分享

典型地质灾害的防治

 Aspirin文光 2018-11-20

地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化,土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。

 

我国是世界上地质灾害最严重的国家之一。滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的易发区面积约占国土面积的65%。据不完全统计,目前全国约有地质灾害隐患点近23万处,其中特大型和大型滑坡、崩塌、泥石流地质灾害隐患点25000处。1995-2007年,全国因地质灾害共造成13650人死亡和失踪、财产损失达717亿多元,平均每年因地质灾害死亡和失踪1050人,直接经济损失55.2亿元。地质灾害防治的任务越来越艰巨,地质灾害的防治既是经济问题,又是社会问题,关系到经济发展和社会稳定。 

由于地质灾害的形成必须具备灾害体和受灾体。这两方面条件决定了成灾程度。因此,防治地质灾害的基本途径主要有两个方面: 

1、限制灾害源,消除或消弱灾害体活动能量,解除或缓解灾害活动威胁;

2.对受灾体采取防避保护措施,使其免受灾害破坏。 

虽然各种地质灾害的防治途径基本相同,但具体措施不一。因此,对地质灾害现象,必须进行深入细致的勘查工作,以查清灾害体范围、性质、活动条件和受灾体类型、分布情况等。并在勘查的基础上选择防治措施,并合理地设计工程规模,取得充分的减灾效果,工程的可行性和合理性可以为工程地质灾害防治项目优选和方案优选提供依据。 

地质灾害防治基本原则

地质灾害防治的根本目标是取得充分的减灾效果,为实现这一目标,必须遵照以下原则: 

1.预防为主原则; 

2.防灾减灾的相对性、持续性原则;

   3.全面规划与重点防治结合的原则; 

4.防治地质灾害与其它社会经济活动相结合的原则; 

5.防治工程最优化原则。

地质灾害的防治措施 

崩塌、滑坡、泥石流在地质灾害中是发生数量最多、造成危害最严重的灾种,通过分析地质灾害事故原因及灾害过程,结合笔者通过近年来从事地质灾害危险性评估及治理工作的体会,对崩塌、滑坡、泥石流这三类地质灾害的防治提出如下主要工程措施: 

1、崩塌灾害防治的工程措施

(1)拦挡 

对中、小型崩塌可修筑遮挡建筑物或拦截建筑物。拦截建筑物有落石平台、落石槽、拦石堤或拦石墙等,遮挡建筑物有明洞、棚洞等。 

在危岩带下的斜坡上,大致沿等高线修建拦石堤兼挡土墙,即可拦截上方危岩掉落石块,又可保护堆积层斜坡的相对稳定状态,对危岩下部也可起到反压保护作用。 

(2)支撑与坡面防护 

支撑是指对悬于上方、以拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固,以达到治理危岩的目的。 

对危险块体连片分布,并存在软弱夹层或软弱结构面的危岩区,首先清除部分松动块体,修建条石护壁支撑墙保护斜坡坡面。

(3)锚固 

板状、柱状和倒锥状危岩体极易发生崩塌错落,利用预应力锚杆或锚索可对其进行加固处理,防止崩塌的发生。锚固措施可使监空面附近的岩体裂缝宽度减小,提高岩体的完整性。因此,锚杆或锚索是一种重要的斜坡加固措施。该方法适用于危岩体上部的加固。 

(4)灌浆加固 

固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。经验表明,水泥灌浆加固可使岩体抗拉强度提高0.1MPa,相当于安全系数提高50%以上。在施工顺序上,一般先进行锚固,再逐段灌浆加固。 

(5) 疏干岸坡与排水防渗 

通过修建地表排水系统,将降雨产生的径流拦截汇集,利用排水沟排出坡外。对于滑坡体中的地下水,可利用排水孔将地下水排出,从而减小孔隙水压力、减低地下水对滑坡岩土体的软化作用。 

(6)削坡与清除 

削坡减载是指对危岩或滑坡体上部削坡,减轻上部荷载,增加危岩体和滑坡体的稳定性。对规模小、危险程度高的危岩体可采用爆破或手工方法进行清除,彻底消除崩塌隐患,防止

造成危害。削坡减载的费用比锚固和灌浆的费用要小得多。但削坡减载有时会对斜坡下方的建筑物造成一定损害,同时也破坏了自然景观。 

(7)软基加固 

保护和加固软基是崩塌防治工作中十分重要的一环。对于陡崖、县崖和危岩下裸露的泥岩基座,在一定范围内喷浆护壁可防止进一步风化,同时增加软基的强度。若软基已形成风化槽,应根据其深浅采用嵌补或支撑方式进行加固。 

(8)线路绕避 

对可能发生大规模崩塌的地段,即使是采用坚固的建筑物,也经受不了大型崩塌的破坏,故铁路或公路必须设法绕避。根据当地的具体情况,或绕到河谷对岩、远离崩塌体,或移至稳定山体内以隧道通过。 

(9)加固山坡和路堑边坡 

在临近道路路基的上方,如有悬空的危岩或体积巨大的危石威胁行车安全,则应采用修筑与地形相适应的支护、支顶等支撑建筑,或是用锚固方法予以加固;对深凹的坡面须进行嵌补,对危险裂缝应进行灌浆处理。 

通过上述崩塌落石的治理措施完全消除崩塌落石的危险是很难做到的,因此通常仅对即将崩塌的岩石进行清除,作为其他防治方法的配套措施。通过削坡来阻止崩塌落石的土石方工程很大,在经济上往往是不可取的;而作为加固或支护的各种措施都有其特定的适用条件,在坡面整体性和稳定性较好时才能达到防治的目的。 

被动防护措施并不试图阻止岩石崩落,但必须避免崩落的岩块危及被保护的对象。在崩塌落石规模较大或(和)发生频敏的区域,采用交通线路绕行、隧道通过或改变工程位置等避让方案可能是最为有效而彻底的预防措施,但由此必须带来工程投资的明显增加。 

2.滑坡灾害防治的工程措施

(1)排除地表水和地下水 

滑坡滑动多与地表水或地下水活动有关。因此在滑坡防治中往往要设法排除地表水和地下水,避免地表水渗入滑体,减少地表水对滑坡岩土体的冲蚀和地下水对滑体的浮托,提高滑带土的抗剪强度和滑坡的整体稳定性。 

地表排水的目的是拦截滑坡范围以外的地表水使其不能流入滑体,同时还要设法使滑体范围内的地表水流出滑体范围。地表排水工程可采用截水沟和排水沟等。 

排除地下水是指通过地下建筑物拦截、蔬干地下水,降低地下水位,防止或减少地下水对滑坡的影响。根据地下水的类型、埋藏条件和工程的施工条件,可采用的地下排水工程有:

截水盲沟、支撑盲沟、边坡渗沟、排水隧洞以及设有水平管道的垂直渗井、水平钻孔群和渗管疏干等。

(2)减重与加载 

通过削方减载或填方加截方式来改变滑体的力学平衡条件,也可以达到治理滑坡的目的。但这种措施只有在滑坡的抗滑地段加载,主滑地段或牵引地段减重才有效果。 

1后部主滑地段和牵引地段减重 如果滑坡的滑动方式为推动式,并具有上陡下缓的滑动面,采取后部主滑地段和牵引地段减重的治理方法可起到治理滑坡的作用。减重时需经过滑坡推力计算,求出沿各滑动面的推力,才能判断各段滑体的稳定性。减重不当,不但不能稳定滑坡,还会加剧滑坡的发展。 

2滑坡前部加载 加载,即在滑坡前部或滑坡剪出口附近填方压脚,以增大滑坡抗滑段的抗滑能力。采用本措施的前提条件是滑坡前缘必须有抗滑地段存在。与减重一样,滑坡前部加载也要经过精确计算,才能达到稳定滑坡的目的。 

(3)抗滑挡土墙 

抗滑挡土墙工程破坏山体平衡小,稳定滑坡收效快,是滑坡整治中经常采用的一种有效措施。对于中小型滑坡可以单独采用,对于大型复杂滑坡,抗滑挡土墙可作为综合措施的一部分。设置抗滑挡土墙时必须弄清滑坡滑动范围、滑动面层数及位置和推力方向及大小等,并要查清挡墙基底的情况,否则会造成挡墙变形,甚至挡墙随滑坡滑动,造成工程失效。 

抗滑挡墙按其受力条件、墙体材料及结构可分为浆砌石抗滑挡墙、混凝土抗滑挡墙、实体抗滑挡墙、装配式抗滑挡墙和桩板式抗滑挡墙等类型。 

(4)抗滑桩 

抗滑桩是以桩作为抵抗滑坡滑动的工程。抗滑桩是在滑体和滑床间打入若干大尺寸锚固桩并使两者成为一体,从而起到抗滑作用,所以又称锚固桩。桩的材料有木桩、钢板桩、钢筋混凝土桩等。近年来,抗滑桩已成为滑坡整治的一种关键工程措施,并取得了良好的效果。 

抗滑桩的布置取决于滑体的形态和规模,特别是滑面位置及滑坡推力大小等因素。通常按需要布置成一排和数排。我国铁路部门多采用钢筋混凝土的挖孔桩,截面多为方形或矩形,其尺寸取决于滑坡推力和施工条件。 

(5)护坡工程 

护坡工程主要是指对滑坡坡面的加固处理,目的是防止地表水冲刷和渗入坡体。对于黄土和膨胀土滑坡,坡面加固护理较为有效。具体方法有混凝土方格骨架护坡和浆砌片石护坡。

在混凝土方格骨架护坡的方格内铺种草皮,不仅绿化,更可起到防冲刷作用。 

(6)绕避 

绕避属于预防措施而非治理措施。对于大型滑坡或滑坡群的防治,由于工程难度大,防治工程造价高,工期长,有时不得不采取绕避的方式来预防滑坡灾害。对于线路绕避,有时也要修建工程以便线路通过,或在滑床下以隧道通过,或在滑坡前缘外以旱桥通过,也可以跨河将线路移到对岩较稳定地段。 

(7)其他措施 

针对滑带土的不良工程性质,通过提高滑带土强度的方法防止滑坡滑动。这种方法包括钻孔爆破、焙烧、化学加固和电渗排水等。从理论上来说,这些方法是可行的,但由于技术和经济方面的原因,在实践中还很少应用。 

滑坡作为一种常见地质灾害,其产生的地质条件、影响因素、运动机理复杂多变,预测预报困难,治理费用昂贵,一直是世界各国研究的重要地质工程问题之一。近20年来,特别是“国际减灾十年活动”开展以来,国际上研究和防治滑坡灾害空前活跃,防治工程措施也在不断完善和发展。如地下排水工程开始大量采用平孔排水和虹吸排水,支挡工程发展为大直径抗滑桩、锚索、锚索抗滑桩、微型桩群、全埋式抗滑桩、悬臂式抗滑桩和土钉墙等,这些治理效果好、工程费用合理的新技术措施得到了广泛的应用。 

3.泥石流灾害防治的工程措施

(1)跨越工程 

在泥石流沟上方修筑桥梁、涵洞跨越避险工程,使泥石流有排泄通道,又能保证道路的畅道; 

(2)穿越工程 

在泥石流下方修筑隧道、明硐和渡槽的穿越工程,使泥石流从上方排泄,下方交通不受影响。这是通过泥石流地区的又一种主要工程形式,对于隧道、明洞和渡槽设计的选择,总的原则是因地制宜; 

(3)防护工程 

对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及重要工程设施修筑护坡、挡墙、顺坝和丁坝等防护工程,从而抵御泥石流的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等危害; 

(4)排导工程 

修筑导流堤、急流槽、束流堤等排导工程,改善泥石流流势、增大桥梁等建筑物的排泄能力;

(5)拦挡工程 

修筑拦砂坝、固床坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等拦挡工程,控制泥石流的固体物质和雨洪径流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以减缓泥石流的冲刷、撞击和淤埋等危害。 

对于防治泥石流的工程措施,常须采取多种措施结合应用。最常见的有拦碴坝与急流槽相结合的拦排工程,导流堤、拦砂坝和急流槽相结合的拦排工程,拦砂坝、急流槽和渡槽相结合的明洞(或渡槽)工程等。防护工程也常与其他工程配合应用。多种土程措施配合使用,比单纯采用某一种工程措施要更为有效,也更为经济合理。 

防治地质灾害除上述工程措施外,还要加强灾害监测,有效地进行灾害预测预报,根据需要及时疏散人口、财产,或采取其它措施,最大限度地减少灾害损失,并且合理保护和治理各个区域的地质自然环境,以消弱灾害活动的基础条件。其基本途径是根据区域条件,科学地进行资源开发和工程建设活动,特别注意合理利用土地资源、水资源、生物资源,避免过渡开发。在广大山区应广泛植树造林,治山治水,宜农则农,宜牧则牧,宜林则林,涵养水土,防治水土流失;在城镇和沿海地区,也应注意合理开发利用水资源,量入为出,以保持地下水动态平衡。只有这样,才能从根本上消除地质灾害,确保生命财产安全,保证资源的合理利用,维持国民经济的可持续发展。

资料来源:地信联盟,网络收集整理,感谢原作者提供。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多