时间:2023-09-26 09:34:05
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地质灾害防治措施,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
0.引言
近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。地质灾害对我们的影响必将在较长的时期内蔓延。
1.对地质灾害的研究现状
我国是世界上地质灾害较为严重的国家,地理、水文、地质、气候环境复杂,由于复原辽阔,海拔绝对差大,气温跨度明显,东西、南北差异极大。从而形成分布广、危害大、种类多的地质灾害特点。由于各种因素,近几年我国地质灾害频频发生,给国家和人民造成了不可估量的损失。在人们还没有从唐山大地震的悲痛中完全走出来的时候,5.12地震发生又一次给我们敲响了警钟,打的我们措手不及。国内外对于地质灾害的研究的历史经过了一个比较漫长的时期,研究的趋势由原始低级的定性化、粗劣化逐步演变成定量化、数字化。相对于发达国家而言,国内的地质灾害研究起步较晚,对地质灾害的研究还处在探索阶段。识别技术与先进国家相比仍有较大差距,未完善地灾理论体系建设工作,灾害预测信息搜集缺乏,各部门联动综合协调处理灾害能力较差等。在1970年以后,随着地质灾害发生频率的不断上升,迫使人们不得不把减灾防灾工作提升到史无前例的高度。西方发达国家已经着手开始进行地质灾害识别与评估。当前,国外地灾研究人员多将精力集中在利用计算机建立数理模型上。虽然我国在“资源与环境信息系统”的各项工作起步均较晚。但是能迅速的将其应用于地质灾害方方面面的研究当中运用“GIS”将不同区域划分基本单元,从而弥补了区域地质灾害研究当中无法将自然单元为基础的数据与以行政单元为基础的数据进行综合搭配问题的空白。
2.造成地质灾害的因素及类型
2.1造成地质灾害的因素
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害称第二环境问题,属于地质灾害。我国地质地貌较为复杂,高原、丘陵以及山地通常被地面切割破碎,造成地形陡峭,容易发生滑坡、泥石流、坍塌等地质灾害,对于平原地带,也会由于不正当的人为活动而发生地裂、地面塌陷、地面沉降等地质灾害。人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。地质灾害的发生跟气候因素也是息息相关,其中降水、风暴、气温等气候条件均能导致地质灾害的发生,尤其是降水方面,其强度、大小、时间长短都是导致地质灾害发生的重要因素,一般容易引发泥石流,山体滑坡等自然灾害。
2.2地质灾害的类型
按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分,常见地质灾害共有12类、48种。它们是:(1)地壳活动灾害,如地震、火山喷发、断层错动等;(2)斜坡岩土体运动灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等;(3)地面变形灾害,如地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝)等;(4)矿山与地下工程灾害,如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等;(5)城市地质灾害,如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等;(6)河、湖、水库灾害,如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决等;(7)海岸带灾害,如海平面升降、海水入侵,海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮等;(8)海洋地质灾害,如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害等;(9)特殊岩土灾害,如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变化、淤泥触变等;(10)土地退化灾害,如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化等;(11)水土污染与地球化学异常灾害,如地下水质污染、农田土地污染、地方病等;(12)水源枯竭灾害,如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干(地下水位超常下降)等。
3.地质灾害防治措施及技术建议
3.1地质灾害防治措地
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡, 应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施:一是预防为主,避让与治理相结合和全面规划,突出重点的原则。针对我国的地质地貌问题,要加强对地质灾害的勘查工作,研究地质灾害形成的原因、发育情况、以及危险程度等,为建设全国地质灾害的预警系统打好基础。要想更好的防治地质灾害,要建立完善的地质灾害信息系统,为预则地质灾害以及评估灾害灾情等提供良好的信息服务和技术支持。完善地质灾害防治管理和地质灾害调查、评估、防治等方面法律法规,保证地质灾害防治工作制度化、规范化,杜绝人为诱发地质灾害现象的发生。
3.2地质灾害防治的具体建议
地质灾害具有突发性的特点,要做好应急抢险救灾工作。辖区企、事业单位要严格实行值班报告制度,及时上报值班电话和值班人员表,以便在灾害发生后能在第一时间知悉灾害情况,确保上报下达、传递到位。按照“以防为主,防治结合、综合治理”的原理,根据地质灾害的类型特征、分布活动的规律、形成条件、控制因素、危害程度的不同,有的放矢、对症下药,采取科学的防治措施,同时进行严格地质勘察和施工管理,并结合当地的生态环境建设工程进行综合治理。
4.结论
地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。本文在分析了地质灾害产生的因素和地质灾害的类型的基础上,提出了地质灾害防治措施及具体建议,以期能够更好的降低地质灾害带来的危害。
【参考文献】
[1]屈秋楠.浅谈地质灾害防治措施及技术建议山,贵州地质工程勘察院,2012.
【关键词】地质灾害;环境;现状分析;防治措施
四川省的特殊地理结构,形成四川没有川的特殊地势,但是辽阔的山势地貌也给当地的矿藏开采带来了优势,因为山脉延绵下就是矿产资源的集聚地,四川独特的风景面貌再加上丰富的矿产资源,为当地各地区的经济发展都产生了推动作用,而且对技术公司的进一步发展和进步打好了基础,例如:对于专业岩土的勘查和设计、咨询、监理等项目的建设都有推动作用。所以我们就以为何重视环境地质灾害现状和防治措施的方法进行分析,从而给地质勘探行业进一步的发展建设提供更多的安全保障。
1研究环境地质灾害现状与防治措施分析的重要性
1.1 是对当地经济发展切合实际的主要保证
四川属于我国的西南地区,而且四川的生态环境脆弱,经常性的地质灾害就有:地震、泥石流、崩塌、滑坡等,地质结构特殊会导致地质灾害的发生,例如:四川08年的5.12地震,所引发的灾害促使当地的经济环境极近终断。所以要把握当地经济建设的有序性,必须把当地的环境生产状况掌握到位,而且只有掌握住环境才能够把地质灾害的损害程度和预防措施,有针对性的总结出来并进行全面的预防甚至营救。
本地的特殊地理环境就决定了必须要把地质灾害的现状和防治措施细分到位,而且本地的经济发展只能依助于本地的特殊地质来进行发展和建设,因为特殊的地质构造促使本地的地质探测单位增多,而且引进了外地的先进科学技术,促使专业的地理勘探组织不断成立,同时各组织都具有专业的研究手段,例如:岩土工程勘察、工程测量、水文地质、地质灾害评估、设计、施工手段针对地震滑坡、泥石流的不良地质灾害进行技术性的研究和治理,从而结合本地的实际情况促进本地经济的稳步发展。
1.2 促使地质勘探企业进一步的发展壮大
针对环境地质灾害现状与防治措施,就要求相关的本地所在的地质矿藏研究单位必须要把本地特殊的地理情况考虑在内,把本地的经济发展和建设作为研究地理特殊情况的首位,从而推进地质勘探工作的实际价值被更多的推广,所以专业化的分析本地的地质灾害现状和防治措施,及时对本地经济的全方面保护,又是对探查企业的进一步发展提供基础的依据。
实力就是影响力,就代表了工程勘察公司要想进一步的发展壮大自己,就必须把和自己经营范围的一系列工作手段做到位,例如:岩土工程勘察的主要技术手段、各类勘探设备和施工设备、工作经验的积累程度,甚至是相关的先进仪器的购进、相应的工程开发建设的软硬件设施配备,以及应对地震、滑坡、泥石流等灾害发生时所采用的应急预案,地质勘探企业要进一步的发挥自己的竞争优势,就是要把以上要求作为自己的行为准则,因此,地质勘探单位在对进一步预防环境地质灾害做好准备的同时,把对地质灾害的环境分析到位,从而把自然灾害的危害降至最低,促使地质勘探企业的实力不断壮大。
2解决环境地质灾害现状与防治措施分析的主要方法
2.1 尊重科学技术,利用高科技推进城市现代化建设
当代的社会是尊重科学技术的社会,而且利用科技带来社会进步。本地的不良地质特点,不仅对勘探工程的主要地质勘查工作带来影响,同时也会对城市的工程建设带来不利,因为特殊的地理地质结构直接制约城市的发展建设,即使是在具有良好工程地质特性的岩石中,如果地质结构的空间结构区域缺失,仍然会对建筑构造产生不良影响。任何时候都要以科学技术作为实际建设的参考标准,而且利用好科学技术就是勘探企业现代化技术进步的主要表现。
在不断引进先进设备时,只有把先进的技术设备利用到位,再与理论和实际经验相结合,一定会使勘探企业的进一步发展具有推动力,尊重科学技术才能够对地质中潜在的地质灾害做好应急预案,防患于未然才是当代地质研究机构最应该重视和研究的地方,才会凸显地质探测单位的建设意义,从而促使地质探测单位的实际竞争力也不断地提高。
2.2 分析地质掌握核心制约因素
地质灾害的发生在四川城市的建设中是相当普遍的,而且四川的城市都不同程度的受到地质灾害的影响和威胁,主要是本地的地形地貌、地层岩性、地质构造、大气降水以及人类工程经济活动的建设,都会对当地的地质结构产生影响。德阳市处于四川成都平原东北边缘,其发生的地质灾害和人类的经济活动直接相关,所要做的工作主要就是把地质结构中的岩石圈结构分析总结。例如:地质结构会产生地质灾害的原因、四川盆地边缘平缓开阔褶皱带分布的范围 、地壳或岩石圈各个组成部份的形态和面貌特征、以及岩层褶皱、断层等地壳发生运动时所产生的水平或者垂直运动会使地表发生怎样的变化,就必须把本地的特殊地质构造和地质灾害产生的直接原因进行分析,掌握住环境地质灾害发生和防治的主要措施。
在现代的经济建设中只有把地质的特殊结构和易发生危害的原因调查清楚,才能够对社会经济建设产生长远的影响,而且内部的地质是决定该地区进一步发展经济构造建筑的主要原因,地质结构的密度是决定地壳稳定性的关键,高层建筑的发展都需要了解地质的构造,分析地质情况,把最真实的地质特征分析出来,才能保证本地经济建设的有序性,而且地质内部隐藏着可能发生危害的不稳定性因素,掌握好环境地质才能把灾害和防治措施预案,总结准备到位。
2.3 重视人才作用减少事故危害
因为人是各种经济发展建设的基本单位主体,地质勘探单位所面临的特殊情况就必须要求专业的技术人员加入该队伍,因为地质中各微小的岩石构造,都会隐藏着该地区环境中的地质灾害情况,如果忽略了就会导致环境灾害突然发生时,没有切实可行的应急预案,从而造成更多的人员伤亡财产损失,所以人才是对一个勘探单位存在意义的直接保障,而且人才才会把勘探单位建设得更加的全面和科学化,因此人才是一个组织存在和竞争的核心。
地质灾害不仅会破坏本地建筑的基本形态,而且还破坏农业、工业等更多的产业,造成重大的损失。所以在研究地质环境灾害现状和防治措施中,必须把专业的人才放在地质勘探单位的中心位置,因为地质勘探不光是为了国家的经济建设有序进行,而且是为了把更多的矿物质资源能够全面的探测开发出来,充实国家现代化建设中需要的资源,人才的存在才会做好对地质灾害工作前期的调查预防安排,能够统筹的部署好地质灾害的预防工作,因此人才在当下被重视和利用,就是对本身单位进一步发展的重视。
3结束语
环境地质灾害现状与防治措施分析,就是对地质探查单位存在意义的直接表现,天灾难免,但是我们可以从环境地质中及早发现灾情隐患,将更多的生命财产安全置于首要位置,而且分析环境地质灾害现状,对潜在的危害性进行全面的分析,做好预防措施,才能体现出地质勘探工作的实际意义,地质灾害的防治工作任重而道远,在对地质环境进行分析和防止地质灾害的时候,还要把环境保护作为一项重要工作,绿色植被的增多,对于滑坡泥石流的灾害减少有关键性作用。
参考文献:
[1]邴国林.“5.12”汶川特大地震后映汶公路沿线地质灾害发育特征及防治措施研究[D].成都理工大学,2012.
[关键词]地质灾害 特征 防治措施
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-249-1
随着社会经济的发展,人们对于煤炭的需求量越来越大。无论是火力发电厂还是日常的生活供暖都离不开煤炭的使用,这就推动了煤炭企业加快对煤炭的开采工作。但是,由于煤炭生产经常性的受到地质灾害困扰,为煤炭开采的安全性和可靠性提出了很高的要求。因此,能否做好煤矿地质灾害特征的相关研究,做好预防措施,对煤炭企业的发展至关重要。
1煤矿地质灾害的概况
人类在对煤炭开采工作进行一系列的操作时,容易造成地形、地质条件的改变,从而为煤炭的安全生产带来严重的安全隐患。土层开挖之后将弃土及矸石随意安置,造成大雨天气下的水土流失,土层开挖之后会出现内空的情况,容易导致地表的塌陷。煤炭的开采工作前,首先需要抽取地下水,水位的降低不仅会造成地表的下沉,严重时会造成水资源的泄露枯竭。最后,不能对生产的废弃矿渣及矸石进行集中处理,容易造成地面的环境污染[1]。近年来,由于地质灾害带来的人身财产损失十分巨大,有效的防治措施亟待被提出。
2煤矿地质灾害发生的原因
2.1开采中潜在的自然灾害特征
(1)滑坡:煤炭的开采避免不了对地质结构改变,特别是一些大型的土石,一旦发生移位或者缺失,就会造成应力不平衡,进而导致地面的崩塌。根据近年来的数据统计,滑坡类地质灾害带来的经济损失十分巨大。滑坡的产生一方面是由于雨水等自然因素的影响,另一方面植被的缺失也是造成滑坡的重要因素。
(2)地面沉降:岩石、土层的开挖使地质结构的内部作用力发生变化,当现有的地质不能够满足地面的负载时,就会发生塌陷;另外,过于开采地下水,并且没有设置相应的回灌井,导致水土的固结能力大打折扣,经常会导致地下漏斗的发生;地表漏洞、房屋开裂以及水资源缺乏,都是地质灾害的重要表现。
(3)粉尘、瓦斯问题由于常年的化学作用,经常会造成煤与瓦斯突出、瓦斯及粉尘的爆炸等情况如果开采时遇到静电或者明火就容易发生严重的安全事故[2]。除此之外,如果在开采前没有对瓦斯的含有量进行测定,很容易造成瓦斯中毒的情况。
(4)矿井水害:矿井的开挖松垮了土层,再加上矿井周围缺乏植被,使水土的固结能力大为下降,一旦遭遇暴雨天气,矿井就容易进水,再加上矿井中排水工作不到位,对水渗透情况缺乏监管,对矿井水文地质情况明没有查,没有从而造成矿井透水事故。另外,矿井的开采也容易加重水害的影响程度,就拿太原市一次泥石流事故为例,长时间的暴雨侵袭,造成周围的矿井、山体的垮塌,大量的泥石被卷走,瞬间将洪水的高度抬高了数米,并且泥石的沉积堵住了洪水的去路,为泄洪工作带来了巨大的困难,当时还有500多名矿井工人深陷矿井之中,造成60多名员工的死亡,直接造成的经济损失高达2亿。
2.2闭坑后的灾害特征
虽然矿山闭坑后会采取一定的防护措施,但是由于煤矿在开采过程中已经将千百年来形成的土质结构完全改变。因此,矿井的后期养护不可能恢复到原有的结构状态,遭受暴雨等天气时,发生滑坡、泥石流的几率还是非常大的。除了滑坡、泥石流之外,闭坑后潜在的自然灾害还有地面的沉降以及裂缝,对于地质结构严重破坏的地方可能还会出现山体的开裂现象。这主要是源于在开采过程中没有注重地下水的回灌或者地质连通导致地下水完全泄露造成的。
2.3其他原因的深度探析
不同的地质灾害是由于不同的原因诱发的,由于矿井开采属于地下作业类,所以地表压力是造成地质灾害的重要因素。在开采时,企业管理的不到位、员工操作不规范等,达到一定程度时,就容易引发大规模的地质灾害。有些煤矿企业有了追求利益的最大化,冒险推进施工进度,再加上企业没有投资安全防护措施,在施工的中期和后期就容易引发地质灾害。
3地质灾害的防治
3.1加强宣传教育
政府应该组织地质灾害类专家,对煤矿生产的环节进行监控,研发出一套完善的地质灾害防治体系,并将知识教授给企业的管理人员。企业通过开展培训会或者发表内报的方式,将安全生产、防治灾害的技术下发给每个员工,特别是地质环境不稳定的地方,要做好开采前的设计工作,对可能出现的问题做出严密的规划,制定一套应对各类地质灾害的措施,以提升员工应对突发状况的能力。
3.2合理开采煤炭资源
煤炭的开采要循序渐进,不能单纯的为了追求进度和效益而放松对施工质量的要求。将开采的总目标进行划分,每当完成一个阶段性的目标之后,就要对目标进行细致的维护,保证回填、回灌工作完成之后,再进行下一个阶段的施工。在一些地质环境恶劣的地方,相关部门应该严格限定企业的开采,做好企业资质的审查,允许资质好、技术先进的企业开挖,并且要加强对开采工作的监督。
3.3装备、生产技术的升级
针对矿井的一系列地质灾害,企业需要重视起来,提升矿井装备,加强职工业务培训,提高生产技术能力。在开采之前,可以聘请地质专家对当地的地质情况进行全面的了解,制定不同地质灾害下的预防措施。环境的不确定性,决定了地质灾害的发生不可能完全的避免[3]。因此,完善预警机制,提升建筑物的抗灾能力,制定逃生方案,能够降低地质灾害的影响程度和影响范围。
3.4重视矿井地质灾害,加强管理
企业应该重视对地质灾害的治理,无论是从设备的选择还是技术工作的优化,都应该加强监督与控制,做好生产管理工作,对于违规生产行为要严格惩处,将损失降到最低。
4结束语
伴随着国民生产工作的展开,煤炭的开采工作依然会是未来几年内能源供应的重要环节。加快地质灾害的防治研究,提升自然灾害的防止理念,保证生产设备以及生产技术能够符合煤炭开采的技术要求,对企业乃至国家的经济发展都具有着重要的意义。
参考文献
[1]李峰.煤矿地质灾害特征及防治措施的探讨[J].河南省煤炭地质勘查研究院.2010(04).
【关键字】滑坡;崩塌;泥石流;防治措施
一、地质灾害典型案例
2010年6月1日19时到6月2日6时,玉林市容县和岑溪县接壤地区发生强降雨,降雨历时11个小时,降雨量大于300mm。最大降雨量集中在6月2日1时到3时,降雨量达210mm。在强降雨的诱发下,玉林市容县和岑溪县接壤地区约300km2区域范围内暴发群发型滑坡泥石流地质灾害数百处,造成人员伤亡者十余处,造成43人死亡。其中,容县死亡30人,岑溪县死亡13人。基础设施及农林业和房屋受到重大破坏或损毁。
在十余处造成人员伤亡的地质灾害中,超过10人的地质灾害点有一处,即容县六王镇陈村滑坡。该滑坡造成一户共11人死亡,其中一对老夫妇、媳妇3人,孙子(女)6人。该滑坡长70米,宽50米,平均厚度2米,体积约7000立方米。滑坡顺坡而下冲毁房屋后墙,房顶随后砸下造成灾难。
此次地质灾害发生的主要因素是:
1、在地形地貌方面,地质灾害发生区域地处低山丘陵区,山体坡度30°~60°,高差30~200m。
2、在地层岩性方面,区内燕山期花岗岩广泛分布,岩石物理化学风化作用和植物根劈作用强烈,风化残坡积层厚度一般2~3m,残坡积物主要为含块石的砂砾粘土,比较松散,遇水容易渗透软化。
3、在气象条件方面,降雨强度大而集中,并伴有大风。降雨渗透使砂砾粘土重力增加,土体软化,强度降低,容易产生浅层滑坡和坡面泥石流。
4、该区域斜坡中上部以马尾松等植被为主,中低部位以竹林和田地为主,松树和竹林在大风作用下摇动,促进土层开裂易于雨水下渗,从而促进了滑坡泥石流的发生。
二、玉林市常见的地质灾害与防治措施
(一)滑坡
滑坡是指斜坡的局部稳定性受破坏,在重力作用下,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象。
1、滑坡产生的条件
(1)岩土类型:滑坡产生的物质基础是岩土体。通常说来,所有的岩、土均可能形成滑坡体,在这之中,如红粘土、黄土、松散覆盖层、煤系地层、页岩、泥岩、片岩、凝灰岩、千枚岩、板岩等以及软硬相间的岩层结构松散的岩、土,其抗风化能力与抗剪强度均比较低,由于水的作用,其性质会发生变化,由这些岩、土构成的斜坡容易有滑坡发生。
(2)地质构造条件:只有由各种构造面把构成斜坡的岩、土体切割分离成不连续的一种状态,这才斜坡向下滑动才有可能性。一般各种裂隙、节理、断层、层面发育的斜坡,尤其是垂直与平行斜坡的陡倾角构造面以及顺坡缓倾的构造面发育,滑坡最容易发生。
(3)地形地貌条件:斜坡的发生必须有一定的地貌部位,一定坡度的斜坡作为基础条件。坡度在10度到45度之间,上部成环状、下陡中缓上陡的坡形有利于滑坡的产生。
(4)水文地质条件:在滑坡形成中,地下水活动的作用是十分重要的。地下水活动的作用:对岩、土有软化作用,使得岩、土体的强度减弱,产生孔隙水压力与动水压力,对岩、土有侵蚀作用,还会使岩、土容重增加,对透水岩层还会起浮托作用等。
2、滑坡的防治措施
防治滑坡时要坚持“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则与滑坡产生的内外部条件与边坡失稳的因素相结合。
(1)消除和减轻地表水和地下水的危害。为了消除和减轻地表水和地下水的危害,可以在滑坡边界修截水沟以避免外围地表水流到滑坡区;滑坡区中,在坡面可以有排水沟的修筑。在覆盖层上可以用人造植被铺盖或用浆砌片石,以防地表水下渗。岩质边坡可以挂钢筋网喷混凝土或用喷混凝土护面。
(2)改善边坡岩土体的力学强度。利用一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高抗滑力:①削坡减载;采用放缓坡角或降低坡高的方法使得边坡的稳定性得以改善;②边坡人工加固:修筑护墙、挡土墙等来为不稳定岩体做支挡;钢筋桩或钢筋混凝土抗滑桩当做阻滑支
工程;预应力锚索或者锚杆,适用于加固软弱结构面或有裂隙的岩质边坡;固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;sns边坡柔性防护技术等。
(二)崩塌
1、崩塌产生的条件
(1)地貌条件:崩塌多产生在陡峻的斜坡地段,一般坡度大于55°、高度大于30m以上,坡面多不平整,上陡下缓。
(2)岩性条件:坚硬岩层多组成高陡山坡,在节理裂隙发育、岩体破碎的情况下易产生崩塌。
(3)构造条件:当岩体中各种软弱结构面的组合位置处于下列最不利的情况时易发生崩塌:①当岩层倾向山坡、倾角大于45°而小于自然坡度时;②当岩层发育有多组节理,且一组节理倾向山坡、倾角为25~65°时;③在岩浆岩侵入接触带附近的破碎带或变质岩中片理片麻构造发育的地段,风化后形成软弱结构面,容易导致崩塌的产生。
2、崩塌的防治措施
崩塌的治理应以根治为原则,当不能清除或根治时,可采取下列综合措施:(1)遮挡:可修筑明洞、棚洞等遮挡建筑物使线路通过;(2)支撑加固:对ⅲ类崩塌区,在危石的下部修筑支柱、支墙。亦可将易崩塌体用锚索、锚杆与斜坡稳定部分联固;(3)镶补勾缝:对ⅲ类崩塌区,对岩体中的空洞、裂缝用片石填补、混凝土灌注;(4)护面:对易风化的软弱岩层,可用沥青、砂浆或浆砌片石护面;(5)排水:设排水工程以拦截疏导斜坡地表水和地下水;(6)刷坡:在危石突出的山嘴以及岩层表面风化破碎不稳定的山坡地段,可刷缓山坡。
(三)泥石流
1、泥石流的形成条件:泥石流的形成需要丰富的固体物源、充足的水源和有利的地形,因此,泥石流的形成受地形条件、地质条件、水文气象条件的控制。
(1)地形条件。泥石流形成区地形多为三面环山一个出口的瓢状或漏斗状,地势陡峻,沟床纵坡大,地形上有利于水和碎屑物质的集中。堆积区的地形较平坦开阔,利于碎屑物质的堆积。
(2)地质条件。地质构造:地质构造复杂,断层褶皱发育,造成岩石破碎,岩石风化强烈,为泥石流提供了物质条件。地层岩性:地层是泥石流松散固体物质的物源。
(3)水文气象条件。水是泥石流的组成部分,又是搬运介质的基本动力。泥石流的形成与短时间内突然性的大量流水密切相关。同时降水入渗软化岩土体,引发岩土体的滑坡、崩塌。
2、泥石流防治措施:按照“以防为主、防治结合、全面规划、综合治理”的原则,根据滑坡泥石流发生的规律和活动强度,全面规划,采取远近结合,工程措施与生物措施相结合等方式,进行综合防治。近期目标是:严禁乱砍滥伐、乱采乱挖、乱堆乱倒等不良行为;远期目标是:对从事地面和地下资源开发的单位和个人,严格执行“三同时”制度,认真落实水土保持治理措施,尽量减少植被破坏,减少人为水土流失。
关键词:地质灾害;防治;措施
1.地质灾害常见的类型
地质灾害就是指各种天然和人为的因素诱发的地质作用,对于人民的生命财产和国家的建设造成重大的影响。从地质环境地质体变化的速度的快慢来分,可以分成突发性的地质灾害和缓变性的地质灾害这样两种类型。突发性的地质灾害,像崩塌、滑坡和泥石流以及地面出现塌陷和出现裂缝的情况,这也就是狭义的地质灾害。缓慢性的地质灾害,像水土流失、土地沙漠化等,又叫做环境地质灾害。还有其他的分类方法,依据地质灾害出现的区域的地理或者是地貌的特征,可以把地质灾害分为山地地质灾害,像崩塌、滑坡、泥石流等,还有一类是平原地质灾害,像地面沉降等。
1.1滑坡
滑坡就是指在斜坡上的土体或者是岩体,因为受到水流的冲刷和地下水的活动,以及因为一些地震之类的人工进行切坡等因素,这些都会导致一些滑坡的出现。一些滑坡在发生之前是有预兆的。比如在滑坡的前沿会出现横向以及纵向放射状的裂缝,还会出现前沿的土体隆起的现象。还会有一些滑体的后沿裂缝出现急剧的增长,新的裂缝不断的出现,一级出现滑体的快速下落的情况。四周的沿土体出现一些松弛的现象。这些可能出现小型的滑坡现象。还有一些滑带沿土体因为摩擦错动,从一些裂缝中冒出热气或者冷气,还有些动植物都会出现异常的现象。
1.2崩塌
所谓的崩塌就是在陡峭斜坡上的岩体或者土体因为受到重力的作用,出现的突然脱离母体的现象。崩塌在发生之前也是有前兆的,可能出现一些小崩小塌,出现一些裂缝加大加深的情况,或者是出现一些新的裂缝。岩石出现崩塌之前,一般可以听到摩擦声和撕裂声以及一些破碎声,这些都是崩塌出现的前兆,还可能出现热、水、气等异常的情况,有些植物可能出现异常,家禽出现恐慌等,这些都是崩塌出现的预兆。
1.3泥石流
泥石流是指在一些山区沟谷或者是在一些山地的坡面上,因为出现了一些暴雨、冰雪融化出现大量的水流,导致大量的泥沙石块在水流和地面之间流动出现一些土、水和气的混合流。泥石流很多时候是随着山洪一起发生的,它和一般的洪水的区别是它里面的泥沙石的含量最少是15%,最高的是80%左右。因此,它比洪水拥有更大的破坏力,泥石流的发生也是有前兆的,一些河沟的正常水流突然出现断流或者是洪水突然增大,还伴随着一些柴草和树木。上游的山谷中可能出现一些轰鸣声,可能出现轻微的震感,一些动物有异常的反应。
1.4地面坍塌
地面的塌陷就是指地表的岩石、土体在一些自然和人为因素的作用下,向下陷落的情况,并在地面形成塌陷坑的一种地质现象。这样的灾害没有出现在人类的活动区的影响就不够大,如果出现在人为的区域,就会形成一种地质灾害。出现塌陷显然是由一些因素导致的,一般可以将塌陷分为两类,自然塌陷和人塌陷两种。自然塌陷是地表的岩石和土体因为地震和降雨等原因,在自身重力的影响下出现,人为塌陷是在一些工程施工和开矿中出现的。地面的坍塌发生也是有前兆的。可能出现一些井和泉的位置突然上升,或者是地面出现一些换环状的裂缝,地下可能出现响声。
2.灾害的防治措施
2.1水的综合治理
首先,要做好的工作是截导地表水。在地面进行水沟的修建,地面的水在顶部实施拦截。对于截水沟的设置,需要依据实际的地质地貌等情况进行不同的划分和设立有条件的做好把水排到现场之外的地方,不能及时进行排水,需要在地面做好浅水浅排。在地面修建截水沟是防止地面水对边坡造成破坏的重要的保护屏障。
其次,需要疏排、截堵地下水。建造水平排水孔工程,改善边坡稳定的状况。还要做好疏干井。在有充足水源的地方,用潜水泵把水抽出来,从而降低水头,减少水在边坡体的渗流。还需要实施帷幕截流,在局部地下水丰富的地方,范围不是很广的地方实施注浆帷幕,对地下水进行有效的截流。
2.2支挡和灌浆工程
首先需要做好对抗滑挡墙工程的建设。尤其是在一些化滑坡的规模不大的地方,还有在出现滑坡征兆的地方,在下部修建一个够起阻挡作用的刚性抗滑挡墙,对于滑体进行适当的支挡和加固;其次,建抗滑桩支挡工程。对于一些滑坡体较大的滑坡和变形体,在滑移段进行钢轨抗滑桩或者是工字钢混凝土抗滑桩,从而形成对滑移段的抗滑变形的能力;还需要建立锚杆加固工程。对于一些岩性软硬度相间,以及在岩层陡倾倒转而出现倾斜滑移的区段,运用锚杆进行加固,从而增加岩层叠层的总厚度,实现增加复合抗弯刚度的能力,减少出现滑移的情况;再次,进行液灌浆工程。运用气压和液压,或者是运用电化学原理,把一些能够启动化学反应的固化的浆液,注入到滑移变形的岩体的裂缝的缝隙之中,从而实现对岩体的力学强度进行增加的目标,实现提高岩体的抗滑移变形的能力;还需要进行上部的减重工程施工。通过对上部的减重,实现对滑体外形的改变,从而实现对于下滑力的减少,让滑体的中心向下部转移,从而实现对于边坡稳定性的改善;最后一方面是回填压脚工程。把排废物料排到滑体的下面,实现给下部的增载,依靠排弃物的自身的重量来抵抗滑移出现变形的情况,常常需要和上面的减重的工程进行联合使用。
结束语
对于地质灾害的防治,需要做好对于地质灾害发生的原因以及发展的规律进行研究,实现良好的地质灾害预测,还需要做好预报和进行合理的防治,从而实现防灾减灾科学技术的现代化,不断增强对地质灾害的准确预测和预报的能力,实现政府和专业队伍共同努力,总体综合防御的道路,才能达到防灾减灾的目的。
参考文献:
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[2]范昆琨,范柱柱,肖彬,睦素,王瑞兵.宾川县地质灾害特征及防治措施[J].中国水土保持,2011(3)
[3]殷实.某建筑场地地质灾害危险性评估[J].企业技术开发(下半月),2009(10)
[4]巴岱,李涛,李辉,马长慧.新疆巴楚县工业园区地面塌陷工程地质条件分析与治理[J].西部探矿工程,2011(7)
关键词 地质灾害;滑坡;崩塌;滚石
中图分类号P62 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)105-0141-02
0 引言
珠海市是地质灾害高发区,主要发生在雨季,2013年5月22日发生了20年一遇的特大暴雨,11小时降雨量高达318.5mm,由于强降雨,珠海市主城区香洲区共计发生地质灾害92处,造成了较大的财产损失。
为了减少地质灾害对人民生命财产的损失,对此次暴雨引发的地质灾害进行了统计分析,对珠海地质灾害防治具有实际意义。
1 地质灾害的主要类型
此次暴雨在珠海市香洲区共发生92处地质灾害,根据珠海国土局组织的地质灾害调查报告,地质灾害主要分为滑坡、崩塌、滚石3类,详见表1。
表1 地质灾害分类
2 地质灾害形成原因分析
2.1珠海市地质构造
珠海市地处珠江三角洲的中南部,珠江口的西岸,在大地构造上为中国东部新华夏系第二隆起带与南岭间构造带的复合部位,也是华夏地向斜的东南延伸部分,地质构造复杂,自侏罗纪以来,经多次构造运动,珠海市区域岩浆活动强烈,中生代(燕山第二、三期)酸性的花岗岩面积侵入启遍布全区,珠海市区岩石基底主要为燕山期花岗岩。
2.2滑坡
珠海发生的地质灾害主要为滑坡,占全部地灾总数的53%。
1)由于珠海市岩石基底为燕山期花岗岩,花岗岩中长石矿物风化产物为高岭土,因此各风化带均含有高岭土等粘土矿物,遇水易软化;
2)珠海市前期建筑边坡一般仅在坡脚部位建有挡土墙,坡顶建有截水沟,坡底建有排水沟,坡面未进行加固治理,由于边坡开挖后坡体应力重分布,坡面2m~3m深度内卸荷裂隙发育,并且在各种地质应力作用及生物风化作用下,表层土质松软,强度降低;
3)由于截水沟长期未进行清理,坡顶排水沟内淤塞,排水能力降低,在强降雨作用下形成坡面径流,使坡体失稳。
实测典型的滑坡剖面见图1。
图1 滑坡剖面
2.3崩塌
崩塌占珠海发生的地质灾害总数的37%,为珠海地质灾害的常见类型。
根据地质灾害调查,珠海发生的崩塌一般为中小规模,发生崩塌的边坡一般为开辟建筑场地而形成的岩质边坡,坡度一般大于70°,多为沿结构面不利组合形成的楔形体破坏。
发生崩塌的主要原因:
1)由于花岗岩属硬质岩石,受构造运动的影响,形成了大量的构造裂隙,由于节理裂隙不利组合形成了不稳定的楔形岩体;
2)边坡开挖后未进行有效治理,结构面暴露后进一步风化;
3)由于暴雨使地表水流对结构面产生冲刷、软化,降低了结构面的抗剪强度,使楔形体失稳而产生崩塌。
实测典型的崩塌地质见图2。
图2 崩塌剖面
2.4滚石
滚石占珠海发生的地质灾害总数的9.7%,为珠海地质灾害的重要类型。
由于珠海属花岗岩地区,自然山坡上均分布有大量的花岗岩风化残留体(孤石),一般呈球形,于地面或嵌入坡面内。
发生滚石的原因主要是由于地表面流或径流作用,冲刷了出露地表的孤石底部的土质,使孤石失稳,并且在重力作用下,沿山坡滚落,形成“滚石”。
图3 滚石剖面
3 地质灾害的防治及减灾措施
根据地质灾害调查,珠海地质灾害的主要对象为建筑边坡,主要诱因为强降雨,地质灾害发生的时间主要在强降雨期间及强降雨后6小时以内。
地质灾害的防治应以预防为主,结合工程治理的措施,具体措施如下:
1)每年雨季来临前,应对建筑边坡截、排水沟进行清理,确保建筑边坡排水设施正常的功能,使边坡排水顺畅,清理坡面上高大的乔木;
2)对发生滚石危害较大的自然边坡上的孤石进行地质调查,对存在失稳可能的“孤石”进行加固或清除;
3)对所有建筑边坡进行地质灾害普查,对危害较大稳定性差的边坡进行工程治理;
4)对新开辟的建筑边坡应严格按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)的规定进行治理;
5)在暴雨期间及暴雨后8小时以内人员应避免进行山谷地带,并尽量避免靠近未进行治理的边坡,减少地质灾害对人民生命财产的损失。
4结论
珠海是地质灾害高发区,主要在雨季集中暴发于建筑边坡,采取以上防治措施能有效降低地质灾害的发生频次,减少地质灾害对人民生命财产的损失,并能节约地质灾害发生后的治理费用。
参考文献
[1]《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002.
各市、县(区)人民政府,省政府有关部门:
今年入汛以来,我省连续出现多次强降雨过程,引发多起地质灾害,给受灾地区人民群众生命财产造成严重损失。据气象部门预报,近日全省仍有强降雨过程。为进一步加强全省地质灾害防治工作,经省政府同意,现将有关事项通知如下。
一、进一步加强地质灾害防治工作的领导。地质灾害防治工作直接关系到广大人民群众生命财产安全,各级人民政府要站在贯彻落实科学发展观、维护社会稳定大局的高度,充分认识当前地质灾害防治工作的严峻形势,切实加强组织领导,层层落实防治责任。政府主要领导要对本地区地质灾害防治工作负总责,分管领导具体负责,具体部署,具体落实,并切实帮助协调解决地质灾害防治工作中的具体困难和问题。要克服麻痹思想和侥幸心理,突出工作重点,落实具体措施,严密防范。各相关部门要各司其职,各负其责。国土资源部门要认真履行组织、协调、指导和监督职责,建设、交通、铁路、水利、气象等部门要密切配合,通力合作,认真做好各自职责范围内的工作,把各项措施落到实处。要充分发挥地勘单位的技术优势,为防治地质灾害提供专业技术支撑,努力防止和避免人员伤亡事故再次发生。
二、加强地质灾害隐患排查。各级政府要组织国土(矿管)、水利、建设、交通等部门,加大地质灾害隐患排查力度。特别要对城镇、乡村、学校等人口密集区和水利工程、交通干线、重要工矿等重点区域的地灾隐患逐一进行排查,不留死角。要抓紧组织开展依山切坡建房的调查登记,建立台帐。对存在安全隐患的,要逐户发放防灾避险明白卡,落实监测责任人。确有危险的,要统筹规划,及时组织实施搬迁避让。
三、加强农村建房和村镇建设管理。要高度重视村镇和农村建房选址安全,对地质灾害易发、频发区内的村庄和集镇规划区,要进行地质灾害危险性评估。村镇建设要避开崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷地质灾害多发地带,禁止山区丘陵区农村依山高陡切坡和切坡后无防护措施建房。要将地质灾害防治和避灾移民与新农村建设、廉租房建设、库区深山区移民安置结合起来实施,尽快逐步解决重要地质灾害易发、频发地区群众的搬迁安置问题。
四、强化县乡村基层防灾能力建设。针对我省地质灾害主要发生在山区丘陵区、点多面广、突发群发的特点,地质灾害易发地区县乡村三级要进一步加强基层防灾能力建设,做到防灾宣传到位、隐患排查巡查到位、建房地灾简易评估到位、与群测群防员联系到位、发生灾情险情人员到位等五到位。要把地质灾害防灾宣传教育、知识普及、隐患排查等职责逐级延伸落实到村到组到户,采取各种坚强有力的措施,提高广大群众的防灾意识和应急自救能力。
关键词:地质灾害;影响因素;防治措施;边坡
Abstract: the slope stability analysis of geotechnical engineering has been important research content in. This article mainly aims at the rock slope failure form and influencing factor, slope stability analysis and reinforcement method and measures for slope protection and improvement, to provide reference.
Key words: geological hazards; influencing factors; prevention measures; slope
西宁市位于涅水谷地,依山傍水,因受地理、地貌、气候等因素的制约,山地滑坡、崩塌等地质灾害常有发生,人民群众的生命财产安全受到威胁。要防止这些地质灾害,首先要做好边坡的稳定性,边坡的稳定分析是建筑工程中重要的研究内容之一。在水利工程、铁路、公路及城市等基础设施建中出现了许多边坡工程。由于实际土体中含有大量不同构造、产状和特性等不连续结构面,给边坡的稳定分析与治理带来了巨大的困难。因此,为了对边坡进行准确的稳定性分析,从而采取适当的开挖和支护措施,以促进了边坡稳定性分析方法和加固方法的发展。
中图分类号:F407.1
1.自然条件。
1.1地形。
西宁市位于西宁盆地中部,四周被拉鸟山、日月山、达坂山环抱,由徨水河谷地貌和低山丘陵地貌组成。其中河谷地貌占45.6%,丘陵地貌占54.4%,河谷川地区,地势平缓,坡度一般小于3o,是耕作和城建的主要基地。丘陵地区,地形起伏不平,由黄土和红色泥岩、石膏组成南北两山,丘陵边坡地带,地形切割强烈,形成悬崖,陡坡,斜坡稳定性差,是滑坡、崩塌等地质灾害易发和多发地段。
1.2气候。
西宁深居内陆,海拔2200一2850米,属高原半干旱气候,具有气压低,降水少,蒸发量大,冰冻期长,日温差大,紫外线强,冬季不严寒,夏季不炎热的特点。年平均气温5.5℃。夏季日极端最高气温3.9℃,冬季日极端最低气温零下26.6℃。7月份平均气温17.2℃。年平均降水量371.2毫料,主要集中在7、8、9月。年平均蒸发量1763毫米,是降水量的4.8倍。
2.边坡的破坏形式及影响因素。
2.1边坡的破坏形式。
坡体变形:边坡所在山体或斜坡体工程地质条件较差,有贯通且延伸度长的倾向临空的不利结构面或软弱夹层。边坡高度较高时,会产生规模较大的滑坡、崩塌、错落和坍塌等坡体整体失稳变形。
边坡变形:在边坡范围内工程地质条件较差或含水量高,或有倾向临空的不利结构面,变形破坏可以是一级或数级边坡的变形,但破坏深度一般≤6—7m,发生如坍塌、浅层滑坡、局部楔形体滑动等现象。坡面变形:坡体边坡自身是稳定的,但坡面在外界因素作用下,因剥蚀、风化、冲刷等产生坡面变形,如碎落、剥落、落石、溜坍、冲沟等。
2.2影响边坡稳定的因素。
2.2.1地层岩性。
地层岩性及其组合是构成高边坡的物质基础,岩性决定岩石的强度,抗风化能力岩体结构及所能保持的边坡高度。岩石软弱,风化深度大,构造破碎严重,当切坡高度、陡度达到一定值时会发生失稳现象。
2.2.2地质构造。
地质构造决定岩层的产状,节理裂隙的性质及发育程度。断层破碎带的性质等受构造的影响,如高边坡体上节理裂隙发育,岩体破碎。将严重影响高边坡的稳定性。
2.2.3地形地貌。
地形地貌也是产生滑坡的重要条件。不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现张裂缝;在坡脚产生强烈的剪应力,出现剪切破坏带,这些作用极大地降低边坡的稳定性。
2.2.4水文地质条件。
水是造成边坡失稳的重要因素,地下水软化岩(土)体,增大容重而增大了下滑力,产生静、动水压力,使边坡失稳,往往导坡体滑坡、边坡滑坡的产生。地下水及地下水发育程度是评价边坡稳定的重要因素。
2.2.5地震。
地震作用导致边坡稳定性降低,主要是由于地震作用产生水平地震附加力方向不利时,边坡的下滑力增大,滑动面的抗滑力减小。另外,在地震作用下岩土中的孔隙水压力增加和岩土体强度降低,对斜坡的稳定不利。
2.2.6降雨。
气降雨是滑坡致灾的最主要外因。大气降雨注入滑体,增加岩士的含水量,增加岩土体容重,软化和降低岩体的抗剪强度。降雨渗人到风化岩土体之下的基岩面或断水层面变成剂,降低了接触面的抗滑稳定性。
2.2.7人为因素。
边坡的不合理设计、爆破、开挖或加载,大量生产生活用水的渗入等都能造成边坡变形破坏,甚至整体失稳。
3.边坡的防护治理措施。
3.1对边坡面进行加固和绿化治理。
首先,对边坡的坡面要进行施工加固。对不稳定的边坡前沿和坡肩部分,可以采用锚索加格构梁联合支护,或者是往坡体打入防滑桩。另外,还要在不影响坡边建筑物安全的前提下,对坡面进行清理,清除碎石和可能滑动的危险岩体。在对坡面进行加固的过程中,可能形成或发现一些崖腔、空洞,这个可以采取镶补锚喷或钢混凝土柱来撑顶加固。工程措施完之后,可对坡面采取环境措施,进行绿化或美化。
3.2加强对边坡水环境的治理。
要做好边坡水的治理工作。把地表截、排水与地下排水有机结合。对边坡地表水的治理,在边坡顶部修建排水工程。可以在可能滑动的边坡后缘或坡体内修建若干条截水沟,与滑坡周界以外的引水沟相接,使地表水不能进入滑坡范围以内;要整平地表,对坡顶裂缝用粘土压实填埋,修建隔水设施,减少地表水下渗。对坡体地下水的治理,可以通过截断坡体内自由水来源、引出坡体内的自由水的措施加以实现。对潜在滑动带附近的水可采用拦截、疏干、排除等措施来降低地下水位。
3.3加强管理,做好施工监测工作。
做好施工质量监督、监管工作,边坡工程的安全关系到整个边坡治理的成败。要把加大施工内部质量处理和完善外部质量监督体系有效结合起来,使施工的各个环节串联成一个整体,不断进行信息反馈;还要强化质量监督监管责任,以避免工程质量或工程安全事故的发生。施工监测能及时掌握土层和支护结构中的应力及位移等的实际变化规律,较为准确地评价边坡的稳定性和支护结构的工作性能。
4.结束语。
在选择边坡防治措施前,要详细调查地形、地质和水文条件,认真研究和确定滑坡的类型及其发展的阶段,分析形成滑坡的主、次因素及彼此的联系,结合工程的重要程度、施工条件、工程防治的难易、投资多少等情况综合考虑。对边坡的稳定性进行综合的分析与判断。边坡防护措施的选择还要兼顾改善生态环境、保持水土等。大型滑坡在支护的基础上,采取排水、减重等综合措施,可提高边坡的整体和局部的稳定性。
参考文献:
[1]张恒.影响高速公路路堑高边坡稳定的因素及其防护治理措施[J].科技创新导报,2008,16:146.
关键词:隧道工程施工;地质灾害;防治措施
中图分类号:E271 文献标识码: A
引言
我国近年来,经济的快速发展带动了交通行业的腾飞,隧道施工项目也越来越多。很多山区的交通建设都是通过隧道穿越山岭,隧道工程获得了前所未来的发展。隧道施工要通过不同的地层和地质围岩,时常遇到一些地质的变化,引起地震、塌方或者涌水等灾害。经大量实践证明,在隧道施工的过程中,提前做好灾害的预防工作,可以大大减少塌方及涌水等地质灾害的发生。使隧道施工可以顺利开展,减少了不必要的安全事故成本支出,所以,隧道施工中做好常见地质灾害问题的防治措施十分重要。
一、隧道施工地质灾害分类与分析
1、隧道施工地质灾害分类
(1)围岩的变形破坏
这类灾害的产生主要与围岩的岩性、结构体和结构面的几何切割特征及应力条件有关。包括:软弱岩体的变形破坏:主要破坏形式表现为大的变形位移和滑塌等;破碎岩(如断层破碎带、风化带等)的变形破坏:主要表现为大量的掉块、滑塌、崩塌和泥砂石流等;块状岩的变形破坏:主要表现为局部掉块;④坚硬脆性岩的岩爆:多发生于深埋、高应力区的隧道中。
(2)涌水、突泥灾害
这类灾害主要是由于隧道的开凿,破坏或改变了隧道所在地区原来的水文地质环境,隧道成为新的良好的地下水排泄通道引起。灾害的主要形式包括:破碎岩的裂隙、缝隙渗水、漏水、涌水;岩溶裂隙水、管道水的涌出,以及携带大量泥砂的突泥、突砂。
(3)地面沉降和塌陷
由于隧道开挖及大量抽排地下水引起。包括:浅埋隧道、城市地铁或大型管道开挖及大量抽取地下水造成的地面沉降;岩溶地区隧道开挖排放大量地下水造成的地面塌陷和泉水枯竭。
(4)其它地质灾害
主要包括:有害气体(如瓦斯)突出造成的灾害;地下水对隧道建筑物的侵蚀、腐蚀作用引起的灾害;隧道的冻融灾害;高地温灾害;地震灾害。
2、隧道施工时地质灾害的成因分析
隧道施工时,引发地质灾害的根本原因在于人类的不科学施工与盲目施工,还有隧道的施工方法与施工的具体环境不够协调。通常意义上讲,隧道施工的地质灾害与自然地质灾害相比,具有强度较低、频率较大与危害较大的特征,并且具有可预防性。因此在隧道进行施工时,努力做好相关地质灾害的常见问题的预防工作,便可以很有效地控制住地质灾害频繁的发生。进行隧道施工的地质灾害的预防工作,必须做好地质的勘测工作,确定好防治的目标,积极优化防治的方案,优选出防治的最佳施工方法,加强施工的管理工作与监督工作。只有做好这些,才能真正控制好引发隧道施工的地质灾害的发生,最终使得隧道施工中的常见地质灾害问题的数量减少。
二、隧道工程施工中存在的地质灾害现象
1、隧道工程施工中的涌水突水现象
在隧道工程施工过程中遇到的各种地质灾害不仅严重影响到施工技术水平, 也不利于交通运输事业的可持续发展。在众多地质灾害中, 以涌水突水现象发生的概率最高, 且其带来的危害最为严重。涌水主要是隧道所在区域原有地质结构发生了改变或隧道开凿时受到破坏导致正常地下水通过隧道排泄所形成的一种地质灾害, 其表现形式多样, 如涌水时伴随大量的突沙和泥沙;岩层破碎出现的裂缝导致渗漏现象严重, 并致使管道水或岩溶裂隙水涌出。突水是指在隧道工程施工中穿过溶洞发育的地段、厚层含水砂砾石层或与地表水连通的较大断裂破碎带等而导致大量涌水现象发生的地质灾害, 又称为灾害性涌水。为了减少涌水突水的发生, 应加强对其的研究, 寻找有效防治措施。
2、隧道工程施工中的塌方现象
在隧道工程施工过程中,其所处的地质结构常处于不稳定状态,容易使岩层薄体区域出现褶曲,若在这种岩层结构进行打穿则很有可能会致使发生软弱岩层体塌方或地面沉降不均匀等现象。当隧道经过断层地带和岩层破碎地带时,岩体内部潜在的地应力得以释放,由于地质结构较为松散,因而所承受到的压力不断增加,再加上岩层中颗粒与颗粒之间的胶结性能较弱,因此,进行隧道开挖后使得围岩体无法保持一定的稳定性进而出现塌方现象。尤其是当隧道经过进出口位置或其附近区域时,围岩的稳定性更不容易保持,更增加发生坍塌现象的可能性。塌方现象大大降低隧道工程施工质量,提高不必要事故发生的概率,严重威胁到人们的人身安全。
3、围岩出现变形破坏现象
在隧道施工中,围岩遭到变形破坏是十分常见的现象,导致围岩局部和整体区域大变形坍塌、破裂,甚至坚硬的围岩体出现岩爆等严重后果,带来很多安全隐患,严重威胁着人们的生命安全。之所以会出现围岩变形破坏现象,主要是由于围岩特殊的地质结构所造成的。围岩所特有的特性,地应力的性质以及地下水的情况都有着直接的联系。特别是岩爆现象,出现的次数更是十分的频繁,经常出现在没有地下水的情况下。经过大量实践证明,岩爆经常以片帮,劈裂,弹射等现象为主要表现形式,甚至会引发地震等更为严重的地质灾害现象。而对于其他一般情况下的围岩变形破坏,大多会出现在断层破碎带、接触不良或者是不整合的比较软弱的岩层等地质环境中。
三、隧道工程中防治地质灾害的有效措施
1、防治突水与涌水现象的有效措施
在隧道工程施工中, 可以通过排、 堵或排堵结合的措施处理涌水与突水现象, 在治理涌水与突水现象的同时, 还应加强监测与预控隧道工程附近溶洞和暗河的突水部位, 实现施工阶段地质预报。具体措施如下:(1)为有效防止突水现象的发生, 可以通过先隔水层后开挖含水层。此外, 也可以通过采取超前预注浆、 超前引排等施工技术, 以达到有效减少突水地质灾害程度的效果。(2)浅埋隧道和熔岩隧道的防治。进行治理浅埋隧道和熔岩隧道时应主要以堵为主, 并在最大程度的基础上防止地下水位下降, 通过这样可以有效地避免出现井泉干枯和地面塌陷等现象, 进而保护施工周围的生态环境, 提高施工安全性。(3)非熔岩深埋隧道防治。在隧道工程施工中发生突水和涌水后, 应通过检测与预控工作准确分析并明确溶洞、 暗河及隧道的交汇位置, 采取钻孔疏干和排水导坑的措施治理非岩溶深埋隧道。
2、防治塌方现象的有效措施
为有效避免与防治塌方现象发生,进行隧道工程施工之前,应由专业人员进行隧道及其附近区域的实地考察,收集相关数据并进行整理,并准确定位塌方位置,通过严格观察与分析,制定出符合施工实际需求的隧道施工方案,尽量减少或避免塌方现象出现。除此之外,还应加强隧道加固工作,通过采取多种有效手段进行加固,如可以使用锚杆提前支护或选用性能优良的导管注入浆液等方式以达到加固的效果。若是在隧洞施工过程中或隧道断面处较大的区域发生围岩体坍塌时,应使用合适的火药进行爆破或使用长管超前支护,并严格按照施工步骤开挖隧道侧壁的导坑,同时应采取相应措施加固维护隧道,如架立一些钢架,进而解决和避免隧道发生塌方现象,提高隧道施工安全与质量,为人们出行安全提供有力的保障。
3、岩爆地质灾害的相关防治措施
在防治诸如岩爆类的地质灾害的时候,既能够采用预报监测的方式,也能够运用地应力来进行相关的卸除,采用多循环分步开挖方法和超前高压注水的方法等施工的方式来对岩爆灾害极有可能产生的相关部位来进行重点的监测工作与预控工作,以上措施都可以有效地缓解岩爆灾害造成的损失程度。
结束语
总而言之, 随着我国经济快速发展, 交通运输事业也得到相应的发展。隧道工程施工在交通运输事业建设过程中也迎来了一系列机遇与挑战。而隧道施工中常常受到地质灾害的影响不利于交通运输行业的发展。故为了提高隧道工程施工质量, 保证隧道使用寿命及安全性, 应加强对地质灾害的研究, 并采取积极有效的措施进行防治。
参考文献
[1]李婕妤,童牧,吕乔森.隧道施工地质灾害分析与防治对策[J].工业安全与环保,2012, 38(04).
[关键词]岩土工程 地质灾害 防治
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-310-2
地质工程是一门近几年来新兴的科目,地质工程主要研究岩土和地质灾害两方面的内容。目的在于研究、解决相关地质工程规划、施工、竣工等整个过程中出现或者潜在问题,对此找到良好的问题解决方案。
1岩土工程与地质灾害的概念
自从上个世纪八十年代开始,一个新兴的工程科目--地质工程学在我国诞生了。所谓的“地质工程学”是一门从事研究和解决工程规划到完工以至工程运行后效果,其全部过程同地质工作有关的科学。地质工程学的研究内容包括地质体和地质环境,这个研究和大系统工程学的思想一致,由岩土工程和地质灾害的预防两个方面构成,其中地质灾害的防治对问题的反映较前者更丰富。
所谓“岩土工程”就是建筑工程中有关岩土体挖掘和加固的项目;“地质灾害预防”是对自然或者非自然因素作用之下产生的危险地质现象的预防,地质灾害的防治中必须具有更加全面的对地质生态环境合理开发、管理的思想。地质灾害一共有30多个类型,其中由降水、地震等因素引起被叫做“自然地质灾害”,而由于工程开挖、堆载、爆破、弃土等引起的地质灾害被叫做“人为地质灾害”。2004年国家政府颁布了《地质灾害防治条例》,《条例》对地质灾害这一概念作了明确的定义,“常见的地质灾害主要是指危害人民生命和财产安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等六种于地质作用有关的灾害。”上述6种地质灾害,除了由地震、火山爆发引起的地质灾害之外,绝大多数地质灾害都是由于人为因素引起的。根据国土资源部门统计表明,除了地震之外的地质灾害引起的经济损失大约为各种自然灾害的1/4~1/5。所以要想减少或者防止生态环境的破坏,就要采取各种治理和防范措施。
2岩土工程地质灾害的成因
地质灾害可以分为两种类型,一类是由于自然原因引起的地质环境问题,这被称为第一环境问题,纳入自然地质灾害的门类,这种灾害的发生不会以科学技术的发展和人类文明的进步而改变。一类则是由人为活动引发的地质灾害,是第二环境问题,属于地质灾害的范畴。这种灾害与第一类不同,它会受到科技发展和进步的影响,随着人类社会的发展和进步,这种地质灾害会日益增加,特别是人类不合理开采能源资源引起的地质灾害,如地面沉降、地面塌陷、地面裂缝等地面变动。据统计结果显示,到现在为止,我国发生过地质沉降现象的城市共有70余个,较为严重的有30余个,最大沉降量已经接近3m。这些城镇有的是单独分布的,有些则是密集成群分布、紧密相连的,在广阔的地域形成沉降带。
我国城镇形成沉降的的原因有下面3点:
(1)人工违背自然规律的挖掘地下能源、矿产资源引起的塌陷;
(2)由于地表面岩溶活动导致的地面塌陷;
(3)由于过量抽取地下水资源导致的地面沉陷。
一些工程项目,如能源矿产资源开发、铁路公路建设也会增加地质灾害的发生频率。而土壤的侵蚀现象、地面塌陷和沉降、滑坡、泥石流。荒漠化和坑道用水,瓦斯爆炸等同样会加剧地质灾害的发生。人为的滥砍滥伐破坏森林植被,会导致土壤侵蚀、水土流失、滑坡、泥石流等情况。众所周知,地质灾害与其他灾害相比,是与地质环境和地质变化最有直接关系的灾害。其原因在于自然和人工的作用,使地质条件和地质环境发生变化,当地质条件的改变达到一定程度,产生的结果和对人类以及社会造成的灾难就被叫做地质灾害。常见的地质灾害有:滑坡、泥石流、崩塌、地表变形等等。
3防止地质灾害的措施以及原则
3.1措施
根据上文中提到的地质灾害的发生原因和类型,笔者根据长期的考查和研究,给如何防止地质灾害的发生提出以下几点建议:加强防治工程设计工作。在地质灾害发生或者有发生潜质的地区,工作人员应该做好地质灾害发生的防治工作,那些已经发生过崩塌、滑坡和不稳定的地面要开展改造工作,找到究竟为什么发生地质灾害的原因。只有认清防预和治理的目标,有效的开展措施,才能够有效的达到改造目的。根据对国家有关地质灾害防治的文件和现行的岩土工程行业行业规范,和《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》分析可以得出,我国现在地质灾害防治的主要工程类型有:加固工程、护坡工程、排水工程、减载压脚工程和搬迁避让工程等。
对于上述地质在的防治工作,可以采取的措施有:
(1)工程防治措施:工程防治是地质灾害中最重要的组成部分,就目前我国工程的施工特点来讲,很大程度上都要依靠工程防治措施,只有小部分工程无需开展工程防治。不管是什么样的工程,在施工建设之前都要做好分析和规划工作。大多数房屋切坡后形成的小型土质滑坡都需要进行工程防治,这种情况下,采用滑坡后缘地表排水、前缘支档、削方减护坡等防护措施会有比较好的防治效果。
(2)生物防治措施:在岩土工程预防地质灾害中,可以使用生物手段改变自然条件,维护生态的平衡,这样可以节约工程成本,提高资金使用效率。生物防治手段主要包括植树造林、饲养动物等措施。根据不同地区不同地质情况采取合理的措施有效防治,就可以减少地质灾害的发生次数。
(3)避让措施:在岩土工程中如果遇上下雨天,采取避让工程是必须而有效的。对于可能发生地质灾害地方以及已经发生变形的斜坡,要采取防灾措施,而且如果降水量过大也要考虑对工程设施进行防灾转移。还有一种方式是采取搬迁措施,在实际的防治中,要对地质灾害进行详细的分析,对那些严重危险地质灾害采取搬迁避让措施。
3.2原则
岩土工程的防治措施是地质灾害防治的重要内容,在具体的工作当中应当根据工程地质勘察资料,选择适当的工程防治手段,在工作过程中,要坚持以下原则,让地质灾害的的防治工作变得有规律可循:
(1)预防为主,防治结合,避让与治理相统一,坚持全面规划、突出重点的原则。地质灾害有相当一部分是由于自然灾害引起,具有一定偶然性。然而随着科学技术的飞速前进和人们地质灾害防治经验的逐渐增多,人们可以捕捉到一些地质灾害发生的前兆。国家政府地质灾害防预部门要做好地质灾害信息捕捉工作,对地质灾害进行预报预警,采取有效的措施把人员伤亡和财产损耗降低到最低限度。
(2)由于自然灾害引发的地质灾害,结果必须由各级人民政府负责综合防预治理;而由于人为因素导致的地质灾害则要坚持贯彻“谁引发、谁治理”的原则。地质灾害治理投入很大,治理工作延续时间长,《地质灾害防治条例》(以下简称《条例》)明确规定自然原因引发的地质灾害归属各级政府负责,包括中央政府和地质灾害发生地区政府都要负起责任。
(3)要坚持统一管理,分工合作的原则。《条例》第七条明确指出,国务院国土资源主管部门对全国地质灾害的防治、组织协调工作;国务院下属的其他相关部门依据自己的责任负责相关的地质灾害预防治理工作;县级以上的人民政府和国土资源部门负责行政区域内的地质灾害防治工作。
4结束语
岩土工程的地质灾害往往会造成人员伤亡和财产损失,对其的防治工作显得尤为重要。首先需要弄清岩土工程和地质灾害的概念,分析地质灾害类型和产生的原因,根据不同地质灾害类型采取适当的措施,坚持正确原则,就能取得良好的防治效果。
参考文献
[1]刘立权,张建杰.浅谈防治岩土工程地质灾害的相关技术和措施[J].科技风,2012,02:102+104.
关键词 赣韶铁路;地质灾害;防治措施
中图分类号P694 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)33-0194-02
1 工程概况
新建赣韶铁路线路始自京九铁路江西省的赣州东站沿既有线至南康站引出,沿章江而上经大余县、穿梅岭后到达广东省南雄市,再经始兴、仁化县周田镇,到达终点韶关站。本段线路运营里程约211km,新建长度约180km。赣韶铁路是连接京广、京九两条南北大通道,它的建设对完善路网布局,促进赣南、粤北老区经济发展具有重要意义。
2 工程可能遭受的主要地质灾害预测
2.1 煤矿采空区潜在地面塌陷
拟建铁路涉及的矿区主要为田螺冲矿、腊石坝矿及鹧鸪石小煤窑采空区。两煤矿范围内目前无大的塌陷发生,但局部地表可见裂缝,地表水有渗漏现象,由于两煤矿均属于中小型煤矿,变形周期相对较长,加上现在采空区被部分塌落的岩体及地下水充填,矿区的变形还将持续。鹧鸪石小窑采空区由于采空范围较大,无详细开采资料,采空情况无规律。若线路经过煤矿采空区存在采空区地面塌陷的威胁。
2.2 崩塌预测与评价
根据调查全线共发育有崩塌灾害36处,其中微型崩塌24个,小型崩塌12个。根据其变形发展趋势、稳定性和与工程遭遇的可能性以及对工程建设的危害性预测其对工程建设的危险性。有8处处于较不稳定状态,崩塌规模较小,对线路工程危害一般较小。现状及后期变形发展趋势均对线路无影响。
2.3 滑坡预测与评价
根据调查全线共发育有滑坡灾害21处,其中小型滑坡16个,中型滑坡1个,大型滑坡1个,巨型滑坡3个。滑坡中不稳定的10个,较不稳定的8个,稳定3个。沿线分布有三处巨型滑坡分别为黄竹头隧道进口滑坡、惜母顶隧道出口滑坡和营足下滑坡。
2.4 岩溶地面塌陷的预测与评价
拟建铁路沿线隐伏岩溶区,属局部不稳定或较不稳定地基复杂段,有岩溶塌陷发育条件和潜在危险,目前尚未产生岩溶地面塌陷灾害。在隐伏可溶岩段,特别是地下水动态变化幅度较大的区段,受地下水升降变化的水动力作用,易淘蚀带走砂层并形成土洞,进而发展为局部的地面塌陷,塌陷范围(直径)一般相当于第四系覆盖层厚度。塌陷的易发地段以近河边的岩溶强发育区为主。进行该类地质灾害预测评估,主要是借鉴其它工程地质灾害评估方法并结合本线路工程的工程地质条件,将岩溶塌陷的危险性等级划分为大、中、小三级进行分段评价。线路CK67+240~CK67+380段岩溶发育程度强烈,岩溶塌陷危险性大,危害性大;其他部位危险性小-中等。
3 地质灾害防治措施
3.1 避让
对于场地条件许可的地段,宜首选避让,尽可能的避开地质灾害危险性大的区域。
通过计算,田螺冲采空区的影响范围约为煤田范围以外300m~400m,腊石坝采空区的影响范围约为煤田范围以外180m~200m。经过多方案比较,推荐了北绕采空区方案,目前线路距最近的腊石坝采空区影响范围边界450m,距田螺冲采空区和鹧鸪石小窑采空区数公里,已避免了采空的影响。
黄竹头隧道进口滑坡属于不稳定滑坡,初步设计阶段将线位左移150m通过,已避开滑坡的范围。
惜母顶隧道出口滑坡滑坡体近期还出现变形,属于不稳定滑坡。线位在定测期间右移200m,避开了滑坡对线路的影响。
营足下滑坡虽属于基本稳定滑坡,初步设计时线路向左侧山内移动,以隧道形式通过,隧道距滑坡底160m,消除了滑坡对线路的影响。
3.2 治理
CK5+480右60m滑坡规模较小,危险性小,发展趋势不稳定,可先清除滑坡体表层滑坡堆积体,可采用削坡+挡土墙的方案进行治理,保障坡下村民的安全。
CK5+720右20m滑坡规模较小,危险性中等,发展趋势不稳定,可先清除滑坡体表层滑坡堆积体,可采用削坡+挡土墙+排水的方案进行治理。
CK171+760滑坡规模较小,位于牛栏岗隧道的出口,属于小型浅层顺层滑坡,可先清除滑坡体表层滑坡堆积体,可采用削坡+锚杆+排水的方案进行治理。
3.3 防护
3.3.1 边坡失稳防治措施
拟建铁路所经丘陵地段设计有多处路堑和路堤边坡,边坡物质组成有岩质及岩土混合型。路堑开挖及路堤填筑均应根据其危险性采取相应的防治措施,严格按规范要求设计、施工。
土质边坡:坡高宜采取每隔5m~10m设置一级平台,坡面防护可采用挡土墙、钢筋混凝土格构锚护坡或植被护坡等支挡、防护方案;岩质边坡:须清除坡面松动岩块,控制坡率,对软弱或破碎岩体建议采用钢筋混凝土格构锚及挂网锚喷(混凝土),对高边坡宜分级设置防护等。
路堤边坡坡度宜根据路堤高度及地形条件选用,须对填土分层夯实,控制坡面坡度,采取挡土墙等措施,路堤基底分布有软弱土的路段必须对软弱土层进行换填、碾压或复合地基等方式处理。支挡或护坡工程必须辅以排水工程,挡墙、喷锚等工程应设置足量的排水孔,防止因动静水压力过大产生变形破坏。
路堑宜采取自上而下分段逐级开挖,采用逆作法施工,开挖后立即支护,并尽量避开雨季施工。边坡施工及运行过程中必须加强监测,如有变形加剧或产生新的变形,应立即采取应急处理措施。
3.3.2 桥基失稳的防治措施
基岩面起伏明显,且岩石风化强烈,桥桩基础宜选取弱~微风化岩层作桩端持力层,桩端嵌岩深度应满足规范要求。加强施工勘察,查清每根桩位的岩溶发育情况。桩端应置于非岩溶发育段,持力层进入完整岩层厚度应大于5m。在岩溶较发育段,溶洞对桩基施工有较大影响,必须采取有效措施,如护筒隔离溶洞等,严格按桩基施工规程施工,确保成桩质量。
3.3.3 岩溶塌陷防治措施
线路穿越覆盖型岩溶区,岩溶发育程度弱-中等,局部路段上覆土层厚度
3.3.4 软土地基沉降的防治措施
对于埋藏较浅、厚度不大的可采取换垫、基础加深、机械碾压、夯实等方法处理。对于层厚较大的软土可采用粉喷桩、堆载预压法或真空预压法等进行处理。当软土埋藏较深或处于路基受压层的下部时,可采用天然路基,但应加强路基的整体刚度。
4 结论
拟建赣韶铁路所处的地形地貌条件复杂,断裂构造较发育,上覆土体结构松散、岩石风化强烈。根据各地质灾害隐患特点和危害性,结合铁路的工程地质条件,宜分别采用避让、治理和防护等应对措施,确保工程在建设过程中顺利进行和建成后正常使用。
参考文献
关键词:地质灾害、泥石(废石、矸石)流、崩塌、滑坡、地裂缝、岩溶(采空区)地面塌陷、突水突泥
1、前言
湖南省矿产资源丰富,矿山企业众多,矿业活动引起的矿山环境问题日趋严重。但近年来,为了最大限度地减轻矿山地质灾害损失,有计划的进行地质灾害的防治。先后出台了《湖南省地质灾害防治管理办法》、《湖南省地质环境保护条例》、《湖南省矿山地质环境影响评估技术要求》〔试行〕、《湖南省矿山地质环境影响评估技术要求》、《湖南省矿山地质环境治理备用金管理办法》等与矿山地质环境保护有关的规章制度。
湖南矿山开采形成的地质灾害对湖南的经济造成巨大损失,同时引起了一系列的社会矛盾,一些受害单位和个人不得不把矿山企业推向法庭,形成了新的社会不安定因素。可见对矿山地质灾害的预防及治理到了关键时刻,已成为湖南省当前一项重要任务。
2、矿山地质灾害的成因
2.1、受自然环境条件制约
湖南地处东经108°47′~114°45′″、北纬24°39′~30°28′之间,境内东南西三面环山,幕阜、罗霄山脉绵亘于东,五岭山脉屏障于南,武陵、雪峰山脉逶迤于西。湘西山地多数山峰海拔1000m以上,中部丘陵与河谷盆地相间。
湖南省成矿区主要分布于湘东南西,多数矿区受两种或两种以上构造及其复合部位控制,成矿地貌复杂、构造发育,矿床规模不一,造成采矿方式及采矿难度大,决定了矿山开采诱发及加剧地质灾害的发生。
2.2、矿山开采技术落后
目前,由于矿山地质环境保护技术规范不健全,缺乏不同类型的矿山开采技术要求和环境保护措施,全省绝大数矿山开采技术还是采用传统的炸药爆破方式进行开采,致使矿山围岩结构受损,地质灾害事件屡屡发生。
2.3、矿山地质灾害恢复与治理缺乏资金支持
矿山地质环境已经存在许多历史遗留问题,给社会经济可持续发展造成了较大的困难。在社会主义市场经济时代,矿产开发投资主体已经多元化,矿山业主流动性大,个人经济效益放在首位,矿山地质灾害日益突出。
虽然我省投入大量资金进行恢复治理,如2004年,国家财政部和国土资源部批准湖南省11个矿山环境整治项目,补助资金2300多万元,占财政部和国土资源部当年矿山环境整治补助资金的20%以上。但由于历史欠帐太多,矿山环境恢复治理还是显得资金投入不够,矿山环境恢复与治理的速度仍赶不上破坏的速度,矿山环境恢复与治理任务大。
3、矿山地质灾害实例
湖南的煤炭坝煤矿环境地质条件为地处浅埋岩溶区,因开采矿产需要,进行矿区疏排地下水引发的岩溶塌陷灾害十分普遍,本矿大规模开采煤炭资源始于20世纪70年代,而因采矿造成的岩溶塌陷引发的受损房屋面积已达150万平方米,受影响的城乡人口26889人;受损农田2345公顷,抛荒地453公顷;还使大量的公用建筑、道路桥梁、电力通讯设施、水利工程遭到破坏以及严重的地表开裂、变形等灾害。
柿竹园矿为老矿山,过去对尾矿坝的安全重视不够,存在着许多安全隐患。如1985年8月,因一场特大山洪引起大规模矿山尾砂废石流,长11公里,固体物质总输移量达5500万立方米,致死49人,将原东波矿区的下二村洗劫一空,直接经济损失1748万元。
恩口煤矿区因长期疏干排水导致矿区25平方公里范围内出现8757个塌洞,致使人畜饮水困难,农田水利设施被毁,直接经济损失1.1亿元。
4、矿山地质灾害预防措施建议
矿区地质灾害预防是关系到矿区人民生命财产安全、关系到矿区经济的可持续发展。有必要积极开展矿区地质灾害预防工作。针对矿区地质灾害发生的特点、造成损失程度特作出以下具体的预防措施建议:
4.1、认真贯彻执行“以防为主、防治结合”的方针
开展全矿区地质灾害时空的分布、形成机理的研究,进行地质灾害预测、预警分析,逐步掌握地质灾害的分布规律,做好地质灾害的事前防范工作。
4.2、进一步加强规章制度的建立,健全防灾措施
大力宣传、认真贯彻《湖南省地质灾害防治管理办法》、《湖南省地质环境保护条例》等,进一步增强全矿人员的法律意识,提高依法加强矿山地质灾害预防的自觉性,以法规的形式预防和减轻矿区地质灾害。
4.3、设立专门的机构预防地质灾害
实行严格的责任制,按照《湖南省地质灾害防治管理办法》做好如下四点防灾工作:一是做好以地质灾害现状、防治目标、防治原则、易发区和危险区的划定、总体部署和主要任务、基本措施、预期效果为内容的地质灾害防治规划;二是拟定好地质灾害监测、预防重点,设计好地质灾害危险点威胁对象、范围的地质灾害防灾预案;三是做好矿业活动诱发地质灾害的可能性、矿业活动本身遭受地质灾害的危险性及已发生的地质灾害所采取的措施等进行地质灾害危险性评估;四是做好地质灾害发生的时间、地点、成灾范围、影响程度等地质灾害预报。
4.4、需要加强地质灾害监测和信息系统建设
大型矿区根据地质灾害的性质及防治措施确定监测内容,并建立监测网络和信息系统,密切观察地质灾害的发展动态。小型矿区根据经济实力可采取不定时的监测。
4.5、矿区重点预防区实施专人定点监控,切实做好地质灾害的预防工作
汛期是防灾工作重点时期,要紧密结合天气预报做好地质灾害趋势预测,要加强地质灾害险情巡回检查,发现险情及时处理和报告。
4.6、要加强巡查,严格管理
地质灾害预防要坚持以防为主,防患于未然;坚持以人为本,确保人民生命安全,同时最大限度降低财产损失。加强巡查工作,落实专班,做好值班,对各种可能诱发地质灾害的行为开展不定期的检查,从源头上尽可能防止和减少地质灾害的发生。
4.7、建立群测群防体系
矿区所有的人相当于一个大家庭,人人有责来维护矿区的安全,要动员所有力量,建立群测群防体系。
5、矿山地质灾害治理措施建议
矿山地质灾害的发生具有突发性,对矿山造成的危害往往难以估计的,可能摧毁矿山设施,淤埋矿山坑道、伤害矿山人员、造成停工停产,甚至使矿山报废;也可能对矿区内的居民及其他流动人员构成生命危险、毁坏房屋、破坏耕地、林地等等。依据本人从事的矿山地质灾害的实践,对矿山地质灾害的治理措施作了归纳并提出了一些建议。
5.1、泥石(废石、矸石)流治理措施建议
泥石(废石、矸石)流指由于暴雨或其它水源破坏斜坡表层及堆积物的稳定而形成的一种夹带大量泥沙石块(含矿山废石矸石)及植物等固体物质的特殊洪流。形成条件概括起来主要表现为三个方面:地表大量的松散固体物质,充足的水源条件和特定的地貌条件。治理措施建议:
5.1.1治水措施 :此项可分为蓄水措施、引水措施、截水措施。作用是调蓄洪水,避免或减缓洪峰;引、排洪水,消减、控制泄洪量;拦截上方崩滑或水土流失地段径流。
5.1.2 治泥石(废石、矸石)措施:可分为拦坝措施、挡墙(挡土墙、挡渣墙)措施、护坡措施、变坡措施。作用为拦蓄泥沙、稳固滑坡、节节拦截、减缓沟底坡度;稳固滑坡、崩塌体;加固边坡,增强坡体抗滑抗流能力;降低坡角,削弱泥石(废石、矸石)流侵蚀力。
5.1.3 生物措施:主要采用水源涵养林措施、水土保持林措施及废石、矸石恢复植被措施。作用是改良土壤,消减径流;保水保土,扩大植被覆盖率,减少水土流失;固定废石、矸石,降低松散固体物。
5.2 崩塌治理措施建议
崩塌指陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部支撑不住,产生折断压碎或局部滑移,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚的现象。崩塌是在特定条件下形成的: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的作用。治理措施建议:
5.2.1 遮挡措施:遮挡斜坡上部的崩塌落石。常用于中小型崩塌或人工边坡崩塌的防治。
5.2.2 拦截措施:对于仅在雨季才有坠石、剥落和小型崩塌的地段,可在坡脚或半坡上设置拦截构筑物,如设置落石槽以停积崩塌物质。
5.2.3 支挡措施:在岩石突出或不稳定的大孤石下面,修建支柱,支挡墙等。
5.2.4护墙、护坡措施:在易风化剥落的边坡地段,修建护墙,对缓坡进行浆砌片石护坡等。
5.2.5 镶补勾缝措施:对坡体中的裂缝、缝、空洞,可用片石填补空洞,水泥砂浆勾缝等以防裂隙、缝、空洞的进一步发展。
5.2.6 切割爆破措施:采用切割爆理孤石、危岩或孤石(危岩),通过各种药包的联合爆切作用,把单个的、体积较大的孤石、危岩或孤石(危岩)群予以全部或局部地粉碎。
5.3 滑坡治理措施建议
滑坡指斜坡上的岩土体受一定的因素诱发,在重力作用下,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡下滑的现象。滑坡的成因包括两方面,一是环境条件:岩土地质类型是产生滑坡的内在物质基础;地质构造及岩土结构是产生滑坡的内在地质环境条件;地形地貌是产生滑坡的内在地貌环境条件;地下水作用是产生滑坡的水文地质条件;二是诱发因素:矿山滑坡的形成可能有以下五种诱发因素,分别为大气降水、沟谷水流的冲刷、人为工程活动破坏坡体平衡作用、地震动的作用、乱砍滥伐人为活动。治理措施建议:
5.3.1 排除地表水措施:目的在于拦截、旁引滑坡外表的地表水,避免地表水流入滑坡区。具体施工措施有滑坡体截水沟、滑坡体上地表水排水沟。
5.3.2排除地下水措施:排除地下水可使滑坡体土体干燥,从而提高其强度指标,降低土壤的容重,并可消除地下水动水压力,以提高滑体的稳定性。具体施工措施有截水盲沟――用于拦截或旁引滑坡体地下水、支撑盲沟――兼具排水和支撑作用、仰斜孔群――用近于水平的钻孔把地下水引出、渗管――排除滑坡体内的地下水等等。
5.3.3 削坡减重措施:用于治理处于“头重脚轻”状态而在前方又没有可靠抗滑地段的滑体,使滑体外形改善、重心降低,从而提高滑体稳定性。
5.3.4 修筑支挡措施:目的在于增加滑坡的重力平衡条件,使滑体迅速恢复稳定。具体施工措施有抗滑挡土墙(锚杆挡墙、桩拱墙、竖向预应力锚杆挡墙等)、抗滑桩、锚固。
5.3.5 土质改良措施:它通过改善滑体土的性质,使之坚固以达到稳定滑坡的目的。具体施工措施有焙烧法――利用导洞或钻孔火烧滑坡前缘部分的滑体,使之形成由硬土组成的“天然”挡墙、爆破法――在已成孔孔底用炸药爆破,破坏滑动面的完整性,使得不能沿滑动面形成连续的底强度带、灌浆法――用于凝固土体,从而达到提高滑体土抗剪强度目的。
5.4 地裂缝治理措施建议
地裂缝指由于内外力作用而产生的地面缝状开裂。形态上有张口状裂缝、压密裂缝及台阶状裂缝等。矿山型地裂缝多为采空区地面塌陷及岩溶地面塌陷中地表变形形态之一。矿区地裂缝的形成主导因素为采矿遗留的采空区、过量抽排地下水而产生的负压所致,其次为地震、地质构造、崩塌、滑坡等所造成的。治理措施建议:
5.4.1 水泥灌浆法措施:一般用于较大型地裂缝,目的在于填补裂缝,使其具有凝合力,以止地裂缝进一步发展。
5.4.2 填土掩埋、夯实措施:一般用于小型地裂缝,对地裂缝进行及时的回填、夯实,以控制其继续扩大。
5.4.3 采空区回填措施:对已采空区要进行及时回填,减小负压,以防止地裂缝的发生和发展。
5.4.4 控制地下水位下降措施:使抽排水量小于或等于地下水的补给量,以避免地裂缝的发生或发展。
5.5采空区地面塌陷治理措施建议
采空区地面塌陷指地下矿层(体)被采空后,顶板覆岩产生变形破坏波及地表,使地表产生沉陷、地裂缝、塌陷坑及槽状塌陷等非连续变形破坏现象的总称。主要由于地下采空区使原有的平衡条件破坏,使其产生负压,采空区顶部抗压不强而形成塌陷。治理措施建议:
5.5.1.1工程治理措施。清除填堵:常用于相对较浅的岩溶塌坑或埋藏浅的土洞。首先清除其中的松土,填入块石、碎石形成反滤层,其上覆盖以粘土并夯实;强夯:在土体厚度较小、地形平坦的情况下,采用强夯砸实覆盖层的方法消除土洞,提高土层的强度;因地制宜修建截、排水沟。
5.5.1.2 矿井设置保安矿柱或禁采区措施。实施本措施对保护地面人居安全与基础设施的稳定性所确定的范围合理,安全可靠,能有效防止或减小地面沉陷变形破坏。闭坑后矿山矿柱回采,须设计回采方案,方案必须经过国土主管部门批准后实施。
5.5.1.3 改进矿井开采方法与顶板管理方式:矿井开采方法与顶板管理方式应根据矿山地质环境情况进行设计,前提是使发生采空区地面塌陷的可能性降到最小。
5.5.1.4 采空区处理措施:对已采空区要进行及时处理,以阻止采空区地面塌陷的形成及发展。具体操作措施有充填法、垮落法、顶板缓慢下沉法、条带开采法。
5.5.1.5 实施搬迁避险措施与对受损土地实施复垦整治:对治理难度大、经费大的采空区地面塌陷所影响范围内的村民实施搬迁,并对受损的土地因地制宜的种草植树,防止水土流失,恢复生态景观效果。
5.6岩溶地面塌陷治理措施建议
岩溶地面塌陷指岩溶地区(主要是覆盖型地区)隐伏在地下的岩溶洞穴上方的土(岩)体,在人为因素或自然因素影响下产生向下陷落,并在地面形成坑洞或裂缝的作用和现象。主要发育有浅层开口岩溶洞及裂隙可溶岩、具有一定厚度的松散覆盖层、易于改变的地下水动力条件、大型或浅层采空区。治理措施建议:
5.6.1.1预防措施。根据矿井岩溶分布深浅、发育程度,地下水迳流条件,在矿井疏干前编制预测可能出现的岩溶地面塌陷区制定预防措施。
5.6.1.2回填或灌注填充措施:对影响人居环境与重要设施的岩溶塌坑,或影响矿井充水的岩溶塌陷漏斗采取碎石、粘土回填,防止塌陷的再度出现。在溶洞埋藏较深时,通过钻孔灌注水泥砂浆。填充岩溶孔洞或缝隙、隔断地下水流通道,达到加固的目的。
5.6.1.3 采取供水措施:对因矿业活动引起岩溶地面塌陷,导致水资源枯竭的地区,应采取供水措施,确保人畜及生产用水。
5.6.1.4 实施搬迁避险措施:对治理难度大、经费大的岩溶地面塌陷所影响范围内的村民实施搬迁避险。
5.6.1.5 控制矿井排水量措施:控制矿井的排水量,使地下水缓慢下降,使原有的平衡条件慢慢的破坏,以达到一个缓解的目的。
5.7矿井突水突泥治理措施建议
矿井突水突泥指矿山地下井巷及采矿工作面(场)在采掘过程中发生突然大量涌水或涌泥的现象。井下采掘活动破坏岩层的天然平衡,采掘工作面周围水体在静水压力和矿山压力作用下,通过断层、隔水层和矿层的薄弱处并携带泥土进入采掘工作面;在开采过程中,对已采空区的积水或老窑水没有进行适当处理而突然灌入开采巷道所致。治理措施建议:
5.7.1 地面防水措施
5.7.1.1 挖沟排(截)洪:地处山麓或山前平原区的矿井,可在井田上方垂直来水方向沿地形等高线布置排洪沟、渠,拦截洪水和浅层地下水,并通过安全地段引出矿区。
5.7.1.2 排除积水:有些矿区开采后引起地表塌陷,常年积水,且随开采面积的扩大,塌陷区范围越广,积水越多。此时要排掉积水,消除水害隐患。
5.7.1.3 填堵通道:矿区范围内,因采掘活动引起的地面塌陷、开裂等查明是矿井水通道时,则在渗漏地段进行填堵、夯实,且略高出地面以防积水。
5.7.2 井下防水措施
5.7.2.1 防水闸门和防水墙:在适当的地点预留防水闸门和防水墙的位置,使矿井形成分翼、分水平或分区隔离开采。在水患发生时达到分区隔离,缩小灾情,控制水势危害,确保矿井安全。
5.7.2.2 防水煤(岩)柱:在水体下、含水层下承压含水层上或导水断层附近采掘时,为防治地表水或地下水溃入工作地点,在可能发生突水处的保留最小宽度的矿柱不采,以加强岩层的强度和增加其重量阻止水突入矿井。
5.7.2.3 矿井注浆堵水措施:注浆堵水就是将制的浆液压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中,使其扩散,凝固和硬化,从而岩层具有较高的强度、密实性和不透水性达到封堵截断补给水源和加固地层的作用。具体施工措施有井筒注浆堵水、突水点(口)注浆堵水、井下注浆堵水等。
六、结语
本文通过资料收集、具体实践,特对矿山常见几种地质灾害的定义、成因条件作出分析,结合湖南省矿山具体情况,对矿山地质灾害的治理措施进行了扼要的总结,但在实际操作中,一种灾害的治理可能需要几种治理措施结合使用。
参考文献
〔1〕湖南省矿山地质环境影响评估技术要求 杨顺泉等 湖南省国土资源厅 2006年元月
〔2〕湖南省1:50万地质矿产图说明书湖南省地质科学研究所 1977年11月