侯曉斌陳凱

（1.重慶市地勘局107地質(zhì)隊(duì),重慶 401120; 2.黔江區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，重慶 409000）

1 地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)涵

地質(zhì)災(zāi)害是指由于自然因素或者人為活動(dòng)引發(fā)的危害人民生命財(cái)產(chǎn)安全或使人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境、資源發(fā)生嚴(yán)重破壞的地質(zhì)現(xiàn)象?！兜刭|(zhì)災(zāi)害防治條例》規(guī)定，地質(zhì)災(zāi)害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災(zāi)害。地質(zhì)災(zāi)害防治的基本途徑就是反其形成之道而行之：一是防止致災(zāi)地質(zhì)作用的發(fā)生；二是避免受災(zāi)對(duì)象與之遭遇。第一方面包括作用發(fā)生前的預(yù)防和發(fā)生中的制止；第二方面則含有移動(dòng)受災(zāi)對(duì)象位置、改變致災(zāi)作用方向和隔絕兩者遭遇通道。所以說，地質(zhì)災(zāi)害防治工程就是改造、穩(wěn)定變形地質(zhì)體，調(diào)整、控制致災(zāi)地質(zhì)作用，從而制止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的專門性工程。它不同于一般的建筑工程。有的專家將之稱為地質(zhì)工程。

2 地質(zhì)災(zāi)害防治工程的合理應(yīng)用

2.1 工程防治對(duì)策的正確選用

由上述可見，地質(zhì)災(zāi)害防治工程是地質(zhì)災(zāi)害防治決策中可供（或常需）選用的主要措施，但不是唯一措施。什么情況下需要采取工程防治措施，這要根據(jù)致災(zāi)作用的可控制性和受災(zāi)對(duì)象的可移動(dòng)性兩方面的情況，與其它措施進(jìn)行比較確定。一般情況下，采取行政技術(shù)措施能夠事先預(yù)防或避開地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的，多不動(dòng)用工程措施。主要的比選常在工程防治與設(shè)施搬遷之間進(jìn)行。比選的依據(jù)是經(jīng)濟(jì)代價(jià)和安全效果。地質(zhì)災(zāi)害防治工程的實(shí)施要掌握好時(shí)機(jī)，總的原則是要早治。一些突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的初期變形階段，其維持穩(wěn)定性所欠缺的抗力較小，只要及時(shí)采取工程措施加以增強(qiáng)，較易恢復(fù)其穩(wěn)定。一旦發(fā)展到快速變形，其內(nèi)部變形應(yīng)力增大，而且像滑動(dòng)面之類的關(guān)鍵部位的強(qiáng)度也因遭受更大破壞而大為降低，再想進(jìn)行工程治理所需代價(jià)就會(huì)成倍增加，甚至無能為力了。但是防治工程也必須在肯定險(xiǎn)情確實(shí)存在，不治不足以防止災(zāi)害發(fā)生的情況下才能進(jìn)行。

2.2 防治工程種類與結(jié)構(gòu)類型的正確選用

地質(zhì)災(zāi)害防治工程的目的是用來防止（制止）地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。防治工程選用的合理性首先要體現(xiàn)在其有效性（防治效果）上。其次是在確保有效性的前提下尋求節(jié)約。防治工程方案的正確與否常決定著防治工程成敗的大局。在確定采取工程治理后就要依據(jù)所治地質(zhì)災(zāi)害（致災(zāi)作用）的性狀特征、環(huán)境條件及防治要求，按照保證效果、兼顧節(jié)約的原則妥善研究擬定防治工程方案，選好、用好工程類別及其結(jié)構(gòu)類型。各種地質(zhì)災(zāi)害防治都有其適用的工程類別。如對(duì)滑坡的防治工程，常用工程類別有支擋、減載、加固、排水等；對(duì)泥石流有攔截、疏導(dǎo)、防護(hù)等；對(duì)巖溶地面塌陷有治坑、治洞、隔滲等。每種工程類別又常有其各具特色的不同結(jié)構(gòu)類型。這都要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況加以優(yōu)選采用。防治工程方案可以由單一的工程類別或結(jié)構(gòu)類型構(gòu)成，也可由各種工程類別或結(jié)構(gòu)類型組合構(gòu)成。樁錨結(jié)構(gòu)就是很好的實(shí)例。每項(xiàng)工程手段選用的合理性都要根據(jù)其單位防治效果，即單位投資所能做出的防治效果貢獻(xiàn)（如安全系數(shù)! 值增強(qiáng)值）來判斷。

2.3 防治工程的施加位置與強(qiáng)度的正確確定

地質(zhì)災(zāi)害防治工程方案要包括工程項(xiàng)目及其布置位置這兩個(gè)基本內(nèi)容。工程項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)災(zāi)害防治需要確定，而任何防治工程都是具體位置的需要。如對(duì)滑坡宏觀上有上方、下方，地面、地下等位置區(qū)分，這可作為防治工程布置的概略指向，具體設(shè)置地點(diǎn)應(yīng)根據(jù)致災(zāi)作用力學(xué)場(chǎng)的分布狀況確定。如滑坡的支擋工程在橫向上要垂直滑坡的主滑方向布置。在縱向上則要依據(jù)滑坡推力的變化情況采用分段設(shè)置或統(tǒng)一設(shè)置。此中最應(yīng)注意的是不允許中間飄出（即剪出）。防治工程的強(qiáng)度應(yīng)以能達(dá)到防治目標(biāo)的要求為準(zhǔn)。這也與工程位置的選定有關(guān)。比較簡(jiǎn)便可行的辦法是繪制不同安全等級(jí)的滑坡下滑力曲線圖，在圖上選取最有利的位置使下滑力減少為零。其所需的力即為防治工程應(yīng)有的出力（圖1及圖2）。

圖1 滑坡縱剖面示意圖

圖2 不同K值水平的滑坡下滑力曲線圖

圖1某滑坡的縱剖面及其下滑力計(jì)算塊段劃分示意圖。圖2為其相應(yīng)的下滑力曲線圖。在后者上按K=1.2,K=1.1,K=0.93個(gè)安全等級(jí)畫出A、B、C3條曲線。

從圖上不難看出：此滑坡滑床及地面縱向坡度在"1"和"2"處有兩個(gè)明顯拐點(diǎn)，其下滑力曲線也依之呈3段式變化。據(jù)下滑力曲線分析，此滑坡未治前處于不穩(wěn)定狀態(tài)。若按K=1.2的治理目標(biāo)欲達(dá)到穩(wěn)定，總體上需增加3000kN單位抗滑力。

若滑體為無中間飄出危險(xiǎn)的整板一塊，抗滑工程可一次（按總量需要）設(shè)置在其中、前部下滑力超過（或等于）3000kN的任何方便位置。也可分段設(shè)置。但仔細(xì)分析，此滑坡自身有較大抗滑力集中在前段（"2"點(diǎn)以下），它可將中段（"1"、"2"之間）迅速增強(qiáng)的下滑力抵消而有余，且中段也沒有飄出（即剪出）危險(xiǎn)。故此滑坡在"1"點(diǎn)以下的滑體完全可以保持自身的穩(wěn)定。問題在于上段（"1"點(diǎn)以上）。這里積累了約3300kN的下滑力。從剖面形勢(shì)看，有沿m-n一線飄出的危險(xiǎn)。究竟可能不可能飄出，須通過計(jì)算確定。主要是計(jì)算m-n⑥1線以上分塊段的抗滑力，然后將之與整個(gè)上段的下滑力進(jìn)行比較。若小于后者，即能飄出；否則，相反。這里的關(guān)鍵問題是確定好沿m-n一線的抗剪強(qiáng)度?？词欠裼欣匣瑒?dòng)面或現(xiàn)成的巖土層結(jié)構(gòu)面存在，抑或完全重新剪斷。

如圖2所示，計(jì)算結(jié)果，沒有結(jié)構(gòu)面可用，其單位抗滑力為A1-A′1（約900kN）。若重新剪斷，則為 A1-A″1（約 2100kN），皆小于上段下滑力，故能飄出。欲防止上段滑體的飄出，需分別施加與其飄出滑動(dòng)力相等的24OOkN或1200kN的單位抗滑力。所以，該滑坡抗滑工程的合理設(shè)置位置是在"1"點(diǎn)；所需強(qiáng)度仍為總體下滑力即單位抗力3000kN（24OOkN或1200kN,能防止上段飄出，但不能完全阻止其下滑）。若飄出滑動(dòng)力大于總體下滑力，則應(yīng)采用飄出滑動(dòng)力，作為抗滑工程的設(shè)計(jì)抗滑力。

3 地質(zhì)災(zāi)害防治工程的實(shí)施要點(diǎn)

地質(zhì)災(zāi)害防治工程雖有其特殊性，但也是一種重要工程，故其實(shí)施也應(yīng)按照國(guó)家的基本建設(shè)工程程序進(jìn)行。認(rèn)真做好有關(guān)的勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)等各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)工作。

3.1 要切實(shí)做好地質(zhì)勘察研究工作

地質(zhì)災(zāi)害防治工程不同于一般建筑工程。它是改造、穩(wěn)定地質(zhì)體和調(diào)整、控制地質(zhì)作用的工程。一切工程活動(dòng)都要圍繞地質(zhì)防治目標(biāo)進(jìn)行，地質(zhì)的調(diào)查研究必須貫穿于其始終。首先要認(rèn)真搞好治前勘察工作，準(zhǔn)確查明地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育狀況，包括致災(zāi)作用的性質(zhì)、成因、變形機(jī)制、邊界、規(guī)模、活動(dòng)狀態(tài)、穩(wěn)定狀況及危險(xiǎn)程度；參與計(jì)算評(píng)價(jià)的有關(guān)巖土體的物理力學(xué)參數(shù)及水文地質(zhì)條件；成災(zāi)危害情況，包括可能遭受危險(xiǎn)的人、物、設(shè)施的位置、規(guī)模、價(jià)值及可遷移程度；影響治理工程實(shí)施的自然條件（地形、水源、天然建材）及社會(huì)條件（交通、能源供應(yīng)、勞工等）。其中準(zhǔn)確地判明變形作用的性質(zhì)、成因及其穩(wěn)定程度是關(guān)鍵。

3.2 要合理確定防治目標(biāo)

防治目標(biāo)包括形象目標(biāo)和安全目標(biāo)。形象目標(biāo)即防治對(duì)象的范圍、部位；安全目標(biāo)即防治工程所應(yīng)達(dá)到的安全標(biāo)準(zhǔn)。明確防治目標(biāo)是地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)的首要問題。

對(duì)防治對(duì)象范圍的確定，一般應(yīng)以致災(zāi)地質(zhì)作用的活動(dòng)單元為界，作整體考慮，不宜隨意切割取舍。但在總體范圍內(nèi)，則應(yīng)視險(xiǎn)情的輕重緩急劃分出重點(diǎn)與一般，或主要與次要的不同部位，不能平均對(duì)待。

對(duì)防治工程應(yīng)達(dá)到的安全標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)依據(jù)下列3方面的情況加以確定，即所欲保護(hù)的受災(zāi)對(duì)象的重要性和可撤離程度、國(guó)家的財(cái)力水平和有關(guān)的工程規(guī)范。關(guān)鍵是要適度，既不能標(biāo)準(zhǔn)過低，治而無效；又不能過分追求高標(biāo)準(zhǔn)，多耗國(guó)家資金。關(guān)于防治標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每處地質(zhì)災(zāi)害的不同部位或不同影響方面，也可因地、因事制宜地區(qū)別對(duì)待。

3.3 要多方案比選防治工程方案

每一處地質(zhì)災(zāi)害的防治，欲達(dá)到穩(wěn)定變形地質(zhì)體和制止致災(zāi)地質(zhì)作用的目標(biāo)，常有多種工程方案可供選用。而選擇合理與否，則在很大程度上決定著防治工程的效益。因此，必須進(jìn)行多方案比選，從中選出最好的工程方案。

方案比選的依據(jù)是地質(zhì)有效性、技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性。所謂地質(zhì)有效性，是指能有效地達(dá)到穩(wěn)定變形地質(zhì)體、制止致災(zāi)地質(zhì)作用的目標(biāo)，而又不致引起其它不良地質(zhì)后果；技術(shù)可行性，是指在工程技術(shù)方法、設(shè)備材料及施工條件上，不會(huì)遇到大的困難；經(jīng)濟(jì)合理性，是指投資相對(duì)較低，國(guó)家承受得了。這三者要相互結(jié)合，綜合比較。

3.4 重大地質(zhì)災(zāi)害防治工程需進(jìn)行專門的可行性論證

可行性論證的主要內(nèi)容是防治工程的必要性和防治方案的可行性。防治工程的必要性，應(yīng)從災(zāi)害的危險(xiǎn)性、成災(zāi)損失程度和各種對(duì)策措施（包括工程措施及撤離等其它減災(zāi)措施）的適宜性等方面加以論證。

當(dāng)災(zāi)害的危險(xiǎn)性較大，成災(zāi)損失也較大，而其它防減災(zāi)措施皆不如進(jìn)行工程防治經(jīng)濟(jì)、有效時(shí)，防治工程的必要性才能成立。防治方案的可行性論證內(nèi)容，包括多方案的比選和選定方案的可行性。方案比選及選定方案的可行性論證依據(jù)，即是前述地質(zhì)的有效性、技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性3條原則。較小規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害防治工程的可行性論證，可與地質(zhì)勘查報(bào)告的編寫同時(shí)進(jìn)行。

3.5 要妥善確定防治工程的施工方法和施工程序，實(shí)行信息化施工

地質(zhì)災(zāi)害防治工程的施工方法，既要有利于順利完成工程本身的實(shí)施任務(wù)，又要不因施工擾動(dòng)而對(duì)變形地質(zhì)體造成新的破壞。對(duì)每種新的或較有破壞性的施工方法，采用之前均應(yīng)進(jìn)行方法（工藝）試驗(yàn)。施工程序，包括防治工程總體的階段程序和具體防治工程單元的施工順序。

地質(zhì)災(zāi)害防治工程是與復(fù)雜的地質(zhì)體打交道，欲解決的問題常有很大隱蔽性和隨之而來的不確定性。每處防治工程的效果不是都能一次預(yù)見得到，防治工程對(duì)變形地質(zhì)體的長(zhǎng)期性擾動(dòng)后果也不一定能很快顯露出來，有時(shí)需要通過局部或前期工程實(shí)踐（試驗(yàn)性施工）才能有把握地確定下步工程的做法。所以，地質(zhì)災(zāi)害防治工程，在總體上常需有一個(gè)合理的階段程序，以便根據(jù)前期效果修改后期工程設(shè)計(jì)；在具體工程單元的施工順序上，要盡可能做到先期為后期工程提供便利條件，或增加其安全儲(chǔ)備，避免相互干擾，更不能相互破壞。要嚴(yán)防由于工程不當(dāng)引起意外災(zāi)難性后果，即所謂治聾不成反致啞。

結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)災(zāi)害防治工程是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，任重而道遠(yuǎn)。隨著新技術(shù)、新方法、新材料在地質(zhì)災(zāi)害防治工程中應(yīng)用，地質(zhì)災(zāi)害防治措施和施工技術(shù)必將邁向新的臺(tái)階。

[1]地質(zhì)工程勘察、檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)及設(shè)計(jì)施工與災(zāi)害防治技術(shù)實(shí)用手冊(cè).中國(guó)知識(shí)出版社，2007一l1.

[2]胡茂焱.地質(zhì)災(zāi)害與防治技術(shù).中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2005-9.