的处理后,还要广泛的收集有关于此次灾情的数据和资料,建立地质灾情的实时反馈系统和数据库,进一步的提高地质灾情的预报和检测水平。
2.2健全灾害的防治软体系
在法律层面上,我们要对于乡镇的灾害的防治进行一个统筹的规划,把灾情的防治纳入到法律的范围之内,对于那些无视工作人员的阻挠,仍然继续从事有关使险情进一步恶化的行为,如乱砍滥伐,进行严厉的惩处。在城镇的规划上,把对于灾情的评估纳入到规划的内容中去。在建设施工前,充分地考虑到当地的地势走向特点,合理地进行布局; 在周围城镇规模的划分上,进行科学的论证,避免无限制的,超过当地的生态许可的扩张。在土地的划分上,要给灾情的爆发预留出防灾专用土地,并配备好基础的抗灾救灾物资[1]。
2.3加大防治的科技投入力度
在现代化的地质灾害的防治中,我们一定要加大科技的投入力度,充分应用现代化的技术比如卫星遥感,地理信息系统( GIS) 等建立乡镇所处的地质环境与地质灾害的监测体系,根据科学分析的结果来合理地对居民的居住环境进行改造,在改造的过程中,以调整为主,迁移为辅。必要时,还可以应用该GIS 技术对于灾害过程中的各种数据进行分析和储存,以便日后及时的调整,更好更快的建立救灾决策。其次,遥感 RS 技术也不应该得到忽视。通过遥感技术,我们可以分析到那些我们不可能接触到的山体地质深处的信息。在不接触的前提下就能够完成对于信息的提取工作,进而方便地进行计算机建模,模拟山体条件,预测可能发生的灾情。另外,GIS 和遥感技术两者之间还可以结合起来。利用前者的储存上的优势,后者探测到的结果可以安全的存放在前者中,方便归纳,分析和总结。
2.4提高现有地貌的遵循度
如今,随着城镇建设步伐的加快,在向外扩张的过程中,难免要经过一些山区,这时挖山通常成为了常见的做法。于是便造成了山体生态系统,水资源的破坏,植被大量遭到砍伐,这在某种程度上进一步加剧了地质灾情的形势[4]。故而,我们应该极大的避免这种行为的发生。在进行乡镇前期建设的规划时,我们要强化原有的山区与乡镇共有的格局,保护乡镇扩张中所涉及的山体,以及伴山而流的水体。避免以牺牲原有的地形地貌为代价而换取经济发展的行为发生。在尊重原有的地形地貌中,尤以要注意交通线路建设中的布局,交通线路的选取要遵循着有利于环境保护和生态平衡的思想。交通路线的主干道两侧要根据地质灾害的发生程度设置宽度不同的绿色防护带。
三、结语
在长期的地质灾害治理过程中,需要根据总结地质灾害的防治原则,采取及时有效的地质灾害预防措施,使治理方案的实施更加具有时效性和安全性。参与国家防灾减难的工作人员应该具有系统的专业知识、积累多年的防治工作经验,希望地质灾害的防治工作可以引起社会的广泛关注,同时促进我国防灾减灾事业的发展。
【参考文献】
0.引言
近些年来,我国重大地质灾害明显上升的趋势,其种类多、分布广、影响大、造成的损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。而由于矿山的地质灾害大都在深部发生,其勘查多采用遥感信息技术与物理勘查方法。
1.矿山地质灾害的勘查方法
1.1地球信息技术综合方法
目前的信息技术主要是利用遥感集合“3S”技术,及时掌握地质灾害可能的分布.发生地点与区域。如利用全球卫星定位系统对地质灾害发生的高危点位精确定位,并利用遥感卫星进行叠加分析,预测灾变发生趋势。
1.2地球物理勘查方法
主要指应用物理手段,探测岩土圈层相关信息,确定采空区、断层位移、磁场变化等可能的灾害伴发信息,对地质灾害进行提前分析与预测。地球物理勘查矿山地质灾害的方法主要包括高密度电阻率法、视电阻率法、瞬变电磁法、浅层地震法等。这些方法是预测潜在矿山地质灾害重要技术手段。
1.3环境化学勘测方法
在矿山地质灾害预防过程中,人们也常常使用地球化学勘查方法。例如对矿区环境污染的监测,化学探测方法具有不可替代的优势。这种方法的应用能够有效确定污染因素、预测污染趋势、追溯污染源、划分污染区,为污染治理方案的制定提供重要的科学依据和技术支持。
2.矿山地质灾害的主要类型
矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类:
2.1岩土体变形灾害
(1)矿山地面和采空区塌陷地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源.建筑物,毁坏道路.水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。(2)采矿场边坡失稳.滑坡与岩崩主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。(3)坑内岩爆坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。(4)采矿诱发地震因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。
2.2地下水位改变引起的灾害
(1)矿坑突水涌水这是最常见的矿山灾害,突发性强.规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹.人员伤亡灾难。(2)坑内溃沙涌泥这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。(3)环境污染环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。
2.3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。
3.矿山地质灾害的防治措施
根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区.次重点防治区和一般防治区。
3.1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。(5)作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。(6)设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。
3.2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。
3.3地质环境恢复方案及措施
为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土.植草种树。
4.结语
矿山地质灾害类型多,引发因素多样,不同类型的矿山地质灾害有着不同的形成机制和表现形式。针对不同矿区的地质环境特点,我们应该选择适当的矿山开采方案,并进行积极的地质灾害勘查方法,做到将灾害消灭在萌芽期。综观当前对矿山地质灾害类型.勘查技术方法和预防措施,查明矿山地质灾害特征,预测灾害体的发展变化,提出防治措施,为矿山防灾减灾提出合理建议。
参考文献
中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:
引言
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。我国幅员辽阔,国土面积广大,孕育地质灾害的自然地质环境条件复杂多变,自然变异强烈,不同地区人类工程活动的性质和强度也各不相同,因此所形成的地质灾害的类型、发育强度及危害大小也差异甚大,已成为世界上地质灾害多发的国家之一。我国灾害种类多、灾情严重、分布面积广。
一、概念
地质灾害是指由于地质作用和人为作用的单项因素或综合因素,使地质环境产生突发的或累进的破坏,并造成人类生命、财产损失的现象或事件。
地质灾害可分为狭义和广义两种。狭义上地质灾害为地震、火山、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、海水入侵、特殊土类灾害等十几种。广义上主要包括狭义地质灾害在内的三十余种灾害。一般我们讲的地质灾害主要是狭义上的地质灾害。地质灾害防治工程学是基于地质工程学,以地质、地质环境和社会科学作为研究对象的特殊工程。它是区域调查、重点地质灾害勘察、监测、防治工程可行性研究、设计、施工、监理与管理的一个反馈体系。
二、我国地质灾害的特点
1、地质灾害频发的主要原因。近几年来,我国的地质灾害频发,大致原因是因为全球气候变化加剧,局面极端气象异常;地球进入地壳活动频繁期,造成地质变化剧烈;另外,人类对自然界资源的不正确开采与使用,对生态环境的破坏也是造成我国地质灾害频发的主要原因。
2、地质灾害的特点。从近几年的灾害发生情况来看,我国的地质灾害有三大特点:隐蔽性、突发性、破坏性。在地质灾害发生之前,人们往往感觉不到灾害发生的先兆,而后地质灾害突然发生,使人们措手不及,大量地毁坏建筑物、农田、工厂、公路等,造成严重的人员伤亡,这些特点都使我国的地质防治工作难上加难,同时说明我国的地质防治工作迫在眉睫。
三、地灾治理对策
在人类对地质损伤和地质灾害认识的基础上,通过对造成地质损伤的因素的经常性控制以减少灾害发生或者采取措施使地质损伤减少到不致发生地质灾害的程度,这个过程叫灾害治理。由于地质灾害的发生会对人民的生命财产造成巨大的损失,在实际治理工作中就应该采取措施避免这种损失或者把损失降到最低的程度。在相当长的一段时间内,人类对地质损伤的认识是微乎其微,对地质灾害的认识又往往局限于天灾人祸的范围之内——视之为“洪水猛兽”,表现为在地质灾害面前的束手无策,对地质灾害的治理更是处于自发的状态。直到自然科学发展到一定的程度,在人与自然相互影响的过程中人逐渐占据主导的位置,人类对地质灾害治理才赋予了自觉的内容。
3.1泥石流
3.1.1基础建设对泥石流形成条件的影响
基础建设对泥石流形成条件的影响主要有以下几个方面:(1)产生并加速松散固体物质的积累,露天开挖及坑采剥离山体速度较快,产生大量废土,是泥石流源地的主要形成原因,另外基础修筑公路破坏山坡植被,产生大量弃土,基础选矿排出的废渣也是泥石流物质来源。(2)增大了水体补给量。基础建设中植被遭严重破坏,改变了地面结构,调节雨水的能力显著降低,汇流时间缩短,洪峰流量和洪水总量增大,暴发泥石流的可能性也增大;废石、弃土堵沟成湖,蓄积了大量的水体。(3)基础建设改变了地形条件,增强动力条件。大量的废石、弃土堆放使山坡变陡,地面高差增大,从而加强了侵蚀能力;大量废石、弃土压缩沟床,增大流深和流速,也就增强了流体的动能和冲刷力,废石堆放减少了过流断面,使流体受压缩,流速增大,侧蚀和下蚀能力加强。
3.1.2泥石流的治理措施
治理措施包括工程措施和生物措施:
(1)工程措施的治理目的是减少灾害的发生频度,降低灾害的危害程度。一般是拦挡、排导和支护措施。对物质来源即上游的废石、弃土松散体进行拦挡,阻拦了泥石流的物质来源。修建拦挡坝或谷坊,同时,布置合理的排水措施,使土水分离。中下游进行排导,疏通沟道,防止沿途淤积漫流,冲毁田地,对沿途沟道边坡进行支护,防止塌方和道路毁坏。合适的地点修建速流通道,加速泥石流的排导。
(2)生物措施:生物措施的治理主要目的一是治理水土流失;二是美化环境。
(3)生物措施和工程措施相结合:通过二者相结合,以达到减少或消除泥石流发生因素。
3.2岩体崩塌、滚石
当地面上开挖后,开挖区边沿的山体高陡,岩体结理部分破坏,在自身重力和其上覆岩层的压力作用下,产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该层岩层的抗拉强度极限时,直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落。接着是上覆岩层相继向下弯曲、移动,进而发生断裂和离层。随着自然的侵蚀,日晒雨刷、岩溶,风化岩层影响范围不断深入扩大。当风化到一定的程度时,部分山体就会移动脱离,形成崩塌、滚石,从而危及地面上的人民生命财产的安全等。
对崩塌、滚石的治理方案很多,但较常用的方法是清除不稳定岩体,再挂网、喷浆,还有就是采用被动拦网的方法。
3.3滑坡
滑坡活动受多种因素影响,主要发生在雨季。而软硬相间岩层,由于差异风化,坚硬岩体突出,由结构面切割或重力蠕变,坚硬岩体就会产生的崩塌、落石。地质构造发育使完整岩石被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳而形成崩塌,因此构造越发育,岩体越破碎,越易产生崩塌、落石。人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场,使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布,岩体产生卸荷裂隙,它们多张开且平行于边坡面,并使原有裂隙扩展和张开,由其所切割的岩体,可能失稳而形成崩塌滑坡。
抗滑工程是防止山体滑坡不可缺少的一部分,尤其对于人们活动频繁的就近坡体来说,意义非同寻常。抗滑工程包括削坡卸载、抗滑桩、抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙、锚杆格构、预应力锚索格构等。抗滑桩大截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩、土质改良注浆、微型桩。
结束语
总之,在地质灾害防治工作中,灾后治理工作很重要,但是主要要做好灾前预防工作,重视地质灾害的试验设备与技术的开发工作;制定相应的地质灾害的分析、评价、计算工程理论的研究;开发先进的灾害监测监控系统,在地质灾害发生之前准确做到预警工作。除此之外,还可以从其他相关方面进行地质灾害的防治工作,努力将地质灾害的影响降到最小,将地质灾害引发的损失降到最低。当人们注意到了环境对人类生存的重要性,懂得如何正确解决资源需求与保护人类生存环境的矛盾时,科学的地使用土地资源将被越来越广泛地采用,以便人民更好地安居乐业。同时现有的技术手段完全可以避免基础建设引发的不良地质灾害的产生。
参考文献
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[2]胡茂焱.地质灾害与防治技术.中国地质大学出版社.2009-9
[3]GB50021-2001岩土工程勘察规范[S].国家质检总局(SBTS),2002
关键词:地质灾害 地质测量 物探法防治措施
一、引言
所谓地质灾害治理项目是为了达到某一具体减灾目的而组织实施的一项相对独立的防治措施。
地质灾害治理工程项目包括勘查、监测、评估、防治和科研等类型,项目管理贯穿于立项、实施至终结的全过程,而这里我们所讲的是地质灾害管理具体实施阶段的治理工程施工的项目管理。该阶段的项目管理主要包括工程现场人员管理、组织实施管理、技术质量管理、资金控制管理和安全文明施工管理等。
地质灾害治理工程项目管理是地质灾害管理的具体体现和实施过程,其基本任务是根据地质灾害管理目标和管理方法,组织实施防治工程,保障取得预期的减灾成果。
地质灾害的治理工程是为保护人民群众生命财产安全和社会效益而进行的有效减灾工程,针对地质灾害治理工程项目管理现状存在的问题,提出粗浅的分析和对策探讨。
地质灾害治理项目管理中,困难往往是由施工和管理过程中排除干扰因素能力不足所造成,可以分为以下3个方面。
①排除项目业主内部干扰因素困难;②排除施工方干扰因素困难;③排除施工场地周边环境干扰因素困难。
项目业主内部干扰因素主要体现在:①不懂技术的现场乱点头、乱表态,造成不负责任的后果由现场管理人员来处理;②项目造价控制中其他部门不配合或者配合不积极,造成现场管理人员心理的压力增大。
施工方干扰因素主要体现在:①不熟悉图纸,盲目施工,未经监理、设计部门同意,擅自修改设计。②不按有关施工验收规范和操作规程施工。如现浇混凝土结构不按规定的位置和方法任意留设施工缝;不按规定的强度拆除模板;砌体不进行交错咬合等。③缺乏基本结构知识,施工蛮干。如将锚杆锚固段当作成自由段,端承桩按摩擦桩进行施工。④施工管理水平较差。
施工场地周边环境干扰因素主要体现在:①居民干扰因素;②场地干扰因素;③相关部门干扰因素。
二、沟通体系不完善。监督体系不健全
目前的项目管理手段基本上都比较孤立,而且只注重项目的每个阶段的管理问题。重复性工作而造成的额外支出就是这个原因造成,而重复性工作问题的发生是由于信息的冲突和不及时造成的,也就是说工程项目不同部门之间缺乏信息流动的连贯性。信息透明度不高,说明许多信息需要公开的而没有公开,比如项目实施成本控制信息、施工进度与付款进度等,负责工程实施的部门与财务部门、纪律监察部门、档案管理部门等沟通缺乏完善的体制,例如工程决策前的会商制度、施工中的财务审计跟踪制度和纪律监督制度、施工后的工程质量验收和材料整理归档制度等。
三、地球物理勘探法
地球物理勘探法简称物探法,是间接、无损的测试手段,采用地球物理方法作为地质超前预报的手段,根据隧道施工掌子面前方地质情况的探测结果或隧道地表地球物理探测结果进行隧道超前地质预报。从原理上讲,凡是能进行隧道掌子面勘探的所有地球物理方法均能用来进行隧道开挖前方的不良工程地质预报,但是由于受到工作条件的限制或全空间探测解释困难的因素制约,目前主要有电磁波反射法、弹性波反射法、红外探测法、电阻率法。先介绍如下:
(1)地质雷达法(GPR)
地质雷达法时一种常见的电磁波反射法,它利用无线电波检测地下介质分布和对不可见目标或地下界面进行扫描,以确定其内部形态和位置的电磁技术,其理论基础为高频电磁波理论,利用高频电磁波以宽频带短脉冲形式由地面通过发射天线送入地下,经地下不连续体或目标体反射后返回地面为接收天线所接收,反射电磁波经过一系列的处理和分析之后可以得到探测介质的有关信息(如图2所示)。主要用于岩溶探测、断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体或者其它含水地质体的探测。具有以下的优点:①使用范围广,抗干扰能力强,不受外界条件限制;②探测时间短,一次完成只需要30分钟左右,加上探测前准备工作,全部工作时间不超过1小时,对隧道施工干扰小,基本上不影响隧道掘进施工;③提交资料及时,图形直观,现场采集数据时就可以了解掌子面前方的地质情况;④成本较低。其缺点是当测线附近有管线、大型钢构、强电磁干扰设备等物体是误差较大。
(2)弹性波反射法
弹性波反射法是利用人工激发的地震波或声波在不同波阻抗地质体中所产生的反射波特性,预报隧道开挖工作面前方地质情况的物探方法。常用的有地震波反射法(TSP/TRT/TGP)和声波反射法(HSP)。
TSP是目前最常用的物探法,在实际使用中可通过放炮或者锤击产生地震波。产生的地震波在隧道围岩中传播,当遇到掌子面前方的不良地质构造, 如地层层面、节理面,特别是断层破碎带界面、溶洞和暗河等时,地震波会发生反射,反射的地震波被检波器接收。然后将所采集的数据利用软件处理, 可获取P波和S波的波场分布规律。并遵循以下原则来推断地质体的性质:①正反射振幅表明硬岩层,负反射振幅表明软岩层;②若S波反射比P波强, 则表明岩层饱含水;③P波与S波波速比增加或泊松比突然增大,常是由于流体存在而引起的;④若P波波速下降, 则表明裂隙或孔隙增加。
(3)红外探测法
红外线探测是通过红外分析进行地质超前预报的方法,因为在隧道中,围岩每时每刻都在向外辐射红外波段的电磁波,并形成红外辐射场,岩层在向外辐射红外辐射的同时,必然会把它内部的密度、能量、方向等信息传递出来。例如红外探水就是通过接收岩体的红外辐射强度,根据围岩红外辐射场强度的变化来确定隧道掌子面前方或周围是否有隐伏的含水体。该方法的优点:测量快速,基本不占用施工的时间资料分析快,测量完毕即可得到初步的结果。缺点是只能定性的结论,不能定量测量含水量的大小,水压等重要的参数。
(4)电阻率法
电阻率法通过测量电阻率来进行地质超前预报的方法。常用的有瞬变电磁法和BEAM法。瞬变电磁法是一种时间域电磁法,它是利用阶跃电磁脉冲激发,不接地回线向掌子面前方发射一次场,在一次场断电之后,测量由介质产生的感应二次场随时间的变化,来达到寻找各种地质目标的超前预报方法,因而对地下水具有较好的敏感性,而对岩体强度、岩体破碎程度、干溶洞等不易判断。BEAM法是由德国GEO-HYDRAULIK DATA 公司开发的一种通过对岩层电阻率进行测试(激发极化法)来探知岩石质量、空洞和水体的物探方法,对岩体的节理裂隙发育、破碎程度和溶洞有较好的敏感性。
四、现代测绘新技术的特点
随着社会信息化进程和国民经济的高速发展,社会对地理信息资源的需
求增长迅速,资源配置的方式和测绘技术的手段夜正在发生深刻的变化,GIS地理信息系统、GPS全球定位系统和RS遥感集成技术已成为现代测绘新技术体系的核心。专业化、标准化的传统测绘服务开始向向数字化、高动态、全方位、网络化的地理信息服务转变,所以现代测绘技术与传统测绘技术相比,具有无可比拟的优越性,它不仅为当前的地质工程测量工作做出了不可估量的关系,也适应了当今科技发展的需要。就现代测绘新技术而言,它主要有以下特点:
(一)测绘新技术的自动化程度高
现代测绘机会的测图是通过计算机软件自动进行处理的,自动绘出规范、精确、美观的数字化地形图,如自动连接、自动识别、自动计算、自动调用图式符号等,此外,数字测图的错误偏差很小,能自动提取距离、面积、方位和坐标等。
(二)测绘新技术的测图精度高
采用测绘新技术测图时,在距离300m以内时测定地物点误差约为±2mm,测定地形点高差约为±18mm,通过测量获得的数据作为电子数据格式可以自动传输、记录、存储、处理和成图,并保证原始数据的精度在全过程中保持不变,避免了传统测图中的视距误差、方向误差、展点误差等缺陷,适应了外业测量中高精度的测量要求。
(三)测绘新技术的图形属性信息丰富
进行数字测图时不仅要要知道所测的点的属性是什么,还要测定地形点的坐标,当场记下该测点的连接信息和编码,显示成图时,利用测图系统中的图式符号库,只要知道编码,就可以从库中调出与该编码对应的图式符号成图。所以,数字测图时所采集的图形信息,它包括点的属性信息、连接信息和定位信息,非常容易检索。
(四)测绘新技术的图形编辑方便
现代测绘技术的测图成果是分层存放的,不会受到图面负载量的影响,便于成果的利用加工,采用地面数字测图能够克服大比例尺白纸测图连续更新实地房屋的改建、变更、扩建地籍或房产时只须输入有关的信息,经过数据处理就能方便地做到修改和更新,始终可以保持整体图面的现时性和可靠性。
(五)成为地理信息系统建库的重要信息源
一、监测技术地质灾害监测技术发展及应用
状况自20世纪50年代末期以来,现代科技成就,特别是电子技术和计算技术的成就被引用到地质工程及岩土工程中来,极大地推动了勘察测试技术的进展(魏道垛,1998)。作为工程建设重要内容的监测技术的发展与进步,加速了信息化施工的推行,反过来又迅速提高了人们对地质灾害深层次的认识。
地质灾害监测系统的总体结构随着高新技术的发展,地质灾害监测系统具有了一定的数字化、自动化和网络功能。即将灾害发生前的特征信息通过传感器转化为数字化信息,自动采集或汇集,数字化传输,数据库存储并提供使用,在全国范围内通过互联网实现前兆数据的分布式共享;建立多维地质灾害监测系统,即三维空间和不同的时间尺度,可分为大时间尺度的面上扫描和小时间尺度的单体突发性地质灾害的实时监测。大时间尺度的监测主要是以遥感(RS)为主,配合中长距离的GPS监测,主要了解大范围地质环境演变过程,为灾害危险性区划服务。通常数月或几年复测一次,以便掌握在不同阶段地质环境的演变过程。小时间尺度的监测主要监测单体突发性地质灾害,以实时自动监测手段为主,辅以个别间断监测手段(如三角测量、水准测量、钻孔倾斜仪测量)。
根据灾害体的具体情况,选定监测内容。主要手段有位移、地电、地应力、微震、地下水位、地下水温、水化学、地球物理探测(磁法、电法、地质雷达)等,但各单体地质灾害所选用的手段不一定相同,要根据实际情况有效地组合达到最佳效果。
二、地质灾害监测技术方法
1地面沉降监测技术方法
地面沉降主要诱发因素是地下水过量超采。地面沉降具有区域性,不可逆转性,危害是长期的、永久的。我国已有50 多座大中城市出现了地面沉降,约占全国城市的30%,其中80%分布在沿海,较严重的是上海、天津、苏州、宁波,内陆盆地型如内蒙呼和浩特、山西大同,冲积洪积平原如河南郑州、安徽阜阳。对地面沉降的监测技术方法主要有地下水水位动态监测、土体应力应变分析系统、大地测量法、GPS 全球定位系统、遥感图片解译、标志物的绝对测量等,这些方法综合应用,确定沉降速率,通过监测,及时采取防治措施,减少灾害的进一步发生。
2地裂缝监测技术方法
地裂缝的主要监测技术方法有,大地测量法,GPS全球定位系统法,简易人工观测、应力计等技术方法,用于监测裂缝变化情况和地质条件的变化。根据监测数据,分析地裂缝的发育程度和发展变化趋势,进行预测预报,采取处理措施,防止地裂缝开裂速率增大和开裂面积扩大。为城市规划和建设提供基础资料。
3地面塌陷监测技术方法
地面塌陷根据成因不同分两大类,即岩溶塌陷和非岩溶塌陷(包括矿区塌陷,黄土湿陷及人防工程塌陷等)。岩溶塌陷主要发育在广西桂林、贵州六盘水等岩溶发育地区,产生塌陷的主要原因是过量汲取岩溶水。主要监测技术方法以地下水动态监测网监测为主,以人工定期测量和水位自动记录测量为主要方法,并观测开采井的水的混浊度。非岩溶塌陷主要发生在老矿区和黄土地区,老矿区由于疏干开采长期地表负荷增大等原因造成突然塌陷,在老矿区和废弃矿区上进行开发建设前,进行勘察,确定采空区范围,利用经纬仪等进行地表变形监测;在黄土地区由于黄土的湿陷性在灌区易形成塌陷,主要靠监测黄土的含水量和饱水性来控制其塌陷。
4海水入侵监测技术方法
海水入侵主要发生在沿海城市地区,形成的主要原因是地下淡水过量开采,其次是沉积环境和人类工程建设及风暴潮等。主要监测方法为人工定期测量和取样化验水样,或自动水位水质记录仪自动监测,人工定期采集数据。主要以监测地下水水位和矿化度为主。根据水质中氯离子含量的变化,判别咸淡水的过渡带及海水入侵的特征。氯离子浓度变化快说明海水入侵强烈,氯离子浓度变化慢说明海水入侵相对缓慢。根据监测结果采取相应的防范措施。
5 土地沙漠化监测技术方法
土地沙漠化在西北干旱地区普遍存在,监测方法主要采用地下水水位动态监测和地面GPS 监测以及遥感卫星图片监测等。由于不利的自然条件、干旱少雨和人类不合理的开发利用土地、乱砍滥伐等造成生态环境破坏,水土流失,土地沙漠化越来越严重。水系的变迁和灌溉水源的减少是土地沙漠化的主要原因,所以地下水水位监测尤为重要。
三、质灾害的防治对策
人类工程活动对地质灾害的影响不是单向的,而是具有双向性。关键在于人类对自然规律的认识、利用程度和开展工程活动行为方式的规范化、科学化程度。因此,其对策有以下几个方面:
(1)科学论证,合理规划要开展全面的科学论证工作,评价地质环境容量,论证工程活动对地质环境的影响程度及其相互作用,按照区域合理布局,科学规划。
(2)加大立法、执法力度,规范工程活动行为各级政府要加强对国家已经制定的《环境保护法》、《矿产资源法》、《水法》和《城市规划法》的执法力度。同时,也应尽快完善相关法律法规,规范工程活动行为方式,克服任意性和盲目性。
(3)认真贯彻“以预防为主,防治结合”的方针 防,不能再停留在消极被动的地位,而应当变消极为积极,变被动为主动。在人类工程活动特别是对地质灾害可能有影响的活动进行之前,就要纳入议事日程。对地质灾害的处理也要来一个认识上的飞跃和行动上的飞跃。通常认为地质灾害是“天要下雨,娘要嫁人”的事,采取的是灾后救灾的办法。在科学技术相对发达和人类对地质灾害规律也有相当认识的今天,要加强对地质灾害的预先治理工作。把治理与开发利用有机地结合起来。
(4)开展地质灾害普查工作确定灾害区划,建立数据库和信息网络,制定防治规划,加强综合治理。
(5)增加对地质灾害防治工作的投入地质灾害一旦发生,其社会危害和经济损失巨大,国家与各级政府部门应站在防患于未然的高度,加大对这项工作的经费投入,以解决目前开展此项工作经费严重不足的状况。
(6)加强宣传教育,实行责任制管理要唤起人们的灾患意识,提高人们对人类工程活动诱发地质灾害带来的严重危害的认识,切实规范人类工程活动。必须加强宣传教育力度,形成良好的社会减灾防灾环境,让全民都关心和重视这项工作,自觉遵循自然规律。同时,要实行减灾防灾的分级负责制,开展群防群治,实现减灾防灾社会化。
四、地质灾害防治措施
针对辖区基本情况,要认真贯彻执行“以防为主,防治结合,群策群防”的防御工作方针,并严格按照以下措施做好今年的地质灾害防御工作:
(一)加强领导、落实责任。地质灾害防治工作是事关人民群众生命财产安全的大事,是构建和谐社会的重要组成部分。成立了街道防汛抗旱、预防地质灾害工作领导小组,建立健全地质灾害防治管理体系和监测预报网络,落实地质灾害群策群防责任制,及时安排街道防汛抗旱、预防地质灾害值班表,做到任务到人,责任到人。街道主任为第一责任人,负责组织落实地质灾害防治措施和地质灾害(隐患)点监测工作及发生地质灾害后及时组织转移群众撤离工作。
(二)广泛宣传,提高全民防灾意识。充分利用公开栏、宣传栏、科普画廊等社区文化宣传阵地,广泛深入地宣传《地质灾害防治条例》及地质灾害防治科普知识,以此提高广大群众的防灾救灾意识和自救、互救能力。
(三)加强动态监测和险情巡查,做好预警预报。汛前,对辖区内的地质灾害(隐患)点进行一次检查,并落实好以下工作:
1、成立了街道防汛抗旱、预防地质灾害工作领导小组,并充分发挥社区平安中心户长和楼幢长的作用,切实做好地质灾害的预防、信息反馈、宣传等工作。
2、落实社区地质灾害(隐患)点监测人员,并制定和完善社区地质灾害(隐患)点的防治工作预案,使受地质灾害威胁范围内的每个居民了解灾害隐患、撤离路线、防灾避灾措施等事项。
3、各社区要督促居民、基层单位加强对地质灾害(隐患)点的监测,尤其是汛期加强监测频率,密切观察地质灾害的发展趋势,并做好记录。发现异常情况立即向上级部门及领导报告,如情况紧急要立即报告,并迅速组织人员撤离。
4、加强对地质灾害(隐患)点的险情巡查,做好防范突发性地质灾害工作,并做好值班记录。对重点的地质灾害隐患点,要及时协调有关单位,落实群测群防责任制,并采取有效的减灾措施。
5、要建立地质灾害气象预警预报机制。当天气情况发生变化时,立即将相关信息通知到辖区各有关单位、企业、地灾监测人和受威胁的群众,并做好有关防灾减灾工作。
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
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中国的煤矿多是通过井工方式开采,而中国的煤层大多经受了地质构造作用,开采时很容易诱发煤矿地质灾害。煤矿地质灾害的发生不仅给煤矿企业带来了巨大的经济损失和人员伤亡,还带来了恶劣的社会影响。常见的煤矿地质灾害主要有水害、瓦斯灾害、顶板灾害及地表沉陷灾害[1-3]。在很多情况下,煤矿地质灾害还会引起一些附加灾害,对矿井的破坏力极大。因此,非常有必要采取措施对煤矿地质灾害进行预防。为了更好地对煤矿地质灾害进行预防,应该认识到煤矿地质灾害的特性。本文围绕着煤矿地质灾害的特性展开分析,重点探讨了煤矿地质灾害的一些预防措施。
1煤矿地质灾害的特性分析
认识煤矿地质灾害的特性对于预防煤矿地质灾害有着十分重要的作用。通过大量的地质灾害现场分析可以发现,煤矿地质灾害的特性主要有破坏力强、发生机理不明确、持续时间不确定及防治困难。下面将进行具体分析。
1.1破坏力强
很多煤矿地质灾害发生时,都有着较强的破坏力,严重威胁矿井的安全生产。在发生煤与瓦斯突出事故时,大量瓦斯会突然涌入巷道,极大地增加了瓦斯爆炸的风险。若这些瓦斯遇到明火,则很容易造成巨大的破坏力。一方面瓦斯爆炸时产生的高温高压气体会对巷道造成严重的破坏,另一方面瓦斯爆炸时会产生大量的有毒有害气体,直接威胁工人的生命安全。随着中国煤矿进入深部开采时代,发生煤与瓦斯突出的可能性会大大增加。进入深部开采以后,若煤矿发生突水事故,则会造成严重的人员伤亡。由于开采比较深,短时间内很难打通救援通道。更重要的是,很难在短时间内排完矿井内的积水。鉴于这几方面的原因,深矿井发生水灾后危害极大。通过分析煤与瓦斯突出和矿井突水事故可以发现,煤矿地质灾害发生后具有较强的破坏力,不仅会损毁井下的设施,还会造成井下人员伤亡。
1.2发生机理不明确
煤矿灾害另一个显著的特点就是发生机理尚不明确。很多学者虽然尝试了对各种地质灾害的机理进行分析,但是没有得出统一的认识。对于煤与瓦斯突出地质灾害就已有了十几种假说,但是每一种假说只能解释特定的突出现象。煤矿冲击地压(见图1)也面临着同样的状况。虽然对于煤矿突水已经有了较为统一的认识,但是并没有找到一种合适的理论来对其进行较好的解释[4]。煤矿地质灾害发生机理不明确的主要原因有两方面:a)煤矿地质条件具有不确定性;b)煤矿开采条件对地质灾害的发生起着一定的诱导作用。
1.3持续时间不确定
煤矿地质灾害的持续时间具有不确定性,有的持续时间长,例如煤矿的地表沉陷和煤矿突水,有的持续时间较短,例如煤矿冲击地压。值得注意的是,这种持续时间的长短不是固定的,其不仅与煤矿的地质条件有关,还与煤矿的生产条件有关。例如冲击矿压发生后,还可能诱发煤矿长时间的矿震,对于这种情况很难定义其持续时间。
1.4防治困难
由于煤矿地质灾害的复杂性,对地质灾害的防治存在一定的困难。现有的灾害防治技术多是基于实践总结得到的,但在应用时需要选择合适的参数。例如对于冲击矿压的巷道,通常采用加强支护,但加强支护的方式和形式需要根据煤矿的实际情况来确定。比较典型的是,虽然A矿区已进行了大规模的冲击矿压治理,但仍时有冲击矿压发生,严重威胁着煤矿的生产安全。
2煤矿地质灾害预防措施分析
以上分析了煤矿地质灾害的一些特性,需要据此采取措施来预防煤矿开采过程中的地质灾害。在防治煤矿地质灾害时应采取的措施主要包括加强对煤矿地质条件的勘探、重视煤矿地质灾害防治技术的总结及选择合适的开采方式。
2.1加强对煤矿地质条件的勘探
很多时候,煤矿地质灾害的发生与地质条件的不确定性存在很大的关系。为此,应加强对煤矿地质条件的勘探,特别是在掘进和开采之前。由于煤矿开采的区域比较大,采用钻探的方法获取的地质资料比较有限,而且精度不高,还需要采用物探的方法进行精细化勘探。在勘探时要重点注意一些地质构造变化区,例如断层、陷落柱及煤层厚度变化较大的区域等。在勘探完成后,要将地质构造异常区标记在煤矿的采掘工程平面图上。根据异常区的分布情况,估算这些区域对煤矿开采的影响,从而采取合理的安全措施。例如,采掘工作面在过地质构造、集中应力区、煤岩顶破碎区时,必须合理分析顶板岩性,然后采取合理有效的支护措施,如注浆、架棚、注浆锚杆等,提高破碎顶板稳定性,防止顶板受力失稳导致冒顶、垮落事故的发生[5]。
2.2重视煤矿地质灾害防治技术的总结
煤矿地质灾害防治的关键在于采用合适的地质灾害防治技术。然而,现在很多的煤矿地质灾害防治技术多是根据特定条件下的地质灾害事故分析得到的,并不是对所有的煤矿都具有适用性。为了使灾害防治技术能发挥有效的作用,煤矿企业应根据自身实际情况,对一些灾害防治技术进行总结改进。只有这样,才能更好地防治煤矿地质灾害。例如在防治冲击矿压时,有的煤矿采用水力压裂效果比较好,有的煤矿采用岩层注水比较好,而有的只能采用加强支护的方式。地质条件的差异性,导致采用的防治措施也会存在一定的差异性。这就要求煤矿企业一定要根据实际情况采取合适的防治措施,否则不仅不会防治地质灾害,还会诱发地质灾害。
2.3选择合适的开采方式
在煤矿开采时,开采方式对地质灾害有着一定的诱发作用。为此,需要根据地质条件选择合适的开采方式。所谓开采方式就是工作面的布置方式和回采方式。对于具有冲击倾向性的矿井,一定要避免孤岛工作面开采;对于瓦斯含量高的煤层,一定要降低煤层开采强度,以免诱发煤层瓦斯事故;地表有建筑物或山体时,一定要控制采高,以免诱发严重的开采沉陷事故。开采方式主要影响的是岩层移动和变形的形式,而岩层运动是煤矿地质灾害的前提。
3结语
在煤矿开采过程中,煤矿地质灾害时有发生,给煤矿企业带来了巨大的经济损失。总的来说煤矿地质灾害的发生具有破坏力强、发生机理不明确、持续时间不确定及防治困难的特性。在实际生产中,应采用加强对煤矿地质条件的勘探、重视煤矿地质灾害防治技术的总结及选择合适的开采方式来防治煤矿地质灾害。研究可以为认识煤矿地质灾害及防治煤矿地质灾害提供一定的参考。
参考文献:
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[3]李云飞.煤矿地质灾害预防技术措施应用[J].能源技术与管理,2020,45(4):126-128.
开展地质灾害评估,落实防治措施。进行地质灾害危险性评估是为水利水电工程建设相关的立项、征地、投资决策、合理确定开发方案及地质灾害防治工程设计等工作,提供科学依据,防止工程建设遭受地质灾害的危害,使国家、企业或人民群众的生命、财产受到损失,避免由于预防和治理地质灾害失策,不合理地增加工程建设投资,或者影响企业的经济效益。开展地质灾害评估,落实防治措施。进行地质灾害危险性评估是为水利水电工程建设相关的立项、征地、投资决策、合理确定开发方案及地质灾害防治工程设计等工作,提供科学依据,防止工程建设遭受地质灾害的危害。强化施工管理,确保质量安全。不少工程边坡变形破坏、地下洞室坍塌冒顶、临时围堰溃决或被冲毁均与施工质量有关,包括施工方法不当、施工质量差及工程抢险留下隐患等等,导致了很多可以避免的灾害发生。加强预测预报,及时有效处理。加强施工地质,对地质灾害进行超前预测预报,是水电工程施工中不可缺少的环节,是一道至关重要的工序,对于指导施工,确保岩(土)体稳定是必不可少的,尤其是地下工程。大量的工程实践证明,对岩(土)体稳定性加强超前预测预报(如地下工程采用地质雷达与地质分析相结合的超前预测预报,地基与边坡工程采用变形监测预报等),对有安全隐患或已变形开裂甚至局部失稳破坏的岩土体进行及时有效处理,是有效防治地质灾害发生或发展、减小危害程度、降低工程建设风险的重要手段。
1 引言
路基施工是整个公路施工中关键环节之一,同时施工过程中的质量控制也是决定公路质量的必要因素。近年来,随着我国经济的越来越快发展,人们对公路建设的要求越来越高,但是越来越多的公路问题也频繁出现,特别是在公路修建过程中的地质灾害,轻者会增加了施工难度,严重的会带来巨大的经济损失,并威胁人们的生命财产安全。
2 公路路基工程中常见地质灾害概述
公路路基突发自然灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷四种。这四种灾害往往是群发的,降雨是重要的诱发因素。其分别具有以下特点:(1)滑坡。 滑坡在公路工程中比较容易产生,在重力作用下,斜坡上的岩体沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动。 这种地质灾害的形成往往是由其他地质灾害而引发的。 (2)崩塌。崩塌是指较陡的斜坡上的岩土体受到重力作用,突然脱离母体崩落,或者滚动堆积在坡脚。如果在公路中出现崩塌,不仅阻碍公路的正常通行,还给事后处理带来很大的难度,重者会造成一定的人员伤亡。 (3)地面塌陷。地面塌陷是由外在原因造成的,对公路的伤害较大。它是在自然或人为因素作用下,地表岩、土体向下陷落形成的塌陷坑。(4)泥石流。 泥石流常发生在山区公路建设中,是山区特有的一种自然现象。它是由于降水而形成的一种特殊洪流,夹带大量的固体物质,如泥沙、石块等。据统计,贵州省干线公路的地质灾害(含滑坡、崩塌、泥石流、高切坡)共计有301处。
3 公路路基常见地质灾害的预防
面对公路路基中常见的地质灾害,要保持冷静,首先判断崩塌、滑坡、泥石流等威胁的范围,然后及时逃离险区。 下面就提出了一些灾害预防措施。
3.1 滑坡的预防
滑坡预防基本方法有:(1)消除或减轻水对诱导滑坡的影响;(2)改变滑坡外形、增加滑坡的抗滑力;(3)改变滑带土石性质,阻滞滑坡体的滑动。 当发生滑坡时,可以采取的预防措施还有很多,比如设计截水沟或泄水洞,这样可以较好的排除地下水,防止泥沙流入淤塞排水孔道;利用树木或草皮的根系吸收地表水分,在山坡上适当种植可以有效排除地表水;为了确保建筑物基础的稳定,可以采取减重或修建支撑物的办法,以达到增设滑坡体重平衡条件的目的。
3.2 崩塌和地面塌陷的预防
安徽省S209和G105境内段公路典型灾害边坡均为土夹石及强风化岩质边坡,普遍存在坡面坍塌、岩质边坡崩塌,坡面较陡,部分坡体稳定性差等特点。对于崩塌和地面塌陷的预防,可以采取的措施有考虑改道绕线,以对付塌方规模
较大且难以根治的状况;截断地下水流,使塌方体干燥并排出地下水;采用种植植物或铺砌石块的方法加固边坡,以增强其受冲刷的能力;设置挡土墙增加边坡的支撑力,增强坡体的稳定性,以防止土体塌落。
3.3 泥石流的预防
在预防泥石流灾害时,需要采用草皮等材料,设置支撑物,如挡土墙、石砌支柱等,设置排水系统,如排水沟、泄水洞等,这样不但可以减少坡面荷重,加固边坡,还能够减缓水流对山坡的冲刷作用,使土层干燥,确保坡面有一个牢固的防护体系。
4 公路路基常见地质灾害的治理
4.1 崩塌滑坡的工程治理
崩塌滑坡的工程治理有五部分。(1)查明崩塌滑坡的险情状况,包括性质、成因、变形机制、边界、规模、活动状况、稳定状况及危险程度;(2)参与计算评价的有关岩土物理力学参数及水文地质条件;(3)危害程度,包括可能遭受危害的人、物、设施的位置、规模、价值及可迁移程度;(4)影响治理工程实施的自然条件(地形、水源、天然建材等)及社会条件(交通、能源供应、劳工等);(5)经济效益、社会效益进行防治的必要性、可行性论证。XX地方路基灾害类型主要有沿河路基水毁,滑坡,崩塌,路基冲断等。S304桂平至苍梧段位于桂平市境内,该路段崩塌滑坡较为频发,调查后发现由于路线沿线水田较多,水系发达,水源丰富,每逢汛期公路两侧均被洪水淹没,从而经常会导致崩塌滑坡。 查明原因后根据引发事故的条件很快便制定了相应的解决方案,在方案经济效益以及可行性通过核实后,很快便解决了桂平至苍梧段的路基灾害问题。
4.2 泥石流的工程治理
泥石流的工程治理,需要开展泥石流区的专门性地质调查研究,查明泥石流沟固体物源、水源和地形等形成条件的特征和发展趋势,划分各泥石流沟的危险程度。对危害性大泥石流沟谷,应进行生物、工程防治。
5 加强对公路路基灾害防治的研究
5.1 查明灾害险情
查明灾害险情是防治公路路基灾害的首要条件。 公路路基灾害防治是一项特殊工程,在进行地质灾害防治之前,要明确地质灾害险情的存在,采取合适的工程措施,控制地质作用,改造地质体系,加强工程总体布置、结构设计、施工要求等的控制力度。 此外,还要在公路工程设计、建设和使用过程中,科学预测地质灾害险情的发展,根据地质剖面分析地质作用的性质、原因、变形机制、边界、规模、活动状态、稳定状况、危险程度以及所处的地质环境条件,如地下水及气候状况,地震情况等进行正确评价。
5.2 建立完善的预警系统
公路工程建设过程中及建成后,需要建立完善的预警系统,严格贯彻“以防为主、防治结合、全面规划、综合治理”的原则,加强对公路边坡及后山斜坡的巡查和监测。可采取悬挂“警示牌”、布置监控等措施,作一定程度的预警预报。对于即将到来的灾害,要有有效的措施来进行预防。在地质灾害重点防范地段,加强地质灾害群测群防工作,加强地质灾害险情的巡回检查。同时,还需要根据天气以及即将到来的强对流天气的规律和活动强度,划定地质灾害危险区,予以公告,设置警示标志,建立健全地质灾害监测网络和预警信息系统,重大险情地段采取工程治理或搬迁避让措施等,严禁乱砍滥伐、乱采乱挖、乱堆乱倒等,要多种植树木,降低地质灾害的侵袭。
5.3 加强地质灾害知识的宣传
凡参与公路工程建设的业主、监理、施工及运营养护各方,都要普及地质灾害知识,加强地质灾害知识的宣传,使他们能够准确了解地质灾害的危害,从而在面对地质灾害时,能够临危不乱,采取正确的预防治理措施,保证公路路基的质量。
6 结语
公路路基灾害的产生往往是受多种因素综合作用的结果,要想控制好路基灾害,将地质灾害带来的损失降至最低,需要因地制宜,科学分析,采取一系列的预防措施,切实保障路面的质量和稳定性,保证公路的使用寿命。
参考文献:
[1] 王秀丽,刘素花。浅谈如何防治公路路基灾害[J].城市建设理论研究2014(12)