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工程地质勘察与地质灾害风险评估的一体化研究

作者

蒙浩

宁夏回族自治区电力设计院有限公司 宁夏银川 750004

引言

中国属于全球地质灾害高发区,滑坡崩塌与泥石流等突发性灾害同地面塌陷、地裂缝等缓变性灾变交织并存,直接冲击社会基础设施稳定性与居民生存安全底线。这种特殊的地质环境背景促使灾害防治工程成为国土安全保障体系的重要支柱,其技术复杂性与实施难度远超常规土木工程。不同类型灾害往往呈现多场耦合的致灾模式,岩土体物理力学参数的空间变异性与极端气候事件的随机性叠加,导致传统勘察设计方法频繁遭遇瓶颈制约。工程实践中亟待突破的难题聚焦于三维地质建模精度提升、防治结构体系智能优化以及施工过程动态调控等关键技术层面,这些问题的破解将直接影响防灾工程全生命周期的可靠性与经济性。

1 工程地质勘察与地质灾害风险评估概述

1.1 工程地质勘察概念与内涵

工程地质勘察是一门综合性的工作,它运用地质学、工程地质学以及相关学科的理论和技术方法,对建设场地及其周边区域进行全面、深入的调查研究和评价。其核心目的是查明影响工程建筑物的各类地质因素,这些因素被统称为工程地质条件。工程地质条件涵盖多个方面。地层岩性与岩土工程地质性质是其中的重要组成部分,不同的岩石和土层具有各自独特的物理力学性质,如岩石的硬度、抗压强度,土体的密度、抗剪强度等,这些性质直接影响着工程建筑物的基础稳定性和承载能力。地质构造,包括褶皱、断层、节理等,决定了岩石的完整性和场地的稳定性,例如断层附近的岩石破碎,可能增加工程施工的难度和风险。地形地貌特征,如山地、平原、河谷等,不仅影响工程的选址和布局,还与地下水的分布、地表径流等密切相关。水文地质条件,包括地下水的水位、水量、水质以及含水层的分布等,对工程基础的耐久性、地下工程的施工安全等有着重要影响。此外,工程动力地质现象,如地震、滑坡、泥石流等,以及天然建筑材料的分布和质量,也都是工程地质勘察需要重点关注的内容。

1.2 地质灾害风险评估概念与内涵

地质灾害风险评估是对可能发生的地质灾害进行预测、分析和评价的过程。其核心目标是确定地质灾害在特定区域内发生的可能性、影响范围以及可能造成的危害程度,以便为制定合理的防灾减灾措施提供科学依据。地质灾害的发生是多种因素共同作用的结果,包括自然因素和人为因素。自然因素如地形地貌、地层岩性、地质构造、气象条件等,决定了地质灾害发生的自然背景和潜在可能性。例如,在山区,地形陡峭、岩石破碎的地区容易发生滑坡和泥石流;在地震活动频繁的区域,地震引发的地质灾害风险较高。人为因素如工程建设活动、资源开发等,可能改变地质环境,从而增加地质灾害发生的概率和危害程度。例如,不合理的工程开挖可能破坏山体的稳定性,引发滑坡;过度抽取地下水可能导致地面沉降。地质灾害风险评估需要综合考虑这些因素,通过科学的方法和模型,对地质灾害的风险进行量化评估。评估结果通常以风险等级的形式表示,如低风险、中低风险、中风险、高风险和极高风险等,以便直观地反映不同区域的地质灾害风险状况。

2 工程地质勘察方法

2.1 遥感解译

遥感解译是利用卫星、航空等遥感平台获取的遥感图像,通过专业技术手段对图像进行分析和解读,从而提取地质信息的方法。遥感图像能够宏观、快速地展示大面积区域的地形地貌、地层岩性、地质构造等特征。在实际应用中,不同波段的遥感图像具有不同的优势。例如,可见光波段图像可清晰显示地表形态和植被覆盖情况;红外波段图像能反映地物的热辐射特性,有助于识别地下水分布和岩石风化程度。通过对多时相遥感图像的对比分析,还可以监测地质现象的动态变化,如滑坡体的移动、河流的变迁等。

2.2 钻探

钻探是利用钻探设备向地下钻孔,获取岩芯、土样等实物资料,以了解地下岩土体性质、结构和分布的方法。根据钻探方式的不同,可分为回转钻探、冲击钻探、振动钻探等。回转钻探适用于各种岩土层,能获取较高质量的岩芯,常用于详细勘察;冲击钻探适用于松散地层,通过冲击作用破碎岩土体,钻进速度较快;振动钻探则利用振动器产生的振动使钻具入土,适用于砂土层等。钻探能够直接获取地下深部的地质信息,是查明复杂地质条件的重要手段,但成本较高,效率相对较低。

3 工程地质勘察中的风险管理与应对策略

3.1 建立健全风险管理体系

勘察单位应建立健全风险管理体系,明确各部门和人员的职责,制定完善的风险识别、评估、应对和监控流程。在项目开展前,组织专业人员进行风险识别和评估,制定风险应对计划;在勘察过程中,定期对风险进行监控和更新,及时调整应对措施。同时,加强对勘察人员的风险管理培训,提高其风险意识和应对能力。

3.2 加强前期准备工作

在前期准备阶段,应充分收集和分析相关资料,对资料的真实性、准确性和完整性进行严格审核。若资料不足或存在疑问,应进行补充调查或实地验证。勘察方案的设计应根据工程特点、地质条件和规范要求,明确勘察目的、范围、深度和方法,确保勘察方案的科学性和合理性。在人员和设备组织方面,选择专业素质高、经验丰富的勘察人员,配备性能良好、精度符合要求的勘察设备,并对设备进行定期维护和校准。

3.3 强化现场勘察过程控制

为应对现场勘察阶段的风险,应加强对自然环境的监测和预警,根据天气情况合理安排勘察工作,在恶劣天气来临前做好防护措施,确保勘察人员的安全。在复杂地形地貌区域进行勘察时,应制定专项安全预案,采取必要的支护、防滑、防水等措施。对于地质条件复杂性风险,应采用多种勘察方法相结合的方式,如钻探、物探、坑槽探等,相互印证和补充,提高地质信息的准确性。在勘察过程中,若发现不良地质体,应及时调整勘察方案,扩大勘察范围和深度,详细查明其分布特征和工程性质。为减少施工干扰风险,应与周边施工单位进行沟通协调,合理安排勘察时间和作业区域,避免相互影响。同时,加强对勘察现场的保护,防止施工活动对地质环境的破坏。

3.4 严格室内试验与成果整理管理

在室内试验阶段,应加强对样品的管理,规范样品的采集、运输、储存和标识流程,防止样品受到扰动和污染。试验设备应定期进行校准和维护,确保其精度符合要求;试验人员应严格按照规范和操作规程进行试验,对试验数据进行认真记录和审核,确保试验结果的可靠性。

结束语

地质灾害治理涵盖勘察、设计及施工,实属庞杂系统工程,各阶段皆存难点。有效应对之道需多方入手:勘察设计方案力求完善,智能化技术积极引入,规范标准亟待健全,工程机制亦当改进。社会经济的可持续发展仰赖于地质灾害治理工程质量与效率的提升、灾害损失的降低。这依赖技术水平的精进、管理制度的完善、各部门协作的加强乃至预警应急体系的建立,多管齐下,综合施策,方能保障人民群众的生命财产安全。

参考文献

[1]奚俊祥.基于工程勘察数据的地质灾害评估与防范[J].中国金属通报,2024(17):136-138.

[2]韩金叶,舒田田.地质灾害多发区域工程勘察设计的风险评估与应对措施[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2024(11):216-219.

[3]王槐英.工程地质勘察与地质灾害风险评估的一体化研究[J].冶金与材料,2024,44(4):178-180.