岩土工程地灾防治技术及防治研究

发表时间:2021/7/2   来源:《建筑设计管理》2021年2期   作者:李进安
[导读] 地质灾害一旦发生,将会破坏生态环境,还会威胁人们的生命安全
        李进安
        身份证号码:51010319620724****
        摘要:地质灾害一旦发生,将会破坏生态环境,还会威胁人们的生命安全。本文就对如何利用岩土工程防治地质灾害展开研究,分析岩土工程的特点、地质灾害的发生原因,研究对不同类型地质灾害的治理方法,总结地质灾害防治的主要技术和措施。帮助相关人员制定更明确的地质灾害防护措施,降低地质灾害影响。
        关键词:岩土工程;地质灾害;防治技术;研究
        引言:人类的活动和自然环境影响,会导致地质环境发生改变,从而产生地质灾害,影响正常的人类生活,以及对自然环境造成破坏。为了避免地质灾害发生,就需要使用岩土工程技术加强对地质灾害控制,加强对地质灾害的预防和治理工作,避免地质灾害对正常生活环境的影响。
1 岩土工程和地质灾害
1.1 岩土工程概述
        岩土工程是地质工程研究中的重要环节,包括求解岩体问题、土体工程问题,会利用地质学、土力学、岩体力学等科学,解决岩石、土体的工程技术问题,是一种重要的对岩土体的综合改造和治理工作[1]。通过岩土工程的勘察,能了解地质灾害情况,能够加强对开挖岩体的加固处理,有效避免地质灾害出现,也能加强对地质灾害发展的控制,降低地质灾害所造成的影响。岩土工程建设会充分考虑当地特点,研究可能发生的地质灾害,有利于保证自然环境的稳定,并且推动对自然环境资源的合理开发利用。
1.2 地质灾害特征分析
        地质灾害是地质环境受到自然因素或者人为因素影响所导致的对周边生态环境、居住环境破坏性的变化,地质灾害一旦出现,将会改变原有的正常地质结构,还会给人们的生活环境造成巨大的损伤。从总体来看,地质灾害的发生具有随机性和偶然性,因此难以进行预测,但是地质灾害的产生原因大多都可以通过研究确定,所以也存在一定的必然性,因此可以制定一定的防治措施遏制地质灾害的发生,或降低由于地质灾害所导致的影响,减少由于地质灾害导致的经济损失以及对自然环境破坏。
        由于我国的地理位置比较特殊,而且地理构造也十分复杂,因此对地理灾害的防护和治理工作,是我国需要长期面对的问题。在地势相对较高的西北和西南地区,包括泥石流、崩塌、滑坡等类型的地质灾害比较常见。如果缺少有效的防治,势必导致严重的人员伤亡和经济损失。
1.3 地质灾害影响因素
        地质灾害的影响因素可以分为自然因素所导致的地质灾害和人为因素所导致的地质灾害[2]。自然因素所导致的地质灾害可以归结为环境问题,包括地震、强降水、板块运动等等,这类地质灾害出现的随机性更高,不会受到人为因素的干扰,对于管理部门而言预测相对困难,所以必须时刻做好防护工作,并做好日常地质灾害防治,降低因素影响下的地质灾害繁盛概率。
        人为地质灾害是由于人类活动所导致的地质灾害,而且随着人类对自然环境开发强度提升,人类活动增加,使得人为地质灾害的数量也在不断增多,严重威胁着正常的生态环境和周边居民的生命安全。例如对矿产资源的过度开发、道路桥梁的开挖建设、铁路建设等等,将会改变原有的地质构造,并且在缺少严格防护的情况下,就容易出现地面变形、瓦斯爆炸、土壤腐蚀等问题;乱砍滥伐不加以遏制,就会出现土壤松动、流失的情况,导致更容易出现泥石流、山体滑坡等问题。人为因素所导致的地质灾害往往对环境会产生长时间影响和持续性破坏,并且由于工程机械设备的运行效率较高,因此人类对自然环境的开发能在短时间内引起地质环境变化,因此人为因素所导致的地质灾害也具有一定的突然性,并且会导致严重的经济损失,会对工程设施、周边居民产生直接损害。而且,多数自然因素所导致的灾害都具有一定的局限性,但是人为活动所导致的对周边自然环境影响范围正在不断扩大,因此地质灾害的影响也在不断扩大。目前,人为因素所导致的地质灾害正成为地质灾害发生的主要原因,所以必须加强对人类活动的控制,控制地质灾害的发生。
2 主要地质灾害和防治方法
2.1 山体滑坡灾害
2.1.1 山体滑坡原因分析
        滑坡是岩土工程中十分常见的地质灾害,会表现为施工过程中坡体出现滑落,是斜坡岩土由于重力、地震等作用出现下移的现象。一般情况下,岩土的坡体都有稳定的结构,如果结构没有受到破坏,或者出现极大的作用力,并不会出现滑坡的问题[3]。滑坡的出现主要来自工程开发建设改变边坡结构,坡体的植被损坏导致坡体稳定性降低,坡体附近排水蓄水、填料等等;自然因素表现为地震、断裂带、强降雨等影响,如果一些工程在近水区域、峡谷位置施工,都容易出现边坡滑坡的情况。
2.1.2 岩土滑坡防治
        为了有效控制岩土滑坡,首先需要提升岩土斜坡的强度,使其具备更强的承载能力,降低斜坡的滑动力。其次,要做好对边坡的加固处理,解决边坡的病害,包括对边坡薄弱位置加固和进行减载消坡。通过对滑坡进行加强,有利于提升结构总体的稳定性,处理方式十分直接。目前主要使用的技术包括固结灌浆技术、预应力锚固、挡土墙解雇技术、抗滑桩技术等边坡防护技术,有利于提升边坡的抗滑性能,也能避免病害对边坡的影响。
        出现滑坡的另一个原因水的影响,所以为了避免边坡受到地下水渗透导致其安全性受到威胁,必须加强对地下水的控制,实现从源头解决地质灾害问题,能够为边坡的稳定性带来长期的支持。施工之前,需要做好对边坡周围的地质情况检查,尤其检查边坡位置的地下水文条件,分析边坡的位置的地下水构成和分布,之后根据调查结果确定加固方法。目前常用的施工工艺包括垂直孔排水工艺、支撑盲沟工艺等等,保证边坡周边的地下被及时排除,地下水长期浸蚀影响边坡的正常结构。还可以根据边坡周围的自然情况建立排水沟,尽可能排除现场的地表水,避免边坡因为结构受到水的影响失去稳定性,比如可以专门在边界位置建立截水沟等排水设施,将边坡可能出现的地表水及时截留,防止因为地表水流过边坡位置导致坡体下滑。
2.2 泥石流
2.2.1 泥石流的表现和成因
        泥石流也是一种比较常见的地质灾害,尤其在山区很容易出现,其出现的原因来自于沟谷或者山坡的位置强降雨或者大量融雪,从而出现带有泥沙、石块等固体的洪流。泥石流一般是具有极高浓度的固液混合体,具有极强的冲刷力,会给下游建筑带来毁灭性的破坏,容易造成比较严重的人员伤亡。泥石流的出现包括对坡体的不合理开挖,乱砍滥伐影响坡体的稳定性,对弃置废土废石废渣等等不合理堆砌等等。
2.2.2 泥石流防治措施
        为了避免泥石流问题出现,应该采用以下几种防治方法。首先应建立专门的淤泥储备场所,使用该方法可以控制边坡中下游的沙子和石子等固体物质含量,通过加强对边坡下游区域调查,分析泥石流的出现概率,从而确定淤泥储备场所位置,有效降低泥石流出现之后的冲击力,防治高浓度泥石流对中下游建筑的影响[4]。

其次,要加强排导管道的建设,通过在容易出现泥石流的位置建立起具有改道作用的排导沟,有效防止泥石流因为慢流、改道等问题所导致的严重灾害。最后,必须结合工程的实际建设需要,采用针对性的设计来地狱泥石流中的大石子,降低泥石流的影响和破坏性。除了直接降低泥石流的影响,也可以通过建立专门的蓄水和引水工程,以及在泥石流可能流经的位置建立专门的小型水库,提升蓄水和储水工作,有效降低洪水流量,从而限制泥石流的出现和发展。
2.3 坍塌
2.3.1 坍塌成因
        坍塌出现的原本因来自斜坡上的岩土土体外力因素的影响,出现稳定性下井的情况,从而发生突然性的倾倒,导致坡脚出现翻滚。坍塌是一个比较复杂的地质灾害问题,具有十分复杂的成因,包括坡脚周边开挖大型工程项目、山体矿产资源的开采、水库出现蓄水或者渠道渗漏的问题、对弃置渣填土胡乱堆放等等,并且,如果出现地震等强振动,也会破坏边坡的稳定性,最后导致坍塌出现。
2.3.2 坍塌灾害的防治方法
        目前对坍塌的应对手段比较多,包括专门设置具有支挡功能的结构、建立防护墙或者防护坡等机构、建立阻拦网、排水沟等等,都能提升边坡的稳定性,避免坍塌灾害出现[5]。另一方面,岩土工程中的施工技术也在对边坡崩塌的防护支护技术中得到了广泛应用,例如通过建立柔性拦石网,能够对陡坡进行有效的加固,而且也能对具有较大落石强度的边坡崩塌进行防治。通过使用相关技术能够维护矿山工程、水电站工程的稳定性,保证工程的安全,也能避免工程开发对周边环境的破坏,具有良好的防护效果。
2.4 地面塌陷
2.4.1 地面塌陷成因
        地面塌陷是指地面岩土体向下陷落,最后在地面上留下坑、洞的现象,地面塌陷的诱发原因来自于对矿产的过度开采,或者对地下水的抽取过度,也可能由于地下岩溶活动频繁,导致地质结构的整体稳定性严重下降。地面塌陷可能孤立存在,也可能集中出现。总体而言,人类对资源的不合理利用是导致地面塌陷出现的主要原因,岩土工程施工中的开发过度,也容易引发地面塌陷问题。
2.4.2 地面塌陷防治
        地面塌陷可以使用强夯法进行预防,使用夯锤来锤实土体,可以提升土体的整体强度,从而有效预防地面塌陷的出现,也能治理地面塌陷问题。尤其是在一些软弱区开展岩土工程施工时,使用强夯法能够夯实坑洞,提升地表结构的稳定性,从而夯实回填的松软土壤[6]。也可以使用填堵法解决地面塌陷问题,比如出现较浅的坑洞时,就可以直接添堵坑洞,解决地面塌陷问题。还可以使用灌浆法提升塌陷位置的结构强度,该方法需要先对岩土体钻孔,然后向孔洞中灌注已经拌制好的浆体,也可以直接在岩土体的内部进行人工钻孔工作,然后向其中灌入浆体,从而完善岩土的总体结构,使其具备更强的承载能力。对塌坑比较浅的土洞,还可以使用跨越法进行处理,比如可以用梁板来支撑岩土体,达到梁板跨越的目的,提升岩土体的稳定性。
3 岩土工程地质灾害防护技术和措施
3.1 岩土工程地质灾害防护技术
        选择地质灾害防护技术时,应根据不同类型的地质灾害选择最合适的防护技术,保证技术能充分发挥作用,降低地质灾害对环境的影响。例如治理中小型崩塌时,可以通过修筑遮挡物加强对崩塌的限制,保证结构的稳定性;对于山体坡脚、半坡位置的地质灾害,可以专门修筑钢质栅栏,以应对雨季时出现的滑坡。针对不同技术应形成专门的技术应用基本准则和规章制度,并且结合地质防护要求,明确对各类工程的开发工作限制和开发技术的应用准则,保证地质灾害能被有效控制,各种技术都能充分发挥作用,有效利用样图工程达到对地质灾害的防治目的。
3.2 地质灾害防治措施
3.2.1 工程措施
        通过工程建设加强对地质灾害防护工作是目前最为直接的做法,工程可以改变原本的地质环境,提升地区环境的承载力和稳定性,从而给地区的长期稳定创造条件。目前常用的工程措施包括截水排水工程、支护工程、边坡加固工程、卸压工程等等。工程加固已经成为目前治理地质灾害的重要手段之一,但是在实际生活中必须合理使用该方法,避免因为技术应用不合理导致地区的生态环境受到破坏。比如针对滑坡问题,就可以采用前端支挡、地表排水等方式进行治理;如果滑坡的问题比较严重,则必须做好对现场的勘察工作,根据勘察结果综合采取不同工程措施,保证对灾害的治理效果,确保边坡的稳定性。
3.2.2 生物措施
        生物措施是利用植树造林、退耕还林等生物、生态技术开展地质灾害的防治工作,利用生物种植加固土地,提升边坡的水稳定性,让地表图层能承受比较强的振动和冲刷,避免出现滑坡等地质灾害问题。使用该措施除了具备比较高的环境效益,也能提升经济效益,也能改善地区的生他环境平衡,提升地区在环境上的协调性。使用生物措施需要等待植物生长成型,所以一般需要较长时间才能真正发挥作用,但是该方法的优势在于效果较好,改变生态环境后可以长时间保证稳定。所以地区可以结合经济发展情况合理使用生物措施,为长期控制地区地质环境和保证生态平衡,创造良好条件。
3.2.3 避让措施
        一些地区本身地质灾害发生可能性就比较高,比如变形斜坡位置,很容易出现崩塌、滑坡的问题,强行开展治理工作,无论在经济上、生态上都缺少可行性。为此,必须采用适时避让的方法,推动城镇居民转移,在满足地质灾害防止要求的前提下制定科学的转移方案,使当地居民携带财产远离地质灾害,抵达预先准备好的避难位置。比如遵循就近转移的原则,在附近安全位置设避难点,保证人员的安全。如果地区的地质灾害情况已经比较严重,则需要加大投资力度,直接对居民搬迁转移,彻底原理地质灾害。在选择避让措施时,地区应根据人口、经济、自然条件等情况制定最具可行性的方法,保证全体居民的安全。
        结束语:地质灾害会对生活环境、自然环境、生态环境都造成十分严重的危害,因此必须做好预防和治理工作,控制地质灾害发生,并加强对地质灾害问题的治理工作。对不同类型的地质灾害,要使用针对性的技术,也要合理使用工程建设、生物措施、避让等方法,控制地质灾害发生和原理地质灾害,提升对地质灾害的治理效果。
参考文献:
        [1]吴路强,王楷,乔为栋.岩土工程地质灾害防治技术及防治措施分析[J].化工管理,2021(09):183-184.
        [2]刘连福.岩土工程地质灾害防治技术及防治措施[J].居业,2021(02):73-74.
        [3]刘柏龄.岩土工程地质灾害防治技术及预控[J].粘接,2021,45(02):163-166+179.
        [4]曹际妹.论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施[J].冶金管理,2021(01):94-95.
        [5]曾凡海.岩土工程边坡地质灾害防治技术及预控[J].中国金属通报,2020(12):98-99.
        [6]马登国.岩土工程地质灾害防治技术及防治措施探究[J].世界有色金属,2020(18):178-179.
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