岩土工程地质灾害成因及治理方案研究

2020-11-30刘传高

世界有色金属 2020年18期

刘传高

（云南省有色地质局三0八队，云南个旧 661000）

岩土工程指的是对岩土的开挖、加固等操作，岩土工程中出现的地质灾害有人为因素，也有客观因素。地质灾害的发生，不仅对岩土工程造成影响，而且还会影响周围环境，威胁周围居民的人身财产安全。常见的地质灾害主要有滑坡、泥石流、崩塌等，我国地理环境复杂，不同地区的气候存在明显差异，进一步提高了地质灾害的发生风险。相关数据调查显示：在我国所有灾害类型中，地质灾害所占的比例约为25%，给国家资源、自然环境、人们的生命安全均带来严重威胁。因此，采取科学有效的治理方案来防范地质灾害，保证岩土工程的安全性显得尤为重要。

1 岩土工程常见的地质灾害分析

1.1 泥石流

泥石流的形成主要与暴雨、暴雪等自然因素有关。持续的暴雨不断冲刷山体，携带着泥石冲下山，泥石流会给周边环境造成严重破坏，对各种生产活动产生不良影响，还会威胁周围居民的人身安全。非科学的、违规的开采是泥石流形成的主要原因，比如开采过程中没有为土壤加固。山体在大自然中自然形成的，过度开采会影响山体的稳定性，特别是近年来乱砍乱伐的现象日益严重，山体上的树木、土壤的稳定性越来越差，在雨雪天气很容易引发泥石流。

1.2 滑坡

在出现严重的地质变化，或者河流受到某些因素的刺激而变得动荡时，就很容易出现滑坡，滑坡指的是岩土体沿着斜坡滑落的现象。频繁的、不加节制的岩土工程建设是造成滑坡的主要原因，在岩土工程建设的过程中，开山炸石等强烈的撞击会让岩土变得松动，给滑坡的发生埋下隐患。特别是地形差度大、地震频发的区域，当降雨量达到一定程度后，极易出现滑坡。岩土工程建设中，判定滑坡稳定性的依据如表1所示。

1.3 地面变形

地面变形的发生和违规开发岩土密切相关，长期的开采工作会让地面崩塌、下沉，继而出现裂缝。地面变形不仅会影响工程的施工质量，同时还有巨大的安全隐患。相关资料显示：国内有超过70个城市都在岩土工程建设中出现不同程度的地面变形问题，严重变形的城市有30余个。盲目、过度的开采自然资源，抽取地下水，同样与地面变形的发生密不可分。

1.4 崩塌

崩塌主要发生在坡体、山体的施工过程中，无节制的岩土开发会严重破坏山体的生态平衡，一旦山体的稳定性和防御机制被打破，就会导致崩塌。

2 岩土工程地质灾害的治理措施

2.1 泥石流的治理

泥石流多发于植被稀少、稳定性差的山地。总体而言，泥石流灾害的发生，大多与人为因素有关，建议从以下四方面着手，防范泥石流灾害。

（1）岩土工程建设过程中通常要用到蓄水装置，施工现场应该做好蓄水装置的密封工作，一旦蓄水装置发生渗漏，就很容易破坏山体的稳定性。

（2）山石是否完整，整体性是否良好同样与泥石流的发生密切相关，岩土工程建设中，应该做好山石局部的加固措施，预防山崩。

（3）施工过程中产生的废渣和废料要统一存放在合适位置，禁止存储在高处。如果现场发现比较脆弱的山体部位，应该在该处做好拦截措施，以免高处的山石、杂物滚落。

2.2 滑坡的治理

滑坡的治理重在预防，多种因素都可能引起山体滑坡，相关部门要结合岩土工程的建设情况和场地特点采取有效的防范措施：①增强山体斜坡部位的岩体以及土体的强度，提高坡地的承载能力，降低山体的滑动力。②相关部门应全面了解岩土工程施工周围的水文情况，排空山体下有可能引起滑坡灾害的地下水，在该处修建坡体排水沟，以免地下水威胁边坡的稳定性。或者在边坡的边界处设置截水沟，以免地下水流进滑坡的危险区域。

表1 野外判断滑坡稳定性的依据

除此之外，还可以在滑坡发生风险较高的区域设立一体化雨量自动监测站，动态收集雨量的相关信息，了解雨量长期的固态存储情况。监测站中设置的雨量传感器支持三种通讯方式，包括GPRS/SMS/CDMA北斗卫星、TCP/UDP通信协议等，还具有多种分辨率可供选择，完全能够满足数据传输的需求。设备具有远程唤醒功能，可以响应指挥中心的指令，如果监测设备正在休眠，指挥中心可随时将设备唤醒进行数据收集。

2.3 地面变形的治理

在众多防范地面变形的措施中，最常用的还是增强稳定性。可以在下陷程度较轻的洞穴中采用填塞法，首先清理洞穴中的杂物，然后填入硬石，再用碎石填补缝隙，可以起到加固效果。也可以采用灌浆法，提前准备好灌浆材料，直接注入到土体中，以增强岩石的稳固性，预防地面变形。

2.4 崩塌的治理

工作人员应提前调查岩土工程施工区域内的岩体结构，是否存在高危岩体，如果调查中发现有的区域很可能发生岩体滑落和脱落问题，则要根据实际情况，采取加固措施或者清除危岩体。与其他地质灾害相比，崩塌灾害的治理难度并不高，但要结合岩体结构的特点来采取针对性的治理方案，比如治理陡峭边坡处的崩塌，考虑到该处的岩体比较活跃，而且结构复杂，往往存在裂隙，而且卸载裂隙的扩张比较严重，则可以采用锚固技术对岩体进行加固。

3 岩土工程地质灾害的治理技术

3.1 生物防治技术

这种技术需要依赖于植树造林以及退耕还林，在地质灾害的高发地区栽种植物，增强水流的稳定性，可以很好的预防泥石流、滑坡等地质灾害发生时对岩体、土体造成过度强烈的冲刷。而且生物防治技术具有很高的经济效益、生态效益，有助于维持岩土工程建设区域的生态平衡，具有绿色环保的效能，但生物防治技术的应用效果并不是立竿见影的，需要给植物一定的生长周期，才能体现出这种技术的价值所在。如果施工区域容易发生泥石流灾害，则可以采用封山育林措施，但要合理开采，避免过度开采危害生态环境。

以某项岩土工程施工为例，地底层属于第三系泥岩与石膏互层，尽管岩层平缓，但由于岩层之间相互叠加，而且呈现断裂式的广泛分布，所以对山体的稳定性产生影响。相关部门需要制定生物防治技术来保护边坡，预防地质灾害的发生，该山体已经拥有了天然植被，可以在此基础上进行人工植被，以加强斜坡内部的稳定性。坡体部位的植被根系能够增强岩体、土体的抗剪能力，植物叶片在蒸腾过程中可以促进地下水、地表水尽快排除，间接加固土坡。

为了进一步提高生物防治技术的应用效果，可以号召当地居民一起采取防范措施：①放缓边坡，确定危岩体区域，通过削坡减载措施降低边坡的重心，修建缓冲卸荷平台，长1000m、宽8m，把危岩体的石块拦截在此处，以减缓山石的滚落速度。②修建抗滑挡土墙，可以更好的支撑那些滑坡陡峭、滑体坡脚稳定性较差的滑坡体。在中间位置挖孔，设置抗滑桩，既能稳定滑坡，又能加固滑坡的土体，同时将截排水沟设置在抗滑挡土墙背后，排除地下水。在墙上布设泄水孔，可以避免墙后积水过量导致的墙体失稳。③采用水平沟、鱼鳞坑、水平阶等方法修整地形，为植物的生长创造良好条件。多选择乔灌混交型的复层林，以更快的形成林地枯枝落叶层，充分发挥调节径流以及涵养水源的效果，树种的选择尽量以白榆、圆柏、油松为主。

3.2 工程防治技术

在地质灾害频发的区域，相关部门尤其要做好加固与护坡防护措施。此外，还要采取必要的避让措施：①雨季避让：多雨季节施工，地质灾害的发生风险更高，如果施工过程中遇到雷电暴雨天气，施工人员要根据现场环境和天气情况制定转移方案，组织现场人员有条不紊的撤离施工区域，以免突发地质灾害造成人员伤亡。②搬迁避让：如果在地质灾害发生比较频繁的地区施工，那么在防治地质灾害方面的花费要远远超出搬迁的费用。为了节约施工成本，可以避开该区域，重新选择地质条件良好的区域施工，搬迁过程中应妥善安置工作人员，充分保障人身财产安全。