膨胀土的工程地质问题

A. 岩土工程到底是搞什么的赚头和桥梁比起怎么样通常在哪种地方工作

概述 由于国民经济的发展和路网完善的需求，高速公路逐步进入山区。高速公路由于其线形指标高，工程艰巨，投资巨大，对自然环境的破坏也非常严重。随着环境保护理念的日益深入人心，对于山区高速公路的勘察设计、施工运营等方面的环保要求也越来越高。山区公路环境载体主要是自然环境，也是地质环境。山区一般地形地质条件复杂，地质环境脆弱，地质灾害多发，高速公路的建设不可避免的要切坡、填沟、打洞（隧道），对地质环境造成严重破坏，处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害，增加公路建设投资，影响工期，甚至给运营阶段带来严重的安全隐患。因此山区高速公路的环保主要是地质环境的保护和地质灾害的防治。 要建设一条兼顾交通、环保、生态等方面要求的高标准的山区高速公路，应该重视和加强地质工作。地质工作应贯穿于设计、施工和运营的全过程。对地质现象和规律的认识（岩土工程勘察工作）是由面到线、由线到点、由表及里、由粗到细、由宏观到微观，逐步深入的，根据不同阶段应采取不同的方法和手段。 2 勘察设计阶段 地质条件是客观存在的，山区高速公路在自然地质环境中穿行，并对地质环境进行改造，应该认识地质规律，尊重地质规律，在设计中充分考虑地质因素，遵循地质原则，从源头上尽量减少山区高速公路对自然环境的破坏，并且为施工和运营提供良好的条件。 2.1工可阶段――贯彻地质选线的原则 山区公路地质选线主要受到地形和不良地质现象的制约，主要的不良地质现象有滑坡、泥石流、岩崩、岩溶、岩堆（坡积层）、软弱土、膨胀土、湿陷性黄土、冻土、水害、采空区以及强震区（高地应力）等。本阶段应尽可能详细地收集区域构造地质、岩石地层、水文地质、工程地质、地震地质、环境地质等方面的资料，利用遥感资料（卫片和航片），编制中比例尺（1：5万或1：10万）工程地质图和地质灾害（不良地质现象）分布图，图上标注大的地质构造(主要是断层)、重大的地质病害体，分析区域性的地质灾害发生条件，进行初步的地质灾害评估，配合路线方案设计，进行必要的现场踏勘和重点路段的调查，反复对比，优选出工程地质条件最好、地质灾害最少、工程建设对地质环境的不利影响最小的路线走廊带，真正贯彻地质选线的原则。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥沼等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，一般情况下路线应设法绕避。 2.2初设阶段――突出重大地质病害对路线方案的制约 确定路线方案前应对沿线地质构造带、断层、岩石的层理情况、地质病害的分布及范围等，通过对遥感地质判释资料以及不同勘测阶段的勘探、调查资料的分析，研究路线通过方案并不断优化。对地质较为复杂地段还应注意在设线后诱发并加剧地质病害的可能性，谨慎的确定路线的线位和采取的工程措施。地质技术人员应配合路线设计师作好地质咨询工作，可以沿初步拟定的路线线位，进行全线踏勘，对重点工点进行地质调查，得出初拟线位沿线的基本工程地质情况，评估路线方案的可行性，发现重大不良地质地段或预测工后会出现难以治理的地质病害的路段要及时反馈信息，以便尽快调整路线线位。基本确定路线方案后，及时委托有资质的单位进行建设用地地质灾害危险性评估工作，并进行大比例尺（1：1万）的地质遥感解译及地质灾害调查和工程地质调绘工作，编制1：1万工程地质图和路线区域地质病害现状图。图件的重点是地质灾害和重要工点的工程地质条件，要有针对性，要突出重点，不可以拿1：5万地质图放大。现在委托地质部门做的图件，有些不能称为工程地质图，只能称为基本地质图（工程地质分区太笼统、工程地质条件的论述太简略）。地质灾害评估工作不能够代替1：1万工程地质图的编制，但二者可结合进行，以节约时间和经费。 很多地质灾害（滑坡、泥石流等）由于植被覆盖、后期人工改造以及观察角度和范围有限等原因，在现场难以判断。通过遥感资料（如航片）可以从宏观上观察全貌，合理的解译，有利于对此类不良地质体的正确认识。 当工作中发现仍有重大的地质病害存在或有潜在的重大地质病害时，必须及时调整线位。对于重大的地质病害应尽量绕避，实在无法绕避的要考虑工程措施的可能性与可靠性，尽量在路线的平纵面优化上下功夫（采用分离式路基、用桥隧构造物通过、从滑坡体上部通过、半路半桥等），避免高填深挖，以减少对地质环境的破坏，提高工程措施的可靠性和安全度。对地质病害应以防为主，以治为辅，能避当避，即使增加工程造价也是值得的。 以安徽省徽杭高速公路为例，该路全长约80km，有四分之三路段位于山区，由于勘测时间较早，对山区高速公路特点认识不足，以投资为主要控制因素，其中有一半左右的路段基本沿区域性的三阳断裂带布设。受构造影响，岩体风化破碎严重，并且沿线分布有雄村滑坡、朱村滑坡等规模较大的不良地质体。施工开挖后，出现大量的不稳定边坡，甚至诱发了部分滑坡。对于部分地质病害路段及时调整线位，进行了避让，而更多的病害段只能采取治理措施，结果造价大幅攀升，严重影响了工期，并且治理效果也难以预测。 必要时应增加技术设计阶段，对重大地质病害路段进行深入勘察，确定路线可行性。 2.3施工图设计阶段――详查工点地质条件 通过初步设计阶段的各种地质工作，已经基本查明路沿线的地质条件，但是工作深度和广度还不够。本阶段应详查工点地质（桥位、隧道、深路堑、高填路堤、陡坡路堤、支挡构造物），进行重要工点1：2000地质测绘。采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、物探等综合勘察手段。查明场地岩土体组成、性质、分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等工程地质条件在路线纵横方向的变化。以前对于桥位和隧道等构造物工点地质勘察较为重视，但是对于深路堑和陡路堤、斜坡路堤、支挡构造物等路基方面的工点也必须加强勘察，特别是高边坡和不良地质体的勘察和预测。另外对于筑路材料料场和弃土场的勘察一定要重视，以前山区公路曾出现过取土、弃土场所不合理，乱挖乱弃，破坏环境，导致水土流失的事例。 除了详细的地质勘察工作之外，还要贯彻综合设计原则，在路线设计的各个阶段，对工程地质条件要有充分的了解，保证路线方案的科学性。对地质资料要充分利用，桥位、隧道、路线各有一套地质资料，但彼此经常脱节。比如当桥隧相连时，隧道勘察发现有不良地质现象，桥梁设计人员却不知道，还把桥台置于其上。因此加强各专业之间的交流沟通，互相学习。从事路线、隧道、桥梁设计的人员要尽量多地掌握一些基本的地质知识，以有利于对地质资料的合理使用。 3 施工阶段――遵循信息化施工、补充勘察、动态设计原则 由于地质条件的复杂性和勘察周期的制约，有些复杂场地（岩溶、破碎带、岩性纵横向差异大的地区）或地形困难场地（陡坡、鱼塘等）在设计阶段难以布置充分的勘察工作量，无法查清场地详细工程地质条件。在施工期间，可以进行补充勘察，如对岩溶发育区或岩性差异大的场地逐桩钻探，对原进场困难场地通过施工便道进场钻探。施工中发现新的地质问题也要补充勘察。应该把施工期间的勘察工作视作设计期间勘察工作的重要补充。 另外本阶段应遵循信息化施工（施工中监测）、动态设计的原则。隧道的超前预报、边坡的动态监测都是施工阶段必须要进行的工作。施工单位一定要配备过硬的地质技术人员，及时发现问题，不要等到地质病害已经发生才去治理，要有前瞻性、预见性，发现边坡、隧道等有失稳的趋势之后要立即反馈业主和设计单位，并及时采取合适的加固措施，避免边坡、隧洞大面积失稳。应该认识到，设计阶段的勘察工作对地质现象和地质规律的认识往往是不全面的，甚至是错误的，据此进行的设计只能称为预设计。在边坡或隧道断面开挖以后，很多问题才会发现，此时应有岩土工程技术人员在现场，对照原有的勘察设计方案，发现新的问题之后通过合理工序及时调整设计方案。等到问题已经发生才去采取措施，既多花了钱，又耽误了工期。 目前施工单位的岩土工程技术人员也是极为缺乏的，有时由于不合理的施工方法导致或加剧了地质病害的发生和发展（如在破碎岩体上放大炮、自下而上开挖边坡等） 施工期间的岩土工程监理工作目前还较为薄弱的，有丰富理论知识和实践经验的岩土监理工程师极为缺乏，使施工期间的地质病害预防工作远远达不到要求。 4 运营阶段――加强敏感点监测 山区高速公路运营期间也要高度重视地质工作。因为有些地质灾害的发生是一个长期的过程，应力释放或边坡的蠕变有些需要长达几年乃至十几年的时间，一次性治理有时并不能保证长治久安。因此对于一些在施工中出现病害的路段或重要工点要建立数据库，进行变形、位移和地下水的动态监测，定期巡查，建立防灾和预警系统，在雨季或洪水季节要加强对敏感点的监测。通过长期观测记录，还可以更深入的认识地质规律，分析地质病害的发生发展机理，预测发展趋势，发现有不利的趋势要及时采取措施。 5 山区公路建设地质工作中存在的问题 5.1前期阶段 工可阶段对地质工作不够重视，地质遥感工作不做或精度不够，不能够贯彻地质选线的原则，导致选定的路线走廊带中地质病害多，处理难度大，给后期工作带来极大难度。 初步设计阶段，由于路线方案调整较大，而工期紧张，因此很多勘察工作量作废，路线地质精度不够，部分工点缺少地质资料，给设计工作带来隐患，也使得施工图设计阶段路线方案有时发生较大调整。 施工图设计阶段不做或漏做重要工点的1：2000地质测绘，或虽做了但精度不够；对一些地质病害研究不深，导致对一些重要工点的勘察深度不够；对于路线地质调查深度不够，导致一些地质敏感点遗漏，在施工中出现地质病害。构造物勘察相对较细，而路基方面的勘察则往往较粗略。 目前的山区公路工程勘察还存在许多有待改进的地方。由于现在很多项目的勘察设计工期都非常紧张，如何在很短的时间内达到尽可能高的勘察精度，的确是一个难题。为抢时间，现在地质勘察工作很大一部分外委出去，全线人员设备上了很多，但在施工中仍会暴露出很多地质问题。这一方面是由于地质现象的隐蔽性和地质科学的复杂性，难以全面深入地认识地质现象，另一方面也是由于从事岩土工程的技术人员本身能力有限所致。岩土工程在一定程度上属于经验学科，技术人员的经验非常重要。外委的勘察单位一定要过硬，对于其提供的地质资料要进行审核，去伪存真，对于不能够满足规范和设计要求的坚决返工。在其外业和内业阶段要进行监督，多沟通。外行业的地勘队伍往往对公路工程的特点及公路勘察规范了解不够，不能够有针对性的进行勘察，资料经常不能满足设计要求。另外由于工期紧，技术准备不足，勘察手段不合理，经常导致勘察深度不足，如隧道勘探未采用双管单动钻进，无法判断RQD，钻探工艺和技术不过硬，岩石取心率低，钻孔水文地质试验数据不足，对边坡勘察无法判断滑动面，无法取得可信的各种力学参数，物探手段与其他勘探手段的互相校核精度不够等，甚至有个别单位编造资料应付设计。所以不仅要看投入了多少人力物力，还要看投入人员技术水平、职业技能和职业道德素质如何，拟定的勘察方案是否合理，对地质现象的认识是否科学。在实践中，由于技术人员水平参差不齐，经常会出现错判、漏判地质病害的现象。因此加强公路岩土工程从业人员的技术水平是非常紧迫的事情。 5.2施工阶段 地质技术力量薄弱，岩土工程监测和监理不力，施工工序和方法不对，导致地质病害的加剧，甚至诱发地质病害。对工程地质特点认识不足，不能够及时预测和反馈地质病害，只能被动地等待地质病害的发生。 5.3运营阶段 地质工作目前还基本上是空白，无法保证山区高速公路的安全顺畅。 6 正确认识地质工作的重要性和特殊性 由于岩土体的组成物质差异，更重要的是在岩土体内部分布有大量的不连续界面，把完整的岩土体分割成许多块体，总体为非均质体，在应力的传递上非常复杂，因此岩土工程属于非线性科学。现有的岩石力学、土力学、岩体力学等均难以准确的描述岩土体实际的力学本构关系。地质灾害的发生除了其本身的因素外，还受到许多外界的因素影响，十分复杂。因此，对于岩土工程的分析计算只能是半定量的，在很大程度上受分析者经验的制约。对于已经存在的滑坡、崩塌、泥石流等地质病害，其周界相对清楚，各种勘察设计技术规范较完备，认识起来相对容易。最难的是对于现状稳定的高边坡，预测其人工开挖后的稳定性。对于其地质构造的分析，地质－力学模型的建立，稳定计算分析都十分困难。勘察深度难以保证，稳定性计算方法不够科学，边坡设计时也有其不合理之处，如一般都只给出最终的边坡坡率和边界，各种边坡加固设计也是针对最终边坡的，各种分析计算也是以最终边坡为约束条件的。这样即使地质条件清楚，分析计算合理，设计稳妥，施工严格遵循规范和设计要求，也往往会出现难以预料的地质病害。其中一个重要原因是未对开挖过程中的各种边坡条件进行分析计算，虽然按最终边坡条件计算是稳定的，但不能够保证任意开挖条件下边坡都是稳定的。因此对于从事边坡设计的岩土工程师而言，应该对于边坡开挖过程中的多种控制性断面稳定性进行计算，提供合理的开挖步骤和各种稳定的开挖断面，并对不稳定的中间边坡提出临时性的工程加固措施，以保证边坡的稳定开挖。 7 展望 技术进步是山区高速公路成功修筑的重要保证。现在采用三维数模，可以很快的得出路线平纵面模型，任意切割纵横断面，发现问题之后可以很快的调整线位并重新进行分析，大大提高了工作效率。相信随着3S技术的发展，今后三维数模会和三维地学模型、岩土工程专家分析系统结合起来，对于重要工点通过现场地质工作，建立地质－力学模型，通过专家分析系统，可以任意模拟边坡开挖后的形状及物理力学状态的变化，迅速分析其稳定性，进行针对性的设计。甚至还可以对边坡等地质病害通过互联网进行远程会诊，聚集各方面力量以解决问题。 8 结语 地质环境保护和地质灾害防治是山区高速公路建设成败的关键，为此必须重视地质工作。（1）业主要认识到，前期的地质工作一定要认真细致，勘察设计阶段多花些钱和时间，尽量详细地查明地质条件，避免地质隐患，对于施工来说会节约大量的投资和工期。（2）设计阶段的地质勘察工作必须加强，要达到必要的深度。（3）施工单位要加强地质技术力量，业主单位也要增加地质技术人员，岩土工程监理工作要加强。（4）运营阶段的岩土工程监测工作必须重视。（5）单纯依靠前期地质工作对地质客观规律和地质环境的认识是不够的，在设计施工运营的全过程中要不断的加强地质工作。（6）由于地质条件的复杂性，虽然进行了前期地质勘察工作，在施工和运营中出现地质病害也是正常的。（7）设计阶段深入细致的地质工作可以确保施工时不出现大的地质病害，施工阶段的细致的地质工作可以确保运营期间不出现大的地质病害。（8）公路勘察设计、施工、建设及运营管理单位一般岩土工程技术力量相对薄弱，应加强人才培养，适应山区高等级公路建设的需要。 山区高速公路的修建对勘察、设计、施工、监理、管理等各个环节和部门都提出了更高的要求，大家要加强学习，真正重视问题的严重性。可以说，山区高速公路的修建，岩土工程是关键，地质病害是控制性因素。 参考资料： http://ke..com/view/507169.html
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B. 地质灾害防治措施的建议

地质灾害防治，应贯彻“以防为主，防治结合”的方针，以达到保护地质环境，避免或减少地质灾害损失为目的。下面依据不同地质灾害类型提出相应的防治措施。

1.崩塌、滑坡地质灾害的防治措施

拟建成品油管道线路工程，一般采取避让措施，管道远离或者绕避崩塌、滑坡地质灾害，难以绕避应在施工前进削坡减载。在峡谷地段建议采取浆砌块石护坡，防止崩塌对管道工程的破坏，也可采用隧道方式避让。

2.地面塌陷和地裂缝地质灾害的防治措施

拟建成品油管线工程河南段，途经观音堂、 义马、 新安、 平顶山等煤田较多。据野外调查访问，采煤等采矿活动还在继续进行，各地采空塌陷区还没有稳定，管道线在矿区和塌陷区经过，可能遭受地面塌陷地质灾害，其危险性大，因此，建议在该段采取改线避让措施。其避让措施有：管线绕过采空区，进入到煤层以外。无法绕避地段，应针对该工程路线的地质环境条件复杂的情况，建议建立管线地质灾害监测网络体系，指派专人或委托专业队伍对管道路段地质灾害进行监测，发现问题及时呈报主管部门，以便及时采取措施。

3.泥石流和洪水冲蚀地质灾害的防治措施

工程建设施工过程中要尽量减少对周围地质环境条件的破坏，破坏植被要尽快恢复，损毁的耕地尽快恢复耕种。洪水冲蚀灾害在暴雨大洪水是不可避免的，管线根据地形地质条件，可采用跨越或深埋穿越措施以防洪水冲蚀对管道的破坏。

4.特殊土地面变形防治措施

由于成品油管线经过黄土丘陵区时，拟建工程可能遭受黄土湿陷、潜蚀灾害。对自重湿陷黄土，应采取换土或强夯法处理；对非重湿陷黄土，应采取冲击、碾压夯实的方法处理，在工程建设时及建成后，采取必要的排水设施，以确保工程建设不发生黄土湿陷、潜蚀灾害。

膨胀土和膨润土的防治措施：管周围应有良好的排水条件，附近5m以内不宜灌溉。防治措施主要为在管道两侧修建钢筋水泥防护墙，增加结构钢度，增设沉降缝等。

5.成品油管线经过采矿、采石场地段的防治措施成品油管线在信阳以南K290+3.5km～K290+5.4km段管线附近有大小数百个采矿场，成片分布，而且在本段有膨润土矿，由于采矿范围较大，无法避让，只能从矿区通过，因此，首先要对矿区进行勘查，管道应尽可能在无矿段通过，或在矿体埋深较大的地段通过，并要禁止确管道经过地段的采矿。在确山县常兴镇南（K230-6.0km～K230-7.1km），管线紧邻采石场，因此建议管线改线向西移 200～300m，避开采石场的影响。另外在澧河、淮河和浉河采砂活动比较强烈，管道应采用避让，绕过采砂河段，并对管道经过的河进行管理，防止在管道经过地段采砂。

图7-8 河南段地质灾害危险性分区图

6.地面沉降防治措施

拟建管线在许昌市地段处于地面沉降范围内，对该段管线和分输站可能产生不利影响。目前累积沉降量级较小，为控制其发展，应控制开采深层孔隙承压水量，并加强监测。

表7-7 河南段管线工程地质灾害危险性综合评估一览表

续表

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C. 　地质灾害防治措施与防治原则

一、地质灾害防治途径与基本方法

如前所述，地质灾害的形成必须具备灾害体和受灾体。这两方面条件决定了成灾程度。因此，防治地质灾害的基本途径主要有两方面：第一，限制灾害源，消除或消弱灾害体活动能量，解除或缓解灾害活动威胁；第二，对受灾体采取防避保护措施，使其免受灾害破坏，或增强受灾体对灾害的抵御能力。

防治地质灾害的具体方法主要包括：

保护和治理区域地质自然环境，消弱灾害活动的基础条件。其基本措施是根据区域条件，科学地进行资源开发和工程建设活动，特别注意合理利用土地资源、水资源、生物资源，避免过度开发。在广大山区应广泛植树造林，治山治水，宜农则农，宜牧则牧，宜林则林，涵养水土，防治水土流失。在城镇和沿海地区，尤其注意合理开发利用地下水资源，量入为出，保持地下水动态平衡，防止地下水环境恶化，预防地面沉陷和海水入侵等活动。

加强地质灾害勘查。弄清地质灾害的分布情况与形成条件。合理制定城镇规划，选择工程建设场地，尽可能避开地质灾害危害区；对于必须在地质灾害危险区实施的工程建设，制定防灾规划，实施预防措施。

对重要受灾体实施专门性防治工程。为了保护城镇、企业和铁路、公路、桥梁、房屋等工程建设安全，应专门实施不同的防护工程、加固工程等。对不同防灾工程措施不一，将在下面进行专门论述。

加强灾害监测，有效地进行灾害预测预报。应根据需要及时疏散人口、财产、或采取其它措施，最大限度地减少灾害损失。

二、地质灾害防治措施

虽然各种地质灾害的防治途径基本相同，但具体措施不一。所以，无论是哪种地质灾害，都必须首先进行深入细致的勘查工作，以查清灾害体范围、性质、活动条件和受灾体类型、分布情况等。在勘查的基础上选择防治措施，并合理地设计工程规模，取得充分的减灾效果。

（一）崩塌（危岩）灾害防治措施

1.清除危岩

对规模小、危险程度高的危岩体可采用静态爆破或手工方法予以清除，消灭隐患。

2.部分削坡

对于规模较大的危岩体，难以全部清除其隐患。但可以在危岩体上部清除部分岩土体，降低临空面的高度，减小斜坡坡度和上部荷载，提高斜坡稳定性，从而降低危岩的危险程度或减少其它防治工程的工程量。

3.排水防渗

在危岩体及其周围地带，应修建地面排水系统和堵塞裂隙孔洞，以防治过量地表水进入危岩斜坡，从而提高危岩稳定程度，减少崩塌机会。

4.加固斜坡、改善危岩岩土结构，提高斜坡稳定程度

所采取的措施，其具体内容有：①灌浆加固，以增强岩体完整性，提高岩体强度。②采用支撑墩、支撑柱、支撑墙等支撑措施保护斜坡，防止坍落。③采用预应力锚杆或锚索等锚固措施加固危岩体，防止崩落。④软基加固，即在危岩或陡崖底部发育有泥岩等软弱岩层时，采用喷浆护壁等方法保护软基，防止强烈的风化作用和水体浸泡。如在软基发育部位已形成风化凹腔，应根据规模、形态，采用嵌补、支撑、喷浆护壁等方法保护加固；如凹腔内积水，应进行疏干，并采取措施防止继续浸水。

5.拦截

对于在雨季才发生活动的坠石、剥落或小型崩塌活动，可在岩石崩落滚动途中修建落石平台、落石槽、挡石墙等，以拦截落石，防止破坏建筑设施。

6.遮挡

为了防止小型崩塌对铁路等工程设施的破坏，可修建明硐、棚硐等对工程设施进行保护。

7.加强监测预报

（1）危岩体形变监测主要手段包括：通过地面观察、形变测量、地倾斜测量、综合自动监测等方法从外部监测危岩体位移、裂缝变形、地面倾斜等现象；采用钻孔倾斜测量、电测、声发射监测、地应力测量等方法从内部监测危岩体深部变形位移及应力变化情况。

（2）激发崩塌活动要素监测主要包括雨量监测、水文动态监测、地下水动态监测、地温场监测、地震监测等。

（3）综合分析与预测预报基本方法是分析斜坡稳定程度，建立危岩变形数值模型，确定崩塌活动的临界值。在条件允许时，应建立预警系统，进行有效的灾害预报。

8.躲避搬迁对于威胁严重，防治困难的建筑设施，应选址搬迁，避免受害。

（二）滑坡灾害防治措施

1.消除或减轻地表水、地下水对滑坡的诱发作用

（1）修建排水沟，拦截地表水，减少进入滑坡体的地表水量，并及时将滑坡体发育范围内的地表水排走，减轻地表水对斜坡的破坏。

（2）修建截水盲沟和支撑盲沟、开挖渗井或截水盲洞、敷设排水渗管、实施排水钻孔等，以拦截疏导地下水，减轻地下水对斜坡的破坏。

2.改善斜坡状况，增加滑坡平衡稳定条件

（1）在滑坡体上部削坡减重，在坡脚加填，改变斜坡外形，降低斜坡重心，提高滑坡稳定程度。

（2）修建抗滑垛、抗滑柱、抗滑墙、抗滑洞等支挡工程，阻止滑坡体滑动，提高斜坡稳定程度。

（3）实施锚固工程，“加固”滑坡，提高斜坡稳定程度。

（4）采用焙烧法、电渗排水法、灌浆法等物理方法或化学方法，改善滑坡体岩土性质，提高软弱岩土层强度，提高斜坡稳定程度。

3.加强监测预报

（1）滑坡体形变监测通过地面观察、形变测量、地倾斜测量、综合自动监测等方法监测裂缝变形、滑坡体水平位移、垂直形变以及滑坡体上树木、房屋等工程设施形变等情况。采用倾斜仪测量、短基线测量、地应力测量等监测滑坡体内部形变位移情况。

（2）激发滑坡活动的外界要素监测主要包括降水监测、水文动态监测、地下水动态监测、地震监测等。

（3）综合分析与预测预报方法与崩塌预测预报基本相同。

4.躲避搬迁

对于威胁严重，防治困难的工程建筑，应选址搬迁，避免灾害破坏。

（三）泥石流灾害防治措施

1.实施生物措施，保护水土，消弱泥石流活动的基本条件

基本方法是保护森林植被。禁止滥砍乱伐，合理耕牧，并且有计划地植树种草，以提高森林覆盖率和植被覆盖率，抑制水土流失，减缓泥石流活动。

2.实施工程措施，限制泥石流活动，保护耕地与工程设施

（1）拦挡工程修建谷坊、拦砂坝、格栅坝等，蓄水拦砂，减小泥石流流速、容重、规模，抬高局部沟段侵蚀基准，护床固坡，降低泥石流冲刷破坏能力，减轻沟床侵蚀。

（2）排导工程修建导流堤、急流槽、束流堤等，引水输砂，规范泥石流路径，防止漫流，降低泥石流流速，削弱泥石流冲击破坏能力。

（3）停淤工程根据泥石流发育地区地形条件，修建停淤场，将泥石流引入预定场所减速停淤，防止漫流。

（4）沟道整治工程采用固床砂坝、水泥砂浆砌石、石笼等方法保护泥石流沟坡，防止岸坡坍塌、滑移；在沟底进行铺砌或修建肋板稳固沟底，减少沟底冲刷。

（5）防护工程与错避工程对泥石流地区的铁路、公路、桥梁、隧道、房屋等工程设施，进行防护或错避，抵御或避开泥石流的危害。防护工程包括修建护坡、挡墙、顺坝、丁坝等。错避工程主要包括跨越式错避、穿过式错避等。跨越式错避是指修建桥梁，使工程设施凌架于泥石流沟上空，免受泥石流破坏。穿过式错避则是将工程设施置于泥石流沟地下，避开泥石流破坏。

3.监测预报

除利用遥感技术，结合气象资料分析，进行区域泥石流活动中长期预报外，主要是利用降雨预测进行泥石流活动的短期预报和临灾警报。此外，还可利用泥石流遥测地声警报器、泥石流超声波泥位警报器、地震式泥石流警报器等仪器直接监测泥石流活动，并进行短期预报和临灾警报。

4.躲避搬迁

对于威胁严重，难以防护的工程建筑，应选址搬迁，避免灾害破坏。

（四）岩溶塌陷灾害防治措施

1.控水措施

（1）地表水防水措施在塌陷区周围修建排水沟，防止地表水进入塌陷区，减少向地下的渗入量。在地势低洼、洪水严重的防治区围堤筑坝，防止洪水入侵灌入塌陷洞或岩溶孔洞。对塌陷区内严重淤塞的河道进行清理疏通，加速泄流，减少对岩溶水的渗漏补给。对严重漏水的河溪、库塘，铺底防漏或人工改道，减少地表水倒灌。对严重灌水的塌陷洞隙采用粘土或水泥灌注填实，减少地表水入渗倒灌。采用混凝土、氯丁橡胶、玻璃纤维涂料等封闭地面，增强地表土层强度，防止地表水冲刷入渗。

（2）地下水控水措施根据水资源条件规划地下水开采层位、开采强度、开采时间，合理开采地下水。必要时进行人工回灌，控制地下水动态，限制地下水位的频繁升降，并使动水位最低水位不低于基岩面，保持岩溶水承压状态。在地下水主要迳流带修建堵水帷幕，减少区域地下水补给，促使外围地下水位升高，防止塌陷向外围地带扩展。在矿区井下修建防水闸门，建立有效的排水系统，对水量较大的突水点进行注浆封闭，控制矿井突水、突泥，避免矿区地下水大排大放，防止地下水位和岩溶水压力的大起大落，控制地面塌陷活动。

2.加固措施

（1）挖填当孔洞规模和埋藏深度较小时，可清除岩溶上部覆盖层中的软弱土层和洞穴中的软弱充填物，回填碎石或混凝土，改善建筑场地条件，提高地基强度。

（2）强夯在土体厚度较小，地形平坦情况下，采用强夯砸实覆盖层，破坏土洞，提高土层强度。

（3）灌注填充在溶洞埋藏较深时，通过钻孔灌注水泥砂浆，填充岩溶孔洞，提高强度。

（4）钻孔充气钻孔深入到基岩面下溶蚀裂隙或溶洞的适当深度，破坏真空腔的岩溶封闭条件，减少发生塌陷的机会。

（5）采用锚固柱、栅栏柱，支撑建筑物，防止洞穴坍塌。

（6）跨盖采用梁式基础、拱形结构，或以刚性大的平板基础跨越、敷盖溶洞，避免塌陷危害。

3.监测预测

目前对岩溶塌陷还没有建立有效的预报方法，只能根据专门地质调查，查明岩溶分布情况和岩溶塌陷的活动规律，结合浅层地质雷达探测和地下水动态监测、水文动态监测、气象预报等方法，进行一般性预测。

（五）地裂缝灾害防治措施

1.控制人为因素对地裂缝活动的强化作用

主要是合理开采地下水，限制地下水位大幅度下降，从而控制地面沉降活动，防止地面沉降对地裂缝的促进活动。其次是在矿区井下开采时，根据实际情况，控制开采范围，增多、增大预留保安柱，防止矿井坍塌诱发地裂缝。

2.建筑设施避灾、防灾措施

（1）查明地裂缝发育带及潜在危害区，据以作好城镇发展规划和场地工程地质勘查，合理规划工程建筑物布局，使工程设施尽可能避开地裂缝危险带，特别是严格限制永久性建筑设施横跨地裂缝，一般避让宽度不少于4～10m。

（2）对于已建在地裂缝危害带内的工程设施，应根据具体情况采取加固措施进行加固。对于必须建在地裂缝危害带内的新的工程设施，应实施设防措施。如跨越地裂缝的地下管道工程，可采用外廊道隔离、内悬支座或内支座式管道活动软接头连结措施预防地裂缝的破坏。对于已受地裂缝严重破坏的工程设施，进行局部拆除或全部拆除，防止对整体建筑或相邻建筑造成更大规模破坏。

3.监测预测措施

通过地面勘查、地形变测量、断层位移测量以及音频大地电场测量、高分辨纵波反射测量等方法监测地裂缝活动发展情况，预测预报地裂缝发展方向、速率及可能危害范围。

（六）地面沉降灾害防治措施

1.控制人为活动对地面沉降的促进作用

（1）根据水资源条件，限制地下水开采量，防止地下水水位大幅度持续下降，控制地下水降落漏斗规模。

（2）根据地下水资源的分布情况，合理选择开采区，调整开采层和开采时间，避免开采地区、层位、时间过分集中。

（3）人工回灌地下水，补充地下水水量，提高地下水水位。

2.防护措施

地面沉降除有时会引起工程建筑不均匀沉降外，主要是因沉降区地面标高降低，导致积洪滞涝，海水扩侵等次生灾害。次生灾害可造成十分严重的破坏损失。针对这些次生灾害，采取的主要防护措施是修建或加高、加固防洪堤、防潮堤、防洪闸、防潮闸以及疏导河道，兴建排洪排涝工程等。

3.监测预测

基本方法是设置分层标、基岩标、孔隙水压力标、水准点、水动态监测网、水文观测点、海平面观测点等。定期进行水准测量；进行地下水开采量、地下水位、地下水压力、地下水水质监测及回灌监测；进行河流水位、流量监测；进行潮汐及海平面变化监测等。根据地面沉降活动条件和发展趋势，预测地面沉降速度、幅度、范围及可能危害。

（七）海水入侵灾害防治措施

1.控制人为活动对海水入侵活动的促进作用

（1）限制地下水开采量，防止地下水水位持续下降。使地下水位保持在海平面或地下咸水水位以上，并具有一定的水头压力。使其能维持滨海地区地下水与海水动力平衡，扼制海水入侵。

（2）利用回灌井、回灌廊道等实行人工回灌，补充地下水，提高滨海地区地下水水位。

（3）在发生海水入侵或容易诱发海水入侵的滨海地带，禁止挖砂，保护海岸，防治海岸侵蚀，削弱海水沿河上溯活动。规范晒盐、海产养殖，防止人为将大量海水抽引到陆地，减少海水补给源。

2.限制海水入侵的工程措施

（1）修建防潮闸，抑制海水沿河上溯活动。

（2）建造隔水墙或防渗围幕，阻断海水入侵通道，扼止海水扩侵。

3.监测预测

主要监测手段是建立地下水动态监测网，进行水位、水化学监测，必要时辅以海水水文动态监测。根据海水入侵活动机制和历史海水入侵规律，预测海水入侵速率、规模、危害范围。

（八）膨胀土胀缩灾害防治措施

主要包括避灾措施和防灾、治灾措施。

在进行城镇规划和建筑工程选址时，要进行充分的地质勘查，查明工程地质条件，弄清膨胀土的分布范围、发育厚度、埋藏深度以及膨胀土的物理力学性质；在此基础上合理规划建筑布局，使容易受害的建筑工程尽可能避开膨胀土发育区。在膨胀土分布面积比较大，难以选择非膨胀土工程场地时，尽可能选择地形简单、膨胀土胀缩性相对较弱、厚度较小而且地下水水位变化较小、容易排水，而且没有浅层滑坡和地裂缝的地段进行工程建筑，最大限度地减少膨胀土的危害。

在膨胀土发育区进行工程建筑时，应避免大挖大填，加宽建筑物四周散水，设置圈梁，敷设砂垫。铁路、公路施工避免深长路堑，多填少挖，路堤底部垫砂，路堑设置挡土墙，边坡植草铺砂。水利工程要快速施工，合理堆放弃土；必要时设置抗滑桩、挡土墙；渠道要合理选择渠坡坡角；穿过垅岗时使用涵管、隧洞。工程设施附近要修建排水设施，避免降雨、地表水、城镇废水等大量渗入地下。同时要合理开采地下水，保持地下水位相对稳定，避免地下水位大幅度地频繁升降，防止膨胀土反复胀缩。

对于已受膨胀土破坏的工程设施则视具体情况，采用加固、拆除重建等措施进行治理。

综合上述8种地质灾害的防治措施，基本可分为4个方面，即：削弱灾害活动强度措施；受灾体防护措施；监测预报措施；避灾措施。不同灾害的具体方法不同（表8-1）。

三、地质灾害防治基本原则

地质灾害防治的根本目标是取得最充分的减灾效果。然而要实现这个目的，必须遵照下列原则科学地规划、设计、实施防治工程。

（一）预防为主的原则

地质灾害虽然是一种不可避免和无法准确预测的自然现象。随着人类科学技术水平及社会生产力水平的不断发展，人类对地质灾害的认识水平逐渐提高，因此，在灾害面前拥有了越来越大的自主能力。这主要表现在两个方面：第一，在一定程度上可以减少灾害发生机会，削弱灾害活动强度；特别是对于那些主要因人为活动控制的地质灾害，可以通过调整人类活动基本扼制灾害的发展，防止或减少灾害的破坏损失。例如，可以通过人工改变斜坡形态、负荷，减少地表水入渗，加固斜坡等方法增强斜坡稳定程度，减少发生崩塌、滑坡发生的可能；可以通过限制地下水开采量，调整地下水开采层等方法，控制地下水水位，预防和限制地面沉降、海水入侵的发生与发展。第二，有效地进行灾害预测预报，及时避灾。在地面塌陷、地裂缝和膨胀土发育地区，尽可能使工程设施避开高危险区。对于崩塌、滑坡、泥石流等突发性灾害可进行综合监测，根据灾害发生的危险程度，及时疏散人口、财产，减少灾害损失。实践证明，适时采取预防措施是防止灾害破坏，减少灾害损失的最有效途径。

（二）防灾减灾的相对性、持续性原则

尽管人类对地质灾害的防治手段越来越丰富，防治技术越来越高超，但要想制止地质灾害的发生，或者是完全预测预报地质灾害，彻底防治地质灾害是不可能的；无论是现在，还是将来，对地质灾害的防治效果永远也不会达到百分之百。因此，任何时候人类所进行的防治工作都是相对的。基于这种现实，地质灾害的防治是一项长期的、艰巨的任务。为了促进社会经济的健康发展，地质灾害防治要长期持续地进行下去，在不同社会经济发展阶段，力求取得与之相应的减灾效果。

表8-1地质灾害主要防治措施

（三）全面规划与重点防治相结合的原则

地质灾害防治除了具有长期性特点外，还具有广泛性特点。因此，要取得充分的减灾效果，首先要做好防治规划，根据不同地区地质灾害发育情况和不同时期社会经济发展需要，提出地质灾害防治目标、防治对策与措施，从总体上指导地质灾害防治工作。

由于我国是一个发展中国家，目前科学技术水平和社会财力还都不高，因此，不可能对所有地质灾害进行全方位的彻底防治。在这种情况下，只能在全国和地区灾害防治规划指导下，一方面加强区域环境保护与治理，改善地质自然环境，削除或削弱地质灾害活动的背景条件；另一方面选择受地质灾害威胁强烈，破坏损失严重的城镇、交通干线、重要企业等实施重点防治，使有限的资金发挥最大的减灾效果，真正做到“好钢用在刀刃上”。

（四）防治地质灾害与其它社会经济活动相结合的原则

实践证明，地质灾害防治工作常常并不是孤立进行的，它与其它社会经济活动具有不同程度的联系。因此，把防治地质灾害措施与其它环境治理结合起来，并且把地质灾害防治纳入国家和地区社会经济规划，可以取得充分的效果。

首先，从宏观上看，地质灾害防治与土地资源开发、水资源开发、矿产资源开发、植被资源开发以及城镇建设、交通建设等具有直接关系。因此，地质灾害防治应该与这些活动有机地结合起来：一方面在这些活动中积极主动地进行相应地质灾害的防治工作；另一方面地质灾害的有效防治将促进这些活动的正常进行，二者取得相互促进的效果。另外，地质灾害防治不仅是中央政府的责任，而且是一种广泛的社会行为。因此，随着国家改革开放的深入和市场经济的发展，地方政府、企业以及个人在发展经济活动中，为了免受灾害损失，取得效益和利润，就应该将所涉及的地质灾害防治工作纳入经济活动之中，在市场经济利益驱使下开展防治工作。

（五）防治工程最优化原则

地质灾害防治工程一般需要比较巨大的投入。它所防治的对象是复杂的自然现象，所以地质灾害防治工程既是复杂的技术工作，又是复杂的经济工作。无论是哪个部门实施哪种防治工程都需要本着最优化原则审慎对待。最优化原则的核心就是实现科学性、可操作性与最小风险、最大效益的有机结合。

1.科学性

其科学性主要体现在：防治工程类型选择要有充分依据，符合地质灾害的减灾特点或受灾体的防护需要；防治工程设计要有针对性，符合国家有关标准和规范要求。

2.可操作性

其可操作性主要体现在：在目前技术水平条件下能顺利实施；在人力、物力、财力方面有充分保障；现场环境没有严重障碍。

3.最小风险

地质灾害防治工程是在对灾害评价基础上实施的。由于对灾害破坏损失认识的不彻底性，所以防治工程具有一定的风险。其主要表现在：防治工程不完全符合地质灾害成灾特点和受灾体防护需要；设防标准不完全符合灾害活动概率和成灾规模，因而导致防治工程部分失效、完全失效或者超标准运行；防治工程不符合施工标准，达不到预期功能或达不到使用年限。基于这种性质，在设计、实施防治工程时，要力求将风险程度降到最低程度。

4.最大效益

其主要表现是以尽可能少的人力、物力、财力和时间投入，取得最大、最长效的经济效益和社会效益、环境效益。

D. 为什么不良地质条件会导致建筑工程事故

“不良地抄质条件”的概念包袭括比较广泛。包括抗震不利地段及良性发震断裂带、溶洞、溶腔、膨胀土等特殊土。抗震不利地段有软弱土、液化土、条状突出的山嘴，高耸孤山丘，非岩性陡坡、边坡，河岸边缘，平面分布的成因、岩性、状态明显不均匀的土层（故河道、破碎带、暗埋的塘浜沟谷），半填半挖地基等。其中，已被揭示的，或工程选址避让或加以整治；未被揭示的成为隐患。
好，知道“不良地质条件”是什么了，就会明白这种地质条件作为地基的风险。建设工程规模越来越庞大、复杂，基础施加给地基的应力越来越巨大且复杂。对地质条件的认识稍有不慎；未被揭示的隐患机遇；整治稍有不当；施工条件困难等等，必然导致基础沉陷、歪斜、倾覆、滑移，基础丧失稳定就构成灾难性的工程事故。

E. 8 桥梁工程地质问题主要有哪些

常见的工程地质问题主要有软土路基，软弱土路基，岩溶，土洞，黄土路基版，膨胀土路基，季节性权冻土路基，风积砂路段，积雪路段，沿海路基等等，中铁城际提醒您，这些不良地质问题在开工前一定要处理好，否则会给桥梁工程留下很大的隐患。

F. 工程地质知识：膨胀土的特征有哪些

胀缩性、崩解性、多裂隙性、超固结性、强度衰减性、风化特性

G. 工程建设本身可能遭受已有地质灾害危险性的预测

评估区内已有地质灾害是采空地面塌陷、岩溶地面塌陷、岸崩和膨胀土胀缩变形灾害等，我们在上一节中已论述了它们的分布、活动特征、形成机制，并对其危险性作了现状评估。这里针对管线工程的特点，地质灾害与之相对位置，进行危险性预测评估。

（一）采空地面塌陷

应支线管道工程在里程40km附近南侧的知府湾为石膏矿，在里程50km附近北侧的四里棚为岩盐矿，此二矿目前正大规模开采中。地下采空引发的地面塌陷已造成严重的灾害，殃及民房、住宅、工厂车间，多项工程设施、道路交通等破坏，目前灾情还在进一步扩大加剧中。拟建管线距上述二矿的塌陷区中心均有1km左右，考虑到工程使用年限数十年，而塌陷区范围还在扩大加剧的现状，应城支线里程40～52km，危险性大。

（二）岩溶地面塌陷

干线经过的里程608～618km地段系湖北省咸宁市城郊区（官埠桥—北洪桥地段），因大量抽汲岩溶水作城市供水，导致地面塌陷不断发展，危及生命财产安全，目前地面塌陷仍处于较不稳定状态。该地段拟建管道工程与塌陷带平行展布（见图8-5），二者处于同一向斜构造带中，为向斜核部附近，是地下水径流汇集带，在长期的地下水位反复升降过程中，易产生潜蚀作用，虽然管线设计考虑了城市规划的影响，但随着未来城市的扩大，地下水开采量增大，影响范围必然扩宽，由于本工程距离咸宁市较近，在工程建设和运营过程中，仍有可能遭遇类似的地面塌陷，以致于对工程造成危害。所以工程可能遭受岩溶地面塌陷。因此本工程建设遭受岩溶地面塌陷的危险性大。

此外，在干线里程618～705km段内，展布有寒武—三叠系的碳酸盐岩，尤其是618～660km地段内石炭—三叠系碳酸盐连续沉积，拟建管线又顺较紧密的构造线敷设，断裂较多，隐伏岩溶应较发育，具备发生地面塌陷地质、水文地质条件，虽目前未出现地面塌陷，但其危险性不容低估，故该段岩溶地面塌陷危险性为中等（660～705km危险性小）。

（三）岸崩

干线里程372～385km沿大悟河右岸敷设，距岸畔近。该地段大悟河洪汛期有局部岸崩发生，故在工程施工和运营期间发生岸崩的可能性大，预测危险性中等。

（四）膨胀土胀缩变形灾害

管道在膨胀土地段敷设时，一般在沟槽底部铺设垫层，形成隔水通道，使降雨难以入渗到深部，管道周边膨胀土的含水条件始终保持一定的水分，将减少因水分变化过大而产生胀缩变形的机会。因此，只要将膨胀土地基处理好，就不会出现大的灾害，故本工程在平原区遭受膨胀土变形的危险性小。