基于巖土工程的地質災害預防與控制技術研究

羅財金 林堅 魏小濤

摘 要：針對巖土工程與常見地質災害類型泥石流、山體滑坡、崩塌和地面變形等，探討了引起地質災害的因素，并對幾種常見地質災害進行了分析。最后探究了巖土工程中地質災害的防治技術，提出預防災害與保護環境的幾點措施，以期能夠減少巖土工程的地質災害發生。

關鍵詞：巖土工程;地質災害;預防控制技術;防治措施;生態環境

中圖分類號：TU195 ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1001-5922（2022）02-0141-04

隨著我國經濟的快速發展，人們對自然環境的開發進程加快。工程建設本身或者自然環境變化都會引起不同程度的地質損害，甚至造成地質災害，對人們的生命構成了嚴重威脅。因此，對地質災害進行預防與控制有著極其重要的意義。我國地質環境復雜，巖土工程的地質災害類型較多，需針對災害類型以及產生原因，運用災害防治技術，采取科學預控措施，以提高巖土工程施工安全性;在發展我國經濟的同時，保護人類賴以生存的生態環境。

1 巖土工程以及地質災害概述

1.1 巖土工程

巖土工程是對區域內基本地質情況的準確探究和反映，是關于巖石和土的各類地下建設工程。在進行建筑物建設施工以及資源的開采前，需要良好掌握區域內基本地質數據，才能使得巖土的開挖與加固能夠更加合理、安全。我國地質環境復雜，類型多樣。因此，需要結合區域的實際特征，進行專業分析，采用正確的巖土工程處理方式，切實運用預防與控制技術，建立完善防治措施;避免巖土工程施工過程對地質造成的損害，從根本上預防與控制地質災害的發生。巖土工程是一項綜合性學科，其主要研究對象和研究內容如表1所示。

1.2 地質災害

地質災害的發生通常對周圍建筑、居民生命與財產安全等有著不可估量的傷害，也會嚴重破壞當地的水資源、生態資源和旅游資源。造成地質災害原因有很多，主要因素如圖1所示。

地質災害的主要成因有我國地形地貌因素、自然因素以及人為因素[1]。大部分的地質災害都是由于人類的過度開發、不合理的施工等造成。在生態環境的基礎上發展經濟，要掌握適度原則，如果過度開發，會對植被造成破壞，引發崩塌、泥石流、滑坡等災害。地質災害的發生具有突發性、破壞性，人們要建立并不斷完善針對地質災害的突發事件應急方案與日常的預防與控制體系，加大監測力度。一旦出現警報信息，立即轉移居民，開展相應的防治措施。

2 地質災害的類型

2.1 滑坡

滑坡災害的發生一般位于山體斜坡。山體斜坡上的植被覆蓋減少，或者巖石受到外力作用，導致土質松軟，不夠堅固，無法良好承受山體重力，從而造成土體和巖石下滑。堅硬的巖石和大量的土體從山體滑下，如果周圍居民來不及躲避，會嚴重威脅到其生命安全和財產安全。如果位于農村，滑坡災害的發生，會摧毀大片農田，沖倒居民房屋等，甚至給村莊帶來毀滅性的災害。如果位于城鎮，滑坡很可能會摧毀信號塔、基站等通訊設施，毀壞附近道路，造成城市停電停產，給社會帶來巨大經濟損失。

2.2 崩塌

崩塌往往是斜坡上的巖土體突發性的崩落，從山體上滾落而下，最終堆積在坡腳。在重力作用下，崩塌的巖石與土體下落速度非常快，很容易造成嚴重的人員傷亡，這種地質災害不僅危險性巨大，也較為常見。通常，在工程建設較為頻繁、施工震動力較大的區域，常會發生崩塌現象，例如，對礦石資源的開采區域，由于施工需要，往往會進行鉆孔作業;而這些施工過程會一定程度上改變周圍巖土體的結構組成與受力方式，導致山體下部分空虛，無法承受上部分重力，從而造成巖體崩塌災害。由于人們對山體的過度開采，嚴重削減了山體底部對上方質量的承受能力，造成在巖土工程中常常發生崩塌現象。這不僅延誤工程施工進程，還會對人員生命造成嚴重威脅[2]。

2.3 泥石流

泥石流的發生常與暴雨災害天氣或者冰雪融化因素有關，若原本山體的地質不夠穩定，加上大量雨水從山上沖刷而下，在一些地勢險峻或者坡體陡峭的地區往往會引起泥石流[3]。泥石流與洪水的不同在于泥石流中夾雜有大量泥沙和石塊，沖擊力更強，通常大范圍的泥石流地質災害會對周圍建筑、交通道路以及人們的生存環境造成更為嚴重的損害。這不僅威脅人類生命安全，還會給社會造成巨大經濟損失。泥石流一般發生在地勢陡峭的地區，這大多因為人類不合理的挖掘和過度的森林砍伐，導致地表植物覆蓋率低、地質松軟、泥沙石塊較多等;而當有大量地表水經過時，其就會順帶著石塊、土體由滑坡活動演變成了泥石流災害。典型泥石流示意圖如圖2所示。

3 巖土工程地質災害預防與控制技術

3.1 加固技術

有時巖土工程建設會在河邊開展，因其常年水資源的浸泡，河邊地質不夠堅固，常會發生滲水問題。軟土地基不符合巖土工程的建設條件，需要在排水上付出大量人力、物力和時間等資源，以避免建筑出現沉降問題。一些工程建設中會使用柔性樁復核地基，借助預應力混凝土空心管樁進行加固。對于不符合工程建設的地基問題，可積極采用夯實法與預壓法等加固技術，提高地質工程的施工穩定性，增強地質的承重能力，確保建筑的地基穩定，減小地質災害的發生概率。加固技術中預壓法包括真空預壓和堆載預壓兩種，若工程建設區域土層厚度較大，可選擇真空預壓加固方式;若區域土層厚度較小，則更適宜堆載預壓加固技術。另外，對地基進行加固需要結合網格法，以增加土層粘性，有利于填充巖石之間的縫隙，提高其對壓力的承受能力[4]。

3.2 抗滑樁施工技術

我國西南地區通常在雨季時會有很大的降水量，位于此處的一些巖土工程建設，因靠近山壁，需要嚴格預防山體滑坡災害的發生;這往往會運用抗滑樁施工技術以穩固山體，減少山體滑坡的發生概率。抗滑樁施工技術在預防與控制地質災害方面有著良好的防治效果[5]。在運用該技術的時候需要注意，抗滑樁的長度有一定的限度，一般最長不超過35 m，其他一些需要注意的事項如表2所示。

3.3 錨固施工技術

一些邊坡地質發生地質災害的概率較大，為增加地質的穩定性，可運用錨固施工技術。此技術的實施需要相關人員提前對區域地質情況進行檢測，分析其是否具備運用錨固施工技術的條件。在巖土工程中，此技術更加適用于硬質土層。加固過程中，需要用到一些機械設備，其中鉆孔機是必備設施。鉆孔機的使用包括全液壓履帶式鉆孔和輕型液壓鉆孔機兩種，這兩種方式在使用范圍上有一定區別，通常對于較復雜的地質條件，且要求鉆孔孔徑大、深度大時，會選擇全液壓履帶式鉆孔;而對于一些山谷和峽谷區域進行巖土工程施工，更適合選擇具有靈活輕便優勢的輕型液壓鉆孔機。因為錨固施工技術的運用需要強度足夠高的材料，所以加固過程所需材料，對其質量要求較高;另外，也要盡量控制實際施工孔徑直徑偏差，最多不能超過5 cm，以保證錨固施工技術的應用效果[6]。

4 巖土工程地質災害預控措施

為了更好地減少地質災害的發生，便于巖土工程的施工和建設，除了不斷研發防治新技術外，科學、合理地進行預防，也能夠提前防治地質災害。研發應用防治技術，同時做好預防與控制，以更好減少地質災害的發生[7]。

4.1 動態監測

動態監測的針對范圍為一些地質災害發生率較高的地質環境，其利用現代化信息技術，對降水量、水文等情況進行實時動態監測，并結合當地實際情況設定各項科學指標。當某項指標超出安全范圍，則及時發布預警信息，即在地質災害全面發生之前，盡可能早地監測到信息，及時轉移居民，以保障群眾的生命安全和財產安全。巖土工程的動態監測方式，雖有一定成效，但是主要用于災害風險較高地區，適用范圍較窄，無法做到對所有地質災害的及時檢測，還需與其他措施結合使用[8-9]。

4.2 避讓預控措施

強降雨也是引起地質災害的重要因素。通常在雨季時，會出現持續強暴雨，很容易造成泥石流、坍塌等災害。因此，針對地區天氣情況，且結合多年的經驗，對雨季地質災害做出預測，提前落實避讓防治措施。在存在地質災害發生風險的時候，及時采取避讓措施，轉移周圍居民和牲畜等，盡可能降低地質災害造成的經濟損失和生命損害。對于一些常發生地質災害的區域，居民盡量搬遷避讓[10]。

4.3 生物防治

生物防治技術對巖土工程地質災害有著較好的防治效果;而對于自然生態環境的保護和合理開發，需要較長周期調整。生物防治技術的實施，需要充分考慮到當地的自然地理環境因素，通常以退耕還林、植樹等方式進行，增加植被覆蓋率，提升水土保持能力，穩定了區域內的生態環境;泥石流、崩塌等地質災害的發生概率就會大大降低，減小了地質災害對生命與社會經濟的損害風險。對比于其他預防控制技術，生物防治技術的適用范圍更廣，效果也更加理想。這不僅可以對生態環境起到保護作用，還能促進資金、資源的合理利用，構建人與自然和諧相處的模式。

5 結語

綜上所述，巖土工程地質災害的發生有許多原因，其中主要是人為導致。如人們對自然資源的過度開發，嚴重破壞了人類賴以生存的生態環境。近年來，泥石流、崩塌、滑坡等地質災害頻頻發生，威脅著人們的生命安全。為此，我們需要對我國地質環境進行深入分析，積極應用多種預防與控制技術，提出各項預控措施，動態監測以及增加植被覆蓋率等;提高巖土工程地質穩定性，減少巖土工程過程中地質災害的發生;避免地質災害對人們生命和財產造成損失，保護生態環境的同時促進資源的合理開發。

【參考文獻】

[1] 闕東明.淺談巖土工程地質災害的成因與防治[J].城市建設理論研究（電子版），2018（5）：93-94.

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[3] 劉海知，馬振峰，范廣洲.四川省典型區域滑坡泥石流與降水的關系[J].水土保持通報，2016，36（6）：73-77.

[4] 劉柏齡.巖土工程地質災害防治技術及預控[J].粘接，2021，45（2）：163-166.

[5] 錢挺.地質災害滑坡治理工程中抗滑樁的應用[J].能源與環境，2020（1）：87.

[6] 劉同合.巖土工程中邊坡治理的巖土錨固技術探討[J].建材與裝飾，2020（2）：219-220.

[7] 馮迎飛.關于巖土工程地質災害的成因與防治研究[J].科技風，2020（29）：108-109.

[8] 周學良.基于大數據時代的巖土工程監測分析[J].中外建筑，2020（1）：144-145.

[9] 許強，董秀軍，李為樂.基于天-空-地一體化的重大地質災害隱患早期識別與監測預警[J].武漢大學學報（信息科學版），2019，44（7）：957-966.

[10] 石君寧.洪澇和地質災害風險規避實踐——以2020年廣西成功規避6起洪澇和地質災害為例[J].中國防汛抗旱，2020，30（8）：53-56.