巖土工程地質災害成因及防治方法

時間:2022-08-12 11:27:00

導語:巖土工程地質災害成因及防治方法一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

巖土工程地質災害成因及防治方法

摘要:巖土工程作為基建項目體系中的重要組成,有著很強的復雜性及系統性。因此,必須科學合理地進行巖土工程開發,否則極易引起地質災害,進而給巖土工程和人們的生命、財產帶來極大的威脅。基于此,文章以巖土工程為對象,從常見的地質災害入手,分析了其形成原因,并提出了針對性的防治方法,希望可以有效防治地質災害,推動巖土工程實現可持續性發展。

關鍵詞:巖土工程;地質災害;防治方法

在社會及經濟快速發展的背景下,巖土工程開發的規模及數量不斷增大,這加快了各種生態資源的開發速度,但也對地質環境產生極大的破壞,最終引發地質災害而威脅人們的安全。對此,需要加大地質災害防治的研究力度,找出有效措施以防止地質災害的發生和蔓延。

1巖土工程中常見的地質災害

1.1滑坡。滑坡指的是巖土架構在受到地面振動及斜坡沖刷的作用力后發生的巖體滑動現象。通常情況下,斜坡上的巖土結構有著較好的穩定性,在沒有很大的外力影響的情況下,是不會發生滑坡問題的。現實中引發滑坡災害的因素有很多,如坡腳大面積破壞、水土流動、雨水沖刷、地表水侵蝕及巖土過量開發等都會誘發滑坡。滑坡破壞力很大,且多發于地勢落差大、施工邊坡及降水量大等地方。在野外判斷滑坡穩定性的依據如表1所示。1.2崩塌。崩塌也稱作塌方、垮塌等,多發于陡坡上,屬于一種在重力作用下巖石泥土脫離原結構而發生的滾落或滑落堆積等現象。根據發生的結構體的不同,崩塌有不同的類型,發生于土體中的崩塌為土質崩塌、發生于巖體中的崩塌為巖質崩塌、發生于山體中的崩塌為山體崩塌不管哪種性質的崩塌均會給附近建筑及居民帶來災難性破壞及傷害,也會釀成無法挽回的生命、財產損失。崩塌示意圖如圖1所示。1.3泥石流。泥石流多發于山溝或山坡地帶,通常都是在強暴雨或暴風雪等惡劣天氣影響下而形成攜帶大量沙土及石塊等的洪流,奔流而下危害山下建筑設施及居民生活。也正是因為泥石流中帶有大量的泥沙及堅硬石塊,所以其通常具有較強的災難性。而巖土工程開發的整個過程中,難免會砍伐大量的植被,或是產生并丟棄大量的建筑廢棄物等,進而增大泥石流形成及發生的概率。1.4地面變形。地面變形在現實中主要表現形式有地面沉降、地面塌陷及地面裂縫。從我國整體的有關調查數據來看,約有70座城市是地面沉降的易發區,其中一半以上的城市的地面沉降高達3m以上,易形成地質災害。而且這70座城市的地面沉降分布特性不一致,有的分布比較集中,有的分布比較分散。地面變形多發于礦產資源或地下水過量開采、巖溶活動頻繁等地區。

2巖土工程中地質災害頻發的原因

巖土工程地質災害形成的原因可以主要劃分成兩種:(1)因大自然活動的影響作用而形成的地質災害,即自然地質災害。自然地質災害屬于第一環境問題,一般不易受到人類的活動影響而出現大的遷移及變化,這也就是說自然地質災害有著很強的固有形態及自然特性。(2)受人類活動影響而形成的地質災害。這類地質災害屬于第二環境問題,主要是由于人類為了生存發展而大量開發自然資源及建設各種工程,對自然環境及地質形態形成很大的甚至不可修復的破壞,進而形成了各類地質災害,威脅人類安全。這類地質災害有著明顯的人為性,和自然地質條件沒有任何關系。巖土工程中地質災害頻發的原因主要是氣候變化和自然地質演化中受人為因素的影響而使得巖體結構的自然演化周期被極大減短,穩定性被破壞,進而造成巖土工程中各類地質災害頻發,且有著很強的突發性及分布不均衡性,極大地威脅著人民的生命及經濟安全。巖土工程開發的區域內生態環境本來就比較脆弱,極易因各種破壞行為而誘發滑坡、泥石流及地震等自然地質災害。但是人類為了生存發展或者私欲、私利而大面積破壞自然環境、頻建各種工程等,這些行為都會加劇地質結構失衡,進而增大崩塌、滑坡、泥石流等地質災害出現的概率。由此可見,誘發巖土工程地質災害頻發的主要因素就是人為過度開發及開采,這也是巖土工程地質災害防治的重點。

3巖土工程中地質災害的防治辦法

3.1滑坡防治。要想滑坡防治取得良好的效果,需運用多種方法結合的方式進行防治。(1)清除地表積水,然后降低表層巖土結構重量,再填土并壓密實。這個過程中最常見的是抗滑擋土墻技術,此法不僅施工操作簡單、用時短,而且也不會對其他地質結構產生不利影響。而交通工程中之前用的最多的是抗滑樁技術,由于應用效果不太理想而被棄用。但是,近年來,有相關技術人員在滑坡防治中用到了抗滑樁技術,而且獲得比較理想的效果,所以相關技術人員又從各方面創新了抗滑樁技術,并把此技術應用到地表積水排除及降低地表巖土重量等工作中。抗滑樁技術經完善后通常會和支擋方法、消防工程、排水設施等綜合在一起來對滑坡進行防治。(2)對地表及地下積水進行有效排除,需要聯合應用錨索和錨索樁支擋技術。目前,滑坡防治工作中的鋼筋混凝土格構錨固技術也有很高的認可度,常被應用于水利工程施工建設中,且能夠達到預期的滑坡防治效果。鋼筋混凝土格構錨固技術是先利用格構梁技術對坡面進行有效防護,再運用預應力錨索來加固坡面,實現對滑坡的防治。同時,鋼筋混凝土格構錨固技術在防治地質松軟堆積層地質災害時也有明顯優勢,可以應對各種地形條件且不需用到大型機械設備,所以鋼筋混凝土格構錨固技術也有著非常好的靈活性、適應性及操作方便性。3.2崩塌防治。崩塌防治工作中應先充分分析及考慮巖土結構的危險程度,再采取針對性的措施加固巖土結構,預防和控制卸荷裂隙區向外擴張,以達到增強巖體穩定性的目的。通常情況下,崩塌防治比滑坡防治難度小且操作簡便。在陡峭的邊坡上,因為節理裂隙和結構面會形成相互作用力,人力無法對其進行有效影響,所以通過人力來控制此處卸荷裂隙區的擴展極為困難。而針對那些裂隙較多的區域,可先清理掉危險巖體,再運用錨桿加掛網噴護來錨固巖體,增強巖體結構穩定性。此外,崩塌防治加固工作中要先結合巖土結構、卸荷裂隙擴張程度及裂隙面情況等情況來設計出適用可行的加固方案,并明確加固措施,確保崩塌防治達到理想效果。3.3泥石流防治。泥石流防治工作中應全面分析和考察目標區域內發生災害的可能性,再選擇生態工程、溝、坡等措施綜合在一起應用,確保泥石流防治的效果。泥石流防治的3個重點區域分別是上坡、堆積區及溝谷區,在這3個重點區域應種植森林加以防護,在上游的清水區可選擇種涵養林,有效治理裸露的坡面,侵蝕較重的溝谷區應積極選種防護林,改善侵蝕情況,并增強坡面的穩定性。同時,也可在泥石流多發區修建小型水利設施,使得降水和徑流可以匯聚到一點,為森林植被提供灌溉水源。針對溝谷區防治泥石流,還可修筑攔沙壩,增強溝床及坡岸的穩固度,避免其下滑的同時還能有效減小泥沙流動。此外,也可在泥石流多發區修筑引導及清淤等護岸工程,降低泥石流發生的概率。3.4地面變形防治。地面變形防治常用技術主要包括如下3種:(1)強夯技術。該技術是通過夯錘的錘擊力來夯擊土體,使其足夠密實,增強土壤結構強度,防治地面出現坍塌。此項技術多用于土質軟弱區及松軟泥土夯實中。(2)填堵法。此技術在較深的塌陷坑洞中應用最多,實際應用時,先清理掉坑洞中既有的松軟土體,再在坑洞內回填塊石及碎石,進行放濾,接著鋪設一層黏土,最后通過夯錘來夯擊密實。(3)灌漿法。此技術多用于加固余巖土施工中,具體操作過程:自巖體孔洞或人工鉆孔中把提前制成的漿體灌入,待漿體凝固后達到增強巖體結構強度的目的。

4結束語

綜上,因為巖土工程中地質災害類型繁多、發生時間不可控、成因不同等特點,所以相應的防治工作具有很強的復雜性及系統性。因此,巖土工程地質災害防治工作中,必須先全面分析并掌握地質災害具體的形成原因、類型及相關防治技術優缺點等,再設計適用可行的防治方案,明確技術標準,最后嚴格控制防治技術措施實施的質量,從而有效防止巖土工程地質災害的發生。

參考文獻:

[1]楊義林,陳璠.淺談巖上工程地質災害防治技術及預控[J].能源與環境,2018(3):105+110.

[2]郭華江.巖土工程地質災害成因及防治技術[J].黑龍江交通科技,2018,41(2):51-52.

[3]朱鈺.論巖上工程地質災害防治技術及防治措施[J].資源信息與工程,2016,31(3):171-172.

[4]褚曉杰.巖土工程地質災害的防治技術與防治措施[J].工程技術研究,2018(9):106-107.

[5]樊華.巖土工程地質災害防治技術及防治措施[J].華北國土資源,2018(3):57-58.

作者:侯慶龍 侯健 單位:山東省煤田地質局第二勘探隊