巖土工程建設(shè)過程中的主要地質(zhì)災害及防治措施

彭羅均

（北京中巖大地科技股份有限公司華南分公司，廣東 珠海 519000）

地質(zhì)災害指的是人民生活環(huán)境、生命及財產(chǎn)在自然因素或人為因素的作用下，所形成的損失與破壞地質(zhì)作用現(xiàn)象，包括水土流失、土壤鹽堿化、泥石流、崩塌、滑坡等。近些年來，因極端天氣的發(fā)生率逐漸增加，氣候呈現(xiàn)出異常變化，這都都會導致地質(zhì)災害的隱患發(fā)生概率增多。由于我國土地面積相對遼闊，自然地質(zhì)條件中也孕育著復雜且多變的地質(zhì)災害，尤其是近幾年因巖土工程數(shù)量逐漸增加，其建設(shè)容易嚴重破壞到地質(zhì)，此類災害依然變成某區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的主要制約因素?；谙嗤?jié)能策略基礎(chǔ)下，節(jié)能材料的質(zhì)量與施工水平直接關(guān)系到節(jié)能策略有效性。另外，建筑節(jié)能還需建筑智能輔助，合理運用智能化的建筑集成系統(tǒng)展開自動控制，從而為落實建筑節(jié)能發(fā)揮支撐性作用。

1.巖土工程和地質(zhì)災害的具體概念

自20世紀80年代開始，地質(zhì)工程學一個新型工程工程學誕生于中國。地質(zhì)工程學泛指從事研究與工程規(guī)劃處理至竣工再至項目運行后的成果，其所有流程都關(guān)系到地質(zhì)科學。地質(zhì)工程學研究內(nèi)容包含兩種，即地質(zhì)體與地質(zhì)環(huán)境，此類研究思想與系統(tǒng)工程學相同。因為巖土工程與預防地質(zhì)災害組成部分有兩方面，其中反映地質(zhì)災害防治問題明顯比前者豐富。所謂的“巖土工程”是指建設(shè)工程中挖掘巖土體與加固工程。地質(zhì)災害的防治作為預防自然因素或者非自然因素影響下造成的地質(zhì)危險現(xiàn)象，地質(zhì)災害防控室應具備合理開發(fā)地質(zhì)環(huán)境及管理思維。通常地質(zhì)災害類型眾多，多達30多個，其中因地震因素及降水因素誘發(fā)的災害稱作自然類地質(zhì)災害，因開挖工程、爆破工程、堆載及棄土因素等造成的地質(zhì)災害稱作人為所致的地質(zhì)災害。我國政府部門于2004年頒布地質(zhì)災害的有關(guān)預防條例中，對地質(zhì)災害概念實施明確界定，常見地質(zhì)災害指的是對國民生命及財產(chǎn)安全產(chǎn)生危害的地面坍塌、泥石流、滑坡、崩塌、地表沉降、地面裂縫等關(guān)乎地質(zhì)作用的災害因素。以上提及的地質(zhì)災害，除地震及火山噴發(fā)所致的地質(zhì)災害外，大多地質(zhì)災害都是人為因素所致。按照自然資源部的統(tǒng)計分析顯示，除地震以外的災害損失經(jīng)濟的概率大致為各類自然災害的1/5左右。因此如何降低或避免破壞生態(tài)環(huán)境，需選擇科學性防治策略進行處理。

2.巖土工程建設(shè)中主要災害類型及誘發(fā)因素

目前巖土工程建設(shè)中，主要地質(zhì)災害類型包括崩塌、泥石流、地面變形、滑坡幾種，具體如下。

2.1 泥石流。在地質(zhì)災害中，泥石流也是常見災害類型。具體是因降雨及降雪因素的影響下，產(chǎn)生夾雜泥沙石頭的一股洪流，從上坡上滑落形成滑落的狀況。泥石流的誘發(fā)因素為過度開采及土壤保護不合理等因素所致。若是過度開發(fā)山體，容易導致山體穩(wěn)固性下降。外加人們逐漸砍伐樹木導致土壤發(fā)揮的保護作用受到影響，最終引起泥石流狀況。

2.2 滑坡?；略诘刭|(zhì)災害中屬于常見類型，指的是巖土工程建設(shè)中，其沿著斜坡在河流的沖擊或地質(zhì)變化的影響下，多產(chǎn)生的自然滑落情況?；碌闹饕T發(fā)因素為巖體工程的頻繁建設(shè)有關(guān)，若是巖土工程經(jīng)常施工，在施工震動的影響下，容易導致巖土松動，從而引起滑坡類型的地質(zhì)災害?；骂愋蜑暮Χ喟l(fā)于地形高差大如峽谷、湖泊、江河、公路鐵路等區(qū)域，包括地震集中發(fā)生地帶，經(jīng)常下暴雨及降水量大的區(qū)域也會出現(xiàn)滑坡災害。

2.3 地面變形。在巖土工程建設(shè)中，地面變形也是一種常見的地質(zhì)災害，指的是開發(fā)巖土層不合理，長時間開發(fā)容易導致地表裂縫、地面塌陷、地面沉降等地形變化。如是地面發(fā)生變化，容易直接影響施工環(huán)境，導致工程質(zhì)量嚴重下降。據(jù)統(tǒng)計，我國已有超過70個城市發(fā)生地面變形，現(xiàn)有超過30多個城市已經(jīng)很嚴重。因人類開發(fā)礦產(chǎn)不合理，外加在表層巖溶活動與大量抽取地下水等相關(guān)因素的干擾，導致地面出現(xiàn)嚴重的變形。

2.4崩塌。巖土工程建設(shè)中，崩塌指的是山體或滑坡在巖土工程施工震動作用的影響下而產(chǎn)生崩裂坍塌。此類災害的主要因素在于資源的過度開發(fā)，導致山體穩(wěn)固性于天然防護功能受到影響，最終形成崩塌災害。因山體自身相對脆弱，若是開發(fā)無節(jié)制，容易使自身保護機制受到破壞，最終導致生態(tài)平衡被打破。

針對巖土工程建設(shè)中的地質(zhì)災害事件，需按照誘發(fā)因素分成兩類，即自然與人為災害。針對自然災害而言，其具有無法預見性特征，因此具有很強的不可控性。針對人為災害而言，需要獲得高度關(guān)注，并對人類行為加以約束，并減少開發(fā)自然資源的力度，從而確保地質(zhì)災害發(fā)生概率進一步減少。人為造成的地質(zhì)災害危害性也很大。由于人為因素造成的破壞自然生態(tài)程度逐漸擴大，若是超出環(huán)境或者資源自身可承受的能力范圍，容易造成地質(zhì)災害事件。例如，過度開發(fā)礦產(chǎn)資源，工程建設(shè)規(guī)模的擴大、挖掘程度增加等，都會增加地質(zhì)災害的發(fā)生率，最終引發(fā)泥石流、滑坡、地面塌陷等地質(zhì)災害現(xiàn)象。

3.常見地質(zhì)災害的防治案例

3.1 泥石流的防治

針對巖土工程建設(shè)現(xiàn)場的泥石流災害，可以選擇引水及取蓄工程，在防治泥石流災害中，通過植樹造林等控制方法產(chǎn)生的泥石流水源與松散固體啟動與堆積。利用行政管理及法令策略確保泥石流人為因素的清除，從而對泥石流災害發(fā)生發(fā)揮抑制作用；對于獲得保護的目標性質(zhì)與價值，可以選擇預警、生物、行政、工程等策略抑制泥石流、疏導及避讓等方法，從而滿足科學治理與節(jié)約投資的作用；選擇疏浚、排擋、排導等改造河道項目，對泥石流量合理調(diào)節(jié)，確保泥石流合理分流、流速及龍頭流量的消減中，實現(xiàn)對河道保護區(qū)泥石流量、流速的合理控制，使其不會對兩岸的保護目標安全過境構(gòu)成威脅；另外，在發(fā)生泥石流災害前期，就要采用相應的預防手段，發(fā)生中需選用警報方案，對危害區(qū)域的保護對象使用臨時撤離及加固方案，確保泥石流在過境時所受的災害損失降至最低。

3.2 崩塌的防治

針對巖土工程建設(shè)中的崩塌災害，在防治流程中，需嚴格遵守主次分明的綜合防治、兼治標本、危巖治理、自然生態(tài)保護的結(jié)合原則、項目建設(shè)策略和生物策略的有機結(jié)合。利用科學防治，最大化減少危巖失穩(wěn)產(chǎn)生的災害，從而滿足標本兼治的終極目標。崩塌災害自身只牽涉少量失穩(wěn)巖土體，其一般不會造成建筑發(fā)生毀滅性的破壞，也不會讓斜坡整體穩(wěn)固性發(fā)生變化。所以地質(zhì)災害的防治目標則是防止災害造成的危害，并未阻止建設(shè)流程發(fā)生崩塌落石。

3.3 滑坡的防治

與崩塌災害比較，防治滑坡災害更復雜一些，需要在探明項目地質(zhì)條件的前提下，對其穩(wěn)固性與危害性深層研究，找出滑坡影響相互之間的關(guān)系以及相關(guān)原因，在綜合思考中全面規(guī)劃，才能對滑坡災害實現(xiàn)針對性防治。做好滑坡問題的方式工作，必須堅持預防為主、防治結(jié)合的基本準則，首先全面細致地掌握好導致滑坡問題出現(xiàn)的因素，然后結(jié)合具體的問題所在針對性地制定有效的防治策略。主要通過下述兩點舉措強化防治。首先做好地表水以及地下水的控制工作，采取這樣的策略使得水對土質(zhì)坡體所帶來的威脅有效減輕甚至消除。真正實現(xiàn)防止滑坡問題產(chǎn)生的目的，就一定要把水對于邊坡土體帶來的侵害作用完全消除掉，主要做法是有效控制滑坡區(qū)外圍的地表水，防止地表水直接流入到滑坡區(qū)域內(nèi)部，在邊界修筑截水溝，達到對地表水有效截流的目的。此外，還可以在滑坡區(qū)內(nèi)部做好排水溝的修筑工作，從而達到有效排除區(qū)域內(nèi)的地表水，盡可能地減少對邊坡所帶來的威脅的目的。通過進一步增強土質(zhì)環(huán)境的抗滑能力的舉措來達到行之有效的防止滑坡的目的，其中邊坡加固、削坡減載等等是當前比較常用且收效顯著的技術(shù)策略。邊坡加固方法在具體工程中的應用廣泛，基本方式為預應力錨固結(jié)、鋼混抗滑樁擋土墻、邊坡柔性防護技術(shù)、灌漿電化學加固法等等，當然實際應用過程中，具體哪種方法最為合適，還需要結(jié)合工程建設(shè)實際靈活選擇，考慮土體情況做出綜合判斷。

3.4 地表變形的防治

地表變形的防治方法包括填堵法、灌漿法以及強夯法，具體方法同樣結(jié)合工程實際來靈活選擇，從而達到對巖土加固的目的，實現(xiàn)地表變形防治的目標。

4.巖土工程建設(shè)中主要地質(zhì)災害的防治策略

按照地質(zhì)災害的防治項目勘察與設(shè)計的現(xiàn)行企業(yè)規(guī)章，某地區(qū)針對地質(zhì)災害的防治工程質(zhì)量的相關(guān)檢驗評價標準等資料研究與技術(shù)標準，我國主要地質(zhì)災害的防治類型包含排截水項目、支攔擋項目、護坡項目、加固項目、搬遷與避讓項目、減載與壓腳項目等。

4.1 地質(zhì)災害信息與災情預報體系的完善建設(shè)

在我國巖土工程建設(shè)中發(fā)生地質(zhì)災害時，目前關(guān)鍵的預警方案仍在以預防手段為主，但目前諸多地質(zhì)災害的隱患以及誘發(fā)因素并未被及時找出來，所以需要對地質(zhì)災害的監(jiān)測方面增加投資量，利用現(xiàn)代化技術(shù)手段，實現(xiàn)地質(zhì)災害信息體系的完善建設(shè)，還能對全國各個地區(qū)地質(zhì)狀況展開明確預測與播報，通過對GIS技術(shù)的運用，在全國范圍內(nèi)形成一套行之有效的監(jiān)測地質(zhì)災害體系，并合理評估地質(zhì)災害的輕重度，給預測地質(zhì)災害提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)與技術(shù)方面的支持，從而優(yōu)化國內(nèi)地質(zhì)災害的信息體系以及預報災情的體系。構(gòu)建災情的預報體系，有利于搶先預防效果的進一步提升。如汶川地震，若是當時具備災情的預報體系，那么在地震發(fā)生時，可以利用該系統(tǒng)及時監(jiān)測，讓本地居民通過播報了解地震信息，及時做好轉(zhuǎn)移工作，從而規(guī)避地震帶來的災害及傷亡事件。

4.2 自然資源的加強維護與均衡運用自然能源

除地殼運動產(chǎn)生的災害外，我國其他部分地質(zhì)災害多發(fā)區(qū)的產(chǎn)生因素和開采礦產(chǎn)、應用水源、運用自然綠色能源等息息相關(guān)。具體而言，破壞環(huán)境作為誘發(fā)地質(zhì)災害的關(guān)鍵因素。所以如何開展地質(zhì)災害的強化治理，需要從環(huán)保入手。單純植樹、維護環(huán)境衛(wèi)生幾乎無法發(fā)揮防治地質(zhì)災害的作用，真正的環(huán)保就是對自然資源的維護與能源均衡舉措。針對地面塌陷、泥石流、滑坡等多發(fā)地質(zhì)災害的山地公路及煤礦等區(qū)域，在開采地下礦產(chǎn)前期，需要對巖層結(jié)構(gòu)進行詳細探查，以促進地質(zhì)災害發(fā)生率的有效減少。

4.3 地質(zhì)災害高發(fā)區(qū)安全預防策略的強化建設(shè)

不僅要增強人們認知地質(zhì)災害的程度，還要針對高發(fā)地質(zhì)災害區(qū)域強化建設(shè)安全預防策略，這是人民生命及財產(chǎn)安全、災情防治的重要方案。在高發(fā)地震區(qū)域，應該保證民用建筑的抗震能力，這是應對災害的重要舉措，所以嚴格要求施工質(zhì)量略顯極為關(guān)鍵。此外，地震災害、山體滑坡災害等高發(fā)地帶需要對災情預警與災后處理兩個方面設(shè)施的建設(shè)提高重視度，有關(guān)地質(zhì)部門也要對地面上的變化詳細觀察，通過勘測地質(zhì)與研究，對于災害發(fā)生可能性發(fā)出警報，由政府在災害的高發(fā)地段與人口密集城鎮(zhèn)構(gòu)建一個醫(yī)療站與應急倉并配備較強機動性搶險救災小組，確保發(fā)生災害時，可以及時調(diào)派人力及物力資源，為受災區(qū)域及時提供援助。

4.4 具體預防措施

4.4.1 避讓策略

①雨天避讓，針對災害點與變形斜坡，需合理選擇雨天的臨時避讓策略，在災情防治方案前提下，各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)也要指定安全性轉(zhuǎn)移預備方案，雨天合理轉(zhuǎn)移受到威脅的住戶至安全地點。實際操作需遵循就近的原則、轉(zhuǎn)移地點免受災害或者其他災害的危害性原則。

②搬遷避讓，針對重度危害性、較大危險性地質(zhì)災害事件，防治成本通常會比再建房或者搬遷成本高，仍會遭到地質(zhì)災害的嚴重威脅，所以需要合理運用搬遷避讓策略。

4.4.2 生物防治。生物防治指的是合理耕牧以及植樹造林護坡。其優(yōu)勢包括投資量小、使用范圍大、可促進生態(tài)均衡、持續(xù)防治、自然環(huán)境改善等，需要很長時間才可以使其效益發(fā)揮出來。通過對區(qū)域自然條件與地質(zhì)災害特征的調(diào)查顯示，需選擇封山育林、退耕還林等防治方案處理泥石流、水土流失、地面坍塌等區(qū)域，從而實現(xiàn)經(jīng)濟損失與地質(zhì)災害事件發(fā)生率的有效減少。

4.5 加強地質(zhì)災害治理措施的推廣宣傳

利用電視廣播、新聞報紙等進行地質(zhì)災害發(fā)生與預防的傳播，提升居民對地質(zhì)災害內(nèi)容的理解與認知，可以通過進入校園講述地質(zhì)災害造成的危害性及防治方案。所以在人們?nèi)粘Ｉ钪?，需要對地質(zhì)環(huán)境做到主動保護，在發(fā)生災害時做到科學合理及有效地預防，降低災害產(chǎn)生的損失率，并確保人們預防災害的意識提升。同時還需加強約束人類的工程活動，使地質(zhì)災害的預防變成人們主動意識與行為。

5.結(jié)語

總之，巖土工程在實際建設(shè)中，主要地質(zhì)災害包含地面裂縫、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等，地質(zhì)災害對堤壩工程、通信工程、航運工程、道路工程等正常運行具有直接的影響，而且還會嚴重破壞礦產(chǎn)、水源、旅游、生態(tài)環(huán)境等生態(tài)資源。伴隨科學技術(shù)的不斷進步，巖土工程建設(shè)中，針對主要地質(zhì)災害的防治，正在廣泛運用新工藝、新技術(shù)、新材料、新方法等，在具體施工中，需要對發(fā)生地質(zhì)災害的可能性進行充分思考，確保災害危害程度進一步減少的過程中，提升巖土工程的安全建設(shè)，從而為國民經(jīng)濟、生命、財產(chǎn)安全提供保障。