关于岩土工程地质灾害的成因与防治研究

2020-12-08

世界有色金属 2020年13期

（贵州地矿基础工程有限公司，贵州贵阳 550004）

在建筑行业迅速发展的今天，土木工程的施工工程越来越多，其中岩土工程施工中存在着一些技术运用不当或者管理不合理等问题，从而导致地质灾害的不断发生。随着我国科学技术的不断发展，在岩土工程勘测中能够有效地检测出地质灾害的发生，从而做到地质灾害的预防和治理，下面让我们共同来进行研究和分析。

1 岩土工程地质灾害类型与成因

在岩土工程施工建设的过程中，经常因为地质勘探、挖掘施工、管理不当等原因造成地质灾害的发生。同时也有自然因素造成地质灾害的发生，比如泥石流、地震、山体滑坡等，下面让我们对岩土工程地质灾害类型和形成的原因进行相信分析。

（1）滑坡。当发生大型降雨时，斜坡的岩土受到雨水冲刷，从而导致山体滑坡；自然灾害引起的滑坡还有海啸、风暴等。在岩土施工过程中，因为人工的挖掘导致地质发生改变，从而引起滑坡灾害。山区附近容易发生地震，从而造成滑坡，离水源比较近的地方容易受到流水的冲刷，发生滑坡的概率很大。另外，降雨量大的地方也是滑坡灾害发生的重灾区[1]。

（2）坍塌。坍塌是山坡上的岩体在重力的作用下产生掉落的灾害现象。发生崩塌的原因主要有二，第一是自然因素，当发生地震时引起山体震动，破坏地质平衡，从而发生崩塌；连续长时间下暴雨的情况下，由于雨水渗入地下导致地质疏松，从而引发崩塌灾害。第二，人为因素，在岩土工程施工过程中，因为施工人员的操作不当或者施工规划不科学，矿资源的过度开采以及矿井渗水等，从而导致山体崩塌，造成施工人员人身伤亡和企业的经济损失。

（3）泥石流。在降水丰富的山区中进行岩土工程施工，因为降水量大会导致山坡上的泥土、碎石、石头等伴随雨水冲刷下来，从而导致的自然灾害。在施工过程中也会因为开采过度、工业垃圾未清理等原因造成泥石流灾害[2]。

2 岩土工程地质灾害防治措施

（1）工程防治管理。在岩土工程施工之前，专业人员需要对施工地区的地质情况、天气情况等进行全面了解，再制定好施工规划，不要过度开采，破坏地质环境。对施工人员的操作规范进行严格监管，工程施工垃圾要及时做好清理，井下工作施工做好防护措施，井下排水系统要进行完善。与此同时，时刻关注天气变化，特别是在雨水多的山区施工过程中，在雨天不要进行施工，降雨过后要做好井内的排水工作以及井下的加固工作，防止井下坍塌，造成人员伤亡和经济财产损失。施工地点尽量远离灾难多发地区，如果条件所限，必须在危险区域进行施工，就要求企业做好防范措施，随时做好人员撤离的准备。在工程施工过程中的防治是短期的效果，当施工结束后，就不会采取措施进行地质环境保护了。但是短期的防治也是非常重要的。在施工之前要对开采地区的地形、地貌、自然环境情况了解清楚，哪些地方地质疏松容易发生塌陷；哪些地方比较低洼，容易发生积水；哪些地方靠高山比较近，容易发生泥石流、滑坡等洪流灾害。要对这些信息都了如指掌，在施工前就应该做好撤离的准备，定期做好撤离演练，以免发生灾难时措不及手，造成人员伤亡。

（2）环境治理。在岩土工程地质灾害防预措施中，环境治理是其中非常重要的方法。可以通过生态绿化植树造林加固土壤，以免因为雨水冲刷导致土壤流失，造成泥石流、滑坡等洪流灾害。在一些植被面积少的地区实行植树造林、封山育林等政策，保证生态环境的可持续发展，从而增强生态环境的抗逆能力，减少地质灾害的发生，保护了人们的人身财产安全。只有增加对自然环境的治理才能够从根本上解决地质灾害问题的发生。

（3）地质环境监测。在岩土工程施工之前，委派专业地质环境监测小组对施工区域的地质、地貌、地形等地理情况进行监测，从而获得地质监测报告，有利于施工的策划和实时，同时也为环境治理工作贡献了一份力量。在勘察工作的过程中，应该对可能遇到的灾害进行预测，然后通过现代化的仪器设备进行环境监测，比如全球定位系统、遥感技术、传感器、无人机技术、数据分析技术、地质绘图技术等，通过无人机航拍系统与计算机系统进行相结合，通过无人机航拍来获取地质信息数据，通过传输系统进行数据的传输，将数据传输到计算机系统中经过软件的处理和计算，能够绘制出地形图，从而更加了解地质环境的地形，更加有利于岩土工程的施工开发。也要对地质情况进行观察，在发生地质灾害之前会出现一些现象，比如出现位移、裂缝，甚至会出现漏水等现象，这时就要考虑到是否会发生地质灾害。

3 地质灾害监测系统

地质灾害监测系统主要是利用专业的探测仪器，经过一系列的操作，对易发生滑坡、泥石流等地区山体进行监测，当山体发生位移或形变时能够及时发出报警，提示相关人员马上做好撤离安排，从而避免了人员的生命财产损失。山体滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害在发生之前，山体都会有一些微小的位移或者形变，因为山体巨大，位移形变量特别小，用人的肉眼是感觉不出来的，这就需要借助地质灾害检测系统来进行测量和监控，从而做好地质灾害发生的预防工作。

（1）监测系统组成。随着计算机网络技术的不断发展，计算机技术在各个领域中都发挥着巨大的作用。地质灾害在线监测系统就是以计算机网络技术为核心的监测设备，系统主要包括计算机网络系统、数据库系统、实时监测子系统、应急响应系统、灾害评估系统、电子地图系统、水雨情况分析系统、预警发布系统以及地质灾害监测信息汇总平台。此系统能够收集气象信息、人工雨水情况、滑坡泥石流信息、防洪工程信息以及现场视频信息等。

（2）山体位移监测。山体位移监测主要是在斜坡的顶端和斜坡中端放置监测仪器设备，设备可以全天进行监测山体信息。山体位移监测设备主要是利用GNSS技术，不受季节、阳光和天气的影响，具有很强的适应能力。监测系统内部结构包括供电系统、避雷装置、仪器保护箱、报警系统。山体位移探测器主要包括两个部分，一部分是采集信息仪器，另一部分是数据接收机。在选择基准站位置时，基准站距离测量区域不得大于3公里，要离网络设备比较近，从而保证网络的稳定。基准站应该建立在冻土层以下2m，从而使得基准站设施稳定，在建立基准站时要求附近不可以有遮挡物，从而使得信号能够被很好地接收。内部位移监测器是通过打孔进行监测设备的埋设，在采集数据的同时能够实时地将数据传输到服务器中，从而实现山体位移的实时监控。内部位移检测器埋入山体内后，当山体发生位移的时候，探测器也会进行倾斜，从而探知山体是否发生位移，探测器发生报警，提醒相关人员做好防御准备。

（3）泥石流监测系统。泥石流监测系统主要是由计算机管理系统、传输系统、自动化系统组成，泥石流监测系统有三种功能，信息数据的采集、信息数据的运输以及监测功能，通过对数据的采集和传输，然后将数据进行分析，从而判断发生泥石流发生的可能性。监测系统可以全天进行信息的采集和传输，利用太阳能供电系统进行供电，无需其他电源进行供电，无污染物排放，具有可持续性。泥石流监测系统对沟底的泥位进行监测，一旦超过安全高度，系统就会立刻发生报警，在信息采集端也可以配备摄像头，实时记录信息，可以观测到实际山体情况。

4 地质环境保护

（1）在施工中进行环境保护。在岩土工程施工过程中，企业管理者要具有长远的眼光来进行施工，所以在岩土工程施工的过程中就要注意环境的保护，预防为主，治理为辅。在施工的过程中，要约束员工的施工行为，不可以随意进行开采，要严格按照工程计划来进行施工。对施工过程中出现的工业垃圾要及时进行处理，在井下的工作中要安排好防水措施和排水措施，以免发生事故。在进行井下工作时就要对井口以及井壁进行加固，防止坍塌事故的发生。在岩土工程施工过程中产生的废渣不能够随便堆积，以免因为发生泥石流的时候而埋下隐患。对一些即将会发生危险的地区，可以先通过爆破的方式对危险进行提前消除，以免在日后的施工中会发生危险。在实行爆破的时候一定要用专业人员进行爆破，以免发生危险。

（2）泥石流的治理。泥石流灾害的危害非常大，一般发生泥石流灾害都会造成人身财产的伤害，可以通过拦挡、排泄的方式进行治理。除了这些基础措施之外，还需要对路边坡进行支护。在容易发生泥石流的山体附近需要进行通道建立，然后进行疏通，以便在发生泥石流的时候，可以及时进行疏导，从而可以在发生危险的时候能够减轻灾难的伤害。平时也要及时对输送通道进行清理，以免在发生灾难的时候发生堵塞，影响泥石流输送效果。同时也可以进行树木的栽种，从而可以起到加固土壤的作用，从而减少泥石流的发生。

（3）塌陷的治理。在岩土工作地质灾害中塌陷是发生最频繁的灾害，在日常生活中我们也会在新闻中发现很多地方突然发生地面塌陷，地面上行走的人和汽车突然消失在视野中，从而引发了很严重的交通事故，对人民财产和生命安全带来很大的伤害。因此在针对塌陷灾害的方面采取针对性措施来进行治理。在岩土工程施工过程中，可以通过填充法来避免发生坍塌，在施工过程中，对于踩空的矿井要进行填充，以免因为地质变化支撑力不足而发生坍塌。