岩土工程地质灾害防治技术及预控措施
2022-09-22冯达福
冯达福
(柳州市勘察测绘研究院有限公司,广西 柳州 545000)
0 引言
随着人口的增多,城市范围和岩土工程规模不断扩大,数量不断增多,同时,也会对生态环境造成破坏,引发各种地质灾害。因此,加强对岩土工程地质灾害防治技术及预控措施的探索研究意义重大。
1 常见的几种地质灾害类型
1.1 山体滑坡
山体滑坡是一种严重的地质灾害,其主要发生在大山周围,因为山体十分陡峭,斜坡山的土块和岩石遭受突如其来的高压力或者冲击力,可能会发生滑坡问题,这将会对周围环境造成严重威胁,可能会造成人员伤亡。例如,发生持续性降雨、地震等各种自然灾害时,可能会引发山体滑坡。通常来说,如果发生山体滑坡问题,经常会伴随持续下滑,以及岩石松动等各项问题。总的来说,山体滑坡危害十分严重,对于大山附近、周围居民财产、生命造成一定威胁[1]。因此,对于施工单位来说,在这样的地质情况下开展岩土工程施工,为了确保施工作业顺利进行,提高工程质量,在工程施工开展前,要对岩土工程所在区域的岩石和土壤情况进行调查,做好相应分析工作,针对可能会发生的山体滑坡灾害进行预防,保证后续施工作业开展顺利进行,提高施工安全性[2]。
1.2 崩塌现象
崩塌现象是由于陡坡遭受到外力影响下,将会导致内部结构和外部结构发生改变,从而发生严重的分裂现象,若岩体和土地下发生了空缺现象,这将会导致原有岩石受力均衡性被打破,陡坡发生失稳。一般来说,崩塌现象是在一瞬间发生的,危害来得快,处理起来难度大,会对人民生命财产造成威胁[3]。从原因上来看,导致崩塌现象的原因有许多,岩石工程施工作业是一项重要影响因素。在施工作业开展时,过度挖掘斜坡,开矿炸山作业而引起的震动,也会引起崩坍现象,从而引发危害。
1.3 泥石流危害
泥石流是一种破坏十分严重的地质灾害,在发生泥石流危害后,泥石流通常会夹杂着各种岩石碎块,这会对交通环境造成破坏,影响车辆行驶、行人出行。引发泥石流危害的原因有很多,除了自然因素之外,岩土工程施工开展时的相关措施的应用,也会引起泥石流危害。
1.4 地面变形与塌陷
地面变形与塌陷是由于地表发生陷落而造成的,这会对地面质量造成较为严重的不良影响。而从引起地面变形与塌陷原因来看,造成这一现象的原因有很多,其中最重要的一项原因就是由于采矿过度,而导致地下岩土结构遭受破坏,或者地下水过度开发,而使地下结构发生改变。
2 人为活动引起的地质灾害及其对岩土工程的破坏性
2.1 人为活动引起的地质灾害
近几年,我国经济得到了飞速发展,整个社会也取得了显著进步,这提高了人们生活质量,但是,也付出了一定代价。我国许多地区经济都得到了快速发展,但同时也对生态环境造成一定破坏,这种以生态环境为代价的发展无法实现可持续、长远性,而且从长远角度来看,会损坏人们自身利益。通过对我国地质灾害情况进行分析可以发现,多数地质灾害都与人们活动有着紧密联系[4]。例如,过度开采矿产资源,对地下水的过度开采,以及植被滥砍滥伐等,这些都是引起地质灾害的关键因素。总而言之,各种不合理的人为活动,都是引起地质灾害的主要原因,上述各项做法都是不科学、不合理的。
2.2 地质灾害带来的破坏
2.2.1 地质灾害破坏范围广
人为的各项活动会对人们的生活环境、日常生活的开展造成一定程度破坏,包括对植物的不良影响与破坏。经济的快速发展在一定程度上推动了各种岩土工程的建设,这势必会对周围环境造成一定影响。各种不同岩土工程建设的增多,会导致不同类型地质灾害频繁发生,而且危害范围会不断扩大,危害也会进一步加重,这会对人造成巨大危害[5]。例如,某地区发生了地面塌陷现象,在地面出现了1900 多个塌陷坑,周围超过1100 多亩农田遭受破坏,周围跌路、公路也都遭受到了一定程度破坏。发生地质灾害后,会对周围自然环境造成破坏,而且破坏范围较大。因此,要学会保护自然生态环境造,保护自然生态环境也就是保护人类自己的生存空间。
2.2.2 地质灾害造成的巨大损失
山体滑坡、崩塌现象、泥石流危害、地面变形与塌陷是常见的几种地质灾害类型,危害发生后,会带来巨大经济损失,以及人员伤亡。发生地质灾害后,需要全力救灾,这会消耗大量物力、人力、财力。
3 防治岩土工程地质灾害的合理技术
3.1 加固技术的应用
一些工程会建设在河边,这些工程的土质十分松软,而且会发生较为严重的渗水问题。通过对工程所在区域的地基情况进行分析,其主要以软土地基为主,软土地基含水量高,而且具有高压缩、触变性大等特点,具体施工作业开展时,为了避免建筑工程发生沉降现象,需要投入大量人力、物力、财力进行排水,从而提高工程质量。一些工程施工开展时,需要利用柔性桩复合地基,通过利用预应力混凝土空心管桩,完成加固作业。对于出现的地质灾害,施工人员采用地基加固方式进行处理,从而使地质工程安全性,以及稳定性都得到了进一步提高,实现对地质灾害发生的有效预防。
例如,如果工程中采用的地基出现问题,可以采取夯实法、预压法等各项技术进行加固处理,进而使地基稳定性得到进一步提高,使地基承受力得到增大,增强地基稳固性,避免其遭受破坏[6]。加固技术预压法主要有真空预压法和堆载预压法两种,这两种方法在具体应用中的应用范围不同。前者适合应用在土层厚度较大区域,而后者则适合应用在土层厚度较小区域内,两种方法特点不同,在具体选择与应用时,需要依据实际情况而定。需要特别注意的是,采用网格法对地基进行加固处理,能够使黏性较大土层得到进一步加固,而且可以完成对岩石中存在缝隙的合理加固,提高岩石密实度,提高其受压强度,避免导致工程质量降低,无法满足应用需求。对于土层的加固,可以采取不同方式进行,常用的方式有电化学法和灌浆法,每一种方式的应用范围也不同,要依据岩土工程具体情况,选择符合实际需求的加固方式,完成加固处理。
3.2 抗滑桩技术
一些工程靠近山壁,而且降雨量大,遭受持续降雨影响,容易发生山体滑坡灾害。针对可能发生的山体滑坡灾害,可以考虑采用抗滑桩技术,进而达到稳固山体目的,进而降低山体发生滑坡概率。将抗滑桩应用到地质灾害防治中,应用效果良好。在对抗滑桩进行应用时,为了确保该项技术作用能够得到合理发挥,需要注意以下几点。
(1)在进行抗滑桩布置时,施工人员要全面分析工程所在区域具体情况,全面分析坡体的厚度和推力,最好布置在土层较薄且推力较小区域,确保抗滑桩作用能够得到合理发挥。需要注意的是,布置的抗滑桩长度不得过长,通常来说,需要将其长度控制在35m 以内。对布置的抗滑桩可采取分段阻滑方式,或者采取单排形式,两种方式的特点不同,应用范围也不同,前者主要适合应用在推力较大区域,而后者适合应用在推力较小区域,对于抗滑桩的布置形式,需要依据实际情况进行选择,确保其作用能够得到合理发挥。
(2)对于采用的抗滑桩,其位置必须精准无误。从实际情况来看,若布置的桩体位置不准确,或者存在较大误差,将会导致布置的抗滑桩体稳定性差,无法满足需求,难以实现对地质灾害的保护,可见,确定抗滑位置,确保其位置精准意义重大[7]。
(3)对施工中的桩孔进行确定。在进行挖孔作业时,可以采取人工或者机械挖孔两种方式,前者优势是适用范围广,缺点为作业效率慢,而后者的主要优势是作业效率快,但是在一些特殊地质,或者空间狭小区域不适合应用,两种挖孔方式的特点不同,采取何种挖孔方式需要依据具体情况而定。但是,在实际施工作业开展时,无论采取何种类型的挖孔方式,完成挖孔作业后,都必须清理干净孔内的杂物,完成清理后,将混凝土灌入的管道内。若该项作业是在水下完成,施工中采用的导管要设置在水下2.0m 位置处。
3.3 锚固技术
一些边坡可能会存在不同类型的安全隐患,为了使边坡稳定性能够得到进一步提高,可以运用锚固施工技术对其进行处理,同时,采用该项施工技术也是解决这一类型地质问题的合理措施。开展锚固施工作业前,施工人员需要进入施工现场,对工程所在区域的地质进行全面检测,依据检测结果作出相应判断,明确是否需要采用锚固施工技术开展施工。锚固技术应用在岩土工程中,主要适合应用在硬质土层中。锚固施工技术在具体应用期间会采用大量机械设备,而钻孔机是其中十分重要的一项机械设备,施工中常用的钻孔机类型有全液压履带式钻孔机和轻型液压钻孔机两种类型,前者主要是适合应用在地质较为复杂环境中,对于钻孔深度要求较高,在孔径较大情况下,适合对其应用;后者具有轻便灵活特点,因此,适合应用在峡谷或山谷中。在对施工中采用的各种机械的同时,还要选择施工中采用的各种施工材料,考虑到锚固施工对采用的材料强度要求高,在对施工材料应用前,需要对施工中采用的材料质量进行检查,确定各项材料质量都可以达到要求标准。而在对锚固施工技术应用时,需要对一些参数进行合理设定,例如,施工孔径的直径偏差大小要控制在5mm 以内,只有这样才能保证采用的锚固施工技术作用效果能够得到合理发挥。
4 预控岩土工程地质灾害的合理措施
对岩土工程地质灾害来说,除了需要采取合理措施进行防治之外,还需要采取合理措施实现对地质灾害进行预控,提前对地质灾害的防治。预控岩土工程地质灾害可以从以下3 个方面入手。
4.1 动态监测
对于岩土工程来说,一旦发生地质灾害,将会造成严重的后果,会带来大量经济损失,以及人员伤亡。通过对合理预控措施的应用,在一定程度上,能够大幅度降低各种地质灾害的发生。而通过动态监测,能够及时发现容易出现地质灾害区域,通过动态方式,完成相应监测作业。从实际情况来看,通过对现代化技术进行应用,可以通过动态方式完成对水文地质、降雨量等各项内容的合理观测,如果在具体监测期间,发现某些指标数据超出了规定范围内,便会发生相应警报,从而在还未发生地质灾害前,便能够将可能会遭受地质灾害危害的人员转移,进而降低经济损失,减少人员伤亡。针对地质情况较为复杂区域,特别是对于软土地基,地质灾害发生概率高,为了使地基稳定性能够达到预期,需要采取措施对岩土工程进行适当预控与防治,确保岩土工程预控效果能够达到预期。
4.2 生物预控
生物预控就是通过对生物条件进行应用,进而使自然环境能够得到进一步改善,进而降低地质灾害发生概率,确保生态环境平衡,是一种较为理想的预控技术,降低地质灾害防治成本,提高生态效益和经济效益。地质灾害频繁发生区域都是工程建设破坏地区,以及生态环境破坏较为严重区域,在这些区域进行植树造林,能够实现对当地生态环境的保护。同时,在该区域要不得发生过度放牧、过度开垦等不良现象,避免破坏生态平衡,这也符合我国生态环境的可持续发展理念。在岩土工程施工中,要树立可持续发展理念,要尽量约束人员的各项行为,减少人对生态环境的破坏,实现对各项资源的合理开发,避免由于过度开发而破坏生态平衡。
4.3 适当避让预控
雨季到来,一些区域会出现强降雨现象,通过对以往的经验来看,该区域在雨季发生地质灾害概率高,因此,要依据具体情况落实地质灾害避让措施。也就是说,在还未发生地质灾害前,转移周围居民,使其居住到安全位置处,进而减小地质灾害带来的经济损失。除此之外,一些地理位置较为特殊,经常会发生地质灾害,生活在这一区域的居民,需要及时进行搬迁避让,保护居民生命安全。
5 结语
预防岩土工程地质灾害是一项艰巨任务,而地质灾害随着时代发展会持续存在,因此,相关工作人要不断对该项内容进行分析,采取合理措施解决问题。由此可见,不得盲目追求经济发展,肆意开发资源,破坏生态环境。而且,还要依据情况,采取具有针对性地防治和预控措施,进而达到降低地质灾害发生概率、保护人民生命、财产安全的目的。