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岩土工程勘察在地质灾害防治中的应用

作者

王攀飞

中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 四川省成都市 610000

引言:地质灾害频发给社会经济和人民生命财产带来严重威胁,其防治已成为各国关注的重要课题。岩土工程勘察作为获取地下地质信息和评价地质条件的重要手段,为灾害预测、风险评估和工程防治提供科学依据。在防治过程中,通过系统的勘察能够了解土层结构、力学性质及潜在不稳定因素,从而指导工程设计和防治方案制定。随着勘察技术的不断发展,其在地质灾害防控中的作用愈发突出,对于提高灾害防治效率和保障工程安全具有重要意义。

一、岩土工程勘察在地质灾害防治中的作用

(一)灾害风险识别与评估

岩土工程勘察能够全面掌握区域地质条件,通过土壤性质测试、岩层结构分析及地质缺陷调查,识别滑坡、崩塌、泥石流等潜在灾害易发区。勘察结果为灾害风险评估提供科学依据,使防治措施更加精准有效 [1]。在地质环境复杂或地形多变的地区,这些勘察信息可以发现隐藏危险点和潜在不稳定体,为工程规划、选址及安全管理提供参考,降低地质灾害可能造成的人员伤亡和财产损失,同时为长期防控策略的制定奠定基础。

(二)工程防治设计支撑

获取的土体力学参数和地质构造信息为防灾工程设计提供关键依据。精确的勘察数据可优化挡土墙、支护结构、排水系统及加固工程的设计方案,提高工程稳定性与耐久性。勘察成果还可评估不同设计方案的可行性和经济性,使防治工程在安全性与成本之间取得平衡。在实际施工中,这些信息帮助工程师调整施工方法和材料选择,确保工程在复杂地质条件下仍能发挥预期防护效果。

(三)灾害预测与预警基础

分析地层结构、土体性质及地下水变化所得的数据为地质灾害预测和预警提供支撑。通过建立灾害发展模型,可以模拟滑坡、泥石流等灾害可能演变趋势。结合监测信息,这些勘察结果可用于制定科学的预警指标和响应方案,提高区域防灾预警能力。在易发区,相关数据不仅支持日常监测,还可指导应急管理部门及时采取防范措施,为政府和相关部门提供可靠决策依据,减少灾害发生带来的损失。

二、岩土工程勘察方法及技术应用

(一)野外地质调查与钻探技术

野外地质调查是岩土工程勘察的重要起点,通过实地踏勘获取地形、地貌、岩层分布、土壤类型及地质构造特征,为后续分析提供基础数据。调查内容包括地表裂隙、坡度、水文条件以及潜在不稳定地段的标注 [2]。钻探技术能够深入地下获取岩土样本,对土体密实度、含水量、孔隙率及力学性质进行实验室分析。将野外调查与钻探结果结合,可构建区域地质模型,明确滑坡、崩塌、泥石流等灾害易发区域,为工程设计和防护方案提供科学依据,使防治措施有的放矢,降低灾害风险。

(二)物理与力学测试技术

物理和力学测试技术用于精确获取岩土体的力学特性和工程参数。现场原位测试包括标准贯入试验、静力触探、环刀剪切试验等,可测定地基承载力、变形模量、抗剪强度及地下水位变化。这些数据对于滑坡稳定性分析、堤坝及边坡安全评估、基础设施建设设计至关重要。实验室岩土力学测试进一步补充现场结果,通过三轴压缩、直剪及压缩试验验证土体强度特性。全面掌握岩土物理和力学性能,可为防灾工程方案优化、施工方法选择及长期安全监控提供可靠技术支撑。

(三)地球物理与遥感监测技术

地球物理勘探技术利用地震波、雷达、电阻率等手段快速获取地下结构信息,适合复杂地质或难以钻探区域。遥感技术则通过卫星影像或无人机航拍监测地表沉降、裂缝发展及植被变化,实现大范围、动态的地质灾害监控。结合历史灾害记录与气象数据,可建立灾害演变趋势模型,辅助滑坡、泥石流等灾害的预测与预警。这些技术能够实现早期风险识别,为应急管理部门制定防范措施提供依据,同时支持防治工程的科学布局和动态调整,提高整体防灾能力。

三、岩土工程勘察在防治实践中的应用与发展

(一)滑坡与崩塌防治

在山区铁路和公路沿线,滑坡和崩塌是最常见的地质灾害类型。岩土工程勘察通过测量坡体坡度、岩土层厚度、地下水位和土壤含水率,能够精确判断滑体潜在破坏区域和稳定性状况。勘察数据为挡土墙、锚杆加固及排水系统设计提供科学依据。例如在某高速公路沿线,勘察发现局部土层含水量高且岩层不稳,通过加固支护和排水设计,滑坡隐患明显降低 [3]。勘察还可以结合监测设备实时获取坡体变形数据,及时调整工程措施,确保居民、交通和基础设施安全。此外,地质勘察结果可以为风险等级划分和应急预案制定提供支持,使灾害防治更具针对性和可操作性,减少不可预见的损失。

(二)泥石流与地表水害控制

泥石流发生往往具有突然性和破坏力大等特点。岩土工程勘察可详细分析河道沉积物特性、坡面侵蚀程度及降雨引发的积水潜势,为泥石流预防提供数据基础。在某山区,勘察显示河道堆积物松散且坡面裸露,通过建设拦截坝、导流沟及坡面植被恢复,泥石流威胁显著降低。勘察信息还能用于制作风险分布地图,辅助应急管理部门在暴雨或极端天气前进行人员疏散和资源调配,提高灾害应对效率。结合历史灾害数据和实时监测,勘察技术可以动态评估泥石流风险,帮助工程设计合理布置排水系统和防护设施,实现对地表水害和泥石流的有效控制。

(三)勘察技术局限与未来发展

尽管岩土工程勘察在地质灾害防治中应用广泛,但在复杂地质条件下仍存在探测精度有限、工程成本高、数据处理耗时等问题。例如在高海拔山区,岩层破碎、坡体陡峭,传统钻探和物理测试难以全面覆盖。未来发展方向包括无人机航测、三维地质建模和人工智能辅助分析。无人机可以快速获取大面积地形影像,人工智能可对监测数据进行自动识别和趋势分析,三维建模则能够更直观地展示地下岩土结构和潜在危险点。结合物联网传感器,可实现对滑坡、泥石流等灾害的实时监测和预警,提高防治效率。这些新技术的应用将推动勘察数据采集智能化、分析精细化,为地质灾害防治提供更高效、精准和科学的技术保障。

四、结论

岩土工程勘察在地质灾害防治中发挥着核心作用,它能够识别潜在风险、支撑防护工程设计并为灾害预测与预警提供基础数据。通过野外地质调查、钻探、物理力学测试以及地球物理和遥感监测,能够全面掌握地质条件,为滑坡、崩塌和泥石流防治提供科学依据。尽管现有勘察技术在复杂地质环境下仍面临精度和成本的挑战,但智能化监测、三维建模和人工智能分析的发展为未来防治提供了新的方向。系统应用岩土工程勘察,可有效降低地质灾害发生风险,保障人民生命财产安全和基础设施稳定,为地质灾害防治提供可靠技术支撑与科学依据。

参考文献

[1] 邓育呈 , 唐聪 . 岩土工程勘察在地质灾害防治中的应用 [J]. 百科知识 ,2024,(27):25-26.

[2] 项光俊 , 余朝欢 . 岩土勘察在地质灾害防治中的应用研究 [J].生态与资源 ,2024,(01):26-28.

[3] 李铮 , 董国良 , 王小刚 , 等 . 岩土勘察工作中工程地质条件及地层特性研究 [J]. 世界有色金属 ,2023,(07):226-228.