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[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-325-1
0引言
中国是世界煤炭生产和消费大国。但是煤炭这种资源属于不可再生能源,如果只注重经济效益,而忽视了生产过程中存在的安全问题及环境问题的话,加上煤矿地质灾害具有群发性、衍生性、区域性、滞后性等特点,导致煤炭开采过程中发生一些地质灾害,对人们的生命财产安全造成极大的威胁。因此我们必须先了解其特征,这样才能做到有效预防。
1诱发煤矿地质灾害的因素
诱发煤矿地质灾害的因素多种多样,它不像水利水电工程建设那样,可以根据地质情况针对灾害可能多发地段,采取避让原则进行事前预防,在大多数情况下不得不在明知条件不好的情况下进行煤矿开采工作,所以易于产生并加剧煤矿地质灾害。
1.1地面塌陷
地面塌陷是煤矿开采后经常出现的一种地质灾害。煤矿在开采过程中,由于破坏了矿体周围的原始应力,使应力重新分配,以达到新的平衡,在这个过程中,岩层和地表产生连续的移动、变形及开裂等现象。
1.2滑坡
煤矿开采产生的矸石堆积于地表,破坏了斜坡的原始平衡,以致产生滑坡、崩塌灾害。
资料显示,我国发生滑坡、崩塌等灾害每年接近3万起,平均每年近800人因灾害失去生命,造成直接经济损失超过40亿元人民币。
1.3矿井突水
矿井突水在煤矿生产过程中也较为常见,它直接影响煤矿的生产、效益和安全,具有来势凶猛、瞬间涌水量大、造成损失严重等特点,也成为目前煤矿安全生产的重大灾害之一。
例如:“1・30朱仙庄煤矿突水事件”由于淮北矿业集团及朱仙庄煤矿对水害预防的复杂性认识不足,导致该事故造成7人死亡,7人受伤,直接经济损失1253.34万元;早在1984年开滦范各庄煤矿发生特大型“突水”淹井事故,最大水量高达12318m3/h,直接经济损失高达5亿元以上。
2煤矿地质灾害的预防措施
2.1提高认识,着力抓好煤矿安全生产工作
各级都要从思想上重视煤矿安全生产,要从维护人民群众的根本利益及国家改革发展的大局出发,坚持以人为本,正确处理安全、生产、效益的关系;落实主体责任,改进煤矿安全生产工作,坚持“安全第一,预防为主”的方针,建立安全生产的长效机制。
2.2开展矿区地质情况调查
矿区地质情况是发生各类地质灾害的地质背景,由于开采活动导致灾害加速,导致灾害程度增加。
所以要充分调查矿区内地形地貌、构造特点,了解地质灾害点的分布规律并采取措施,最大限度防患于未然,减少地质灾害的发生。
2.3滑坡、地面塌陷地质灾害的预防措施
滑坡、地面塌陷地质灾害是煤矿重要的地质灾害之一,不容忽视。
因此,针对可能发生的滑坡地质灾害,我们可以构建抗滑工程,利用挡墙、抗滑桩等措施进行预防;同时也要注意排水工程的建设,由于水是形成滑坡及崩塌的重要作用因素,在进行地表排水时,主要以拦截和旁引为主,用截、排水沟将地表水引入天然沟谷。
此外,还要加强地表监测,做好矿区内一些不稳定斜坡的动态监测工作,建立并完善监测制度,切实做好滑坡的预测预报工作,减少滑坡带来的损失。
地面塌陷地质灾害的预防可以说是一项极为复杂的系统工程,一种人为的地质灾害,所涉及的因素很多。所以我们要因地制宜,根据矿区实际情况,制定合理的开采方案和防治方案,通过加强预测预报、采用先进的采煤技术、开展预防地质灾害知识的培训及矿区环境综合治理等,来预防地面塌陷地质灾害的发生。
2.4矿井突水的预防措施
矿井水的主要补给来源是大气降水,必须查清矿区及附近地表水的汇水、渗漏、疏水情况,掌握当地历年的降雨量对矿井充水的影响。
当井口附近或塌陷区内的地表水可能渗入井下时,必须采取措施填堵裂缝和陷坑,以减少地表水渗入井下。
在矿井边界必须留设防隔水煤柱;巷道靠近断层时,要加强观测,坚持“超前探水、边探边掘”,在断层两侧留足断层隔水煤柱;开采到钻孔附近时,应制订预防钻孔通水的措施。
3结束语
煤炭资源对我国经济发展有着非常重要的作用,煤矿在开采过程中,会产生众多类型的地质灾害,对人民群众的生命财产安全造成极大的威胁。
所以,我们要加强对煤矿地质灾害的预防,在制定预防措施时,应遵循经济合理的原则,做到预防与治理相结合,制定一套完善的、科学的制度,采用先进的开采技术是必不可少的。
参考文献
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中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(c)-0043-02
随着土地资源日趋紧张,大城市开发利用地下空间已成为必然趋势,地下车库、地下商城、地下通道、地下铁路、各种地下设施将会越来越多,地基处理问题也会非常突出,处理不当容易产生地质环境问题,引发突发性的地质灾害。2004年3月1日起施行的《地质灾害防治条例》明确指出,地质灾害是指自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。地质灾害防治工作,应当坚持预防为主、避让与治理相结合和全面规划、突出重点的原则。因工程建设等人为活动引发的地质灾害的治理费用,按照谁引发、谁治理的原则由责任单位承担。
1 特殊地质构造列举
我国地域辽阔,从东到西距离约5200 km,从南到北约5500 km;最高的高原是青藏高原,平均海拔4000多米;最低的盆地是新疆东部天山脚下的吐鲁番盆地,面积约5万平方公里,其中低于海平面的陆地和水面就有4050平方公里,位于“盆底”的艾丁湖,湖面低于海平面154 m。在全国约960万平方公里的陆地面积中,山地占33%,高原26%,盆地19%,平原12%,丘陵10%。地理位置的差异不但造成气候变化悬殊,而且地质构造千差万别,因此,在地下工程建设遇到地质问题时,要具体问题具体分析,制定出切实可行的解决方案,稍有不慎可能导致严重后果。
例如,上海市地处长江三角洲东缘,系江、河、湖、海动力作用条件下形成的堆积平原,上海地下空间的开发利用,主要集中在地表以下50 m的范围内,该区段内地层主要是软弱的黏性土和饱和的砂性土,这种特殊的地质条件在工程建设中易引发地面沉降、砂土液化、边坡失稳、地下水引起的基坑突涌及软土地基变形等地质灾害。
再如,位于四川盆地西部的成都平原,是中国西南地区最大平原和河网稠密地区之一。成都平原发育在东北—西南向的向斜构造基础上,由发源于川西北高原的岷江、沱江(绵远河、石亭江、湔江)及其支流等八条主要河流所堆积形成的洪积、冲积扇联合而成。平原上地势低洼的古河道地区,地下水位高,土壤冷湿,土层中多存在淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和黏性土等软弱下卧层,常见的地质灾害大体上分为滑坡、崩塌、地面塌陷、地面沉降等。
再如,西安市位于黄河流域中游,关中平原中部,其地貌南起秦岭北至渭河主要划分为五个分区:秦岭山地、山前洪积平原区、黄土塬区、洪积湖积台地区和渭河阶地区。主城区主要位于洪积湖积台地区,其地质主要存在三方面的问题:地裂缝、饱和软黄土和黄土湿陷。地裂缝是过量开采承压水,产生不均匀地面沉降条件,在地表形成的破裂。饱和软黄土也是西安城区内的一个主要工程地质问题,主要发生在西安市东郊附近,由于兴庆湖渗漏潜水位上升使第四系上更新统风积黄土侵入水中形成的,其工程性质很差。综上,西安市的地质灾害类型主要为地面塌陷、地裂缝等,地面塌陷的成因为地下水位下降、黄土湿陷等。
2 地质灾害的形成原因
地质灾害都是在一定的动力诱发下发生的,诱发动力有自然的,也有人为的,有时是二者协同作用的结果。因此,地质灾害在成因上具备自然演化和人为诱发的双重性,它既是自然灾害的组成部分,同时也属于人为灾害的范畴。由气温、降雨、融雪、雷电、风暴、火山、地震等因素诱发的称为自然地质灾害;由工程开挖、堆载、爆破、弃土、毁山造田、毁坏植被、过量开采地下水等引发的称为人为地质灾害。自然地质灾害是因地质作用而形成,发生的时间、地点、规模,不受或基本不受人类活动的控制;人为地质灾害是因工程建设和其他人类活动引发的,其发生、发展是可以预防和控制的。据统计人为因素引发的地质灾害占到全部地质灾害的50%以上,因此,要认真研究,并加以控制。
3 基础工程引发的地基灾害的预防
基础工程引发的地基灾害属于认为地基灾害,常见表现形式为边坡失稳、地面沉降、砂土液化等。因此,要从地基处理、基坑开挖入手做好每一步工作。
3.1 常见的软土地基处理方法及适用条件
(1)换填垫层法。用足够厚度的垫层置换可能发生剪切破坏的软土层,以使垫层下部的软弱下卧层满足承载力要求。垫层材料通常为:砂石、粉质粘土、灰土、无害工业废渣等,小型建筑和构筑物也可采用粉煤灰和矿渣作为垫层材料。适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。
(2)预压法。在建筑物建造前在场地先行加载预压,使土体中的空隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。包括砂井堆载预压法、天然地基堆载预压法和真空预压法等,适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和黏性土地基。
(3)强夯法。在极短时间内对地基体施加一个巨大的冲击能量,这种突然释放的巨大能量使土体发生一系列的物理变化,使一定范围内土体空隙挤密,地基强度提高。适合处理碎石、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
(4)强夯置换法。利用强夯能将碎石、矿渣等物理力学性能较好的粗料强行夯入地基中,在地基中形成碎石墩,由碎石墩、墩间土和碎石垫层形成复合地基,以提高承载力、减少沉降。适于处理人工填土、砂土、黏性土、黄土和淤泥及淤泥质土等地基。
(5)挤密法。利用成孔时的侧向挤压作用,使桩间土得以挤密,随后将桩孔用填料分层夯填密实。包括灰土挤密桩法、土挤密桩法、砂石挤密桩法等。灰土(土)挤密桩法适应于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基;砂石桩用于处理松散砂土、粉土、黏性土、素填土及杂填土地基。
(6)水泥粉煤灰碎石桩法(简称CFG桩)。由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水拌和,用成桩机具制成的高黏结强度桩。适用于处理黏土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基,对承载力较高但变形不能满足要求的地基,也可采用水泥粉煤灰碎石桩法以减少地基变形。
(7)高压喷射注浆法。利用钻机将带有喷嘴的注浆管送入预定土层深度,通过高压设备使浆液以高压流从喷嘴中射出,高压流冲击破坏土体,使浆液与土体搅拌混合,待浆液凝固后便在土中形成固结体。喷射注浆的主要材料为水泥,水泥浆的水灰比通常取1.0。用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基效果良好。
地基处理通常采用建筑场地所在地区常用的且技术成熟的处理方法,新方法用于无工程经验的地区时,必须通过现场试验确定其适用性。
3.2 基坑支护方法及开挖主要事项
(1)基坑支护方法及适用条件。
1)排桩。排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。最常用的桩型是灌注桩、预制桩、板桩等类型,此外还有工字钢桩或H型钢桩。排桩支护结构具有结构刚度大,抗弯强度高、变形相对较小,安全度好,设备简单,施工方便,需要工作场地不大,施工噪声低、振动小等优点,但一次性投资较大,采用灌注桩,预制桩作支护,不能回收利用。
适用条件:①适于基坑侧壁安全等级一、二、三级;②悬臂式结构在软土场地中不宜大于5 m;③当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排桩加截水帷幕。
2)地下连续墙。地下连续墙是用机械施工方法成槽浇灌钢筋混凝土形成的地下墙体,用于支承建筑物荷载、截水防渗或挡土支护。地下连续墙施工振动小、噪声低,对周围地基扰动小;墙体刚度大 耐久性好,防渗性能好。但工程造价高,在城市施工废泥浆处理麻烦,易造成新的污染。
适用条件:①适于基坑侧壁安全等级一、二、三级;②适于各种土层,但最适合软弱地基或沙土地基;③基坑深度大于10 m;④周围有密集建筑物或重要地下管线,对周围地面沉降和建筑物沉降要求需严格控制时宜采用;⑤可作为主体结构或结构基础的一部分,对抗渗有较严格要求时宜采用;⑥采用逆作法施工,地上和地下同步施工时宜采用。
3)水泥土桩墙。水泥土桩墙是用水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式结构。水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型。水泥土桩墙造价低、挡水性好、对周围建筑及地下管线影响小,施工振动小、噪声低,对土体扰动小、无排污。
适用条件:①基坑侧壁安全等级宜为二、三级;②水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150 kPa;③基坑深度不宜大于6 m。
4)土钉墙。土钉墙是由土钉群、被加固的原位土体、钢筋网混凝土面层等构成的基坑支护体系。土钉是通过钻孔、插筋、注浆来设置的,一般称砂浆锚杆,也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似,故也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。土钉墙墙面坡度不宜大于1∶0.2。
适用条件:①基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地;②基坑深度不宜大于12 m;③当地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。
5)逆作拱墙。逆作拱墙结构是将基坑开挖成圆形、椭圆形等弧形平面,并沿基坑侧壁分层逆作钢筋混凝土拱墙,利用拱的作用将垂直于墙体的土压力转化为拱墙内的切向力,以充分利用墙体混凝土的受压强度。
适用条件:①基坑侧壁安全等级宜为三级;②淤泥和淤泥质土场地不宜采用;③拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8;④基坑深度不宜大于12 m;⑤地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。
6)放坡开挖。通过选择并确定安全合理的基坑边坡坡度,使基坑开挖后的土体在无加固及无支撑的条件下,依靠土体自身的强度获得稳定的边坡并维持基坑的稳定状态。放坡开挖放坡开挖是基坑开挖常用的一种形式,适用于硬质、可塑性黏土和良好的砂性土,周围场地开阔,并且无重要建筑物。
适用条件:①基坑侧壁安全等级宜为三级;②施工现场应满足放坡条件;③当地下水位高与坡脚时,应采取降水措施。
(2)基坑开挖注意事项。
①基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求,确定开挖方案。支撑结构的施工与拆除顺序,应与支护结构的设计工况相一致,必须遵循先撑后挖的原则,应尽量缩短基坑无支撑暴露时间。
开挖深度不超过3 m的基坑且当场地条件允许,并经验算能保证土坡稳定性时,可采用放坡开挖;开挖深度超过3 m的基坑,有条件采用放坡开挖时设置多级平台分层开挖,每级平台的宽度不宜小于1.5 m;
②基坑边界周围地面应设排水沟,且应避免漏水、渗水进入坑内;放坡开挖时,应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。
③基坑土方开挖应严格按设计要求进行,不得超挖。土方开挖完成后应立即施工垫层,对基坑进行封闭,防止水浸和暴露,并应及时进行地下结构施工。采用机械挖土,坑底应保留200~300 mm厚基土,用人工平整,并防止坑底土体扰动。
④基坑周边堆载不得超过设计规定。
⑤软土基坑必须分层均衡开挖,层高不宜超过1m。
⑥基坑开挖过程中,应采取措施防止挖土机械碰撞支护结构、井点管、工程桩或扰动基底原状土。除设计允许外,挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作。
⑦发生异常情况时,应立即停止挖土,查清原因并采取措施后,方能继续挖土。
⑧对面积较大的一级基坑,土方宜采用分块、分区对称开挖和分区安装支撑的施工方法。
⑨基坑中有局部加深的电梯井、水池等,土方开挖前应对其边坡做必要的加固处理。
⑩地下结构工程施工过程中应及时进行夯实回填土施工。
4 结语
工程建筑引发的地质灾害主要有坑壁崩塌、边坡失稳、坑道突水突泥、地面塌陷等,具有突发性特点,由于突发性地质灾害发生突然,前兆现象一般不明显,常使人猝不及防,造成严重的破坏,因此,预防就显得特别重要。必须建立风险管理机制,把勘察、设计、施工、监测一体化管理作为防灾的主要措施。
地质灾害,就是在自然因素或人为因素作用下发生的地质性的灾害,在地质灾害发生的时候就会对人们生命安全和财产安全还有环境等造成严重的破坏。从当前情况看,滑坡以及泥石流还有地面沉降是最为常见的地质灾害[1]。一般来说,人们对环境问题的不重视,在施工过程中对环境的破坏是导致地质灾害发生的一个重要原因,对于建筑工程来说,若是遇到地质灾害,那么造成的经济损失以及社会损失是很严重的。我国的地理环境是很复杂的,地质结构具有多样性,各种因素都会对生态环境造成影响。在我国,地质灾害的发生几率也在提升。另外,我国经济发展水平比较低,在灾害发生的时候没有比较好的处理能力,如果发生了地质灾害,经常会导致大范围内的破坏,造成极大的影响。对于地质灾害来说,其主要表现包括了滑坡以及泥石流还有崩塌和地面沉降等。造成地质灾害发生的主要原因包括:第一,自然因素,地质环境变化造成地质灾害,这种因素是不能人为控制的。第二,人为因素,这种因素也会造成地质灾害,由于社会经济不断发展,这种灾害的发生几率也会逐渐提升。从地质灾害在近些年来发生的原因来看,由于行为不当造成的地质灾害占到总体的50%还要多,而工程建设中存在的问题是造成灾害的一个重要原因。
2 预防措施
地质灾害对于建筑工程的影响是巨大的,为了减少地质灾害的发生,要采取有效的预防措施。
2.1 做好相关防治设计工作
对于建筑工程来说,是具有一定的特殊性的,不可避免地需要破坏环境。当前,地质灾害发生的频率在逐渐提升,一定要针对地质灾害做好防治设计工作[2]。比如,某项建筑工程结合勘察设计相关规范以及技术标准和资料分析开展建设工作。地质灾害的相关防治设计工作对当地地形进行了分析,对滑坡以及泥石流等的成因机制以及形成模式还有易发性等进行了考虑,科学制定了灾害防治目标。对地质灾害进行防治设计,能够把工程施工中可能发生的地质灾害考虑进去,切实做好预防措施,从而使建筑具有良好的抗灾能力,防止损失的发生。
2.2 做好相关制度的建设工作
对于地质灾害相关防治工作来说,要坚持统一管理以及分工协作等原则,做好相关制度建设工作,构建良好的防范机制,使全员都参与到防灾工作中来,并对权力和责任进行明确,使每个人都尽好自己的责任,全力做好防治地质灾害的相关工作。在防治工作中,要将预防工作作为主要的措施,坚持预防和治理相结合的方针,将符合工程实际情况的防治方案制定下来,对防灾责任进行落实,对防治灾害的措施进行完善,从而降低灾害发生几率,保证人们的生命安全以及财产安全。
2.3 采取避让措施
首先,在雨天要采取避让措施。在施工的过程中遇到暴雨天气,要临时避让。如果施工场地所在地区的变形山坡很多,容易导致泥石流发生,需要提前预防,在下雨之前要进行搬迁,及时进行躲避,从最大程度上降低损失。其次,采取避让的措施。有的地区极易发生地质灾害,且地质灾害发生后造成的后果很是严重,治理的费用比搬迁费用要高或者是已经采取了防治措施但是造成的损害还是很大或者是再建房屋后还是受到地质灾害较大影响的,需要采取搬迁避让的方式,从而避开容易发生地质灾害的地区,尽可能减少灾害造成的损失。
2.4 通过绿化的方式进行防治
对于建筑工程来说,在其周边要种植合适的植物,构成植物林,从而对环境进行改善,确保生态平衡,这就是绿化防治措施。当前,我国建筑工程不断发展,在空气以及水还有土壤等方面造成的破坏也在逐渐严重,当前我国要求发展绿色经济,为了响应可持续发展的要求,需要采取有效措施科学保护施工场地周边环境,合理利用土地,降低对于地表环境质量造成的破坏。
2.5 在施工过程中对地质灾害做好监测工作
对于建筑工程来说,在施工的过程中,要构建监测和预警系统,采取有效的手段对地质灾害进行监测。一般来说,主要采用的监测方法包括:在宏观方面,可以通过遥感技术加以监测;在实地,要通过变量测量的手段加以监测;对于危险地质体,要对其力学特性加以监测;对于三相物质,要通过综合特性加以监测。另外,在开展监测工作以前,需要构建数据库,只有这样,才能正确做出预警,并对信息进行捕捉和分析,将灾害预警系统构建起来,结合工程的具体地质状况,将预警系统功效发挥出来,并做出正确的决策。
2.6 在雨季施工时要做好预防措施
(1)要结合施工现场的具体平面布置图,对排水设施进行完善,对于进场道路以及施工现场中的施工通道还有生产场地和材料堆场周边的排水沟,一定要确保其畅通。(2)要保证交通道路是完好的,安排专门人员对道路边和路口的积水进行排除,确保在下雨之后能够及时将场地中的积水排除掉,对于施工生产场地还有材料堆场要利用碎石对其进行碾平压实。在场地的周边要对截水沟以及排水沟进行设置,尽可能沿着堆场周边的排水系统,同时还要对其进行整修和疏导,确保场地排水的畅通性。(3)在基坑周边位置要对排水沟和截水沟进行设置,对于边坡要做好防水措施,避免雨水的冲刷导致塌方,如果有必要,还要打上钢管支撑对其进行支护。(4)对于材料堆场,要在下雨之前,对周边的排水沟以及截水沟进行认真检查,发现问题要及时进行修缮,确保完好无损,避免积水对材料堆场的影响。第五,对于排洪沟挖出的土方,要及时进行转运和分散平整,避免由于大雨导致的水土流失问题,防止对周边农用耕地造成的影响[3]。
2.7 在施工过程中,要尽可能多地利用科学技术
1.岩土工程与地质灾害的内涵
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。
2.我国地质灾害的特征与危害
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类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体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡的诱因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。
滑坡发生的规律:
下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。
2.2 崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:
(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。
2.3 泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:
(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
2.4 地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷发生的规律:
(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
3.地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施
3.1 主要的施工技术标准总结
地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。
3.2 地质灾害防治工程防治措施
3.2.1 做好防治工程设计
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。
(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;
(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。
3.2.3 地质灾害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。
根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。
(3)避让措施
①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。