劉傳高
(云南省有色地質(zhì)局三0八隊,云南 個舊 661000)
巖土工程指的是對巖土的開挖、加固等操作,巖土工程中出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害有人為因素,也有客觀因素。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,不僅對巖土工程造成影響,而且還會影響周圍環(huán)境,威脅周圍居民的人身財產(chǎn)安全。常見的地質(zhì)災(zāi)害主要有滑坡、泥石流、崩塌等,我國地理環(huán)境復(fù)雜,不同地區(qū)的氣候存在明顯差異,進(jìn)一步提高了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險。相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示:在我國所有災(zāi)害類型中,地質(zhì)災(zāi)害所占的比例約為25%,給國家資源、自然環(huán)境、人們的生命安全均帶來嚴(yán)重威脅。因此,采取科學(xué)有效的治理方案來防范地質(zhì)災(zāi)害,保證巖土工程的安全性顯得尤為重要。
泥石流的形成主要與暴雨、暴雪等自然因素有關(guān)。持續(xù)的暴雨不斷沖刷山體,攜帶著泥石沖下山,泥石流會給周邊環(huán)境造成嚴(yán)重破壞,對各種生產(chǎn)活動產(chǎn)生不良影響,還會威脅周圍居民的人身安全。非科學(xué)的、違規(guī)的開采是泥石流形成的主要原因,比如開采過程中沒有為土壤加固。山體在大自然中自然形成的,過度開采會影響山體的穩(wěn)定性,特別是近年來亂砍亂伐的現(xiàn)象日益嚴(yán)重,山體上的樹木、土壤的穩(wěn)定性越來越差,在雨雪天氣很容易引發(fā)泥石流。
在出現(xiàn)嚴(yán)重的地質(zhì)變化,或者河流受到某些因素的刺激而變得動蕩時,就很容易出現(xiàn)滑坡,滑坡指的是巖土體沿著斜坡滑落的現(xiàn)象。頻繁的、不加節(jié)制的巖土工程建設(shè)是造成滑坡的主要原因,在巖土工程建設(shè)的過程中,開山炸石等強(qiáng)烈的撞擊會讓巖土變得松動,給滑坡的發(fā)生埋下隱患。特別是地形差度大、地震頻發(fā)的區(qū)域,當(dāng)降雨量達(dá)到一定程度后,極易出現(xiàn)滑坡。巖土工程建設(shè)中,判定滑坡穩(wěn)定性的依據(jù)如表1所示。
地面變形的發(fā)生和違規(guī)開發(fā)巖土密切相關(guān),長期的開采工作會讓地面崩塌、下沉,繼而出現(xiàn)裂縫。地面變形不僅會影響工程的施工質(zhì)量,同時還有巨大的安全隱患。相關(guān)資料顯示:國內(nèi)有超過70個城市都在巖土工程建設(shè)中出現(xiàn)不同程度的地面變形問題,嚴(yán)重變形的城市有30余個。盲目、過度的開采自然資源,抽取地下水,同樣與地面變形的發(fā)生密不可分。
崩塌主要發(fā)生在坡體、山體的施工過程中,無節(jié)制的巖土開發(fā)會嚴(yán)重破壞山體的生態(tài)平衡,一旦山體的穩(wěn)定性和防御機(jī)制被打破,就會導(dǎo)致崩塌。
泥石流多發(fā)于植被稀少、穩(wěn)定性差的山地??傮w而言,泥石流災(zāi)害的發(fā)生,大多與人為因素有關(guān),建議從以下四方面著手,防范泥石流災(zāi)害。
(1)巖土工程建設(shè)過程中通常要用到蓄水裝置,施工現(xiàn)場應(yīng)該做好蓄水裝置的密封工作,一旦蓄水裝置發(fā)生滲漏,就很容易破壞山體的穩(wěn)定性。
(2)山石是否完整,整體性是否良好同樣與泥石流的發(fā)生密切相關(guān),巖土工程建設(shè)中,應(yīng)該做好山石局部的加固措施,預(yù)防山崩。
(3)施工過程中產(chǎn)生的廢渣和廢料要統(tǒng)一存放在合適位置,禁止存儲在高處。如果現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)比較脆弱的山體部位,應(yīng)該在該處做好攔截措施,以免高處的山石、雜物滾落。
滑坡的治理重在預(yù)防,多種因素都可能引起山體滑坡,相關(guān)部門要結(jié)合巖土工程的建設(shè)情況和場地特點采取有效的防范措施:①增強(qiáng)山體斜坡部位的巖體以及土體的強(qiáng)度,提高坡地的承載能力,降低山體的滑動力。②相關(guān)部門應(yīng)全面了解巖土工程施工周圍的水文情況,排空山體下有可能引起滑坡災(zāi)害的地下水,在該處修建坡體排水溝,以免地下水威脅邊坡的穩(wěn)定性?;蛘咴谶吰碌倪吔缣幵O(shè)置截水溝,以免地下水流進(jìn)滑坡的危險區(qū)域。
表1 野外判斷滑坡穩(wěn)定性的依據(jù)
除此之外,還可以在滑坡發(fā)生風(fēng)險較高的區(qū)域設(shè)立一體化雨量自動監(jiān)測站,動態(tài)收集雨量的相關(guān)信息,了解雨量長期的固態(tài)存儲情況。監(jiān)測站中設(shè)置的雨量傳感器支持三種通訊方式,包括GPRS/SMS/CDMA北斗衛(wèi)星、TCP/UDP通信協(xié)議等,還具有多種分辨率可供選擇,完全能夠滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。設(shè)備具有遠(yuǎn)程喚醒功能,可以響應(yīng)指揮中心的指令,如果監(jiān)測設(shè)備正在休眠,指揮中心可隨時將設(shè)備喚醒進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。
在眾多防范地面變形的措施中,最常用的還是增強(qiáng)穩(wěn)定性??梢栽谙孪莩潭容^輕的洞穴中采用填塞法,首先清理洞穴中的雜物,然后填入硬石,再用碎石填補(bǔ)縫隙,可以起到加固效果。也可以采用灌漿法,提前準(zhǔn)備好灌漿材料,直接注入到土體中,以增強(qiáng)巖石的穩(wěn)固性,預(yù)防地面變形。
工作人員應(yīng)提前調(diào)查巖土工程施工區(qū)域內(nèi)的巖體結(jié)構(gòu),是否存在高危巖體,如果調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有的區(qū)域很可能發(fā)生巖體滑落和脫落問題,則要根據(jù)實際情況,采取加固措施或者清除危巖體。與其他地質(zhì)災(zāi)害相比,崩塌災(zāi)害的治理難度并不高,但要結(jié)合巖體結(jié)構(gòu)的特點來采取針對性的治理方案,比如治理陡峭邊坡處的崩塌,考慮到該處的巖體比較活躍,而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,往往存在裂隙,而且卸載裂隙的擴(kuò)張比較嚴(yán)重,則可以采用錨固技術(shù)對巖體進(jìn)行加固。
這種技術(shù)需要依賴于植樹造林以及退耕還林,在地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)地區(qū)栽種植物,增強(qiáng)水流的穩(wěn)定性,可以很好的預(yù)防泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時對巖體、土體造成過度強(qiáng)烈的沖刷。而且生物防治技術(shù)具有很高的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益,有助于維持巖土工程建設(shè)區(qū)域的生態(tài)平衡,具有綠色環(huán)保的效能,但生物防治技術(shù)的應(yīng)用效果并不是立竿見影的,需要給植物一定的生長周期,才能體現(xiàn)出這種技術(shù)的價值所在。如果施工區(qū)域容易發(fā)生泥石流災(zāi)害,則可以采用封山育林措施,但要合理開采,避免過度開采危害生態(tài)環(huán)境。
以某項巖土工程施工為例,地底層屬于第三系泥巖與石膏互層,盡管巖層平緩,但由于巖層之間相互疊加,而且呈現(xiàn)斷裂式的廣泛分布,所以對山體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。相關(guān)部門需要制定生物防治技術(shù)來保護(hù)邊坡,預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,該山體已經(jīng)擁有了天然植被,可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行人工植被,以加強(qiáng)斜坡內(nèi)部的穩(wěn)定性。坡體部位的植被根系能夠增強(qiáng)巖體、土體的抗剪能力,植物葉片在蒸騰過程中可以促進(jìn)地下水、地表水盡快排除,間接加固土坡。
為了進(jìn)一步提高生物防治技術(shù)的應(yīng)用效果,可以號召當(dāng)?shù)鼐用褚黄鸩扇》婪洞胧孩俜啪忂吰?,確定危巖體區(qū)域,通過削坡減載措施降低邊坡的重心,修建緩沖卸荷平臺,長1000m、寬8m,把危巖體的石塊攔截在此處,以減緩山石的滾落速度。②修建抗滑擋土墻,可以更好的支撐那些滑坡陡峭、滑體坡腳穩(wěn)定性較差的滑坡體。在中間位置挖孔,設(shè)置抗滑樁,既能穩(wěn)定滑坡,又能加固滑坡的土體,同時將截排水溝設(shè)置在抗滑擋土墻背后,排除地下水。在墻上布設(shè)泄水孔,可以避免墻后積水過量導(dǎo)致的墻體失穩(wěn)。③采用水平溝、魚鱗坑、水平階等方法修整地形,為植物的生長創(chuàng)造良好條件。多選擇喬灌混交型的復(fù)層林,以更快的形成林地枯枝落葉層,充分發(fā)揮調(diào)節(jié)徑流以及涵養(yǎng)水源的效果,樹種的選擇盡量以白榆、圓柏、油松為主。
在地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域,相關(guān)部門尤其要做好加固與護(hù)坡防護(hù)措施。此外,還要采取必要的避讓措施:①雨季避讓:多雨季節(jié)施工,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險更高,如果施工過程中遇到雷電暴雨天氣,施工人員要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和天氣情況制定轉(zhuǎn)移方案,組織現(xiàn)場人員有條不紊的撤離施工區(qū)域,以免突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害造成人員傷亡。②搬遷避讓:如果在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生比較頻繁的地區(qū)施工,那么在防治地質(zhì)災(zāi)害方面的花費(fèi)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出搬遷的費(fèi)用。為了節(jié)約施工成本,可以避開該區(qū)域,重新選擇地質(zhì)條件良好的區(qū)域施工,搬遷過程中應(yīng)妥善安置工作人員,充分保障人身財產(chǎn)安全。
綜上所述,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生對巖土工程的建設(shè)質(zhì)量與施工安全性均造成嚴(yán)重影響,結(jié)合災(zāi)害類型以及當(dāng)?shù)厍闆r,合理選擇防治技術(shù)與治理措施,可以最大程度的降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率,保障巖土工程的順利開展及使用效果。