巖土工程地質(zhì)災害成因及治理方案研究

劉傳高

（云南省有色地質(zhì)局三0八隊，云南 個舊 661000）

巖土工程指的是對巖土的開挖、加固等操作，巖土工程中出現(xiàn)的地質(zhì)災害有人為因素，也有客觀因素。地質(zhì)災害的發(fā)生，不僅對巖土工程造成影響，而且還會影響周圍環(huán)境，威脅周圍居民的人身財產(chǎn)安全。常見的地質(zhì)災害主要有滑坡、泥石流、崩塌等，我國地理環(huán)境復雜，不同地區(qū)的氣候存在明顯差異，進一步提高了地質(zhì)災害的發(fā)生風險。相關數(shù)據(jù)調(diào)查顯示：在我國所有災害類型中，地質(zhì)災害所占的比例約為25%，給國家資源、自然環(huán)境、人們的生命安全均帶來嚴重威脅。因此，采取科學有效的治理方案來防范地質(zhì)災害，保證巖土工程的安全性顯得尤為重要。

1 巖土工程常見的地質(zhì)災害分析

1.1 泥石流

泥石流的形成主要與暴雨、暴雪等自然因素有關。持續(xù)的暴雨不斷沖刷山體，攜帶著泥石沖下山，泥石流會給周邊環(huán)境造成嚴重破壞，對各種生產(chǎn)活動產(chǎn)生不良影響，還會威脅周圍居民的人身安全。非科學的、違規(guī)的開采是泥石流形成的主要原因，比如開采過程中沒有為土壤加固。山體在大自然中自然形成的，過度開采會影響山體的穩(wěn)定性，特別是近年來亂砍亂伐的現(xiàn)象日益嚴重，山體上的樹木、土壤的穩(wěn)定性越來越差，在雨雪天氣很容易引發(fā)泥石流。

1.2 滑坡

在出現(xiàn)嚴重的地質(zhì)變化，或者河流受到某些因素的刺激而變得動蕩時，就很容易出現(xiàn)滑坡，滑坡指的是巖土體沿著斜坡滑落的現(xiàn)象。頻繁的、不加節(jié)制的巖土工程建設是造成滑坡的主要原因，在巖土工程建設的過程中，開山炸石等強烈的撞擊會讓巖土變得松動，給滑坡的發(fā)生埋下隱患。特別是地形差度大、地震頻發(fā)的區(qū)域，當降雨量達到一定程度后，極易出現(xiàn)滑坡。巖土工程建設中，判定滑坡穩(wěn)定性的依據(jù)如表1所示。

1.3 地面變形

地面變形的發(fā)生和違規(guī)開發(fā)巖土密切相關，長期的開采工作會讓地面崩塌、下沉，繼而出現(xiàn)裂縫。地面變形不僅會影響工程的施工質(zhì)量，同時還有巨大的安全隱患。相關資料顯示：國內(nèi)有超過70個城市都在巖土工程建設中出現(xiàn)不同程度的地面變形問題，嚴重變形的城市有30余個。盲目、過度的開采自然資源，抽取地下水，同樣與地面變形的發(fā)生密不可分。

1.4 崩塌

崩塌主要發(fā)生在坡體、山體的施工過程中，無節(jié)制的巖土開發(fā)會嚴重破壞山體的生態(tài)平衡，一旦山體的穩(wěn)定性和防御機制被打破，就會導致崩塌。

2 巖土工程地質(zhì)災害的治理措施

2.1 泥石流的治理

泥石流多發(fā)于植被稀少、穩(wěn)定性差的山地。總體而言，泥石流災害的發(fā)生，大多與人為因素有關，建議從以下四方面著手，防范泥石流災害。

（1）巖土工程建設過程中通常要用到蓄水裝置，施工現(xiàn)場應該做好蓄水裝置的密封工作，一旦蓄水裝置發(fā)生滲漏，就很容易破壞山體的穩(wěn)定性。

（2）山石是否完整，整體性是否良好同樣與泥石流的發(fā)生密切相關，巖土工程建設中，應該做好山石局部的加固措施，預防山崩。

（3）施工過程中產(chǎn)生的廢渣和廢料要統(tǒng)一存放在合適位置，禁止存儲在高處。如果現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)比較脆弱的山體部位，應該在該處做好攔截措施，以免高處的山石、雜物滾落。

2.2 滑坡的治理

滑坡的治理重在預防，多種因素都可能引起山體滑坡，相關部門要結(jié)合巖土工程的建設情況和場地特點采取有效的防范措施：①增強山體斜坡部位的巖體以及土體的強度，提高坡地的承載能力，降低山體的滑動力。②相關部門應全面了解巖土工程施工周圍的水文情況，排空山體下有可能引起滑坡災害的地下水，在該處修建坡體排水溝，以免地下水威脅邊坡的穩(wěn)定性。或者在邊坡的邊界處設置截水溝，以免地下水流進滑坡的危險區(qū)域。

表1 野外判斷滑坡穩(wěn)定性的依據(jù)

除此之外，還可以在滑坡發(fā)生風險較高的區(qū)域設立一體化雨量自動監(jiān)測站，動態(tài)收集雨量的相關信息，了解雨量長期的固態(tài)存儲情況。監(jiān)測站中設置的雨量傳感器支持三種通訊方式，包括GPRS/SMS/CDMA北斗衛(wèi)星、TCP/UDP通信協(xié)議等，還具有多種分辨率可供選擇，完全能夠滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆ＴO備具有遠程喚醒功能，可以響應指揮中心的指令，如果監(jiān)測設備正在休眠，指揮中心可隨時將設備喚醒進行數(shù)據(jù)收集。

2.3 地面變形的治理

在眾多防范地面變形的措施中，最常用的還是增強穩(wěn)定性。可以在下陷程度較輕的洞穴中采用填塞法，首先清理洞穴中的雜物，然后填入硬石，再用碎石填補縫隙，可以起到加固效果。也可以采用灌漿法，提前準備好灌漿材料，直接注入到土體中，以增強巖石的穩(wěn)固性，預防地面變形。

2.4 崩塌的治理

工作人員應提前調(diào)查巖土工程施工區(qū)域內(nèi)的巖體結(jié)構(gòu)，是否存在高危巖體，如果調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有的區(qū)域很可能發(fā)生巖體滑落和脫落問題，則要根據(jù)實際情況，采取加固措施或者清除危巖體。與其他地質(zhì)災害相比，崩塌災害的治理難度并不高，但要結(jié)合巖體結(jié)構(gòu)的特點來采取針對性的治理方案，比如治理陡峭邊坡處的崩塌，考慮到該處的巖體比較活躍，而且結(jié)構(gòu)復雜，往往存在裂隙，而且卸載裂隙的擴張比較嚴重，則可以采用錨固技術對巖體進行加固。

3 巖土工程地質(zhì)災害的治理技術

3.1 生物防治技術

這種技術需要依賴于植樹造林以及退耕還林，在地質(zhì)災害的高發(fā)地區(qū)栽種植物，增強水流的穩(wěn)定性，可以很好的預防泥石流、滑坡等地質(zhì)災害發(fā)生時對巖體、土體造成過度強烈的沖刷。而且生物防治技術具有很高的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益，有助于維持巖土工程建設區(qū)域的生態(tài)平衡，具有綠色環(huán)保的效能，但生物防治技術的應用效果并不是立竿見影的，需要給植物一定的生長周期，才能體現(xiàn)出這種技術的價值所在。如果施工區(qū)域容易發(fā)生泥石流災害，則可以采用封山育林措施，但要合理開采，避免過度開采危害生態(tài)環(huán)境。

以某項巖土工程施工為例，地底層屬于第三系泥巖與石膏互層，盡管巖層平緩，但由于巖層之間相互疊加，而且呈現(xiàn)斷裂式的廣泛分布，所以對山體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。相關部門需要制定生物防治技術來保護邊坡，預防地質(zhì)災害的發(fā)生，該山體已經(jīng)擁有了天然植被，可以在此基礎上進行人工植被，以加強斜坡內(nèi)部的穩(wěn)定性。坡體部位的植被根系能夠增強巖體、土體的抗剪能力，植物葉片在蒸騰過程中可以促進地下水、地表水盡快排除，間接加固土坡。

為了進一步提高生物防治技術的應用效果，可以號召當?shù)鼐用褚黄鸩扇》婪洞胧孩俜啪忂吰拢_定危巖體區(qū)域，通過削坡減載措施降低邊坡的重心，修建緩沖卸荷平臺，長1000m、寬8m，把危巖體的石塊攔截在此處，以減緩山石的滾落速度。②修建抗滑擋土墻，可以更好的支撐那些滑坡陡峭、滑體坡腳穩(wěn)定性較差的滑坡體。在中間位置挖孔，設置抗滑樁，既能穩(wěn)定滑坡，又能加固滑坡的土體，同時將截排水溝設置在抗滑擋土墻背后，排除地下水。在墻上布設泄水孔，可以避免墻后積水過量導致的墻體失穩(wěn)。③采用水平溝、魚鱗坑、水平階等方法修整地形，為植物的生長創(chuàng)造良好條件。多選擇喬灌混交型的復層林，以更快的形成林地枯枝落葉層，充分發(fā)揮調(diào)節(jié)徑流以及涵養(yǎng)水源的效果，樹種的選擇盡量以白榆、圓柏、油松為主。

3.2 工程防治技術

在地質(zhì)災害頻發(fā)的區(qū)域，相關部門尤其要做好加固與護坡防護措施。此外，還要采取必要的避讓措施：①雨季避讓：多雨季節(jié)施工，地質(zhì)災害的發(fā)生風險更高，如果施工過程中遇到雷電暴雨天氣，施工人員要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和天氣情況制定轉(zhuǎn)移方案，組織現(xiàn)場人員有條不紊的撤離施工區(qū)域，以免突發(fā)地質(zhì)災害造成人員傷亡。②搬遷避讓：如果在地質(zhì)災害發(fā)生比較頻繁的地區(qū)施工，那么在防治地質(zhì)災害方面的花費要遠遠超出搬遷的費用。為了節(jié)約施工成本，可以避開該區(qū)域，重新選擇地質(zhì)條件良好的區(qū)域施工，搬遷過程中應妥善安置工作人員，充分保障人身財產(chǎn)安全。

4 結(jié)語

綜上所述，地質(zhì)災害的發(fā)生對巖土工程的建設質(zhì)量與施工安全性均造成嚴重影響，結(jié)合災害類型以及當?shù)厍闆r，合理選擇防治技術與治理措施，可以最大程度的降低地質(zhì)災害發(fā)生率，保障巖土工程的順利開展及使用效果。