山區(qū)工程地質(zhì)條件和地質(zhì)病害

隆海軍

(國家林業(yè)局昆明勘察設(shè)計院，云南 昆明 650216)

山區(qū)工程地質(zhì)條件和地質(zhì)病害

隆海軍

(國家林業(yè)局昆明勘察設(shè)計院，云南 昆明 650216)

在山區(qū)工程建設(shè)中，因為山區(qū)的特殊地理環(huán)境，使得工程面對的地質(zhì)條件與地質(zhì)病害較普通工程要多，本文將對在山區(qū)工程所面臨的地質(zhì)條件以及地質(zhì)病害進行分析，查找其中存在的主要問題，并提出解決措施。

山區(qū)工程； 地質(zhì)條件； 地質(zhì)病害

山區(qū)的工程一般都具有工程艱巨、投資較大的特點。隨著社會的不斷發(fā)展，安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟最優(yōu)已經(jīng)成為了人們對山區(qū)工程的要求，同時還要求盡量不破壞自然環(huán)境。山區(qū)地質(zhì)條件一般都較為復(fù)雜，并且十分脆弱，地質(zhì)災(zāi)害較多，在這樣的地方建設(shè)工程，容易對環(huán)境造成破壞，如果處理不當，就會引發(fā)或者加劇地質(zhì)災(zāi)害。因此，本文將對山區(qū)工程的地質(zhì)條件及地質(zhì)病害進行探討。

一、山區(qū)工程滑坡的原因分析及防止措施

在山區(qū)當中建設(shè)工程，最重要的是要防止地基、邊坡產(chǎn)生滑坡的現(xiàn)象，這是在施工當中必須要注意的一個重要問題，若不能合理防治，將會產(chǎn)生質(zhì)量事故，比如建筑裂縫、滑移或者是倒坍。

(一)山區(qū)滑坡的類型及原因分析

1．山區(qū)地區(qū)的邊坡角度比較小導致其傾角過大，在土體自身重力以及降雨的作用力下，使得其剪切力相應(yīng)增加，從而降低了內(nèi)聚力，土體失穩(wěn)，引發(fā)滑動現(xiàn)象發(fā)生。

2.在山區(qū)的土層下面經(jīng)常會存在傾斜巖層，或者巖層漸漸處于水平位置，同時由于其距離邊坡的距離較小，致使傾角過大，在外力的作用下(包括地表水、地下水、建筑物填土、推置材料荷重等)，造成滑坡表面負擔加重，引發(fā)土體滑動。

3.在山區(qū)工程建設(shè)當中，進行挖方開塹作業(yè)，偶有坡腳的支撐部位被不合理切割，或者沖溝水渠切斷斜坡段現(xiàn)象發(fā)生，致使有水沁入到坡體。除此之外，放炮作業(yè)也會引發(fā)坡腳松動或者被破壞，增加了斜坡的坡度，使得土體內(nèi)力之間的平衡遭到破壞，造成土體失穩(wěn)，坡腳產(chǎn)生松動。

4.在傾斜巖層當中，有很多裂縫，并且它們之間傾向類似，層理通常比較發(fā)達，破碎程度很大。通常情況下，在裂縫當中，都會有軟泥存在，下部具有不漏水層，裂縫中的水在層間結(jié)集并有流動，長期作用下，由于其自身存在的重力以及各種外力的作用之下，就會造成上部巖體沿裂隙面或斷層面滑動。

5.在傾斜的巖體之中，存在很多容易被水軟化或被風化侵蝕的巖體，它們往往有比較軟弱的結(jié)構(gòu)面，比如頁巖、泥灰?guī)r、云母片巖、泥巖等，它們巖層和斜坡的傾向具有一致性，并具有大于200°的傾角，這些傾角同時小于坡角，在重力的作用下，能夠促使巖體發(fā)生滑動。

6.如果工程建筑物，比如路堤、土壩等，建設(shè)在不穩(wěn)定的滑坡上或者是容易產(chǎn)生滑動的坡積上層之上，建筑物的重心就會漸漸發(fā)生變化，同時受到外力及水的作用，使得坡體內(nèi)部當中的剪切力增加，失去穩(wěn)定性，將會引起再次滑坡。

7.當外力(比如河流的沖刷侵蝕)促使土體中的含水量和本身自重上升時，坡體的抗剪強度將會下降，使得斜坡失去平衡，引發(fā)滑坡。

8.山區(qū)工程施工時，如果再有大型的震動產(chǎn)生(比如爆破或者車輛的震動)，這些頻率不盡相同的震蕩，將會降低巖土內(nèi)部之間的摩擦力，從而降低抗剪的強度，引發(fā)土體、巖等的滑動。

在上面幾種滑坡類型中，第1、 2、 3、6種情況是常見的滑坡類型，并且是發(fā)生在施工期間。實質(zhì)上，引起滑坡的因素是綜合性的，從實踐中我們得出，引起滑坡的原因可以歸納為內(nèi)部因素和外部因素兩種。其中內(nèi)部因素為滑坡體自身所具備的劣質(zhì)地質(zhì)條件；外部因素主要是水的影響。在山區(qū)工程施工中，我們要注意處理疏導好地面以及地下水，避免其對水文的地質(zhì)情況造成破壞，不斷滲入到地基之中，使土稠度發(fā)生改變，自重增加。如果不能避免，將會致使坡體內(nèi)部摩擦力以及內(nèi)聚力被大大削弱，破壞土體及巖的平衡，引發(fā)滑坡。

(二)滑坡的預(yù)防方法及措施

1.大力加強地質(zhì)勘探工作，認真調(diào)查，深入研究，掌握所建工程山區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況，主要包括巖層具體生成情況、基巖的傾角、巖土的基本性質(zhì)、裂縫的具體分布等內(nèi)容。此外，特別要對地表水以及地下水的分布與流向進行細致探究。對場地進行認真規(guī)劃，并處理平整，保護泄洪及排水設(shè)施的良好。對滑坡高發(fā)地區(qū)，要提前做好分析研究工作，并采取有效措施，消除滑坡的因素。

2.確保邊坡坡度。對于土坡，我們要盡量使其的坡度平緩，或者將其做成梯形，并在中間加以平臺來作為穩(wěn)定，平臺一般可設(shè)1或2個，長度在1.5到3.0米之間。遇到不同的土質(zhì)時，可以按不同的情況刷兩種到三種坡度，通常坡度角度要小于內(nèi)摩擦角，對于一些不穩(wěn)定的陡坡，還要減輕其邊坡的負擔。如果在坡腳具有土石，我們可以直接用其作為擋土堆或者修筑臺地，阻止其坡體產(chǎn)生滑動現(xiàn)象。

3.提前做好邊坡的排水以及防滑工作。排水及防滑的工作內(nèi)容包括挖排水溝、截水溝，建設(shè)護坡和擋土墻。只要確保泄洪工作，才能使得地表水與地下水的疏導工作順利，才能阻止水滲入到滑坡區(qū)，造成破壞。

4.確定工程的滑坡段，對地表水進行攔截。在其周圍設(shè)立截水溝，并且要做好其上方坡面的壓實和平整工作，防止水溝淤塞，減少地表水下滲。排水溝的方向要保證與滑坡的方向一致，并在溝底設(shè)置防滲層。每個支溝要與滑坡斜交30°到60°。

5.有些巖坡很容易產(chǎn)生土坡滑動或者是風化，我們要對其表面以及坡的頂部采取一些措施，可以選擇罩護的方法，同時還要保證坡上植被不被破壞，確保巖坡穩(wěn)定。

6.在工程施工前，要對施工地區(qū)的巖土坡的穩(wěn)定性進行細致研究，避免不恰當作業(yè)造成坡腳被切。如若已經(jīng)被切，要及時采用擋土結(jié)構(gòu)來補救。

7.工程施工時避免坡腳取土、坡肩棄土現(xiàn)象發(fā)生。若在斜坡上挖方，要自上而下，若填方，則需自下而上，順序不能改變。另外，要盡量避免集中棄土現(xiàn)象，免得破壞自然的平衡。

8.對于在岸邊發(fā)生的一些流水沖刷的現(xiàn)象，我們可以在邊坡處鋪一些石籠或者拋一些石頭來避免。

9.在滑坡易發(fā)地點，盡量避免大的震動強烈的作業(yè)，尤其是爆破工作。

10.邊坡的維護和日常維護工作要及時，對于發(fā)現(xiàn)的裂縫，及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。

二、山區(qū)工程巖溶問題的原因分析及防止措施

(一)巖溶問題產(chǎn)生的主要原因

巖溶是會造成不良影響的地質(zhì)現(xiàn)象，它的形成主要是由于灰?guī)r以及白云巖的存在。巖溶在地下的主要顯現(xiàn)為溶洞和暗河，而在地表主要顯現(xiàn)為巖溶洼地、溶溝溶槽、孤峰石林等。它能夠破壞山區(qū)工程的穩(wěn)定性。

(二)防止措施

在進行山區(qū)工程時，前期要認真做好勘察工作，對施工地區(qū)的巖溶發(fā)育狀況了如指掌，做到有的放矢地采取措施來進行防范及處理。對于巖溶地區(qū)的基本情況，尤其是其發(fā)育的狀況，必須要做到提前預(yù)報，及早防治。

三、山區(qū)工程崩塌問題的原因分析及防止措施

(一)主要原因分析

在很多山區(qū)，比如，貴州地區(qū)的山區(qū)中，峽谷較多，并且較深切，兩岸還有很多懸崖峭壁，在本身構(gòu)造以及卸荷裂隙的影響下，其兩岸比較容易出現(xiàn)崩塌的現(xiàn)象，特別是在出露巖層上，若其巖性的組合是上面硬下面軟，那么極易產(chǎn)生崩塌的現(xiàn)象。崩塌實際上分為兩種情況，即崩塌堆積體和危巖體。前者主要是指已經(jīng)產(chǎn)生崩塌的松散的巖體堆積在坡腳，形成堆積體，這種地質(zhì)問題破壞工程的穩(wěn)定性等，對于橋梁工程可能造成橋梁樁基成孔困難等。危巖體是指即將崩塌墜落的處于臨界狀態(tài)的巖體，它會影響山區(qū)工程的施工以及運營的安全。崩塌危巖體的存在一般在某一特定的地質(zhì)條件下集中出現(xiàn)。

(二)防止措施

如果山區(qū)工程所在地區(qū)存在崩塌的危巖體，我們要根據(jù)具體情況，包括其穩(wěn)定性、影響的范圍、可能影響的結(jié)構(gòu)物及嚴重性、施工操作的可能性等情況采取錨固、清除、攔擋、繞避等措施予以處理。

四、山區(qū)工程軟土問題的原因分析及防止措施

(一)主要原因分析

軟土屬于特殊土體，它具有較高的含水量和壓縮性，同時具有比較低的承載力以及抗剪強度。雖然軟土不是不良地質(zhì)，但是它能夠引發(fā)不良地質(zhì)問題。巖體最常出現(xiàn)的地方是大片的優(yōu)質(zhì)土地地區(qū)或者是在山間的一些排水不好的巖溶洼地中，一般規(guī)模較小，并且處理簡單。但是我們卻常因為對其判斷失誤而引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，軟土主要影響工程的穩(wěn)定性。

(二)防止措施

處理軟土的方法很多，且工藝都比較成熟，比如預(yù)壓排水、換土填石，又如碎石樁、粉噴樁，這些都是處理軟土的好辦法。處理時，只要我們了解土的厚度以及性質(zhì)，就可以設(shè)計處理妥當。但還要加強控制施工，規(guī)范施工流程，不能急于求成、偷工減料。

五、結(jié)論

山區(qū)工程建設(shè)成功與否的主要因素就是地質(zhì)環(huán)境保護和地質(zhì)災(zāi)害防治，因此，我們要充分重視地質(zhì)工作。主要做到以下幾點：

(一)在工程前期，要多用些時間做好地質(zhì)的勘察工作，盡可能詳細地查明地質(zhì)狀況，避免產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害，減少隱患；

(二)加強工程設(shè)計階段的地質(zhì)勘察工作，勘察工作要有一定的深度；

(三)山區(qū)工程的施工單位，要多注重提高技術(shù)力量，增加地質(zhì)方面的技術(shù)人員，同時要加強巖土工程的工程監(jiān)理工作；

(四)在山區(qū)工程的運營階段，要重視工程的檢測工作；

(五)不能單純依據(jù)前期勘察進行山區(qū)工程的施工，在整個工程的施工過程中，都要不斷加強地質(zhì)的勘察工作。

(六)地質(zhì)條件具有復(fù)雜性，即使前期地質(zhì)勘察工作很好，但在施工和運行過程中出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害也是正常的情況；

(七)山區(qū)工程在勘察設(shè)計、施工建設(shè)以及運營管理上存在技術(shù)力量薄弱的現(xiàn)象，我們應(yīng)該加強人才的培養(yǎng)工作，確保山區(qū)工程的人才需要。

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[3] 字學強. 坍岸的發(fā)生機理及防治措施[J] .河南建材，2011，(2).

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2014-12-18

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