方楚城

（廣東省工程勘察院，廣東 廣州 510510）

1 巖土地質(zhì)工程中的地質(zhì)自然災(zāi)害各種類(lèi)型及主要成因

巖、土體基礎(chǔ)工程問(wèn)題，包括工程結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、巖土地基、斜坡和地下巖土工程。所有類(lèi)型的地上、地下和水下工程統(tǒng)稱(chēng)為土木工程。涉及巖石、土壤、地下和水下的區(qū)域，稱(chēng)為巖土工程。地質(zhì)災(zāi)害是指在自然和人為因素作用下形成的地質(zhì)過(guò)程或地質(zhì)現(xiàn)象，給人類(lèi)、生命和財(cái)產(chǎn)造成損失，破壞環(huán)境。隨著巖土工程的不斷發(fā)展,我們發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生越來(lái)越頻繁，而地質(zhì)災(zāi)害又會(huì)給巖土工程治理施工企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的損失。地質(zhì)災(zāi)害有多種類(lèi)型，就目前而言，工程地質(zhì)災(zāi)害主要包括以下類(lèi)型:

（1）泥石流:主要見(jiàn)于山區(qū)、深溝和陡峭地形。由于降雨、暴雪和其他自然災(zāi)害,它會(huì)導(dǎo)致滑坡和特殊急流，攜帶大量沉積物和石塊。泥石流的形成與地質(zhì)的性質(zhì)、特征、地形地貌、氣候天象、水的變化等因素有密切關(guān)系，因?yàn)檫@些因素直接作用到泥石流的固體物質(zhì)的填補(bǔ)、泥石流水體補(bǔ)給和泥石流形成的溝谷條件等。泥石流發(fā)生須具備三個(gè)條件：一是低洼的流域內(nèi)聚集多量易于搬運(yùn)的破碎固體物質(zhì)；二是數(shù)量多并能在極少時(shí)間內(nèi)聚集的水；三是有坡率大的溝谷等，泥石流的材料容量高，傷害力和損壞力極強(qiáng)。泥石流是一種緊要和危急的天然災(zāi)難，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通類(lèi)運(yùn)輸、城市化建設(shè)和民眾的生命、財(cái)產(chǎn)等帶來(lái)很大損害。泥石流是一種災(zāi)禍性質(zhì)的地質(zhì)類(lèi)型的自然界現(xiàn)象。在正在進(jìn)行的地質(zhì)施工的施工期間，泥石流的發(fā)生往往會(huì)延遲，沖毀現(xiàn)有建筑物，給工程承包商造成重大損失。

（2）地裂縫:在建筑工程用地開(kāi)挖建設(shè)過(guò)程中，地表的砂巖土在各種自然或其他人為因素的相互作用下都會(huì)產(chǎn)生一定程度的地質(zhì)裂縫，然后，隨著開(kāi)挖時(shí)間的不斷推移，一段時(shí)期后，相對(duì)長(zhǎng)度和相等寬度的砂壤土?xí)诤闲纬傻刭|(zhì)類(lèi)型的裂縫和裂隙。這種土壤地質(zhì)裂縫現(xiàn)象也稱(chēng)為土壤表面地質(zhì)裂縫。當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生在人類(lèi)活動(dòng)領(lǐng)域時(shí)，就成為影響人類(lèi)生產(chǎn)和生活的地質(zhì)災(zāi)害。地縫隙和地裂痕的形成的因素特別的繁雜，地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、陸域面的水和地殼下的水活動(dòng)、人類(lèi)的發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)行為等是形成地表破裂的主要因由。

（3）地面沉降:通俗來(lái)講就是又被稱(chēng)為地面“下沉”或“地陷”,也是緩變性地質(zhì)災(zāi)害。一般認(rèn)為是由于受到在人類(lèi)自然工程和經(jīng)濟(jì)地理活動(dòng)的直接影響下，地下松散砂層逐漸出現(xiàn)固結(jié)或壓縮，直接導(dǎo)致整體和局部的地質(zhì)沉降運(yùn)動(dòng)（或工程地質(zhì)沉降現(xiàn)象），其中水下地殼斷裂的表面高程不斷降低。城市地面沉降主要有：超采地下水、土體特征、地層巖性及其結(jié)構(gòu)特征、建筑荷載等。而地面下沉塌陷等是人類(lèi)造成的影響則有很多，其中排列位第一的要為地下水的極度開(kāi)采。

（4）巖土膨脹：巖土土壤作為一種特殊的地質(zhì)土壤,是一種大型地質(zhì)體,它本身具有大量的橫向裂縫和顯著的縱向延伸,主要由其在地質(zhì)應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的親地疏水性較強(qiáng)粘土質(zhì)和礦物質(zhì)所組成。膨脹土多出現(xiàn)在古近系、新近系的粘土巖及其風(fēng)化殘積物，包括以其為母巖的沖洪積粘性土路段，為高液限粘土，一般強(qiáng)度較高，具有吸水膨大、失水縮小和反復(fù)脹縮變樣、浸水強(qiáng)度衰減、干縮縫隙和裂痕發(fā)育等特性，本質(zhì)極不穩(wěn)定。由于巖土變形的過(guò)程反復(fù)不斷膨脹和連續(xù)收縮,給巖土工程科學(xué)造成了重大損失,也被概括為巖土地質(zhì)災(zāi)害的一大類(lèi)。

（5）水土流失:如果由于氣候條件,地面不能吸收太多的雨水，雨水沿地面流動(dòng)并沖刷土壤,則稱(chēng)為水土流失，包括地殼土地表層侵害及水的損失減少。水土流失的起因：天然（自然）因素和人類(lèi)發(fā)展過(guò)程中影響因素。自然因素主要包括天氣、雨水、地殼表面物質(zhì)組成和綠化植物。在人類(lèi)發(fā)展的過(guò)程中，主要影響因素是人類(lèi)對(duì)土地的不合理利用，地面植被和穩(wěn)定地形的破壞，導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失。水土流失直接關(guān)系到國(guó)家生態(tài)安全、防洪安全、糧食安全和飲用水安全。不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、毀林和過(guò)度放牧導(dǎo)致開(kāi)闊土壤、會(huì)侵蝕和導(dǎo)致土壤退化、河流、運(yùn)河和水庫(kù)衰弱、水管理項(xiàng)目的效用降低,并對(duì)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2 針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害方針對(duì)策

（1）泥石流防治措施：根據(jù)泥石流的特點(diǎn)，相應(yīng)的防治方法應(yīng)有所不同。在以坡面侵蝕和溝道侵蝕為主的泥石流區(qū)，應(yīng)以生物措施為主，輔以工程措施。在崩塌（崩塌）和滑坡（滑動(dòng)）活動(dòng)強(qiáng)烈的泥石流發(fā)生（形成）區(qū)，應(yīng)以工程方法為主，生物方法為輔，而在坡面侵蝕和重力侵蝕并存的泥石流區(qū)，綜合治理效果最好。生物措施包括恢復(fù)綠色植物和合理耕作。工程措施是在泥石流形成、循環(huán)、堆積區(qū)，對(duì)應(yīng)于蓄水、引水工程、擋土工程、支護(hù)工程、排水工程、引渡工程、淤積工程和土質(zhì)改良及邊坡防護(hù)工程的使用。在易流動(dòng)發(fā)生洪水出現(xiàn)嚴(yán)重較大泥石流的下游部分區(qū)域，首先我們采取繞行措施，這就可以作為一種應(yīng)急防治，如果我們無(wú)法完全及時(shí)避開(kāi)的則我們可以對(duì)此區(qū)域采取這種攔擋避堵排導(dǎo)排管分流防治技術(shù)。也就是我們可以由于此類(lèi)推測(cè)出的要緊的泥石流的排水源是盡可能在其主要流經(jīng)的下游的排水分流的部位內(nèi)也可以同時(shí)修筑一道一道可供排導(dǎo)用的排水溝道，以便在下游區(qū)域內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重較大泥石流時(shí)盡可能有效促使其及時(shí)進(jìn)行停止。使用改道與分流進(jìn)行排導(dǎo)與分流，進(jìn)而有效率地降低區(qū)域發(fā)生嚴(yán)重泥石流對(duì)下游部分或該區(qū)域的各種自然環(huán)境破壞危害。人們有時(shí)也可以在這些泥石流有可能的、隨時(shí)的等出現(xiàn)的排水溝道中，修建各類(lèi)小型攔砂壩，將這些泥石流內(nèi)含有固體的泥砂石等自然危害比較大的有害物質(zhì)及時(shí)進(jìn)行有效攔截，還可以在邊緣進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，以盡可能提高山地結(jié)構(gòu)的承載能力。通過(guò)利用防滑保護(hù)樁適當(dāng)增加其抗摩擦和防滑承載能力就可以有效率地降低其對(duì)泥石流造成災(zāi)害的嚴(yán)重程度。根據(jù)泥石流的原有特點(diǎn)，對(duì)整個(gè)流域的綜合治理是各種工法和生物措施相結(jié)合。對(duì)上中下游進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，對(duì)山川林田綜合治理，防止泥石流形成或控制泥石流的破壞危害。

（2）地裂縫防治和治理:增強(qiáng)地裂區(qū)域的各類(lèi)工程地質(zhì)勘察工作，編制對(duì)應(yīng)的方案、條例、法規(guī)；采取各種管理、行政手段限制地下水的過(guò)度過(guò)量開(kāi)采；對(duì)已有裂縫進(jìn)行填、補(bǔ)、夯等等工作，并改善增強(qiáng)地裂區(qū)土體的物理性質(zhì)；改進(jìn)地裂區(qū)域建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)形式類(lèi)型，提高建（構(gòu)）筑物的抗裂性能；對(duì)各種地裂區(qū)域原有建（構(gòu)）筑物進(jìn)行工程加固；設(shè)置各種監(jiān)測(cè)點(diǎn)，密切關(guān)注視地裂縫的發(fā)展變化。在巖土建（構(gòu)）筑中避免此類(lèi)裂縫段是目前最有效的減災(zāi)措施。對(duì)于所有建（構(gòu)）筑，必須根據(jù)其類(lèi)型和重要性避免地面兩側(cè)裂縫之間的一定距離，對(duì)減少地面裂縫災(zāi)害也能起到重要作用。對(duì)于這些主要由普通縫隙和結(jié)構(gòu)層組合覆蓋的陡坡，通過(guò)擴(kuò)展平臺(tái)和分離平臺(tái)的可裂變區(qū)域來(lái)確定活動(dòng)程度。危險(xiǎn)巖體在用錨栓和掛網(wǎng)移除一些危險(xiǎn)巖體后，在危險(xiǎn)巖體區(qū)域卸載裂縫時(shí)是危險(xiǎn)的，使用錨栓和掛網(wǎng)能夠有效減緩卸荷和卸荷裂紋部位的裂紋，以達(dá)到加固已豎立危險(xiǎn)巖體的目的。海陸交互地區(qū)所產(chǎn)生地裂縫治理時(shí)需要采取整體固化、打抗滑樁等措施進(jìn)行處理。

（3）地面沉降防治措施:防治地面沉降的基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行地下水測(cè)試和地面沉降監(jiān)測(cè)工作，傳統(tǒng)的地面沉降測(cè)量方法包括水準(zhǔn)方法測(cè)量、基巖標(biāo)和分層標(biāo)測(cè)量，建立全面地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)和地面沉降監(jiān)測(cè)工作。地表水可以對(duì)其進(jìn)行再綜合利用，減少室內(nèi)地下水的大量抽取，防止室內(nèi)地下水位置的持續(xù)不斷下降?？刹扇《喾N措施恢復(fù)沉降區(qū)域的地下水位，如壓縮地下水開(kāi)采量、利用地表水代替地下水、人工回灌、自然河流補(bǔ)給等；查清地下地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)建（構(gòu)）筑物的地基進(jìn)行防沉降處理。近年來(lái)，地面沉降防治工作取得了很大成就。持續(xù)開(kāi)展地面沉降調(diào)查與評(píng)價(jià)；防控規(guī)劃和條例的頒布，為有序、有力、有效開(kāi)展工作提供了法律依據(jù)。地下水開(kāi)采限制與人工補(bǔ)給相結(jié)合的防治措施已逐漸成為共識(shí)。

（4）巖土膨脹防治對(duì)策：應(yīng)調(diào)查建筑物和建在廣泛地基上的建筑物的變形和損壞事故，并采取加固和修復(fù)基礎(chǔ)的措施；應(yīng)研究膨脹土的成分、結(jié)構(gòu)和技術(shù)特性，以研究土壤大變形的機(jī)理。膨脹巖土地區(qū)的工程措施：場(chǎng)地應(yīng)選在排水順暢、坡度小于14°、可能應(yīng)用的地段；等級(jí)低擋土墻處理、脹縮弱，避免地形復(fù)雜、地裂縫、溝壑、淺層滑坡發(fā)育或可能發(fā)育、地下水位變化劇烈的地段。膨脹土類(lèi)的地基上建（構(gòu)）筑基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)與施工應(yīng)采取的方法:更換土墊層，合理選擇地基埋深，石灰灌漿加固，合理選擇地基類(lèi)型，合理選擇施工方法。

（5）水土流失防治對(duì)策:生物防治管理是一項(xiàng)較為長(zhǎng)期有效的自然環(huán)境發(fā)生地質(zhì)自然災(zāi)害綜合防治管理措施，在有效保護(hù)自然水土資源、恢復(fù)不同區(qū)域自然生態(tài)生物多樣性等各個(gè)方面一直發(fā)揮著重要指導(dǎo)作用。要按照國(guó)家耕地面積的要求，及時(shí)進(jìn)行退耕還林，保護(hù)土壤環(huán)境。在地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆椒āＴ陂L(zhǎng)期的工作實(shí)踐中，我國(guó)積累了豐富的水土保持經(jīng)驗(yàn)。主要有兩個(gè)方面：一是堅(jiān)持以小河小溪為單位進(jìn)行綜合治理，形成綜合保護(hù)體系。在重點(diǎn)行政區(qū)域，因地制宜地采取措施，優(yōu)化配置科學(xué)規(guī)劃、工程措施、生物措施和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，綜合治理山水、田林路村。第二，我們將繼續(xù)平衡生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

3 總結(jié)

我國(guó)幅員遼闊，地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，人口眾多，抗災(zāi)能力相對(duì)較弱。因此，所有這些因素和原因?qū)е铝宋覈?guó)特定類(lèi)型的災(zāi)害，如廣泛擴(kuò)散，有許多不同類(lèi)型的災(zāi)害，頻率和強(qiáng)度都很高。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，我們已經(jīng)掌握了一些有效避免工程中地質(zhì)災(zāi)害造成人口財(cái)產(chǎn)損失的方法，在此基礎(chǔ)上我們還要更進(jìn)一步的鉆研，走可持續(xù)發(fā)展道路。