水工環地質勘查在地質災害治理中的應用

[摘要]地質災害對人類社會的威脅是巨大的，如何有效推進地質災害治理工作至關重要。水工環地質勘查是地質災害治理中的主要內容，本文以舉例的方式分析了水工環地質勘查在地質災害治理中的應用，認為水工環地質調查不是孤立的，而是相互作用的，應統籌考慮，才能獲得更加精確的巖土體參數，為編制治理方案提供可靠的數據支撐。此外，地質災害治理的最終目的是消除災害和美化環境，應加強生態環境方面的研究。

[關鍵詞]地質災害；水文地質；工程地質；環境地質

地質災害是在自然或者人為因素下形成的對人類生命財產、生態環境等造成損失或者影響的地質現象，包括地震、滑坡、泥石流、崩塌等。地質災害的發生在時間上和空間上具有明顯的分布規律，其成因既受控于自然環境，又與人類活動密切相關[1]。因此，地質災害是可以通過科學方法進行預測的。地質災害治理是有效消除災害影響的主要途徑，因此災害調查至關重要。水工環地質勘查是地質災害治理調查中的重要組成部分，是地質治理的基礎和依據，對地質災害治理效果影響明顯。基于此，本文結合自身工作經歷，以舉例的方式分析水工環地質勘查在地質災害治理中的應用。

1.水文地質調查在地質災害治理中的應用

水文地質調查在地質災害治理中具有重要的地位，這是由于地質災害是在內部因素和外部因素的雙重作用下形成的。其中，內部因素主要指的是地形地貌、坡體結構、地層巖性、區域構造等；外部因素主要指的是降水、地下水、地震、植被、風化以及人類活動等。水文地質調查在地質災害治理中應用的主要目的在于查明災害區域的水文地質條件，如降水因素等。在暴雨條件或者持續降雨條件下，由于地表水體的滲入作用加劇，導致對裂隙結構面以及巖層層面起到明顯的軟化作用[2]。同時，伴隨著地表水體向深處滲入，導致坡體的自重明顯增大，同時由于不同巖層層面以及裂隙結構面之間的軟化作用，使得巖層之間的固結力明顯降低，進而誘發上覆巖層向坡角處滑動，形成滑坡或者崩塌災害。因此，水文地質調查在地質災害治理中的應用主要包括調查區地表水的富集規律（如補徑排條件等）、地下水的補徑排條件等，是水文地質調查的重要內容，一般通過地表路線調查、抽水試驗、注水試驗等方法實現。

如廣東省某地因持續強降雨導致居民聚集地邊部發生大量地表水下滲，進而引起滑坡變形，形成了一系列密集的微細地裂縫（圖1a），并導致部分居民的墻體出現拉裂縫（圖1b）。因此，針對該災害發生的誘因，對該區域的水文地質條件進行了調查，認為居民居住區域的淺表巖土體結構較松軟，極易受到地表水體的影響而發生不均衡沉降。基于上述調查事實，其治理方案可確定為：①圍繞居民居住地修建排水系統，將多余的地表水通過排水系統引至其他區域，如池塘等；②硬化居民居住地地面，通過降低地表水體入滲率的方式減少地表水的下滲。

此外，水條件是泥石流災害形成的主要條件之一。因此，在泥石流災害治理中需要解決的問題就是水的問題。如廣東省某地在暴雨天氣下導致陡坡坡面形成了4處坡面泥石流災害，形成泥石流沖刷帶長約200m（圖2），嚴重威脅著下方居民的安全生活。針對該類泥石流的治理方法主要有兩種方法：①將陡坡坡體中的殘坡積物清除，可有效解決泥石流的形成，但是該方法不僅工程量大，而且耗時長，對當地的生態環境造成影響；②在殘坡積物堆積區域修建排水系統，使得地表水體通過排水系統引至其他區域排泄，即消除泥石流形成的必備水動力條件。

2.工程地質調查在地質災害治理中的應用

工程地質調查在地質災害治理中占據重要的地位，主要原因在于工程地質條件是誘發地質災害的內在因素，而水文地質條件則以外在因素為主[3]。工程地質調查主要包括內容：①巖土體結構，如巖土體的結構面類型等，若巖體頂部發育各類結構面（裂隙面、風化面、巖層面等），不僅降低了巖體的強度，而且易在巖體傾向方向形成軟弱結構面，在外在因素如降水等條件，容易形成滑坡；②巖性特征，若災害區域巖石較硬，則容易形成陡邊坡，加之后期構造、節理等影響，容易形成臨空的高陡邊坡，進而在地表水作用下以及巖體自重等作用影響下，容易形成滑坡、崩塌等災害。此外，工程地質條件與水文地質條件不是孤立的，而是相輔相成，相互作用的。因此，在地質災害治理中，應統籌考慮工程地質條件與水文地質條件之間的相互作用關系，才能夠制定出合理的治理方案。

如位于廣東省南部的某金屬礦山，在開采區域的某坡面泥石流區發育三組構造節理，其赤平投影圖見圖3。由圖3可知：三組構造節理將該區域的巖體切割成塊體，裂隙組合交線均傾向坡外，且交線傾角與陡斜坡的地形坡角基本一致，說明陡斜坡巖體穩定。但是，由于節理發育，導致節理面風化嚴重，在陡坡區域形成了大量的殘坡積碎石，為坡面泥石流的形成提供了必備條件。針對該災害的治理方案包括：①在溝底進行“攔石墻+排導槽+坡面排水溝+植樹造林”；②搬遷避讓+斜坡綠化+修繕截（排）水溝。

3.環境地質調查在地質災害治理中的應用

地質災害不僅對人類生活造成了嚴重的影響，而且對災害區域的生態環境影響較大，如形成大量的裸露基巖、泥石流沖刷帶、崩塌堆積體、河道擁堵以及堰塞湖等。因此，環境地質調查是地質災害調查中不可缺少的部分。環境地質調查在地質災害治理中的應用主要包括以下幾個方面：①已經發生的地質災害對災害區域環境的影響，如是否存在大規模的裸露基巖、崩塌堆積體、泥石流沖刷帶、河道擁堵等現象，若存在上述問題，則需要根據受災區域進行生態環境治理研究；②可能發生的地質災害對災害區域的影響。

如位于廣東省南部的某礦山在采礦活動過程了形成了1處采坑（圖4a）和1處不穩定邊坡（圖4b），嚴重地破壞了當地的景觀和生態環境。其中，采坑形成了長約280m、高約12.3m的高陡邊坡，坡度大于45°，不僅破壞了地貌景觀，而且采坑活動形成的高陡邊坡在強降雨條件容易產生崩塌、落石；不穩定邊坡是采礦活動引起的，主要為堆土形成，不僅壓占了大量的土地資源，其邊坡在降雨條件下容易垮塌，甚至形成泥石流。為了恢復該區域的生態環境，結合當地植被特征，以“綠色礦山”建設為基本理念，制定了相應的治理方案。

針對上文某礦山面臨的礦山生態環境問題，不僅影響了當地的生態系統，而且極易引起泥石流災害。因此，根據空間分布制定了圖5的治理設計圖。由圖5可知：該治理方案不僅恢復了該區域的生態系統，而且有效地解決了該區域地表水嚴重浪費的局面，在雨量較充足的季節能儲備雨水，防止出現內澇；在干旱的季節可以用蓄水池中的水進行灌溉。由此可知，在環境地質調查的基礎上，針對具體存在的環境地質問題，如植被破壞、地貌景觀破壞、水土流失以及土地資源壓占等現象，結合當地生態系統特性，確定相應的治理方案才是最經濟的、也是最可行的。

4.結束語

綜上所述，地質災害治理是一項復雜的系統工程，水工環地質調查是地質災害治理方案編制的重要依據。同時，水工環地質條件是相互作用的，在調查過程中不應孤立地分析研究，應該綜合考慮調查水文地質條件、工程地質條件等，如調查區的氣候條件、地下水的補徑排條件、巖土體的物理力學參數、環境地質問題等，只有在綜合考慮的基礎上才能得出可靠的巖土工程參數，為進一步治理方案編制提供可靠的數據支撐。此外，地質災害治理的最終目的是消除災害和美化環境，因此，在今后的災害治理過程中，應加強生態環境方面的研究。

[參考文獻]

[1]安樹隆.水工環地質在地質災害治理中的應用策略分析[J].華北自然資源，2021（04）：114-115.

[2]李瑩.地質災害治理中水工環地質技術的應用研究[J].新疆有色金屬，2021，44（04）：59-60.

[3]伏勇強，姜倩倩.水工環地質技術在地質災害治理工程中的應用研究[J].建材與裝飾，2020（11）：216-217.