新时期公路工程施工中常见地质灾害防治处理分析

2021-03-30 15:12:16强万利
建材与装饰 2021年3期
关键词:泥石流公路工程工程施工

强万利

(陇南通途公路养护工程有限公司,甘肃陇南 746000)

0 引言

我国通过总体经济体系建设新框架,在全球市场完成了经济并轨发展;在国内市场扩大了市场机制作用。全面提升了我国公路工程基础能力与生产管理的“对外输出”和“在内强化”水平。新时期公路工程规模大、里程长,近年来的实践经验表明,我国在技术方面已经具备“遇山穿洞,过海架桥”的工业设计能力,并且在公路工程项目产品研发设计环节,已经从风险管理的角度增强了对公路工程施工常见地质灾害的风险管理,并在前期制定了针对性的防治方案以及相关措施。尤其是利用先进的科学技术与检测设备,可以精准的对地质灾害的成因进行细致分析,进而实现精准化治理。

1 公路地质灾害概念和检测分析

1.1 公路地质灾害的基本概念

公路地质灾害中包括了客观的自然灾害产生的地质灾害,也包括了主观层面的人为因素影响下的地质灾害。目前的公路地质灾害质量体系管理标准、相关制度规范条例、研究著作及相关文件中,对于公路地质灾害并未给出精准而明确的定义,仅将其限定在自然因素、环境因素、人类活动等客观作用与主观作用下,对于公路工程造成的损坏等,其危害涉及生命财产安全、交通安全等。由于公路地质灾害类型众多,其基本概念也与不同的地质灾害类型密切关联。比如,公路工程常见地质灾害以山体崩塌、滑坡、泥石流等为主,其防治处理也与具体的公路工程项目及其所在的地质环境相关联。

1.2 公路地质灾害的检测

由于公路地质灾害产生的危害相对较大,经过多年的研究与对其防治处理经验的总结,当前利用信息管理系统可以提炼出其针对具体公路工程的地质灾害影响因素,同时,借助科学检测技术与检测设备对其成因进行细致分析。以当前的检测方式看,其中的检测包括了位移变化监测方面的埋钉法、贴片法、埋桩法、上漆法等,旨在通过对其位置的标记与定位,进而在监测其数据变化的情况下,对公路地质灾害的状况进行了解。另一方面,在当前已经通过超声技术、红外线技术地震监测技术等对其实施综合化检测。尤其是大数据技术应用后,就可以结合GPS/GIS,以及遥感技术等,实施动态化监测与预测结果分析,能够使综合化检测以模型分析的方式,对其实施预防性的地质灾害成因分析与防治处理方案设计等。

2 公路工程施工中常见地质灾害影响因素及特征

2.1 影响泥石流的因素分析

以甘肃陇南地区为例,陇南市行政区划处于甘肃省东南边陲,属于地级市,其地理位置为北纬 32°30′~34°30′、东经 104°15′~106°3′;总面积为 2.79 万 km2;下设 1 个区 8 个县。

从地质构造看,其中的褶皱构造十分明显,如南秦岭、中秦岭分别有印支褶皱带和西褶皱带,而且附带穿过了碧口中元古代褶皱带。

从气候方面看,该区域移情别恋于北亚热带季风气候,主要特征表现为洪涝方面,原因主要来自夏季降水量少,秋季降水量大,冬春两季相对干燥。从当前的统计数据看,平均温度为14.6℃;平均相对湿度为61%,1月最冷,9月雨量最多,湿度最大,能够达到72%。其影响主要来自高山深谷地形,由于气候垂直差异,其降水因海拔的变化而变化,在高纬度其降水量上升,在低纬度其降水量下降。

从水文条件看,该区域存在松岩类孔隙水、基岩裂隙水,地下水的补给主要来自大气降水,所以在基岩裂隙中的含水层在沿裂隙网络运移后,会发生溢出现象,如泉涌形式的溢出现象最为常见。而在松散岩类孔隙水方面,因内河、坝河、沟道以带状分布为主,其中的岩性碎石土中,潜水的水层厚度达到了1~3m范围,所以,其中的渗透系数每天可以达到90~120m,在这种条件下,其硫化度较小,由此也导致了大气降水与地表水补给时,松散岩类孔隙水会以下游径流作为主要排泄渠道等。

从人类活动看,毁林垦荒、乡镇扩建堵塞泥石流排泄通道,经过半个世纪有一定的加剧,由此导致了泥石流地质灾害发生率的增加。比如,当前林木植被的退缩程度已经大于2000m(水平面以上的山脊位置);再如,居民建设与生产建设中对于土层的挖掘和坡角挖掘,造成边坡失稳现象,从而增加了泥石流等地质灾害发生的可能性。

2.2 泥石流发育特征分析

从泥石流发育特征方面分析,该区域的泥石流类型为沟谷型。以小水沟泥石流为例,区域内的汇水面积为13km2。由于其形态呈桃叶形,中游地段的松散物质相对集中,在“V”形沟道断面不良地质现象的发育强度高、规模大,然而,在该区域乡镇学校建设扩大后,轮廓已渐模糊。从其发育历史看,沟口厚度大于10m,河床已经抬高了近3m,比降达到了7%左右,洪积扇面积也达到了0.005km2。据现阶段的数据统计结果看,其泥石流发生频率以每年2~3次,属于地质灾害频发区。从性质方面看,为粘性泥石流,容重为20.5kN/m3,粒重质量占为0.1mm,颗粒质量为0.08mm,粒度为较粗类碎石。

3 公路工程施工中的地质灾害防治处理措施分析

3.1 防治处理原则

从公路工程施工安全风险管理角度分析,其防治处理方面的预设原则主要集中于因地制宜、安全可靠、使用寿命方面。

以因地制宜为例,需要从化解影响因素方面入手,通过环境教育、扶贫政策支持、安全宣传等,使当地民众了解环境与公路工程安全的重要性及长远意义。一方面,化解乱垦乱伐现象;另一方面,通过植树扶贫与就业牵引等政策,结合乡村复兴战略,借助发展新型产业、拓展就业渠道、建设新农村形态等,实现系统性与配套性的治理方案。另外,需要结合当地泥石流类型、地理发育特征、综合影响因素,通过泥石流地质灾害防治方案设计,从根本上实现对其问题的解决。以安全可靠为例,需要在治理方案设计过程中,设置拦挡坝工程、实施清淤工程、修建排导沟、开展规模化的植树造林等。进而使“全面规划、综合治理”“以拦为主、拦排结合”“治沟与治坡相结合”“以治沟为主”等治理原则主导下的因地制宜、安全可靠、使用寿命获得全面保障。

3.2 防治处理措施

3.2.1 明确防治目标,采用协同方案

首先,按照公路工程施工中对地质灾害的防治处理经验,先确定其减灾防灾工程的目标是化解该区域泥石风险,从宏观层面保护当地居民与财产;从微观层面保障公路工程施工安全与运营阶段的安全。然后,根据主要目标定位,分化出治理任务,比如,对“可补给泥石流松散固体物质数量与方式”进行合理控制;再如,通过对“地表径流速度的减缓”降低洪峰流量与时间;再如,对“泥石流流出后的漫流现象”进行控制,确保排泄时的能够顺利导入沟坝河;再如,从“泥石流流动条件限定因素”出发,通过拦坝、排导等综合措施,阻止其流出漫流等。

由于对该区域的泥石流地质灾害防治与具体的行政区域关联,此时,就需要从行政管理的角度调配各类资源,一方面,使当地政府为其治理创造条件,做好宣传与推广工作,确保在施工期间的泥石流治理不会产生其他风险。另一方面,需要按照党群关系,发动群众,为当地水土保持和环境工作共同出力,尽可能以专业环境治理团队、水土治理团队为主导,将调研工作与方案设计工作及综合治理工作方面的技术资源、资本资源、人力资源调动起来,通过协同合作的方式,从长远目标出发,化解泥石流问题,保障公路工程在未来投入运营后的安全运行。

3.2.2 实施专业工程,进行植树造林

首先,应该设置拦档坝工程,控制滑坡灾害,从而降低泥石发生率。比如,运用当地充足的泥沙条件,设置拦挡坝进行拦蓄,这样可以使河床侵蚀基准面获得提升,在加大滑体被动土压力的条件下,稳定滑坡。同时,通过拓宽沟床宽度,降低泥水流冲刷力度,缓解侵蚀作用,降低泥石流流量与含沙量。以小水沟泥石流为例,为了减少公路工程方面的防治工作量,可以在沟内筑修拦坝。其次,可以根据下游的流径情况,设置排导沟。再通过清淤工程解决泥石流流经区域。最后,可以结合当地扶贫政策中的植树造林工程,将公路工程地质灾害防治与植树造林工程结合起来,从而达到工程预防与植树造林稳固两条路径实现对公路工程泥石流地质灾害的长久性防治目标。

4 结束语

总而言之,新时期公路工程施工中已经应用了信息管理系统,并且在其基础上,通过设置数据分析部门,提高了数据分析能力。比如,针对公路工程中的地质灾害风险,就能够根据其地质灾害类型、地质灾害发生频率、地质灾害所在区域自然环境,以及人类活动等多元角度对其进行危害性及影响因子评价,从而在搞清楚其“来龙去脉”的前提条件下,按照现代公路工程项目生产建设产业链条的基本框架,在公路工程研发设计、材料与设备管理、施工建设、运营管理等多个环节,对新时期公路工程施工中的常见地质灾害进行防治处理。结合以上分析,建议在当前阶段增强大数据技术在公路工程常见地质灾害方面的综合分析与结果预测。

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