探析岩土工程中的地质灾害问题及防治

袁维顺

（招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400000）

0 引言

岩土工程与地质环境有着密切的联系，受复杂地质环境等因素的影响，工程建设与施工期间经常引发地质灾害问题，严重威胁到人员的生命安全。为此，要加强对地质灾害防治措施的研究，采取针对性预防措施与防治办法，避免地质灾害问题的发生。

1 地质灾害问题的影响因素

首先，地形地貌因素对于地质灾害的发生有着极为重要的影响。尤其在进行公路、铁路等交通工程的设计、施工时，由于外界地质环境较为复杂，地形地貌多变，要考虑地形地貌的影响。具体设计过程中，要严格按照规范参数进行设计，施工环节中要加强对施工工艺与技术的管控，以免引发地质灾害问题。其次，地质灾害的发生，还受到诸多自然因素的影响。在开展岩土工程设计与施工时，自然因素是一种潜在的影响因素。在没有外力作用的影响下，一般不会造成地质灾害问题的发生。但是，随着外界自然因素的变化，如强降雨、地震等，可能引发滑坡、崩塌以及泥石流等问题[1]。因此，岩土工程中要考虑自然因素对于地质灾害的影响。另外，人为因素对于地质灾害的发生有着重要的影响。由于工程施工建设所引发的地质灾害问题比比皆是。工程建设期间，会使原有的自然环境、地形地貌、受力情况发生变化，使得岩土原有的平衡状态被打破，从而引发地质灾害。总之，地质灾害的发生，通常是上述3 种因素综合作用的结果。地质灾害成因如图1 所示。

图1 地质灾害成因

2 常见的地质灾害问题

2.1 滑坡与崩塌

滑坡（图2）是常见的地质灾害问题之一。在受到河流冲刷、地下水活动或者是降雨、地震等因素的影响下，坡体表层滑体沿着软弱结构面向下滑动。同时，在受到工程建设、人工削坡等因素的影响下，也可能引发滑坡问题。滑坡灾害的发生受到地质构造的影响，例如，滑坡体内部存在断层带、软弱结构面等构造，容易引发滑坡问题。另外，崩塌灾害主要发生在陡坡面上。在受到岩石自身重力、土体压力等因素的作用下，岩土体会出现直立的裂缝，由于下部存在着良好的临空条件，因而被压碎的块石将会产生局部滑动、崩塌的问题，部分岩石会朝着下方进行翻滚、倾倒，并不断的堆积在坡脚位置处。崩塌灾害严重威胁到人们的生命安全，同时对下部的道路、建筑物产生严重的威胁，经常出现崩塌物掩埋公路、铁路的问题。一般来说，人为因素是导致崩塌灾害的一个主要原因，比如施工爆破、矿产资源开采等因素[2]。此外，降雨、植物的根劈作用，也会导致崩塌灾害的发生。

图2 滑坡灾害

2.2 泥石流

在受到强降雨或者是冰雪融化等因素的影响下，泥石流灾害（图3）时有发生。尤其在暴雨季节来临时，短期内降雨强度较大，再加之陡峭的地形地貌条件，就容易引发泥石流灾害。泥石流的发生，与不稳定的山体地质结构有着密切的关联，并且常发生在地势较为险峻、坡体较为陡峭的地区。泥石流和洪水灾害有着明显的不同，泥石流中夹杂着大量的泥沙与石块，并且冲击力更强，因而会对周围的建筑、道路产生冲击，甚至威胁到周围居民的生命安全。此外，泥石流灾害还与人类过度的森林砍伐、工程不合理施工等因素有着密切的联系。随着地表植物覆盖率的不断降低，地表变得松软，在受到强降雨天气的影响下，就容易引发泥石流问题。

图3 泥石流地质灾害

2.3 地面塌陷

在进行建筑、道路工程的建设时，经常遇到地面塌陷、地基变形等问题，严重威胁到工程的安全性、稳定性。对于地面塌陷而言，主要是指天然洞穴、人工洞室或者是巷道上覆的岩土体突然发生失稳，并出现迅速陷落、下沉、开裂等问题。尤其在地下空洞的条件下，工程建设期间极容易发生地面塌陷问题。根据地下洞穴类型的不同，又可将其分为天然洞穴、人工洞室两种类型，前者主要包括黄土洞穴、岩溶洞穴等，后者主要以人防工程、隧道、涵洞等洞穴为主。需要注意的是，地面塌陷问题通常受到地下水的影响，例如，在一些近岸地带、岩溶管道附近，经常发生地面塌陷问题。此外，在受到地下矿产资源开采等因素的影响下，也容易引发地面塌陷问题。

2.4 水土流失

在岩土工程中，水土流失是一种常见的灾害类型，水土流失对于岩土工程的安全性有着严重的威胁。水土流失不仅会引发山体滑坡，同时还可能导致岩土工程沉陷、裂缝等问题。水土流失问题与雨水有着密切的联系。工程施工期间，要加强对环境的保护，秉持绿色施工理念，避免水土流失等地质灾害的发生。

3 地质灾害的防治对策

3.1 滑坡灾害防治

在我国的西部、南部地区，地形主要以山地为主，做好滑坡灾害的防治对于工程项目的建设有着极为重要的意义。针对滑坡灾害的具体特点，其防治可以归纳为6 个字：削、挡、排、护、改、绕。其中，“绕”主要指的是工程建设期间，应采取主动避让的思想。“削”指的是采用削坡的方式，降低滑坡体的自重，并对岩土体进行清理，或者将其堆筑在坡脚位置，进而起到反压、抗滑的作用。“挡”是指采取支挡工程措施，提高坡体的抗滑力，确保滑坡体不再产生滑动，主要用到的结构有挡土墙、抗滑桩以及相关的锚固措施。“排”主要是排除滑坡体内部的水，进而降低滑坡的下滑力，具体的措施主要包括地表排水、坡内排水两种类型。“护”是指通过做好坡面防护，防止滑坡灾害的发生。在岩土工程中，可以采用喷射混凝土等方式进行防治。“改”是指改变岩土体原有的力学性质，通常采用的方法有物理方法、化学方法，例如，可以采用焙烧法、灌浆法等，进行滑坡体的加固。对于复杂滑坡体的综合治理，通常采用多种防治措施相互结合的方式。防治工作中，首先要对滑坡体的具体结构、形态以及地质情况做出分析。在此基础上，选择合理的防治措施。挡土墙、抗滑桩等支挡结构的应用较为广泛[3]。此外，还要配合排水、种植草木等措施，使得坡体环境得到改善，增强滑坡体的稳定性。在进行地表水、地下水的排除时，应当配合采用锚索、锚索桩等支挡技术，对滑坡起到加固作用。在岩土工程中，对于滑坡灾害的防治有着较强的复杂性，应针对现场地形地貌、地质情况，采取针对性防治措施，提高滑坡灾害的防治效果。

3.2 崩塌灾害防治

为避免部分山体突然间滑落下来，岩土工程中应采取合理措施进行防治。之所以会发生山体崩塌灾害，主要是因为下方位置较为空旷，并且下部岩土体不能很好地承受上部山体产生的压力。人为因素是导致崩塌地质灾害发生的重要因素，尤其是资源的过度开采以及工程项目的不合理建设。为此，首先可以采用清除危岩的方式进行防治。具体来说，可以采用凹腔嵌补、危岩锚固等方式，或者采用防护网进行拦截，避免大块岩石发生滑落。其次，对于危岩段下方位置，可以采用混凝土材料进行支撑加固。在支撑工作之前，应当清理掉岩体表面存在的杂物。在进行岩腔充填时，应当将基座削成台阶形状，并且要将表层强风化岩层进行清除，进而提高岩体的自身稳定效果。另外，还要对崩塌灾害的成因、变形机制做出研究，结合现场实际情况做好综合治理工作[4]。在岩土工程中，锚固施工技术对于滑坡、崩塌灾害的防治有着良好的效果，尤其在硬质土层中，其应用效果更好。锚固施工技术应用期间，钻孔机是重要的机械设备，根据钻孔机类型的不同，可将其大致分为两种。①轻型液压钻孔机。②全液压履带式钻孔机。第一种钻孔机的应用较为灵活、轻便，常用于一些山谷、峡谷环境中。如果现场的地质条件较为复杂，并且钻孔深度有着严格的要求，那么就可以采用第二种钻孔设备，其钻孔孔径较大，能够起到良好的锚固效果。具体应用期间，要重点加强对孔径等参数的控制。

3.3 泥石流灾害防治

针对泥石流灾害的防治，同样需要结合现场情况采取综合治理措施。当前，主要用到的是生态工程、沟、坡等主要措施。首先，要对相关流域的具体情况做出分析，针对上坡区、沟谷区、堆积区的具体情况，采取针对性措施予以防治。例如，在泥石流较为严重的地区，可以通过增加防护林的方式，在其上游区域种植涵养林，加强对裸露坡面的治理。对于侵蚀较为严重的沟道，要通过种植防护林等方式，不断增强坡面结构的稳定性，同时还可以避免沟道再次发生破坏。而在容易形成泥石流的区域，可以通过建设小型水库等方式，做好雨水的收集，并将其用于灌溉等工作。其次，对于沟谷治理工作而言，可通过搭建拦砂坝等方式，提高沟床、岸坡的稳定效果，避免沟坡的下滑。

3.4 地面塌陷防治

针对地面塌陷灾害，采用的方法主要包括以下3 种：①强击法。使用强锤对相关土体开展强烈的击打，提高夯实效果。通过这一防治方式，能够显著提高土体的强度，并避免地表塌陷问题的再次发生。工程实际应用期间，强击法主要用于软弱区的夯实。②填堵法。该方法的适用范围相对狭窄，但是在处理深度较小的坑洞时，能够起到良好的效果。具体应用期间，首先需要对坑洞中原有的松软土体进行清理，其次采用坚硬的石块、碎石进行填补，随后采用黏土进行覆盖，并利用夯锤夯实。③灌浆法。该技术的应用较为广泛，且有着良好的防治效果。通过灌注水泥浆体，能显著的提升岩土强度。

3.5 岩土工程地质灾害的预防措施

岩土工程建设期间，为避免地质灾害问题的发生，应做好前期的动态监测，并采取避让的措施。同时，还要借助生物技术，做好相关病害的防治。首先，针对地质灾害发生特点，应做好动态监测。随着现代化信息技术与监测技术的广泛应用，尤其在位移监测、降水量监测等方面，对于地质灾害的预防发挥了重要的作用。一旦监测发现某项指标超出了安全范围，就会及时发出预警信息，从而可以在地质灾害发生之前采取针对性措施予以防治，降低地质灾害的危害[5]。同时，还可以及时的转移居民，确保群众的生命安全不受威胁。其次，可以采取相关的避让措施，降低地质灾害造成的危害。例如，可以采取雨天避让措施、搬迁避让措施，在大型地质灾害发生之前，主要由政府部门出资，进行群众的整体搬迁。除此之外，要加强对生物防控措施的应用。生物防控措施有着较强的针对性、经济性。通过提高生态平衡状况，改善周围的自然环境，达到灾害防治的目的。例如，可以在地质灾害高发区域植树造林、合理放牧，进而保护相关区域的生态环境，或者通过减少自然资源开采等措施，提高生态环境的稳定性，加强对自然环境的保护。最后，针对地质灾害发生特点，建立地质灾害预报机制，加强对GIS 等技术的应用。

4 结语

岩土工程中地质灾害问题的防治是一项复杂性、系统性较强的工作，随着大量岩土工程的开展以及工程项目的建设，地质灾害问题愈发严重。为此，当前应加强对滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等地质灾害的研究。在工程建设与自然资源开采期间，要加强对自然环境的保护，采取有针对性的措施预防岩土工程地质灾害问题的发生。