董章雨
(重庆长江工程勘察设计研究院 重庆 404100)
随着全球环境的恶化与地质灾害的增加,环境与可持续发展、人口资源的相关研究已经成为各国的重点。保护环境的一个重要方面就是保护地质资源、减轻地质灾害。近年来我国地质灾害频发,严重地影响到了人民的生产生活以及生命财产安全。不仅破坏了大量的工程设施,同时也造成了巨大的经济浪费,极大地阻碍了我国的可持续发展的进行。为此,进行岩土工程地质灾害防治技术的探讨分析具有极强的现实意义。
岩土工程地质灾害大体上可分为以下两大类:1)由于自然因素导致的地质灾害,这种灾害属于自然地质灾害,也被称之为第一环境问题,它一般不会随着人类历史的发展和变迁而发生改变和转移,始终都是以自身固有的形态存在,具有自然性的特征;2)由人为活动造成的地质灾害,主要是因为人类社会在发展过程中,大量建设、开发、开采等活动破坏了原有的地质自然形态,进而引发的一系列灾害,它的发生与地质本身基本没有任何关系,完全是由于人为破坏导致的,这类地质灾害又被称为第二环境问题。岩土工程地质灾害的发生,大多数都是在自然地质演化以及气候变化的过程中,岩体由最初的稳定逐步向不稳定发展,这一过程往往是十分漫长的,由此引发的地质灾害一般都会长达数百乃至上千年。然而,在人为因素的诱发下,会使岩体自然演化的周期大幅度缩短,进一步加快了其从稳定到不稳定的变化过程,这样一来便会引起突发性的地质灾害。每次地质灾害的发生,都会给人们带来巨大损失,其中不仅包含经济损失,还包括生命损失。由此可见,岩土工程地质灾害是极具危害性的一种灾难事故。
目前,较为常见的地质灾害主要包括以下几种类型:1)滑坡。这是一种最为常见的地质灾害,具体是指斜坡上的岩体或是土体在受到一些因素的影响下,沿坡体的软弱面大面积或部分向下滑移的现象。引发滑坡的因素主要包括地震、降雨、积雪融化、地表水系浸泡与冲刷、坡脚开挖、堆填加载以及开山放炮等等。最容易发生滑坡的地带有强降雨地区、地势高差较大的峡谷地区、地震带以及铁路公路的边坡等等。2)泥石流。其属于洪流的一种表现形态,主要是由于降水量过大而产生在山坡或沟谷上的混有大量泥砂、碎石、巨砾等固体物质的洪流。引起泥石流的主要原因有不合理开挖、弃土、弃石以及乱垦滥伐导致的水土流失等等。3)崩塌。这种地质灾害常发生在较陡的坡体上,由于坡上岩体或是土体的根部空虚或局部滑移,从而使得这些岩土体失稳突然由母体上向下翻滚或倾倒,并堆积在坡脚。引起此类灾害的原因主要有矿产采掘、边坡开挖、强烈振动、堆渣填土以及水库渠道渗漏等等。4)地表变形。这类地质灾害常见的表现形式包括地表塌陷、沉降和裂缝等。据有关调查统计数据显示,截比到目前,我国约有 70余个城镇发生不同程度的地表沉降活动,受灾情况较为严重的占四成左右,最大沉降量已经超过 3m。在已经发生地表沉降的城市当中,有些是独立存在的,有些是密集成群的。其诱因主要包括地下矿产开采过量、地下水大量抽取以及表面岩溶的自然活动等等。
由于滑坡是岩土工程地质灾害中最为常见的一种,为此,本文重点对滑坡的防治措施进行介绍。在处理滑坡问题时,应当本身预防为主、防治结合的原则进行,对引起滑坡的原因进行认真分析,采取有针对性的措施进行防治。通过对大量的工程实践进行研究发现,治理滑坡最有效的措施有两种:1)对地表水或地下水进行控制,以此来达到减轻或消除水对坡体的威胁。通常情况下,在不计人为破坏的前提下,水是引发滑坡最主要的因素之一,其与滑坡的发生有着极其密切的关系。如果能够消除水对边坡的作用,便可进一步防止滑坡的产生。具体做法如下:①应当对滑坡区外围的地表水进行控制,避免其流入到滑坡区内,可在边界处修筑截水沟来对地表水进行截留;②应在滑坡区内修筑排水沟,借此来排除区域内的地表水,减轻其对边坡的威胁;③可采用垂直孔排水、支撑盲沟以及水平钻孔疏干等方法来排除滑坡区域内的地下水,具体方法的选择可按照边坡的地质结构特征和水文条件而定。2)对边坡的岩土力学强度进行改善。可以采取相应的技术措施来改善边坡岩土体的力学强度,借此来增强岩土体的实际抗滑能力,进一步减小滑动力。较为有效且实用的技术措施有边坡加固、削坡减载等。这两种措施从经济性和有效性来看,前者要比后者的效果更好一些。目前,在工程中应用较多的边坡加固技术包括钢混抗滑桩、挡土墙、预应力锚固、固结灌浆、电化学加固法以及SNS边坡柔性防护技术等等。方法的选择可根据实际工程而定。
对于一些泥石流多发的地区,可以采取避绕的措施,如果实在无法避开,可采取以下技术措施加以防治:1)排导。可在泥石流流经的下游位置处修筑排导沟,以此来阻比泥石流漫流改道。2)拦挡。可在泥石流经常流经的沟道上修筑拦砂坝,这样能够将泥石流中的砂石等固体物质拦截下来,有助于减轻泥石流的危害程度。3)储淤。可在泥石流的下游建立停淤场,借此来调节泥石流的流量,以减少其对下游建筑的冲击。
对于崩塌的防治可采取以下措施:拦截、支挡、排水以及护坡护墙等等。这些都属于传统的处理技术。具体措施的选择可按照崩塌的原因来进行确定。除了这些传统的技术之外,目前还有一种新型技术,即SNS柔性拦石网,该技术在落石能量较高并且斜坡坡度较陡的条件下防治效果较好,已被广泛应用于我国各大矿山和水电站等施工过程中,并且都取得了显著的成效,是一种值得推广应用的技术。
防治措施主要有以下几种:1)填堵法。该方法适合应用在塌陷深度较浅的坑洞处理上,先将坑洞中的松软土体清除干净,然后向坑中填入碎石和块石,以此来形成防滤层,最后覆盖粘土并进行夯实处理即可;2)强夯法。该方法是利用夯锤对土体的冲击力来不断提高土体自身的强度,属于防治结合的技术措施。不仅可以用该方法对发生塌陷后的松软回填土进行夯实;
综上所述,随着我国科学技术的不断发展,地质灾害的发生形式和比例也会随之变化和上涨,对此我们要不断探讨有效的防治措施,保障岩土工程的开展和人们的健康。然而岩土工程地质灾害的防治工程是个长期而又艰巨的任务,在岩土工程具体施工过程中,我们应首先分析当地的地质情况和一些人为行为,综合分析各种原因和情况后再制定对应的措施进行全面、综合的防治,以确保岩土工程治理和安全。