水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害 治理工程中的應(yīng)用研究

妥麟 甘常云 馬吉斌

摘 要： 本文以雙湖縣地質(zhì)災(zāi)害為例進(jìn)行展開水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的應(yīng)用研究。在我們的日常生活中，地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)不僅僅會導(dǎo)致生存環(huán)境和財產(chǎn)方面遭受損失，更會對人民群眾的生命產(chǎn)生威脅。因此想要進(jìn)行長久的安全發(fā)展，就必須對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行一定的治理。

關(guān)鍵詞： 水工環(huán)地質(zhì);地質(zhì)災(zāi)害;治理

【中圖分類號】P694???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.006

1 水工環(huán)地質(zhì)情況分析

1.1 地震

以雙湖縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查為例，雙湖縣雖處于緩慢抬升期，但目前地殼仍處于相對穩(wěn)定階段。雙湖縣受地震的影響較大，根據(jù)《中國地震烈度動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB8360-2001），調(diào)查區(qū)主體大部分地震動峰值加速度為0.10～0.15g，地震基本烈度Ⅶ度，僅在調(diào)查區(qū)北部無人區(qū)多格錯仁強(qiáng)錯一帶存在近東西向區(qū)帶，地震動峰值加整度為0.20～0.30g，地震基本烈度為Ⅵ～Ⅷ度，（見圖1、2），地震動加速度反應(yīng)譜特征周期為0.35～0.45s（見圖3）。地震災(zāi)害仍可能階段性發(fā)生，并且形成災(zāi)害鏈。

1.2 地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)類型及規(guī)模

以雙湖縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查為例，雙湖縣發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害隱患主要有凍土凍融、泥石流等二種類型。凍土凍融為主要的地質(zhì)災(zāi)害隱患類型，次為泥石流。本次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患20處，其中凍土凍融16處，占80%;泥石流4處，占20%，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

（1）凍土凍融

凍土凍融是雙湖縣境內(nèi)最為發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型，海拔較高，凍土災(zāi)害較為發(fā)育，多為季節(jié)性凍土，局部存在多年凍土，且多呈帶狀、面狀分布。凍土在其環(huán)境相對穩(wěn)定狀態(tài)下保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定不會造成致災(zāi)主體，只有凍土環(huán)境發(fā)生變化引起凍土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生凍脹、融沉現(xiàn)象時，才使凍土演化為致災(zāi)主體。近年來，隨著區(qū)域性氣候變暖形式的進(jìn)一步加劇，改變了凍土所處的穩(wěn)定狀態(tài)，從而出現(xiàn)凍脹、融沉現(xiàn)象。雙湖縣凍土災(zāi)害的危害主要表現(xiàn)為凍土的凍脹、融沉使得地基下陷、翻漿造成建筑物開裂、路面波狀起伏等。凍土危害對象主要為公路，造成路面翻漿、開裂、起伏等。采取適當(dāng)?shù)拇胧┖?，凍土對房屋建筑基本無危害。據(jù)《中國季節(jié)性凍土標(biāo)椎凍深線圖》，雙湖縣季節(jié)性凍土的最大凍土深度1.6—2.3m，凍土深度自南向北逐漸加深?！段鞑刈灾螀^(qū)凍土地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與防治技術(shù)方法研究報告》，雙湖縣北部和西部的海拔4500以上的高山區(qū)，存在島狀不連續(xù)多年凍土區(qū)，厚度小于40m。

（2）泥石流

泥石流是地質(zhì)環(huán)境條件不良的山區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害。泥石流是指斜坡或溝谷中含有大量泥、砂、石的固、液相顆粒的流體，常在暴雨（或融雪、冰川、水體潰決）激發(fā)下發(fā)生，具有暴發(fā)突然、來勢兇險、運(yùn)動快速、能量巨大、沖擊力強(qiáng)、破壞性大和過程短暫等特點(diǎn)，是一種危害性極強(qiáng)的地質(zhì)災(zāi)害。泥石流的形成需具備：有利的貯集、運(yùn)動和停淤的地形地貌條件，豐富的固體物質(zhì)來源以及強(qiáng)勁的水動力作用，以上條件在調(diào)查區(qū)都完全具備。受降水條件影響，區(qū)內(nèi)泥石流主要發(fā)生在降雨集中的7～9月間，主要發(fā)育在山前斜坡地帶及其支流溝谷等地段，給交通、通信、人民群眾生活及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來較大影響。

1.3 凍土地質(zhì)災(zāi)害治理工程簡介

經(jīng)實(shí)地調(diào)查，雙湖縣現(xiàn)階段凍土地質(zhì)災(zāi)害主要治理工程類型有如下幾種：

①穿越凍土一般發(fā)育區(qū)的道路一般處理措施為路基加高，道路兩側(cè)修建排水溝。

②部分高壓線地段穿越了凍土災(zāi)害較發(fā)育地帶處理措施為基礎(chǔ)深挖，水泥澆筑。

③房屋建設(shè)對凍土地質(zhì)災(zāi)害治理措施：基礎(chǔ)埋深大于最大凍結(jié)深度并用砂卵石（碎石）換填及疏干排水。

2 形成機(jī)制、誘發(fā)因素及穩(wěn)定性初步分析

2.1 變形特征

（1）危巖帶變形特征

經(jīng)調(diào)查，該崩塌體區(qū)內(nèi)大量巖體受節(jié)理、裂隙切割作用形成危巖體，巖體松動帶厚度一般1m左右。在降雨、地震人工開挖坡腳等不利因素作用下，造成早期崩塌堆積體失穩(wěn)形成臨空面，在巖石自身重力作用下，使斜坡中上部危巖體節(jié)理、裂隙面等卸荷裂縫加深變寬，危巖體可能產(chǎn)生進(jìn)一步崩塌變形破壞（圖4）。

（2）崩塌堆積體變形特征

目前，區(qū)內(nèi)老崩塌堆積體主要分布于斜坡坡腳寺廟上部防擋墻以上和公路邊，多數(shù)已被清除，區(qū)內(nèi)坡腳崩塌堆積體厚度較小，地勢較相對平緩，較穩(wěn)定，暫未發(fā)現(xiàn)崩坡積層變形現(xiàn)象。

2.2 形成機(jī)制、誘發(fā)因素及穩(wěn)定性初步分析

（1）崩塌體形成機(jī)制、誘發(fā)因素及穩(wěn)定性分析

①崩塌體形成機(jī)制及誘發(fā)因素分析

崩塌（危巖）的形成機(jī)制及誘發(fā)因素主要有以下幾點(diǎn)：

a.地形坡度大，崩坡積物發(fā)育的地形陡坡較大，在52°左右，較大的地形坡度為崩塌體變形提供了有利的空間條件;b.地震作用，根據(jù)《中國地震烈度動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB8360-2001），調(diào)查區(qū)地震動峰值加速度為0.2g，地震基本烈度Ⅷ度，地震災(zāi)害仍可能階段性發(fā)生，并且形成災(zāi)害鏈;c.降雨作用：降雨作用是危巖體失穩(wěn)崩落的重要誘發(fā)因素之一，其破壞表現(xiàn)為降低節(jié)理面的抗剪強(qiáng)度、裂隙水對巖塊的靜水壓力、裂隙水的排泄對巖塊產(chǎn)生的動水壓力;d、人類工程活動：因修建寺廟、建房等開挖坡腳導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)。

②崩塌（危巖）體穩(wěn)定性初步分析

據(jù)調(diào)查分析，崩塌（危巖）體目前較穩(wěn)定。崩塌危巖體主要巖性為變質(zhì)石英砂巖，由于地形較為陡峻，風(fēng)化強(qiáng)度較高，風(fēng)化卸荷使得坡體裂縫較為發(fā)育，崩落的碎塊石堆積在斜坡中部、下部，對坡腳居民生命安全及寺廟等建筑物造成了較大威脅。

3 水工環(huán)地質(zhì)在地質(zhì)災(zāi)害治理過程中的應(yīng)用策略

3.1 水工環(huán)地質(zhì)針對于地震的作用

地震對于環(huán)境的影響主要來源于巨大的作用力，通過這種作用力會導(dǎo)致地面上的建筑物會出現(xiàn)損壞或坍塌。在地震防治過程中，水工環(huán)地質(zhì)的應(yīng)用需要對災(zāi)害類型進(jìn)行掌握，在實(shí)際防治中切實(shí)掌握好發(fā)生災(zāi)害的具體類型。使用水工環(huán)地質(zhì)能夠有效的掌握好災(zāi)害的預(yù)兆，并對這些細(xì)微的信號進(jìn)行精確的分析，能最大程度上降低人們的損失。

3.2 地面崩塌、泥石流災(zāi)害的治理

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查在地面崩塌以及泥石流等災(zāi)害的治理過程中的作用主要體現(xiàn)在預(yù)警監(jiān)測過程中，對相應(yīng)的區(qū)域建立起有效的預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，針對比較容易出現(xiàn)災(zāi)害的區(qū)域，合理地布置相應(yīng)的檢測設(shè)備，對地質(zhì)變化狀況進(jìn)行深入了解，從而分析出災(zāi)害發(fā)生的概率，借助數(shù)據(jù)信息評估系統(tǒng)來對相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行制定，提升治理工作的有效性。

致謝：本文系集體勞動成果所得，參加工作的還有赤烈、甘常云、周陽。本論文得到西藏地質(zhì)五隊(duì)總工辦領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)和提出寶貴意見、建議，在此一并表示感謝。

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