岩土工程地质灾害防治技术与防治措施进展研究
2019-03-27
(西安工业大学建筑工程学院 陕西 西安 710021)
地质灾害是指以地质动力活动或地质环境异常变化为主要成因的自然灾害。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,按照以防为主,防治结合,全面规划,综合治理的原则进行,这是我国当前减少灾害损失的首要途径。
一、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,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,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,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。
(一)滑坡的产生原因与防治措施
在地质灾害中滑坡是最常发生的一种灾害类型,随着社会的不断发展,人们的一些过度开采的行为,对自然环境造成了很大的损失,特别是在雨雪天气是,山体很容易出现滑坡的现象,其发生的主要原因有:暴风雨、地震、地表水被冲刷、大雪融化等等。目前采取的治理滑坡的主要方法有两种,一种是使斜坡岩土的力学强度增强来提高坡体的抗滑坡能力,一般采用的是削坡剪裁法或者是边坡加固法。在采取边坡加固技术时都会通过预应力锚固、固结灌浆来达到对滑坡治理的目的。第二种是通过控制地表水和地下水来实现对滑坡的治理,减少坡体的冲刷力,从而达到固坡的目的。
(二)地面塌陷的产生原因与防治措施
地面塌陷现象的发生,主要是由于地下水的过度的抽取。其发生的原因主要有以下三种:一是地下水的过度使用,地下水在开采过后,没有采取有效的措施进行回灌处理,使得地面发生塌陷;二是对矿区的过度开采,使得地质环境的状况遭到破坏;三是地质环境自身的影响,由于社会的不断发展,地质环境的自身也存在一些不稳定的因素,导致地面塌陷的发生。为了防止地面塌陷现象的发生,就必须采取有效的措施加以预防,一般采用的治理方法是强夯法、填堵法、灌浆法等。采用强夯法处理地面塌陷时,要通过借助相应的设备工具对地质环境的土体进行夯实处理,使得土体的强度得到提升,从自身的角度减少地面塌陷的发生。但是在对地表塌陷较浅的坑洞进行处理时,一般会采用填堵的方法,在进行操作时首先要把坑洞内的松软土层清理掉,通过块石或者是碎石进行填堵,然后再在上面覆盖一层黏土来起到夯实的作用。在对岩体进行加固时,一般会采用灌浆的方法进行,把浆体灌注到岩体的空洞内,近而使得岩体的强度得到了提高。
(三)泥石流的产生原因与防治措施
泥石流这一地质灾害在我国有着较高的发生频率,泥石流是由于强降雨等形成的洪流,其中夹杂着大量的泥沙、石头等,大量的泥石流形成了破坏力非常巨大的一种自然灾害。泥石流的成因主要有以下几种:乱垦滥伐造成的植被破坏、山体不合理的开挖、渣土堆放不合理等等,都会引起泥石流。泥石流的防治措施主要有以下几种:第一种建场储淤,指的是在泥石流经过的下游建造存储淤泥的场所,以降低泥石流中的石块含量,进而减轻泥石流对下游建筑的破坏力。第二种防治措施是改道引排,在泥石流多发区域的下游地区修筑改道排导沟,避免泥石流产生改道、漫流等情况。第三种是大石块等固体物质的拦截,在泥石流中经常含有大颗粒的石块等,因此在泥石流流经的下游修筑拦石坝能够有效拦截泥石流中砂石颗粒物,进而降低泥石流的破坏力。
二、地质灾害防治工程的主要防治措施
(一)地质灾害防治措施
(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,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。
(3)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。再次为搬迁避让措施。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。
(二)地质灾害防治新技术(三维地质成像技术)
地质工程复杂地质体中的各种地质信息,都可以看作是三维空间中的函数,利用各种野外实测资料分别建立相应的曲面拟合函数,进而利用计算机建立三维地质模型,达到直观地表达地质信息在工程岩土体中的分布规律、提高对地质规律的认识、指导地质工程项目的勘测施工及监测的目的。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段,建设周期长,往往积累了大量的地质资料,用三维模型图形图像来表达、解释和管理如此庞大的资料比光靠数据库和图表图纸等常规手段来得有效得多。建立地质工程复杂地质体的三维模型,处理岩层界面与结构面组合关系,逼真反映地下地质结构全貌,将为地质工程工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律提供一种崭新的研究手段和研究方法。
三、结语
总之,当下我国自然因素形成的地质灾害仍处于高发期,人为因素引发的地质灾害仍然是严重的,广大农村、城镇和重大工程仍将遭受地质灾害的严重威胁。因此,在分析我国地质灾害类型与特征的基础上,需要按照地质灾害的发生规律与成因,选取科学的地质灾害防治措施,以实现良好的地质灾害防治效果。同时,要充分利用各种科学技术、地质灾害测量设备,在实践的过程中,不断提升地质灾害预防、整治与救灾能力,为我国经济和社会的发展提供更多的安全环境。