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地质灾害治理方法

发布时间: 2021-02-03 01:13:41

『壹』 地质灾害防治的两个基本途径

(一)对地质环境系统的外部输入加以控制

外部环境影响因素种类、个数的改变、作用强度的变化、作用强度速率的变化及影响因素排序的变化都有可能导致地质环境系统失稳。构成这些变化的具体形式是多种多样的,有些是可控的,有些在目前难以实现人为控制。其中有些自然的作用如大气降水的强度目前人们还难以控制,但人们通过某些工程措施却可以改变一些尺度较小的地质体接受降水输入的方式,从而达到改变输入的目的。至于那些人为活动构成的输入完全可以纳入人为控制体系之中,通过改变作用方式和强度,使之不成为地质环境系统失稳的条件。

在地质灾害防治工作中,现有的许多工程技术都起到改变输入的作用。例如滑坡防治中,坡面防渗、后缘引排水、植被铺设等可起着防止大气降水入渗或减弱强度的作用。又如泥石流的防治,常采用的治水工程即在上游建造水库、蓄水池以减缓洪水的水量与水能,以及治泥工程即拦蓄泥沙,沟头种树、种草,稳固坡积体以减小松散岩土物质产生量和聚集速度。

这种防治途径对渐进性地质环境问题也同样适用,为防治地面沉降采取的减少抽水量,将集中抽水改为分散抽水,减轻建筑物荷载,以及地下水污染防治中消除污染源都是基于改变输入这一道理。

(二)人为改造地质环境系统的局部结构

地质体是自然演化的产物,目前科技发展水平还没有使人类具备重构和完全控制地质环境系统的能力。有些地质灾害如火山、地震等内动力地质作用引发的现象和过程,人力是无法阻止的,但对于大多数地质灾害和渐进式地质环境问题,人们都有能力对地质体施加“干扰”,使某些方面和某些地点的响应发生改变,达到防止或减轻危害的目的。这里所讲的“干扰”主要是指运用工程手段改变地质环境系统的局部结构,包括改变局部的硬结构和诸如地下水渗流场、应力场等软结构。例如滑坡防治工作中,削坡、阶地化、清除滑坡体就属于改造坡体形态结构的办法;锚索、抗滑桩、灌浆、电化学加固等措施则是改造斜坡体内部硬结构的手段,它们都会影响斜坡体内部的应力分布,减小滑动力,提高抗滑力。在泥石流防治中,构筑拦坎、挡墙、拦挡坝和拦泥库、停淤场,其实质是通过改造泥石流沟的天然形式和泥石流的动力学特征,即改变软硬结构。

在渐进式地质环境问题的防治工作中,也遵循这一途径。例如通过抽排水改变地下水渗流场这一软结构,使地下水位下降,防治土壤盐渍化;修建反应性渗透墙拦截地下水中污染物,防治地下水污染;帷幕灌浆或修建地下隔水墙,阻断海水入侵通道,防止海水入侵等。

总之,防治地质环境问题的具体工程手段十分丰富,不同工程有不同的适应对象和条件,侧重点也各不相同。但是,无论哪种方法都脱离不了上述两个基本出发点。把握好这两点,不仅有助于深入认识现有各种技术手段的作用和功能,运用得更恰当、合理,做到因地制宜,因事而异,避免固有程式的模仿及技术手段的机械套用,而且,也使我们在引进国内外新技术或借鉴移植其他学科技术过程中,真正做到先消化、再推广,先继承、再创新。

『贰』 矿山地质灾害治理措施

(一)地面沉降及塌陷的防治措施

西南地区矿山地面沉降和塌陷的治理措施,主要是采用避让和填埋。

1)居民点搬迁;

2)房屋、建筑物加固;

3)对重要建筑群、道路及不适合搬迁的居民点、城镇、工业区预留安全矿柱,划定禁采边界;

4)对已形成的沉陷区、裂缝进行综合治理,宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,因地制宜开展土地复垦工作。

(二)泥石流的防治措施

西南地区矿山泥石流主要分布在矿业开发程度较高的能源、金属、非金属矿山。如贵州务川汞矿区、汪家寨煤矿区、开阳磷矿区、四川泸沽铁矿区、石棉矿区、大树硫铁矿区、重庆狮子山煤矿区、云南东川铜矿区、易门铜矿区、石缸河锡矿区等,主要措施是:

1.合理堆放废渣,减少泥石流的发生几率

矿山废石废渣排放,采取合理勘察选址、集中有序堆放;现有废石、渣堆进行覆土,并植树种草绿化,坡脚砌筑挡土墙坝,防止废石、渣滚落,坡面修筑浆砌石护坡或进行其他固化措施,防止雨水冲刷;对占用主要行洪通道如河谷、沟谷的废石废渣,进行清理或修建行洪渠或管道,保证洪水的顺利通过,截断泥石流形成的物源条件。

2.新建尾矿库严格设计程序,防止新的泥石流产生

新建尾矿库必须由国内有相应资质的专业单位按照国家相关规范进行选址、评估、勘察、设计、施工及监理。严禁无勘测、无设计、无监理进行施工。尾矿库上游必须保证汇水面积小,下游无重要建筑交通线、工矿企业、居民点等设施。坝体内各项设施齐全,并达到国家规定相应的防洪、抗震标准。正在使用的尾矿库必须按照设计使用要求,进行坝体、库内设施的监测维护、加固。坝面应随坝体的逐步升高进行浆砌块石固化或绿化,防止雨水冲刷。达到设计使用年限、设计库容的尾矿库,应立即停用,启动闭库程序,严禁超设计能力使用。同时,对已闭库的尾矿库和正在使用的尾矿库,设专职人员对其进行监测,并制定相应的预警、应急防灾措施,防止尾矿库溃决事故而引发泥石流地质灾害。

3.禁止乱挖滥采,随意堆放弃渣,从源头上防止泥石流的产生

在各矿区内禁止大矿小开、乱采滥挖、随意弃置废石、尾矿等现象,对地质环境造成极大破坏的个体私营矿点进行清理、关闭整顿,恢复矿业秩序,保护地质环境。

(三)崩塌、滑坡的防治措施

崩塌、滑坡是采矿工程活动易引发的地质灾害。主要表现在煤矿、铝土矿、磷矿、汞矿等能源、金属、非金属矿山。近年来,西南地区针对矿山开采引发的崩塌、滑坡地质灾害采取的防治措施主要如下:

1)加强监测;

2)采用科学合理的开采布局,如:露采矿山严格按照设计的剥采比进行台阶式开采,放缓采面、坡面,限制采面、坡面高度等;

3)对危险地段修建防护面,并采取削方减载、减少振动、坡脚堆载、抗滑桩支挡措施等。

防治对象主要针对威胁矿山企业自身工作面、采场的灾害隐患点以及部分对周围居民点存在较大威胁的隐患点。如重庆市天府矿务局一井矸石山治理工程位于天府镇南1km东山脚下,20世纪50~80年代开采煤矿,倾倒弃渣厚5~30m,顺坡向堆积,由于长年累月冲刷侵蚀,在岩面附近地下水富集、饱和形成滑带,给坡下厂房、民舍带来安全隐患。为防止地质灾害的发生,治理工程内容如下:矸石山西侧坡脚布9根1m×1m抗滑桩;在西侧、西南侧布设条石护坡挡墙、片石挡墙,支挡松散弃渣下滑;钢筋格构砼,位于斜坡中上部,2.5m×2.5m格距,呈菱形展布护坡地梁;格构内植树绿化;条石挡墙外侧修排水沟,沟底宽600mm,高900mm,1∶0.25梯形放坡,抗滑桩外侧沟底修底宽400mm,高900mm的截水沟;为方便群众,治理环境,在条石挡墙外侧修便道,以及运输材料的通行便道。治理后,原有的矸石山边坡得到稳定,潜在滑坡安全隐患得以消除,保证了坡下厂房和民舍的安全。

贵州省务川汞矿由于30多年的矿山开采,致使矿区发生了地面塌陷、地裂缝、滑坡、泥石流、尾矿库坝坡失稳、渗漏、翻坝等环境地质问题,使矿区生态环境破坏、水环境恶化。务川汞矿山地质环境治理恢复工程有针对性地采取了下述治理措施:尾矿库坝坡失稳的治理措施是设有反滤层的块石压坡工程、排渗井系统工程、排洪区工程及监测工程;地面塌陷、地裂缝的治理措施是塌陷坑填埋工程、监测系统及警示系统工程;同时对塌陷区、尾矿库库区及矿区的房前屋后进行了植树种草绿化。

经过对务川汞矿矿山地质环境治理恢复工程使矿山环境地质问题得到改善,居民的生存质量得到提高。

『叁』  地质灾害防治工程评价的基本方法

一、地质灾害防治工程评价的基本目的与内容

地质灾害防治工程有两种解释。从广义上看,地质灾害防治既包括:区域地质自然环境治理;直接性地质灾害的监测、预测、预报、预防和治理;还包括地质灾害救灾以及减灾宣传、减灾法规等减灾管理工作。从这个意义上说,地质灾害防治是一项内容十分广泛的系统工程。与此相区别的是狭义的地质灾害防治工程。狭义的防治是针对某一个地质灾害体或某一个较小范围内的某种地质灾害——如一个危岩、滑坡、泥石流或一个地区的岩溶塌陷、地面沉降、地裂缝等所实施的以限制地质灾害活动和保护受灾体为目的的直接性防治措施。这些措施主要包括上面已经介绍的工程措施,以及监测、预测、预报等措施。

广义的地质灾害防治工程不但包括的内容十分广泛,而且还常常涉及广泛的地区。为了更有效地减灾、防灾,促进地区经济或区域经济与资源、环境的协调发展,对此进行全面的分析评价,使其充分发挥作用,这无疑是非常必要的。但这种分析评价一般都需要结合地区或区域环境整治和经济发展进行综合研究。这种研究属于区域环境-经济研究范畴,不是本课题研究任务。这里所指的防治工程评价是对狭义的地质灾害防治工程的分析评价,是针对某一具体灾害对象防治措施的减灾效果和经济合理性进行分析评价。

地质灾害防治工程评价的目的就是实现地质灾害防治的最优化原则。如前所述,地质灾害防治具有相对性特点。特别是对于我们这样一个面积辽阔的大国,地质灾害分布十分广泛,不可能、也没必要对所有的地质灾害都进行全面的预防和治理;尤其是在国家和社会财力还非常有限的情况下,只能选择少部分重点灾害进行专门防治。因此,这就需要通过防治工程评价,对比不同灾害防治项目的可能效益,在此基础上规划安排防治顺序,确定优先防治项目,以便使有限的防治资金最充分的发挥作用。

地质灾害防治工程评价除了为确定防治项目提供直接依据外,对于已经选定的防治项目要取得充分的防治效果,同样有许多经济问题和技术问题需要进一步地分析、评定。对于某一地区的地质灾害可能有多种防治方法。因而首先应研究哪种或哪些方法最符合实际。它不但在措施上最为得力,而且经济效益最佳。这就需要进行技术分析和经济评价。此外,即使已经选择了防治措施,但是在工程设计中,按照哪一级设防标准设计工程规模,既能够有效地防治灾害,保护受灾体,又不致浪费资金,这也需要进行技术分析和经济评价。例如,不同情况下泥石流灾害的防治措施可以有很大不同。如果泥石流活动非常频繁,而危害对象仅仅是少数散居在山区的农户时,就不一定进行专门的工程防治,只需将这些农户搬迁,安置到安全地区即可;然后结合植树造林、水土保持进行环境治理,就可以收到既实现减灾,又避免花费大量资金的效果。如果泥石流危害铁路、公路安全,则应要根据实际情况采取不同的防治措施。如:局部改线,避开灾害威胁;实施防护工程,保护铁路、公路安全;治理泥石流,削弱其强度或导流至无交通设施分布地带。如果泥石流危害重要企业或城镇安全,就要实行包括生物工程、防护工程、治理工程在内的综合防治措施。各种工程的设计标准,既要安全有效,又要经济合理。因此,地质灾害防治工程评价不仅是选择防治项目的直接依据,而且也是项目防治方案优选的重要依据。

综合上述,地质灾害防治工程评价的基本内容和目的是:分析地质灾害防治工程的科学性,评估地质灾害防治工程的经济效益,评价地质灾害防治工程的可行性和合理性,为地质灾害防治项目优选和方案优选提供依据。

二、地质灾害防治工程评价方法

(一)地质灾害防治工程的技术评价与经济评价

根据地质灾害防治工程评价内容,把它的评价方法相应地划分为两类。一类是技术评价,即:分析评价防治工程能否按照设计目标有效地扼制灾害活动或者保护受灾体;分析防治工程本身的结构、强度等是否符合规范或实际要求。技术评价主要是从自然科学角度综合分析防治工程的可靠程度,评价它的功能或效果。第二类是经济评价,即分析防治工程的经济效益,从经济学角度评价防治工程的合理性。技术评价和经济评价虽然都是防治工程评价的不可缺少的方法,但由于不同地质灾害技术评价的方法相差较大,而且在已有的勘查和研究工作中,对大部分地质灾害防治工程已经形成了比较成熟的理论和方法,所以本课题仅进行防治工程的经济评价分析。

(二)地质灾害防治工程经济评价核心指标及其特点

地质灾害防治工程经济评价的核心指标是防灾经济效益F(X)。效益是指某种经济活动所获得的成效与所付出的代价之比。生产产品的产业活动(如工业、农业)的效益是指产品的价值或利润与产品成本的比值。房屋等工程建筑效益指的是这些建筑的价值与建筑成本的比值。地质灾害防治工程既不是生产性工程,也不是商品性工程。它的价值和经济效益与一般工程具有不同的特点。主要有下列几点:

1.间接性特点

在多种地质灾害防治工程中,只有少数措施能产生直接效益。如为了治理泥石流灾害实施生物工程,植树造林,在一定时期后可得到一定收益。但这种收益只是一种附带性的“副产品”。其主要效益是体现在保护了人民生命财产,减少了灾害损失。所以,灾害经济学属于守业经济学。防灾效益是通过“以负换正,减负为正、负负得正”的方式间接地反现出来。

2.潜在性特点

一般产品在投入使用以后,就为消费者所连续使用,其价值不间断地发挥作用。但地质灾害,特别是突发性地质灾害,并不是每时每刻都在进行。所以,一般地质灾害防治工程往往长时间地处于“待命”状态,只有灾害发生时,它才显出“英雄本色”,发挥其“养兵千日,用兵一时”的功能。

3.长远性特点

地质灾害防治工程一般具有较长的使用期限,少则几年,多则几十年或上百年。除了在工程寿命期内产生效益外,有的地质灾害经过一段时间的防治可基本消除。有的虽然没能完全根治,但通过一定防治后,使地质灾害防治地区的环境得到改善,走上了良性循环发展道路,逐步增强了防治地区自身的“免疫”功能,使地质灾害不断缓解,并最终消除。因此,其效益更是长远无期的。

(三)地质灾害防治工程经济评价的基本要素

地质灾害防治工程经济评价的基本要素包括:灾害危害强度(W(q)),即地质灾害对受灾体的威胁破坏程度;防灾度(F(s)),即防治工程对灾害的可能防御程度;设防标准(F(b),即防治工程的设计防灾能力;防灾功能(F(g)),即防治工程可能实现的消灾能力、对受灾体的防护能力以及可能产生的其它作用;防灾收益(F(y)),即用货币形式反映的防灾功能;防灾成本(F(c)),即亦称防灾投入,指防治工程所需要的材料、劳动等投入,在核算时可用货币反映。

(四)地质灾害防治工程经济效益核算方法

1.地质灾害防治工程功能函数模型

如前所述,地质灾害防治工程效益主要体现在减损作用,少数工程具有社会经济增殖功能。因此,分别用损失函数(L(s))和增殖函数(I(s))来反映:

地质灾害灾情评估理论与实践

(1)式表明,灾害损失(L)随防灾度(S)的增大而减小。它在对灾害无任何防治能力时,即S趋于0时,理论上灾害破坏作用将无限延长,灾害损失趋于极大值(无穷大);当防灾度趋于100%(或实际应用中出现S>1的高冗余度,即防治力度超过发灾潜力)时,灾害损失趋于零。

(2)式表明,防治工程的增殖作用(I)随防灾度(S)的增在而增大。但它并不是无限的,其最大值取决于防治工程所具有的最大增殖可容度。

L(S)和I(S)的代数和构成防治工程的防灾功能函数。即:

地质灾害灾情评估理论与实践

式中L(S)为负值。

图8-1和8-2反映了上述各种关系。

图8-1地质灾害防治工程投入与灾害损失关系

图8-2地质灾害防治工程投入与效益关系

2.地质灾害防治工程经济效益评价模型

地质灾害防治效益采用投入产出法进行计算。

一是纯收益法。即以产出与投入的差值反映防治工程的经济效益:

地质灾害灾情评估理论与实践

二是相对收益法。即以投入产出的比值(简称产投比)反映防治工程的经济效益:

地质灾害灾情评估理论与实践

式中:F(x)1和F(x)2——防治工程在有效期内获得的防治效益;

F(y)——防治工程在有效期内获得的各种收益;

F(c)——按一定防灾度和设防标准,规划设计的防治工程的成本投入。

3.地质灾害防治工程收益核算

如前所述,地质灾害防治工程收益主要表现为减灾收益,即实施防治工程后可能减少的灾害损失。采用下列几种方法进行核算。

(1)期望损失法减灾收益等于无防治条件下的灾害期望损失与防治条件下的期望损失之差。即:

地质灾害灾情评估理论与实践

式中:F(g)s——减灾收益;

S(Z)——无防治条件下灾害的期望损失;

S(F)——设计防治工程条件下灾害的期望损失。

其评价核算方法见本报告第七章。S(F)与S(Z)所不同的是在期望损失评价模型中,灾害活动概率(速率)、危害强度、危害范围等要素值需根据防治工程的设计目标确定。

(2)防灾度法根据防治工程设计目标所要达到的防灾度计算减灾收益。即

地质灾害灾情评估理论与实践

式中F(S)为防灾度。在这里指的是实施防治工程后使灾害经济损失减少的幅度(%)。

(3)比拟法同已经运行的同类防治工程进行比拟,概略地确定减灾收益。即:

地质灾害灾情评估理论与实践

式中:k为修正系数;F(y)s´为同类工程的减灾收益。

少数防治工程除主要取得减灾收益外,还附带有一定的增殖收益。对此,需根据收益性质进行核算。如农林牧产品收益可根据单位产品市场价核算。

防治工程的总收益为减灾收益与增殖收益的总和。

4.地质灾害防治工程成本核算

基本途径是采用影子工程方法全成本核算防治工程的投入。

需要注意的是,防治工程投入是一种动态投入。所以,简单地根据工程设计方案一次性地核算静态投入就不能与以期望损失为基础的减灾收益相匹配,因而得不到合理的防治效益。

防治工程的动态投入首先表现在防治工程投入运行后,会随着使用年限的延长而折旧坏损。因此,要么降低效能,影响防灾度;要么需要维修,以基本保持其功能。在通常情况下,防治工程要进行经常性维修,因而要将维修费用连同初始成本一并计入工程投入。即防治工程投入等于初始成本加上维修费用。维修费用除了采用影子工程法进行测算外,还可以按照初始成本的一定比例进行核算。其比例数值可根据防治工程的使用年限,大致按折旧率的50%确定。

在核算防治工程投入时,除了需要考虑运行中的维修费用外,还需要考虑防治费用的折现情况。之所以如此,是因为我们在核算防治效益时,可能出现有关的不同要素(期望损失减少值、初始成本、防治费用等)的预测时间年份不同,那么由于物价因素的影响,这些要素就不是“站在同一水平线上”,因而它们的可比性就将打折扣。基于这种情况,在核算防治工程投入时,需要根据利率变化进行贴现计算。其函数模型为:

地质灾害灾情评估理论与实践

式中:PVr——防治工程投入费用的贴现值;

r——年名义利率;

t——时间(a)。

在离散的情况下,上式为:

地质灾害灾情评估理论与实践

式中:i为年贴现利率。

(五)地质灾害防治工程优化分析

如前所述,为了使有限的防治资金发挥最充分的减灾效果,需根据最优化原则选择防治项目和确定防治方案。所谓最优化原则,主要体现在三个方面,即:具有充分的科学性,符合地质灾害防治特点和有关的规范、标准要求;在技术方法、财力、物力以及施工条件等方面切实可行;获得最佳经济效益。

防治工程的科学性、可行性主要通过技术分析进行评价。防治工程的经济效益则是根据以上提供的方法进行分析评价。为了根据防治工程经济评价结果,做好防治工程优选,对最优化理论和优选的基本方法进一步分析如下。

通常情况下,防治费用和防灾度(或减灾效果)互为消长关系。即防治投资增加,防治工程规模加大,防灾度提高,灾害损失下降。基于这种关系,为了有效地保护人民生命财产安全,当然是实施的防治工程越多、越可靠,减灾效果越充分。但这显然是不科学的,对于绝大多数地质灾害防治工程来说,不可能片面追求防治效果,而不顾防治投入的多少。在这一矛盾面前最科学的选择是实现防治效果与防治投入的最佳结合。

前面的图8-1和图8-2是根据多数实践结果绘制的地质灾害防治工程投入与灾害损失和防治收益的一般变化关系。它表明,随着防治工程投入的增加,虽然灾害损失减少,收益增加,但它们都不是线性关系。当防治投入达到一定规模后,灾害损失减少的幅度和防治收益增加的幅度会明显降低,这意味着在此之前所进行的防治投入获得的收益(产投差或产投比)明显,而后的防治投入获得的收益变小。因此,我们可以在对不同投资力度下防治工程经济效益分析的基础上,选择预期损失或防治效益转折部位O’的“临界”投入F(c)’作为最佳投入。依此确定相应的防灾度F(s)’及工程方案(图8-3)。

图8-3地质灾害防治工程优化投入示意图

当然,图8-3显示的是最理想的情况,实践中的情况可能要复杂得多。有时所谓“临界值”并不是一个点,而是一个区间,在这种情况下可采用该“临界段”的平均值或最高值选择防治方案。有时可能不存在“临界点”或“临界段”,在这种情况下只能根据不同设计方案的预期收益,直接分析对比后选择最优防治方案。

在分析评价同一项目最优防治工程的基础上,进一步对不同项目的最优方案进行分析对比,本着优中选优的原则,进行项目优选,编制防治规划,排列防治顺序。

『肆』 地质灾害防治的工作步骤

1.查明地质灾害的特征及致灾的地质环境条件

地质灾害防治工程不同于一般建筑工程,它是控制地质作用和改造地质体的特殊工程。工程措施的选择、工程布置、结构设计和施工要求等都要以地质灾害的发育情况及其防治要求为依据,所以必须做好勘查工作,准确查明地质灾害的特征及致灾的地质环境条件,包括致灾地质作用的性质、原因、变形机制、边界、规模、活动状态、稳定状况、危险程度,以及所处的地质环境条件(如岩土体特性、地下水及降雨情况、地震情况等),并预测评价可能造成的危害(包括可能受灾的人、物或设施的位置、数量、规模、价值及可迁移程度等)。

2.确定地质灾害防治目标

地质灾害防治目标包括形象目标和安全目标。形象目标是指防治对象的部位、范围;安全目标是指经过工程防治所应达到的安全标准。明确防治目标是地质灾害防治工作的重要环节。

确定防治对象的范围,一般应以致灾地质作用的活动单元为界,作整体考虑,不宜随便切割取舍。但在总体范围内,则应视地质灾害险情的轻重缓急划分出重点与一般,或主要与次要的不同部位,并加以区别对待。

对于防治工程应达到的安全标准,应根据所欲保护的受灾对象的重要性及可撤离程度,国家的财力水平和有关的工程规范合理确定。关键是适度,既不能标准过低、治而无效,又不能过分追求高标准,浪费国家资金。但对一个防治对象的不同部位或不同影响方面,也可以区别对待。

3.经多方案比选确定防治工程方案

对任何一处地质灾害的防治,为达到稳定变形地质体和控制致灾地质作用的目的,常有多种工程方案可供选用。工程方案的选择是否合理常常影响到防治工程的效益。因此,必须进行多方案的慎重比选,从中选出最好的方案。方案比选的依据是地质有效性、技术可行性和经济合理性。所谓地质有效性,是指能有效地达到稳定变形地质体或控制致灾地质作用的目的,而又不会引起其他不良地质后果。所谓技术可行性,是指在技术方法、施工设备、材料及施工条件等方面不存在大的困难。经济合理性是指投资相对较低,较易承受。这三者要相互结合,综合考虑。对于重大地质灾害防治工程,需进行专门的可行性论证。

4.地质灾害防治工程的施工

选择合适的施工方法,既能顺利地完成本身的施工任务,又不至于因施工扰动而对变形地质体造成新的破坏。对每种新的或有破坏性的施工方法,采用之前都要进行方法(工艺)试验。

施工程序包括防治工程总体的阶段程序和具体防治工程单元的施工程序。每处防治工程的效果并不是都能一次性预见的,防治工程对变形地质体的长期扰动效应也不一定能很快暴露出来,有时需要通过局部或前期工程实践才能有把握地确定下一步工程的做法。所以,地质灾害防治工程的施工要分阶段进行,以便根据前期效果修改后期工程设计。在施工中遇到地质情况与设计所预计的不同或发生新的变化时,应及时修改设计,使施工设计或工程结构设计能适应新的地质情况。

5.地质灾害及其防治工程的监测

地质灾害的发展情况需要通过监测才能较准确地掌握,地质灾害防治工程的效果也需要通过监测对比才能反映出来。因此,必须重视和加强地质灾害监测工作,使之贯穿于地质灾害防治工作的始终。监测内容应根据地质灾害的性质及防治措施而定,监测方法以经济实用为原则。监测网一经建立,就要按预定计划持之以恒地监测,并及时整理、分析监测资料,定期进行动态评价,发现险情及时上报。

『伍』 地质灾害工程治理方式有哪些 排导槽 挡墙

主要有:拦砂坝、储淤场、挡土墙、护坡、截洪排水工程、 谷坊坝等。在泥石流形成区版的上游适宜地段,建造水权库、水塘或其他形式的蓄水工程以调节洪水,削减流经泥石流形成区的洪峰流量(即水动力条件),并严防渗漏、溃决;稳定山体、斜坡,减少松散物质的形成、积聚;在流通区内,修建拦挡泥石流的谷坊坝(群),如实体坝和格栅坝,以固坡护床;在堆积区的后缘,用储淤场将泥石流固体物质在指定地段停淤,减少下泄洪峰流量和固体物质总量。

『陆』 地质灾害防治措施的建议

地质灾害总防治原则是“以防为主,防治结合,及时治理,因地制宜。”根据本工程特点及山西支干线地质环境条件和地质灾害发育的具体情况,提出地质灾害的防治建议如下:

(一)地质灾害防治分级

根据已有和潜在地质灾害对拟建工程的危害程度及危险性,将评估区地质灾害分为重点防治点(段)、次重点防治点(段)和一般防治点(段)。分述如下:

1.重点防治点(段)

(1)管线穿越的霍西煤田、东山煤田采空区、平遥祁县地裂缝密集区、黄河、汾河砂土液化区,均作为地质灾害重点防治地段,防治工作需在工程建设前进行。

(2)管线沿线穿越的不稳定斜坡,H1、H3、H19滑坡、B10崩塌要进行重点防治,防治工作需与工程建设同步进行。

(3)对运城盆地GL1地裂缝、临汾盆地GL2、GL3地裂缝要进行重点防治,防治工作与工程建设同期进行。

2.次重点防治点(段)

(1)管线穿越的湿陷性黄土区、盐渍土、软土、人工堆积土分布区,泥石流(潜在泥石流),洪水冲蚀对管道有一定的危害,防治工作需与工程建设同步进行。

(2)对离管线较近、对管线有潜在威胁的不稳定斜坡、滑坡、崩塌等,防治工作可在工程建设后进行。

3.一般防治点(段)

对离管线较远的地质灾害点,作为一般防治点,防治工作可视工程情况而定。

表9-20 山西支干线各站场地质灾害危险性综合评估一览表

(二)地质灾害防治措施

针对各种灾种(包括潜在的地质灾害)的特点、发展演化的过程和阶段以及制约和诱发因素,提出防治对策与措施的建议如下:

1.采空塌陷和地裂缝

考虑到管线穿越的霍西煤田、东山煤田采空区地裂缝、塌陷灾害发育,现状和预测地质灾害危险性均大,工程治理难度较大,建议管线避让,重新踏勘选线。

建议在霍州—灵石段管线沿大运高速公路东侧50m外穿越,该区段绝大部分地段未开采,可为管线留设保护煤柱,或部分利用高速公路留设的保护煤柱,另外遇到采空塌陷和地裂缝地质灾害少,易于治理,但地形高差较大,不稳定斜坡较多。原管线长66km,改线后58.4km,较为经济,改线方案见图9-8。

太原东山煤田区,管线向西避让穿越东山煤矿、长沟煤矿等采空区和人类活动密集区;向东避让虽可减少采空区行走线路,同时也遇到了一些大型采石厂矿和其他问题。管线在工程勘察阶段需重点勘察,并在工程建设前,对地裂缝、塌陷进行治理。该段宜全部采用抗变形结构铺设管道,其方法是在输油管道底部铺设一定厚度的钢筋混凝土层,必要时在管道两边加设钢筋混凝土墙,形成钢筋混凝土框,并在管道两侧预留一定的错动空隙。

2.地裂缝

对运城盆地、临汾盆地GL1、GL2、GL3地裂缝延伸方向可能涉及的地段,管道宜采用抗变形结构。并对其地裂缝设置变形观测装置,定期观测。

平遥—祁县地裂缝发育密集且规模大,地质灾害危险性大,危害程度大,影响管线长同时威胁祁县分输站安全,采取一般治理工程效果不一定有效,建议管线避让,重新选线。提议管线从平遥城西K380北上绕过地裂缝密集区后沿两条裂缝间(GL11与GL12)穿越至K430处与原线相交,分输站也设此地,可减少其危险性。原线路长50km,改线长度约51.3km,改线方案见图9-18。为防患于未然该段管材及管道敷设均宜采用抗变形结构。并对GL4、GL7、GL10、GL12地裂缝设置变形观测装置,定期观测。

3.不稳定斜坡

管线穿越不稳定斜坡较多,在施工开挖过程中首先要采取预防措施,防止坡体坍塌。①针对不同高度、不同坡度、不同岩性的坡体选择安全坡比;②减少坡体前缘压力,施工工程活动和材料堆放距离坡缘20m以上;③为管道砌筑护体;④尽量不要大面积破坏原有坡体形态;⑤必要时削方减载处理。

4.滑坡、崩塌和岸边坍塌

避让管线穿越的H1、H3、H19滑坡,B10崩塌。对汾河岸边坍塌地段要加大管道埋设深度,同时对岸边进行砌护等措施。

5.泥石流和洪水冲蚀

(1)在管线经过的洪水冲沟和泥石流沟时,修建防冲蚀护坡等防护工程,应加大埋设的深度,同时要加保护层。

(2)在管道沿线应加强植树种草,以利水土保持。

6.地面沉降

管线穿越介休地面沉降的边缘地带,为防止地面沉降引发的地裂缝危及管道,该段管材宜采用抗变形结构。

7.黄土湿陷

对于Ⅰ级、 Ⅱ级自重或非自重湿陷性黄土采取换土或强夯法处理。

对于m级自重或非自重湿陷性黄土应采取冲击碾压、土桩挤密法处理。同时做好坡面排水工作。

8.盐渍土盐胀与腐蚀

(1)首先在选输油管材时,应选用抗腐蚀性强的管材,同时管外采用先进的防护层等抗腐蚀工艺。

(2)适当加大管道的埋设深度,设置隔离墙等。

(3)埋设管道的基槽回填前,底部应铺设一定厚度的粗砂层,以隔断有害毛细水上升通道。

9.地震液化

根据今后工程地质勘察资料提供的液化层的深度分别采取挖除液化层、加密法。如振动加密、砂桩挤密,强夯等措施。

图9-18 管线绕避构造地裂缝改线方案图

『柒』 年度地质灾害防治方案

县级以上地方人民政府国土资源主管部门会同本级地质灾害应急防治指挥部成员单位,依据地质灾害防治规划,拟订本年度的地质灾害防治方案,报县人民政府批准并公布实施。年度地质灾害防治方案要标明辖区内主要灾害点的分布,说明主要灾害点的威胁对象和范围,明确重点防范期,制订具体有效的地质灾害防治措施,确定地质灾害的监测、预防责任人。

年度地质灾害防治方案主要包括编制依据、主要地质灾害点情况、地质灾害威胁的主要对象和威胁范围、地质灾害发展趋势、地质灾害的重点防范期、地质灾害调查与监测、地质灾害防治措施等内容。编制方法如下:

(1)编制依据

说明年度地质灾害防治方案编制的法律依据,简要概括本行政区内的地理特征、地质构造特征和气象水文特征。本部分可单独立章,也可作为前言。

(2)主要地质灾害点情况

说明上年度本行政区内地质灾害发生的基本情况、采取的主要防灾措施和取得的防灾效果,以及本年度地质灾害的发展趋势预测。

(3)地质灾害威胁的主要对象和威胁范围

结合本行政区地质灾害调查(普查)的结果、地质灾害发生的基本规律以及本年度地质灾害发生发展趋势预测结果等情况,确定本年度的重要地质灾害隐患点及其威胁对象和范围,并按照不同层级隐患点(预案点)的防灾要求,编制隐患点防灾预案。

(4)地质灾害发展趋势与重点防范期

地质条件改变、气候变化、人为活动强度和方式的变化等因素影响地质灾害发展变化趋势。结合本年度行政区内的引发地质灾害的主要自然因素和人为因素的特征,叙述不同区段的重点防范期。

(5)地质灾害防治措施

按照地质灾害防治条例的要求,明确地质灾害防治的行政首长负责制和部门责任制,分别叙述地方政府、国土资源主管部门以及交通、建设、水利、铁道、旅游、气象、广播电视、通信等相关部门的责任范围。另外,应明确本行政区的主要地质灾害防治措施及组织实施单位。

(6)地质灾害的监测、预防责任人

具体确定进入本年度地质灾害防治方案的每个地质灾害隐患点的监测责任人和防灾责任人,列出其姓名、职务及联系方式。如本级方案不能确定,应注明由下一级防治方案确定。

『捌』 地质灾害防治措施

崩塌灾害防治的工程措施:

1、拦挡:对中、小型崩塌可修筑遮挡建筑物或拦截建筑物。拦截建筑物有落石平台、落石槽、拦石堤或拦石墙等,遮挡建筑物有明洞、棚洞等。

2、支撑与坡面防护:支撑是指对悬于上方、可能拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固,以达到治理危岩的目的。对危险块体连片分布,并存在软弱夹层或软弱结构面的危岩区,首先清除部分松动块体,修建条石护壁支撑墙保护斜坡坡面。

3、锚固:板状、柱状和倒锥状危岩体极易发生崩塌错落,利用预应力锚杆(索)可对其进行加固处理,防止崩塌的发生。锚固措施可使临空面附近的岩体裂缝宽度减小,提高岩体的完整性。

4、灌浆加固:固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。一般先进行锚固,再逐段灌浆加固。

5、疏干岸坡与排水防渗:通过修建地表排水系统,将降雨产生的径流拦截汇集,利用排水沟排出坡外。对于滑坡体中的地下水,可利用排水孔将地下水排出,从而减小孔隙水压力、减低地下水对滑坡岩土体的软化作用。

滑坡灾害防治的工程措施

1、排除地表水和地下水:滑坡滑动多与地表水或地下水活动有关。因此在滑坡防治中往往要设法排除地表水和地下水,避免地表水渗入滑体,减少地表水对滑坡岩土体的冲蚀和地下水对滑体的浮托,提高滑带土的抗剪强度和滑坡的整体稳定性。

2、减重与加载:通过削方减载或填方加载方式来改变滑体的力学平衡条件,也可以达到治理滑坡的目的。但这种措施只有在滑坡的抗滑地段加载,主滑地段或牵引地段减重才有效果。

泥石流灾害防治的工程措施

1、跨越工程:在泥石流沟上方修筑桥梁、涵洞跨越避险工程,使泥石流有排泄通道,又能保证道路的畅通。

2、穿越工程:在泥石流下方修筑隧道、明硐和渡槽的穿越工程,使泥石流从上方排泄,下方交通不受影响。这是通过泥石流地区的又一种主要工程形式,对于隧道、明洞和渡槽设计的选择,总的原则是因地制宜。

3、防护工程:对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及重要工程设施修筑护坡、挡墙、顺坝和丁坝等防护工程,从而抵御泥石流的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等危害。

4、排导工程:修筑导流堤、急流槽、束流堤等排导工程,改善泥石流流势、增大桥梁等建筑物的排泄能力。

5、拦挡工程:修筑拦砂坝、固床坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等拦挡工程,控制泥石流的固体物质和雨洪径流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以减缓泥石流的冲刷、撞击和淤埋等危害。

(8)地质灾害治理方法扩展阅读:

诱发地质灾害的因素主要有:

1、采掘矿产资源不规范,预留矿柱少,造成采空坍塌,山体开裂,继而发生滑坡。

2、开挖边坡:指修建公路、依山建房等建设中,形成人工高陡边坡,造成滑坡。

3、山区水库与渠道渗漏,增加了浸润和软化作用导致滑坡泥石流发生。

4、其它破坏土质环境的活动如采石放炮,堆填加载、乱砍乱伐,也是导致发生地质灾害的致灾作用。

『玖』 怎样防治地质灾害

浅谈滑坡成因及防治措施

一、概述

斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某个滑动面发生剪切破坏向下运动的现象称为滑坡。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破坏面或带,也可以是岩体中已有的软弱结构面。规模大的滑坡一般是缓慢的、长期的往下滑动,有些滑坡滑动速度也很快,其过程分为蠕动变形和滑动破坏阶段,但也有一些滑坡表现为急剧的滑动,下滑速度从每秒几米到几十米不等。滑坡多发生在山地的山坡、丘陵地区的斜坡、岸边、路堤或基坑等地带。滑坡对工程建设的危害很大,轻则影响施工,重则破坏建筑;由于滑坡,常使交通中断,影响公路的正常运输;大规模的滑坡,可以堵塞河道,摧毁公路,破坏厂矿,掩埋村庄,对山区建设和交通设施危害很大。因此,研究滑坡的成因及行为特点,有助于我们采取有效的工程措施来避免滑坡的发生或者是减少滑坡发生后的损失。下面从滑坡的形态特征及分类、滑坡的成因及滑坡的防治措施几个方面分别作简单介绍。

二、滑坡的形态特征及分类

1.滑坡的形态特征

滑坡在平面上的边界和形态特征与滑坡的规模、类型及所处的发育阶段有关。一个发育完全的滑坡,一般包括:1,滑坡体,指滑坡发生后与母体脱离开的滑动部分;2,滑动带,滑动时形成的碾压破碎带;3,滑动面,滑坡体沿着下滑的表面;4,滑坡床,滑体以下固定不动的岩土体,它基本上未变形,保持了原有的岩体结构;5,滑坡壁,滑体后部和母体脱离开的分界面,暴露在外面的部分,平面上多呈圈椅状;6,滑坡台阶,由于各段滑体运动速度的差异而在滑体上部形成的滑坡错台;7,滑坡舌,又称滑坡前缘或滑坡头,在滑坡前部,形如舌状伸入沟谷或河流,甚至越过河对岸;8,滑坡周界,指滑坡体与其周围不动体在平面上的分界线,它决定了滑坡的范围;9,封闭洼地,滑体与滑坡壁之间拉开成沟槽,相邻滑体形成反坡地形,形成四周高中间低的封闭洼地;10,主滑线,又称滑坡轴,滑坡在滑动时运动速度最快的纵向线,它代表滑体的运动方向;11,滑坡裂隙,分为四类:1,分布在滑坡体上部的拉张裂隙;2,分布在滑体中部两侧的剪切裂隙;3,分布在滑坡体中下部的扇状裂隙;4,分布在滑坡体下部的鼓张裂隙。由此可见,一个滑坡完整的应该包括以上11个部分组成。当然,在实际的滑坡现象中,有时候我们很难分清楚各个部分明显的边界。

2.滑坡的分类

滑坡分类的目的在于对发生滑坡作用的地质环境和形态特征以及形成滑坡的各种因素进行概括,以便反映出各类滑坡的工程地质特征及其发生发展的规律,从而有效地预测和预防滑坡的发生,或在滑坡发生之后有效的进行治理。根据不同的原则和指标,各国学者和工程部门对滑坡提出了各种分类方案。我国铁道部门则按滑坡体的岩性、滑面与岩土体层面的关系、滑体厚度等进行了分类,在国内应用较为广泛。从研究山坡发展形成历史出发,则可以分为古滑坡、老滑坡、新滑坡、现代活滑坡等类型;日本渡正亮则按滑坡的发展阶段,将滑坡分为幼年期、青年期、壮年期和老年期;按滑坡的滑动力学特征,则可分为推动式、平移式和牵引式滑坡。对于一个滑坡,从不同的角度可以有不同的分类,但实践中,我们应该抓住问题的主要矛盾,根据突出因素对滑坡进行分类,分类的原则就是看对我们认识、防治和处理此滑坡是否有帮助。

三、滑坡的形成条件

要探讨滑坡的形成条件,就必须考虑影响边坡稳定性的因素,影响边坡稳定性的因素有内在因素和外在因素两个方面。内在因素有组成边坡岩土体的性质、地质构造、岩体结构、地应力等。它们常常起着主要的控制作用。外在因素有地表水和地下水的作用、地震、风化作用、人工开挖、爆破以及工程荷载等。其中地表水和地下水是影响边坡稳定最重要、最活跃的外在因素,其他大多起触发作用。查明和掌握这些影响因素对了解边坡失稳的发生发展规律,以及制定防治措施是非常必要的。

1.滑坡形成的内部条件

产生滑坡的内部条件与组成边坡的岩土的性质、结构、构造和产状等有关。不同的岩土,它们的抗剪强度、抗风化和抗水侵蚀的能力都不相同,如坚硬致密的硬质岩石,它们的抗剪强度较大,抗风化的能力也较高,在水的作用下岩性也基本没有变化,因此,由它们所组成的边坡往往不容易发生滑坡。反之,如页岩、片岩以及一般的土则恰好相反,因此,由它们所组成的边坡就比较容易发生滑坡。从岩土的结构、构造来说,主要的是岩(土)层层面、断层面、裂隙等的倾向对滑坡的发育有很大的关系。同时,这些部位又易于风化,抗剪强度也低。当它们的倾向与边坡坡面的倾向一致时,就容易发生顺层滑坡以及在堆积层内沿着基岩面滑动;否则反之。边坡的断面尺寸对边坡的稳定性也有很大的关系,边坡也陡,其稳定性就越差,越容易发生滑动。如果坡高和边坡的水平长度都相同,但一个是放坡到顶,而另一个却是在边坡中部设置一个平台,由于平台对边坡的反压作用,就增加了边坡的稳定性。此外,滑坡若要向前滑动,其前沿就必须要有一定的空间,否则滑坡就无法向前滑动。山区河流的冲刷、河谷的深切以及不合理的大量切坡都能形成高陡的临空面,而为滑坡的发育提供了良好的条件。总之,当边坡的岩性、构造和产状等有利于边坡的发育,并在一定的外部条件下引起边坡的岩性、构造和产状等发生变化时,就能发生滑坡。

2.滑坡形成的外部条件

滑坡发育的外部条件主要有水的作用,不合理的开挖和坡面上的加载、振动、采矿等,以前两者为主。调查表明:90%以上的滑坡与水的作用有关。水的来源不外乎大气降水、地表水、地下水、农田灌溉的渗水、高位水池和排水管道等的漏水等。不管来源怎样,一旦水进入斜坡岩土体内,它将增加岩土的重度并产生软化作用,降低岩土的抗剪强度,产生静水压力和动水力,冲刷或侵蚀坡脚,对不透水层上的上覆岩土层起润滑作用,当地下水在不透水层顶面上汇集成层时,它还对上覆地层产生浮力作用等等。总之,水的作用将会改变组成边坡的岩土的性质、状态、结构和构造等。因此,不少滑坡在旱季原来接近于稳定,而一到雨季就急剧活动,形成“大鱼大滑,小雨小滑,不雨不滑”。这也说明了雨水和滑坡的关系。山区建设中还常由于不合理的开挖坡脚或不适当的在边坡上填放弃土、建造房屋或堆置材料,以致破坏斜坡的平衡条件而发生滑动。此外,振动对滑坡的发生和发展也有一定的影响,如大地震时往往伴有大滑坡发生,爆破有时也会引发滑坡。

四、滑坡防治措施

通过以上对滑坡的形态特征及滑坡形成条件的介绍,我们不难得出治理滑坡的相关工程措施。然而,一个滑坡的发生往往是多个因素综合作用的结果,因为,我们只有做详细的调查和分析计算后,才能制定出切合实际的防治措施。总的来说,治理滑坡应该坚持以防为主、综合治理、及时处理的原则。结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:

1.消除和减轻地表水和地下水的危害

滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止外围地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有:1,水平钻孔疏干;2,垂直孔排水;3,竖井抽水;4,隧洞疏干;5,支撑盲沟。

2.改善边坡岩土体的力学强度

通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。常用的措施有:1,削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。2,边坡人工加固;常用的方法有:1,修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;2,钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;3,预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;4,固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;5,SNS边坡柔性防护技术等。

五、结语

本文对滑坡的形态特征、影响边坡稳定性因素及滑坡形成条件、滑坡的防治措施做了简单的介绍。天然的或人工开挖形成的边坡到处可见,由于各种原因导致边坡失稳,引起各种规模的滑坡时有发生,给人们的生产生活带了巨大的灾难。因此,作为土木工程技术人员,我们有责任和义务去研究和治理滑坡,从而减少滑坡的发生和降低因滑坡造成的损失。相信通过我们研究的不断深入,滑坡现象将在一定程度上得到控制。

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