地质灾害治理工程中勘查设计和施工问题及难点分析
2020-12-09孙凯,汪波
孙 凯,汪 波
(青海省有色第一地质勘查院,青海 西宁 810000)
地质灾害是指原地壳表层地质变化所导致的不良地质现象,它的形成与人类活动、自然地质作用息息相关。我国不同地区的地质条件、环境条件、人文条件等具有差异性,因此在对地灾治理方式上也会有所不同。诸如斜坡岩体的滑坡现象、岩体崩落和堆积导致的崩塌现象、固体洪流下作用下的泥石流现象、多原因导致的地面塌陷现象等地质灾害,其成因不同,治理方式也不同。因此在地灾治理过程中,无论是前期的“勘察设计”、野外的“勘察实施”,都需依靠“实践”来验证。
1 地灾治理中“勘查设计”及实施问题及难点
1.1 地灾治理“勘查设计”前期阶段
编制“勘查设计”阶段。根据业主要求与现阶段掌握情况,进行“勘查设计”的编制,对后期实施具有指导和规范的作用。“勘查设计”编制是否规范,也会在后期的工程费用和勘查质量方面进行体现。首先,对工作区域进行详细调查,充分收集相关地质资料并并对这些资料进行充分分析。需要注意的是,区域内的地质环境资料可能存在无记录或资料收集不全的情况,这也是“勘查设计”编制阶段的难点。其次,根据已有资料,对野外现场实施踏勘,其目的是充分了解地质灾害体性状,对目标区域内的工作条件进行勘查。最后,开始进行“勘查设计”的详细编制工作。主要阐明此次勘查的工作目的和工作概况,以图表的形式呈现目标区域内的地质环境条件,标明勘查技术要求和方法,详细列出计划工期,预估此次勘查的初步成果。完成后须报送业主审批,审批通过后再行组织实施。工作部署是否合理是编制阶段的难点,确保合理性的同时还应满足相关要求。
1.2 地灾治理“勘查设计”实施阶段
(1)针对收集到的地质环境资料开展现场勘探,进一步核实,主要包括对地质灾害现象及灾害体边界条件及范围的勘查,以及对目标区域及邻近范围内的岩土结构及特征、地下水情况和工作条件的充分调查。
(2)这一阶段主要对范围内的宏观地形、地貌和微观控制的测绘。其中的“范围”主要指的是三方面:目标灾害的影响范围、灾害体边界控制范围和治理工程涉及范围。由于地质灾害性质不同,对滑坡灾害的测绘相对简单,而崩塌灾害则具有一定难度。此外,还应对人类工程活动情况进行充分调查。需要注意的是,这一阶段内的资料和数据也可能存在不全的问题,需要实际工作中尽力完善。
(3)由于灾害体性质不同,勘查侧重点也会不同,勘探中所采用的工作方法和技术需要根据要求进行合理选定。在勘查实施阶段需要严格按照“勘查设计”通过的方法和技术要求执行,有利于后期变更有所依据。在对地下水的调查中,应重视开挖切坡、采空区水位下降、前缘桩孔抽水等。勘探与测是否否规范是该阶段的实施难点,实践过程中应严格按照相关规范和技术标准,不得大意疏忽。
(4)区域范围内施工条件的调查,主要针对的是安全性,其次是工程施工的便利性。
(5)野外工作验收阶段。该阶段主要对初步“勘查设计”成果进行验收。需要注意山地工程、钻孔岩芯、关键露头的完整保留。验收前,先自行对原始资料进行详细检查,务必确保资料的准确与完整,以防验收中出现的问题过多。验收往往由业主组织安排,待验收完毕后,再做进一步的资料整理。特别注意,验收阶段应该建立所对应的相关制度,以此规范验收行为,确保验收质量。
2 矿山水文地质勘查工作中的难点
2.1 矿山水文地质勘查难点
首先,水文地质勘查缺乏相应的评价体系。在勘查过程中,工作人员无标准可参照,无标准进行规范,勘查质量无法得到保证。
其次,地下水位变化勘查难度高。在对地下水的观测中,矿山水文地质勘查要求掌握地下水位变化情况。属于勘查的重点内容。在矿山工程施工中,若地下水位上升时,易导致滑坡现象;下降过快时,易导致沉降、裂缝、塌陷等。因此需要对其进行实时监控,并对出现的变化原因加以分析。由于矿山工程地下水变化往往引起的因素较多,勘查工作难度比较大。此外,地下水勘查的实际操作性很强,对勘查设备要求也颇高,所以加大了勘查工作的开展难度。
最后,勘查工作具有一定局限性。方案设计人员缺乏对实地勘查的了解,更多的是在数据和资料的基础上进行的规划。加之勘查与设计之间往往缺乏交流,当现场环境和方案实施存在冲突时,勘查工作将受到限制,施工进度延缓,工作效率无法提升。
2.2 矿山水文地质勘查提升措施
①针对矿山工程特点,建立健全勘查工作体系,优化方案设计,确定责任制度,采用标准化管理,规范勘查行为。②重视准备工作。在勘查工作开展前,首先确定水文地质勘查的难点和重点内容,提前做好勘查与现场环境两者间的协调。勘查前还应对地下水情况有充分的了解,以便对勘查工作的指导和决策。通过建立矿山3D地质模型(流程如图1所示)并对水文地质进行评价,为地下水的分布特征和规律研究提供便利。同时,还应做好与矿山项目的对接处理,以防灾害事故的发生。③合理选定勘查项目进度阶段,根据数据资料提前进行参数的模拟和计算,勘查测量参数得到严格控制,精准度得到提升。
3 城市可溶岩区地面塌陷勘查重点及难点
城市的地质勘查不同于野外,受限条件较多。比如地下、地上繁杂的通信、电力网络,纵横交错的交通干道,大型机器与密集的车流,分别会造成电磁波、震动波的干扰,导致勘查工作施工面的不足,因此野外许多勘查效果好的方法并不适用于城市。
(1)在资料的收集中,应重点对岩溶易发区附近楼盘的地质勘察资料进行收集,可帮助对岩溶易发区进行划分,为其规律的研究也提供了重要的参考依据。减小勘查成本,节省勘察时间。一些建筑物的坐标原点不统一,搜集到的地形资料利用难度加大,还需进行位置的重新确认。
(2)通过遥感技术获取岩溶发育规律研究的依据资料,须尽可能多的获取不同时期的航空、卫星影像资料。借助地图软件的标注功能和智能收集定位功能,可以大大提升野外调查效率。使用Google Earth须对坐标进行修正处理。岩溶区勘查中应重视对岩溶负地形、峰丛洼地、溶丘洼地等组合动态的解译。
(3)钻探成本较高,需要在城市地质勘查中对勘探工作量进行控制,并预留10%~20%的工作量,为后期工作留出足够的调节空间。对已有且可以利用的抽水试验钻孔经过加固处理,可实现长期的重复使用。钻探需要考虑的安全因素较多,注意钻探的安全问题。
(4)埋藏型和覆盖型的岩溶区城市内较为常见,在城市中开展物探时,物探测线距离往往受限,也就导致了勘探成果的“多解译性”,所以需要对岩溶区域地质进行全面的、系统的资料收集和踏勘。根据城市道路特点,严格遵照国家规定的相关技术标准,保证获得的数据质量。为了确保城市道路接地电阻的标准性,减小电阻,可对土堆采用“浇盐水法”(混凝土路面适用,沥青混凝土路面效果差),将其打入电极。
4 结语
综上所述,地灾治理具有较强的特殊性和实践性。前期的“勘查设计”需建立在野外踏勘的基础上,尤其是一些重点位置,“坡到头、沟到顶”,调查应详细全面、核实须准确。地灾的勘查须重视准备工作,需要针对不同地灾现象,针对不同重点、难点问题,采取合理有效的应对办法和措施,科学有序的进行,确保勘查数据的准确性和可靠性,防治结合,避免或减轻地灾对社会环境和生存资源的损害。