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1、城市水災害及其類型
1.1 城市水災害
水災害是以大氣圈、水圈、土圈為主產生的災害,如洪災、澇漬災害、潮災、旱災、泥石流災等。水災害是相對人類而言的,在人類生存的地區,均有可能發生水災害,這就是災害的普遍性。近20年來,由于工業化和城市化的快速發展,中國的城市正面臨著水資源短缺、水資源污染和城市洪水災害三大水環境問題,水危機已成為中國實現可持續發展戰略目標的重要制約和障礙。[1]
1.2 城市水災害現狀
氣候差異大,地勢復雜,是我國致災因素和災種多的主要原因。由于我國土地資源緊張,經濟密度在地理上分布很不平衡,所以對水災害更為敏感,易產生巨大災害損失。
城市化是區域社會經濟發展到一定階段的必然產物,也是人類社會發展的必然趨勢。由于城市人口眾多,建筑密集,財富集中,是社會的經濟、文化、政治中心,因而城市水災害具有種類多、損失重、影響大、連發性強、災害損失增長嚴重等特點。城市水災害主要表現為:雨水資源大量流失;雨水徑流污染嚴重;城市洪災風險加大;生態環境破壞;地下水位下降:地面下沉等。[2]
1.3 城市水災害的類型
根據長期統計分析,危害我國的水災害種類很多,其中危害最大、范圍最廣、持續時間較長的是干旱、洪水、澇漬、風暴潮及災害性海浪、泥石流、水生態環境災害。其中城市水災害主要由干旱、洪水、澇漬等引起。
1.4 城市水災害防治現狀
1.4.1缺乏城市水災害防治規劃
在城市的發展建設中,有時為了經濟的發展,充分利用土地資源,甚至擠占河道,從而降低了河道的分洪能力,加劇了洪水災害。另外,由于城市地域狹小,集水面積小,人口密度大,生產活動集中,取水也集中,所以容易出現資源型缺水;同時,排污集中,對水環境破壞力大,又容易出現水質型缺水。[3]
1.4.2防洪措施單一
在城市水災害防治規劃中,沒有科學統一的標準,主要依靠工程措施,城市河段的防洪標準偏低,容易發生超標準洪水。在城市化地區,由于建筑物和地面襯砌的影響,使得不透水面積增加,截斷了水分入滲及補給地下水的通道,使地表徑流增加,滯洪、蓄洪能力下降,常造成洪澇災害。[3]
1.4.3暴雨、洪水預報方法不完善
在洪水預報、防汛調度、通訊手段等方面落后,科研投入少。
1.4.4地下水次生污染嚴重,致使水質污染發展很快[4]
1.4.5市民和企業防災意識淡薄,城市防洪資金籌措渠道不暢
2、城市水災害的起因
造成城市水災害的原因很多,但在所有致災原因中,自然因素占主導位置。我國水災害種類繁多,發生頻度高,致災的自然因素十分復雜,主要包括地形、地勢、地貌、地質、地理位置、大氣運動和植被分布等。除自然因素外,人類不當的或缺乏必要保護措施的開發活動,對河流會構成直接的威脅。主要因素為:
2.1 城市人口增加、經濟增長,用水量增加
2.2 城市化對降雨的影響
2.3 城市發展導致污水排放量增加
2.4 城市建設使下墊面性質發生變化,改變了徑流形成條件[3]
3、城市水災害的危害
城市災害對人類社會造成的危害主要表現在兩個方面:造成人員傷亡和國家、集體及個人的財產損失。
3.1 造成巨大的生命財產損失
隨著城市的發展,城市水災害所造成的生命、財產損失也將增加。更重要的是由于城市人口的急驟增加,好多新建的公用設施、企業和住宅向容易受災的低洼地區或溝谷等危險區域發展的趨勢增加,易造成更大損失。
3.2 對城市生命線工程的影響
城市和工礦現代化程度越高,對生命線的依賴就越重,而自然災害對生命線工程的潛在威脅也就越大。如不加以防御,必將導致極其嚴重的后果。
3.3 對地下設施的影響
隨著城市現代化的不斷擴大和發展,城市中好多設施都在向地下發展,在地下生活和活動的城市人口將日益增加,如果在城市內出現洪澇災害,首先應有足夠的設施確保地下人員和財產的安全。
3.4 對社會運行機制的影響
城市災害不僅可以給災區造成重大的經濟損失,而且可以使社會動蕩不安,破壞社會正常運行機制,從而產生更為深遠的影響。
4、城市水災害的常規防治措施
4.1 控制城市人口增長
控制城市人口增長,既能減少水資源的需求量,又能減少生活污水的排放量,減輕對水體的污染。
4.2 盡量減少城市地面硬化面積,增加下墊面的透水性
積極開發城市湖泊的作用,興建城市蓄水設施,修建雨水滲透設施,向地下補充地下水,既可減輕城市洪澇災害,又可以緩減城市水資源不足所引起的問題。
4.3 節約用水,合理用水,建立節水型社會
加強管理,合理開發,充分發揮現有各種防洪工程和防洪設施的作用。完善立法,加大執法力度,改進防洪資金籌措渠道,逐步形成城市防洪建設的良性循環。
5、對城市水災害防治的建議
5.1 提高管道建設標準
5.2 綜合利用水資源,充分利用污水
在沿河適當位置建設污水處理廠,將原來排向河道的生活污水和工業廢水截流收集起來就地處理,注入河道作為水源。這樣,既擴大了城市凈化水域面積,為退污還清后的河道提供穩定可靠的水源保證,又節約水源,有效地凈化空氣,改善環境。在當前水資源嚴重不足情況下,實現污水資源化,是城市節水的必然途徑。[5]直接回用和間接回用是城市污水資源化的兩種有效途徑。
5.3 高額保險作保障
5.4 完善法制,加大執法力度
我們應當建立和完善危機預警機制及危機狀態下的社會治安、社會救援、市場監管、信息反饋與溝通、指揮協調等方面常備不懈的危機應急管理機制,并制定應對可能危機的長期戰略,城市才有可持續發展的安全保障。
參考文獻:
[1]馬克斯毛維克,特加大-古波特,陳吉寧編著.城市水管理中的新思維――是僵局還是希望[M].北京:化學工業出版社,2005.12.
[2]車伍,李俊奇著.城市雨水利用技術與管理[M].北京:中國建筑工業出版社.
[3]左其亭等著.城市水資源承載能力――理論?方法?應用[M].北京:化學工業出版社,2005.2.
[4]周振民著.城市水務學[M].科學出版社.
[關鍵詞]地質災害;城市規劃;防治措施
1概念
地質災害是指由自然因素或人為活動引發的危害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害。
關于地質災害概念的界定, 在學術界和實際管理工作中存在著不同觀點。歸納起來, 學術界的幾種通行說法主要有:1、地質災害是地質環境的一種變異現象; 2、地質災害是指直接或間接惡化環境、降低環境質量, 危害人類和生物圈發展的地質事件, 如地震、地裂縫、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地面沉降等; 3、地質災害是指那些對人類生命財產安全造成危害和潛在威脅的自然和人為地質作用( 現象) ; 4、在自然和人為因素的作用和影響下形成的, 對人類生命財產、環境造成損失的地質作用( 現象) ; 5、地質災害是因地質活動引起對人類生活、生產及環境的破壞或者損失的現象。 2在規劃中加強對地質災害防治地質災害防治規劃是防治地質災害的基礎性工作和重要依據。 科學規劃對主動有效地開展地質災害防治工作, 避免和減輕地質災害給人民生命和財產造成的損失, 具有十分重要的作用。因此, 地質災害防治規劃編制和審批應建立地質災害調查制度、規范地質災害防治規劃的編制程序和審批權限、明確地質災害防治規劃的編制原則、規范地質災害防治規劃的內容、明確地質災害防治規劃的地位及與其他規劃的銜接等。地質災害防治規劃應當包括下列內容:
2.1地質災害現狀; 2.2地質災害的防治原則和目標; 2.3地質災害易易發區和危險區的劃定; 2.4總體部署和主要任務; 2.5地質災害防治措施等。地質災害防治的原則只能堅持預防為主, 避讓與治理相結合, 全面規劃和突出重點。這是根據我國社會經濟發展水平和地質災害現狀提出的在規劃期內指導地質災害防治工作的基本準則。由于我國災害種類多、活動頻繁、危害嚴重, 而經濟發展水平相對較低。同時, 防治工作必須堅持按客觀規律辦事, 從實際出發,因地制宜, 講求實效, 發揮綜合治理效益; 堅持依法保護地質環境和治理地質災害, 依靠科技進步, 建立法律法規保障體系和科技支撐體系, 使地質災害防治法制化, 治理工程的設計、施工科學化; 加強監測預報和科普教育工作, 提高全民減災、防災水平, 建立群專結合的防災體系等內容。地質災害的防治目標, 是指在一定期限內地質災害防治工作所達到的目標。 地質災害防治目標應當分階段實施。總的要求是提高預報成功率, 避免經濟損失, 減少人員傷亡, 促進地質環境和經濟建設的協調發展。 地質災害防治項目的主要包括:一是地質災害防治基礎調查和科研項目。二是搬遷避讓工程。三是地質災害治理工程。根據災害的規模和威脅的對象, 對危害公共安全、自然因素引發的災害要由財政出資, 對人為活動引發的災害也要進行經濟技術論證, 分清責任, 實施治理工程; 四是監測預警工程。對已發現的地質災害隱患要要實施監測預警工程, 包括專業監測和群測群防, 對其發展趨勢進行預測預警預報。地質災害防治措施, 是指為實現地質災害防治規劃預期目標而實施的措施。主要包括: 加強法制建設和行政管理工作、加強科普教育宣傳工作、建立穩定的資金投入機制、堅持群專結合及采取綜合防治的措施等。地質災害防治的工作重點, 在編制和實施土地利用總體規劃時, 應該把地質災害的防治工作列入規劃, 應當將地質災害防治規劃作為其組成部分。隨著我國社會經濟發展和人口的快速增長, 地質災害防治工作的任務更加艱巨。我國是個地質災害多發的國家, 為了從源頭上解決和避免這個問題, 首先在編制和實施土地利用總體規劃、礦產資源規劃以及水利、交通、能源等重大工程項目規劃過程中,應當充分考慮地質災害防治要求, 避免和減輕地質災害造成的損失。為了充分體現“以人為本”的思想, 做好城 市的地質災害防治工作, 在編制和實施城市規劃過程中, 要加強地質災害防治工作。對城市規劃區內地質情況尚不清晰的, 必須加強和補充建設用地地質災害危險性評估。城市規劃行政主管部門在審批建設時, 必須充分考慮建設用地條件; 凡沒有進行建設用地地質災害危險性評估, 要依法追究有關人員的責任。在總結近幾年實踐經驗的基礎上, 為了處理好城市總體規劃和地質災害防治規劃的關系, 在編制城市總體規劃、村莊和集鎮規劃時, 應當將地質災害防治規劃作為其組成部分。 3結語總之, 根據我國地質災害現狀和經濟社會發展水平, 在城市規劃中加強對地質災害的重視, 一定會減少災害損失, 為社會經濟建設多作貢獻。
一、上年度地質災害的災情基本情況
我縣氣候屬亞熱帶海洋性氣候,春夏多雨,地質災害多發的重點時期為每年4月至9月。在主汛期,臺風頻起,若是連降暴雨、大暴雨,極易引發山體崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害。
近幾年來,較嚴重的地質災害分別發生在*年7月19日、*年5月17日、*年5月20日和*年4月27日。*年度全縣累計發生地質災害12宗,由于預警及時,未造成人員傷亡的災難。地質災害具有漸變性和突發性,同時也具有難以抗拒的破壞力等特點,致災的誘發動力有天然的,也有人為的。自然地質災害發生的地點、規模和頻度,受自然地質條件控制,而人為地質災害受人類工程開發活動影響,常隨社會發展而日益增多。因此,防治人為地質災害發生是本方案的一個側重方面。
二、地質災害重點防范區域
(一)危險區
1.縣城*公園南面縣自來水有限公司供水二廠。該區域內的開發工程未經必要的地質災害危險性評估,廠區及其周邊山體潛在的地質異常仍有進一步孕育的可能,由于此處西、南面下方均有較密集的民居,危險因素顯而易見,是個重點防治的地質災害危險區。縣政府去年*縣自來水有限公司必須迅速依法進行地質災害危險性評估,并根據評估結果采取相應的防治措施,制定有針對性的防災避險預案。
2.*礦排土場。該礦的主采場雖不在本縣轄區內,但其排棄的泥土、廢石大量長期傾倒于*凡水坑一側,日積月累形成了地質災害源,每遇連續降雨時期,大量排棄物自上而下隨水而流,引發多次規模各異的山體滑坡、泥石流等地質災害。如不及時治理,大面積經濟林將遭受不同程度的損毀。
3.*鎮*采子山鐵礦。此處經多年采挖,礦區周邊已經形成陡峭的采礦邊坡,采場東北面上方出現3條明顯的裂縫,長度20米至40米不等,寬約10至20厘米。裂縫北側邊有一條*——新豐迴龍的公路,此路段下方路基已被蠶食破壞,對交通運輸和過往行人造成重大威脅,如不及時進行有效治理,危險源極有可能進一步擴大。
(二)隱患區
1.*林場龍集工區水浸洞。此處曾于*年發生過山體滑坡,*年、*年均有小規模滑坡現象,當地進行過簡單治理,重大威脅及當地村民不安的情緒暫時得到緩紓,但是由于當地的地質條件比較特殊,不確定因素仍然存在,因此處民居集中,必須進行地質災害危險性評估并根據評估結果進行徹底有效的治理。
2.壩仔鎮群輝滑坡群。災害影響區域為胡竹壩一帶,此地曾經是省國土資源廳特別關注的地質災害重點防治區域,并對局部組織進行了必要的治理,很大程度上降低了主要地段的滑坡隱患。當地的地質條件異常復雜,崩塌、滑坡、泥石流等災害的威脅依然未完全消除。未經地質災害危險性評估,不得進行用地審批、切坡建房。
3.*鎮*小學。*年地質災害排查工作中,發現該教學點存在地面塌陷的隱患,校區建于洪積扇構造堆積層之上,地表1米以下多為砂礫和鵝卵石,極具松散透水性,如果計劃興建三層以上的建筑,必須先經過地質災害危險性評估。
4.*鎮*礦區。由于多年亂采濫挖,露天采場已形成不規則異常陡峭的采礦邊坡,又因排土場未經規劃,隨意排棄,松散的土方量比較大,已對附近居住的村民造成威脅,若遇特殊天氣,極有可能引發崩塌、滑坡、泥石流等地質災害。
5.*鎮*村*村。*年汛期,此地曾發生頗具破壞力的泥石流災害,汛期要加強巡查監測,同時要教育村民慎重選擇建房地點,盡量不要在排洪水渠沿線、不穩定的山體邊坡下等地域修建房舍。
6.翁城鎮富陂村溫張屋。*年此處局部耕地發生地面塌陷災害,使經濟作物遭受一定的損毀。據初步監測,災害發生地為古河道區域,地表4—5米以下土質疏松、透水,甚至可能存在地下暗流,應加強巡查監測,確保人民群眾生命安全。
7.主要公路沿線。特別是國道106線涼沙公路和**塅,公路兩側常因連續降雨引發山體滑坡、崩塌等地質災害,公路主管部門應在汛期加強巡查,及時清淤,確保道路暢通。
8.*林場龍體工區新山至凡水坑區域。多年來亂采濫挖已造成讓人觸目驚心的地下采空區,與之相鄰的凡洞一側于上世紀九十年代初曾發生過大面積地面沉降災害,由于此采空區上方壓力依然存在,隱患尚未消除,在此區域作業的*鐵礦從業人員和林業生產、管理人員的生命安全受到威脅,應及早進行地質災害危險性評估,必要時采取避讓措施。
三、防災基本措施
(一)認真貫徹執行國務院《地質災害防治條例》以及有關法律法規,結合具體情況,制定相應的防治辦法和應急措施,各鎮人民政府及*林場要制定地質災害防災應急預案。
(二)建立地質災害日常監測預警責任制,明確單位責任和主要責任人,落實監測、報警、防災責任制,確定可行的應急避災預案,建立健全信息員和聯絡員制度。各鎮政府、*林場為轄區地質災害防治工作的責任主體,縣國土資源局礦管與地環股為地質災害防治工作行政管理的日常辦公地點,縣礦產資源與地質環境監測站為這項工作的監測服務和技術指導部門,各鎮國土資源所為地質災害防治日常監測預警聯系機構。形成縣鎮監測網絡,加強聯合巡查,跟蹤監測,完善災害速報制度,確保這項工作的落實。
關鍵詞:巖土工程;地質災害;防治措施
Abstract: this paper geotechnical engineering geological disaster harm, causes and characteristics, this paper analyses, and puts forward the control measures, and has a certain theory value and practical significance, for everybody reference.
Keywords: geotechnical engineering; Geological disasters; Prevention and control measures
中圖分類號:S429文獻標識碼:A 文章編號:
1、巖土工程與地質災害的內涵
自20世紀80年代末,90年代初,我國產生了一個新的學科--地質工程學。地質工程學,是研究與解決從規劃到竣工乃至工程運行后效的全過程的與地質有關的工程問題的科學。它把地質體乃至地質環境作為工程系統的組成部分來對待,這顯然符合大系統工程學的思想,它包含巖土工程和地質災害防治工程兩個方面,但以后者對其特點的反映更為深刻。巖土工程是指工程建設中涉及巖土體的開挖與加固;地質災害防治工程是對自然或人為作用產生的有害地質現象進行防范與防治。后者包含了更全面地對地質生態環境合理開發與管理的思想。
地質災害是指由于自然因素或者人為活動引發的危害人民生命財產安全或使人類賴以生存和發展的環境、資源發生嚴重破壞的地質現象。《地質災害防治條例》規定,地質災害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災害。
在我國,大多數地質災害現象都是人為因素引發的,據有關資料統計,近年來我國每年因地質災害造成的經濟損失約占各種自然災害的1/4至1/5,因此,減少或制止破壞生態環境行為、及時采取地質災害預防和防治措施,是我國當前減少損失的首要途徑。
2、我國地質災害的特征與危害
由于我國地理位置獨特,地質構造復雜,地球生態環境多變,加之人口眾多的農業大國,經濟較落后,承災能力弱,所有這些疊加在一起,形成災害類型多、分布廣、頻度高、強度大、影響面寬、損失嚴重的格局。
據資料統計分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等種類的地質災害在我國十分發育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范圍約占國土面積的50%,其中以西南、西北地區最為嚴重。
地質災害可分兩大類:第一類主要是由自然因素引起的地質環境問題,又稱第一環境問題,屬自然地質災害;這些災害不以人類歷史的發展為轉移;第二類主要是由人為活動引發的地質災害,稱第二環境問題,屬人為地質災害。這些災害常隨社會經濟的發展而日益增加,據地質災害成因分析,全國50%以上的地質災害發生的主要原因是人類行為,尤其是人類不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現象。
滑坡的誘因主要有以下幾種:(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的沖刷、浸泡;(4)河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;(5)開挖坡腳;(6)蓄水排水;(7)堆填加載;(8)劈山放炮,亂砍亂伐。
下列地帶是滑坡的易發和多發地區:(1)江、河、湖(水庫)、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區,山區鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。(2)地質構造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。(3)易滑(坡)巖、土分布區。(4)暴雨多發區及異常的強降雨區。
2.2崩塌
陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象稱為崩塌。
崩塌的誘因主要有以下幾種:(1)采掘礦產資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強烈振動。
2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。
泥石流的誘因主要有以下幾種:(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾引起的嚴重的水土流失。
2.4地面變形
地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國發生地面沉降活動的城鎮有70多個,明顯成災的有30余個,最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區)。造成中國城鎮地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷發生的規律:地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。(1)巖溶強烈發育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶;(2)沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉折、破碎的地帶;(3)松散蓋層較薄且以砂石為主,其底部粘性土層缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上;(5)具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶;(6)巖溶地下水的排泄區;(7)巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動的地帶,或受排水影響強烈的降落漏斗中心及近側地段;(8)臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶;(9)巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶;⑽ 地下礦層被開采后形成的地下采空區其上部巖層失去支撐,平衡條件被破壞,隨之產生彎曲、塌落,以致發展到地表下沉變形,造成地表塌陷。
2.5人為地質災害的危險性分析
人為活動加劇或加速地質災害的發生所帶來的危害性大大超過正常狀態下產生的地質災害所帶來的損失。如:礦產資源的開發以及鐵道、公路等各種工程建設的開挖,亦經常加劇地質災害的發生,如:土壤侵蝕、地面塌陷與沉降、滑坡、巖爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等災害。人工濫伐森林資源,也造成土壤侵蝕、滑坡和泥石流等災害,并導致洪災的加劇發生。人工爆破也會誘發巖溶塌陷、滑坡等災害的發生,還有可能引起連鎖性的巖溶塌陷。
人工誘發地質災害的特點如下:
一是誘發速度快。在自然地質演化及氣候變化過程中,巖體由相對穩定至不穩定的變化,經歷長時間過程。而人工因素誘發下,就大大地縮短了自然演化時間,加速巖土體的巖性變化,而導致突變災難的發生,并造成更大的損失。
二是誘發災害面廣。自然地質災害的發生,除了特大災害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素誘發下,其危害性就具有更大的影響面。例如由于生物資源―――森林的破壞,工程的大規模開挖,影響的是區域性環境惡化,誘發區域性旱澇災害,以至引發全球性荒漠化。人類活動產生的升溫效應,對氣候及地質災害誘發作用的影響也是全球性的。
三是災害損失巨大,除了地震之外,人工誘發的地質災害所造成的損失是嚴重的。隨著經濟建設的發展,人工誘發地質災害所造成的損失,仍會不斷增加,目前估計地質災害損失每年約500億元,而受到威脅的就是這些數據的數倍至數百倍。1998年洪災損失2000多億元,死亡1432人,其中不少損失是通過地質災害而產生的。
3災害預測
巖土工程地質災害是地質環境惡化的終極反應,研究的核心和目的是預測預報、巖土工程治理及生態環境的恢復。
近年來,巖土工作重點由資源調查向環境地質工作轉移,在環境地質調查、研究和巖土工程災害分析、預報、環境地質工程治理等方面取得了進展,特別是公民的環境地質和生態環境意識得到提高,局部環境地質條件經過治理得到改善,但是從整體上看,我國的環境地質工作任務還很重,在人口、資源、經濟發展的多重壓力下,將進一步產生負環境效應,并會引發各種巖土工程災害。
4、地質災害防治工程的主要施工技術標準及防治措施
4.1主要的施工技術標準總結
地質災害防治工程的最大特點是隱蔽性(如抗滑樁)、復雜性(如抗滑樁+錨拉+擋板+冠梁)和多樣性(防治滑坡可采用樁,亦可采用擋土墻),以地下工程施工為工藝特點,因此與地基與基礎工程和巖土工程具有十分相近或相同的工藝流程、施工工序和施工工法。涉及地質災害防治工程施工的技術規范和標準主要有:
(1)地質災害防治工程現行施工技術標準和規范,如《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0218-2006);
(2)各類工業與民用和市政工程建設項目的地基與基礎、深基坑、高切坡、地基處理、基礎病害工程防治等所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB50202-2002);
(3)各類水利水電工程的土石方、地基與基礎和巖土工程所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《水電水利工程預應力錨索施工規范》(DL/T5083-2004);
(4)各類交通建設中所涉及的邊坡、滑坡、危巖、塌陷和沉降等工程防治的相關技術標準和規范,如《公路隧道施工技術規范》)(JTJ042-94)。
4.2地質災害防治工程防治措施
4.2.1做好防治工程設計
地質災害防治工程設計,必須根據崩塌、滑坡、不穩定斜坡的成因機制、運動模式、易發性及防治目標制定。
(1)根據致災的成因確定主要防治途徑;
(2)根據災害的易發程度、防治目標確定防治工程的強度和工程量。
4.2.2地質災害防治工程的主要工程措施
根據地質災害防治工程勘查設計現行行業規范,《三峽庫區地質災害防治工程質量檢驗評定標準》等技術標準及資料分析,國內防治地質災害的主要工程類型有:排(截)水工程、支(攔)擋工程、加固工程、護坡工程、減載與壓腳工程及搬遷和避讓等。
4.2.3地質災害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地質災害的重要組成部分,工程防治措施的適用條件及方式:大多數房后切坡造成的小型土質滑坡,選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方減載護坡等工程措施較為適應;對于中型以上滑坡,應根據工程地質勘察資料選擇工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植樹造林,種草護坡及合理耕牧。它具有應用范圍廣、投資省,能促進生態平衡,改善自然環境條件,防治作用持續時間長的特點,需較長時間才能發揮其效益。
根據調查區地質災害特點和自然經濟條件,泥石流區,地面塌陷區及水土流失區應采取封山育林,退耕還林等防治措施,減少地質災害的發生和經濟損失。
(3)避讓措施
①雨天避讓措施。對災害隱患點和變形斜坡,采取雨天臨時避讓措施,各鎮在防災預案的基礎上編制安全轉移預案,雨天對受威脅戶一一作轉移地點安排。應根據就近原則、轉移地(接受戶)不受地質災害或其它災害威脅的原則進行操作。
②搬遷避讓措施。對一些危險性大、危害性嚴重的地質災害,防治費用超過搬遷費用或再建房仍然受地質災害威脅的,采用搬遷避讓措施。調查區需搬遷避讓或已搬遷的災點。
結語
巖土工程地質災害防治工程是一項長期的工作,任重而道遠。隨著新技術、新方法、新材料在地質災害防治工程中應用,地質災害防治措施和施工技術必將邁向新的臺階。
參考文獻:
[1]地質工程手冊.中國知識出版社.2006
關鍵詞 地質災害;形成原因;防治措施;山區
中圖分類號 P694 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2015)15-0257-01
按照災害的形成原因分為人為災害和自然災害,自然災害是指由自然界異常引起的災害,自然災害具有不可抗拒性,自然災害主要包括地震、洪水、氣象災害和地質災害等。在諸多自然災害中,地質災害危害程度較大,其發生率和對人的傷害程度僅在氣象災害之后。地質災害是指與地質有關的各種人為或者自然災害,主要包括塌陷、地裂縫、火山噴發、泥石流、崩塌以及滑坡等。我國不僅國土面積大,地形也較為復雜,約70%以上的國土為山地、丘陵以及高原,加上地質結構較為復雜,泥石流、塌陷以及滑坡等地質災害頻繁發生,嚴重危害了人民的生命財產安全。近年來,我國地質災害的發生率逐年增加,對人們造成的危害也連年增長,是世界上地質災害較為嚴重的國家之一。安慶市地處山區,地質災害較為嚴重,多年來安慶市國土資源局山口國土資源所致力于地質災害研究,并開展了多種地質災害防治措施,且取得了顯著成果。現將地質災害形成原因及防治措施總結如下,以期能為廣大工作者提供幫助。
1 地質災害主要類型及形成原因
1.1 滑坡
滑坡是指斜坡上的部分土體在人為和自然因素的影響下,然后在重力的作用下沿著某一界面向下運動的一種現象。滑坡的形成主要是因為斜坡土體和巖體的巖性較弱,在水或者其他外力的作用下,使該斜面上巖土體的平衡受到破壞,進而發生滑坡的現象,滑坡體通常都有一個聯通的滑動面和臨空面,再加上斜體總下滑力大于總抗滑力,因此導致了滑坡的形成。滑坡多發生在山地、丘陵和河谷單獨的地貌內。滑坡的發生不僅受到斜體底層巖性和地形地貌的影響,也受到水文地質條件、地質構造以及人為因素等影響,其中水的作用和地殼內部運動也是誘發滑坡發生的重要因素。有研究表明,滑坡中有90%以上與水的作用相關,且隨著水進入斜體巖體或土體后,不僅增加了巖土的重量,也對巖體和土體進行了軟化,同時對覆蓋巖體也產生了一定的作用,進而導致滑坡的發生。因此,高強度或長時間降雨常誘發滑坡,火山噴發、地震等地殼震動也會誘發滑坡。
1.2 崩塌
崩塌是指陸地上的巖體或者土體在重力或其他外力的作用下,發生向下崩落的地質現象,根據崩塌地質的組成分為巖崩和土崩。崩塌的發生受地形地貌條件、巖性條件以及地質構造等條件的影響,崩塌多發生在斜度大的斜坡或者懸崖上,崩塌一般發生在坡度>50°的斜坡上,且坡度越大越容易發生崩塌。此外,崩塌的發生也受到其他因素的影響,如冬季與夏季、白天與黑夜之間的溫度差導致巖石發生風化;地表水對巖體或者土體不斷地沖刷、溶解等導致巖體或者土體的質地變得松軟,或者水分浸入到山體內部,增大了山體內部水的壓力,進而形成崩塌;人類不正當的工程建設和強烈的地震也會破壞山體的平衡導致崩塌的發生。根據崩塌落體的體積可以分為特大崩塌、大型崩塌、中型崩塌以及小型崩塌4類。安徽省皖南山區在梅雨季節由于降雨量大、地貌高差大、構造運動頻繁等特點,是崩塌高發地帶。
1.3 泥石流
泥石流是山區特有的一種地質災害,它是指由于強降水或者其他原因導致在地形險峻的山區或溝壑內發生攜有泥沙、水以及石塊的一種山體滑坡。泥石流具有時間短、發生土壤以及破壞力強等特點,對人們的財產危害較大。根據泥石流中固體的含量將其分為稀性泥石流(含有10%~40%的固體物質)和黏性泥石流(含有40%~60%的固體物質)。泥石流的發生具有一定的特殊性,其發生需要同時滿足以下3個條件:一是地形地貌條件,泥石流一般發生在叢林密布、地形陡峭、地質復雜、溝縱坡相對高程大以及山谷形成容易發生泥沙和水流匯集的地貌,泥石流的發生一般分為形成區、流通區以及沉積區;二是發生區要有充足的松散物來源,如滑坡、崩塌等不良地質的發育以及人類不合理的工程活動等;三是泥石流的發生需要大量的水分,所以泥石流多發生在強降雨、暴雨、洪水以及冰雪融水等情況下。
1.4 地面沉降和地面塌陷
地面沉降是指在各種因素的作用下,地層發生變形,導致地表水平面標高降低的現象,地面塌陷多表現為松散土層中發生的突發性斷裂陷落。地面塌陷的發生多是受到人為因素和自然因素的影響,主要表現為表巖體或者土體向地面下方塌陷,形成塌陷坑的一種現象,其中城市附近地下水的過度開采是造成地面沉降和地面塌陷的主要原因。如果在一個區域過度抽取地下水,在取水點周邊一定范圍內會形成沉降漏斗現象,隨后出現壓密現象,繼而導致地面沉降或地面塌陷。
2 地質災害的防治措施
應該認真貫徹并執行“以防為主,防治結合,群策群防”的方針,并嚴格實施以下措施:一是加強領導、落實責任,地質災害防治工作是關系到人民生命財產安全的大事,各級領導應該重視地質災害防治工作,并成立預防地質災害工作小組,建立健全地質災害防治管理體系和監測預報網絡,落實地質災害群策群防責任制,安排預防地質災害值班表,做到任務到人,責任到人[1]。二是廣泛宣傳,提高全民防災意識,利用科普畫廊、宣傳欄、公開欄等社區文化宣傳陣地,廣泛宣傳《地質災害防治條例》及地質災害防治知識,提高廣大人民的防災救災意識和自救、互救能力[2]。三是加強動態監測和險情巡查,做好預警預報,在汛前,對轄區內的地質災害(隱患)點進行一次檢查,當天氣情況發生變化時,立即將相關信息通知到轄區各有關單位、企業、地災監測人和受威脅的群眾,并做好有關防災減災工作[3]。四是建立完善并嚴格執行汛期值班和災情速報制度,由于地質災害具有突發性等特點,因此應該做好應急搶險救災工作,各轄區企、事業單位要嚴格實行值班報告制度,及時上報值班電話和值班人員表,以便在災害發生后能在第一時間知悉災害情況,確保上報下達、傳遞到位,一旦發現地質災害險情,要按照分工要求,立即協調有關單位,做好應急和搶險救災工作,采取有效措施,防止災情進一步擴大,力爭最大限度減少損失[4]。
3 參考文獻
[1] 薛丁煒,劉海濤,李婧,等.地裂縫地質災害成因分析及防治措施[J].西部探礦工程,2013,25(3):93-94.
[2] 林斌,趙法鎖,石碧波,等.陜西韓城市地質災害空間分布規律與防治[J].災害學,2004,19(4):35-39.
關鍵詞:巖土工程;地質災害;防治措施
Abstract: the geological disasters is because the natural factors or by artificial activities endangering the people's life and property safety or make human survival and the development environment, resources happen serious damage geological phenomenon. In recent years, with the rapid development of our national economy, all kinds of resources exploitation and construction activities of human activity efforts also increase generally, this is very fragile in our country in the geological environment has brought great pressure, geological disasters of frequency and size have been increasing trend. Therefore, this article the author can geotechnical engineering geological disasters and the connotation, the characteristics of geological disasters and the harm and prevention of geological disasters of the main construction engineering technical standard and measures to prevent a comprehensive paper.
Keywords: geotechnical engineering; Geological disasters; Prevention and control measures
中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:
1、巖土工程與地質災害的內涵
地質工程是研究與解決從規劃到竣工乃至工程運行后效的全過程的與地質有關的工程問題的科學。它把地質體乃至地質環境作為工程系統的組成部分來對待,這顯然符合大系統工程學的思想,它包含巖土工程和地質災害防治工程兩個方面,但以后者對其特點的反映更為深刻。巖土工程是指工程建設中涉及巖土體的開挖與加固;地質災害防治工程是對自然或人為作用產生的有害地質現象進行防范與防治。后者包含了更全面地對地質生態環境合理開發與管理的思想。
地質災害是指由于自然因素或者人為活動引發的危害人民生命財產安全或使人類賴以生存和發展的環境、資源發生嚴重破壞的地質現象。《地質災害防治條例》規定,地質災害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災害。
在我國,大多數地質災害現象都是人為因素引發的,據有關資料統計,近年來我國每年因地質災害造成的經濟損失約占各種自然災害的1/4至1/5,因此,減少或制止破壞生態環境行為、及時采取地質災害預防和防治措施,是我國當前減少損失的首要途徑。
2、我國地質災害的特征與危害
由于我國地理位置獨特,地質構造復雜,地球生態環境多變,加之人口眾多的農業大國,經濟較落后,承災能力弱,所有這些疊加在一起,形成災害類型多、分布廣、頻度高、強度大、影響面寬、損失嚴重的格局。
據資料統計分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等種類的地質災害在我國十分發育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范圍約占國土面積的50%,其中以西南、西北地區最為嚴重。
地質災害可分兩大類:第一類主要是由自然因素引起的地質環境問題,又稱第一環境問題,屬自然地質災害;這些災害不以人類歷史的發展為轉移;第二類主要是由人為活動引發的地質災害,稱第二環境問題,屬人為地質災害。這些災害常隨社會經濟的發展而日益增加,據地質災害成因分析,全國50%以上的地質災害發生的主要原因是人類行為,尤其是人類不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1 滑坡
滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現象。
滑坡的誘因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的沖刷、浸泡;(4)河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;(5)開挖坡腳;(6)蓄水排水;(7)堆填加載;(8)劈山放炮,亂砍亂伐。
2.2 崩塌
陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象稱為崩塌。
崩塌的誘因:
(1)采掘礦產資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強烈振動。
2.3 泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。
泥石流的誘因:
(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾。
地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。
2.4 地面變形
地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國發生地面沉降活動的城鎮有70多個,明顯成災的有30余個,最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區)。造成中國城鎮地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
關鍵詞:巖土工程;地質災害;防治措施
中圖分類號:TD167文獻標識碼:A 文章編號:
前言
我國是世界上地質災害最為嚴重的國家之一,災害種類多、災情嚴重、分布面積廣。地質災害嚴重危害到人民生命時產安全,破壞各種工程設施和社會生產,造成巨大經濟損失,嚴重影響到我國的可持續發展。本文從幾類常見地質災害的特征與危害出發,通過對巖土工程地質災害防治技術和防治措施進行了深入的分析。希望能夠起到拋磚引玉的效果,使同行相互探討共同提高,進而為我國今后的巖土工程地質災害防治起到一定的參考作用。
1、巖土工程含義及地質災害防治工程分析
1.1巖土工程
巖土工程是與工程地質學密切結合的一門綜合性學科,它以土力學與基礎工程以及巖石力學與工程為基礎,以土和巖石的利用、整治、改造等為研究主要內容,它服務于主體工程的勘察、設計與施工的全過程,是主體工程的組成部分。
1.2地質災害防治工程
地質災害是指由于自然或人為原因引發的對自然生態環境造成破壞、給人的生命財產安全造成嚴重損失的地質現象,主要包括山體崩塌、泥石流、滑坡、地裂縫、地面塌陷、地面沉降等。
地質災害防治是指通過采取有效地質工程手段,改變有害地質現象的發生過程,以減少或防止災害的發生。對這一工程的研究體現著對地質生態環境進行合理開發與管理的思想。
我國是農業大國,地質構造較為復雜,人口眾多,經濟相對較落后,總體承災能力弱。這些國情決定了我國地質災害類型多、分布范圍廣、發生頻度高、強度大、影響面寬、損失嚴重的特點。近年來,滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降等種類的地質災害在我國時有發生。相關統計數據表明,滑坡、泥石流、崩塌的分布范圍占據國土總面積的一半左右,以西南、西北地區災害最為嚴重。
1.2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現象。 滑坡的誘因主要有:地震,降雨和融雪,地表水的沖刷、浸泡,河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷,開挖坡腳,蓄水排水,堆填加載,劈山放炮,亂砍亂伐等。
下列地帶是滑坡的易發和多發地區:(1)江、河、湖(水庫)、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區,山區鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。(2)地質構造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。(3)易滑(坡)巖、土分布區。(4)暴雨多發區及異常的強降雨區。
有效的滑坡防治措施 :
1.2.1.1排水工程。通過平孔、支撐盲溝、滲水盲溝等工程來進行地下排水,以大大降低孔隙水壓力,增強有效正應力提升抗滑力,加固效果極佳。
1.2.1.2改變邊坡的幾何形態。也就是通過增加阻止滑坡產生區的物質、削減推動滑坡產生區的物質來減緩邊坡坡度。這種方法廣泛適用于坡面深埋的滑坡,把握好削減和堆填的位置往往可以產生極好的防治效果。
1.2.1.3支擋結構物,進行斜坡內部加固。對于體積不大的滑坡以及空間不足不能通過改變邊坡幾何形態進行有效防治的滑坡,可以通過采用擋墻、被動樁、沉井等支擋物或者是在斜坡內部進行錨固、加筋土等加固措施來控制巖體運動,有效進行防治滑坡。
泥石流
1.2.2崩塌
陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象稱為崩塌。
崩塌的誘因主要有以下幾種:(1)采掘礦產資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強烈振動。
1.2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。泥石流的誘因主要有:
(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾。地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。
1.2.4地面變形
地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國發生地面沉降活動的城鎮有70多個,明顯成災的有30余個,最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區)。造成中國城鎮地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
目前,我們將地質災害分兩大類:
第一環境問題,主要是由自然因素本身引起的,屬自然地質災害。
第二環境問題,主要是由人為活動引發的地質災害,屬于人為地質災害。隨社會經濟的飛速發展,人為地質災害不斷增加。這類地質災害通常具有誘發速度快、災害涉及面廣、造成損失巨大的特點,它所帶來的危害性大大超過正常狀態下產生的地質災害所帶來的損失。據科學分析表明,我國有一半以上的地質災害是人為原因造成,其中最主要的誘因就是能源開采不合理。 無論是自然地質災害還是人為地質災害,都給對人的生命和財產安全造成嚴重損失,對生態環境、自然資源造成嚴重破壞。加強地質災害防治工作意義重大。
2、巖土工程地質災害防治工程防治措施
2.1做好防治工程設計
地質災害防治工程設計,必須根據崩塌、滑坡、不穩定斜坡的成因機制、運動模式、易發性及防治目標制定。
2.1.1根據致災的成因確定主要防治途徑;
2.1.2根據災害的易發程度、防治目標確定防治工程的強度和工程量。
2.2地質災害防治工程的主要工程措施
2.2.1工程防治措施
工程防治措施是防治地質災害的重要組成部分,工程防治措施的適用條件及方式:大多數房后切坡造成的小型土質滑坡,選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方減載護坡等工程措施較為適應;對于中型以上滑坡,應根據工程地質勘察資料選擇工程防治措施。
2.2.2生物防治措施
生物防治措施是指植樹造林,種草護坡及合理耕牧。它具有應用范圍廣、投資省,能促進生態平衡,改善自然環境條件,防治作用持續時間長的特點,需較長時間才能發揮其效益。
根據調查區地質災害特點和自然經濟條件,泥石流區,地面塌陷區及水土流失區應采取封山育林,退耕還林等防治措施,減少地質災害的發生和經濟損失。
2.2.3避讓措施
2.2.3.1雨天避讓措施。對災害隱患點和變形斜坡,采取雨天臨時避讓措施,各鎮在防災預案的基礎上編制安全轉移預案,雨天對受威脅戶一一作轉移地點安排。應根據就近原則、轉移地(接受戶)不受地質災害或其它災害威脅的原則進行操作。
2.2.3.2搬遷避讓措施。對一些危險性大、危害性嚴重的地質災害,防治費用超過搬遷費用或再建房仍然受地質災害威脅的,采用搬遷避讓措施。調查區需搬遷避讓或已搬遷的災點。
3、結語
在巖土工程建設中,由于地質災害能夠對巖土工程造成極大的影響,因此,為了確保巖土工程的質量和性能,就必須要加大對巖土工程地質災害預防的重視力度,同時采取科學合理的防治措施并且結合工程的實際情況,從而才能夠提高巖土工程的安全性能。總而言之,由于巖土工程地質災害危害巨大,因此在巖土工程建設過程中,就必須要對其進行防治,從而才能夠確保巖土工程的質量和性能。而隨著科學技術的日新月異,可以預見在將來的巖土工程中,地質災害防治技術和防治措施必定會更加成熟完善。
參考文獻:
[1]地質工程手冊.中國知識出版社.2006
【關鍵詞】巖土工程;地質災害;防治措施;實踐經驗
中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:
由于全球氣候異常變化,世界范圍內的降水、降雨量日漸增多,地質災害隱患也在不斷增加;特別是隨著人類活動的加劇和活動范圍的不斷擴大,工程建設造成的地質性破壞越來越多。隨著我國國民經濟的快速發展,各種資源開發和工程建設活動等人類工程活動的力度也普遍增大,給我國本就十分脆弱的地質環境帶來了巨大的壓力,地質災害的頻度和規模有逐年增加的趨勢。
1、巖土工程與地質災害的內涵
人類起源于自然,又高于自然,人類自產生以來就一直在利用和改造自然。從原始人利用天然洞穴到學會挖土造屋,時至今日,人類已能夠建造高達數百米的摩天大廈、高壩和巨塔。在此過程中,由于地基處理的需要,逐漸形成了一門學科技術—巖土工程。
地質工程學,是研究與解決從規劃到竣工乃至工程運行后效的全過程的與地質有關的工程問題的科學。它把地質體乃至地質環境作為工程系統的組成部分來對待,這顯然符合大系統工程學的思想,它包含巖土工程和地質災害防治工程兩個方面,但以后者對其特點的反映更為深刻。巖土工程是指工程建設中涉及巖土體的開挖與加固;地質災害防治工程是對自然或人為作用產生的有害地質現象進行防范與防治。后者包含了更全面地對地質生態環境合理開發與管理的思想。
地質災害是指由于自然因素或者人為活動引發的危害人民生命財產安全或使人類賴以生存和發展的環境、資源發生嚴重破壞的地質現象。《地質災害防治條例》規定,地質災害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災害。
2、我國地質災害的特征與危害
我國地理位置獨特,東鄰世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南處世界最大的環太平洋構造帶與特提斯構造帶交匯處,地質構造復雜,地球生態環境多變,加之,又是人口眾多的農業大國,經濟較落后,承災能力弱,所有這些疊加在一起,形成災害類型多、分布廣、頻度高、強度大、影響面寬、損失嚴重的格局。
地質災害的發生還導致破壞鐵路、公路、航運、水庫、堤壩和通信等工程設施,破壞土地資源、水資源、礦產資源、旅游資源和生態環境等。
地質災害可分兩大類:第一類主要是由自然因素引起的地質環境問題,又稱第一環境問題,屬自然地質災害;這些災害不以人類歷史的發展為轉移;第二類主要是由人為活動引發的地質災害,稱第二環境問題,屬人為地質災害。這些災害常隨社會經濟的發展而日益增加,據地質災害成因分析,全國50%以上的地質災害發生的主要原因是人類行為,尤其是人類不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現象。
滑坡的誘因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的沖刷、浸泡;(4)河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;(5)開挖坡腳;(6)蓄水排水;(7)堆填加載;(8)劈山放炮,亂砍亂伐。
滑坡發生的規律:
下列地帶是滑坡的易發和多發地區:(1)江、河、湖(水庫)、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區,山區鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。(2)地質構造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。(3)易滑(坡)巖、土分布區。(4)暴雨多發區及異常的強降雨區。
2.2崩塌
陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象稱為崩塌。
崩塌的誘因:
(1)采掘礦產資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強烈振動。
2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。
泥石流的誘因:
(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾。地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。
2.4地面變形
地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國發生地面沉降活動的城鎮有70多個,明顯成災的有30余個,最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區)。造成中國城鎮地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷發生的規律:
(1)巖溶強烈發育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶;(2)沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉折、破碎的地帶;(3)松散蓋層較薄且以砂石為主,其底部粘性土層缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上;(5)具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶;(6)巖溶地下水的排泄區;(7)巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動的地帶,或受排水影響強烈的降落漏斗中心及近側地段;(8)臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶;(9)巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。
2.5人為地質災害的危險性分析
人為活動加劇或加速地質災害的發生所帶來的危害性大大超過正常狀態下產生的地質災害所帶來的損失。人工誘發地質災害的特點如下:
一是誘發速度快。在自然地質演化及氣候變化過程中,巖體由相對穩定至不穩定的變化,經歷長時間過程。
二是誘發災害面廣。自然地質災害的發生,除了特大災害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素誘發下,其危害性就具有更大的影響面。
三是災害損失巨大,除了地震之外,人工誘發的地質災害所造成的損失是嚴重的。隨著經濟建設的發展,人工誘發地質災害所造成的損失,仍會不斷增加,目前估計地質災害損失每年約500億元,而受到威脅的就是這些數據的數倍至數百倍。其中不少損失是通過地質災害而產生的。
3、地質災害防治工程的主要施工技術標準總結
地質災害防治工程的最大特點是隱蔽性(如抗滑樁)、復雜性(如抗滑樁+錨拉+擋板+冠梁)和多樣性(防治滑坡可采用樁,亦可采用擋土墻),以地下工程施工為工藝特點,因此與地基與基礎工程和巖土工程具有十分相近或相同的工藝流程、施工工序和施工工法。涉及地質災害防治工程施工的技術規范和標準主要有:
(1)地質災害防治工程現行施工技術標準和規范,如《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0218-2006);
(2)各類工業與民用和市政工程建設項目的地基與基礎、深基坑、高切坡、地基處理、基礎病害工程防治等所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《建筑地基基礎工程施工質量驗收規》(GB50202-2002);
(3)各類水利水電工程的土石方、地基與基礎和巖土工程所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《水電水利工程預應力錨索施工規范》(DL/T5083-2004);
(4)各類交通建設中所涉及的邊坡、滑坡、危巖、塌陷和沉降等工程防治的相關技術標準和規范,如《公路隧道施工技術規范》)(JTJ042-94)。
4、結語
巖土工程地質災害防治工程是一項長期的工作,任重而道遠。建設資源節約型、環境友好型社會,建設社會主義新農村,對地質災害防治工作提出了新的要求。
關鍵詞:巖土工程;地質災害;防治措施
中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:
1、我國地質災害的特征與危害
由于我國地理位置獨特,地質構造復雜,地球生態環境多變,加之人口眾多的農業大國,經濟較落后,承災能力弱,所有這些疊加在一起,形成災害類型多、分布廣、頻度高、強度大、影響面寬、損失嚴重的格局。
據資料統計分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等種類的地質災害在我國十分發育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范圍約占國土面積的50%,其中以西南、西北地區最為嚴重。地質災害可分兩大類:第一類主要是由自然因素引起的地質環境問題,又稱第一環境問題,屬自然地質災害;這些災害不以人類歷史的發展為轉移;第二類主要是由人為活動引發的地質災害,稱第二環境問題,屬人為地質災害。這些災害常隨社會經濟的發展而日益增加,據地質災害成因分析,全國50%以上的地質災害發生的主要原因是人類行為,尤其是人類不合理地大量挖掘能源所造成的。
1.1 滑坡
滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現象。
滑坡的誘因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的沖刷、浸泡;(4)河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;(5)開挖坡腳;(6)蓄水排水;(7)堆填加載;(8)劈山放炮,亂砍亂伐。滑坡發生的規律:
下列地帶是滑坡的易發和多發地區:
(1)江、河、湖(水庫)、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區,山區鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。(2)地質構造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。(3)易滑(坡)巖、土分布區。(4)暴雨多發區及異常的強降雨區。
1.2 崩塌
陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象稱為崩塌。
崩塌的誘因:
(1)采掘礦產資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強烈振動。
1.3 泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。
泥石流的誘因:
(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾。地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。
1.4 地面變形
地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國發生地面沉降活動的城鎮有70多個,明顯成災的有30余個,最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區)。造成中國城鎮地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷發生的規律:
(1)巖溶強烈發育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶;(2)沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉折、破碎的地帶;(3)松散蓋層較薄且以砂石為主,其底部粘性土層缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上;(5)具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶;(6)巖溶地下水的排泄區;(7)巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動的地帶,或受排水影響強烈的降落漏斗中心及近側地段;(8)臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶;(9)巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。
2、地質災害防治工程的主要施工技術標準及防治措施
2.1 主要的施工技術標準總結
地質災害防治工程的最大特點是隱蔽性(如抗滑樁)、復雜性(如抗滑樁+錨拉+擋板+冠梁)和多樣性(防治滑坡可采用樁,亦可采用擋土墻),以地下工程施工為工藝特點,因此與地基與基礎工程和巖土工程具有十分相近或相同的工藝流程、施工工序和施工工法。
2.2 地質災害防治工程防治措施
2.2.1 做好防治工程設計
地質災害防治工程設計,必須根據崩塌、滑坡、不穩定斜坡的成因機制、運動模式、易發性及防治目標制定。(1)根據致災的成因確定主要防治途徑;(2)根據災害的易發程度、防治目標確定防治工程的強度和工程量。
2.2.2 地質災害防治工程的主要工程措施
根據地質災害防治工程勘查設計現行行業規范,《三峽庫區地質災害防治工程質量檢驗評定標準》等技術標準及資料分析,國內防治地質災害的主要工程類型有:排(截)水工程、支(攔)擋工程、加固工程、護坡工程、減載與壓腳工程及搬遷和避讓等。
2.2.3 地質災害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地質災害的重要組成部分,工程防治措施的適用條件及方式:大多數房后切坡造成的小型土質滑坡,選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方減載護坡等工程措施較為適應;對于中型以上滑坡,應根據工程地質勘察資料選擇工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植樹造林,種草護坡及合理耕牧。它具有應用范圍廣、投資省,能促進生態平衡,改善自然環境條件,防治作用持續時間長的特點,需較長時間才能發揮其效益。根據調查區地質災害特點和自然經濟條件,泥石流區,地面塌陷區及水土流失區應采取封山育林,退耕還林等防治措施,減少地質災害的發生和經濟損失。
(3)避讓措施
①雨天避讓措施。對災害隱患點和變形斜坡,采取雨天臨時避讓措施,各鎮在防災預案的基礎上編制安全轉移預案,雨天對受威脅戶一一作轉移地點安排。應根據就近原則、轉移地(接受戶)不受地質災害或其它災害威脅的原則進行操作。
②搬遷避讓措施。對一些危險性大、危害性嚴重的地質災害,防治費用超過搬遷費用或再建房仍然受地質災害威脅的,采用搬遷避讓措施。調查區需搬遷避讓或已搬遷的災點。
3、結語
巖土工程地質災害防治工程是一項長期的工作,任重而道遠。隨著新技術、新方法、新材料在地質災害防治工程中應用,地質災害防治措施和施工技術必將邁向新的臺階。
參考文獻:
[1]地質工程勘察、檢驗監測及設計施工與災害防治技術實用手冊.中國知識出版社.2007-11
[2]胡茂焱.地質災害與防治技術.中國地質大學出版社.2005-9