綦祖興,孫 林,彭同強
(1.山東省地礦工程勘察院,山東 濟南 250014;2.山東省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局八〇一水文地質工程地質大隊,山東 濟南 250014)
地質工程學主要由巖土工程和地質災害防治兩個方面一同組合而成,從根本上來講,巖土工程主要是對土層開挖、加固工程等的研究;而地質災害的防治則主要是指針對某地所發(fā)生的災害問題采取積極有效的措施進行預防和處理,其主要是從生態(tài)環(huán)境方面著手進行預防和控制的[1]。
地質災害通常是由于受到人為或自然等因素的影響,而致使生態(tài)環(huán)境遭到破壞的一種現(xiàn)象。因災害地質體通常具有隱蔽性與應急管理性,進而致使地質災害具有較強的突發(fā)性,是難以預測的,就算預測了也很難在較短時間內運用有效預防控制措施。
滑坡通常是由于受到某種因素的影響,而致使斜坡上的巖體、土體等沿著坡體軟弱面發(fā)生下滑移動的現(xiàn)象,如受地震因素的影響,致使其土體會沿著軟面滑落,從而致使其整體沿著坡度方向發(fā)生自主滑動,這一過程被叫做滑坡。引發(fā)滑坡的因素眾多,但大多都是巖土項目建設有著較大的聯(lián)系。如在對坡腳進行開挖時往往極易導致坡體下滑的問題,在劈山時進行放炮、亂砍亂伐等均會在某種程度上致使山體長期發(fā)生震動而出現(xiàn)松動。所以,巖土項目工程極易引上發(fā)滑坡這一地質災害現(xiàn)象。
通常會在山區(qū)或是地形崎嶇的區(qū)域發(fā)生泥石流,這主要是由于受到暴雪等多種因素的影響而致使山體滑坡的情況,與此同時,還帶有許多泥少和石塊等,從而致使泥石流地質災害的出現(xiàn)。一般來講,泥石流的爆發(fā)時間非常短,且具有較強的破壞力,直接致使公路、房屋等建筑遭到較大程度的破壞。在對地質災害進行研究時,常見的地面沉降、塌陷等地質問題通常叫做地面變形,其主要是在多種因素的作用下,致使某一范圍內巖土層造成較大程度的破壞、壓縮等情況,進而引發(fā)地面下降、裂縫等問題。可見,地面工程施工質量直接影響到人們的生命和財產(chǎn)安全,因此,這就需要對其實施綜合治理,以免發(fā)生巨大的損失。發(fā)生地面變形的原因各類繁多,但總的來講造成地質災害最為主要的原因就是由于過度抽取地下水,另外,在工礦區(qū)域也是發(fā)生地面變形的重點區(qū)域。
崩塌通常會發(fā)生在較為陡的坡體上,坡上的巖體或土體根部出現(xiàn)空虛、滑移等,從而致使巖土體穩(wěn)定性較差,進而致使母體自上向下翻滾、傾倒下來,并在坡腳處堆積起來。造成這一地質災害的原因通常有礦產(chǎn)開采、邊坡開挖、水庫渠道滲漏以及振動等[2]。
由于自然因素影響而導致地質災害的出現(xiàn),便屬于自然地質災害,這亦是第一環(huán)境問題,通常不會因為人類歷史的影響而產(chǎn)生巨大變化。通常來說自然地質災害均維持這特定的形態(tài),具有極為強大的自然特征。
在社會發(fā)展進程中,人類不斷的開采、開發(fā)以及建設等活動嚴重破壞了地質的自然形態(tài),使得生態(tài)平衡受損,從而也引發(fā)了諸多地質災害。在本質上來說,地質災害的出現(xiàn)與地質自身沒有關系,都是人為導致,因此該類地質災害也稱之為第二環(huán)境問題。大部分巖土地質災害的出現(xiàn)都是由于自然地質演化和其后的變化中,巖土由最初的穩(wěn)定慢慢向著不穩(wěn)定發(fā)展,此過程需要經(jīng)歷較長時間,通常因此而導致的地質災害會延續(xù)百年以上。受到人為活動的影響,會大大縮短了巖體自然演化的周期,進而加速其不穩(wěn)定的發(fā)展進程,如此一來便可能會直接引發(fā)突發(fā)性地質災害。每次出現(xiàn)的地質災害均會給社會與人類造成巨大的經(jīng)濟以及生命損失,所以不難發(fā)現(xiàn),巖土地質災害傷害性極強[3]。
對于滑坡的防治來講,首先需要對造成滑坡的原因進行深入研究和分析,進而制定具有針對性的防治措施。一般針對滑坡地質災害問題可以通過兩個方面來進行防治:
(1)對地表水和地下水進行有效地控制。這樣可以有效地減少水對土質坡體所造成的威脅和破壞。這主要是因為水是引發(fā)滑坡最為重要的因素,它與滑坡問題的形成有著至關重要的影響。因此,想要切實有效地減少和消除滑坡的產(chǎn)生,就需要盡可能地避免水對邊坡土體造成分割。如需先對滑坡區(qū)域外圍地表水進行有效地控制,以免水流入到滑坡區(qū)域內,可在邊界處修筑截水溝以有效地將地表水進行截留;與此同時,還需將排水溝修筑在滑坡區(qū)域內,以便得以將內部地表水有效地排出,從而進一步減少對邊坡造成的威脅;另外,還可以用水平鉆孔疏干與垂直孔排水支撐盲溝等相關技術,以便將滑坡內地下水有效地排出。在具體作業(yè)過程中,需充分結合邊坡地質自身特點及水文條件等因素來進行,從而確保其操作具有較強的經(jīng)濟性和有效性。
(2)增強土質環(huán)境自身的抗滑能力,以實現(xiàn)防治目標。選用與之相適應的技術和方法,以使土體環(huán)境受力得到有效的增強,進而減少邊坡土體的滑動能力。就目前來看,加固邊坡和削坡減載技術是較為有效且實用的方法。在具體的作業(yè)過程中較為常用的方法就是對邊坡進行加固。其中包含了預應力錨固結、鋼混抗滑樁檔土墻、邊坡柔性防護以及灌漿電化學加固法等多種不同的方法,這就需要充分結合實際情況來選取與之相適應的方法來進行具體作業(yè)。
在對崩塌地質災害進行防治時,還需事先對巖土進行檢查,如發(fā)現(xiàn)巖土存在不穩(wěn)定的問題,就需要進一步強化巖土加固作業(yè),以防土體發(fā)生滑落,從而有效地預防土體發(fā)生裂縫等問題,從而保證巖土結構具有較強的穩(wěn)定性。與滑坡治理的方法對比起來,崩塌的治理難度要小許多,且方法也相對較為簡單一些。但需要注意的是,如果是一些陡峻邊坡發(fā)生崩塌來講,其崩塌裂縫與巖土結構面相結合,人為很難有效地對地質情況的活躍度進行把握,且其活躍度往往取決于卸荷裂縫地方的擴展及其擴張力。對于裂縫分布較為集中的區(qū)域,在清理過程中潛在的危險性通常在土體后面,這就需要應用錨桿加掛網(wǎng)噴護錨固的方式使土體得到有效地加固處理。此外仍需注意是,在進行設計加固過程中,工作人員還需要將邊坡巖體的結構、卸荷裂隙的擴展特征、裂隙面等方面因素考慮在內。在進行錨固布置過程中,需要著重加固卸荷裂隙擴展的牽引帶,以達到降低或是避免卸荷裂隙區(qū)加大、擴展區(qū)卸荷裂隙加劇的情況出現(xiàn)。不僅如此,通常都是采取支撐的方式來加固比較完整的懸挑危巖體,以達到臨時防治的效果。對于部分高陡危巖邊,難以對其進行直接加固,而且需要花費高昂的加固費用,所以可以采取遮擋避讓的方式來進行防治,該種方法通常適用于經(jīng)過峽谷區(qū)域的鐵路、公路等線路工程,效果較為顯著[4-7]。
在我國的泥石流防治工作中,通常有工程防御和生物防御兩種不同的防治類型。其中的巖土工程防治通常有支撐工程和蓄引水工程。蓄引水工程需在泥石流所經(jīng)過的路徑中池塘挖掘,這樣可以將泥石流中的水量吸收起來,這在極大程度上可以有效降低泥石流的破壞強度。另外,還可以適當?shù)匦藿▽iT的長堆,以便更好地將泥石流儲存起來進行攔截,這同樣也可以很好地降低泥石流對山體下方建筑所造成的破壞能力,且還可以從中取得優(yōu)質土層。機遇攔截工程通常主要是充分有效地利用山體地形,從而修建攔截網(wǎng),一旦發(fā)生泥石流災害時可以將其進行有效地攔截,從而有效地減少泥石流對下方建筑、公路等造成過大的破壞。
對地脈變形的防治方法,通常有填堵法和強夯法兩種不同的類型。其中填堵法通常應用在塌陷深度相對淺一些的坑洞區(qū)域,這樣可以達到較為理想的效果。在具體的施工過程中,需要對坑洞內的松軟土體進行清除,以確保坑洞內干凈整潔,隨后再向坑洞內投入塊石和碎石,從而形成良好的防濾層,之后還需在其表面覆蓋粘土層,并將其夯實處理。而強夯法則需要應用夯錘所產(chǎn)生的沖擊力,從而使土體自身強度得到有效地提升。這種防治方法可以有效地治理塌陷問題。
運用綠化的方式不僅能夠有效的預防地質災害,并且還能美化環(huán)境,對工程所處的生態(tài)環(huán)境起到改善的作用,實現(xiàn)作業(yè)區(qū)域自然環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。運用種草護坡或是植樹造林的方式,無需投入大量資金,而且具有應用范圍廣、效果顯著、防治效果長久等優(yōu)點,但是需要較長的時間才能將將其地質災害的防治效益發(fā)揮出來。所以在進行防治策略的確定過程中,工作人員還需要全面調查巖體工程所在區(qū)域的地質災害情況,對其經(jīng)濟與自然條件進行全面分析,預測可能會產(chǎn)生的每種類型災害,并且對可能會發(fā)生災害的地方采取封山育林、退耕還林等防止策略,以達到降低地質災害發(fā)生頻率,減少經(jīng)濟損失的目的。
第一,雨季使其的避讓措施。工作人員應當要結合出現(xiàn)幾率較高的變形斜坡、地質災害的實際情況、天氣條件等來合理采取相應的避讓措施。各個區(qū)域均需科學制定地質災害的預防計劃,重現(xiàn)編制安全轉移計劃,對于較大幾率出現(xiàn)地質災害,且受到影響的人員與財產(chǎn)實施轉移,同時需要預先準備好安置處,切實有效的保障群眾人身安全。而且務必要保證避難場所具有極高的安全性。在安置時需要遵循究竟原則,無需進行與安居易轉移,集中安置群眾與財產(chǎn)到最近的避難場地,將地質災害對群眾產(chǎn)生的影響與損失降到最低。第二,搬遷避讓措施。如若某處地方存在極高的地質災害發(fā)生幾率或是具有極大的危害性,且影響范圍非常廣,采用防治策略的成本超過了搬遷或是重新建設居住區(qū)。并且依舊會受到威脅的情況下,則要求采取有效的措施來實行搬遷避讓,以將地質災害給人們造成的影響降到最低。
總而言之,在現(xiàn)代工程建設項目中,巖土工程是一項十分重要的內容,強化巖土工程項目建設對城市發(fā)展有著極為重要的影響。所以,工作人員在對巖土地質災害進行施工過程中需要對地質災害問題進行綜合地考量,同時還需制定科學有效的措施對其進行防治,盡可能減少地質災害的發(fā)生。如果無法避免地質災害的發(fā)生,就需要積極有效地采取科學、高效的避讓措施,以減少地質災害給人們所造成的損失。