论岩土工程地质灾害及其防治措施

2024-01-06方楚城

西部探矿工程 2023年10期

方楚城

（广东省工程勘察院，广东广州 510510）

1 岩土地质工程中的地质自然灾害各种类型及主要成因

岩、土体基础工程问题，包括工程结构基础、岩土地基、斜坡和地下岩土工程。所有类型的地上、地下和水下工程统称为土木工程。涉及岩石、土壤、地下和水下的区域，称为岩土工程。地质灾害是指在自然和人为因素作用下形成的地质过程或地质现象，给人类、生命和财产造成损失，破坏环境。随着岩土工程的不断发展,我们发现地质灾害的发生越来越频繁，而地质灾害又会给岩土工程治理施工企业带来严重的损失。地质灾害有多种类型，就目前而言，工程地质灾害主要包括以下类型:

（1）泥石流:主要见于山区、深沟和陡峭地形。由于降雨、暴雪和其他自然灾害,它会导致滑坡和特殊急流，携带大量沉积物和石块。泥石流的形成与地质的性质、特征、地形地貌、气候天象、水的变化等因素有密切关系，因为这些因素直接作用到泥石流的固体物质的填补、泥石流水体补给和泥石流形成的沟谷条件等。泥石流发生须具备三个条件：一是低洼的流域内聚集多量易于搬运的破碎固体物质；二是数量多并能在极少时间内聚集的水；三是有坡率大的沟谷等，泥石流的材料容量高，伤害力和损坏力极强。泥石流是一种紧要和危急的天然灾难，对工农业生产、交通类运输、城市化建设和民众的生命、财产等带来很大损害。泥石流是一种灾祸性质的地质类型的自然界现象。在正在进行的地质施工的施工期间，泥石流的发生往往会延迟，冲毁现有建筑物，给工程承包商造成重大损失。

（2）地裂缝:在建筑工程用地开挖建设过程中，地表的砂岩土在各种自然或其他人为因素的相互作用下都会产生一定程度的地质裂缝，然后，随着开挖时间的不断推移，一段时期后，相对长度和相等宽度的砂壤土会融合形成地质类型的裂缝和裂隙。这种土壤地质裂缝现象也称为土壤表面地质裂缝。当这种现象发生在人类活动领域时，就成为影响人类生产和生活的地质灾害。地缝隙和地裂痕的形成的因素特别的繁杂，地质构造运动、陆域面的水和地壳下的水活动、人类的发展社会经济行为等是形成地表破裂的主要因由。

（3）地面沉降:通俗来讲就是又被称为地面“下沉”或“地陷”,也是缓变性地质灾害。一般认为是由于受到在人类自然工程和经济地理活动的直接影响下，地下松散砂层逐渐出现固结或压缩，直接导致整体和局部的地质沉降运动（或工程地质沉降现象），其中水下地壳断裂的表面高程不断降低。城市地面沉降主要有：超采地下水、土体特征、地层岩性及其结构特征、建筑荷载等。而地面下沉塌陷等是人类造成的影响则有很多，其中排列位第一的要为地下水的极度开采。

（4）岩土膨胀：岩土土壤作为一种特殊的地质土壤,是一种大型地质体,它本身具有大量的横向裂缝和显著的纵向延伸,主要由其在地质应力作用下所产生的亲地疏水性较强粘土质和矿物质所组成。膨胀土多出现在古近系、新近系的粘土岩及其风化残积物，包括以其为母岩的冲洪积粘性土路段，为高液限粘土，一般强度较高，具有吸水膨大、失水缩小和反复胀缩变样、浸水强度衰减、干缩缝隙和裂痕发育等特性，本质极不稳定。由于岩土变形的过程反复不断膨胀和连续收缩,给岩土工程科学造成了重大损失,也被概括为岩土地质灾害的一大类。

（5）水土流失:如果由于气候条件,地面不能吸收太多的雨水，雨水沿地面流动并冲刷土壤,则称为水土流失，包括地壳土地表层侵害及水的损失减少。水土流失的起因：天然（自然）因素和人类发展过程中影响因素。自然因素主要包括天气、雨水、地壳表面物质组成和绿化植物。在人类发展的过程中，主要影响因素是人类对土地的不合理利用，地面植被和稳定地形的破坏，导致严重的水土流失。水土流失直接关系到国家生态安全、防洪安全、粮食安全和饮用水安全。不合理的农业生产技术、毁林和过度放牧导致开阔土壤、会侵蚀和导致土壤退化、河流、运河和水库衰弱、水管理项目的效用降低,并对未来可持续发展产生严重影响。

2 针对地质灾害方针对策

（1）泥石流防治措施：根据泥石流的特点，相应的防治方法应有所不同。在以坡面侵蚀和沟道侵蚀为主的泥石流区，应以生物措施为主，辅以工程措施。在崩塌（崩塌）和滑坡（滑动）活动强烈的泥石流发生（形成）区，应以工程方法为主，生物方法为辅，而在坡面侵蚀和重力侵蚀并存的泥石流区，综合治理效果最好。生物措施包括恢复绿色植物和合理耕作。工程措施是在泥石流形成、循环、堆积区，对应于蓄水、引水工程、挡土工程、支护工程、排水工程、引渡工程、淤积工程和土质改良及边坡防护工程的使用。在易流动发生洪水出现严重较大泥石流的下游部分区域，首先我们采取绕行措施，这就可以作为一种应急防治，如果我们无法完全及时避开的则我们可以对此区域采取这种拦挡避堵排导排管分流防治技术。也就是我们可以由于此类推测出的要紧的泥石流的排水源是尽可能在其主要流经的下游的排水分流的部位内也可以同时修筑一道一道可供排导用的排水沟道，以便在下游区域内部发生严重较大泥石流时尽可能有效促使其及时进行停止。使用改道与分流进行排导与分流，进而有效率地降低区域发生严重泥石流对下游部分或该区域的各种自然环境破坏危害。人们有时也可以在这些泥石流有可能的、随时的等出现的排水沟道中，修建各类小型拦砂坝，将这些泥石流内含有固体的泥砂石等自然危害比较大的有害物质及时进行有效拦截，还可以在边缘进行结构加固，以尽可能提高山地结构的承载能力。通过利用防滑保护桩适当增加其抗摩擦和防滑承载能力就可以有效率地降低其对泥石流造成灾害的严重程度。根据泥石流的原有特点，对整个流域的综合治理是各种工法和生物措施相结合。对上中下游进行统一规划，对山川林田综合治理，防止泥石流形成或控制泥石流的破坏危害。

（2）地裂缝防治和治理:增强地裂区域的各类工程地质勘察工作，编制对应的方案、条例、法规；采取各种管理、行政手段限制地下水的过度过量开采；对已有裂缝进行填、补、夯等等工作，并改善增强地裂区土体的物理性质；改进地裂区域建（构）筑物的基础形式类型，提高建（构）筑物的抗裂性能；对各种地裂区域原有建（构）筑物进行工程加固；设置各种监测点，密切关注视地裂缝的发展变化。在岩土建（构）筑中避免此类裂缝段是目前最有效的减灾措施。对于所有建（构）筑，必须根据其类型和重要性避免地面两侧裂缝之间的一定距离，对减少地面裂缝灾害也能起到重要作用。对于这些主要由普通缝隙和结构层组合覆盖的陡坡，通过扩展平台和分离平台的可裂变区域来确定活动程度。危险岩体在用锚栓和挂网移除一些危险岩体后，在危险岩体区域卸载裂缝时是危险的，使用锚栓和挂网能够有效减缓卸荷和卸荷裂纹部位的裂纹，以达到加固已竖立危险岩体的目的。海陆交互地区所产生地裂缝治理时需要采取整体固化、打抗滑桩等措施进行处理。

（3）地面沉降防治措施:防治地面沉降的基础应进行地下水测试和地面沉降监测工作，传统的地面沉降测量方法包括水准方法测量、基岩标和分层标测量，建立全面地面沉降监测网络，加强地下水动态和地面沉降监测工作。地表水可以对其进行再综合利用，减少室内地下水的大量抽取，防止室内地下水位置的持续不断下降。可采取多种措施恢复沉降区域的地下水位，如压缩地下水开采量、利用地表水代替地下水、人工回灌、自然河流补给等；查清地下地质构造，对建（构）筑物的地基进行防沉降处理。近年来，地面沉降防治工作取得了很大成就。持续开展地面沉降调查与评价；防控规划和条例的颁布，为有序、有力、有效开展工作提供了法律依据。地下水开采限制与人工补给相结合的防治措施已逐渐成为共识。

（4）岩土膨胀防治对策：应调查建筑物和建在广泛地基上的建筑物的变形和损坏事故，并采取加固和修复基础的措施；应研究膨胀土的成分、结构和技术特性，以研究土壤大变形的机理。膨胀岩土地区的工程措施：场地应选在排水顺畅、坡度小于14°、可能应用的地段；等级低挡土墙处理、胀缩弱，避免地形复杂、地裂缝、沟壑、浅层滑坡发育或可能发育、地下水位变化剧烈的地段。膨胀土类的地基上建（构）筑基础工程的设计与施工应采取的方法:更换土垫层，合理选择地基埋深，石灰灌浆加固，合理选择地基类型，合理选择施工方法。

（5）水土流失防治对策:生物防治管理是一项较为长期有效的自然环境发生地质自然灾害综合防治管理措施，在有效保护自然水土资源、恢复不同区域自然生态生物多样性等各个方面一直发挥着重要指导作用。要按照国家耕地面积的要求，及时进行退耕还林，保护土壤环境。在地质灾害多发地区，应采取适当的方法。在长期的工作实践中，我国积累了丰富的水土保持经验。主要有两个方面：一是坚持以小河小溪为单位进行综合治理，形成综合保护体系。在重点行政区域，因地制宜地采取措施，优化配置科学规划、工程措施、生物措施和农业技术措施，综合治理山水、田林路村。第二，我们将继续平衡生态、经济和社会效益。