水工環(huán)地質勘查在地質災害治理中的應用

[摘要]地質災害對人類社會的威脅是巨大的，如何有效推進地質災害治理工作至關重要。水工環(huán)地質勘查是地質災害治理中的主要內容，本文以舉例的方式分析了水工環(huán)地質勘查在地質災害治理中的應用，認為水工環(huán)地質調查不是孤立的，而是相互作用的，應統(tǒng)籌考慮，才能獲得更加精確的巖土體參數，為編制治理方案提供可靠的數據支撐。此外，地質災害治理的最終目的是消除災害和美化環(huán)境，應加強生態(tài)環(huán)境方面的研究。

[關鍵詞]地質災害；水文地質；工程地質；環(huán)境地質

地質災害是在自然或者人為因素下形成的對人類生命財產、生態(tài)環(huán)境等造成損失或者影響的地質現象，包括地震、滑坡、泥石流、崩塌等。地質災害的發(fā)生在時間上和空間上具有明顯的分布規(guī)律，其成因既受控于自然環(huán)境，又與人類活動密切相關[1]。因此，地質災害是可以通過科學方法進行預測的。地質災害治理是有效消除災害影響的主要途徑，因此災害調查至關重要。水工環(huán)地質勘查是地質災害治理調查中的重要組成部分，是地質治理的基礎和依據，對地質災害治理效果影響明顯?；诖?，本文結合自身工作經歷，以舉例的方式分析水工環(huán)地質勘查在地質災害治理中的應用。

1.水文地質調查在地質災害治理中的應用

水文地質調查在地質災害治理中具有重要的地位，這是由于地質災害是在內部因素和外部因素的雙重作用下形成的。其中，內部因素主要指的是地形地貌、坡體結構、地層巖性、區(qū)域構造等；外部因素主要指的是降水、地下水、地震、植被、風化以及人類活動等。水文地質調查在地質災害治理中應用的主要目的在于查明災害區(qū)域的水文地質條件，如降水因素等。在暴雨條件或者持續(xù)降雨條件下，由于地表水體的滲入作用加劇，導致對裂隙結構面以及巖層層面起到明顯的軟化作用[2]。同時，伴隨著地表水體向深處滲入，導致坡體的自重明顯增大，同時由于不同巖層層面以及裂隙結構面之間的軟化作用，使得巖層之間的固結力明顯降低，進而誘發(fā)上覆巖層向坡角處滑動，形成滑坡或者崩塌災害。因此，水文地質調查在地質災害治理中的應用主要包括調查區(qū)地表水的富集規(guī)律（如補徑排條件等）、地下水的補徑排條件等，是水文地質調查的重要內容，一般通過地表路線調查、抽水試驗、注水試驗等方法實現。

如廣東省某地因持續(xù)強降雨導致居民聚集地邊部發(fā)生大量地表水下滲，進而引起滑坡變形，形成了一系列密集的微細地裂縫（圖1a），并導致部分居民的墻體出現拉裂縫（圖1b）。因此，針對該災害發(fā)生的誘因，對該區(qū)域的水文地質條件進行了調查，認為居民居住區(qū)域的淺表巖土體結構較松軟，極易受到地表水體的影響而發(fā)生不均衡沉降?；谏鲜稣{查事實，其治理方案可確定為：①圍繞居民居住地修建排水系統(tǒng)，將多余的地表水通過排水系統(tǒng)引至其他區(qū)域，如池塘等；②硬化居民居住地地面，通過降低地表水體入滲率的方式減少地表水的下滲。

此外，水條件是泥石流災害形成的主要條件之一。因此，在泥石流災害治理中需要解決的問題就是水的問題。如廣東省某地在暴雨天氣下導致陡坡坡面形成了4處坡面泥石流災害，形成泥石流沖刷帶長約200m（圖2），嚴重威脅著下方居民的安全生活。針對該類泥石流的治理方法主要有兩種方法：①將陡坡坡體中的殘坡積物清除，可有效解決泥石流的形成，但是該方法不僅工程量大，而且耗時長，對當地的生態(tài)環(huán)境造成影響；②在殘坡積物堆積區(qū)域修建排水系統(tǒng)，使得地表水體通過排水系統(tǒng)引至其他區(qū)域排泄，即消除泥石流形成的必備水動力條件。

2.工程地質調查在地質災害治理中的應用

工程地質調查在地質災害治理中占據重要的地位，主要原因在于工程地質條件是誘發(fā)地質災害的內在因素，而水文地質條件則以外在因素為主[3]。工程地質調查主要包括內容：①巖土體結構，如巖土體的結構面類型等，若巖體頂部發(fā)育各類結構面（裂隙面、風化面、巖層面等），不僅降低了巖體的強度，而且易在巖體傾向方向形成軟弱結構面，在外在因素如降水等條件，容易形成滑坡；②巖性特征，若災害區(qū)域巖石較硬，則容易形成陡邊坡，加之后期構造、節(jié)理等影響，容易形成臨空的高陡邊坡，進而在地表水作用下以及巖體自重等作用影響下，容易形成滑坡、崩塌等災害。此外，工程地質條件與水文地質條件不是孤立的，而是相輔相成，相互作用的。因此，在地質災害治理中，應統(tǒng)籌考慮工程地質條件與水文地質條件之間的相互作用關系，才能夠制定出合理的治理方案。

如位于廣東省南部的某金屬礦山，在開采區(qū)域的某坡面泥石流區(qū)發(fā)育三組構造節(jié)理，其赤平投影圖見圖3。由圖3可知：三組構造節(jié)理將該區(qū)域的巖體切割成塊體，裂隙組合交線均傾向坡外，且交線傾角與陡斜坡的地形坡角基本一致，說明陡斜坡巖體穩(wěn)定。但是，由于節(jié)理發(fā)育，導致節(jié)理面風化嚴重，在陡坡區(qū)域形成了大量的殘坡積碎石，為坡面泥石流的形成提供了必備條件。針對該災害的治理方案包括：①在溝底進行“攔石墻+排導槽+坡面排水溝+植樹造林”；②搬遷避讓+斜坡綠化+修繕截（排）水溝。

3.環(huán)境地質調查在地質災害治理中的應用

地質災害不僅對人類生活造成了嚴重的影響，而且對災害區(qū)域的生態(tài)環(huán)境影響較大，如形成大量的裸露基巖、泥石流沖刷帶、崩塌堆積體、河道擁堵以及堰塞湖等。因此，環(huán)境地質調查是地質災害調查中不可缺少的部分。環(huán)境地質調查在地質災害治理中的應用主要包括以下幾個方面：①已經發(fā)生的地質災害對災害區(qū)域環(huán)境的影響，如是否存在大規(guī)模的裸露基巖、崩塌堆積體、泥石流沖刷帶、河道擁堵等現象，若存在上述問題，則需要根據受災區(qū)域進行生態(tài)環(huán)境治理研究；②可能發(fā)生的地質災害對災害區(qū)域的影響。

如位于廣東省南部的某礦山在采礦活動過程了形成了1處采坑（圖4a）和1處不穩(wěn)定邊坡（圖4b），嚴重地破壞了當地的景觀和生態(tài)環(huán)境。其中，采坑形成了長約280m、高約12.3m的高陡邊坡，坡度大于45°，不僅破壞了地貌景觀，而且采坑活動形成的高陡邊坡在強降雨條件容易產生崩塌、落石；不穩(wěn)定邊坡是采礦活動引起的，主要為堆土形成，不僅壓占了大量的土地資源，其邊坡在降雨條件下容易垮塌，甚至形成泥石流。為了恢復該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，結合當地植被特征，以“綠色礦山”建設為基本理念，制定了相應的治理方案。

針對上文某礦山面臨的礦山生態(tài)環(huán)境問題，不僅影響了當地的生態(tài)系統(tǒng)，而且極易引起泥石流災害。因此，根據空間分布制定了圖5的治理設計圖。由圖5可知：該治理方案不僅恢復了該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)，而且有效地解決了該區(qū)域地表水嚴重浪費的局面，在雨量較充足的季節(jié)能儲備雨水，防止出現內澇；在干旱的季節(jié)可以用蓄水池中的水進行灌溉。由此可知，在環(huán)境地質調查的基礎上，針對具體存在的環(huán)境地質問題，如植被破壞、地貌景觀破壞、水土流失以及土地資源壓占等現象，結合當地生態(tài)系統(tǒng)特性，確定相應的治理方案才是最經濟的、也是最可行的。

4.結束語

綜上所述，地質災害治理是一項復雜的系統(tǒng)工程，水工環(huán)地質調查是地質災害治理方案編制的重要依據。同時，水工環(huán)地質條件是相互作用的，在調查過程中不應孤立地分析研究，應該綜合考慮調查水文地質條件、工程地質條件等，如調查區(qū)的氣候條件、地下水的補徑排條件、巖土體的物理力學參數、環(huán)境地質問題等，只有在綜合考慮的基礎上才能得出可靠的巖土工程參數，為進一步治理方案編制提供可靠的數據支撐。此外，地質災害治理的最終目的是消除災害和美化環(huán)境，因此，在今后的災害治理過程中，應加強生態(tài)環(huán)境方面的研究。

[參考文獻]

[1]安樹隆.水工環(huán)地質在地質災害治理中的應用策略分析[J].華北自然資源，2021（04）：114-115.

[2]李瑩.地質災害治理中水工環(huán)地質技術的應用研究[J].新疆有色金屬，2021，44（04）：59-60.

[3]伏勇強，姜倩倩.水工環(huán)地質技術在地質災害治理工程中的應用研究[J].建材與裝飾，2020（11）：216-217.