发布时间:2024-03-27 16:05:03
绪论:一篇引人入胜的地质灾害治理的社会效益,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

露天矿山排土场的技术管理工作是矿山管理工作的一项重要内容,一旦发生失误,将会造成人为的地质灾害。龙门山石灰石矿建矿初期的主要排土场之一——云中寺排土场,由于建矿初期岩土分开排弃困难,且运距远,加之管理不善,导致未能按设计受纳岩石,形成了岩土混排。此后,曾受暴雨袭击而发生大面积滑坡,并在排土场下部沟内产生泥石流,冲垮了石灰石矿细碎车间5#皮带廊,毁损下方村庄道路及部分民房,造成了很大损失。虽然多次斥巨资进行泥石流地质灾害治理,但时至今日,该排土场泥石地质灾害的威胁依然存在,因此分析该排土场泥石流形成机理,有效地对泥石流地质灾害的治理,具有重要意义。
1 云中寺排土场特点及现状
1.1 云中寺排土场特点
云中寺排土场位于采场南部偏东处,原始地形最高处标高870m,最低处710m,面积168 280m2,自然坡度28°左右,地形陡峻。区内出露岩性为奥陶系第六段灰岩,局部地段为陡崖,无草丛灌木。排土场下方300m内无村庄和工业设施。排土场沟谷坡度陡,地形高差大,面积较大。区内多条沟谷,容易形成汇水。一旦形成岩土混排,尤其是卵圆形岩石与粘土混排,则会形成泥石流的隐患,而300m外的村庄、铁路和工业设施就会变为泥石流的袭击目标。
1.2 云中寺排土场现状
云中寺排土场由于自然因素和人为因素的双重作用,造成了泥石流形成的充足物质来源,埋下了泥石流地质灾害的隐患。在1989年该排土场停止使用至今,形成的高台阶排土场呈现五大特点。
(1)台阶高度大,坡顶到坡底垂直间距达190m左右。
(2)坡堆的坡面与地形坡面同向,且均呈高角度,坡面已达60°,局部达80°。
(3)坡堆里外物质组份基本相同,卵圆形岩石、粘土均匀相混。
(4)坡堆的物质孔隙度大,雨水易渗漏,容易到达基岩(排土前的原岩)上,滞流累积。
(5)无雨时节,土岩相粘固结,形成凸坡面,相对稳定,坡堆面上无杂草、灌木生长。
2 泥石流的形成机理及其地质灾害的治理
2.1 云中寺排土场泥石流的形成机理
云中寺排土场属高台阶排土场,一般条件下很难实现自然安息状态。一般自下而上1/3H处(H为排土场台阶高度)之下部,由于后续排弃岩土中大块岩石的滚动产生的夯实作用,使得呈现安息状态。安息角约在35°~40°,上部因粘性作用,呈现凸形坡面,一段时期后固结并暂时稳定。在雨季,云中寺排土场多次接纳雨水,由于岩土间孔隙度大,由小到中雨的雨水很快从坡堆面上渗透,充沛的雨量,使得渗透到原始基岩,岩土混合物安全被雨水所浸透。
在雨水渗透岩土混合物时,岩土混合物中的粘土由于吸水性强,逐渐地吸水膨胀、软化,而粘土与卵圆形岩石之间的固结性能也因水而失去,相应的凸形坡堆的重量也因纳水而自重加大,坡堆间岩土相对挤压变形(泥石流的重力成因作用),凸形坡堆的稳定性减小。当雨水完全浸透到基岩上且滞流累积时,邻近基岩的圆卵形岩石因与粘土失去固结性能而发生失稳,在基岩斜坡面上向下滚行。粘土失去粘性,显现滑腻特征,反而起了卵圆形岩石的作用。细流静态水作用后的凸形坡面在人们不易觉察下,已开始向坡底蠕动,恰在这时,更大的暴雨袭来,不仅该区多条沟谷的汇水冲击,而且坡堆顶部采场运矿公路的多方汇水也朝云中寺排土场奔来,霎时间,大量的雨水相聚,硕大的洪水(泥石流的动力成因作用)及重力作用对泥石流的产生形成了巨大的推动力,因而倾刻间,云中寺排土场泥石流形成,造成灾害性的后果。
2.2 云中寺排土场泥石流地质灾害的治理
根据以上分析不难发现,形成泥石流的三大物质——洪水、(卵圆形)岩石、黄土(粘土),三者可谓缺一不可。因此,要进行泥石流的灾害治理,也要围绕这些方面进行设计、规划。
(1)杜绝水系来源。在排土场的顶部,修渠筑坝,将运矿公路的多方汇水引至无岩土混合物的非排土场沟内流走;在排土场的两侧多条沟谷汇水的支系修渠引水,使得雨水不论细流静水,还是大水洪流,都能顺渠归流到无岩土混合物的非排土场沟内流走,而不致浸透渗漏于排土场内的岩土混合物里。
(2)挖渠引流。在排土场两翼近岩土混合物处,不能引水归流至其它非岩土混合物的沟内,要挖渠引流,顺岩土混合物与水系沟谷的原岩相接处,引流至下方适当地方,再引出该排土场。
(3)筑坝拦截,阻石分水,使岩土与水分开。修筑透水坝,将岩石固体与泥水液体分离,使(卵圆形)岩石阻挡不动,泥水透坝而流走,这些岩石就会逐渐形成稳定的坝底,护坝阻石,使后来的(卵圆形)岩土停止前行,从而阻断泥石流的产生。
关键词: 边坡灾害;边坡治理设计;效益;方案探讨
Key words: slope disaster;slope treatment design;benefit;scheme discussion
中图分类号:U418.5+2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)23-0063-03
0 引言
太原市晋源区姚村镇黄楼沟西距晋源区政府约11km。崩塌地质灾害隐患点位于姚村镇黄楼沟枣杜路(枣元头―杜里坪),地理坐标东经112°21′52.27″,北纬37°41′50.28″。随着黄楼沟的清太徐抗日红色景区成为晋源区重点旅游区项目,该路段是黄楼沟通往外界的必经之路,在持续的降雨下,极有可能发生崩塌地质灾害,严重威胁过往行人和车辆安全,现枣杜路黑石头梁段崩塌隐患点处上部常有落石滚落到道路上堵塞公路,且上方还会有石块滑落的可能,在持续的降雨下,该地段极有发生崩塌地质灾害的可能[1-2],威胁过往行人和车辆安全。为确保人民生命和财产安全,防止崩塌继续发展,保证道路的安全通行,必须对该处崩塌进行应急治理。
1 区域地质环境条件
1.1 工程地质条件
晋源区姚村镇黄楼沟所处地貌类型为中低山区,地势总体西北高东南低。该村崩塌地质灾害隐患点沿姚村镇黄楼沟枣杜路两侧基岩陡坎分布。陡坎顶部海拔最高约1100m,底部最低约1040m,最大相对高差约60m。项目区位于上古生界二B系地层内,新生界地层不规则散布于山顶地带以及沟谷之中。据实地调查和收集资料分析,地层特征如下:
二叠系(P)山西组(P1s):主要分布于项目区东部,为一套陆相及过渡相含煤地层。由深灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、炭质泥岩、灰白色细~粗粒石英杂砂岩组成。砂岩分布于山体中部和顶部,各厚2m。
1.2 水文地质条件
黄楼沟区域内无河流发育,仅有季节性排洪冲沟发育,冲沟由西北向东南方向倾斜,除雨季汇集冲沟洪水外,平时干涸无水,冲沟洪水由西北向东南排出,向东南方向汇入汾河。该地区主要含水层为基岩裂隙水,其水性较好[3]。基岩裂隙水主要接受大气降水入渗补给,顺坡体倾斜方向运移到支沟,再流入涧河,最后汇入汾河。
2 黄楼沟边坡设计
2.1 边坡灾害概况及形成原因
黄楼沟崩塌平面投影东西平均长约96m,南北厚度1-2m,崩塌体高度约60m,崩塌体总量约10000m3,该崩塌属小型崩塌(图1)。
坡体下临道路。坡体砂岩与泥岩互层,砂岩突出,悬于泥岩之上,泥岩风化严重,岩体结构疏松,多处已脱离母体。
灾害区边坡灾害类型主要为崩塌,并伴有滑坡发生[4],山体岩石由于受到雨水的冲刷或地震应力的驱动而在自身重力作用下脱离母体向下滑落形成崩塌灾害。坡体自身由软硬相间的粉砂岩与砂岩组成,由于二者抗风化能力不同,粉砂岩的风化剥蚀速度远大于砂岩,因此,经过较长的地史时期,砂岩底部将形成凹腔,随着凹腔的不断增长,上部砂岩在失去支撑的情况下,将会坍塌,进而形成崩塌地质灾害。人为因素包括在道路的修建过程中,地下采空、水库 蓄水、泄水等改变坡体原始平衡状态的人类活动,工程建设中对坡脚进行了一定程度的开挖,从而导致坡体应力的重新分布。由于下滑力超过了坡体自身应力调整极限,便出现了向下的垮落,形成地质灾害[5]。另外当地的植被遭到严重破坏也极大的引发了边坡灾害的产生。
2.2 边坡治理设计方案
2.2.1 格构工程
对平台下部的斜坡坡面采用格构护坡工程。首先对自然坡面进行清坡,清除坡面危石、松土,填补凹坑等,坡率控制在1:1.00。采用浆砌片石在坡面构筑框架,进行格构护坡。格构形式为正菱形,边长4m,浆砌石宽0.5m,坡内嵌深0.3m,露出地表0.4m,水泥标号为M10。各边与水平面呈45°交角。在框架周界做浆砌片石镶边加固。在基岩发育部分,可以不进行此项工程。格构梁采用C25砼现场浇筑,浇筑时以每片框架为一单元,整体浇灌,一次完成。每片格构梁10.0m,两片格构梁之间设置2cm伸缩缝,内填浸沥青麻筋。格构梁每间隔一定距离应设置变形缝,变形缝竖向布置,间隔距离一般10m左右(可以根据现场实际情况调整),变形缝宽度以20mm左右为宜,缝中填塞沥青麻筋[6]。格构梁水平间距为2m,垂直间距2m,格构梁外表面要进行砂浆抹面,抹面厚20mm。格构梁内砌筑MU30毛石,厚度与格构梁同厚,且表面勾虎皮缝处理。
本项工程约清方5625m3。挖方600m3。浆砌石1350 m3。
2.2.2 拦挡工程
在坡_修筑浆砌片石重力挡土墙。挡土墙全高1.5m,其中埋深0.5m,出露地表高度1m。墙顶部宽0.8m,底部宽约1.4m,墙体内外两侧的斜率分别为1:0.2,与1:0.6。全长95m。挡墙顶部砼压顶。边坡挡土墙顶部标高916.96m,挡土墙基底埋深≥2m,挡土墙墙背处布设反滤层,底部加毛石基础:泄水孔采用PVC-U管,直径为110mm,水平间距为3m,行距为1.5m,排水管进入土层内30cm处;在坡顶1.5m处设置栏杆。
本项工程约挖方145m3,浆砌石230m3。
2.2.3 锚杆工程
锚杆钻孔直径150mm,水平间距2m,垂直间距2m,锚杆长度可分为10m、15m、20m;插入锚杆时应将灌浆管同时放至钻孔底部,锚杆端头留长为450mm、90°~100°的弯头以便与格构梁钢筋笼搭接。钻孔定位偏差不得大于50mm,锚杆偏斜率不应大于3%,钻孔应保证干作业;锚杆采用一次注浆,应保证注浆饱满,必要时进行补给浆, 注浆材料采用42.5级矿渣硅酸盐水泥,水灰比0.4-0.5。
2.2.4 绿化工程
在格构内种植草籽,约4500m2。
2.3 效益分析
对该地区边坡治理中的方案进行施工,将会带来的经济效益、社会效益、环境效益不尽相同,他们分别体现在以下几个方面:
2.3.1 经济效益
地灾治理工程实质上就是对灾害防治工程,防灾工程的主要目的是防止和减轻正在或可能发生的各种地质灾害。防灾工程的经济效益主要由减灾效益。
减灾经济效益:晋源区姚村镇黄楼沟崩塌地质灾害威胁不仅对来往黄楼沟枣杜公路车辆人身安全,而且随着清太徐抗日红色景区成为我区重点旅游区项目,对兴坪村村民收入带来直接影响。
2.3.2 社会效益
项目实施后可以保障来往黄楼沟枣杜公路车辆人身安全,使人们有一个安心、稳定的生活环境,提高生活质量,有利于农村和谐发展。其次,开展地质灾害治理对国家经济的持续健康发展、促进社会的和谐发展与安定团结、实现以人为本的经济社会目标发展,环境的改善具有十分重要的意义,具有良好的社会效益。
2.3.3 环境效益
本项目实施以后,不仅坡体植被得到恢复,增加防风固沙能力,提高土壤的含蓄水能力,减弱地表水侵蚀强度[7],有效控制水土流失,减小地质灾害的发生,而且可以改善区内生态环境质量,重塑生态良性循环,美化地形地貌景观,恢复生态环境,提高环境生态系统承载力,使人民有一个安心、稳定的生活环境。
3 结论与建议
3.1 结论
综合考虑,据此方案对边坡进行治理,可以消除灾害隐患,改善生态环境,促进人与自然和谐发展,为发展当地旅游业服务。同时对方案进行经济效益、社会效益、环境效益分析可以看出此方案对晋源区姚村镇崩塌灾害综合治理效果最佳。这个方案能更好地保护自然景观,与灾害点周围景观协调一致,降低治理过程中的难度,大大减小投资费用、节省开支。
3.2 建议
①工前应做好坡顶、坡面、坡底的人工修整及排水处理;退台及坡脚部分应分层打夯,使其较为坚实。
②本项目的绿化景观方案尽量以简洁自然的绿化形式,达到融入灾害点周围自然环境的景观效果,并在绿化物种的选择,边坡植被恢复方案上尽量采用工程造价最省,后期养护最少,景观效果最优的优化组合,绿化物种应尽量以本土植物为主且物种不要过于单一。
③施工过程中应当结合目前节约投资、控制工程造价的大形势。
④治理工程竣工后,仍需在极端天气加强巡视。
参考文献:
[1]邓钦.滑坡的防治理论与实践[J].灾害与防治工程,2006(1):50-54.
[2]冯晓,王路,肖盛燮.三峡库区高陡边坡崩塌机理分析与治理研究[J].路基工程,2012(2):69-73.
[3]何子明,尹振华.谈雨水对边坡稳定性的影响[J].江西建材,2014(8).
[4]李玉銮.边坡变形及其失稳影响因素分析[J].福建建筑,2006(3):67-69.
国内拥有十分辽阔的地域、丰富的资源以及密集的人口,而且地形地貌、地质构造和气候等自然环境十分复杂,泥石流、滑坡和地面沉降等地质灾害分布非常广泛,而且发生的频率非常高。在国内,社会经济发展十分快速,国土资源的开发利用量越来越高,自然条件经常发生变化,人类经济活动也不适当,使得地质环境被严重破坏,还呈现加剧的趋势。地质灾害的极大威胁已经引起了人们的高度重视,必须将地质灾害防治工作做好。
2 地质灾害防治概述
目前,国内对地质灾害的防治工作还不是很到位,其水平比较低下。同时,国内发展具有非常不平衡的特点。如今人口在日益增加,经济在飞快发展,人类的经济活动引起的地质灾害仍然为人们带来非常严重的危害以及威胁。因此,对地质灾害的防治迫在眉睫。而要将地质灾害的防治工作做好,加强其防治水平,就必须对地质灾害防治工作给予高度重视,并且制定科学合理、经济有效的综合治理措施。在这个方面,首先应该做好各项前期准备工作。比如做好地质灾害的勘察工作、对其进行评价、监测以及预报,从而制定治理对策。将这一系列工作做好,可以很好地防止地质灾害,避免地质灾害带来的经济损失以及人员伤亡,从而维护社会安定,推动国内现代化建设。
3 地质灾害防治水平的加强对策
3.1 广泛宣传地质灾害的严重性与危害性
对目前地质灾害的严重性与危害性进行广泛宣传,可以有利于引起社会各界的重视,并且得到有关部门的支持。同时,通过大力宣传而增强人们保护地质环境,并且做好防治灾害工作的意识。在对其进行宣传时,应该借助各种宣传媒介对相关理论以及发展趋势、威胁与危害等进行深入介绍。另外,还需要对地质灾害防治工作的重要性以及必要性进行大力宣传。而且还可以宣传地质灾害项目在采取防治措施之后可以带来的经济效益与社会效益,引起人们的重视,争取人们的理解以及支持。除此之外,还需要调动各方积极性,提高地质灾害抵御能力,防止地质灾害现象发生。
3.2 对地质灾害防治工作进行统一规划
在对社会发展与经济建设进行计划的同时,也要做好地质灾害防治工作的相关规划,并且进行明确的分工,将各有关部门的积极性调动起来,通力合作。同时,还应该让地质矿产部门发挥相应职能,对地质环境进行相关监测以及评价,再对其进行监督与管理。另外,地质矿产部门还应该做好基础性和区域性工作。而有关学者应该加强对地质灾害防治方面的理论和方法的相关研究。除此之外,各地政府和有关主管部门应该加强交通干线、矿产开发、能源以及城市建设等方面的地质灾害勘察以及治理工作。
3.3 对先进科学技术进行充分利用
如今现代科学技术发展非常快,其方法与手段有利于解决国内很多难题。因此,结合先进科学技术方法以及手段,对地质灾害进行综合勘察和评价,并且制定相应防治方法。通过先进的计算机网络技术,可以将地质灾害监测预报网络建立起来,从而使得信息交流与国际合作进一步加强,将国内地质灾害的研究水平与防治水平提高起来。在最大程度上避免重复劳动,从而使得防灾与减灾的能力更进一步提高。在进行地质灾害防治工作的过程中,应该将先进的理论作为先导,对现代科学技术方法以及手段进行充分运用,尤其是一些比较成熟的应用技术,应该得到积极推广。另外,一些新方法与新技术也应该得到相应推广以及应用。在对地质灾害进行勘察以及评价时,应该根据勘察的相关资料和环境地质因素等对其进行综合分析,再通过相应的勘察技术手段对制定的防治措施进行综合评价。
3.4加大资金投入
第一,通过加大地质灾害防治工作的资金投入,并且开辟多渠道以获得更多资金来源,可以极大地利于地质灾害防治水平的提高。这一重要措施还有利于促进社会经济建设与发展,为人民生命财产提供保障,还可以维护社会安定。在这个方面,国家应该为其设立专项资金。当年度支出预算被确定下来时,应该根据国家财政的承受能力以及地质灾害防治工作的实际需要而对该专项资金进行适当合理的考虑,并且做好相关安排,应用于地质灾害的防治工作。
第二,国家应该支持地质矿产部的工作,对该部门的原有资金投入一定不能减少。即使中央财政已经为地质灾害防治工作设立了专项支出预算,也不能将应有的投入削减。否则,地质灾害防治工作会被削弱,更甚至使得具体工作中的矛盾加大。
第三,在地质灾害防治过程中产生的部分经费以及全部治理经费应该由当地政府与有关部门承担。中央财政为地质灾害防治工作设立的专项资金并没有为地址灾害治理经费提供补助,只用于地质灾害的预防工作。在对地质灾害进行预防的过程中产生的经费应该以地方政府与有关部门投入为主,而以中央财政设立的专项补助为辅。
第四,在地质灾害防治过程中产生的治理费用也应该由有关收益企业或者事业单位来承担其中一部分。当经费不足时,应该通过社会集资方法来解决,实现地质灾害防治工作的投资主体多元化。
3.5 加强地质灾害防治项目的管理