岩土工程地质灾害防治技术及预控分析
胡江淮 潘城成
浙江省金华市 322300
引言
岩土工程需结合实际选择恰当的地质灾害预控技术,对工程周边地质条件进行详细勘察,结合勘察信息拟定技术预控方案,在此基础上进行小规模试验,通过试验发现方案的不足之处并予以调整,形成全新的技术预控方案。需注意的是同一岩土工程会存在多种类型地质,针对不同的地质需要拟定不同的技术预控方案,将岩土工程地质灾害的发生风险控制在最低水平。
1 地质灾害类型
地质灾害是由地质作用因素引起的自然灾害,包括多种类型,其中滑坡是指坡面上的岩土体因受外力作用或其他因素影响而发生沿滑面滑动的现象;泥石流指在暴雨、融雪等自然因素影响下,山地、丘陵等区域内沟壑沉积物质与附着的土石块等混合物发生流动;崩塌通常是因外力作用或其他因素影响出现,具体指斜坡、山峰、山脊等地质体发生整体或局部崩落、滚动等现象;地面塌陷为地表发生塌陷、陷落的现象,包括天然塌陷和人工塌陷两种类型。地震指地壳因构造运动或其他因素造成的地震现象,包括地震引起的震裂、塌陷等地质灾害。
2 地质灾害治理工程勘查与施工的难点
地质灾害治理工程在勘查与施工阶段面临的难点主要集中在处理地质环境的不确定性、技术应用的复杂性以及环境与社会因素的平衡上。地质环境的不确定性表现在地形多变、地质结构复杂,特别是在山区、滑坡易发区等地区,这些条件对勘查精度和施工安全性提出了更高的要求。技术应用的复杂性体现在如何有效地运用现代技术如遥感探测、GIS 和计算机模拟等,这些技术需要专业的操作和解读,同时也要考虑到技术应用的成本效益。施工过程中还需要考虑对环境的影响和社会因素。这包括对生态环境的保护、避免对当地居民生活的干扰以及确保施工活动符合相关法律法规的要求。这些难点的有效应对是地质灾害治理工程顺利实施的重要保障。然而,如何在勘查设计和施工阶段进行有效的管理和协调,同时考虑到这两个阶段的特点,并针对不同的难点采取相应措施,是当前面临的重要问题。
3 岩土工程勘察在地质灾害防治中的应用
3.1 滑坡灾害防治
通过详细的地质测绘工作,利用遥感技术、无人机航拍等手段,结合地面实地勘察,准确识别滑坡的边界、滑动面以及潜在的滑动区域。这一过程不仅需要对地形地貌有深入的了解,还需要对岩土体的物理力学性质有充分的认识。在识别滑坡的基础上,利用原位试验(如平板载荷试验、旁压试验等)和室内试验(如三轴试验、直剪试验等)获取岩土体的力学参数,结合数值分析方法(如极限平衡法、有限元法等),对滑坡的稳定性进行定量评估。这一步骤是制定滑坡防治措施的重要依据。根据滑坡的类型、规模、稳定性评估结果以及现场实际情况,提出科学合理的防治措施建议。常见的防治措施包括排水(降低地下水位、设置排水沟等)、减重(削坡减载)、支挡(设置抗滑桩、挡土墙等)和锚固(预应力锚索、锚杆加固)等。这些措施旨在增强滑坡体的稳定性,防止其进一步滑动。
3.2 预应力锚固技术
岩土边坡上预应力值的上升会增加垫墩下附加应力值,而垫墩周边的边坡附加应力并无变化,因此本次研究中认定,岩土边坡压应力集中区域与预应力数值变化无关,而是近似相等的关系。当大吨位锚索体系需要降低垫墩下方地基的附加应力值时,此时不应改变岩土边坡预应力值,而是应当增加垫墩底面积。坡面预应力数值的上升,相应的坡体压缩形变范围扩大。张拉力数值为1000KN 的条件下,相应的边坡上发生位移为 1mm 时的响应范围会扩大至与垫墩中心相距 4.25m 的位置;张拉力数值为1200KN的条件下,相应的边坡上发生位移为 1mm 时的响应范围2 会扩大至与垫墩中心相距 5m 的位置。由此可见大吨位锚索体系需要降低垫墩下方地基的附加应力值,可最大限度上降低锚索预应力在张拉造成的损失损失。锚索深度方向的预应力增加,对应的坡体压缩形变会产生更大的附加应力。
3.3 加强水文地质信息的监测,强化对地质灾害的预警
地下水监测与预警系统是预防地质灾害的重要手段。通过实时监测地下水位、水质等关键指标,系统能够及时发现异常情况,为相关部门提供准确的数据支持,从而做出及时的预警和应对措施。近年来,随着科技的进步和监测技术的不断创新,地下水监测与预警系统的建设愈发显得重要。地质灾害的预测主要依赖于科学的方法和先进的技术手段构建地质灾害预测模型。为实现精准预测,需要全面考虑影响地质灾害发生的各种因素,并基于这些因素构建预测模型,从而科学评估地质灾害的发生概率。
3.4 掌握和控制地下水情况
在水文地质勘查中,通过对地下水的分布、流向和水位等方面进行详细调查和研究,建立地下水数值模型,预测地下水变化趋势,掌握和控制地下水情况,目的是减少地质灾害对地下水环境的影响。进行水文地质勘查,通过地质、地球物理、遥感等方法获取地下水信息,如地下水的分布、流向、水位等,为后续的地质灾害防治提供数据支持。根据水文地质勘查结果,建立地下水数值模型,模拟地下水的流动和变化趋势,预测地下水位变化,为地质灾害防治提供科学依据,加强对地下水位的控制。根据地下水数值模型的预测结果,采取相应的措施控制地下水位,如加固山体、疏浚河道、调节地下水位等,防治地下水涌出。地下水涌出可能会导致土体松散,从而引发山体滑坡、地面塌陷等灾害,因此应采取加固措施,防治地下水涌出。
3.5 生态修复与环境保护措施
生态修复是木工程地质灾害防治的一个重要方向,特别是在一些受灾严重的地区,生态修复不仅有助于恢复自然环境,还能有效地预防未来的地质灾害。植被恢复是生态修复的核心措施之一,通过在坡面植树造林,能够增强土壤的稳固性,减少水土流失,从而降低滑坡和泥石流发生的风险。树木的根系能够渗透土壤并固结土体,提高坡面土壤的抗侵蚀性。除此之外,人工绿化、坡面水土保持等技术手段也在许多工程中得到了应用。对于一些极端恶劣环境中发生的地质灾害,则可通过建设生态隔离带、恢复湿地等方法进行修复,帮助恢复生态功能的同时降低人为因素的干扰。环境保护措施的实施,旨在保持生态平衡,减少人为对自然的负面影响,为木工程提供更加稳定的环境支持。
结语
地质灾害的发生会对人类社会和自然环境造成巨大的破坏,导致生命和财产的损失,对社会生活产生严重的威胁。通过基础地质勘察了解掌握区域地质条件,评估灾害的范围和危害程度,建立实时的监测和预警系统,同时结合地区实际情况,有针对性地采取相应的治理措施,将地质灾害的发生控制在合理范围内,减少灾害造成的破坏和损失。
参考文献
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