地质灾害现状与治理工程施工安全方案研究

2020-01-05邹孔业

科学技术创新 2020年2期

邹孔业

（辽宁省冶金地质勘查研究院有限责任公司，辽宁鞍山114038）

1 我国地质灾害概况

地质灾害的破坏性质明显，近年来发生的几起特大地质灾害，无一例外，都对人们的生命财产安全造成严重的损坏。相关研究显示，我国地质灾害的类型多种多样，尤其是我国幅员辽阔，地形地貌随着地理位置的不同有所差异，因此地质灾害的分布较为广泛。同时，地质灾害发生的频率较大，是我国社会生产建设中不可忽视的隐患。地质灾害的发生，与地理环境的恶化脱不了关系。近年来我国经济建设突飞猛进，各项社会生产活动开展得如火如荼，对环境的开发速度逐年加快。尤其是在对各类自然资源的开采过程中，不重视开采方法的合理性，对地质条件造成了不可挽回的破坏。在全国范围内，泥石流、地震等地质灾害频发，引发了社会各界的恐慌和关注，不利于我国的长远发展。地质灾害防治迫在眉睫，是维持社会稳定发展的必要条件。

2 地质灾害种类与成因介绍

2.1 崩塌。从物理角度来看，崩塌的成因是在重力作用下，陆地上的土块、岩层等向下崩落。目前主要将崩塌分为两类，即岩崩和土崩，显然这一分类依据是崩塌的地质组成。引起崩塌问题的原因很复杂，但崩塌是否发生，主要还是由当地地貌地形和岩土质地决定的。根据大部分案例来看，崩塌通常出现在较陡的悬崖或者斜坡上。一旦斜坡的坡角超过五十度，崩塌发生的概率就会显著提高。可以说，斜坡越陡，发生崩塌的概率也就越大。此外，近年来人类活动频繁，对自然资源的开发过度，加剧了崩塌事故。尤其是一些大规模的工程，在施工过程中存在不规范操作，破坏了山体本身的平衡，使得山体形貌改变，易发生崩塌灾害。另一方面，根据崩塌的影响范围和规模，地质界也将崩塌类型分为大中小型，以此表明崩塌事故的严重程度。

2.2 滑坡。滑坡事故的发生体现出较强的季节性，相关研究表明，在暴雨天气滑坡发生的可能性较大。岩层的组成并不是均匀的，不同部位软硬度存在较大区别。同时由于多方面因素影响，风化程度有所差异。较为坚硬的岩石更突出，一旦岩体遭受外力切割，坚硬的部分就会崩塌，大范围的落石是滑坡灾害的显著特征。岩石经过长久的风吹日晒，地质结构的发育改变是不可阻挡的过程，这也使得滑坡灾害难以防治。岩石发育程度越深入，组成情况也就越复杂，在遭受切割时，会粉碎成大量的细小石块，这些石块汇集到一起落下，就造成了所谓的滑坡。

2.3 泥石流。泥石流指的是在暴雨天气，在汇聚的洪水稀释、密集的雨水冲刷下，土质较为松软的岩层、山体与水混合，逐渐形成的一股洪流。泥石流的浓稠度受到多方面因素影响，如山体岩石的松软程度，洪水的泛滥情况等。但总的来说，泥石流不管是在流量、分布范围等方面，规模都是比较大的。泥石流表面覆盖着一层由体积较大的碎石组成的泥浆，整体较为粘稠，被泥石流卷入的生物往往因窒息而死。在地下水活跃的岩层，水流与固体石块混合，山体稳定性遭到破坏，同时在重力的作用下，呈现出较强的流动性。虽然在山体较陡的地区，当地通常会采取一定的防控措施，但由于泥石流发生难以预料，且规模往往较大，因此很难有有效的应对方法。泥石流会对居民住宅、道路桥梁等公共设施造成破坏，交通网的断裂使得灾难救援也难以进行，其灾难性十分强烈。

2.4 地面的沉降与塌陷。顾名思义，地面沉降指的是地表面塌陷现象，其前期标志是地面变形，地表水平不一致，最终导致地表实际水平高度低于标高的情况。当地下土层中有较为松散的部分，在各种诱因下突然崩塌时，地面就很容易沉降。与所有地质灾害相同，地面的沉降塌陷不仅与地质形态自然发育有关，与人类活动也有密不可分的联系。部分岩土结构本身松散，在路面长时间承重的影响下，形成大量的小型塌陷坑。同时，随着城镇化进程不断加快，地下水开发工程规模逐年扩大，岩层完整性遭到了人为破坏，加速了地面塌陷进程。

3 地质灾害治理工程施工安全方案研究

3.1 浆砌片石挡土墙施工安全方案。①要做好砌石施工的前期准备，以施工方案和设计要求为指导，重视放样工作的科学性。确保墙内外两侧的坡度符合相关标准，为了保障施工中坡度理想，施工人员可采用以下方法，即在砌石部位准备好坡度架，同时考虑到坡的稳定和施工安全，尽量分段进行砌石工作。在分段时，需要注意的是分段位置的选取。结合施工经验来看，一般选取沉降缝处作为分段点。这样一来，分段砌缝也能够保持一致，对于砌石项目整体施工质量而言有积极意义。②砌石时，严格按照先浆后石的顺序，以保障砌石效果。值得注意的是，坐浆厚度不宜过大或过小。过厚会造成材料的浪费，不利于施工单位经济效益的创收，过小又会使得砂浆粘稠度不够。石料和砂浆必须严丝合缝、紧密相连，以提高砌石的稳固性。此外，一般是按照角石、边石、面石和腹石的顺序开展施工，这样做的目的是保证施工的有条不紊。③其中腹石的砌筑最为重要，其施工效果是衡量整个砌石项目水平的重要指标。为保障腹石砌筑质量，施工人员主要把控砌体石块的搭配，从石块的分布入手，尽量提高石料间砌缝的交错程度，从而增强砂浆和石块的粘合度，达到腹石砌筑稳定可靠的目的。④如果两个相邻的挡土墙设计高差比较大，施工人员要做好高墙段（转下页）砌筑工作，在砌筑中断，需要将砌筑完毕的石层空隙用砂浆全部填满，在二次砌筑时，方可将石层表面清理干净，经过湿润处理之后，在工作缝出留出斜茬。⑤当浆砌接近设计高度时，施工人员需要采用平整度较好的石块进行顶部砌筑，利用水泥砂浆进行找平，浆液顶面的横向流水坡度最好为2%。

3.2 片石混凝土基础施工安全方案。在地质灾害治理工程当中，施工人员要认真按照以下施工流程进行施工。首先，采用人工配合挖掘机实施开挖，提前做好测量放线工作，确定基坑开挖中线与边线、起点与终点，并设置立标桩，标出高程与开挖深度，利用1m3反铲挖掘机进行开挖，并将多余的土石方全部外运出去。其次，加强地基施工，一旦挖机遇到淤泥层或者软土层，施工人员要立即开展换填施工，碾压密实之后，方可开展下步施工。在浇筑片石之前，施工人员还要采取浇水湿润处理措施，保证不同层位的裂缝错开。最后，混凝土基础浇筑，结合工程挡土墙的长度，遵守整段浇筑原则，将片石混凝土一次性浇筑完毕，将地基表面清理干净，采取立模浇筑方式进行浇筑。

4 施工安全管理

4.1 做好安全教育培训。地质灾害施工中，人为因素是影响实际施工效果的关键因素，工人如果没有具备相应的安全意识，实际施工中也会出现各种各样的问题。地质灾害施工具有专业性强、综合性强等特点，任何一点失误都有可能带来一连串的不良后果。所以相关主体单位应该尝试组织相关培训，来提高相关人员的工作能力，培训在提高技能的同时重要的是思想方面的转变，通过各种形式的安全教育活动来提高他们的安全意识。

4.2 重视施工设备以及施工细节的安全管理。施工设备类型多种多样，在施工中发挥着不可或缺的作用，从很大程度上影响着施工情况。很多地质灾害，都是由施工设备性能不达标引起的。因此，施工单位应该安排专门的人员，对施工设备进行管理和维护。定期检查设备的运行状况，确保设备的相应功能能够正常发挥、各零部件完好，一旦发现有故障情况，要及时采取维修手段进行解决。此外，提高工作人员对设备的操作技能，引导施工人员规范、合理的操作设备。最重要的是，避免一切过度使用设备的现象。一些企业只看到眼前的经济效益，不及时更换已经老旧的设备，使得设备在应用过程中不能正常工作，甚至威胁到施工人员的生命财产安全，造成不必要的经济损失。完善设备管理维护体系，在相关制度的实施下，机械设备能够得到有效利用，也进一步提高了工程合理性，对防止地质灾害而言有积极作用。