岩土工程地质灾害防治技术研究

(整期优先)网络出版时间:2019-03-13
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岩土工程地质灾害防治技术研究

石丁宇

南宁市勘察测绘地理信息院530022

摘要:我国陆地面积辽阔,东西距离约为5200公里,南北距离约为5500公里,地质条件很复杂且地质灾害种类齐全。地质灾害经常会出现在岩土工程中,因此,在岩土工程施工前应该对施工区域的地质情况进行详细的勘察,充分的了解施工区域的地质情况并对可能出现的地质灾害进行有针对性的防治。有效的对岩土工程中的地质灾害采取科学的防治技术,保证工程人员的生命安全。本文主要对岩土工程地质灾害种类进行分析,找出地质灾害发生的主要原因,并对岩土工程地质灾害的防治提出一些意见和建议,以期提高岩土工程施工的安全性,以供参考。

摘要:岩土工程地质灾害防治技术研究

引言

随着我国经济的发展,国家的工程建设和资源开采也越来越频繁,岩土工程也随之增加,但一些企业在施工过程中只重视利益而不顾地质环境的保护,这对我国本来就很脆弱的地质环境造成了很大的压力。根据一些数据显示,近年来大部分的地质灾害都和人为因素有关,岩土工程地质灾害的发生不但影响着国家经济的发展还影响到人们的生命安全和自然环境,其严重性不言而喻。因此,在岩土工程开展中我们应该以消除地质灾害为施工基本原则,采用科学合理的地质灾害防治技术,确保岩土工程的安全性和可靠性,要对岩土工程地质灾害进行有效的防治和预控。

1岩土工程地质灾害的概述

1.1岩土工程

土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分称为岩土工程。是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、坡边和地下工程等问题,作为自己的研究对象。地质工程学,探讨的主要包括岩土工程的具体开采对环境造成的一系列影响,这样更加全面的探讨以及保护,成为全面研究与探讨的工程的综合学科。(表1)

表1岩土工程的主要内容

1.2地质灾害

不良的地质现象通常叫做地质灾害,在地球内动力、外动力或人为地质动力作用下,地球发生异常能量释放、物质运动、岩土体型位移变形以及环境异常变化等,危害人类生命财产、生活与经济活动或破坏人类赖以生存与发展的资源、环境的现象或过程。如地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等。据统计,由于地质灾害带来的一系列问题,在我们经济损失中占据很大的比重,所以说我们要采取合理的方式与方法,以降低经济损失。

2岩土工程中常见的地质灾害

2.1滑坡

滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等,有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。位于城镇的滑坡常常砸埋房屋,伤亡人畜,毁坏田地,摧毁工厂、学校、机关单位等,并毁坏各种设施,造成停电、停水、停工,有时甚至毁灭整个城镇。发生在工矿区的滑坡,可摧毁矿山设施,伤亡职工,毁坏厂房,使矿山停工停产,常常造成重大损失。一般来说高差较大的地区更易发生山体滑坡,在此地质情况下施工时,应注意提前做好关于山体滑坡现象的防预工作,以保障施工安全。

2.2泥石流

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大,而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域,典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物,其体积含量最少为15%,最高可达80%左右,因此比洪水更具有破坏力。泥石流的发生多为人为因素,如在山体开凿时使用不合理的挖掘方式,或山体挖掘后将弃石和岩土随意堆放,或对树木随意砍伐及不合理地开垦土地,造成山体的土地塌陷。

2.3崩塌

崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下,发生突然的急剧的倾落运动。多发生在大于60°~70°的斜坡上。崩塌的物质,称为崩塌体。崩塌体为土质者,称为土崩;崩塌体为岩质者,称为岩崩;大规模的岩崩,称为山崩。崩塌可以发生在任何地带,山崩限于高山峡谷区内。崩塌体与坡体的分离界面称为崩塌面,崩塌面往往就是倾角很大的界面,如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。崩塌体的运动方式为倾倒、崩落。崩塌体碎块在运动过程中滚动或跳跃,最后在坡脚处形成堆积地貌-崩塌倒石锥。崩塌倒石锥结构松散、杂乱、无层理、多孔隙;由于崩塌所产生的气浪作用,使细小颗粒的运动距离更远一些,因而在水平方向上有一定的分选性。崩塌现象的发生往往是受到人为因素影响。由于人们的不节制开采、对山体底部的过度挖掘造成破坏和随意堆砌导致的。崩塌现象的出现会严重影响整体工程的施工,甚至对施工人员的生命安全造成威胁,损失巨大。

2.4地面变形

在地质灾害研究中,把地面沉降、地面塌陷和地裂缝统称为地面变形地质灾害。它是指在一定的自然条件和人为因素作用下,地下一定范围内的岩土体压缩、位移等活动,引起的地面下沉、塌落、开裂,对工程设施、城乡环境以及人民生命财产造成危害的现象。地面沉降、地面塌陷、地裂缝除共同表现为地壳表面形态发生严重破坏外,还有一些其他方面的相似特征:在形成条件方面,虽然都受多种动力条件控制,但过量抽取地下水经常是它们形成的重要原因;在分布特征方面,城镇、工厂、矿区、铁路沿线是这些灾害的多发区。因此,须做好岩土工程施工前的地质勘察工作,并根据施工现场的地质情况,运用科学合理的防治措施,以免地面变形灾害出现,保障岩土工程施工的安全。

3岩土工程地质灾害防治技术

通过上面对常见岩土工程地质灾害进行分析,地质灾害的发生由两个方面的因素,一是大自然因素造成的,另一方面是人为因素引起发生的。我们主要对人为原因引起的地质灾害进行探讨,并对这四种常见的岩土工程地质灾害的防治技术进行介绍。

3.1抗滑桩技术

抗滑桩技术是指在岩土工程施工时,施工单位为了防止滑坡问题发生,用抗滑桩对边坡进行加固。在应用过程中要求抗滑桩必须有足够的承载力,那样才能承受住坡体上部的推力,将上部的推力传导至下部从而使坡体稳定。抗滑桩技术的应用重点在于如何科学合理的去设置桩体的位置、长度和间距,施工单位要用地基梁和悬臂梁的施工方式,根据施工区域的具体地质、地形情况,对桩体的位置进行合理的调控,设置合理的桩体间距,对抗滑桩的型号和长度也要进行合理的设计,确保抗滑桩整体的技术性能。另外,在施工过程中还要注意灌浆和挖掘的方法,选择合理的施工方法来保证抗滑桩技术充分的发挥作用。

3.2抗滑挡土墙技术

抗滑挡土墙技术主要是在山脚建造挡土墙的方法来保护建筑,防止泥石流和滑坡等灾害对周围建筑的损坏,最终实现降低灾害影响的目的。在抗滑挡土墙施工前,施工单位要对施工区域的地质环境进行调查,推算出滑坡的推力,并根据相关数据设计好挡土墙的相关参数,确保挡土墙能有效的应对滑坡时的推力。在挡土墙的施工过程中,施工单位要合理的设置挡土墙的高度,挡土墙过低起不到保护的作用,过高又使得建造成本提高,因此在建造挡土墙时要对挡土墙的高度进行科学合理的设置,并对其材料和建造方法进行合理的优化。

3.3快速锚固技术

快速锚固技术是指在岩土工程施工时,为了防止山体出现崩塌或位移的情况,应用锚杆或土钉对山体进行加固,从而提升山体的承载力。快速锚固技术的施工流程一般分为三步,钻孔、下锚和灌浆。在快速锚固技术应用前,施工单位要根据施工区域的地质地形情况,对钻孔位置和锚杆的长度、间距等进行科学的计算和设置,保证其能发挥出有效的作用。在施工时尽量减少误差,钻孔施工作业是要注意其深度,灌浆过程中要对孔洞的地步进行混凝土的浇筑,防止锚杆后期发生位移影响其效果。快速锚固技术因为技术操作简单效果好等特点,在岩土工程施工过程中得到了广泛应用,该项技术不仅能用于岩土工程地质灾害防治还可以应用于地质灾害抢险救灾工作中。

3.4地面变形防治技术

针对地面变形的情况,我们应从以下几个方面着手:首先,对于已经发生变形的地区,我们应该进行简单的填埋处理,使用一些特殊的压实机械进行压实作业,以达到稳定和压实的效果,我们通常可以选择石块或特定的石块。填埋材料用粘土比例。该方法简单、成本低、效率高。具有较高的优越性,在岩土工程地基变形中应用较多。其次,利用机械力使变形地面达到原始地质构造状态,然后采用人工回填的方法达到设计高度。

4岩土工程地质灾害的预控措施

4.1采取地质灾害防治措施

在岩土工程建设中,必须采取有效措施防治地质灾害,有效地预防地质灾害,减少地质灾害损失。要求施工方对一般地质灾害进行分析,采取相应的工程技术措施,预防和减少灾害威胁。一般来说,质量灾害的防治措施主要集中在边坡防护、支护和排水等方面,施工方在采取防治措施时必须从这些方面采取有效的防护措施。另外,在施工前,施工方还需进行严格的工程地质勘察,分析施工场地的地形地质条件,预测可能发生的地质灾害,确定防治措施。

4.2生物措施

在岩土工程施工中地质灾害的防治中,灾害发生的根本原因是山体中易发生松动和滑动的岩石和粘土的结构和性质问题。生物措施可以有效地阻止这一问题的发展。生物措施主要指造林和退耕还林。该方法能有效地提高山区植被覆盖率,利用植物固有的水土保持效应,固定山区岩土,减少地表径流,减少水土流失的发生,减少山区地表水的侵蚀,从而有效地提高山区植被覆盖率,能够有效减少滑坡和泥石流等地质灾害频率。因此,在施工过程中,施工人员应防止地质灾害的发生,在施工过程中还可以采取生物措施保护山体,做好水土保持工作,降低灾害发生的概率。

4.3回避措施

顾名思义,避让措施是指在施工前对施工现场进行地质勘探,获取地质灾害信息,然后在具体施工中尽量避开灾害多发区,做好灾后人员和财产的转移,建立避难场所,制定专门的地质灾害规划,探索地质灾害发生后的阶段。通关和转运措施可以有效减少地质灾害造成的人员和财产损失。施工前,针对地质灾害多发区,施工方必须做好搬迁和转移工作,加大防灾有效投资,减少灾害危害,保护人员和财产。

4.4动态监测与预警

利用科学技术对环境变化的潜在危害信息进行监测和分析,及时控制环境变化和灾害前兆。在地质环境灾害监测系统的基础上,建立了一套完善的地质环境灾害预警系统,将动态监测的地质环境具体变化的信息反馈结合起来。根据试验结果,向附近居民发出防灾报警信号,这样能够在第一时间提醒区内居民,预防部门也能够及时收到信号,及时采取应对策略,并进一步开展后续防治工作,对具体地质灾害活动进行科学评价,可以保证相关防治技术的正确使用。

5结束语

综上所述,我国岩土工程施工场地地形地质条件复杂,地质灾害频发,给岩土工程施工带来了极大的危害。常见的岩土工程地质灾害有滑坡、泥石流、崩塌、地面变形等。针对这些问题,要求施工方在施工前采取有效、有针对性的防治技术,有效缓解地质灾害对工程施工的危害,确保工程安全施工,确保施工人员生命财产安全。另外,如果施工方在岩土工程施工过程中,为了防止地质灾害的发生,可在工程施工前采取有效措施。预防措施、生物措施、规避措施、动态监测和预警,注意施工现场勘查的地质情况,做好地质灾害预测分析,减少地质灾害发生频率,减少地质灾害危害,从而确保工程安全施工。

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