劉柏齡
摘要:我國地理位置特殊,具有復雜的地質環(huán)境,巖土工程中容易發(fā)生各種地質災害,從而造成嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡情況。在巖土工程地質災害中泥石流、崩塌、山體滑坡和地面變形等屬于非常常見的災害,這些災害的發(fā)生主要是人為因素造成。為了降低地質災害的發(fā)生,災害防治技術及預控必不可少。于是文章主要對地質災害的防止技術和預控進行分析。首先對巖土工程和地質災害進行簡要分析。然后分析造成地質災害的因素,并分析了幾種常見地質災害及其發(fā)生原因。最后分別分析了地質災害的防治技術及其預控措施。希望文章能夠為實際的巖土工程地質災害防治提供相關參考和依據(jù)。
關鍵詞:地質災害;巖土工程;防治技術;預控
中圖分類號:P694;X43 文獻標識碼:A 文章編號:1001-5922(2021)02-0163-04
巖土工程作為一個大類,包含著地面、水土、巖石和土壤等多個部分,由于巖土工程與環(huán)境之間有著非常緊密的聯(lián)系,能夠對環(huán)境造成一定影響,所以一旦發(fā)生問題,將會造成地質災害。而且我國的地質環(huán)境非常復雜多樣,環(huán)境氣候多變,地質災害將會更容易發(fā)生,并且地質災害的種類較多,其嚴重程度較大,將會造成嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡情況。為了降低地質災害的發(fā)生頻率和嚴重程度,需要及時的提出地質災害防治技術和預控。最直接的防治措施就是停止資源開發(fā)、保護環(huán)境,但是這種做法影響到我國的發(fā)展,不利于我國經(jīng)濟建設。于是提出防治技術和預控措施時需要將發(fā)展和保護放在同等重要地位上,既要能夠不影響我國的發(fā)展,也要能夠降低地質災害的發(fā)生。文章通過對巖土工程地質災害防治技術和預控進行研究,目的在于降低巖土工程地質災害的發(fā)生,減少地質災害對人類的傷害程度。
1相關概念簡介
1.1巖土工程
距今,巖土工程已經(jīng)有幾十年的發(fā)展,已經(jīng)形成了一套理論體系,但是隨著巖土工程的不斷深^研究,其中還存在非常大的發(fā)展空間,所以還需要對其進行不斷分析。地質工程學主要研究的是巖土工程開采對環(huán)境造成的影響,通過專業(yè)的分析研究,能夠發(fā)現(xiàn)更加全面的地質保護措施和地質災害預防措施。巖土工程的主要內容如表1所示,其中包含研究對象和研究內容,通過其研究內容可知,巖土工程屬于一項綜合學科。
1.2地質災害
地質災害就是在自然環(huán)境的作用下,因為人為的影響從而使得地質出現(xiàn)一系列的破壞性事故。比較常見的地質災害有泥石流、火山等。
由于我國地質環(huán)境較為特殊和復雜,地質災害發(fā)生較為頻繁,據(jù)不完全統(tǒng)計表明,地質災害造成的經(jīng)濟損失占據(jù)的比重較大。所以我國丞需使用合理的防治技術和防控措施降低地質災害的發(fā)生,從而減少經(jīng)濟損失。地質災害除了會造成經(jīng)濟損失之外,還會影響到生態(tài)。地質災害發(fā)生時,就會浪費較多的自然資源,還會嚴重影響到環(huán)境,造成環(huán)境惡化,還會造成水土流失等一系列生態(tài)問題。所以地質災害防治技術和預控非常重要。
2造成地質災害的因素
巖iT程地質災害的發(fā)生會受到諸多因素的影響,文章通過總結,將眾多因素分為3大類,分別為地形地貌因素、自然因素和人為因素。下面將對3種因素及其發(fā)生原因進行分析。
1)地形地貌因素:地形地貌因素對巖+32程地質災害的影響比較大,通過有關專家的數(shù)據(jù)表面,地形地貌因素造成災害發(fā)生的可能概率高達30%。因為我國的地質環(huán)境非常復雜,而且存在的地質環(huán)境類型較多,具有多樣化,在進行巖土工程時,不管是設計階段還是施工階段,都需要綜合考慮地形地貌,看其是否滿足施工標準,只有滿足要求之后,才能進行施工,不會就會導致地質災害的發(fā)生。
2)自然因素:自然因素屬于一種潛在因素,一般情況下沒有外力的推動作用不會直接造成地質災害的發(fā)生,但是自然因素造成地質災害的發(fā)生具有不可估算性,所以并不能忽視該因素的存在。另外,全球天氣情況越發(fā)的不穩(wěn)定,天氣會造成泥石流的發(fā)生,所以其屬于地質災害的主要因素。因此自然因素造成的地質災害不容小覷。
3)人為因素:人為因素對地質災害的影響也比較大,能夠推動災害的發(fā)生,但是該人為因素屬于可控因素。人為因素主要包含過度開采地下水和過度開礦等,由于過度開采就會導致自然環(huán)境和地貌發(fā)生變化,使之受到損害,造成承受能力較差,由于巖石具有一定壓力,所以就會打破巖石的原有狀態(tài),從而造成地質災害的發(fā)生。研究表明,在自然條件下,如果地質災害沒有受到任何因素的推動和影響,地質災害是能少發(fā)生的。所以地質災害的發(fā)生,絕大部分是因為人為因素造成的,因為人為因素推動了地質災害的發(fā)生,并且人為因素也是直接導致地質災害發(fā)生的直接因素。
3常見的地質災害
自然災害種類非常多,聯(lián)合國一共將其劃分為30多種,比如海洋災害、地質災害、環(huán)境災害等。其中地質災害在我國的發(fā)生頻率較高,巖土工程中地質災害常見的有崩塌、山體滑坡、泥石流、和地面變形等。文章將對我國常見的4種災害進行分析。
1)山體滑坡:這種地質災害就是因為山體斜坡上的巖石因為受到外力的影響,從而導致其土質松軟,難以承受住山體的壓力,導致巖石和土體持續(xù)從山坡上滑下。當出現(xiàn)山體滑坡時,會有大量的巖石和土體滑下,導致附近居民的生命安全和財產安全受到嚴重威脅。而且當出現(xiàn)山體滑坡時,發(fā)生的速度非常快,并且很突然。造成山體滑坡的因素可能是地震、水土流失較為嚴重、大面積持續(xù)降雨等。為了降低山體滑坡的影響,需要做好相關的防預工作。
2)崩塌:崩塌就是山體突然全部塌陷下來,該地質災害具有很大的危險性。主要是因為山體下部分出現(xiàn)空虛導致無法承受住上部山體的壓力,從而發(fā)生崩塌地質災害。崩塌這種地質災害發(fā)生的主要原因在于人為因素。因為人們對山體進行過度開采,在山體的底部過度挖掘,然后隨便堆砌,就會導致山體底部的承受能力變弱,從而造成崩塌現(xiàn)象。巖土工程中出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象將會造成工程整體施工受到影響,嚴重的還會造成人員傷亡情況。
3)泥石流:如果山坡原本穩(wěn)定的泥沙發(fā)生松動現(xiàn)象,再遇上強降雨或者大面積的冰雪融化,山坡上松動的泥沙則會隨著水一同流下,從而形成泥石流災害。造成泥石流災害的因素也比較多,但是其中最主要的因素在于人為因素,因為對山體進行開鑿時沒有使用合適的開鑿方式,對樹木進行隨意開墾,對山體進行過度開墾,或者是將山體挖掘之后的巖石和巖土隨意堆放等,這些都會引起泥沙發(fā)生松動,從而造成泥石流災害。泥石流出現(xiàn)后,處于地勢降低的居民將會受到非常嚴重的影響,帶來巨大的損失。
4)地面變形:巖土工程中非常常見的一種地質災害即為地面變形,地面變形主要表現(xiàn)在地面出現(xiàn)成仙或者塌陷,還有常見的裂縫表現(xiàn)形式。出現(xiàn)地面變形的主要因素也屬于人為因素,比如對地下的巖溶和活水等資源進行過度開發(fā),使得地下結構發(fā)生變化,從而出現(xiàn)地面變形現(xiàn)象。所以在巖土工程中需要做好勘查工作,從而防止地面變形災害的發(fā)生。
4巖土工程地質災害防治技術
4.1加固技術
有些工程建設在河邊,地質較為松軟,會出現(xiàn)明顯的滲水現(xiàn)象。因為軟土地基的含水量、觸變性和高壓縮都比較大,在施工過程中為了避免建筑沉降,需要花費大量時間用于排水上。然后有些工程的做法是使用柔性樁復核地基,使用預應力混凝土空心管樁作為加固方式。
在地質災害防治中使用地基加固技術屬于常見方式,增加地質工程的穩(wěn)定性,使用加固技術能夠達到很好的加固效果,能夠預防地質災害的發(fā)生。比如地基出存在問題,可以使用預壓法、夯實法等加固技術,從而提高地基層的穩(wěn)定性,使之承受能力變強,于是有利于增強建筑的穩(wěn)固性。加固技術中預壓法有兩種方式,即堆載預壓和真空預壓。兩種方式的適用范圍不一樣,其中第二種方式主要在土層厚度比較大的地方進行使用,則第一種方式正好與之相反,比較適用于土層厚度較小的地方。需要注意的是,對地基使用加固技術需要使用到網(wǎng)格法,進一步加固黏性較大的土層,并且將巖石之間的縫隙進行填充,從而增加巖石的密實度,提高其受壓強度。在土層的加固方式中,還存在很多其他的方式,比如灌漿法和電化學法等,每種方式的使用范圍不一樣,需要根據(jù)實際的巖土工程進行選擇最為合適的加固方式。
4.2抗滑樁施工技術
有些工程位于西南地區(qū),靠近山壁,在雨季時降水量非常大,容易出現(xiàn)山體滑坡災害。于是通過使用抗滑樁施工技術能夠起到一定的穩(wěn)固效果,從而降低山體滑坡出現(xiàn)的頻率。
在地質災害的防治中使用抗滑樁施工技術具有一定的效果,能夠得到非常合理的運用。但是在使用該技術過程中,需要注意以下3點情況。
1)抗滑樁在布置過程中,需要進行綜合分析,需要考慮到滑坡體的推力和厚度,最好是將其布置在推力小且土層薄的地方??够瑯兜拈L度不能過長,一般情況下不能超過35m。抗滑樁的布置形式單排形式,也可以是分段阻滑方式,其適用范圍不一樣,前者比較適用于推力較小的地方,后者則比較適用于推力很大的地方。
2)抗滑樁的位置需要具有精確性:在施工過程中,如果樁體的位置不準確,或者誤差較大,就會直接造成該樁體的穩(wěn)定性出現(xiàn)問題,于是地質災害的防護工作就難以實現(xiàn)。
3)確定樁孔:挖孔的方式有機械挖孔和人工挖孔,這兩種方式都具有各自的優(yōu)勢。但是不管使用何種挖孔方式,孔洞挖完之后需要對其內部的雜物進行清理干凈,最后再通過管道的方式澆灌混凝土。需要注意的是如果是在水下完成該操作,則導管的位置需要設置為低于水下2m。
4.3錨固施工技術
有些邊坡地質存在各種隱患問題,于是為了增加穩(wěn)定性,通過使用錨固施工技術即可實現(xiàn)錨固施工加固效果,并且該技術主要針對的是該地質類型問題提出的解決措施。在進行錨固施工之前,需要相關人員對該地質進行檢測和判斷,看其是否能夠使用錨固施工。在巖土工程中,錨固施工技術比較適用于硬質土層。鉆孔機屬于錨固施工技術的必要機械設備,鉆孔機的類型有輕型液壓鉆孔機和全液壓履帶式鉆孔兩種方式,兩種方式都有各自的優(yōu)勢,前者具有靈活輕便的特點,所以比較適用于山谷和峽谷施工;后者主要適用于地質條件相對復雜的環(huán)境中,對鉆孔深度要求比較大,且要求孔徑大的情況下也都會使用全液壓履帶式鉆孔。在選擇好機械設備的同時,而且還需要選好材料,因為錨固施工所需要的材料強度要求非常高,所以在對材料使用之前,需要確保所使用的材料符合質量要求。在錨固施工技術使用過程中,還存在對某些參數(shù)的限定,比如施工孔徑直徑偏差要小于5毫米,才能使得錨固施工技術的應用發(fā)揮到效果。
5巖土工程地質災害預控措施
巖土工程地質災害除了需要防治技術之外,還需要具有預控措施,通過預控措施可以提前防治地質災害的出現(xiàn)。通過同時使用防治技術和預控措施,能夠更好的實現(xiàn)地質災害防控效果。該部分將主要提出3點預控措施,分別為動態(tài)監(jiān)測、工程預控和生物預控,分析如下。
1)動態(tài)監(jiān)測:巖土工程地質災害一旦發(fā)生,其后果將會十分嚴重。通過使用預控措施,能夠在一定程度上降低地質災害的發(fā)生。動態(tài)監(jiān)測就是對某些容易發(fā)生地質災害的地方實行動態(tài)監(jiān)測,通過使用現(xiàn)代化信息技術動態(tài)監(jiān)測能夠及時觀測當降雨量、水文等地質條件,當檢測到某些指標超過規(guī)定范圍,于是就會發(fā)出預警信息。在還沒有發(fā)生地質災害之前,將附近居民進行轉移,從而可以降低人員傷亡和經(jīng)濟損失。使用動態(tài)監(jiān)測方式進行預控,可以在一定程度降低災害造成的損失,但是該方式并不能對所有地質災害進行監(jiān)控,其主要應用于災害頻發(fā)的位置。所以還需要結合使用其他的預控措施,從而提高災害防控的效果。
2)工程預控:工程預控主要針對于小型土質滑坡進行預控。比如對山體滑坡進行預控,使用前緣支撐攔截、滑坡后源排水工程。使用這種方式的主要目的在于提高巖土工程地質的整體強度,使得地基的穩(wěn)定性進一步增加。這種工程預控就是對可能發(fā)生地質災害的地方,使得巖土工程的強度進一步提升,并且達到一定值,從而可以增強抵御地質災害的能力。有些地區(qū)的地質環(huán)境復雜,屬于一種軟土地基,于是就會增加地質災害發(fā)生的概率。然后在這樣的地區(qū)進行工程預控,增加地基的穩(wěn)定性,從而可以實現(xiàn)地質災害預控。
3)生物預控:生物預控主要是通過使用生物條件對自然環(huán)境進行改善,從而可以實現(xiàn)降低地質災害發(fā)生的概率。這種預控措施屬于一種經(jīng)濟性非常強的技術,能夠保護生態(tài)平衡和穩(wěn)定,還能夠對自然環(huán)境進行改善,通過這種生物預控,能夠具有較好的生態(tài)效果,而且還能夠降低地質災害防治的投人成本。所以使用這種方式將會具有很好的效果。對于很多地質災害頻發(fā)的位置,這些位置的生態(tài)環(huán)境基本上已經(jīng)遭到嚴重破壞,所以使用生物預控,比如在這些地區(qū)植樹造林、合理放牧、保護生態(tài)環(huán)境、合理開采自然資源等,總之就是實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境平衡,使得自然環(huán)境得以保護,從而達到地質災害預控的作用,并且這種做法還符合我國可持續(xù)發(fā)展理念。
4)避讓預控措施:在雨季時,有些地區(qū)會出現(xiàn)強暴雨,并且經(jīng)過多年的經(jīng)驗可知該地區(qū)在雨季極可能發(fā)生地質災害,所示需要落實地質災害的避讓防治措施,即在地質災害還沒有發(fā)生之前,將周圍居民轉移到安全位置,從而降低地質災害造成的損失。另外,有些地理位置經(jīng)常性的發(fā)生地質災害,所以處于該位置的居民需要執(zhí)行搬遷避讓,從而保障人員的生命安全。
6結語
巖土工程地質災害問題的預防屬于一項艱巨工程,隨著社會的不斷建設和發(fā)展,地質災害問題將會一直存在,所以控制地質災害的發(fā)生需要我們不斷進行分析解決。因為地質災害發(fā)生的主要原因在于人為影響,所以需要我們從自身做起,不能一味地最求經(jīng)濟發(fā)展,而肆意破壞生態(tài)環(huán)境、過度開采自然資源。并且在提出各種仿制技術和預控措施時,首先需要深入了解我國的地質特點,然后有針對性的提出控制措施,從而降低巖土工程地質災害的發(fā)生。