膨脹土的工程地質問題

A. 岩土工程到底是搞什麼的賺頭和橋梁比起怎麼樣通常在哪種地方工作

概述 由於國民經濟的發展和路網完善的需求，高速公路逐步進入山區。高速公路由於其線形指標高，工程艱巨，投資巨大，對自然環境的破壞也非常嚴重。隨著環境保護理念的日益深入人心，對於山區高速公路的勘察設計、施工運營等方面的環保要求也越來越高。山區公路環境載體主要是自然環境，也是地質環境。山區一般地形地質條件復雜，地質環境脆弱，地質災害多發，高速公路的建設不可避免的要切坡、填溝、打洞（隧道），對地質環境造成嚴重破壞，處理不好還會誘發和加劇各種地質災害，增加公路建設投資，影響工期，甚至給運營階段帶來嚴重的安全隱患。因此山區高速公路的環保主要是地質環境的保護和地質災害的防治。 要建設一條兼顧交通、環保、生態等方面要求的高標準的山區高速公路，應該重視和加強地質工作。地質工作應貫穿於設計、施工和運營的全過程。對地質現象和規律的認識（岩土工程勘察工作）是由面到線、由線到點、由表及裡、由粗到細、由宏觀到微觀，逐步深入的，根據不同階段應採取不同的方法和手段。 2 勘察設計階段 地質條件是客觀存在的，山區高速公路在自然地質環境中穿行，並對地質環境進行改造，應該認識地質規律，尊重地質規律，在設計中充分考慮地質因素，遵循地質原則，從源頭上盡量減少山區高速公路對自然環境的破壞，並且為施工和運營提供良好的條件。 2.1工可階段――貫徹地質選線的原則 山區公路地質選線主要受到地形和不良地質現象的制約，主要的不良地質現象有滑坡、泥石流、岩崩、岩溶、岩堆（坡積層）、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害、采空區以及強震區（高地應力）等。本階段應盡可能詳細地收集區域構造地質、岩石地層、水文地質、工程地質、地震地質、環境地質等方面的資料，利用遙感資料（衛片和航片），編制中比例尺（1：5萬或1：10萬）工程地質圖和地質災害（不良地質現象）分布圖，圖上標注大的地質構造(主要是斷層)、重大的地質病害體，分析區域性的地質災害發生條件，進行初步的地質災害評估，配合路線方案設計，進行必要的現場踏勘和重點路段的調查，反復對比，優選出工程地質條件最好、地質災害最少、工程建設對地質環境的不利影響最小的路線走廊帶，真正貫徹地質選線的原則。對於滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、軟土、泥沼等嚴重不良地質地段和沙漠、多年凍土等特殊地區，一般情況下路線應設法繞避。 2.2初設階段――突出重大地質病害對路線方案的制約 確定路線方案前應對沿線地質構造帶、斷層、岩石的層理情況、地質病害的分布及范圍等，通過對遙感地質判釋資料以及不同勘測階段的勘探、調查資料的分析，研究路線通過方案並不斷優化。對地質較為復雜地段還應注意在設線後誘發並加劇地質病害的可能性，謹慎的確定路線的線位和採取的工程措施。地質技術人員應配合路線設計師作好地質咨詢工作，可以沿初步擬定的路線線位，進行全線踏勘，對重點工點進行地質調查，得出初擬線位沿線的基本工程地質情況，評估路線方案的可行性，發現重大不良地質地段或預測工後會出現難以治理的地質病害的路段要及時反饋信息，以便盡快調整路線線位。基本確定路線方案後，及時委託有資質的單位進行建設用地地質災害危險性評估工作，並進行大比例尺（1：1萬）的地質遙感解譯及地質災害調查和工程地質調繪工作，編制1：1萬工程地質圖和路線區域地質病害現狀圖。圖件的重點是地質災害和重要工點的工程地質條件，要有針對性，要突出重點，不可以拿1：5萬地質圖放大。現在委託地質部門做的圖件，有些不能稱為工程地質圖，只能稱為基本地質圖（工程地質分區太籠統、工程地質條件的論述太簡略）。地質災害評估工作不能夠代替1：1萬工程地質圖的編制，但二者可結合進行，以節約時間和經費。 很多地質災害（滑坡、泥石流等）由於植被覆蓋、後期人工改造以及觀察角度和范圍有限等原因，在現場難以判斷。通過遙感資料（如航片）可以從宏觀上觀察全貌，合理的解譯，有利於對此類不良地質體的正確認識。 當工作中發現仍有重大的地質病害存在或有潛在的重大地質病害時，必須及時調整線位。對於重大的地質病害應盡量繞避，實在無法繞避的要考慮工程措施的可能性與可靠性，盡量在路線的平縱面優化上下功夫（採用分離式路基、用橋隧構造物通過、從滑坡體上部通過、半路半橋等），避免高填深挖，以減少對地質環境的破壞，提高工程措施的可靠性和安全度。對地質病害應以防為主，以治為輔，能避當避，即使增加工程造價也是值得的。 以安徽省徽杭高速公路為例，該路全長約80km，有四分之三路段位於山區，由於勘測時間較早，對山區高速公路特點認識不足，以投資為主要控制因素，其中有一半左右的路段基本沿區域性的三陽斷裂帶布設。受構造影響，岩體風化破碎嚴重，並且沿線分布有雄村滑坡、朱村滑坡等規模較大的不良地質體。施工開挖後，出現大量的不穩定邊坡，甚至誘發了部分滑坡。對於部分地質病害路段及時調整線位，進行了避讓，而更多的病害段只能採取治理措施，結果造價大幅攀升，嚴重影響了工期，並且治理效果也難以預測。 必要時應增加技術設計階段，對重大地質病害路段進行深入勘察，確定路線可行性。 2.3施工圖設計階段――詳查工點地質條件 通過初步設計階段的各種地質工作，已經基本查明路沿線的地質條件，但是工作深度和廣度還不夠。本階段應詳查工點地質（橋位、隧道、深路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋構造物），進行重要工點1：2000地質測繪。採用調查、測繪、槽探、坑探、鑽探、物探等綜合勘察手段。查明場地岩土體組成、性質、分布以及風化層、不良地質、特殊性岩土等工程地質條件在路線縱橫方向的變化。以前對於橋位和隧道等構造物工點地質勘察較為重視，但是對於深路塹和陡路堤、斜坡路堤、支擋構造物等路基方面的工點也必須加強勘察，特別是高邊坡和不良地質體的勘察和預測。另外對於築路材料料場和棄土場的勘察一定要重視，以前山區公路曾出現過取土、棄土場所不合理，亂挖亂棄，破壞環境，導致水土流失的事例。 除了詳細的地質勘察工作之外，還要貫徹綜合設計原則，在路線設計的各個階段，對工程地質條件要有充分的了解，保證路線方案的科學性。對地質資料要充分利用，橋位、隧道、路線各有一套地質資料，但彼此經常脫節。比如當橋隧相連時，隧道勘察發現有不良地質現象，橋梁設計人員卻不知道，還把橋台置於其上。因此加強各專業之間的交流溝通，互相學習。從事路線、隧道、橋梁設計的人員要盡量多地掌握一些基本的地質知識，以有利於對地質資料的合理使用。 3 施工階段――遵循信息化施工、補充勘察、動態設計原則 由於地質條件的復雜性和勘察周期的制約，有些復雜場地（岩溶、破碎帶、岩性縱橫向差異大的地區）或地形困難場地（陡坡、魚塘等）在設計階段難以布置充分的勘察工作量，無法查清場地詳細工程地質條件。在施工期間，可以進行補充勘察，如對岩溶發育區或岩性差異大的場地逐樁鑽探，對原進場困難場地通過施工便道進場鑽探。施工中發現新的地質問題也要補充勘察。應該把施工期間的勘察工作視作設計期間勘察工作的重要補充。 另外本階段應遵循信息化施工（施工中監測）、動態設計的原則。隧道的超前預報、邊坡的動態監測都是施工階段必須要進行的工作。施工單位一定要配備過硬的地質技術人員，及時發現問題，不要等到地質病害已經發生才去治理，要有前瞻性、預見性，發現邊坡、隧道等有失穩的趨勢之後要立即反饋業主和設計單位，並及時採取合適的加固措施，避免邊坡、隧洞大面積失穩。應該認識到，設計階段的勘察工作對地質現象和地質規律的認識往往是不全面的，甚至是錯誤的，據此進行的設計只能稱為預設計。在邊坡或隧道斷面開挖以後，很多問題才會發現，此時應有岩土工程技術人員在現場，對照原有的勘察設計方案，發現新的問題之後通過合理工序及時調整設計方案。等到問題已經發生才去採取措施，既多花了錢，又耽誤了工期。 目前施工單位的岩土工程技術人員也是極為缺乏的，有時由於不合理的施工方法導致或加劇了地質病害的發生和發展（如在破碎岩體上放大炮、自下而上開挖邊坡等） 施工期間的岩土工程監理工作目前還較為薄弱的，有豐富理論知識和實踐經驗的岩土監理工程師極為缺乏，使施工期間的地質病害預防工作遠遠達不到要求。 4 運營階段――加強敏感點監測 山區高速公路運營期間也要高度重視地質工作。因為有些地質災害的發生是一個長期的過程，應力釋放或邊坡的蠕變有些需要長達幾年乃至十幾年的時間，一次性治理有時並不能保證長治久安。因此對於一些在施工中出現病害的路段或重要工點要建立資料庫，進行變形、位移和地下水的動態監測，定期巡查，建立防災和預警系統，在雨季或洪水季節要加強對敏感點的監測。通過長期觀測記錄，還可以更深入的認識地質規律，分析地質病害的發生發展機理，預測發展趨勢，發現有不利的趨勢要及時採取措施。 5 山區公路建設地質工作中存在的問題 5.1前期階段 工可階段對地質工作不夠重視，地質遙感工作不做或精度不夠，不能夠貫徹地質選線的原則，導致選定的路線走廊帶中地質病害多，處理難度大，給後期工作帶來極大難度。 初步設計階段，由於路線方案調整較大，而工期緊張，因此很多勘察工作量作廢，路線地質精度不夠，部分工點缺少地質資料，給設計工作帶來隱患，也使得施工圖設計階段路線方案有時發生較大調整。 施工圖設計階段不做或漏做重要工點的1：2000地質測繪，或雖做了但精度不夠；對一些地質病害研究不深，導致對一些重要工點的勘察深度不夠；對於路線地質調查深度不夠，導致一些地質敏感點遺漏，在施工中出現地質病害。構造物勘察相對較細，而路基方面的勘察則往往較粗略。 目前的山區公路工程勘察還存在許多有待改進的地方。由於現在很多項目的勘察設計工期都非常緊張，如何在很短的時間內達到盡可能高的勘察精度，的確是一個難題。為搶時間，現在地質勘察工作很大一部分外委出去，全線人員設備上了很多，但在施工中仍會暴露出很多地質問題。這一方面是由於地質現象的隱蔽性和地質科學的復雜性，難以全面深入地認識地質現象，另一方面也是由於從事岩土工程的技術人員本身能力有限所致。岩土工程在一定程度上屬於經驗學科，技術人員的經驗非常重要。外委的勘察單位一定要過硬，對於其提供的地質資料要進行審核，去偽存真，對於不能夠滿足規范和設計要求的堅決返工。在其外業和內業階段要進行監督，多溝通。外行業的地勘隊伍往往對公路工程的特點及公路勘察規范了解不夠，不能夠有針對性的進行勘察，資料經常不能滿足設計要求。另外由於工期緊，技術准備不足，勘察手段不合理，經常導致勘察深度不足，如隧道勘探未採用雙管單動鑽進，無法判斷RQD，鑽探工藝和技術不過硬，岩石取心率低，鑽孔水文地質試驗數據不足，對邊坡勘察無法判斷滑動面，無法取得可信的各種力學參數，物探手段與其他勘探手段的互相校核精度不夠等，甚至有個別單位編造資料應付設計。所以不僅要看投入了多少人力物力，還要看投入人員技術水平、職業技能和職業道德素質如何，擬定的勘察方案是否合理，對地質現象的認識是否科學。在實踐中，由於技術人員水平參差不齊，經常會出現錯判、漏判地質病害的現象。因此加強公路岩土工程從業人員的技術水平是非常緊迫的事情。 5.2施工階段 地質技術力量薄弱，岩土工程監測和監理不力，施工工序和方法不對，導致地質病害的加劇，甚至誘發地質病害。對工程地質特點認識不足，不能夠及時預測和反饋地質病害，只能被動地等待地質病害的發生。 5.3運營階段 地質工作目前還基本上是空白，無法保證山區高速公路的安全順暢。 6 正確認識地質工作的重要性和特殊性 由於岩土體的組成物質差異，更重要的是在岩土體內部分布有大量的不連續界面，把完整的岩土體分割成許多塊體，總體為非均質體，在應力的傳遞上非常復雜，因此岩土工程屬於非線性科學。現有的岩石力學、土力學、岩體力學等均難以准確的描述岩土體實際的力學本構關系。地質災害的發生除了其本身的因素外，還受到許多外界的因素影響，十分復雜。因此，對於岩土工程的分析計算只能是半定量的，在很大程度上受分析者經驗的制約。對於已經存在的滑坡、崩塌、泥石流等地質病害，其周界相對清楚，各種勘察設計技術規范較完備，認識起來相對容易。最難的是對於現狀穩定的高邊坡，預測其人工開挖後的穩定性。對於其地質構造的分析，地質－力學模型的建立，穩定計算分析都十分困難。勘察深度難以保證，穩定性計算方法不夠科學，邊坡設計時也有其不合理之處，如一般都只給出最終的邊坡坡率和邊界，各種邊坡加固設計也是針對最終邊坡的，各種分析計算也是以最終邊坡為約束條件的。這樣即使地質條件清楚，分析計算合理，設計穩妥，施工嚴格遵循規范和設計要求，也往往會出現難以預料的地質病害。其中一個重要原因是未對開挖過程中的各種邊坡條件進行分析計算，雖然按最終邊坡條件計算是穩定的，但不能夠保證任意開挖條件下邊坡都是穩定的。因此對於從事邊坡設計的岩土工程師而言，應該對於邊坡開挖過程中的多種控制性斷面穩定性進行計算，提供合理的開挖步驟和各種穩定的開挖斷面，並對不穩定的中間邊坡提出臨時性的工程加固措施，以保證邊坡的穩定開挖。 7 展望 技術進步是山區高速公路成功修築的重要保證。現在採用三維數模，可以很快的得出路線平縱面模型，任意切割縱橫斷面，發現問題之後可以很快的調整線位並重新進行分析，大大提高了工作效率。相信隨著3S技術的發展，今後三維數模會和三維地學模型、岩土工程專家分析系統結合起來，對於重要工點通過現場地質工作，建立地質－力學模型，通過專家分析系統，可以任意模擬邊坡開挖後的形狀及物理力學狀態的變化，迅速分析其穩定性，進行針對性的設計。甚至還可以對邊坡等地質病害通過互聯網進行遠程會診，聚集各方面力量以解決問題。 8 結語 地質環境保護和地質災害防治是山區高速公路建設成敗的關鍵，為此必須重視地質工作。（1）業主要認識到，前期的地質工作一定要認真細致，勘察設計階段多花些錢和時間，盡量詳細地查明地質條件，避免地質隱患，對於施工來說會節約大量的投資和工期。（2）設計階段的地質勘察工作必須加強，要達到必要的深度。（3）施工單位要加強地質技術力量，業主單位也要增加地質技術人員，岩土工程監理工作要加強。（4）運營階段的岩土工程監測工作必須重視。（5）單純依靠前期地質工作對地質客觀規律和地質環境的認識是不夠的，在設計施工運營的全過程中要不斷的加強地質工作。（6）由於地質條件的復雜性，雖然進行了前期地質勘察工作，在施工和運營中出現地質病害也是正常的。（7）設計階段深入細致的地質工作可以確保施工時不出現大的地質病害，施工階段的細致的地質工作可以確保運營期間不出現大的地質病害。（8）公路勘察設計、施工、建設及運營管理單位一般岩土工程技術力量相對薄弱，應加強人才培養，適應山區高等級公路建設的需要。 山區高速公路的修建對勘察、設計、施工、監理、管理等各個環節和部門都提出了更高的要求，大家要加強學習，真正重視問題的嚴重性。可以說，山區高速公路的修建，岩土工程是關鍵，地質病害是控制性因素。 參考資料： http://ke..com/view/507169.html
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B. 地質災害防治措施的建議

地質災害防治，應貫徹「以防為主，防治結合」的方針，以達到保護地質環境，避免或減少地質災害損失為目的。下面依據不同地質災害類型提出相應的防治措施。

1.崩塌、滑坡地質災害的防治措施

擬建成品油管道線路工程，一般採取避讓措施，管道遠離或者繞避崩塌、滑坡地質災害，難以繞避應在施工前進削坡減載。在峽谷地段建議採取漿砌塊石護坡，防止崩塌對管道工程的破壞，也可採用隧道方式避讓。

2.地面塌陷和地裂縫地質災害的防治措施

擬建成品油管線工程河南段，途經觀音堂、 義馬、 新安、 平頂山等煤田較多。據野外調查訪問，採煤等采礦活動還在繼續進行，各地采空塌陷區還沒有穩定，管道線在礦區和塌陷區經過，可能遭受地面塌陷地質災害，其危險性大，因此，建議在該段採取改線避讓措施。其避讓措施有：管線繞過采空區，進入到煤層以外。無法繞避地段，應針對該工程路線的地質環境條件復雜的情況，建議建立管線地質災害監測網路體系，指派專人或委託專業隊伍對管道路段地質災害進行監測，發現問題及時呈報主管部門，以便及時採取措施。

3.泥石流和洪水沖蝕地質災害的防治措施

工程建設施工過程中要盡量減少對周圍地質環境條件的破壞，破壞植被要盡快恢復，損毀的耕地盡快恢復耕種。洪水沖蝕災害在暴雨大洪水是不可避免的，管線根據地形地質條件，可採用跨越或深埋穿越措施以防洪水沖蝕對管道的破壞。

4.特殊土地面變形防治措施

由於成品油管線經過黃土丘陵區時，擬建工程可能遭受黃土濕陷、潛蝕災害。對自重濕陷黃土，應採取換土或強夯法處理；對非重濕陷黃土，應採取沖擊、碾壓夯實的方法處理，在工程建設時及建成後，採取必要的排水設施，以確保工程建設不發生黃土濕陷、潛蝕災害。

膨脹土和膨潤土的防治措施：管周圍應有良好的排水條件，附近5m以內不宜灌溉。防治措施主要為在管道兩側修建鋼筋水泥防護牆，增加結構鋼度，增設沉降縫等。

5.成品油管線經過采礦、採石場地段的防治措施成品油管線在信陽以南K290+3.5km～K290+5.4km段管線附近有大小數百個采礦場，成片分布，而且在本段有膨潤土礦，由於采礦范圍較大，無法避讓，只能從礦區通過，因此，首先要對礦區進行勘查，管道應盡可能在無礦段通過，或在礦體埋深較大的地段通過，並要禁止確管道經過地段的采礦。在確山縣常興鎮南（K230-6.0km～K230-7.1km），管線緊鄰採石場，因此建議管線改線向西移 200～300m，避開採石場的影響。另外在澧河、淮河和浉河采砂活動比較強烈，管道應採用避讓，繞過采砂河段，並對管道經過的河進行管理，防止在管道經過地段采砂。

圖7-8 河南段地質災害危險性分區圖

6.地面沉降防治措施

擬建管線在許昌市地段處於地面沉降范圍內，對該段管線和分輸站可能產生不利影響。目前累積沉降量級較小，為控制其發展，應控制開采深層孔隙承壓水量，並加強監測。

表7-7 河南段管線工程地質災害危險性綜合評估一覽表

續表

續表

續表

C. 　地質災害防治措施與防治原則

一、地質災害防治途徑與基本方法

如前所述，地質災害的形成必須具備災害體和受災體。這兩方面條件決定了成災程度。因此，防治地質災害的基本途徑主要有兩方面：第一，限制災害源，消除或消弱災害體活動能量，解除或緩解災害活動威脅；第二，對受災體採取防避保護措施，使其免受災害破壞，或增強受災體對災害的抵禦能力。

防治地質災害的具體方法主要包括：

保護和治理區域地質自然環境，消弱災害活動的基礎條件。其基本措施是根據區域條件，科學地進行資源開發和工程建設活動，特別注意合理利用土地資源、水資源、生物資源，避免過度開發。在廣大山區應廣泛植樹造林，治山治水，宜農則農，宜牧則牧，宜林則林，涵養水土，防治水土流失。在城鎮和沿海地區，尤其注意合理開發利用地下水資源，量入為出，保持地下水動態平衡，防止地下水環境惡化，預防地面沉陷和海水入侵等活動。

加強地質災害勘查。弄清地質災害的分布情況與形成條件。合理制定城鎮規劃，選擇工程建設場地，盡可能避開地質災害危害區；對於必須在地質災害危險區實施的工程建設，制定防災規劃，實施預防措施。

對重要受災體實施專門性防治工程。為了保護城鎮、企業和鐵路、公路、橋梁、房屋等工程建設安全，應專門實施不同的防護工程、加固工程等。對不同防災工程措施不一，將在下面進行專門論述。

加強災害監測，有效地進行災害預測預報。應根據需要及時疏散人口、財產、或採取其它措施，最大限度地減少災害損失。

二、地質災害防治措施

雖然各種地質災害的防治途徑基本相同，但具體措施不一。所以，無論是哪種地質災害，都必須首先進行深入細致的勘查工作，以查清災害體范圍、性質、活動條件和受災體類型、分布情況等。在勘查的基礎上選擇防治措施，並合理地設計工程規模，取得充分的減災效果。

（一）崩塌（危岩）災害防治措施

1.清除危岩

對規模小、危險程度高的危岩體可採用靜態爆破或手工方法予以清除，消滅隱患。

2.部分削坡

對於規模較大的危岩體，難以全部清除其隱患。但可以在危岩體上部清除部分岩土體，降低臨空面的高度，減小斜坡坡度和上部荷載，提高斜坡穩定性，從而降低危岩的危險程度或減少其它防治工程的工程量。

3.排水防滲

在危岩體及其周圍地帶，應修建地面排水系統和堵塞裂隙孔洞，以防治過量地表水進入危岩斜坡，從而提高危岩穩定程度，減少崩塌機會。

4.加固斜坡、改善危岩岩土結構，提高斜坡穩定程度

所採取的措施，其具體內容有：①灌漿加固，以增強岩體完整性，提高岩體強度。②採用支撐墩、支撐柱、支撐牆等支撐措施保護斜坡，防止坍落。③採用預應力錨桿或錨索等錨固措施加固危岩體，防止崩落。④軟基加固，即在危岩或陡崖底部發育有泥岩等軟弱岩層時，採用噴漿護壁等方法保護軟基，防止強烈的風化作用和水體浸泡。如在軟基發育部位已形成風化凹腔，應根據規模、形態，採用嵌補、支撐、噴漿護壁等方法保護加固；如凹腔內積水，應進行疏干，並採取措施防止繼續浸水。

5.攔截

對於在雨季才發生活動的墜石、剝落或小型崩塌活動，可在岩石崩落滾動途中修建落石平台、落石槽、擋石牆等，以攔截落石，防止破壞建築設施。

6.遮擋

為了防止小型崩塌對鐵路等工程設施的破壞，可修建明硐、棚硐等對工程設施進行保護。

7.加強監測預報

（1）危岩體形變監測主要手段包括：通過地面觀察、形變測量、地傾斜測量、綜合自動監測等方法從外部監測危岩體位移、裂縫變形、地面傾斜等現象；採用鑽孔傾斜測量、電測、聲發射監測、地應力測量等方法從內部監測危岩體深部變形位移及應力變化情況。

（2）激發崩塌活動要素監測主要包括雨量監測、水文動態監測、地下水動態監測、地溫場監測、地震監測等。

（3）綜合分析與預測預報基本方法是分析斜坡穩定程度，建立危岩變形數值模型，確定崩塌活動的臨界值。在條件允許時，應建立預警系統，進行有效的災害預報。

8.躲避搬遷對於威脅嚴重，防治困難的建築設施，應選址搬遷，避免受害。

（二）滑坡災害防治措施

1.消除或減輕地表水、地下水對滑坡的誘發作用

（1）修建排水溝，攔截地表水，減少進入滑坡體的地表水量，並及時將滑坡體發育范圍內的地表水排走，減輕地表水對斜坡的破壞。

（2）修建截水盲溝和支撐盲溝、開挖滲井或截水盲洞、敷設排水滲管、實施排水鑽孔等，以攔截疏導地下水，減輕地下水對斜坡的破壞。

2.改善斜坡狀況，增加滑坡平衡穩定條件

（1）在滑坡體上部削坡減重，在坡腳加填，改變斜坡外形，降低斜坡重心，提高滑坡穩定程度。

（2）修建抗滑垛、抗滑柱、抗滑牆、抗滑洞等支擋工程，阻止滑坡體滑動，提高斜坡穩定程度。

（3）實施錨固工程，「加固」滑坡，提高斜坡穩定程度。

（4）採用焙燒法、電滲排水法、灌漿法等物理方法或化學方法，改善滑坡體岩土性質，提高軟弱岩土層強度，提高斜坡穩定程度。

3.加強監測預報

（1）滑坡體形變監測通過地面觀察、形變測量、地傾斜測量、綜合自動監測等方法監測裂縫變形、滑坡體水平位移、垂直形變以及滑坡體上樹木、房屋等工程設施形變等情況。採用傾斜儀測量、短基線測量、地應力測量等監測滑坡體內部形變位移情況。

（2）激發滑坡活動的外界要素監測主要包括降水監測、水文動態監測、地下水動態監測、地震監測等。

（3）綜合分析與預測預報方法與崩塌預測預報基本相同。

4.躲避搬遷

對於威脅嚴重，防治困難的工程建築，應選址搬遷，避免災害破壞。

（三）泥石流災害防治措施

1.實施生物措施，保護水土，消弱泥石流活動的基本條件

基本方法是保護森林植被。禁止濫砍亂伐，合理耕牧，並且有計劃地植樹種草，以提高森林覆蓋率和植被覆蓋率，抑制水土流失，減緩泥石流活動。

2.實施工程措施，限制泥石流活動，保護耕地與工程設施

（1）攔擋工程修建谷坊、攔砂壩、格柵壩等，蓄水攔砂，減小泥石流流速、容重、規模，抬高局部溝段侵蝕基準，護床固坡，降低泥石流沖刷破壞能力，減輕溝床侵蝕。

（2）排導工程修建導流堤、急流槽、束流堤等，引水輸砂，規范泥石流路徑，防止漫流，降低泥石流流速，削弱泥石流沖擊破壞能力。

（3）停淤工程根據泥石流發育地區地形條件，修建停淤場，將泥石流引入預定場所減速停淤，防止漫流。

（4）溝道整治工程採用固床砂壩、水泥砂漿砌石、石籠等方法保護泥石流溝坡，防止岸坡坍塌、滑移；在溝底進行鋪砌或修建肋板穩固溝底，減少溝底沖刷。

（5）防護工程與錯避工程對泥石流地區的鐵路、公路、橋梁、隧道、房屋等工程設施，進行防護或錯避，抵禦或避開泥石流的危害。防護工程包括修建護坡、擋牆、順壩、丁壩等。錯避工程主要包括跨越式錯避、穿過式錯避等。跨越式錯避是指修建橋梁，使工程設施凌架於泥石流溝上空，免受泥石流破壞。穿過式錯避則是將工程設施置於泥石流溝地下，避開泥石流破壞。

3.監測預報

除利用遙感技術，結合氣象資料分析，進行區域泥石流活動中長期預報外，主要是利用降雨預測進行泥石流活動的短期預報和臨災警報。此外，還可利用泥石流遙測地聲警報器、泥石流超聲波泥位警報器、地震式泥石流警報器等儀器直接監測泥石流活動，並進行短期預報和臨災警報。

4.躲避搬遷

對於威脅嚴重，難以防護的工程建築，應選址搬遷，避免災害破壞。

（四）岩溶塌陷災害防治措施

1.控水措施

（1）地表水防水措施在塌陷區周圍修建排水溝，防止地表水進入塌陷區，減少向地下的滲入量。在地勢低窪、洪水嚴重的防治區圍堤築壩，防止洪水入侵灌入塌陷洞或岩溶孔洞。對塌陷區內嚴重淤塞的河道進行清理疏通，加速泄流，減少對岩溶水的滲漏補給。對嚴重漏水的河溪、庫塘，鋪底防漏或人工改道，減少地表水倒灌。對嚴重灌水的塌陷洞隙採用粘土或水泥灌注填實，減少地表水入滲倒灌。採用混凝土、氯丁橡膠、玻璃纖維塗料等封閉地面，增強地表土層強度，防止地表水沖刷入滲。

（2）地下水控水措施根據水資源條件規劃地下水開采層位、開采強度、開采時間，合理開采地下水。必要時進行人工回灌，控制地下水動態，限制地下水位的頻繁升降，並使動水位最低水位不低於基岩面，保持岩溶水承壓狀態。在地下水主要逕流帶修建堵水帷幕，減少區域地下水補給，促使外圍地下水位升高，防止塌陷向外圍地帶擴展。在礦區井下修建防水閘門，建立有效的排水系統，對水量較大的突水點進行注漿封閉，控制礦井突水、突泥，避免礦區地下水大排大放，防止地下水位和岩溶水壓力的大起大落，控制地面塌陷活動。

2.加固措施

（1）挖填當孔洞規模和埋藏深度較小時，可清除岩溶上部覆蓋層中的軟弱土層和洞穴中的軟弱充填物，回填碎石或混凝土，改善建築場地條件，提高地基強度。

（2）強夯在土體厚度較小，地形平坦情況下，採用強夯砸實覆蓋層，破壞土洞，提高土層強度。

（3）灌注填充在溶洞埋藏較深時，通過鑽孔灌注水泥砂漿，填充岩溶孔洞，提高強度。

（4）鑽孔充氣鑽孔深入到基岩面下溶蝕裂隙或溶洞的適當深度，破壞真空腔的岩溶封閉條件，減少發生塌陷的機會。

（5）採用錨固柱、柵欄柱，支撐建築物，防止洞穴坍塌。

（6）跨蓋採用梁式基礎、拱形結構，或以剛性大的平板基礎跨越、敷蓋溶洞，避免塌陷危害。

3.監測預測

目前對岩溶塌陷還沒有建立有效的預報方法，只能根據專門地質調查，查明岩溶分布情況和岩溶塌陷的活動規律，結合淺層地質雷達探測和地下水動態監測、水文動態監測、氣象預報等方法，進行一般性預測。

（五）地裂縫災害防治措施

1.控制人為因素對地裂縫活動的強化作用

主要是合理開采地下水，限制地下水位大幅度下降，從而控制地面沉降活動，防止地面沉降對地裂縫的促進活動。其次是在礦區井下開采時，根據實際情況，控制開采范圍，增多、增大預留保安柱，防止礦井坍塌誘發地裂縫。

2.建築設施避災、防災措施

（1）查明地裂縫發育帶及潛在危害區，據以作好城鎮發展規劃和場地工程地質勘查，合理規劃工程建築物布局，使工程設施盡可能避開地裂縫危險帶，特別是嚴格限制永久性建築設施橫跨地裂縫，一般避讓寬度不少於4～10m。

（2）對於已建在地裂縫危害帶內的工程設施，應根據具體情況採取加固措施進行加固。對於必須建在地裂縫危害帶內的新的工程設施，應實施設防措施。如跨越地裂縫的地下管道工程，可採用外廊道隔離、內懸支座或內支座式管道活動軟接頭連結措施預防地裂縫的破壞。對於已受地裂縫嚴重破壞的工程設施，進行局部拆除或全部拆除，防止對整體建築或相鄰建築造成更大規模破壞。

3.監測預測措施

通過地面勘查、地形變測量、斷層位移測量以及音頻大地電場測量、高分辨縱波反射測量等方法監測地裂縫活動發展情況，預測預報地裂縫發展方向、速率及可能危害范圍。

（六）地面沉降災害防治措施

1.控制人為活動對地面沉降的促進作用

（1）根據水資源條件，限制地下水開采量，防止地下水水位大幅度持續下降，控制地下水降落漏斗規模。

（2）根據地下水資源的分布情況，合理選擇開采區，調整開采層和開采時間，避免開采地區、層位、時間過分集中。

（3）人工回灌地下水，補充地下水水量，提高地下水水位。

2.防護措施

地面沉降除有時會引起工程建築不均勻沉降外，主要是因沉降區地面標高降低，導致積洪滯澇，海水擴侵等次生災害。次生災害可造成十分嚴重的破壞損失。針對這些次生災害，採取的主要防護措施是修建或加高、加固防洪堤、防潮堤、防洪閘、防潮閘以及疏導河道，興建排洪排澇工程等。

3.監測預測

基本方法是設置分層標、基岩標、孔隙水壓力標、水準點、水動態監測網、水文觀測點、海平面觀測點等。定期進行水準測量；進行地下水開采量、地下水位、地下水壓力、地下水水質監測及回灌監測；進行河流水位、流量監測；進行潮汐及海平面變化監測等。根據地面沉降活動條件和發展趨勢，預測地面沉降速度、幅度、范圍及可能危害。

（七）海水入侵災害防治措施

1.控制人為活動對海水入侵活動的促進作用

（1）限制地下水開采量，防止地下水水位持續下降。使地下水位保持在海平面或地下鹹水水位以上，並具有一定的水頭壓力。使其能維持濱海地區地下水與海水動力平衡，扼制海水入侵。

（2）利用回灌井、回灌廊道等實行人工回灌，補充地下水，提高濱海地區地下水水位。

（3）在發生海水入侵或容易誘發海水入侵的濱海地帶，禁止挖砂，保護海岸，防治海岸侵蝕，削弱海水沿河上溯活動。規范曬鹽、海產養殖，防止人為將大量海水抽引到陸地，減少海水補給源。

2.限制海水入侵的工程措施

（1）修建防潮閘，抑制海水沿河上溯活動。

（2）建造隔水牆或防滲圍幕，阻斷海水入侵通道，扼止海水擴侵。

3.監測預測

主要監測手段是建立地下水動態監測網，進行水位、水化學監測，必要時輔以海水水文動態監測。根據海水入侵活動機制和歷史海水入侵規律，預測海水入侵速率、規模、危害范圍。

（八）膨脹土脹縮災害防治措施

主要包括避災措施和防災、治災措施。

在進行城鎮規劃和建築工程選址時，要進行充分的地質勘查，查明工程地質條件，弄清膨脹土的分布范圍、發育厚度、埋藏深度以及膨脹土的物理力學性質；在此基礎上合理規劃建築布局，使容易受害的建築工程盡可能避開膨脹土發育區。在膨脹土分布面積比較大，難以選擇非膨脹土工程場地時，盡可能選擇地形簡單、膨脹土脹縮性相對較弱、厚度較小而且地下水水位變化較小、容易排水，而且沒有淺層滑坡和地裂縫的地段進行工程建築，最大限度地減少膨脹土的危害。

在膨脹土發育區進行工程建築時，應避免大挖大填，加寬建築物四周散水，設置圈樑，敷設砂墊。鐵路、公路施工避免深長路塹，多填少挖，路堤底部墊砂，路塹設置擋土牆，邊坡植草鋪砂。水利工程要快速施工，合理堆放棄土；必要時設置抗滑樁、擋土牆；渠道要合理選擇渠坡坡角；穿過壠崗時使用涵管、隧洞。工程設施附近要修建排水設施，避免降雨、地表水、城鎮廢水等大量滲入地下。同時要合理開采地下水，保持地下水位相對穩定，避免地下水位大幅度地頻繁升降，防止膨脹土反復脹縮。

對於已受膨脹土破壞的工程設施則視具體情況，採用加固、拆除重建等措施進行治理。

綜合上述8種地質災害的防治措施，基本可分為4個方面，即：削弱災害活動強度措施；受災體防護措施；監測預報措施；避災措施。不同災害的具體方法不同（表8-1）。

三、地質災害防治基本原則

地質災害防治的根本目標是取得最充分的減災效果。然而要實現這個目的，必須遵照下列原則科學地規劃、設計、實施防治工程。

（一）預防為主的原則

地質災害雖然是一種不可避免和無法准確預測的自然現象。隨著人類科學技術水平及社會生產力水平的不斷發展，人類對地質災害的認識水平逐漸提高，因此，在災害面前擁有了越來越大的自主能力。這主要表現在兩個方面：第一，在一定程度上可以減少災害發生機會，削弱災害活動強度；特別是對於那些主要因人為活動控制的地質災害，可以通過調整人類活動基本扼制災害的發展，防止或減少災害的破壞損失。例如，可以通過人工改變斜坡形態、負荷，減少地表水入滲，加固斜坡等方法增強斜坡穩定程度，減少發生崩塌、滑坡發生的可能；可以通過限制地下水開采量，調整地下水開采層等方法，控制地下水水位，預防和限制地面沉降、海水入侵的發生與發展。第二，有效地進行災害預測預報，及時避災。在地面塌陷、地裂縫和膨脹土發育地區，盡可能使工程設施避開高危險區。對於崩塌、滑坡、泥石流等突發性災害可進行綜合監測，根據災害發生的危險程度，及時疏散人口、財產，減少災害損失。實踐證明，適時採取預防措施是防止災害破壞，減少災害損失的最有效途徑。

（二）防災減災的相對性、持續性原則

盡管人類對地質災害的防治手段越來越豐富，防治技術越來越高超，但要想制止地質災害的發生，或者是完全預測預報地質災害，徹底防治地質災害是不可能的；無論是現在，還是將來，對地質災害的防治效果永遠也不會達到百分之百。因此，任何時候人類所進行的防治工作都是相對的。基於這種現實，地質災害的防治是一項長期的、艱巨的任務。為了促進社會經濟的健康發展，地質災害防治要長期持續地進行下去，在不同社會經濟發展階段，力求取得與之相應的減災效果。

表8-1地質災害主要防治措施

（三）全面規劃與重點防治相結合的原則

地質災害防治除了具有長期性特點外，還具有廣泛性特點。因此，要取得充分的減災效果，首先要做好防治規劃，根據不同地區地質災害發育情況和不同時期社會經濟發展需要，提出地質災害防治目標、防治對策與措施，從總體上指導地質災害防治工作。

由於我國是一個發展中國家，目前科學技術水平和社會財力還都不高，因此，不可能對所有地質災害進行全方位的徹底防治。在這種情況下，只能在全國和地區災害防治規劃指導下，一方面加強區域環境保護與治理，改善地質自然環境，削除或削弱地質災害活動的背景條件；另一方面選擇受地質災害威脅強烈，破壞損失嚴重的城鎮、交通干線、重要企業等實施重點防治，使有限的資金發揮最大的減災效果，真正做到「好鋼用在刀刃上」。

（四）防治地質災害與其它社會經濟活動相結合的原則

實踐證明，地質災害防治工作常常並不是孤立進行的，它與其它社會經濟活動具有不同程度的聯系。因此，把防治地質災害措施與其它環境治理結合起來，並且把地質災害防治納入國家和地區社會經濟規劃，可以取得充分的效果。

首先，從宏觀上看，地質災害防治與土地資源開發、水資源開發、礦產資源開發、植被資源開發以及城鎮建設、交通建設等具有直接關系。因此，地質災害防治應該與這些活動有機地結合起來：一方面在這些活動中積極主動地進行相應地質災害的防治工作；另一方面地質災害的有效防治將促進這些活動的正常進行，二者取得相互促進的效果。另外，地質災害防治不僅是中央政府的責任，而且是一種廣泛的社會行為。因此，隨著國家改革開放的深入和市場經濟的發展，地方政府、企業以及個人在發展經濟活動中，為了免受災害損失，取得效益和利潤，就應該將所涉及的地質災害防治工作納入經濟活動之中，在市場經濟利益驅使下開展防治工作。

（五）防治工程最優化原則

地質災害防治工程一般需要比較巨大的投入。它所防治的對象是復雜的自然現象，所以地質災害防治工程既是復雜的技術工作，又是復雜的經濟工作。無論是哪個部門實施哪種防治工程都需要本著最優化原則審慎對待。最優化原則的核心就是實現科學性、可操作性與最小風險、最大效益的有機結合。

1.科學性

其科學性主要體現在：防治工程類型選擇要有充分依據，符合地質災害的減災特點或受災體的防護需要；防治工程設計要有針對性，符合國家有關標准和規范要求。

2.可操作性

其可操作性主要體現在：在目前技術水平條件下能順利實施；在人力、物力、財力方面有充分保障；現場環境沒有嚴重障礙。

3.最小風險

地質災害防治工程是在對災害評價基礎上實施的。由於對災害破壞損失認識的不徹底性，所以防治工程具有一定的風險。其主要表現在：防治工程不完全符合地質災害成災特點和受災體防護需要；設防標准不完全符合災害活動概率和成災規模，因而導致防治工程部分失效、完全失效或者超標准運行；防治工程不符合施工標准，達不到預期功能或達不到使用年限。基於這種性質，在設計、實施防治工程時，要力求將風險程度降到最低程度。

4.最大效益

其主要表現是以盡可能少的人力、物力、財力和時間投入，取得最大、最長效的經濟效益和社會效益、環境效益。

D. 為什麼不良地質條件會導致建築工程事故

「不良地抄質條件」的概念包襲括比較廣泛。包括抗震不利地段及良性發震斷裂帶、溶洞、溶腔、膨脹土等特殊土。抗震不利地段有軟弱土、液化土、條狀突出的山嘴，高聳孤山丘，非岩性陡坡、邊坡，河岸邊緣，平面分布的成因、岩性、狀態明顯不均勻的土層（故河道、破碎帶、暗埋的塘浜溝谷），半填半挖地基等。其中，已被揭示的，或工程選址避讓或加以整治；未被揭示的成為隱患。
好，知道「不良地質條件」是什麼了，就會明白這種地質條件作為地基的風險。建設工程規模越來越龐大、復雜，基礎施加給地基的應力越來越巨大且復雜。對地質條件的認識稍有不慎；未被揭示的隱患機遇；整治稍有不當；施工條件困難等等，必然導致基礎沉陷、歪斜、傾覆、滑移，基礎喪失穩定就構成災難性的工程事故。

E. 8 橋梁工程地質問題主要有哪些

常見的工程地質問題主要有軟土路基，軟弱土路基，岩溶，土洞，黃土路基版，膨脹土路基，季節性權凍土路基，風積砂路段，積雪路段，沿海路基等等，中鐵城際提醒您，這些不良地質問題在開工前一定要處理好，否則會給橋梁工程留下很大的隱患。

F. 工程地質知識：膨脹土的特徵有哪些

脹縮性、崩解性、多裂隙性、超固結性、強度衰減性、風化特性

G. 工程建設本身可能遭受已有地質災害危險性的預測

評估區內已有地質災害是采空地面塌陷、岩溶地面塌陷、岸崩和膨脹土脹縮變形災害等，我們在上一節中已論述了它們的分布、活動特徵、形成機制，並對其危險性作了現狀評估。這里針對管線工程的特點，地質災害與之相對位置，進行危險性預測評估。

（一）采空地面塌陷

應支線管道工程在里程40km附近南側的知府灣為石膏礦，在里程50km附近北側的四里棚為岩鹽礦，此二礦目前正大規模開采中。地下采空引發的地面塌陷已造成嚴重的災害，殃及民房、住宅、工廠車間，多項工程設施、道路交通等破壞，目前災情還在進一步擴大加劇中。擬建管線距上述二礦的塌陷區中心均有1km左右，考慮到工程使用年限數十年，而塌陷區范圍還在擴大加劇的現狀，應城支線里程40～52km，危險性大。

（二）岩溶地面塌陷

干線經過的里程608～618km地段系湖北省咸寧市城郊區（官埠橋—北洪橋地段），因大量抽汲岩溶水作城市供水，導致地面塌陷不斷發展，危及生命財產安全，目前地面塌陷仍處於較不穩定狀態。該地段擬建管道工程與塌陷帶平行展布（見圖8-5），二者處於同一向斜構造帶中，為向斜核部附近，是地下水徑流匯集帶，在長期的地下水位反復升降過程中，易產生潛蝕作用，雖然管線設計考慮了城市規劃的影響，但隨著未來城市的擴大，地下水開采量增大，影響范圍必然擴寬，由於本工程距離咸寧市較近，在工程建設和運營過程中，仍有可能遭遇類似的地面塌陷，以致於對工程造成危害。所以工程可能遭受岩溶地面塌陷。因此本工程建設遭受岩溶地面塌陷的危險性大。

此外，在干線里程618～705km段內，展布有寒武—三疊系的碳酸鹽岩，尤其是618～660km地段內石炭—三疊系碳酸鹽連續沉積，擬建管線又順較緊密的構造線敷設，斷裂較多，隱伏岩溶應較發育，具備發生地面塌陷地質、水文地質條件，雖目前未出現地面塌陷，但其危險性不容低估，故該段岩溶地面塌陷危險性為中等（660～705km危險性小）。

（三）岸崩

干線里程372～385km沿大悟河右岸敷設，距岸畔近。該地段大悟河洪汛期有局部岸崩發生，故在工程施工和運營期間發生岸崩的可能性大，預測危險性中等。

（四）膨脹土脹縮變形災害

管道在膨脹土地段敷設時，一般在溝槽底部鋪設墊層，形成隔水通道，使降雨難以入滲到深部，管道周邊膨脹土的含水條件始終保持一定的水分，將減少因水分變化過大而產生脹縮變形的機會。因此，只要將膨脹土地基處理好，就不會出現大的災害，故本工程在平原區遭受膨脹土變形的危險性小。