岩土工程在地质灾害防治中的应用

2021-03-07 19:49廖伟明周继
家园·建筑与设计 2021年18期
关键词:泥石流岩土滑坡

廖伟明 周继

摘要:我国经济在快速发展阶段,对不同类型资源的开发力度持续加大,工程建设数目增加,规模大幅扩张,在这样的形势下我国地质环境也承受着较大压力,这是诱发地质灾害的主因之一。地质灾害不仅会破坏人们生存环境,还会对其生命财产安全构成威胁。本文主要针对岩土工程在地质灾害防治中的应用进行简要分析。

关键词:岩土工程;地质灾害;防治;应用

1常见的地质灾害类型

1.1滑坡

地质灾害中的滑坡,又称地滑,通常是指斜坡上的土体或岩体受河流冲刷、地下水活动、自然风化、地震及人工切坡等因素的影响,在重力的作用下沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的现象。规模大的滑坡一般是缓慢的、长期的往下滑动,有些滑坡滑动速度也很快,其过程分为蠕动变形和滑动破坏阶段,但也有一些滑坡表现为急剧的滑动,下滑速度从每秒几米到几十米不等。滑坡多发生在山地的山坡、丘陵地区的斜坡、岸边、路堤或基坑等地带。滑坡对对山区建设和交通设施危害很大。

1.2 崩塌

崩塌是指陡倾斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。根据运动型式,崩塌包括倾倒、坠落、垮塌等类型。根据岩土体成分,可划分为岩崩和土崩两大类。崩塌的运动速度极快,对人们生命安全构成严重危害,严重损害建筑体,崩塌物掩埋公路与铁路。地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌的物质基础;降雨、地下水作用、振动力、风化作用以及人类活动对崩塌的形成和发展起着重要作用。

1.3泥石流

泥石流这种地质灾害是产生在沟谷中或斜坡面上的一种饱含大量泥沙、石块和巨砾的特殊的山洪,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流,其运动过程介于山崩、滑坡和洪水之间,是各种自然因素和人为因素综合作用的结果。在很多工况下,泥石流有爆发时间短暂、破坏力强等特点,会对公路与房屋等建筑设施造成较大的破坏力,对本地环境的影响是极为严重的。

1.4地面变形

地面变形一般是指地面沉降、地裂缝和岩溶地面塌陷等以地面垂直变形破坏或地面标高改变为主的地质灾害,常见的为地面沉降、地面塌陷及地裂缝等,人为因素是引起地面变形问题的主因,比如过度开采地下地下水和油气资源以及城市不合理建设等。地面变形会造成低洼地区洪涝积水、滨海城市海水侵袭、港口设施失效、地面和地下管线扭曲断裂、建筑物开裂倒塌、破坏市政工程等等严重后果。

2岩土工程地质灾害防治技术

2.1滑坡防治技术

滑坡的防治工程措施大致可分为消除和减轻水对滑坡的危害、改善滑坡体力学平衡条件和其他措施三类,一般的方法主要有“砍头”、“压脚”和“捆腰”,滑坡的防治措施可归纳为“拦”、“排”、“稳”和“固”。①“拦”即拦挡、拦截,如挡土墙、抗滑桩等支挡工程;②“排”即排水,截、排地表地下水,平整滑坡地表,防止地表水渗入滑体,根据滑坡的实际情况,采用坡面挂网喷砼、灰浆抹面等措施;③“穩”即稳坡,包括降低斜坡坡度、后部削方减重及滑坡前缘回填压脚等;④“固”即加固,如预应力锚索、格构锚固等加固工程。实际防治中,还会采用挡水防护工程及滑带土灌浆等工程措施增强滑坡的稳定性。

2.2崩塌防治技术

崩塌治理工程措施较多,应综合考虑灾害类型、形成机制、稳定性、动力因素及变形破坏力学机制、水文地质及工程地质条件、场地建筑物及施工影响等,分析其有利和不利因素、发展趋势及危害性,选择确定一种或多种措施进行综合治理。常用的措施主要有防止崩塌发生的主动防护和避免造成危害的被动防护两类。①支撑与防护,对悬于上方、以拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固,对小型崩塌采用各类型挡土墙支护等;②修筑拦挡或拦截建筑物,主要针对中、小型的崩塌,如落石槽、落石平台、拦石堤或拦石墙等;③锚固,即使用预应力锚索、各种类型锚杆或锚杆喷射混凝土联合支护等措施提高岩体的磨擦阻力、整体性与抗剪强度,防止其滑动和坍塌;④削坡与清除,即对危岩体上部削坡,减轻上部荷载,常见的是分级削坡;⑥灌浆加固,可增强岩石完整性和岩体强度;⑦加固山坡和路堑边坡,如悬空的危岩或体积巨大的危石,采用与地形相适应的支护、支顶等支撑建筑,或是采用锚固方法予以加固,对深凹的坡面需进行嵌补,对危险裂缝应进行灌浆处理等;⑧SNS边坡柔性防护网,可分为覆盖(主动防护)和拦截(被动防护)两大基本类型来防治各类斜坡坡面地质灾害和雪崩、岸坡冲刷、爆破飞石、坠物等危害的柔性安全防护系统技术和产品,解决了传统防治措施难以解决的大量难题,其可靠的安全保障性、施工的快速标准化和利于环保等综合技术经济优势及其新颖而巧妙的防护观念和设计思想,在崩塌防治工程中的应用日益广泛。

2.3泥石流防治技术

泥石流防治的工程措施是在泥石流的形成、流通、堆积区内,相应采取蓄水、引水工程,拦挡、支护工程,排导、引渡工程,停淤工程及改土护坡工程等治理工程,以控制泥石流的发生和危害,通常适用于泥石流规模大,暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条件相对集中,保护对象重要,要求防治标准高、见效快、一次性解决问题等情况。而泥石流的根治一般需要进行长期、大规模的全流域综合治理,采用多种工程措施和生物措施相结合,上、中、下游统一规划,山、水、林、田综合整治,以制止泥石流形成或控制泥石流危害。

2.4地表变形防治技术

区域性的地面变形一般需要采用包括对科学管理地下水开发与利用等法制措施和地下水人工回灌等控沉措施综合防治。对小型浅层的沉降等变形,则可以采用注浆、强夯实或填堵等工程措施进行处理。如贵州省赤水市元厚镇某景区主要通过这两个方法来解决问题:①强夯法。工作人员采用夯锤的方法,提高土体的冲击力,加强土体强度,避免地表变形现象更严重;②填堵法。工作人员根据地表变形实际情况,先填充块石、碎石,再覆盖粘土,夯实土体。这种方法主要用于地表变形程度较轻的区域。

3加强地质灾害防治效果的策略

3.1做好地质勘察工作

在地质灾害防治过程中,为了能使岩土工程将自身作用发挥到最大化,一定要结合不同致灾体及承灾体的特征采用差异化的工法,借此方式使地质灾害防治工程能较好的满足后续阶段安全生产的现实需求。故而,一定要认真做好地质勘察工作,进而使岩土工程自身功能充分发挥出来。地质勘察实践中,应不断提升勘察队伍的专业性,确保勘查工作过程的细致性。只有这样方能结合勘测结果,科学预测工程活动中可能发生的灾害类型及强度,而后利用适宜的方法减少或避免灾害发生、减轻因此而产生的危害。

3.2完善工程设计

在设计岩土工程项目时,一定要将常见的矿山灾害整合至其中,综合多方面因素解读灾害问题的成因与运动模式,采用查阅资料的方法,深入研究地区既往灾害发生情况,将其作为参考,制定出个性化的工程设计方案。在具体设计环节中,不仅要对灾害控制体系内容有全面了解,还要结合灾害成因采用适宜的控制模式。

3.3加强地质灾害防治施工的规范化、标准化,加强施工质量控制

要加强地质灾害治理施工的规范化、标准化管理, 严格按照相应的工程标准、规范进行施工、监理及验收等, 以确保治理施工工程的有效性和稳定性。

4结束语

综上所述,岩土工程建设,地质灾害防治问题牵扯到多个方面,可以将其看成是一项系统性、综合性较强的工程。因为我国地质灾害类型较多,滑坡、崩塌、泥石流等灾害成因也有差异,故而一定要结合现实状况制定个性化、科学、可行的防治方案,方能起到较好的防治效果,为我国经济、环境持续发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]陈丽金.基于MapGIS的仙游县地质灾害区划研究[J].资源信息与工程,2021,36(2):103-106+109.

[2]李铨兴.地质灾害防治的策略探讨以及地质环境的应用研究[J].中国住宅设施,2021,79(1):45-46.

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