鐵道工程地質災害與防治
⑴ 地質工程專業的地質災害防治理論與方法就業如何
1 由於地質工程專業的地質災害防治理論與方法涉及國民經濟建設的領域很廣,因此本專內業就業前景很容好。
2 地質工程專業培養能在資源勘查、工程勘察、設計、施工、管理等領域從事資源勘查與評價、管理、各類工程建設地質等方面工作的高級工程技術人才。
3 地質災害是指由自然因素或人為活動引發的危害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害。
⑵ 地質災害防治的工作步驟
1.查明地質災害的特徵及致災的地質環境條件
地質災害防治工程不同於一般建築工程,它是控制地質作用和改造地質體的特殊工程。工程措施的選擇、工程布置、結構設計和施工要求等都要以地質災害的發育情況及其防治要求為依據,所以必須做好勘查工作,准確查明地質災害的特徵及致災的地質環境條件,包括致災地質作用的性質、原因、變形機制、邊界、規模、活動狀態、穩定狀況、危險程度,以及所處的地質環境條件(如岩土體特性、地下水及降雨情況、地震情況等),並預測評價可能造成的危害(包括可能受災的人、物或設施的位置、數量、規模、價值及可遷移程度等)。
2.確定地質災害防治目標
地質災害防治目標包括形象目標和安全目標。形象目標是指防治對象的部位、范圍;安全目標是指經過工程防治所應達到的安全標准。明確防治目標是地質災害防治工作的重要環節。
確定防治對象的范圍,一般應以致災地質作用的活動單元為界,作整體考慮,不宜隨便切割取捨。但在總體范圍內,則應視地質災害險情的輕重緩急劃分出重點與一般,或主要與次要的不同部位,並加以區別對待。
對於防治工程應達到的安全標准,應根據所欲保護的受災對象的重要性及可撤離程度,國家的財力水平和有關的工程規范合理確定。關鍵是適度,既不能標准過低、治而無效,又不能過分追求高標准,浪費國家資金。但對一個防治對象的不同部位或不同影響方面,也可以區別對待。
3.經多方案比選確定防治工程方案
對任何一處地質災害的防治,為達到穩定變形地質體和控制致災地質作用的目的,常有多種工程方案可供選用。工程方案的選擇是否合理常常影響到防治工程的效益。因此,必須進行多方案的慎重比選,從中選出最好的方案。方案比選的依據是地質有效性、技術可行性和經濟合理性。所謂地質有效性,是指能有效地達到穩定變形地質體或控制致災地質作用的目的,而又不會引起其他不良地質後果。所謂技術可行性,是指在技術方法、施工設備、材料及施工條件等方面不存在大的困難。經濟合理性是指投資相對較低,較易承受。這三者要相互結合,綜合考慮。對於重大地質災害防治工程,需進行專門的可行性論證。
4.地質災害防治工程的施工
選擇合適的施工方法,既能順利地完成本身的施工任務,又不至於因施工擾動而對變形地質體造成新的破壞。對每種新的或有破壞性的施工方法,採用之前都要進行方法(工藝)試驗。
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程序。每處防治工程的效果並不是都能一次性預見的,防治工程對變形地質體的長期擾動效應也不一定能很快暴露出來,有時需要通過局部或前期工程實踐才能有把握地確定下一步工程的做法。所以,地質災害防治工程的施工要分階段進行,以便根據前期效果修改後期工程設計。在施工中遇到地質情況與設計所預計的不同或發生新的變化時,應及時修改設計,使施工設計或工程結構設計能適應新的地質情況。
5.地質災害及其防治工程的監測
地質災害的發展情況需要通過監測才能較准確地掌握,地質災害防治工程的效果也需要通過監測對比才能反映出來。因此,必須重視和加強地質災害監測工作,使之貫穿於地質災害防治工作的始終。監測內容應根據地質災害的性質及防治措施而定,監測方法以經濟實用為原則。監測網一經建立,就要按預定計劃持之以恆地監測,並及時整理、分析監測資料,定期進行動態評價,發現險情及時上報。
⑶ 地質災害防治措施與監控
一、地質災害防治措施
(一)避讓措施
就目前人們認識自然與改造自然的能力而言,對於某些地質災害的產生(如新構造運動、地震、岩崩等)是無力抗拒的,對這類能量巨大的惡性地質災害通常只能是避讓,即對已有建築物、居民及交通線路予以拆遷和繞道,在國民經濟宏觀規劃布局時盡量予以迴避,以減少不必要的損失。
(二)生物防治措施
生物防治措施主要指植樹造林、種草護坡及合理的耕作,通過這種種植結構的調整和森林覆蓋率的提高,可以減少雨水入滲、保持水土,使坡面得以保護,免遭侵蝕,從而達到穩固坡體的目的,是一種既經濟又有成效的治理措施,可以達到防治地質災害和提高經濟效益的雙重目的。但其發揮效益需較長時間,可作為改善、保護自然環境和抑制地質災害發生的長期措施。
(三)工程措施
在預防無效或不能避讓的情況下,對已有險情的地質災害體,宜採用工程措施防止災害的發生或擴展。
1.地質災害防治工程可行性論證
重大地質災害的治理,首先是對地質災害體的綜合勘查研究,在此基礎上,對災害治理的必要性、技術可行性、風險性及災度預測等進行綜合分析,便於地質災害防治工程立項,同時也為工程治理提供技術資料。
1)災害治理的必要性分析:根據災害所處位置、災害程度、災害的經濟損失預測與受威脅人數多少,論證災害治理的必要性。
2)災害治理的經濟合理性分析:對比分析地質災害體經濟損失概算和治理工程投資估算,確定災害治理的經濟合理性,一般治理費用應小於總經濟損失概算的50%為宜。
3)災害治理的技術可行性分析:對災害治理的多項防治方案進行對比、分析和試驗,選用經濟上合理、技術上可行,又能達到治理目標的設計方案。這是一項十分重要、必不可少的工作,決不能圖省事忽略技術可行性分析,而為災害的治理留下隱患。
4)災害治理的風險性分析:任何技術和社會問題的整治都存在不同程度的風險。尤其是地質災害的治理,由於其客觀存在的地質環境處於不斷的變化之中。目前對地質災害的治理尚處於探索階段,而每一處地質災害區(點)的條件各異,因此災害治理存在一定的風險性。
2.地質災害工程治理
地質災害治理的基本原則是要針對致災主控因素施治,治理措施需強調環境適應性,治理方案要考慮全局,滿足切實有效、技術可行、經濟合理、施工簡便的要求。目前,對地質災害的治理通常採用的方法有:削(削坡、清方、減載)、排(截、排水溝、地面防滲)、護(護牆、護坡、拋石反壓)、擋(擋土牆、抗滑樁、錨桿、錨索)、灌漿及限制工程經濟活動(如礦山停采)。這些工程治理方法可酌情一種或多種同時使用,只要應用得當,即可取得良好的治理效果。地質災害主要防治措施見表2-4-46:
表2-4-46 地質災害主要防治措施
二、地質災害群策群防體系的建設
地質災害防治工作應突出「以人為本,以防為主,防治結合」的方針,群策群防體系即是靠當地各級政府和廣大人民群眾建立完善的群策群防地質災害的防災預警系統。一方面,當地有關職能部門要加強地質災害防治的管理和地質災害知識有關法制、法規的宣傳和教育,合理控制和規范人類工程活動,採取綜合措施防止地質環境的惡化和破壞,最大限度地減少和避免各類地質災害的產生;另一方面,對一般性地質災害危險點,應落實監測責任人,並由專業人員布設監測點,傳授地質災害監測預報知識;對重大地質災害隱患點,則要編制地質災害防災預案,形成一個相對完善的群策群防、防災預警網路。
三、突發性地質災害應急預案
2006年3月,深圳市政府出台了《深圳市突發性地質災害應急預案》,由市政府統一領導,市國土資源和房產管理局負責,各區國土資源主管部門和交通、水務、建設、氣象、民政、公安、醫療等相關部門加緊組成應急系統,成立應急分隊。每年汛前對應急預案中的地質災害隱患點進行險情巡查,汛中加強監查,汛後進行復查;發現險情或接到險情報告要在最短的時間趕到現場,進行險情鑒定,提出應急處理對策、措施;發生地質災害後,市、區政府要立即啟動並組織實施相應的突發性地質災害應急預案,有關部門和單位按應急預案中確定的職責分工做好應急工作。
四、地質災害監測與氣象聯合預報機制
市國土資源主管部門負責地質災害防治的監督和管理工作,每年汛前,會同交通、水利、建設等部門,依據地質災害防治規劃,制定年度地質災害防治方案,報本級人民政府批准後公布。每年訊前,均組織有關部門對各自管轄范圍內所有地質災害隱患點進行現場踏勘檢查,劃定地質災害危險區,設置明顯的警示標志。對那些危險性大、危害嚴重的災害體的現狀和發展趨勢作出分析評價,落實地質災害的監測、預防責任人,專人專職,定時全天候監測,隨時匯報,發現問題及時發出臨災警告,並指明災害發生時所採取的對策、撤離轉移路線和安置地點等。根據已有地質災害數據,結合氣象台(站)的氣象資料,在對降水量預報的同時,對由降水誘發的地質災害易發等級作出科學預報,實現突發性地質災害發生概率的預報預警。
⑷ 地質災害的防治建議
7.5.1海(咸)水入侵
廣饒縣東北部發生了較嚴重的鹹水入侵,採用Pearl生長模型預測,2000~2010年鹹水入侵平均速度達到240m/a。地下水疏乾性開采和鹹水入侵使有限的淡水資源面臨枯竭和污染的危險。顏徐和稻庄一帶改為渠灌,2000年和2003年後年引客水分別為721×104m3和1100×104m3進行補源,即能夠在顏徐和稻庄一帶形成淡水帷幕。到2010年,花園和稻庄鎮南兩漏斗中心水位標高各為-14.00m和-12.66m,地下水位下降一段時期後,又逐步回升。如果實施得到的優化方案,既能夠阻止北部鹹水的入侵,同時區域地下水位也將得到逐步回升。
7.5.2地面沉降
地面沉降是一種緩變的、不可恢復的地質災害。據有關資料,當不考慮1980年以前的地面沉降時,實測沉降測量剖面上的年均沉降值為0.9~43.1mm,局部地段沉降速率較快,為了減少由其引起或加劇的海水入侵、海岸侵蝕、風暴潮、洪水泛濫等災害,建議有關部門盡快建立地面沉降監測網路,進一步查清地面沉降現狀及誘發因素,進而提出切實可行的防治對策。
7.5.3土壤鹽鹼化的防治
土壤鹽鹼化的影響因素較多,氣候因素雖然是一個主要因素,但在現在的技術條件下是不易改變的。因此,鹽鹼化防治應從治水與治土的角度考慮。
1.控制地下水位
地下水位控制在臨界深度以下,土壤的積鹽作用減弱,降水、灌溉對土壤鹽分淋洗作用加強,所以土壤鹽分逐漸減少。控制地下水位是一項巨大的工程,若單純以抽取地下水的方式是很難辦到的,但多途徑多方法綜合運用,則會達到經濟可行的目的。
(1)建設良好的地表排水系統:通過排水溝渠的建設,可以使地表徑流暢通,避免積水的形成,減少地表水滲入補給地下水,另一方面,使排水溝渠的深度在地下水位以下,在非雨季尚可排泄一定的地下水。
(2)科學地引黃灌溉:區內現狀的引黃灌溉多以漫灌的方式進行,使灌溉水一部分滲入地下,另一部分蒸發,用於作物生長的水分所佔比例較少,長期下去,滲入地下和蒸發都會直接或間接地加劇土壤積鹽過程。因此,推廣節水灌溉技術不僅是有節約水資源的意義,而且對土壤改良亦具有積極意義。
(3)開發利用淺層地下淡水、微鹹水:區內除廣饒縣南部外,地下水的開發利用程度很低,但區內分布有一定范圍的淺層淡水、微鹹水,可作為枯水期的灌溉用水。並制定鼓勵開發利用淺層地下水的政策,使油田開采注水、工業冷卻、空調用水等利用淺層地下水。而關於黃河三角洲地區細顆粒含水層取水技術方法,也正在進行專題研究,已取得一定的階段性成果。
2.改善土壤結構
土壤的鹽鹼化與土壤的顆粒組成特徵和結構特點都有較密切的關系,因此改善土壤結構也是一條重要措施,可以通過增施有機肥,秸桿還田等方法來改善土壤結構,破壞土壤的毛細作用,控制或減輕鹽分上升到地表,從而達到防治鹽鹼化的目的。
上述措施對鹽鹼化的治理都是相輔相承的,任何單一措施都難以根治這一地區的鹽鹼土,因此說,土壤鹽鹼化的防治是一項系統工程,必須政府幹預,制定相應的激勵與制約措施和政策,建議盡快建立土壤改良試驗基地,開展試驗研究工作。
⑸ 國土資源部、交通運輸部、鐵道部關於加強公路和鐵路沿線地質災害防範工作的通知
國土資發〔2010〕88號
各省、自治區、直轄市國土資源廳(國土環境資源廳、國土資源局、國土資源和房屋管理局、規劃和國土資源管理局),交通運輸廳(局、委),各鐵路局、各鐵路公司(籌備組),中鐵工程公司、中鐵建築公司:
近年來,交通運輸和鐵路部門高度重視地質災害防治工作,在建設和運營過程中,始終把地質災害防治作為重要工作內容,最大限度地減少和避免了地質災害造成的損失。受特大地震、極端天氣事件等因素影響,我國部分地區的在建或已建公路、鐵路沿線崩塌、滑坡、泥石流等地質災害仍呈多發頻發趨勢,嚴重影響公路和鐵路的運營、建設和沿線人民群眾生命財產安全的事件時有發生。為貫徹落實國務院領導同志指示,加強對雨季公路、鐵路沿線地質災害隱患的監測預警,保障運輸通道和群眾生命安全,各級國土資源和交通運輸行政主管部門、各鐵路單位要切實做好以下工作:
一、加強隱患排查,採取防範措施
各級交通運輸行政主管部門和各鐵路單位,要會同國土資源行政主管部門,定期對公路和鐵路沿線的地質災害隱患點進行排查、巡查和復查。對於尚未直接影響公路和鐵路安全的地質災害隱患點,要落實責任單位和責任人,設置相應的警示標志,納入監測體系,落實監測預警等各項措施。對於已直接影響公路和鐵路安全的地質災害隱患點,要迅速採取應急排危除險措施。
對於在建公路和鐵路工程,各建設及施工單位,要在臨時辦公場所、工棚選址及設備安置場地選擇時,避讓地質災害危險區,對於確實難以避讓的地質災害隱患點,必須落實嚴格的監測預警措施。對施工過程中產生的危岩、不穩定斜坡、泥石流等地質災害隱患點,要責成建設和施工單位,及時採取治理措施消除隱患。
二、完善應急預案,適時啟動預案
各級交通運輸行政主管部門和各鐵路單位要完善地質災害防治預案,並做好應急搶險物資、裝備、人員、資金等各類應急准備,對特別重要的地質災害隱患,要編制專門應急預案。組織開展應急演練,使相關幹部工人了解搶險任務、程序方法等,掌握預警信號、撤離路線和避險措施,確保一旦發生險情,能夠快速反應、正確處置。各級國土資源行政主管部門要予以積極協助,共同做好工作。
三、主動防範,防治人為災害
對地災易發區內各類公路、鐵路和在建項目,以及公路、鐵路周邊建設項目,要按照《地質災害防治條例》的規定,嚴格執行地災危險性評估制度,從源頭上遏制地質災害的發生。建設、設計、施工和監理單位,必須按照評估報告提出的防範建議,做到地災治理工程與主體工程的設計、施工、驗收工作同步進行。地災治理配套工程未經驗收或驗收不合格,主體工程不得投入生產或使用。各級國土資源行政主管部門,要嚴格對照評估報告中明確的防災措施建議,會同各級交通運輸行政主管部門和各鐵路單位,檢查措施落實情況。發現問題,及時落實整改措施,問題突出的要責令其停止整頓。
四、加強會商溝通,實現部門聯動
各地國土資源行政主管部門,要從監測系統、預警手段、避險措施等方面,主動指導和協助交通運輸部門和鐵路單位,落實好公路、鐵路沿線的地質災害防範工作。各級國土資源和交通運輸行政主管部門、各鐵路單位之間要建立信息互通機制,加強會商溝通,保證防災信息共享。交通運輸行政主管部門和鐵路單位要將地質災害災情險情及時通知國土資源行政主管部門。各級國土資源行政主管部門要將涉及公路、鐵路的地質災害隱患點和監測預警信息及時通告有關公路、鐵路單位,一旦接到災情險情報告,第一時間派出工作組,趕赴現場,協助交通運輸行政主管部門和鐵路單位開展應急處置工作。
五、加強工程治理,徹底消除隱患
各級交通運輸行政主管部門和各鐵路單位要加大資金投入力度,加強公路和鐵路沿線地災隱患的治理。治理工程竣工驗收合格後,由負責治理的責任單位負責管理和維護。地質災害治理工程的勘查、設計、施工和監理應當符合國家有關標准和技術規范,並由具有相應資質的單位承擔。各級國土資源行政主管部門要會同各級交通運輸行政主管部門和各鐵路單位,加強對公路和鐵路沿線地質災害防治工作的組織、協調、指導和監督。
各級國土資源和交通運輸行政主管部門、各鐵路單位要盡快部署和開展以上各項工作。國土資源部將會同交通運輸部和鐵道部,對各地公路、鐵路沿線的地質災害防治工作進行檢查。
國土資源部交通運輸部鐵道部
二〇一〇年六月十一日
⑹ 地質災害防治措施的建議
根據對地質災害危險性的現狀評估、預測評估結果,可以看出,評估區內單災種評估以崩塌、滑坡、泥石流及洪水沖蝕等災害比較嚴重且分布較廣,其他災種災害相對較小且分布零星。綜合評估也基本反映了這一規律。針對地質災害危險性程度及分布特點,防治措施建議如下。
表5-31 甘肅段管線工程地質災害危險性綜合評估一覽表
續表
表5-32 甘肅段站場工程地質災害危險性綜合評估一覽表
1.崩塌災害
一般採取遠離的方式或避繞。難以避繞的岩質崩塌在施工前應削坡減載。
峽谷段的各類災害建議採取漿砌塊石護坡,也可採用隧道穿越的方式避繞災害。
2.滑坡災害
滑坡一般發育在黃土梁兩側斜坡中,梁頂基本無滑坡,管道應在梁頂通過。
一般採取遠離滑坡的方式即可避繞。難以避繞的小型滑坡應削坡減載或進行工程防護。
峽谷段以避繞為主,不能避繞時,應進行工程防護。
小型滑坡可採用架空穿越。
3.泥石流災害
泥石流溝與管道工程相交的地段,可以通過修建漿砌塊石防沖檻減輕災害。也可以採取加深埋設措施並夯實蓋層予以處理。對切割較深的泥石流溝,亦可採取跨越避繞。
管道工程順泥石流溝展布的東部地區,應盡量避開強沖刷一側,選擇溝谷階地或台地布設管道工程,難以避繞時,應選擇鋼筋混凝土襯砌,在峽谷地帶必要時也可採用隧道穿越的方式避繞災害。
施工季節應避開雨季,防止施工人員傷亡和設備損失。
4.洪水沖蝕
修建漿砌塊石防護,夯實蓋層或修建漿砌蓋層,在防止側蝕的同時更應防止下切沖蝕。
修建防沖檻以減輕沖蝕災害。
穿越河谷、溝谷、沖溝時應深埋或架空穿越。重要的是應保持水流通道暢通或施工疏通工程。
平行河谷、溝谷、沖溝時應盡可能避開遭侵蝕溝岸,選擇在穩定性相對好的階地或台地上,或以鋼筋混凝土襯砌溝岸。
施工季節應避開雨季。
5.黃土濕陷災害
自重濕陷性黃土,應採取換土或強夯法處理。夯實蓋層以防水體滲入。
非自重濕陷性黃土採取沖擊、碾壓夯實的方法處理。
6.鹽漬土鹽脹及腐蝕災害
置三合土防護層。
挖換土可有效降低鹽漬土的鹽脹及腐蝕災害。
選擇地形較高,水位埋深較大的地方避繞。或對管道進行防腐保護。
7.膨脹岩脹縮災害
管道周圍應有良好的排水條件,管道5m之內不宜灌溉。
修建鋼筋水泥管道防護牆,增加結構剛度,另外可以增設沉降縫等進行防護。
⑺ 怎樣防治地質災害
淺談滑坡成因及防治措施
一、概述
斜坡上的部分岩體和土體在自然或人為因素的影響下沿某個滑動面發生剪切破壞向下運動的現象稱為滑坡。滑動面可以是受剪應力最大的貫通性剪切破壞面或帶,也可以是岩體中已有的軟弱結構面。規模大的滑坡一般是緩慢的、長期的往下滑動,有些滑坡滑動速度也很快,其過程分為蠕動變形和滑動破壞階段,但也有一些滑坡表現為急劇的滑動,下滑速度從每秒幾米到幾十米不等。滑坡多發生在山地的山坡、丘陵地區的斜坡、岸邊、路堤或基坑等地帶。滑坡對工程建設的危害很大,輕則影響施工,重則破壞建築;由於滑坡,常使交通中斷,影響公路的正常運輸;大規模的滑坡,可以堵塞河道,摧毀公路,破壞廠礦,掩埋村莊,對山區建設和交通設施危害很大。因此,研究滑坡的成因及行為特點,有助於我們採取有效的工程措施來避免滑坡的發生或者是減少滑坡發生後的損失。下面從滑坡的形態特徵及分類、滑坡的成因及滑坡的防治措施幾個方面分別作簡單介紹。
二、滑坡的形態特徵及分類
1.滑坡的形態特徵
滑坡在平面上的邊界和形態特徵與滑坡的規模、類型及所處的發育階段有關。一個發育完全的滑坡,一般包括:1,滑坡體,指滑坡發生後與母體脫離開的滑動部分;2,滑動帶,滑動時形成的碾壓破碎帶;3,滑動面,滑坡體沿著下滑的表面;4,滑坡床,滑體以下固定不動的岩土體,它基本上未變形,保持了原有的岩體結構;5,滑坡壁,滑體後部和母體脫離開的分界面,暴露在外面的部分,平面上多呈圈椅狀;6,滑坡台階,由於各段滑體運動速度的差異而在滑體上部形成的滑坡錯台;7,滑坡舌,又稱滑坡前緣或滑坡頭,在滑坡前部,形如舌狀伸入溝谷或河流,甚至越過河對岸;8,滑坡周界,指滑坡體與其周圍不動體在平面上的分界線,它決定了滑坡的范圍;9,封閉窪地,滑體與滑坡壁之間拉開成溝槽,相鄰滑體形成反坡地形,形成四周高中間低的封閉窪地;10,主滑線,又稱滑坡軸,滑坡在滑動時運動速度最快的縱向線,它代表滑體的運動方向;11,滑坡裂隙,分為四類:1,分布在滑坡體上部的拉張裂隙;2,分布在滑體中部兩側的剪切裂隙;3,分布在滑坡體中下部的扇狀裂隙;4,分布在滑坡體下部的鼓張裂隙。由此可見,一個滑坡完整的應該包括以上11個部分組成。當然,在實際的滑坡現象中,有時候我們很難分清楚各個部分明顯的邊界。
2.滑坡的分類
滑坡分類的目的在於對發生滑坡作用的地質環境和形態特徵以及形成滑坡的各種因素進行概括,以便反映出各類滑坡的工程地質特徵及其發生發展的規律,從而有效地預測和預防滑坡的發生,或在滑坡發生之後有效的進行治理。根據不同的原則和指標,各國學者和工程部門對滑坡提出了各種分類方案。我國鐵道部門則按滑坡體的岩性、滑面與岩土體層面的關系、滑體厚度等進行了分類,在國內應用較為廣泛。從研究山坡發展形成歷史出發,則可以分為古滑坡、老滑坡、新滑坡、現代活滑坡等類型;日本渡正亮則按滑坡的發展階段,將滑坡分為幼年期、青年期、壯年期和老年期;按滑坡的滑動力學特徵,則可分為推動式、平移式和牽引式滑坡。對於一個滑坡,從不同的角度可以有不同的分類,但實踐中,我們應該抓住問題的主要矛盾,根據突出因素對滑坡進行分類,分類的原則就是看對我們認識、防治和處理此滑坡是否有幫助。
三、滑坡的形成條件
要探討滑坡的形成條件,就必須考慮影響邊坡穩定性的因素,影響邊坡穩定性的因素有內在因素和外在因素兩個方面。內在因素有組成邊坡岩土體的性質、地質構造、岩體結構、地應力等。它們常常起著主要的控製作用。外在因素有地表水和地下水的作用、地震、風化作用、人工開挖、爆破以及工程荷載等。其中地表水和地下水是影響邊坡穩定最重要、最活躍的外在因素,其他大多起觸發作用。查明和掌握這些影響因素對了解邊坡失穩的發生發展規律,以及制定防治措施是非常必要的。
1.滑坡形成的內部條件
產生滑坡的內部條件與組成邊坡的岩土的性質、結構、構造和產狀等有關。不同的岩土,它們的抗剪強度、抗風化和抗水侵蝕的能力都不相同,如堅硬緻密的硬質岩石,它們的抗剪強度較大,抗風化的能力也較高,在水的作用下岩性也基本沒有變化,因此,由它們所組成的邊坡往往不容易發生滑坡。反之,如頁岩、片岩以及一般的土則恰好相反,因此,由它們所組成的邊坡就比較容易發生滑坡。從岩土的結構、構造來說,主要的是岩(土)層層面、斷層面、裂隙等的傾向對滑坡的發育有很大的關系。同時,這些部位又易於風化,抗剪強度也低。當它們的傾向與邊坡坡面的傾向一致時,就容易發生順層滑坡以及在堆積層內沿著基岩面滑動;否則反之。邊坡的斷面尺寸對邊坡的穩定性也有很大的關系,邊坡也陡,其穩定性就越差,越容易發生滑動。如果坡高和邊坡的水平長度都相同,但一個是放坡到頂,而另一個卻是在邊坡中部設置一個平台,由於平台對邊坡的反壓作用,就增加了邊坡的穩定性。此外,滑坡若要向前滑動,其前沿就必須要有一定的空間,否則滑坡就無法向前滑動。山區河流的沖刷、河谷的深切以及不合理的大量切坡都能形成高陡的臨空面,而為滑坡的發育提供了良好的條件。總之,當邊坡的岩性、構造和產狀等有利於邊坡的發育,並在一定的外部條件下引起邊坡的岩性、構造和產狀等發生變化時,就能發生滑坡。
2.滑坡形成的外部條件
滑坡發育的外部條件主要有水的作用,不合理的開挖和坡面上的載入、振動、采礦等,以前兩者為主。調查表明:90%以上的滑坡與水的作用有關。水的來源不外乎大氣降水、地表水、地下水、農田灌溉的滲水、高位水池和排水管道等的漏水等。不管來源怎樣,一旦水進入斜坡岩土體內,它將增加岩土的重度並產生軟化作用,降低岩土的抗剪強度,產生靜水壓力和動水力,沖刷或侵蝕坡腳,對不透水層上的上覆岩土層起潤滑作用,當地下水在不透水層頂面上匯集成層時,它還對上覆地層產生浮力作用等等。總之,水的作用將會改變組成邊坡的岩土的性質、狀態、結構和構造等。因此,不少滑坡在旱季原來接近於穩定,而一到雨季就急劇活動,形成「大魚大滑,小雨小滑,不雨不滑」。這也說明了雨水和滑坡的關系。山區建設中還常由於不合理的開挖坡腳或不適當的在邊坡上填放棄土、建造房屋或堆置材料,以致破壞斜坡的平衡條件而發生滑動。此外,振動對滑坡的發生和發展也有一定的影響,如大地震時往往伴有大滑坡發生,爆破有時也會引發滑坡。
四、滑坡防治措施
通過以上對滑坡的形態特徵及滑坡形成條件的介紹,我們不難得出治理滑坡的相關工程措施。然而,一個滑坡的發生往往是多個因素綜合作用的結果,因為,我們只有做詳細的調查和分析計算後,才能制定出切合實際的防治措施。總的來說,治理滑坡應該堅持以防為主、綜合治理、及時處理的原則。結合邊坡失穩的因素和滑坡形成的內外部條件,治理滑坡可以從以下兩個大的方面著手:
1.消除和減輕地表水和地下水的危害
滑坡的發生常和水的作用有密切的關系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和減輕水對邊坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水壓力和動水壓力,防止岩土體的軟化及溶蝕分解,消除或減小水的沖刷和浪擊作用。具體做法有:防止外圍地表水進入滑坡區,可在滑坡邊界修截水溝;在滑坡區內,可在坡面修築排水溝。在覆蓋層上可用漿砌片石或人造植被鋪蓋,防止地表水下滲。對於岩質邊坡還可用噴混凝土護面或掛鋼筋網噴混凝土。排除地下水的措施很多,應根據邊坡的地質結構特徵和水文地質條件加以選擇。常用的方法有:1,水平鑽孔疏干;2,垂直孔排水;3,豎井抽水;4,隧洞疏干;5,支撐盲溝。
2.改善邊坡岩土體的力學強度
通過一定的工程技術措施,改善邊坡岩土體的力學強度,提高其抗滑力,減小滑動力。常用的措施有:1,削坡減載;用降低坡高或放緩坡角來改善邊坡的穩定性。削坡設計應盡量削減不穩定岩土體的高度,而阻滑部分岩土體不應削減。此法並不總是最經濟、最有效的措施,要在施工前作經濟技術比較。2,邊坡人工加固;常用的方法有:1,修築擋土牆、護牆等支擋不穩定岩體;2,鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑支撐工程;3,預應力錨桿或錨索,適用於加固有裂隙或軟弱結構面的岩質邊坡;4,固結灌漿或電化學加固法加強邊坡岩體或土體的強度;5,SNS邊坡柔性防護技術等。
五、結語
本文對滑坡的形態特徵、影響邊坡穩定性因素及滑坡形成條件、滑坡的防治措施做了簡單的介紹。天然的或人工開挖形成的邊坡到處可見,由於各種原因導致邊坡失穩,引起各種規模的滑坡時有發生,給人們的生產生活帶了巨大的災難。因此,作為土木工程技術人員,我們有責任和義務去研究和治理滑坡,從而減少滑坡的發生和降低因滑坡造成的損失。相信通過我們研究的不斷深入,滑坡現象將在一定程度上得到控制。
⑻ 地質災害防治措施
對出現地質災害前兆、可能造成人員傷亡或者重大財產損失的區域和地段,縣級人民政府應當及時劃定為地質災害危險區,予以公告,並在地質災害危險區的邊界設置明顯警示標志。 在地質災害危險區內,禁止爆破、削坡、進行工程建設以及從事其他可能引發地質災害的活動。 縣級以上人民政府應當組織有關部門及時採取工程治理或者搬遷避讓措施,保證地質災害危險區內居民的生命和財產安全。
在地質災害易發區內進行工程建設應當在可行性研究階段進行地質災害危險性評估,並將評估結果作為可行性研究報告的組成部分;可行性研究報告未包含地質災害危險性評估結果的,不得批准其可行性研究報告。 編制地質災害易發區內的城市總體規劃、村莊和集鎮規劃時,應當對規劃區進行地質災害危險性評估。
《地質災害防治條例》主要確立了如下三項原則: 一是"預防為主、避讓與治理相結合,全面規劃、突出重點"的原則; 二是"自然因素造成的地質災害,由各級人民政府負責治理;人為因素引發的地質災害,誰引發、誰治理"的原則; 三是地質災害防治的"統一管理,分工協作"的原則;國務院國土資源主管部門負責全國地質災害防治的組織、協調、指導和監管工作。國務院其他有關部門按照各自的職責負責有關的地質災害防治工作
一是地質災害調查制度。由國務院國土資源主管部門會同國務院建設、水利、鐵路、交通等部門結合地質環境狀況組織開展全國的地質災害調查。縣級以上地方人民政府國土資源主管部門會同同級建設、水利、鐵路、交通等部門結合地質環境狀況組織開展本主管區域的地質災害調查,在調查的基礎上編制相應的地質災害防治規劃。 二是地質災害預報制度。預報內容主要包括地質災害可能發生的時間、地點、成災范圍和影響程度等。地質災害預報由縣級以上人民政府國土資源主管部門會同氣象主管機構發布。任何單位和個人不得擅自向社會發布地質災害預報。 三是地質災害易發區工程建設地質災害危險性評估制度。在地質災害易發區內進行工程建設應當在建設項目可行性研究階段進行地質災害危險性評估,並將評估結果作為可行性研究報告的組成部分;可行性研究報告未包含地質災害危險性評估結果的,不得批准其可行性研究報告。 四是對從事地質災害危險性評估的單位實行資質管理制度。從事地質災害危險性評估的單位,必須經省級以上人民政府國土資源主管部門對其資質條件進行審查合格,並取得相應等級的資質證書後,方可在資質等級許可的范圍內從事地質災害危險性評估業務。 五是與建設工程配套實施的地質災害治理工程的"三同時"制度。即經評估認為可能引發地質災害或者可能遭受地質災害危害的建設工程,應當配套建設地質災害治理工程。地質災害治理工程的設計、施工和驗收應當與主體工程的設計、施工、驗收同時進行。配套的地質災害治理工程未經驗收或者經驗收不合格的,主體工程不得投入生產或者使用。
五項防災措施
《地質災害防治條例》還就地質災害防治管理規定了各級人民政府必須採取的五項防災措施: 一是,國家建立地質災害監測網路和預警信息系統。 二是,縣級以上地方人民政府要制定年度地質災害防治方案並公布實施。 三是,縣級以上人民政府要制定和公布突發性地質災害的應急預案。 四是,縣級以上人民政府可以根據地質災害搶險救災工作的需要成立地質災害搶險救災指揮機構,在本級人民政府的領導下,統一指揮和組織地質災害的搶險救災工作。 五是,地質災害易發區的縣、鄉、村應當加強地質災害的群測群防工作。
⑼ 地質災害防治措施與防治原則
一、地質災害防治途徑與基本方法
如前所述,地質災害的形成必須具備災害體和受災體。這兩方面條件決定了成災程度。因此,防治地質災害的基本途徑主要有兩方面:第一,限制災害源,消除或消弱災害體活動能量,解除或緩解災害活動威脅;第二,對受災體採取防避保護措施,使其免受災害破壞,或增強受災體對災害的抵禦能力。
防治地質災害的具體方法主要包括:
保護和治理區域地質自然環境,消弱災害活動的基礎條件。其基本措施是根據區域條件,科學地進行資源開發和工程建設活動,特別注意合理利用土地資源、水資源、生物資源,避免過度開發。在廣大山區應廣泛植樹造林,治山治水,宜農則農,宜牧則牧,宜林則林,涵養水土,防治水土流失。在城鎮和沿海地區,尤其注意合理開發利用地下水資源,量入為出,保持地下水動態平衡,防止地下水環境惡化,預防地面沉陷和海水入侵等活動。
加強地質災害勘查。弄清地質災害的分布情況與形成條件。合理制定城鎮規劃,選擇工程建設場地,盡可能避開地質災害危害區;對於必須在地質災害危險區實施的工程建設,制定防災規劃,實施預防措施。
對重要受災體實施專門性防治工程。為了保護城鎮、企業和鐵路、公路、橋梁、房屋等工程建設安全,應專門實施不同的防護工程、加固工程等。對不同防災工程措施不一,將在下面進行專門論述。
加強災害監測,有效地進行災害預測預報。應根據需要及時疏散人口、財產、或採取其它措施,最大限度地減少災害損失。
二、地質災害防治措施
雖然各種地質災害的防治途徑基本相同,但具體措施不一。所以,無論是哪種地質災害,都必須首先進行深入細致的勘查工作,以查清災害體范圍、性質、活動條件和受災體類型、分布情況等。在勘查的基礎上選擇防治措施,並合理地設計工程規模,取得充分的減災效果。
(一)崩塌(危岩)災害防治措施
1.清除危岩
對規模小、危險程度高的危岩體可採用靜態爆破或手工方法予以清除,消滅隱患。
2.部分削坡
對於規模較大的危岩體,難以全部清除其隱患。但可以在危岩體上部清除部分岩土體,降低臨空面的高度,減小斜坡坡度和上部荷載,提高斜坡穩定性,從而降低危岩的危險程度或減少其它防治工程的工程量。
3.排水防滲
在危岩體及其周圍地帶,應修建地面排水系統和堵塞裂隙孔洞,以防治過量地表水進入危岩斜坡,從而提高危岩穩定程度,減少崩塌機會。
4.加固斜坡、改善危岩岩土結構,提高斜坡穩定程度
所採取的措施,其具體內容有:①灌漿加固,以增強岩體完整性,提高岩體強度。②採用支撐墩、支撐柱、支撐牆等支撐措施保護斜坡,防止坍落。③採用預應力錨桿或錨索等錨固措施加固危岩體,防止崩落。④軟基加固,即在危岩或陡崖底部發育有泥岩等軟弱岩層時,採用噴漿護壁等方法保護軟基,防止強烈的風化作用和水體浸泡。如在軟基發育部位已形成風化凹腔,應根據規模、形態,採用嵌補、支撐、噴漿護壁等方法保護加固;如凹腔內積水,應進行疏干,並採取措施防止繼續浸水。
5.攔截
對於在雨季才發生活動的墜石、剝落或小型崩塌活動,可在岩石崩落滾動途中修建落石平台、落石槽、擋石牆等,以攔截落石,防止破壞建築設施。
6.遮擋
為了防止小型崩塌對鐵路等工程設施的破壞,可修建明硐、棚硐等對工程設施進行保護。
7.加強監測預報
(1)危岩體形變監測主要手段包括:通過地面觀察、形變測量、地傾斜測量、綜合自動監測等方法從外部監測危岩體位移、裂縫變形、地面傾斜等現象;採用鑽孔傾斜測量、電測、聲發射監測、地應力測量等方法從內部監測危岩體深部變形位移及應力變化情況。
(2)激發崩塌活動要素監測主要包括雨量監測、水文動態監測、地下水動態監測、地溫場監測、地震監測等。
(3)綜合分析與預測預報基本方法是分析斜坡穩定程度,建立危岩變形數值模型,確定崩塌活動的臨界值。在條件允許時,應建立預警系統,進行有效的災害預報。
8.躲避搬遷對於威脅嚴重,防治困難的建築設施,應選址搬遷,避免受害。
(二)滑坡災害防治措施
1.消除或減輕地表水、地下水對滑坡的誘發作用
(1)修建排水溝,攔截地表水,減少進入滑坡體的地表水量,並及時將滑坡體發育范圍內的地表水排走,減輕地表水對斜坡的破壞。
(2)修建截水盲溝和支撐盲溝、開挖滲井或截水盲洞、敷設排水滲管、實施排水鑽孔等,以攔截疏導地下水,減輕地下水對斜坡的破壞。
2.改善斜坡狀況,增加滑坡平衡穩定條件
(1)在滑坡體上部削坡減重,在坡腳加填,改變斜坡外形,降低斜坡重心,提高滑坡穩定程度。
(2)修建抗滑垛、抗滑柱、抗滑牆、抗滑洞等支擋工程,阻止滑坡體滑動,提高斜坡穩定程度。
(3)實施錨固工程,「加固」滑坡,提高斜坡穩定程度。
(4)採用焙燒法、電滲排水法、灌漿法等物理方法或化學方法,改善滑坡體岩土性質,提高軟弱岩土層強度,提高斜坡穩定程度。
3.加強監測預報
(1)滑坡體形變監測通過地面觀察、形變測量、地傾斜測量、綜合自動監測等方法監測裂縫變形、滑坡體水平位移、垂直形變以及滑坡體上樹木、房屋等工程設施形變等情況。採用傾斜儀測量、短基線測量、地應力測量等監測滑坡體內部形變位移情況。
(2)激發滑坡活動的外界要素監測主要包括降水監測、水文動態監測、地下水動態監測、地震監測等。
(3)綜合分析與預測預報方法與崩塌預測預報基本相同。
4.躲避搬遷
對於威脅嚴重,防治困難的工程建築,應選址搬遷,避免災害破壞。
(三)泥石流災害防治措施
1.實施生物措施,保護水土,消弱泥石流活動的基本條件
基本方法是保護森林植被。禁止濫砍亂伐,合理耕牧,並且有計劃地植樹種草,以提高森林覆蓋率和植被覆蓋率,抑制水土流失,減緩泥石流活動。
2.實施工程措施,限制泥石流活動,保護耕地與工程設施
(1)攔擋工程修建谷坊、攔砂壩、格柵壩等,蓄水攔砂,減小泥石流流速、容重、規模,抬高局部溝段侵蝕基準,護床固坡,降低泥石流沖刷破壞能力,減輕溝床侵蝕。
(2)排導工程修建導流堤、急流槽、束流堤等,引水輸砂,規范泥石流路徑,防止漫流,降低泥石流流速,削弱泥石流沖擊破壞能力。
(3)停淤工程根據泥石流發育地區地形條件,修建停淤場,將泥石流引入預定場所減速停淤,防止漫流。
(4)溝道整治工程採用固床砂壩、水泥砂漿砌石、石籠等方法保護泥石流溝坡,防止岸坡坍塌、滑移;在溝底進行鋪砌或修建肋板穩固溝底,減少溝底沖刷。
(5)防護工程與錯避工程對泥石流地區的鐵路、公路、橋梁、隧道、房屋等工程設施,進行防護或錯避,抵禦或避開泥石流的危害。防護工程包括修建護坡、擋牆、順壩、丁壩等。錯避工程主要包括跨越式錯避、穿過式錯避等。跨越式錯避是指修建橋梁,使工程設施凌架於泥石流溝上空,免受泥石流破壞。穿過式錯避則是將工程設施置於泥石流溝地下,避開泥石流破壞。
3.監測預報
除利用遙感技術,結合氣象資料分析,進行區域泥石流活動中長期預報外,主要是利用降雨預測進行泥石流活動的短期預報和臨災警報。此外,還可利用泥石流遙測地聲警報器、泥石流超聲波泥位警報器、地震式泥石流警報器等儀器直接監測泥石流活動,並進行短期預報和臨災警報。
4.躲避搬遷
對於威脅嚴重,難以防護的工程建築,應選址搬遷,避免災害破壞。
(四)岩溶塌陷災害防治措施
1.控水措施
(1)地表水防水措施在塌陷區周圍修建排水溝,防止地表水進入塌陷區,減少向地下的滲入量。在地勢低窪、洪水嚴重的防治區圍堤築壩,防止洪水入侵灌入塌陷洞或岩溶孔洞。對塌陷區內嚴重淤塞的河道進行清理疏通,加速泄流,減少對岩溶水的滲漏補給。對嚴重漏水的河溪、庫塘,鋪底防漏或人工改道,減少地表水倒灌。對嚴重灌水的塌陷洞隙採用粘土或水泥灌注填實,減少地表水入滲倒灌。採用混凝土、氯丁橡膠、玻璃纖維塗料等封閉地面,增強地表土層強度,防止地表水沖刷入滲。
(2)地下水控水措施根據水資源條件規劃地下水開采層位、開采強度、開采時間,合理開采地下水。必要時進行人工回灌,控制地下水動態,限制地下水位的頻繁升降,並使動水位最低水位不低於基岩面,保持岩溶水承壓狀態。在地下水主要逕流帶修建堵水帷幕,減少區域地下水補給,促使外圍地下水位升高,防止塌陷向外圍地帶擴展。在礦區井下修建防水閘門,建立有效的排水系統,對水量較大的突水點進行注漿封閉,控制礦井突水、突泥,避免礦區地下水大排大放,防止地下水位和岩溶水壓力的大起大落,控制地面塌陷活動。
2.加固措施
(1)挖填當孔洞規模和埋藏深度較小時,可清除岩溶上部覆蓋層中的軟弱土層和洞穴中的軟弱充填物,回填碎石或混凝土,改善建築場地條件,提高地基強度。
(2)強夯在土體厚度較小,地形平坦情況下,採用強夯砸實覆蓋層,破壞土洞,提高土層強度。
(3)灌注填充在溶洞埋藏較深時,通過鑽孔灌注水泥砂漿,填充岩溶孔洞,提高強度。
(4)鑽孔充氣鑽孔深入到基岩面下溶蝕裂隙或溶洞的適當深度,破壞真空腔的岩溶封閉條件,減少發生塌陷的機會。
(5)採用錨固柱、柵欄柱,支撐建築物,防止洞穴坍塌。
(6)跨蓋採用梁式基礎、拱形結構,或以剛性大的平板基礎跨越、敷蓋溶洞,避免塌陷危害。
3.監測預測
目前對岩溶塌陷還沒有建立有效的預報方法,只能根據專門地質調查,查明岩溶分布情況和岩溶塌陷的活動規律,結合淺層地質雷達探測和地下水動態監測、水文動態監測、氣象預報等方法,進行一般性預測。
(五)地裂縫災害防治措施
1.控制人為因素對地裂縫活動的強化作用
主要是合理開采地下水,限制地下水位大幅度下降,從而控制地面沉降活動,防止地面沉降對地裂縫的促進活動。其次是在礦區井下開采時,根據實際情況,控制開采范圍,增多、增大預留保安柱,防止礦井坍塌誘發地裂縫。
2.建築設施避災、防災措施
(1)查明地裂縫發育帶及潛在危害區,據以作好城鎮發展規劃和場地工程地質勘查,合理規劃工程建築物布局,使工程設施盡可能避開地裂縫危險帶,特別是嚴格限制永久性建築設施橫跨地裂縫,一般避讓寬度不少於4~10m。
(2)對於已建在地裂縫危害帶內的工程設施,應根據具體情況採取加固措施進行加固。對於必須建在地裂縫危害帶內的新的工程設施,應實施設防措施。如跨越地裂縫的地下管道工程,可採用外廊道隔離、內懸支座或內支座式管道活動軟接頭連結措施預防地裂縫的破壞。對於已受地裂縫嚴重破壞的工程設施,進行局部拆除或全部拆除,防止對整體建築或相鄰建築造成更大規模破壞。
3.監測預測措施
通過地面勘查、地形變測量、斷層位移測量以及音頻大地電場測量、高分辨縱波反射測量等方法監測地裂縫活動發展情況,預測預報地裂縫發展方向、速率及可能危害范圍。
(六)地面沉降災害防治措施
1.控制人為活動對地面沉降的促進作用
(1)根據水資源條件,限制地下水開采量,防止地下水水位大幅度持續下降,控制地下水降落漏斗規模。
(2)根據地下水資源的分布情況,合理選擇開采區,調整開采層和開采時間,避免開采地區、層位、時間過分集中。
(3)人工回灌地下水,補充地下水水量,提高地下水水位。
2.防護措施
地面沉降除有時會引起工程建築不均勻沉降外,主要是因沉降區地面標高降低,導致積洪滯澇,海水擴侵等次生災害。次生災害可造成十分嚴重的破壞損失。針對這些次生災害,採取的主要防護措施是修建或加高、加固防洪堤、防潮堤、防洪閘、防潮閘以及疏導河道,興建排洪排澇工程等。
3.監測預測
基本方法是設置分層標、基岩標、孔隙水壓力標、水準點、水動態監測網、水文觀測點、海平面觀測點等。定期進行水準測量;進行地下水開采量、地下水位、地下水壓力、地下水水質監測及回灌監測;進行河流水位、流量監測;進行潮汐及海平面變化監測等。根據地面沉降活動條件和發展趨勢,預測地面沉降速度、幅度、范圍及可能危害。
(七)海水入侵災害防治措施
1.控制人為活動對海水入侵活動的促進作用
(1)限制地下水開采量,防止地下水水位持續下降。使地下水位保持在海平面或地下鹹水水位以上,並具有一定的水頭壓力。使其能維持濱海地區地下水與海水動力平衡,扼制海水入侵。
(2)利用回灌井、回灌廊道等實行人工回灌,補充地下水,提高濱海地區地下水水位。
(3)在發生海水入侵或容易誘發海水入侵的濱海地帶,禁止挖砂,保護海岸,防治海岸侵蝕,削弱海水沿河上溯活動。規范曬鹽、海產養殖,防止人為將大量海水抽引到陸地,減少海水補給源。
2.限制海水入侵的工程措施
(1)修建防潮閘,抑制海水沿河上溯活動。
(2)建造隔水牆或防滲圍幕,阻斷海水入侵通道,扼止海水擴侵。
3.監測預測
主要監測手段是建立地下水動態監測網,進行水位、水化學監測,必要時輔以海水水文動態監測。根據海水入侵活動機制和歷史海水入侵規律,預測海水入侵速率、規模、危害范圍。
(八)膨脹土脹縮災害防治措施
主要包括避災措施和防災、治災措施。
在進行城鎮規劃和建築工程選址時,要進行充分的地質勘查,查明工程地質條件,弄清膨脹土的分布范圍、發育厚度、埋藏深度以及膨脹土的物理力學性質;在此基礎上合理規劃建築布局,使容易受害的建築工程盡可能避開膨脹土發育區。在膨脹土分布面積比較大,難以選擇非膨脹土工程場地時,盡可能選擇地形簡單、膨脹土脹縮性相對較弱、厚度較小而且地下水水位變化較小、容易排水,而且沒有淺層滑坡和地裂縫的地段進行工程建築,最大限度地減少膨脹土的危害。
在膨脹土發育區進行工程建築時,應避免大挖大填,加寬建築物四周散水,設置圈樑,敷設砂墊。鐵路、公路施工避免深長路塹,多填少挖,路堤底部墊砂,路塹設置擋土牆,邊坡植草鋪砂。水利工程要快速施工,合理堆放棄土;必要時設置抗滑樁、擋土牆;渠道要合理選擇渠坡坡角;穿過壠崗時使用涵管、隧洞。工程設施附近要修建排水設施,避免降雨、地表水、城鎮廢水等大量滲入地下。同時要合理開采地下水,保持地下水位相對穩定,避免地下水位大幅度地頻繁升降,防止膨脹土反復脹縮。
對於已受膨脹土破壞的工程設施則視具體情況,採用加固、拆除重建等措施進行治理。
綜合上述8種地質災害的防治措施,基本可分為4個方面,即:削弱災害活動強度措施;受災體防護措施;監測預報措施;避災措施。不同災害的具體方法不同(表8-1)。
三、地質災害防治基本原則
地質災害防治的根本目標是取得最充分的減災效果。然而要實現這個目的,必須遵照下列原則科學地規劃、設計、實施防治工程。
(一)預防為主的原則
地質災害雖然是一種不可避免和無法准確預測的自然現象。隨著人類科學技術水平及社會生產力水平的不斷發展,人類對地質災害的認識水平逐漸提高,因此,在災害面前擁有了越來越大的自主能力。這主要表現在兩個方面:第一,在一定程度上可以減少災害發生機會,削弱災害活動強度;特別是對於那些主要因人為活動控制的地質災害,可以通過調整人類活動基本扼制災害的發展,防止或減少災害的破壞損失。例如,可以通過人工改變斜坡形態、負荷,減少地表水入滲,加固斜坡等方法增強斜坡穩定程度,減少發生崩塌、滑坡發生的可能;可以通過限制地下水開采量,調整地下水開采層等方法,控制地下水水位,預防和限制地面沉降、海水入侵的發生與發展。第二,有效地進行災害預測預報,及時避災。在地面塌陷、地裂縫和膨脹土發育地區,盡可能使工程設施避開高危險區。對於崩塌、滑坡、泥石流等突發性災害可進行綜合監測,根據災害發生的危險程度,及時疏散人口、財產,減少災害損失。實踐證明,適時採取預防措施是防止災害破壞,減少災害損失的最有效途徑。
(二)防災減災的相對性、持續性原則
盡管人類對地質災害的防治手段越來越豐富,防治技術越來越高超,但要想制止地質災害的發生,或者是完全預測預報地質災害,徹底防治地質災害是不可能的;無論是現在,還是將來,對地質災害的防治效果永遠也不會達到百分之百。因此,任何時候人類所進行的防治工作都是相對的。基於這種現實,地質災害的防治是一項長期的、艱巨的任務。為了促進社會經濟的健康發展,地質災害防治要長期持續地進行下去,在不同社會經濟發展階段,力求取得與之相應的減災效果。
表8-1地質災害主要防治措施
(三)全面規劃與重點防治相結合的原則
地質災害防治除了具有長期性特點外,還具有廣泛性特點。因此,要取得充分的減災效果,首先要做好防治規劃,根據不同地區地質災害發育情況和不同時期社會經濟發展需要,提出地質災害防治目標、防治對策與措施,從總體上指導地質災害防治工作。
由於我國是一個發展中國家,目前科學技術水平和社會財力還都不高,因此,不可能對所有地質災害進行全方位的徹底防治。在這種情況下,只能在全國和地區災害防治規劃指導下,一方面加強區域環境保護與治理,改善地質自然環境,削除或削弱地質災害活動的背景條件;另一方面選擇受地質災害威脅強烈,破壞損失嚴重的城鎮、交通干線、重要企業等實施重點防治,使有限的資金發揮最大的減災效果,真正做到「好鋼用在刀刃上」。
(四)防治地質災害與其它社會經濟活動相結合的原則
實踐證明,地質災害防治工作常常並不是孤立進行的,它與其它社會經濟活動具有不同程度的聯系。因此,把防治地質災害措施與其它環境治理結合起來,並且把地質災害防治納入國家和地區社會經濟規劃,可以取得充分的效果。
首先,從宏觀上看,地質災害防治與土地資源開發、水資源開發、礦產資源開發、植被資源開發以及城鎮建設、交通建設等具有直接關系。因此,地質災害防治應該與這些活動有機地結合起來:一方面在這些活動中積極主動地進行相應地質災害的防治工作;另一方面地質災害的有效防治將促進這些活動的正常進行,二者取得相互促進的效果。另外,地質災害防治不僅是中央政府的責任,而且是一種廣泛的社會行為。因此,隨著國家改革開放的深入和市場經濟的發展,地方政府、企業以及個人在發展經濟活動中,為了免受災害損失,取得效益和利潤,就應該將所涉及的地質災害防治工作納入經濟活動之中,在市場經濟利益驅使下開展防治工作。
(五)防治工程最優化原則
地質災害防治工程一般需要比較巨大的投入。它所防治的對象是復雜的自然現象,所以地質災害防治工程既是復雜的技術工作,又是復雜的經濟工作。無論是哪個部門實施哪種防治工程都需要本著最優化原則審慎對待。最優化原則的核心就是實現科學性、可操作性與最小風險、最大效益的有機結合。
1.科學性
其科學性主要體現在:防治工程類型選擇要有充分依據,符合地質災害的減災特點或受災體的防護需要;防治工程設計要有針對性,符合國家有關標准和規范要求。
2.可操作性
其可操作性主要體現在:在目前技術水平條件下能順利實施;在人力、物力、財力方面有充分保障;現場環境沒有嚴重障礙。
3.最小風險
地質災害防治工程是在對災害評價基礎上實施的。由於對災害破壞損失認識的不徹底性,所以防治工程具有一定的風險。其主要表現在:防治工程不完全符合地質災害成災特點和受災體防護需要;設防標准不完全符合災害活動概率和成災規模,因而導致防治工程部分失效、完全失效或者超標准運行;防治工程不符合施工標准,達不到預期功能或達不到使用年限。基於這種性質,在設計、實施防治工程時,要力求將風險程度降到最低程度。
4.最大效益
其主要表現是以盡可能少的人力、物力、財力和時間投入,取得最大、最長效的經濟效益和社會效益、環境效益。