发布时间:2023-09-26 08:31:08
绪论:一篇引人入胜的地质灾害治理方法,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。

我国是世界上发生山体滑坡地质灾害最多的国家之一,最早的史书上就记载有“山崩堵江,移山湮谷,地移掩村”等,而在我国20世纪的五六十年代就曾经发生过许多山体滑坡地质灾害,对当时的社会主义事业建设造成非常严重的影响,不仅延误工期,而且还增加了投资成本,后来许多部门通过成立专业的机构对其进行分析研究,有效的预防和治理了山体滑坡地质灾害[1]。但是随着西部开发的战略实施,机械化施工的速度加快,在一段时期内又出现了较多的山体滑坡地质灾害,对人类的生存和发展产生了较为严重的危害。
1.地质灾害滑坡形成的主要原因
基于地质灾害山体滑坡的发生对人们的生存活动造成了较为严重的影响,对其形成的主要原因进行研究分析非常有必要,主要原因有以下几种。
1.1地形原因
地形原因是引发地质灾害山体滑坡的主要原因之一。一般情况下容易引发山体滑坡的地形主要有斜坡和洼地地段,在这样的地形地段下,地表水和地下水很容易就会汇聚壮大;河流的凹岸与缓坡地段,在这样地形下由于水流的长期侵蚀和雨水的冲刷对坡体造成很大的冲击,容易引发滑坡地质灾害,另外还包括上陡下缓的堆积体地段和黄土高原地区阶梯山坡的前段等,这些特征的地形地段都比较容易引发山体滑坡地质灾害。
1.2地层地质原因
除了地形原因之外,地层地质的原因也是引发地质灾害滑坡的主要原因之一。首先地层主要包括有易风化和遇水易软化的软质岩层、含有软弱夹层的硬质岩、松密不一的黏土,以及其他膨胀土层和堆积而成的黏土层等,这些土层一旦具备贮水功能和聚水条件,或者出现隔水软弱面时就会形成滑坡现象;其次地质主要表现为地质结构脆弱而造成滑坡现象,一般情况下是由断层交接面、不整合面、岩层层理层、连通节理面以及褶曲两翼的倾斜面等软弱结构层组成的地质条件比较容易引发滑坡地质灾害[2]。
1.3外在环境原因
外在环境原因主要包括人为的乱砍滥伐,导致植被土壤遭到严重的破坏;天气自然灾害,如山洪的冲击,地震导致的地裂等都会引起滑坡地质灾害,这些人为因素或是自然环境因素也是间接引起山体滑坡的主要原因之一。
2.地质灾害滑坡的判断特征
由于引发地质灾害滑坡的原因很多,因此在发生滑坡灾害时人们如何通过其特征来判断和提前预知滑坡灾害的发生,从而起到预防和治理的作用非常关键。
2.1形态特征
通常情况下滑坡灾害呈现的是一种圈椅状或马蹄状的环形谷,一般是上部经常可见到裂缝,中部则是起伏不定的坑洼,而前缘则有鼓丘还伴随有扇形的裂缝,后缘部分则是陡壁和擦痕,同时两侧会有羽状的裂缝,形成一种双沟谷现象,当山体滑坡时一般情况下会形成鼻状凸丘和多级平台,严重者还会造成地面凹陷积水,房屋倾斜倒塌以及路面开裂等现象[3]。
2.2土层特征
一般发生滑坡地质灾害时地层都会遭到较为严重的破坏,而且岩层的层位与构造与会发生错位,连接断裂,严重者岩层还会出现重叠或顺序颠倒的现象,同时地表会出现很大的张性裂缝,对交通的运行安全造成极为严重的影响。
2.3水文特征
当滑坡地质灾害发生时地下含水层就会出现断裂的情况,地下土层的完整性和连续性就会遭到严重的破坏,而且对于这些含水土层的滑坡山体来说,其水文特征在此时也变得没有任何规律,无论是水位变化,还是水流方向等都会变得混乱不堪,同时由于滑坡引起的滑动带前缘位置也会出现泉水溢出的现象。
3.地质灾害滑坡防治的关键技术与处理方法
由于山体滑坡地质灾害的危害非常大,严重影响到人类的生存和发展,特别是建造在山腰或山顶上的房屋和山底下的道路,若是发生山体滑坡将对其造成极为严重的恶劣影响,因此必须采取相应的防治技术进行预防和治理。
3.1设置抗滑桩
(1)建造抗滑桩抗滑桩是常见的山体滑坡的防治技术之一。在抗滑桩的设计上要确定桩体在平面设置时的桩距和桩位,一般都是通过规定的测量计算得出,而桩位则要利用悬臂梁法、地基梁法以及有限单元法等方法确定,需要注意的是不同的桩位将直接影响到滑坡地质灾害的安全稳定系数和滑动面的形状。对抗滑桩体的型号和长度等参数的选择和确定,一般都是根据当地的地质条件和相关规范进行选择。分析抗滑桩所要承受的力,通常抗滑桩所承受的力主要来自桩上部的滑坡推力和桩体周围地层对桩体的挤压力,这时可采用地基梁法来具体测定出桩体周围的挤压力,以确定在此处的桩体是否会产生变形,而对桩体上部的滑坡推力,则需要根据桩背上的作用点和具体分布情况以及滑坡类型,部位以及变形情况等详细参数进行具体分析计算。(2)抗滑桩的具体施工设置①施工技术人员需要对工程项目进行测量放样,并且还要对施工图纸进行反复测验。②要根据测定出的桩位中心进行桩孔的开挖,需要注意的是在开挖桩孔进行孔口护壁施工时要采用孔口钢护筒,防止孔口塌陷;同时在开挖桩孔时要采用隔桩施工法,也就是先要对固定数量的桩基施工完后才能进行其他桩基的施工,确保每个桩基之间的土体的稳固性。③抗滑桩的灌浆施工,在桩孔开挖施工完成后施工技术人员需对桩孔进行钢护筒的固定;其次就是灌浆施工,通过科学的灌浆施工方法可以使得钢护筒的桩孔具有较高的刚度,可以起到很好的抗滑坡作用。
3.2快速锚固技术
快速锚固施工技术主要指的是快速钻探成孔施工技术,快速下锚与快速注浆工艺的组合施工技术。针对较为复杂的地层条件都是通过快速下锚以及快速安装锚索技术作为工程的施工基础,特别是在地形特殊的救灾现场,锚索的快速准确的安装到位非常关键,为了提高锚索施工的效率,通常通过机械化辅助下锚装置技术方案来进行施工,即锚索安装系统,通过孔内装置和孔外装置共同合作从而达到辅助下锚的效果。同时为了保证锚索的安装质量,先要将桩孔底部的装置送到桩孔内的底部位置,通过机械设备使其进行固定,再将锚索和送绳装置进行连接,使锚索有效安装到桩孔内指定位置,最后就是取出送绳装置,进行锚索的下一步施工。
3.3锚索加格构梁系统
锚索加格构梁系统主要是利用锚索的外端和格构梁,一端连接在坡面上并固定牢靠,另一端则锚固在稳定岩体中,然后穿过边坡滑动面形成预应力钢绞线,在滑面上直接形成一种抗滑阻力,一旦发生坡体滑动就会由于摩擦而形成强大的阻力,就会对结构面造成极大的压力,促使其处于压紧状态,从而有效防止边坡岩体发生滑坡现象,这种系统是通过摩擦阻力来改善山体的力学性能,从而有效避免山体发生位移滑坡,达到整治顺层,滑坡以及危岩或危石的最终目的。这种锚索加固格构梁系统在实际的抗滑治理中得到非常广泛的应用,其主要的施工顺序依次为:确定孔位钻机就位钻孔清孔与锚索安装注浆制作框架梁锚索张拉封锚。
4.结束语
综上所述,本文通过对地质灾害滑坡形成的主要原因和地质灾害滑坡的判断特征进行概况分析,探讨地质灾害滑坡防治的关键技术和处理方法。首先分析地质灾害滑坡的形成原因主要有三个,即地形原因,地层地质原因以及外在环境原因,其次分析地质灾害滑坡的判断特征主要表现为形态特征,土层特征以及水文特征,最后探讨地质灾害滑坡防治的关键技术与处理方法主要有设置抗滑桩,快速锚固施工技术以及锚索加格构梁系统的运用等,希望本文的分析探讨对我国山体滑坡地质灾害的预防与治理能起到一定的帮助作用。
参考文献:
[1]梁万杰.滑坡、泥石流地质灾害评价方法研究[D].南京农业大学,2012.
[2]彭勃,李华.滑坡地质灾害勘查及防治处理分析[J].低碳世界,2014(4x):117-119.
中图分类号:TDl6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0221-01
近年来,我国城市人口进一步增加,土地负荷加重,环境资源被过度开发。在经济建设的过程中,大部分地区忽略对环境的保护,导致大量废水、废气和废渣的过度排放。这种不可持续的发展一方面会导致一系列地质灾害问题,一方面也不利于经济的良性发展。而地球物理技术以其低成本高效率的优势,在人们勘察地质灾害的过程中起到了巨大的作用。
一、崩、滑、流灾害勘察中地球物理方法的应用
崩、滑、流灾害即崩塌,滑坡和泥石流灾害,它们不仅是我国最严重的地质灾害之一,也是世界上非常常见的一种城市地质灾害。
(一)滑坡灾害
任何一种城市地质灾害的发生都会对城市本身产生严重的危害,其中,滑坡灾害因其具有广泛发育和频繁发生的特点,对城市建设、交通运输都会造成重大的危害。为了应对滑坡带来的地质灾害,防患于未然,国内外现阶段采用例如浅层高分辨率地震方法、探地雷达、音频大地电场法、激发极化法、地面甚低频电磁法、电测深法、自然电场法、高密度电阻率法、充电法、微重力法等地球物理方法来进行勘察。这些方法的原理涉及如何对滑坡体的空间分布界线进行圈定,怎样测定滑坡区的含水情况以及如何抵御隐伏边界以及隐伏地质体情况深入了解与掌握等等。
(二)崩塌灾害
使用地球物理方法来勘察崩塌灾害时,主要是通过对于水层的分布,深度和厚度进行勘察;对于第四系覆盖层的厚度进行探测;对于地下熔岩的分布和埋深,裂缝的充水性进行探测等。在勘察崩塌灾害时常用的地球物理方法包括弹性波法、层析成像法、放射性法、重力法、磁法、综合测井法等几大类。
(三)泥石流灾害
泥石流灾害是广泛存在于我国大部分地区的一种地质灾害,特别是四川、云南等西南地区尤其容易遭遇泥石流的危害。在利用地球物理手段对泥石流进行勘察时,主要注意两个层面的问题。首先,在泥石流灾害的勘察方面,需要对泥石流形成区域的地质进行全面的了解。比如泥石流堆积物的分布,构成和厚度以及对堤坝区的冲积层厚度进行的设计。其次,在泥石流防治工程的场地勘察方面需要的则是对于岩石土壤的物理和力学性质进行更深层次的勘察。主要运用的地球物理方法包括了浅层地震、电阻率法、探地雷达和声波探测等方法。
二、地面变形灾害勘察中地球物理方法的应用
(一)岩溶塌陷灾害
我国的可溶岩分布面积非常广泛,这种可溶岩的广泛分布导致了我国深受岩溶塌陷灾害的影响。尤其是在辽宁、江西、湖北、四川、贵州、广东等地区,一旦遭受岩溶地面塌陷灾害,就会面临巨大的损失。岩溶塌陷带给人们的危害巨大,不仅会对基础建设造成不可挽回的损失,严重时还会造成水土流失。如果这种灾害发生在沿海地区,则有可能造成海水水位升高,甚至可能出现海水倒灌等重大灾害。
为了对上述可行性进行及早的预防,必须运用地球物理方法对岩溶进行勘察。勘察工作一般分成两个阶段。首先是要对岩溶形成的基本条件和产生因素进行评价,一般采用的是电阻率法与地震折射法。然后就是采用探地雷达、地震法、微重力法、射气法、井中雷达、电阻率法和井中无线电波法等方法来勘察岩溶洞穴的位置,形状结填充物的组成。考虑的岩溶可以在不同的地质条件下进行发育,所以在做具体探索的时候也要注意依据地势采用不同的手段。
(二)地裂缝灾害
地裂缝的产生因素有人为的,也有自然原因导致的。这是一种地表岩土体产生一定长度和宽度开裂的现象,在我国同样有着广泛的发生。在地裂缝生成过程中,对同时产生的地球物理和地球化学性质改变的研究,将是勘察地裂缝灾害的重要途径。
(三)地面沉降灾害
地面沉降灾害具有范围广和下沉缓慢的特点,不易被发觉或者防范。但是其对建筑物却具有严重的危害。例如前几月北京某居民私自挖掘地下室,就造成了道路塌陷。对于地面沉降的勘察一般采用精密水准测量,但是由于这种勘察方法的效率比较低,所以其使用成本较为高昂。此时如果能辅以重力测量来监测沉降,就能够有效减少精密水准测量的工作量。相比起精密水准测量,高精度的重力测量具有效率高,成本低的特点,在地面沉降的勘察方面具有广泛的应用价值。
(四)海水入侵灾害
海水入侵是我国沿海地区较为常见的一种地质灾害,较为集中的发生在大连市、山东半岛、北戴河和广西北海等地区。地球物理方法对海水入侵的监测主要是对海水入侵空间分布界线进行划定,测量海水入侵时的通道,测定氯离子浓度等。主要采用的方法是电阻率法。海水入侵时,一定范围内海水中电阻率会降低,由此便可以界定咸淡水分界面,从而划定海水入侵的空间。
三、目前地质灾害勘查中存在的一些问题
(一)滞后性
我国对于地质灾害的勘察工作一般都是在灾害发生了以后才进行,处理的手段多以应急、营救的形式进行。不能在灾害发生之前就进行一定的预判和预警,而只能在事件发生了以后再查找原因。造成这一结果的原因是对我国的地质灾害分布缺乏认识,对其发展规律了解不充分。只有在平时就加强对于地质的勘察,及时掌握住全面的信息,才能有效防治城市地质灾害。
(二)重视次要因素
在对地质灾害勘察的过程中,不仅要重视灾害的主要成因,还需要对诱发灾害的次要成因进行深入研究。因为在不同的环境中,主、次要因素是可以相互转变的。重视灾害的次要因素,对将来判断主要灾害有着重要的参考价值。
(三)因地制宜
地质灾害可能发生在各种地质结构的土壤上,现场面临的条件也都各不相同。为了应对这些复杂的环境,勘察人员需要依据当地的情况使用合适的方法和工作方式。同时,不断对地球物理手段进行研究和精密化,提高其分辨率,增加勘察精度,多样化现场勘察方法,加强对数据的处理能力,都是对地球物理手段的一种补完。这就需要用更加丰富的手段对城市地质灾害进行勘察,而不是死板地照本宣科。
(四)各种手段的综合使用
由于地质灾害的种类繁多,导致某种灾害的原因也不是单一的,所以仅靠单一手段难以对地质灾害的发生原因进行准确的测定,而是要采用多种地球物理方法的综合运用。多种地球物理方法的综合运用不仅能够测定地表浅层的地质问题,而且能够解决较深层次的地质问题,拓宽了地质勘查的范围。但是也如同前文所述,综合地球物理方法的组合方式必须考虑到多种方法的合理选择和有效搭配,同时必须按照现场的条件来选取地球物理方法,这样就能有效避免综合方法的错用。
(五)治理研究
目前,地球物理方法在地质灾害方面的运用还仅限于对地质灾害的监测及预报,未来应该延伸到对于地质灾害的治理研究中去。让地球物理技术深入对地质灾害的监测,预防和治理的全过程中,达到良好的效果。
结束语
随着我国现代经济社会的不断发展,人们对于城市的安全和稳定将会提出更高的要求。如何应对越来越多的城市地质灾害,已经成为了新时期社会发展必须被重视的问题。利用地球物理的方法对地质危害进行勘察已经取得了良好的效果,其工效高、成本低、装备轻便,并且能够快速提供大面积的综合资料等优点使地球物理方法成为了重要的现代勘测手段,在城市地质灾害的预防中,起着重要的作用。
参考文献:
中图分类号:F407.1文献标识码: A 文章编号:
前言
矿山地质灾害是由人为的采矿活动所直接引起或诱发的, 发生于岩石圈内或其表面的, 对生态环境和自然资源造成破坏、对人民生命和财产安全构成威胁或造成危害后果的地质现象或地质事件。矿山地质灾害往往造成严重的人员伤亡和高额财产损失, 破坏严重, 社会影响大, 具有频发性。矿山地质灾害常常发生在采矿区内及附近地区, 范围有限。随着科学技术的发展,人类对矿山地质灾害已能进行科学、准确的预测、预报和进行有效的防治。
一、我国矿山地质灾害概述
矿山地质灾害是指由于人类采矿生产活动而引发的一种破坏地质环境、危及生命财产安全, 并带来重大经济损失的矿区灾害。它是地质灾害的一个分支, 也是自然灾害的重要组成部分。矿山开采开山弃石, 加速水土流失, 引发地表塌陷、山体滑坡; 矿山抽排水造成地下水位下降、矿区周围地下水资源枯竭; 地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、地面开裂及沉陷等; 矿山剥离堆土、尾矿废渣堆积引起地表环境污染, 露天尾矿库漏塌、排土扬失稳滑移造成严重的泥石流灾害等,凡此种种, 均是矿山地质灾害的具体表现。
我国是个矿业大国, 又是最大的发展中国家,矿产资源的年消耗量很大。多年的粗放式的矿业开发, 导致大部分矿山地质环境形势严峻, 部分矿区呈现加速恶化势态。改革开放以来, 社会经济的快速增长对资源的需求更是与日俱增。市场经济对国有矿山企业带来很大冲击, 部分矿山注重追求经济效益, 安全和环保意识淡化, 加之开采技术及生产设备的相对落后及矿区周边大量无序的民采等多重因素的干扰, 导致矿山多年开采积聚的灾害隐患爆发, 开采环境明显恶化, 矿山地质灾害问题日趋严重, 潜在的致灾隐患不断增多, 且随时可能发展成灾, 造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。近几年, 非煤矿山的灾害事故不断, 严重威胁着人民群众的生命财产安全, 频发的冒顶、突水、地表塌陷、滑坡、泥石流及地裂缝等矿山地质灾害不仅给矿山企业造成巨大的经济损失, 而且制约着矿山企业的可持续发展。
二、主要矿山地质灾害类型和治理对策
1泥石流
矿山建设对泥石流形成条件的影响矿山建设对泥石流形成条件的影响主要有以下几个方面:
( 1)产生并加速松散固体物质的积累, 露天开采及坑采剥离废石速度较快, 产生大量废土, 是泥石流源地的主要形成原因, 另外矿山修筑公路破坏山坡植被, 产生大量弃土, 矿山选矿排出的废渣也是泥石流物质来源。
( 2)增大了水体补给量。矿山建设中植被遭严重破坏, 改变了地面结构, 调节雨水的能力显著降低, 汇流时间缩短, 洪峰流量和洪水总量增大, 暴发泥石流的可能性也增大; 矿山废石堵沟成湖, 蓄积了大量的水体。
( 3)矿山建设改变了地形条件, 增强动力条件。大量的矿山废石堆放使山坡变陡, 地面高差增大, 从而加强了侵蚀能力; 大量矿山废石压缩沟床, 增大流深和流速, 也就增强了流体的动能和冲刷力, 废石堆放减少了过流断面, 使流体受压缩, 流速增大, 侧蚀和下蚀能力加强。
治理措施包括工程措施和生物措施:
( 1)工程措施的治理目的是减少灾害的发生频度, 降低灾害的危害程度。一般是拦挡、排导和支护措施。对物质来源即上游的矿渣松散体进行拦挡,阻拦了泥石流的物质来源。修建拦挡坝或谷坊, 同时, 布置合理的排水措施, 使土水分离。中下游进行排导, 疏通沟道, 防止沿途淤积漫流, 冲毁田地, 对沿途沟道边坡进行支护, 防止塌方和道路毁坏。合适的地点修建速流通道, 加速泥石流的排导。
( 2)生物措施: 生物措施的治理目的一是治理水土流失; 二是吸收有害物质, 净化土壤。
( 3)生物措施和工程措施相结合: 金属矿围岩一般为较硬的岩石, 开采过程中, 开采堆积物除了上覆土层和风化岩石外, 均为较大块的难风化的块状堆积物, 易形成的地质灾害为崩塌、滑坡以及泥石流。另外, 有些金属矿床在开采和冶炼过程中对土和地下水造成一定的污染, 也需要进行治理。非金属矿多数为沉积形成, 其开采要挖掘较多的松散沉积生成物, 而且开采出来的物质也较易风化, 易形成地面塌陷、泥流、泥石流、滑坡等地质灾害。
2 塌陷
当地下矿层被采出之后, 采空区的顶板岩层在自身重力和其上覆岩层的压力作用下, 产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该层岩层的抗拉强度极限时, 直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落。接着是上覆岩层相继向下弯曲、移动, 进而发生断裂和离层。随着采矿工作面向前推进, 受到采动影响的岩层范围不断扩大。当矿层开采的范围扩大到某一时刻, 在地表就会形成一个比采空区大得多的塌陷盆地, 从而危及地表的各种建筑物和农田等。
对矿山采空区塌陷的治理方案很多, 但较常用的方法是充填复垦法。这种方法是利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地复田。这种方法多用于有足够的充填材料且充填材料无污染、可经济有效防护治理的地区, 因其既解决了塌陷地复垦问题, 又解决了矿山固体废弃物的处理问题, 所以经济效益最佳。
3滑坡
滑坡活动受多种因素影响, 主要发生在雨季。而软硬相间岩层, 由于差异风化, 坚硬岩体突出, 由结构面切割或重力蠕变, 坚硬岩体就会产生的崩塌、落石。地质构造发育使完整岩石被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳而形成崩塌, 因此构造越发育, 岩体越破碎, 越易产生崩塌、落石。人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场, 使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布, 岩体产生卸荷裂隙, 它们多张开且平行于边坡面, 并使原有裂隙扩展和张开, 由其所切割的岩体, 可能失稳而形成崩塌滑坡。
露天矿边坡, 必须对其进行经常性的检查和维护, 用以保证边坡稳定, 防止灾害发生。建立一支边坡维护专业队伍, 加强检查维修, 必要时进行人工放坡, 铺上草皮, 植上灌木, 砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡的木桩。要设置排水网络, 防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡, 层理深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。排水网络包括以下三个部分: 地表排水、地下排水、立体排水系统。在临近边坡进行爆破时, 宜采用预裂和减震爆破法, 减少单孔装药量而增大孔数, 减少每次延时爆破的炮孔数, 以防止因为露天爆破作业而破坏边坡的稳定性。
抗滑工程是防止山体滑坡不可缺少的一部分,尤其对于矿区坡体来说, 意义非同寻常。抗滑工程包括抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。抗滑桩大截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩、土质改良注浆、微型桩。
结束语
在矿山开采过程中,环境地质分析是不可缺失的重要环节。其中制定具有针对性的治理措施更是相关工作人员的工作重点之一。我国地大物博,相关资源极为丰富,然而仍旧不能坐吃山空,应该为子孙后代做好长远打算。充分认识到我国地广人多的社会现实,只有这样才可以更好地为我国的经济建设作出贡献。就矿山开采方面来说,我国更应该注重可持续发展战略,促进经济的长远发展。
参考文献
[1] 闫国杰.矿山地质灾害研究与防治探讨[J]. 中国矿业. 2004(03)