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關鍵詞:地質災害巖土工程 滑坡 崩塌 泥石流
當今世界,保護環境,尋求最佳地利用環境已成為各國的重要目標。我國災害種類多、災情嚴重、分布面積廣。近些年來,隨著我國國民經濟的快速發展,各種資源開發和工程建設活動等人類工程活動的力度也普遍增大,給我國本就十分脆弱的地質環境帶來了巨大的壓力,地質災害的頻度和規模有逐年增加的趨勢。
1巖土工程與地質災害的內涵
地質工程學,是研究與解決從規劃到竣工乃至工程運行后效的全過程的與地質有關的工程問題的科學。它把地質體乃至地質環境作為工程系統的組成部分來對待,這顯然符合大系統工程學的思想,它包含巖土工程和地質災害防治工程兩個方面,但以后者對其特點的反映更為深刻。巖土工程是指工程建設中涉及巖土體的開挖與加固;地質災害防治工程是對自然或人為作用產生的有害地質現象進行防范與防治。后者包含了更全面地對地質生態環境合理開發與管理的思想。
2我國地質災害的特征與危害
我國地理位置獨特,東鄰世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南處世界最大的環太平洋構造帶與特提斯構造帶交匯處,地質構造復雜,地球生態環境多變,加之,又是人口眾多的農業大國,經濟較落后,承災能力弱,所有這些疊加在一起,形成災害類型多、分布廣、頻度高、強度大、影響面寬、損失嚴重的格局,分述如下:
2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現象。
滑坡的誘因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的沖刷、浸泡;(4)河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;(5)開挖坡腳;(6)蓄水排水;(7)堆填加載;(8)劈山放炮,亂砍亂伐。
滑坡發生的規律:
下列地帶是滑坡的易發和多發地區:(1)江、河、湖(水庫)、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區,山區鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。(2)地質構造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。(3)易滑(坡)巖、土分布區。(4)暴雨多發區及異常的強降雨區。
2.2崩塌
陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象稱為崩塌。
崩塌的誘因:
(1)采掘礦產資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強烈振動。
2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。
泥石流的誘因:
(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾。
地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。
2.4地面變形
地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國發生地面沉降活動的城鎮有70多個,明顯成災的有30余個,最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區)。造成中國城鎮地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷發生的規律:
(1)巖溶強烈發育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶;(2)沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉折、破碎的地帶;(3)松散蓋層較薄且以砂石為主,其底部粘性土層缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上;(5)具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶;(6)巖溶地下水的排泄區;(7)巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動的地帶,或受排水影響強烈的降落漏斗中心及近側地段;(8)臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶;(9)巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。
2.5人為地質災害的危險性分析
人為活動加劇或加速地質災害的發生所帶來的危害性大大超過正常狀態下產生的地質災害所帶來的損失。如:礦產資源的開發以及鐵道、公路等各種工程建設的開挖,亦經常加劇地質災害的發生,如:土壤侵蝕、地面塌陷與沉降、滑坡、巖爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等災害。人工濫伐森林資源,也造成土壤侵蝕、滑坡和泥石流等災害,并導致洪災的加劇發生。人工爆破也會誘發巖溶塌陷、滑坡等災害的發生,還有可能引起連鎖性的巖溶塌陷。
人工誘發地質災害的特點如下:
一是誘發速度快。在自然地質演化及氣候變化過程中,巖體由相對穩定至不穩定的變化,經歷長時間過程。而人工因素誘發下,就大大地縮短了自然演化時間,加速巖土體的巖性變化,而導致突變災難的發生,并造成更大的損失。
二是誘發災害面廣。自然地質災害的發生,除了特大災害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素誘發下,其危害性就具有更大的影響面。例如由于生物資源―――森林的破壞,工程的大規模開挖,影響的是區域性環境惡化,誘發區域性旱澇災害,以至引發全球性荒漠化。人類活動產生的升溫效應,對氣候及地質災害誘發作用的影響也是全球性的。
三是災害損失巨大,除了地震之外,人工誘發的地質災害所造成的損失是嚴重的。隨著經濟建設的發展,人工誘發地質災害所造成的損失,仍會不斷增加,目前估計地質災害損失每年約500億元,而受到威脅的就是這些數據的數倍至數百倍。
3地質災害防治工程的主要施工技術標準及防治措施
3.1主要的施工技術標準總結
地質災害防治工程的最大特點是隱蔽性(如抗滑樁)、復雜性(如抗滑樁+錨拉+擋板+冠梁)和多樣性(防治滑坡可采用樁,亦可采用擋土墻),以地下工程施工為工藝特點,因此與地基與基礎工程和巖土工程具有十分相近或相同的工藝流程、施工工序和施工工法。涉及地質災害防治工程施工的技術規范和標準主要有:
(1)地質災害防治工程現行施工技術標準和規范,如《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0218-2006);
(2)各類工業與民用和市政工程建設項目的地基與基礎、深基坑、高切坡、地基處理、基礎病害工程防治等所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB50202-2002);
(3)各類水利水電工程的土石方、地基與基礎和巖土工程所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《水電水利工程預應力錨索施工規范》(DL/T5083-2004);
(4)各類交通建設中所涉及的邊坡、滑坡、危巖、塌陷和沉降等工程防治的相關技術標準和規范,如《公路隧道施工技術規范》)(JTJ042-94)。
3.2地質災害防治工程實踐
3.2.1做好防治工程設計
地質災害防治工程設計,必須根據崩塌、滑坡、不穩定斜坡的成因機制、運動模式、易發性及防治目標制定。
(1)根據致災的成因確定主要防治途徑;
(2)根據災害的易發程度、防治目標確定防治工程的強度和工程量。
3.2.2地質災害防治工程的主要工程措施
根據地質災害防治工程勘查設計現行行業規范,《三峽庫區地質災害防治工程質量檢驗評定標準》等技術標準及資料分析,國內防治地質災害的主要工程類型有:排(截)水工程、支(攔)擋工程、加固工程、護坡工程、減載與壓腳工程及搬遷和避讓等,設計分別采用了對應的防治工程措施,見下表1所示。
表1主要的地質災害類型及防治措施一覽表
5結束語
總之,巖土工程地質災害防治工程是一項長期的工作,任重而道遠。“十二五”期間的地質災害防治重點已經確定,對地質災害防治工作提出了新的要求,并將科技創新作為一項重點內容,相信隨著新技術、新方法、新材料在地質災害防治工程中應用,地質災害防治措施和施工技術必將邁向新的臺階。
5結束語
關鍵詞:地質礦產;災害類型;防止措施
近年來,我國地質災害頻發,尤其是地質礦產災害發生的次數相對較多,而地質礦產災害出現的最主要誘因就是人為因素。我國由于正處于發展的上升時期,對于地質礦產的需求量相對較多,所以我國的地質礦產開采力度相對較大,而在開采的過程中,并沒有采取有效的防治措施,從而使得地質礦產災害頻發,對人們的生命財產安全造成了極大的威脅。下面本文就針對地質礦產災害類型與防治措施進行具體的分析。
1 礦業開發與地質災害
在經濟高速發展的時期,其對于礦物質的需求量也會相應的提升,同時對于地質礦產的消耗量也會逐漸增加。礦產開發企業在這一時期可以得到更為快速的發展,同時,面臨的挑戰也相對較大。很多的中小礦產開發企業為了本身的技術水平并不高,而且管理力度不足,在地質礦產的開發過程中,沒有采取相應的防范措施,對開采的區域造成了極大的破壞,從而導致了地質礦產災害的頻發。另外,由于地質礦產開采的力度逐漸加大,導致了地質礦產儲量的急劇銳減,這就對生態環境造成了嚴重的破壞,各種潛在的危險和災害同時爆發出來,對人們的正常生活以及生命財產安全都帶來了極大的威脅,由于地質礦產災害的頻發,也使得社會的經濟發展不但不會進步,而且還會受到極大的阻礙,甚至會出現停滯的局面。
2 地質礦產災害類型
就災害發生的區域以及引發災害的誘因來分析,可以看出,地質礦產災害的類型多種多樣,其中最常見的地質礦產災害主要包括以下幾種:
2.1 巖土體變形災害
2.1.1 礦山地面和采空區塌陷地面塌陷主要發生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區,若保留礦柱不足,或因礦柱受損而失去支撐能力,就會造成地面塌陷。特別是那些礦體埋藏較淺,產狀較平緩的礦區,地面塌陷的現象更為常見。
2.1.2 采礦場邊坡失穩、滑坡與巖崩主要原因是不合理開采如采剝失調、邊坡角度過陡等造成,這種災害多發生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。
2.2 地下水位改變引起的災害
2.2.1 礦坑突水涌水這是最常見的礦山災害,突發性強、規模大,后果嚴重。生產過程中常因對礦坑涌水量估計不足,采掘過程中打穿老窿,貫穿透水斷層,導致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人員傷亡災難。
2.2.2 環境污染
環境污染是礦山災害的另一種重要形式。因采礦、選礦產生的“二廢”物質,由于未經有效處理就被排放到江河湖海中,造成環境污染公害事件。采礦還會造成水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水斷流等。
2.3 礦體內因引起的災害
2.3.1 礦坑火災
這種災害最常見于煤礦。由于通風不良,使瓦斯積聚發生爆炸,造成井下作業人員傷亡,礦井被毀;礦坑火災除見于煤礦外,也見于一些硫化礦床。因硫化物氧化生熱,在熱量聚積到一定程度時則發生自燃,引發礦山火災。
2.3.2 地熱
隨著開采深度加大,地熱危害不斷加劇。我國己有許多礦山開采深度達到800m以下,礦山因含硫量高,開采深度又大,地溫非常高。礦山地熱災害導致礦工勞動環境惡劣,嚴重影響了有關礦山的正常生產。
3 地質礦產災害防治措施
依據不同的地質礦產災害類型來進行分析,可以選用不同的防治措施,使得防治地質礦產災害的發生,從而保障人們的正常生活和生產財產的安全。而具體的地質礦產災害防治措施主要包括以下幾方面:
3.1 重點防治區防治措施
首先,要對邊坡的參數進行合理的設計,對邊坡開采進行全面的監督,為保障邊坡的穩固性,最好在邊坡上進行擋墻的設置,從而對邊坡進行加固處理,這樣可以有效的防止開采后地質出現變形的問題。而在開采后,地質已經出現了裂縫或者是變形的狀況,就需要安排專門的勘探人員對出現的問題進行具體的分析,從而采取有效的措施進行解決。
其次,對易發生災害的點進行合理的確認,在原有的災害點上要做好加固處理,對邊坡要做好防護處理,采取有效的預防工作,使得邊坡的防護效果可以得到最大限度的提升,盡可能對礦產的開采進行合理的控制,減少因為礦產開發而引發的災害問題,降低地質礦產災害復發的幾率,從而對人們的生命安全形成有效的保護。
再次,要對開采現場的棄渣進行嚴格的數量控制,依據地質礦產開采的實際情況,來對邊坡進行合理的設計,利用擋墻對邊坡起到加固作用,同時可以在邊坡上進行攔渣壩的設計,這樣可以有效的防止因為地質礦產開采的原因而造成泥石流災害的出現。另外,對于棄渣也可以進行回收利用,這樣可以減少對資源的浪費,提升資源的利用率,從而也可以降低棄渣對環境的影響,將棄渣應用到道路鋪設中,從而實現資源的合理配置和利用。
最后,就是要對坑道進行合理的開采,為保障坑道開采的效果,就要在坑道內部做好相應的支護處理,這樣可以防止因為開采的原因,而使得坑道出現坍塌的現象。同時,設置支護,也可以有效的防止地面裂縫的出現,使得地面的開裂情況得到有效的改善,保障人們的正常生活。
3.2 次重點防治區域防治措施
在對地質礦產進行開發的過程中,通常會產生大量的棄渣,這些棄渣會對周圍的環境造成嚴重的影響,另外,由于開采力度過大,會使得邊坡的穩定性下降,這樣就會使得邊坡出現失穩的情況,從而就會導致滑坡現象以及塌方問題的出現。而棄渣量的增多,也會使得土質變得松軟,而容易在受到雨水的沖刷后,出現水土流失的情況,因此,要對棄渣進行合理的利用,減少棄渣的產量,將棄渣合理的應用到公路鋪設中,沿途也可以采用棄渣進行鋪設,這樣能夠對土質形成保護,防止水土流失以及泥石流的出現。
3.3 地質環境恢復方案及措施
在地質礦產開發的區域,很容易出現水土流失以及植被破壞的現象,要想能夠有效的解決這種問題,就需要對礦產進行合理的規劃,依據規劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內,在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區。棄渣場經處理后再敷表土、植草種樹。
結束語
合理有效地利用資源、保護礦山環境、加強監測與信息化管理、防止礦山地質災害、實現礦業的可持續發展,是一個長期而重要的工作。
參考文獻
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關鍵詞:湟水北干;地質災害;危險性;評估;防治措施
評估區范圍為一期工程所屬的支渠及干斗渠,其中16條支渠總長270.77km,4條干斗渠總長25.37km。工程總體呈北西―南東向,分布于西寧盆地北緣與大坂山南坡之間。西段位于寶庫河左岸,中段為西寧盆地湟水河以北的低山丘陵區,東段屬大坂山南坡。途經大通縣、互助縣、樂都縣的大部分地區。項目區南有青藏鐵路,蘭州至西寧高公路,北部有青石咀至民和公路國道219線,渠首有國道227線經過,總干渠前段、中段有縣、鄉級公路相通,交通尚方便。
一、 地質災害危險性現狀評估
評估區內發育的地質災害類型有滑坡、崩塌、潛在不穩定斜坡、泥石流、黃土濕陷5種類型。
1.滑坡
滑坡是斜坡巖土體沿著慣通的剪切破壞面所發生的滑移現象。滑坡的機制是某一滑移面上剪應力超過了該面的抗剪強度所致。滑坡在評估區內分布廣、數量多、規模大、活動頻繁、對本工程危害也比較嚴重。
形成及誘發因素:斜坡的局部穩定性受破壞,在重力作用下,巖體或其他碎屑沿一個或多個破裂滑動面向下做整體滑動的過程與現象。
2.崩塌
崩塌是指陡峻山坡上巖塊、土體在重力作用下 ,發生突然的急劇的傾落運動。多發生在大于60°~70°的斜坡上。
形成及誘發因素:誘發崩塌的外界因素很多,主要有地震、融雪(雨)、地表沖刷、浸泡及不合理的人類活動。
3.潛在不穩定斜坡
評估區內潛在不穩定斜坡共36段,其中27段為黃土邊坡。發育于中、低山前緣地帶。黃土具有濕陷性,坡體前緣大多數地段因水流侵蝕形成陡坎。
形成及誘發因素:評估區內黃土結構不穩定、降雨侵蝕、坡腳季節性流水沖刷、坡腳開挖、坡體切割是誘發潛在不穩定斜坡的主要因素。
4.泥石流
斜坡上或溝谷中松散碎屑物質被暴雨或積雪、冰川消融水所飽和,在重力作用下,沿斜坡或溝谷流動的一種特殊洪流。特點是爆發突然,歷時短暫,來勢兇猛和巨大的破壞力。評估區內泥石流均發育于中、低起伏山區沖溝,形成、流通區均為黃土所覆蓋,規模均屬小-中型。
形成及誘發因素:評估區內地層巖性主要為第四系風積黃土及黃土狀土,丘陵地帶植被稀疏,水土流失嚴重,溝岸山坡坡度大,溝壁具有潛在松散物,遇強降雨則容易形成泥石流。
5. 黃土濕陷
濕陷性黃土是一種特殊性質的土,在一定的壓力下,下沉穩定后,受水浸濕,土結構迅速破壞,并產生顯著附加下沉。評估區內渠道沿線黃土及黃土狀土最大厚度超過40.0m。渠道沿線分布的黃土屬中壓縮、弱~強濕陷性土,部分有自重濕陷特征。
形成及誘發因素:區內黃土多屬馬蘭黃土及黃土狀土,成因以風積為主,次為坡積、洪積等的混合沉積,厚度5~50m,變化大,隨地形的起伏而異。該類土結構疏松,大孔隙、垂直節理發育,水穩性差。多蟲孔和植物根孔,在裂隙或孔壁上常見鈣質粉末或菌絲狀白色條紋存在。無水條件下強度高、穩定性好,一旦遇水則起膠結作用的鹽膜溶解、膠膜脹大,加之水膜楔入作用,黃土結構即迅速破壞,形成濕陷。
二、 地質災害危險性預測
1. 工程建設引發或加劇地質災害危險性預測
工程沿線地質災害較發育,有滑坡、崩塌、泥石流等,同時渠道沿線地層主要為濕陷性黃土,其工程地質性質不良,在渠道工程建設時勢必引發或加劇地質災害。
2.工程建設可能遭受地質災害危險性預測
工程施工過程中,可能遭受泥石流、滑坡、崩塌、潛在不穩定斜坡及黃土濕陷等地質災害破壞。經預測評估,渠道工程建設會引發地質災害,大規模土方的開挖,可能會引發邊坡的失穩,形成規模不等的滑坡、崩塌等災害。當布設在黃土或黃土與下伏紅層構成的斜坡上的明渠傍山開挖,要特別重視防滲,否則在水動力作用下會引發滑坡,渠水潰流而下后有可能引發溝谷中的泥石流災害,危及下游農田和村莊,其危害性大。渠道工程建設大量的棄土棄碴可能會引發或加劇泥石流災害。
三、防治措施
1.滑坡防治措施
滑坡的防治要貫徹“及早發現,預防為主;查明情況,綜合治理;力求根治,不留后患”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;②改善邊坡巖土體的力學強度。
2.崩塌的防治措施
實施治理工程,或進行小規模清除崩滑體后,開展定期或不定期監測,及時了解其發展態勢。我國防治崩塌的工程措施主要有:遮擋、攔截、支擋、護墻(坡)、鑲補溝縫、刷坡、削坡、排水。
3.潛在不穩定斜坡防治措施
對工程危害性小的,開展定期監測。對工程危害性大的,進行削坡或護坡處理,加強渠道防滲措施
4.泥石流防治措施
對遭受該泥石流災害的可能性大或危害大得地區,以渡槽跨越的方式避開該泥石流災害的影響為宜。同時建議對棄碴認真選址,對棄碴要進行攔接等加固設防,不能把沖溝當作垃圾排放場,防止棄碴成為泥石流的物源,保證溝道有良好的泄洪能力。
監測流域的降雨過程和降雨量(或接收當地天氣預報信息),根據經驗判斷降雨激發泥石流的可能性;監測溝岸滑坡活動情況和溝谷中松散土石堆積情況,分析滑坡堵河及引發潰決型泥石流的危險性。
1 礦業開發與地質災害
經濟的快速發展加快了對礦產資源的需求與消耗,這也為礦產開采企業帶來更大的發展機會。然而由于迅猛發展的中小型礦山疏于管理,加之小型礦山的開采方法和選礦工藝落后,大多無環保措施,加劇破壞礦區環境。開采環境明顯惡化,礦山地質災害問題日趨嚴重,潛在的致災隱患不斷增多,且隨時可能發展成災,造成人員傷亡、設備報廢、設施損毀甚至礦井關閉、資源浪費等嚴重后果。嚴重制約了社會經濟的可持續發展。
2 礦山地質災害的防治措施
根據不同礦山的地質條件和地形特點及礦山的開發利用方案,以及災點的分布特點劃分不同層次的防治區,以便采取相應的防治措施。一般分為重點防治區、次重點防治區和一般防治區。
2.1 一般防治區防治措施。區內無主要建筑物和工程項目建設,主要可能因地表巖體的破碎而造成水土流失。應嚴禁越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持。
2.2 次重點防治區防治措施。在進場公路、礦山生活區建設中,會形成大量的邊坡和一定數量的棄渣,可能形成邊坡失穩,造成滑坡和塌方;沿途不合理的棄渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流, 可能有滾石和飛石危害. 科學合理設計邊坡參數,并進行合理支護和加固,邊坡上方應設置排水溝,做好地表擋排水措施。 加強工地管理,合理堆放棄渣,嚴禁隨意棄渣;在險要地段建設攔擋滾石和飛石的設施,開采結束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復植被。
2.3 重點防治區防治措施。合理設計邊坡參數,加強邊坡監測,建議作擋墻穩固邊坡,開挖后如果出現開裂變形,建議做專門的工程地質勘察。對于原有的災害點,做好邊坡加固和預防工作,盡量消除因礦山開采而誘發災害復發的隱患。 渣場棄渣嚴格作好方量及邊坡坡度的設計,作好擋墻設計,設置攔渣壩,防止泥石流的產生。并充分、合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣(特別在公路沿線) 。 對于坑道開采,在坑道內一定要作好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂等而產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂。 作好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。
3 礦山地質災害的主要類型
礦山地質災害種類繁多,按成災與時間的關系,可分為突發性礦山地質災害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發性礦山地質災害(如采空區的地面變形、環境污染等)。但最常見的是以災害的空間分布和成因關系分類。
3.1 巖土體變形災害。礦山地面和采空區塌陷:地面塌陷主要發生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區,若保留礦柱不足,或因礦柱受損而失去支撐能力,就會造成地面塌陷。特別是那些礦體埋藏較淺,產狀較平緩的礦區(如煤礦),地面塌陷的現象更為常見。礦體埋藏相對較深的地下開采礦山,如果不能及時回填和崩落采空區,當其達到一定規模就會產生大面積塌陷。采礦場邊坡失穩、滑坡與巖崩:主要原因是不合理開采如采剝失調、邊坡角度過陡等造成,這種災害多發生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。坑內巖爆:坑內巖爆又稱礦山沖擊,這是因礦坑周邊和頂底板圍巖,在受到強大的地殼應力作用而被強烈壓縮,一旦因采掘挖空出現自由面,即有可能產生巖石地應力的驟然釋放,導致巖石大量破裂成碎塊,并向坑內大量噴射、爆散,給礦山帶來危害和災難。采礦誘發地震:因采礦活動而誘發的地震,震源淺、危害大,小震級的地震即可導致井下和地表的嚴重破環。場庫失穩:場庫失穩主要是由于尾礦壩潰決崩塌繼而形成泥石流造成的危害。尾礦壩崩壩事故常給礦區居民生命財產帶來巨大危害,同時也給環境造成巨大破壞和污染。
3.2 礦體內因引起的災害。瓦斯爆炸和礦坑火災:這種災害最常見于煤礦。由于通風不良,使瓦斯積聚發生爆炸,造成井下作業人員傷亡,礦井被毀;礦坑火災除見于煤礦外,也見于一些硫化礦床。因硫化物氧化生熱,在熱量聚積到一定程度時則發生自燃,引發礦山火災。礦山火災的危害極大,而且還嚴重損耗地下礦產資源,如有的煤礦在地下已燃燒上百年,其資源損耗量十分巨大,使當地氣候發生改變,農作物和樹木大量死亡,田地荒蕪,環境嚴重惡化。地熱:隨著開采深度加大,地熱危害不斷加劇。我國已有許多礦山開采深度達到800m以下,礦山因含硫量高,開采深度又大,地溫非常高。
關鍵詞:地質災害;防治;措施
1.地質災害常見的類型
地質災害就是指各種天然和人為的因素誘發的地質作用,對于人民的生命財產和國家的建設造成重大的影響。從地質環境地質體變化的速度的快慢來分,可以分成突發性的地質災害和緩變性的地質災害這樣兩種類型。突發性的地質災害,像崩塌、滑坡和泥石流以及地面出現塌陷和出現裂縫的情況,這也就是狹義的地質災害。緩慢性的地質災害,像水土流失、土地沙漠化等,又叫做環境地質災害。還有其他的分類方法,依據地質災害出現的區域的地理或者是地貌的特征,可以把地質災害分為山地地質災害,像崩塌、滑坡、泥石流等,還有一類是平原地質災害,像地面沉降等。
1.1滑坡
滑坡就是指在斜坡上的土體或者是巖體,因為受到水流的沖刷和地下水的活動,以及因為一些地震之類的人工進行切坡等因素,這些都會導致一些滑坡的出現。一些滑坡在發生之前是有預兆的。比如在滑坡的前沿會出現橫向以及縱向放射狀的裂縫,還會出現前沿的土體隆起的現象。還會有一些滑體的后沿裂縫出現急劇的增長,新的裂縫不斷的出現,一級出現滑體的快速下落的情況。四周的沿土體出現一些松弛的現象。這些可能出現小型的滑坡現象。還有一些滑帶沿土體因為摩擦錯動,從一些裂縫中冒出熱氣或者冷氣,還有些動植物都會出現異常的現象。
1.2崩塌
所謂的崩塌就是在陡峭斜坡上的巖體或者土體因為受到重力的作用,出現的突然脫離母體的現象。崩塌在發生之前也是有前兆的,可能出現一些小崩小塌,出現一些裂縫加大加深的情況,或者是出現一些新的裂縫。巖石出現崩塌之前,一般可以聽到摩擦聲和撕裂聲以及一些破碎聲,這些都是崩塌出現的前兆,還可能出現熱、水、氣等異常的情況,有些植物可能出現異常,家禽出現恐慌等,這些都是崩塌出現的預兆。
1.3泥石流
泥石流是指在一些山區溝谷或者是在一些山地的坡面上,因為出現了一些暴雨、冰雪融化出現大量的水流,導致大量的泥沙石塊在水流和地面之間流動出現一些土、水和氣的混合流。泥石流很多時候是隨著山洪一起發生的,它和一般的洪水的區別是它里面的泥沙石的含量最少是15%,最高的是80%左右。因此,它比洪水擁有更大的破壞力,泥石流的發生也是有前兆的,一些河溝的正常水流突然出現斷流或者是洪水突然增大,還伴隨著一些柴草和樹木。上游的山谷中可能出現一些轟鳴聲,可能出現輕微的震感,一些動物有異常的反應。
1.4地面坍塌
地面的塌陷就是指地表的巖石、土體在一些自然和人為因素的作用下,向下陷落的情況,并在地面形成塌陷坑的一種地質現象。這樣的災害沒有出現在人類的活動區的影響就不夠大,如果出現在人為的區域,就會形成一種地質災害。出現塌陷顯然是由一些因素導致的,一般可以將塌陷分為兩類,自然塌陷和人塌陷兩種。自然塌陷是地表的巖石和土體因為地震和降雨等原因,在自身重力的影響下出現,人為塌陷是在一些工程施工和開礦中出現的。地面的坍塌發生也是有前兆的。可能出現一些井和泉的位置突然上升,或者是地面出現一些換環狀的裂縫,地下可能出現響聲。
2.災害的防治措施
2.1水的綜合治理
首先,要做好的工作是截導地表水。在地面進行水溝的修建,地面的水在頂部實施攔截。對于截水溝的設置,需要依據實際的地質地貌等情況進行不同的劃分和設立有條件的做好把水排到現場之外的地方,不能及時進行排水,需要在地面做好淺水淺排。在地面修建截水溝是防止地面水對邊坡造成破壞的重要的保護屏障。
其次,需要疏排、截堵地下水。建造水平排水孔工程,改善邊坡穩定的狀況。還要做好疏干井。在有充足水源的地方,用潛水泵把水抽出來,從而降低水頭,減少水在邊坡體的滲流。還需要實施帷幕截流,在局部地下水豐富的地方,范圍不是很廣的地方實施注漿帷幕,對地下水進行有效的截流。
2.2支擋和灌漿工程
首先需要做好對抗滑擋墻工程的建設。尤其是在一些化滑坡的規模不大的地方,還有在出現滑坡征兆的地方,在下部修建一個夠起阻擋作用的剛性抗滑擋墻,對于滑體進行適當的支擋和加固;其次,建抗滑樁支擋工程。對于一些滑坡體較大的滑坡和變形體,在滑移段進行鋼軌抗滑樁或者是工字鋼混凝土抗滑樁,從而形成對滑移段的抗滑變形的能力;還需要建立錨桿加固工程。對于一些巖性軟硬度相間,以及在巖層陡傾倒轉而出現傾斜滑移的區段,運用錨桿進行加固,從而增加巖層疊層的總厚度,實現增加復合抗彎剛度的能力,減少出現滑移的情況;再次,進行液灌漿工程。運用氣壓和液壓,或者是運用電化學原理,把一些能夠啟動化學反應的固化的漿液,注入到滑移變形的巖體的裂縫的縫隙之中,從而實現對巖體的力學強度進行增加的目標,實現提高巖體的抗滑移變形的能力;還需要進行上部的減重工程施工。通過對上部的減重,實現對滑體外形的改變,從而實現對于下滑力的減少,讓滑體的中心向下部轉移,從而實現對于邊坡穩定性的改善;最后一方面是回填壓腳工程。把排廢物料排到滑體的下面,實現給下部的增載,依靠排棄物的自身的重量來抵抗滑移出現變形的情況,常常需要和上面的減重的工程進行聯合使用。
結束語
對于地質災害的防治,需要做好對于地質災害發生的原因以及發展的規律進行研究,實現良好的地質災害預測,還需要做好預報和進行合理的防治,從而實現防災減災科學技術的現代化,不斷增強對地質災害的準確預測和預報的能力,實現政府和專業隊伍共同努力,總體綜合防御的道路,才能達到防災減災的目的。
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關鍵詞:煤礦;地質災害;防治措施
中圖分類號:X752文獻標識碼: A
引言
隨著我國工業化進程的不斷加快,對能源的需求量日益增加,特別是占能源消費總量70%的煤礦,前幾年出現了供不應求的情況。在這樣一個大環境下,人們逐年增加了對煤礦的開采量,部分企業為了追求高額利潤,甚至進行了非法開采。這種肆意開采的情況,對我國的自然生態系統造成嚴重損害,致使一些地區出現了山體滑坡、地面沉降與塌陷以及泥石流等地質災害,嚴重威脅到了人民群眾生命財產的安全,同時也對我國的國民經濟造成嚴重損失
一、煤礦地質災害的成因和特征
1、煤礦地質災害的成因
煤礦地質災害發生的原因多種多樣,歸納總結后可以看出有如下幾個方面:其一、在煤礦的開采作業過程中,不嚴格按照規范制度進行開采,并且,在開采過程中并沒有開展災害預防工作。其二,在煤礦的開采作業中,單方面的追求利潤最大化和產量最大化,只重經濟效益,忽視科學安全的開采方法。其三,由于一些歷史遺留問題,在多年前,一些農民也加入到了煤礦開采的隊伍中,并留下了一定的災害隱患。其四,在煤礦的開采作業中,不科學的管理和不規范的開采,最終引起了地質災害的發生。
2、煤礦地質災害的特點
不可預見性是煤礦地質災害的特征之一,所以在處理礦山的關閉時,很容易就會留下災害隱患。其主要災害有地面沉降、地裂縫、地面坍塌等,更有可能引發山體開裂和滑坡等較為嚴重的災害。這一類災害往往不會很快發生,而會在礦山關閉后過了一段時間才顯現出來,如果這類災害發生,便會對當地居民造成巨大的傷害。除此之外,露天開采的煤礦在閉坑后同樣會引發諸如泥石流和滑坡等災害。尋其緣由,主要是因為露天開采過的煤礦在進行回填時,容易產生高度差,并且礦坑越深,越容易產生高度差,這便是釀成災害的罪魁禍首。
二、煤礦地質災害的類型
1、山體滑坡、崩塌
煤礦的大量開采,矸石的堆放破壞了坡體的原始應力平衡,這是引發山體滑坡、崩塌的重要原因。山體滑坡、崩塌在一些煤礦時有發生,由于山體被暴雨或者山洪的沖刷,致使煤礦煤矸石渣場攔堤被沖垮,山體及礦渣會沿著坡地向前推移,覆蓋山角的村落,一些房屋被土石壓垮,造成了巨大的經濟損失和人員傷亡。
2、地面沉降與塌陷
在煤礦開采之后經常發生的地質災害是地面沉降與塌陷。在煤礦開采的過程中,地下開采、施工破壞了采空區圍巖的初始應力場,使得采空區域的巖石發生破碎,甚至出現地表位移的現象。此外,對煤礦采空區進行不斷的擴展,大量進行地下水的抽排處理,使得采空區和地下水不得不重新進行分布,由于坡度逐漸加大,就會形成面積較大的降落漏斗,最后出現地表沉陷情況。因此,煤礦引發的地面沉降與塌陷地質災害使采掘工作更加復雜,加重了災害的深度,甚至引發一些糾紛問題。
3、煤與瓦斯突出
由于煤礦區的地質構造比較復雜,導致礦區內的瓦斯含量不同,在一般情況下,張性斷層是通過地表逐漸形成的,有助于瓦斯的排放,同時壓型斷裂具有很強的封閉性,不利于瓦斯進行有效的排放,但是卻能促使瓦斯在煤層內聚集。因此,瓦斯能夠在比較封閉的系統中進行儲氣,以吸附或者游離狀態賦存于煤層的縫隙當中,當地應力在作局部平衡調整時,破壞了儲氣封閉系統,使得里面所蓄積的氣體開始逐漸的向外釋放。在自然或者人為作用的某種情況下,可能會引發瓦斯爆炸、火災、人中毒等。
4、泥石流
煤礦礦山發生泥石流的危害是非常大的,一方面泥石流會危及到煤礦開采人員的安全,另一方面泥石流會危害煤礦礦山周圍的正常生產和生活的安全。由于一些煤礦礦山的地質環境差,礦山廢渣、尾礦的亂堆亂放,缺少了規范的管理,在汛期暴雨來臨時,很容易出現泥石流災害。
5、煤礦礦坑突水
煤礦礦坑突水現象常常發生,對煤礦的安全生產造成了一定影響。以煤礦山為主,發生的突水事故多數是由于對煤礦進行濫采亂挖造成的,給礦井帶來了嚴重的安全隱患。
三、煤礦地質災害的防治措施
1、擴大宣傳力度,提高員工的憂患意識
各地方政府、煤礦的上級主管部門必須要加強煤礦地質災害的宣傳力度,使廣大煤礦員工養成防災意識,即使災害真正出現在眼前,人們也有足夠的心理能力對其承受,宣傳的過程中還要注意到增強員工的自我保護能力。除此之外,煤礦的各級領導與廣大員工還需要對自己煤礦的特點有一個全位的把握,同時對各種防災方法、防災措施有一個細致的了解。對于一些災害頻發的地區,要組織專家進行“會診”,掌握災害發生的規律,提高對災害預測的準確程度。
2、合理規劃煤礦的開采,注意地質環境的保護
現行的《礦產資源法》、《環境保護法》已經對地質保護、環境保護有了明確的規定,人們在進行煤礦開采的過程中,必須注意保護地質環境,同時還要加強地質災害的防治力度,盡量降低地質災害的發生。在進行煤礦開采之前,相關部門必須要對開采地區進行科學、合理的分析、規劃,要避開人口稠密的地區,建筑物較為密集的地區,山體的穩定性不高的地區以及存在著生命工程設施的地區。除此以外,還要注意在開采地設置保安煤柱。
3、努力恢復煤礦的生態環境
現階段,我國的生態環境由于存在大量的礦山廢棄而遭受的巨大的破壞,面對這樣的一個現實,我國展開了對地質災害的特征與防治的研究,并且找到了一些切實可行的措施,雖然起到了一定的效用,但僅限于對煤礦的安全生產進行了保障,對生態環境的恢復還欠考慮。為了恢復煤礦生態系統,我們可以從恢復生態系統的功能、技能方面入手,建立微生物群落、植物群落以及動物群落,最終實現生態環境的全面恢復。
4、查明活動構造,努力做好減災、防災工作
查明活動構造是做好減災、防災工作的重要基礎,同時各個種類的地質災害都是以活動構造為地質背景的,而人類進行采礦過程中,會加速活動構造的進行,進而使致災速度加快,最終使致災程度更加嚴重。因此,必須要查明煤礦區域之內的構造運動的性質、特征以及活動規律,根據這些規律合理安排采礦的規劃,同時做好災害的預測工作,制定防治方案,努力做好減災、防災工作。
5、積極構建通風系統,降低瓦斯爆炸事故的發生
目前,無論是國有、集體煤礦企業,還是私人企業,都必須要執行遵守《煤礦安全規程》的相關規定,實行機械通風、上行通風、分區通風,同時逐步健全瓦斯檢查的相關制度,完善安全監控系統,及時對超限的、積存的瓦斯礦井進行處理,絕對禁止攜帶香煙、打火工具下井,在瓦斯礦井中必須要選擇安全性強、防爆性強以及礦用安全火花型的儀器設備,在放炮之前,必須要對礦井的瓦斯含量進行檢測。
結束語
綜上所述,煤礦地質災害發生具有著偶然性,同時,煤礦地質條件也是復雜的,由煤礦開采引發的地質災害還會造成社會經濟損失。因此,需采取科學有效的方法開采煤炭資源,合理的利用資源、保護我們身邊的生態環境,根據煤礦地質災害的實際情況,采取合理的措施防止煤礦地質災害的發生,這有利于煤炭行業健康發展,有利于人們正常的生產生活,有利于社會穩定,不僅避免了煤礦地質災害范圍的擴大,而且對煤礦業和社會經濟的可持續發展有著重要作用。
參考文獻
[1]沈德仁.關于煤礦地質災害,防治措施迫在眉睫[J].科技與企業,2012,(4).
關鍵詞:牙克石市 山洪災害 防治措施
中圖分類號:X4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(b)-0113-01
牙克石市位于呼倫貝爾市中部,東經120°28′~122°29′,北緯47°39′~50°52′,市域沿大興安嶺主脈南北分布,市境南北長352 km,東西寬147 km,全市總面積27590 km2。牙克石市地處亞寒帶山區,境內山巒起伏,溝壑縱橫,海拔600 m以上。年平均氣溫-2.6 ℃,多年平均降雨量385.8 mm,牙克石市現轄11個鎮(辦、便民服務中心),7個街道辦事處,全市總人口37.5萬人。
牙克石市共有大小河流85條,分屬嫩江、額爾古納河兩大水系。市境內較大河流有四條,其中:額爾古納河水系有海拉爾河、圖里河;嫩江水系有雅魯河、綽爾河。牙克石市多年平均水資源總量426827萬m3,其中:多年平均地表水資源量425273萬m3,多年平均地下水資源補給量60417萬m3,重復計算量58863萬m3。地下水可利用量12620萬m3。由于我市降雨量時空分布不均勻,汛期降雨比較集中,常常發生山洪。
1 山洪災害類型、原因及特點
1.1 類型
(1)由突發暴雨引發的溪河洪水猛漲,造成山洪災害。
(2)鎮區附近荒山荒坡由于植被遭到破壞,水土流失嚴重引發坡洪、泥石流災害。
(3)由于春季融雪導致溪河溝發生融雪性突發水災(桃花汛)。
(4)由于降雨導致陡坡崩塌。
1.2 原因
(1)地形地貌因素。山洪災害易發地區地形往往是山高、陡坡、谷深,切割深度大,侵蝕溝谷發育,其地質大部分是滲透強度不大的土壤,有利于強降雨后地表徑流迅速匯集,一遇到較強的地表沖擊時,從而形成山洪災害。
(2)氣象水文因素。誘發山洪災害的氣象因素主要有強降雨和氣溫顯著升高。當遇有強降雨后,降雨迅速匯集成地表徑流而引發的溪河洪水猛漲,造成山洪災害。春季融雪導致溪河溝發生融雪性突發水災。
(3)人類活動因素。山丘地區過度開發土地,陡坡開荒,工程建設對山體造成破壞,改變地形、地貌,破壞天然植被,亂砍濫伐森林,造成水土流失嚴重,引發坡洪、泥石流災害。
1.3 特點
(1)突發性強,預測預報難度大。由于暴雨發生的不確定性導致發生降雨或融水歷時短,短時間內即可形成災害。
(2)災害搶險救災難度大,由于突發性強,對于組織搶險的應急反應能力提出了很高的要求。由于各種因素的復雜性,組織搶險進行人員撤離、財產轉移等工作的難度很大。
(3)災害發生具有區域性,相對集中的特點。洪災相對集中,山洪災害易發區域相對固定。
(4)災害發生具有季節性,多發生在6月下旬至7月下旬。
2 山洪災害防治的重要性
我市是山洪災害多發區之一。汛期集中強降雨,突發性山洪時有發生,常常造成人員傷亡、房屋田地被毀、交通通信中斷等危害,嚴重影響了我市的經濟增長、妨礙了人民的正常生產生活。隨著山區經濟日益發展,人類需求的不斷增強,解決好山洪災害問題已刻不容緩。
3 山洪災害防治措施
牙克石市防災工程措施主要有堤防、排洪溝、坡面水土保持治理工程三類。這三類工程措施中城鎮堤防100.746 km,其中防御標準以下的堤防有59.52 km。不達標準的排洪溝有37 km以及少量坡面水土保持工程。
山洪災害防治要想依靠工程措施達到防御山洪是非常困難的,只有將工程措施與非工程措施結合起來,充分發揮非工程措施的作用,才能真正達到防御山洪的目的。
牙克石市2012年山洪災害防治非工程措施項目實施,總投資600萬元。工程主要建設內容為:簡易監測雨量站7個、自動監測雨量站30個、自動土壤墑情監測站4個、自動監測水位站3個、無線預警廣播36個、監測預警平臺1個。
4 建議
4.1 編制山洪災害預案
防災預案是防御山洪災害實施指揮決策、調度和搶險救災的依據,是基層組織和人民群眾防災、救災各項工作的行動指南。分別編制全市、防治區所屬鄉鎮和防治村的山洪災害防御預案。明確各級山洪災害防御部門職責及責任人員,確定轉移安置路線,擬定搶險救災、災后重建等各項措施。
4.2 做好宣傳培訓演練
(1)宣傳。利用會議、廣播、電視、報紙、宣傳欄、宣傳冊、掛圖、光碟及發放明白卡等方式宣傳山洪災害防御知識,做到進村、入戶、到人,不斷提高人們主動防范、依法防災的自覺性,增強人們的自救意識和自救能力。
(2)培訓。對旗、鄉(鎮)山洪災害防御指揮部人員、責任人、監測人員、預警人員、片區負責人進行山洪災害專業知識培訓,明確各自職責,確保指揮系統正常、有效運轉。對山洪災害監測預警系統技術及運行維護進行培訓,保障系統有效運行。
(3)演練。在山洪災害的嚴重的流域和村屯,每年汛前結合山洪災害防御修編預案,及時組織開展一次山洪災害避災演練,使每位組織者、每位群眾都能夠非常清楚地知道怎樣避險撤離,清楚轉移路線,安置地點,哪是安全區、哪是危險區,即使在電力、通訊等中斷的情況下不亂陣腳,安全轉移。
4.3 做好監測預警工作
山洪災害預警系統以水雨情信息監測系統為數據基礎,以預報決策系統為依托,提前預知山洪災害發生的可能性,最終實現及時下發預警信息,根據預警信息危急程度及山洪可能危害范圍的不同,通過適宜的預警程序和方式,將預警信息及時、準確地傳送到山洪可能危及區域,使接收預警區域人員根據山洪災害防御預案,及時采取預防措施,最大限度地減少人員傷亡。
參考文獻
關鍵詞:巖土工程;地質災害;防治措施
1、巖土工程與地質災害的內涵
自20世紀80年代末,90年代初,我國產生了一個新的學科——地質工程學。地質工程學,是研究與解決從規劃到竣工乃至工程運行后效的全過程的與地質有關的工程問題的科學。它把地質體乃至地質環境作為工程系統的組成部分來對待,這顯然符合大系統工程學的思想,它包含巖土工程和地質災害防治工程兩個方面,但以后者對其特點的反映更為深刻。巖土工程是指工程建設中涉及巖土體的開挖與加固;地質災害防治工程是對自然或人為作用產生的有害地質現象進行防范與防治。后者包含了更全面地對地質生態環境合理開發與管理的思想。
地質災害是指由于自然因素或者人為活動引發的危害人民生命財產安全或使人類賴以生存和發展的環境、資源發生嚴重破壞的地質現象。《地質災害防治條例》規定,地質災害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災害。
在我國,大多數地質災害現象都是人為因素引發的,據有關資料統計,近年來我國每年因地質災害造成的經濟損失約占各種自然災害的1/4至1/5,因此,減少或制止破壞生態環境行為、及時采取地質災害預防和防治措施,是我國當前減少損失的首要途徑。
2、我國地質災害的特征與危害
由于我國地理位置獨特,地質構造復雜,地球生態環境多變,加之人口眾多的農業大國,經濟較落后,承災能力弱,所有這些疊加在一起,形成災害類型多、分布廣、頻度高、強度大、影響面寬、損失嚴重的格局。
據資料統計分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等種類的地質災害在我國十分發育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范圍約占國土面積的50%,其中以西南、西北地區最為嚴重。
地質災害可分兩大類:第一類主要是由自然因素引起的地質環境問題,又稱第一環境問題,屬自然地質災害;這些災害不以人類歷史的發展為轉移;第二類主要是由人為活動引發的地質災害,稱第二環境問題,屬人為地質災害。這些災害常隨社會經濟的發展而日益增加,據地質災害成因分析,全國50%以上的地質災害發生的主要原因是人類行為,尤其是人類不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1 滑坡
滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現象。
滑坡的誘因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的沖刷、浸泡;(4)河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;(5)開挖坡腳;(6)蓄水排水;(7)堆填加載;(8)劈山放炮,亂砍亂伐。
滑坡發生的規律:
下列地帶是滑坡的易發和多發地區:(1)江、河、湖(水庫)、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區,山區鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。(2)地質構造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。(3)易滑(坡)巖、土分布區。(4)暴雨多發區及異常的強降雨區。
2.2 崩塌
陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象稱為崩塌。
崩塌的誘因:
(1)采掘礦產資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強烈振動。
2.3 泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。
泥石流的誘因:
(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾。
地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。
2.4 地面變形
地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國發生地面沉降活動的城鎮有70多個,明顯成災的有30余個,最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區)。造成中國城鎮地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷發生的規律:
(1)巖溶強烈發育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶;(2)沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉折、破碎的地帶;(3)松散蓋層較薄且以砂石為主,其底部粘性土層缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上;(5)具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶;(6)巖溶地下水的排泄區;(7)巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動的地帶,或受排水影響強烈的降落漏斗中心及近側地段;(8)臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶;(9)巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。
2.5 人為地質災害的危險性分析
人為活動加劇或加速地質災害的發生所帶來的危害性大大超過正常狀態下產生的地質災害所帶來的損失。如:礦產資源的開發以及鐵道、公路等各種工程建設的開挖,亦經常加劇地質災害的發生,如:土壤侵蝕、地面塌陷與沉降、滑坡、巖爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等災害。人工濫伐森林資源,也造成土壤侵蝕、滑坡和泥石流等災害,并導致洪災的加劇發生。人工爆破也會誘發巖溶塌陷、滑坡等災害的發生,還有可能引起連鎖性的巖溶塌陷。
人工誘發地質災害的特點如下:
一是誘發速度快。在自然地質演化及氣候變化過程中,巖體由相對穩定至不穩定的變化,經歷長時間過程。而人工因素誘發下,就大大地縮短了自然演化時間,加速巖土體的巖性變化,而導致突變災難的發生,并造成更大的損失。
二是誘發災害面廣。自然地質災害的發生,除了特大災害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素誘發下,其危害性就具有更大的影響面。例如由于生物資源———森林的破壞,工程的大規模開挖,影響的是區域性環境惡化,誘發區域性旱澇災害,以至引發全球性荒漠化。人類活動產生的升溫效應,對氣候及地質災害誘發作用的影響也是全球性的。
三是災害損失巨大,除了地震之外,人工誘發的地質災害所造成的損失是嚴重的。隨著經濟建設的發展,人工誘發地質災害所造成的損失,仍會不斷增加,目前估計地質災害損失每年約500億元,而受到威脅的就是這些數據的數倍至數百倍。1998年洪災損失2000多億元,死亡1432人,其中不少損失是通過地質災害而產生的。
3、地質災害防治工程的主要施工技術標準及防治措施
3.1 主要的施工技術標準總結
地質災害防治工程的最大特點是隱蔽性(如抗滑樁)、復雜性(如抗滑樁+錨拉+擋板+冠梁)和多樣性(防治滑坡可采用樁,亦可采用擋土墻),以地下工程施工為工藝特點,因此與地基與基礎工程和巖土工程具有十分相近或相同的工藝流程、施工工序和施工工法。涉及地質災害防治工程施工的技術規范和標準主要有:
(1)地質災害防治工程現行施工技術標準和規范,如《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0218-2006);
(2)各類工業與民用和市政工程建設項目的地基與基礎、深基坑、高切坡、地基處理、基礎病害工程防治等所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB50202-2002);
(3)各類水利水電工程的土石方、地基與基礎和巖土工程所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《水電水利工程預應力錨索施工規范》(DL/T5083-2004);
(4)各類交通建設中所涉及的邊坡、滑坡、危巖、塌陷和沉降等工程防治的相關技術標準和規范,如《公路隧道施工技術規范》)(JTJ042-94)。
3.2 地質災害防治工程防治措施
3.2.1 做好防治工程設計
地質災害防治工程設計,必須根據崩塌、滑坡、不穩定斜坡的成因機制、運動模式、易發性及防治目標制定。
(1)根據致災的成因確定主要防治途徑;
(2)根據災害的易發程度、防治目標確定防治工程的強度和工程量。
3.2.2 地質災害防治工程的主要工程措施
根據地質災害防治工程勘查設計現行行業規范,《三峽庫區地質災害防治工程質量檢驗評定標準》等技術標準及資料分析,國內防治地質災害的主要工程類型有:排(截)水工程、支(攔)擋工程、加固工程、護坡工程、減載與壓腳工程及搬遷和避讓等。
3.2.3 地質災害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地質災害的重要組成部分,工程防治措施的適用條件及方式:大多數房后切坡造成的小型土質滑坡,選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方減載護坡等工程措施較為適應;對于中型以上滑坡,應根據工程地質勘察資料選擇工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植樹造林,種草護坡及合理耕牧。它具有應用范圍廣、投資省,能促進生態平衡,改善自然環境條件,防治作用持續時間長的特點,需較長時間才能發揮其效益。
根據調查區地質災害特點和自然經濟條件,泥石流區,地面塌陷區及水土流失區應采取封山育林,退耕還林等防治措施,減少地質災害的發生和經濟損失。
(3)避讓措施
①雨天避讓措施。對災害隱患點和變形斜坡,采取雨天臨時避讓措施,各鎮在防災預案的基礎上編制安全轉移預案,雨天對受威脅戶一一作轉移地點安排。應根據就近原則、轉移地(接受戶)不受地質災害或其它災害威脅的原則進行操作。
②搬遷避讓措施。對一些危險性大、危害性嚴重的地質災害,防治費用超過搬遷費用或再建房仍然受地質災害威脅的,采用搬遷避讓措施。調查區需搬遷避讓或已搬遷的災點。
4、結語
巖土工程地質災害防治工程是一項長期的工作,任重而道遠。隨著新技術、新方法、新材料在地質災害防治工程中應用,地質災害防治措施和施工技術必將邁向新的臺階。
參考文獻
[1]地質工程勘察、檢驗監測及設計施工與災害防治技術實用手冊.中國知識出版社.2007-11
[2]胡茂焱.地質災害與防治技術.中國地質大學出版社.2005-9
(廣西壯族自治區地質環境監測總站,廣西 桂林 541000)
【摘要】地質災害一直都是地質研究的重點問題之一,它不僅涉及到人類的生命、財產安全,同時對于自然環境而言同樣重要,例如過度開采等人為活動,會導致滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、塌陷等現象。本文重點論述了滑坡、 崩塌、泥石流、 地面沉降與塌陷幾種主要地質災害的影響因素和防治措施。
關鍵詞 地質災害;防治措施;環境地質
0引言
隨著世界人口密度的增大,土地的過度使用,植物的大量破壞等,各種自然災害頻發。特別是隨著城市發展建設,人造工程越來越多和工程規模的日益增大會對自然環境的改造和影響也越來越大, 如邊坡的變陡會造成山體滑坡、 崩塌和泥石流的發生, 過度開采地下水和礦藏會造成地面沉降、 地裂縫和塌陷等。
1)地形因素
隨著世界人口密度的增大,土地的過度使用,植物的大量破壞等,各種自然災害頻發。,我國地形以西高東低,地形分為三大臺階,東部、西部、青藏高原三個方向為三大臺階,東部臺階多為平原地區,沉降是常見的災害,上海、寧波等東部城市,沉降都有不程度的出現。而第二臺階西部地區主要是以山劃分,從大興安嶺到雪峰山為界,這里比較容易發生滑坡、泥石流,而第三臺階的青藏高原則是滑坡的高發地,泥石流也是頻繁發生。
2)地質因素主要包括地質構造和巖性兩個方面
斷層與節理發育地帶, 容易形成滑坡, 這是因為斷層與節理使完整的巖體破碎, 使巖體強度降低。再加上節理面、斷層面、層理面通過各種運動之后,很容易產生滑動面或者是切割面,在這種情況下,山體滑動,或者推移,山體滑坡成為必然,再加上自然天氣的破壞,例如暴雨,滑坡加劇泥石流就會出現。
3)氣象因素
隨著地質災害頻繁發生,我國對于地質災害也越來越重視,專門在中央電視臺綜合頻道把天氣和地質災害的預報同時進行,這樣的預報方式被稱之為“地質災害氣象等級預報”,足見兩者之間的關系十分密切。通常來說,地質災害隱患點多為地形及地質極易產生地質災害的地方。特別是在惡劣的自然天氣面前,地質災害發生越來越多。
4)人類工程活動對地質災害影響
隨著國民經濟的飛速發展,各類人為的工程項目越來越多,例如、公路、橋梁、房屋等等不僅占據了大量的空間,同時也破壞了植被。大自然的平衡也在不自覺的情況下受到破壞,從而各種山體滑坡,泥石流,水土流失等現象頻繁發生,這些的主因完全是因為人為工程過多而造成的。
當然,植被本身也是造成地質災害的原因之一,當植被處于茂盛時期,根頸與泥土緊密結合,泥石流等現象很少會發生,一旦植被被破壞那么泥土本身稀松,泥石流就有可能會發生,為此,為了減少地質災害,對于植被的研究也應該引起重視。
1主要地質災害及其防治措施
地質災害不僅危害到國家的財產安全,同時也是危害人民生命財產安全的致命災害,為此,對于地質災害問題,不僅要加以重視,同時更應該做到提前預防,出現災害要及時治理,從而減少災害對人民生活帶來諸多不便。
1.1滑坡
1.1.1影響斜坡穩定性的因素
影響斜坡穩定性的因素十分復雜, 但可分為兩大類: 一類為主導因素, 是長期起作用的因素, 其中有巖土體類型和性質, 地質構造和巖土體結構、 分化作用、 地下水活動等。另一類為觸發因素, 是臨時起作用的因素, 如地震、 洪水、 暴雨、 人類工程活動等。
1.1.2滑坡的防治措施
1)支檔工程:它是防治滑坡最主要的一種工程措施, 它可以改善斜坡的力學平衡條件, 以達到抵抗其變形破壞的目的。常用的措施有錨固、 擋墻、 抗滑樁和支撐等。
2)排水:地表水和地下水豐富的時期,特別容易滲到坡體,當滲到滑動面時,抗滑力大幅下降,滑坡也會隨之出現,在坡頂開挖排水溝, 特別是在斜坡變形區四周開挖排水溝, 攔截地表水入滲, 排水溝應用片石或混凝土砌置。其它排水措施還有地下廊道等。
3)削減及反壓:減載主要是將較陡的邊坡變緩或將滑坡體后緣的巖土體削去一部分, 以達到減少下滑力的目的, 反壓是將削減下來的巖土體堆積在坡腳阻滑部位, 減載與反壓往往配合運用, 使之既降低下滑力, 又增加阻滑力的良好效果。
1.2崩塌
崩塌現象主要是因為巖土體拉裂面被破壞,從而與母體分離而產生位移、墜落等。造成崩塌的原因:地形是造成崩塌的主因,存在高陡臨空面的斜坡易產生崩塌地質災害。地形切割越強烈,崩塌現象越頻繁。風化是造成崩塌的第二大主因,風化會造成裂隙加大,對于崩塌起助推作用。當然,崩塌同時也因為水壓、采礦、暴雨等自然災害及人為破壞而引起崩塌現象。
崩塌是一種毫無預警的自然地質災害現象,為了更好的解決崩塌問題,不僅需要考察好地形地貌,產生的原因,以及受到破壞的范圍等,同時對于地質測繪這樣的工作是必不可少的。為了減少危害以及人民人身財產的安全,還是需要建立標知,讓百姓避開,或者直接搬遷等辦法。如果不具備搬遷條件,需要及時治理,進行相關植被的種植,以及坡底的加固。
1.3泥石流
泥石流是山區汛期常見的一種嚴重的水土流失(泥沙失穩搬運) 現象。它是泥沙在水動力作用下失穩后, 集中輸移的自然演變過程之一, 具有嚴重的災害性。
1.3.1泥石流形成條件
①地形條件:陡峭的山岳是泥石流高發區,在特殊的地形條件之下,既是形成泥石流的主因,也是泥石流活動場所,泥石流是沿著坡降大的溝谷進行活動,每一個泥石流都會自成流域。流域可以分為形成區、流通區和堆積區三大區域。
②地質條件:泥石流的物質條件主要是由地質條件所決定的,當所處的地質構造相對繁雜,巖土松軟、風化嚴峻,植被被破壞或者護理不佳,很容易就會在山坡處,或者溝谷之內堆積大量的碎狀物質,這一些物質其實也是泥石流的一個隱患。
③氣象水文條件:泥石流的形成必須有強烈的地表徑流作為動力條件。泥石流的地表徑流來源于暴雨,高山冰雪強烈融化和水體潰決等,氣象水文因素是激發泥石流發生的決定性因素。
1.3.2泥石流的防治辦法
①防治泥石流的生物措施:生物措施其實就是把原有的地質進行修復,讓地質回歸最初的形態,其中包括植被的培育,地貌的維護,特別是對于出現過崩塌的地段,或者有可能出現這種情況的地段嚴禁耕作。
②防治泥石流的工程措施:攔擋、蓄水、引水工程都是預防及治理泥石流的工程措施,壩體的建筑需要在流通區域進行建造,不僅起到加固坡體同時還具有攔擋泥石流的效果。為了起到更好的攔擋作用,壩體內還應該有排水孔,并且分布要合理科學,同時為了更好的阻攔泥石流的沖擊力,可以進行分級壩體的建設,這樣可以通過一級一級的分化泥石流的沖擊力,所造成的危害也會減少。同時還應該建設蓄水庫,截水溝、引水渠等引水工程,這些工程不僅可以分化洪水的水量,同時也可以削減洪水的沖擊力以及有效控制泥石流產生的暴發力。
2結語
近年來,地質災害一直都是危害人民生命財產(下轉第363頁)(上接第324頁)安全的一大主因。而產生地質災害的原因眾多,自然氣候也是其中之一,以及人類工程活動等等各方面都有關聯,同時也與地質條件有關。為此,減少地質災害的發生成為本文章的關鍵性問題。
參考文獻
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