時間:2023-05-16 15:31:29
序論:在您撰寫地質災害的預防措施時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-325-1
0引言
中國是世界煤炭生產和消費大國。但是煤炭這種資源屬于不可再生能源,如果只注重經濟效益,而忽視了生產過程中存在的安全問題及環境問題的話,加上煤礦地質災害具有群發性、衍生性、區域性、滯后性等特點,導致煤炭開采過程中發生一些地質災害,對人們的生命財產安全造成極大的威脅。因此我們必須先了解其特征,這樣才能做到有效預防。
1誘發煤礦地質災害的因素
誘發煤礦地質災害的因素多種多樣,它不像水利水電工程建設那樣,可以根據地質情況針對災害可能多發地段,采取避讓原則進行事前預防,在大多數情況下不得不在明知條件不好的情況下進行煤礦開采工作,所以易于產生并加劇煤礦地質災害。
1.1地面塌陷
地面塌陷是煤礦開采后經常出現的一種地質災害。煤礦在開采過程中,由于破壞了礦體周圍的原始應力,使應力重新分配,以達到新的平衡,在這個過程中,巖層和地表產生連續的移動、變形及開裂等現象。
1.2滑坡
煤礦開采產生的矸石堆積于地表,破壞了斜坡的原始平衡,以致產生滑坡、崩塌災害。
資料顯示,我國發生滑坡、崩塌等災害每年接近3萬起,平均每年近800人因災害失去生命,造成直接經濟損失超過40億元人民幣。
1.3礦井突水
礦井突水在煤礦生產過程中也較為常見,它直接影響煤礦的生產、效益和安全,具有來勢兇猛、瞬間涌水量大、造成損失嚴重等特點,也成為目前煤礦安全生產的重大災害之一。
例如:“1?30朱仙莊煤礦突水事件”由于淮北礦業集團及朱仙莊煤礦對水害預防的復雜性認識不足,導致該事故造成7人死亡,7人受傷,直接經濟損失1253.34萬元;早在1984年開灤范各莊煤礦發生特大型“突水”淹井事故,最大水量高達12318m3/h,直接經濟損失高達5億元以上。
2煤礦地質災害的預防措施
2.1提高認識,著力抓好煤礦安全生產工作
各級都要從思想上重視煤礦安全生產,要從維護人民群眾的根本利益及國家改革發展的大局出發,堅持以人為本,正確處理安全、生產、效益的關系;落實主體責任,改進煤礦安全生產工作,堅持“安全第一,預防為主”的方針,建立安全生產的長效機制。
2.2開展礦區地質情況調查
礦區地質情況是發生各類地質災害的地質背景,由于開采活動導致災害加速,導致災害程度增加。
所以要充分調查礦區內地形地貌、構造特點,了解地質災害點的分布規律并采取措施,最大限度防患于未然,減少地質災害的發生。
2.3滑坡、地面塌陷地質災害的預防措施
滑坡、地面塌陷地質災害是煤礦重要的地質災害之一,不容忽視。
因此,針對可能發生的滑坡地質災害,我們可以構建抗滑工程,利用擋墻、抗滑樁等措施進行預防;同時也要注意排水工程的建設,由于水是形成滑坡及崩塌的重要作用因素,在進行地表排水時,主要以攔截和旁引為主,用截、排水溝將地表水引入天然溝谷。
此外,還要加強地表監測,做好礦區內一些不穩定斜坡的動態監測工作,建立并完善監測制度,切實做好滑坡的預測預報工作,減少滑坡帶來的損失。
地面塌陷地質災害的預防可以說是一項極為復雜的系統工程,一種人為的地質災害,所涉及的因素很多。所以我們要因地制宜,根據礦區實際情況,制定合理的開采方案和防治方案,通過加強預測預報、采用先進的采煤技術、開展預防地質災害知識的培訓及礦區環境綜合治理等,來預防地面塌陷地質災害的發生。
2.4礦井突水的預防措施
礦井水的主要補給來源是大氣降水,必須查清礦區及附近地表水的匯水、滲漏、疏水情況,掌握當地歷年的降雨量對礦井充水的影響。
當井口附近或塌陷區內的地表水可能滲入井下時,必須采取措施填堵裂縫和陷坑,以減少地表水滲入井下。
在礦井邊界必須留設防隔水煤柱;巷道靠近斷層時,要加強觀測,堅持“超前探水、邊探邊掘”,在斷層兩側留足斷層隔水煤柱;開采到鉆孔附近時,應制訂預防鉆孔通水的措施。
3結束語
煤炭資源對我國經濟發展有著非常重要的作用,煤礦在開采過程中,會產生眾多類型的地質災害,對人民群眾的生命財產安全造成極大的威脅。
所以,我們要加強對煤礦地質災害的預防,在制定預防措施時,應遵循經濟合理的原則,做到預防與治理相結合,制定一套完善的、科學的制度,采用先進的開采技術是必不可少的。
參考文獻
[1]高新民,趙生茂,余子彤.立足煤炭資源 發展循環經濟[J]. 陜西煤炭. 2006(02) .
[2]趙淑英.煤炭過度開采對生態環境的破壞及防治措施[J]. 陜西煤炭. 2004(01).
[3]武強,王龍,魏學勇,傅耀軍,沈智慧.榆神府礦區大柳塔井田煤層群采地面沉陷可視化數值模擬[J].水文地質工程地質. 2003(06).
[4]張春山,吳滿路,張業成.地質災害風險評價方法及展望[J]. 自然災害學報. 2003(01) .
[5]朱良峰,殷坤龍,張梁,李閩.GIS支持下的地質災害風險分析[J]. 長江科學院院報. 2002(05) .
[6]魏秉亮.淺埋近水平煤層采動巖移與塌陷機理研究[J]. 中國煤田地質. 2001(04).
關鍵詞:巖土工程 地質災害 危害 預防對策
中圖分類號:TN99 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)05(b)-0134-02
在我國社會技術不斷進步的過程中,人類對于工程施工建設活動以及各種資源開發等工程活動力度不斷擴大,為我國的地質帶來了極大的危害,同時造成嚴重的后果,而地質災害的頻率不斷的上升,對此,該文就針對巖土工程中地質災害的特征、地質危害以及地質災害的防治工程的預防措施進行詳細的闡述說明。
1 地質災害的相應預防措施
1.1 地質災害工程的實踐措施
(1)避讓的措施,其一是搬遷避讓的措施,對一些危險性大、危害性嚴重的地質災害,以及防治的費用超過搬遷費用,或者建房仍然受地質災害威脅的,應該采用搬遷避讓的措施;其二是雨天的避讓措施,針對地質災害隱患點和變形斜坡,應該采取的措施是雨天臨時避讓措施,各鎮在防災預案的基礎上編制安全轉移預案,雨天對受威脅戶要作出轉移地點安排。應根據就近原則,把受災害的者轉移到安全地帶。
(2)工程防范的措施,地質災害工程預防措施是預防地質災害中重要的構成部分,在地質災害工程預防的措施應該適應方式和條件,絕大部分工程切坡導致的小型土質發生滑坡的現象,應該選用削方減載護坡、前緣支擋或者后緣的地表排水等工程的措施,是相對適應的,針對中型的滑坡,應對地質災害區進行仔細的勘察和監測。
(3)生物防范措施,生物防范具有的特點是投資小、應用范圍廣泛,在一定程度上可以促進自然生態平衡,措施主要指的是種植護坡、植樹造林以及合理的耕牧。按照調查地區地質災害中存在的特點以及自然經濟條件,地面塌陷區、泥石流區及水土流失嚴重地區應該采取的措施是退耕還林和封山育林等預防地質災害的措施,進一步降低地質災害的產生和造成經濟損失的影響。改進自然生態環境條件,已經長時間可以實行防治作用等一系列特點,并需要一定長期才可以發揮出有效的作用。
1.2 充分的做好地質災害防范工程設計
地質災害防范措施設計,一定要按照滑坡、崩塌以及不穩定性的斜坡的運動模式、成因機制以及防范措施的目標制定。
(1)要按照地質災害的發生程度和預防措施明確預防措施的工程量和強度;
(2)要按照導致地質災害原因確定主要的預防措施的方法。
1.3 地質災害預防主要的預防措施
按照地質災害防范工程中相關的規范資料研究分析,我國預防地質災害工程主要的種類有:支擋工程、排水截水工程、護坡工程、加固工程、壓腳工程以及減載工程等,針對地質災害防范工程采取的措施如表1。
2 地質災害和巖土工程的內涵
地質災害主要指的是由于人為的生產活動和自然災害造成人們生命安全和財產安全受到破壞,并且是人類發展和生存資源和環境發生重大破壞的地質災害現象。相關條例中規定,地質災害主要包括滑坡、泥石流、地裂縫、山體崩塌、地面塌陷以及地面沉降等災害。人類起源于自然,但是又高于自然,人類在產生到現在就一直改造和利用自然環境。從原始社會中人類利用天然洞穴不斷的學會挖土建筑房屋,直到今日,人類已經可以將建筑高樓大廈、巨塔以及高壩等。在這樣過程當中,因為地質地基處理的需求,不斷的形成了一門新興的學科技術是巖土工程。巖土工程施工技術是基于工程安全、工程地基改良發展而形成的,但是存在一定的缺點。例如:缺乏降低地質災害的思想觀念、缺乏環境保護的意識,但是總而言之可以說是缺乏一定的地質災害保護的概念。
從巖土工程施工觀點為根本出發點,從中會出現大量尚未牢固的工程邊坡和工程地基,從而造成了巖土層更大的災害。例如:水電站,礦山等當面的災害。
3 地質災害特征以及危害
地質災害主要分為兩種類型:(1)主要是由人類的生產和生活產生的地質災害,被稱之為第二類環境問題,并屬于人為的地質環境災害;(2)由自然環境因素造成地質環境問題,還可以稱之為第一環境問題,屬于自然地質環境問題;而這些災害不以人的歷史所所轉移。在這些災害中,隨著人們對自然環境的不善待,造成了如今很多的災害,特別是人類不合理的挖掘能源造成的。地質災害的發生造成公路、鐵路、水壩、航運、通信以及堤壩等工程受到破壞,并導致水資源、土地資源、旅游資源、礦產資源以及生態資源環境受到嚴重的破壞。由于我國地理位置具有一定的特殊性,地球生態環境變化多樣,地質構造相對復雜,加上人口資源眾多的農業生產大國,但是存在著一定的問題,承載能力弱、經濟條件落后等問題。
這一系列的問題最后形成了地質災害分布廣、強度大、種類多、頻率高、經濟損失嚴重以及影響面寬等格局。根據相關資料研究表明,滑坡、崩塌、地面沉降,地面塌陷、泥石流、地裂縫等災害種類。其中滑坡、泥石流和崩塌在我國國土的一半,西北和西南地區最嚴重。
3.1 地面的塌陷
(1)地面變形主要包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。造成中國城鎮地面塌陷原因有:①大量抽取地下水引起地面下沉;②表面巖溶活動引起的塌陷;③不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷。
(2)地面塌陷發生的規律:①是沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉折、破碎的地帶;②是巖溶強烈發育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶。
3.2 滑坡
造成滑坡的原因是:地震、融雪、降雨、地表水浸泡、沖刷、蓄水排水、亂砍亂伐以及大量堆填造成的。滑坡主要是指斜坡上的巖體和土體受到地下水活動、河流沖刷、人工切坡以及地震等因素的影響,沿著一定的軟弱帶或者是軟弱面,分散式或者是整體式的順坡向下滑動的一種自然現象。滑坡發生的規律:在巖土工程地質構造地帶中,例如地震帶和斷裂帶;地帶一般情況是多發地區和易發地區,江河湖泊等地帶、地形高并且差的峽谷地帶,山區公路、鐵路、工程施工建筑物邊坡等;土層分布區、易滑坡地區以及暴雨多發地帶等異常的強降雨的地區等。
3.3 泥石流
造成泥石流產生的原因是:不合理的棄渣、棄土、棄石;不合理的亂砍亂伐。泥石流主要是一種高濃度液體和固體的混合沙礫。并且降水產生在上坡或者是溝谷中的形成的大量的砂石、泥沙等固體物質的一種特殊性質的洪荒流。
3.4 崩塌
造成崩塌主要產生的原因是:挖掘礦產中的資源、工程道路施工進行邊坡挖掘、渠道滲漏以及水庫蓄水、強烈的振動以及廢棄土堆積。陡坡上被直立的巖土體,由于跟部是空的,局部移動滑落和折斷壓碎,失去一定的穩定性,脫離母體向下的翻滾、傾倒、堆積在溝谷或者是坡腳的地質中產生的現象被稱之為崩塌。
4 結語
根據以上的論述,地質災害發生頻率和形成在不斷增加。我們有必要進行探討和研究對其有效的防范措施和技術,從而確保生命安全、財產安全以及巖土工程的順利開展。在巖土工程中的地質災害是一項非常重要的組成部分,我們要力求將地質災害的預防工作使其不斷的提升。
參考文獻
[1] 李峰,婁方旭.論巖土工程地質災害防治技術及防治措施[J].今日科苑,2010(12).
[2] 王克峰,胡旭峰.淺述巖土工程地質災害防治技術與應用[J].中國新技術新產品,2012(5).
[3] 成緒光.工程地質災害防治對策和實踐分析[J].江西建材,2012(3).
關鍵詞:輸電線路;地質災害;預防措施;勘測設計
中圖分類號:TM72 文獻標識碼:B
一、概述
隨著我國社會主義市場經濟的快速發展和人們日常生活水平的不斷提高,對電力的需求和依賴越來越大。輸電線路作為電力建設的重要組成部分,近年來得到大力興修和發展,隨著輸電線路建設越來越多,地質災害頻發,給輸電線路建設造成巨大的損失。因此,熟悉掌握輸電線路地質災害常見類型并分析原因,然后根據原因采取相應的預防措施對保證輸電線路建設質量和正常運行有著十分重要的意義。
二、輸電線路地質災害的常規表現方法
(一)最常見的地質災害——滑坡與垮塌
輸電線路建設中最常出現的地質災害就是滑坡和垮塌,不僅給線路造成巨大的損失,而且治理是一個費時間和精力的難題。比如某地區在2001~2004年,就發生了22起重大鐵塔基礎滑坡事故,造成5處鐵塔搬遷、7處使用抗滑樁進行處理、2處改線等現象,帶來巨大的經濟損失。此外,根據滑坡體的深度不同,線路電壓等級的不同,發生滑坡的大小和頻率也就不盡相同,比如500kV線路比220kV及以下電壓等級線路發生滑坡的概率要大得多,主要是因為500kV線路的鐵塔承重比220kV及以下線路大3~10倍。
另外,垮塌也是輸電線路常見的地質災害,某地區在2004年發生了30多起危及塔基安全的垮塌事件,主要是110kV~500kV線路,且一般垮塌缺陷有100多起??逅l生的原因主要有:雨季等自然條件的影響和下邊坡棄土不當等人為破壞。因此,在進行輸電線路建設時,要充分考慮當地的氣候和地質條件,嚴格按照要求施工建設。
(二)其他類型的地質災害
此外,山洪、泥石流、地質沉降也是輸電線路中比較常見的地質災害,在一定程度上給輸電線路建設和運行造成影響。主要原因可能是輸電線路周圍地段地質環境比較復雜,也可能是輸電線路建設處于常年降水量多且高度集中的地區,也可能是由于建設中破壞了環境等等。此外,輸電線路也可能出現地震等比較嚴重的災害。
三、輸電線路地質災害問題的成因
(一)客觀原因:輸電線路通過不良地質構造地帶
輸電線路地質災害發生的一個重要原因是自然條件的影響,具體原因可能有:一是輸電線路通過地段地質環境比較復雜,地質結構不穩,比如說山體巖層結構破碎,泥石流和大面積的山體滑坡常發生;二是輸電線路通過的地區可能年降水量比較多且集中,對山體進行頻繁的沖刷,難免會導致山體滑坡等災害的發生。
(二)主觀原因:人為施工不當
輸電線路地質災害頻發的另外一個原因是人為施工不當,破壞了周圍環境,遭到自然的懲罰。具體來說,人為原因主要有兩點:一是線路施工引起環境地質的變化。輸電線路工程完成后,塔基重量的施壓會使原先山坡體的應力發生變化,尤其是有一定坡度的坡體,使下方坡體荷載增大,導致山體變形,同時在工程完成后人們的日常生活活動,比如開荒種地、植被破壞等造成水土流失。二是施工中對塔基周圍的棄土處理不當。在輸電線路中進行塔基施工時,對挖掘的土層進行隨意的堆放,特別是堆放在塔基的下方坡置,在降雨比較大且集中的季節,會對下方坡體進行頻繁的沖刷,從而造成滑坡和垮塌等地質災害,給輸電線路造成威脅。
四、進行輸電線路地質災害預防的有效措施
(一)工程勘測設計準備階段,做好地質勘測工作
進行輸電線路建設之前,要做好工程勘測設計工作,進而在施工時盡量避免地質比較復雜的地段。首先,要全面掌握輸電線路工程環境的地質相關情況,可以是通過網上查閱資料,最好是向當地地質局收集當地環境資料,主要包括當地總體地質結構資料、氣象資料、水文資料、環境資料等等。其次,進行現場勘測。在工程施工前,必須對施工現場進行勘測,對照資料進一步了解線路沿線的地質地貌、環境等,并進行相應監測設施的設置,比如現場觀測站、GPS測量儀器等。同時可以對當地的居民進行訪問調查,進一步完善資料??傊^測前期勘測是十分重要的,是預防地質災害的關鍵所在,因此要重視觀測勘測工作,邀請工作經驗豐富的專家和技術員進行工程的勘測工作,保證工程勘測的精確度。
(二)工程圖紙設計階段,充分掌握詳細正確的地質資料
在進行前期工程勘測之后,要做好工程圖紙設計工作。一方面,在進行設計時盡量避免地質比較復雜的地段。輸電線路工程建設是一項技術活,是多學科、多工種、多工序的集合體,所以在進行圖紙設計時,要充分聽取相關專家的意見,加強各部門溝通與協作,同時依據前期勘測資料,在圖紙設計中盡量避免地質不穩的地段,從源頭上杜絕地質災害發生。另一方面,如果工程不可避免的會通過一些地質不良的地段,就要采取相應措施進行防范。比如說與當地地質局進行及時溝通,學習他們的地質災害預防手段,比如說做好地表水及地下水的治理,對山坡進行植被種植和加固等,最重要的是在施工中嚴格按照圖紙設計執行。
(三)工程施工階段,嚴格把握質量關及提高監管力度
在進行輸電線路工程施工時,要嚴格按照工程設計圖進行,且要對施工中的每一個環節和工序進行嚴格的監管,在一個環節或工序完成經驗收合格后方可進行下一個環節或下一道工序。一方面,由于輸電線路建設具有施工面大、施工范圍廣、施工難度大、工序多等特點,在施工現場難免會出現一些意料外的地質情況,比如在開挖土層時,發現地下水豐富或者地基巖體比較破碎等,這時現場監理工程師就要及時向上級反映情況,經討論商議后進行圖紙設計的更改或者采取相應措施解決問題,避免工程出現一些安全隱患。另一方面,要充分發揮現場監理工程師的作用?,F場監理工程師要積極引導施工單位進行科學合理的施工,堅持不破壞周圍環境的原則,比如對塔基開挖的土層要放置在恰當位置,杜絕一切可能引發地質災害的人為因素。
(四)工程竣工階段,注重對遺留問題的解決
工程竣工階段作為輸電線路工程施工建設的最后一個環節,在預防地質災害中有著不可或缺的作用,所以要做好工程竣工工作,完美的解決施工中的遺留問題。在進行工程竣工時,嚴格按照合同要求進行操作,對可能引發地質災害的隱患進行全面仔細的排查,比如塔基周圍平整問題等,一旦發現問題及時處理,避免因竣工遺留問題造成地質災害。
(五)加強對輸電線路的運行維護管理
在輸電線路工程建設完成后,要加強輸電線路運用維護管理,保證輸電線路的正常運行。首先,利用計算機網絡建立專門的地質災害檔案,把地質災害發生頻率、地質資料等分別進行建檔,根據資料對地質災害常見類型和頻發地段進行分段,對比較常見的地質災害和頻發地區進行重點監視和預防。其次,加強對輸電線路的巡視檢查,及時發現線路周圍地質情況的變化,為線路運行維護提供依據。①對輸電線路進行定期巡查。在輸電線路投入使用后,要每個月對線路進行巡視,不僅要對線路設備運行情況進行檢查,更要加強對線路附近環境的檢查,特別是地質變化,并做好相應的記錄。同時也要根據實際情況,進行不定期巡視,比如在雨季來臨前或結束后的巡視工作,主要是檢查防洪設施是否完善,排水溝是否順暢等。②進行重點巡視。對地質不良的地段要加強巡視力度,及時發現地質變化并上報,采取相應措施進行地質災害防范。③輸電線路的巡視檢查堅持“專業巡視與群眾護線結合、專業巡視為主,群眾護線為輔”的原則。由于輸電線路工程面和工程范圍比較廣,加上線路周圍自然環境的影響,如果只靠專業人員的巡視檢查,可能難以及時的完成巡視任務和發現問題,所以要積極調動周圍居民進行護線工作,對線路進行不定期巡視,而且當地群眾對本地的環境比較了解,能有針對性的進行線路檢查,及時發現問題并上報。所以要加強對當地群眾的宣傳工作和提高群眾的線路檢查能力,建立專門的群眾護線站。但要注意主次順序,要堅持以專業人員巡視檢查為主,群眾護線為輔,保證線路運行的安全性和穩定性。
結語
綜上所述,由于自然地質條件和人為因素的影響,在輸電線路建設中常出現地質災害,給輸電線路施工建設及正常運行帶來巨大的損失。因此,要對輸電線路中常出現的地質災害進行掌握和分析,追溯原因,對癥下藥,從做好工程勘測工作、科學合理的圖紙設計、施工質量把控、加強運行維護管理等幾個方面預防輸電線路地質災害,保證輸電線路建設的質量和正常運行,促進電力行業健康可持續發展。
參考文獻
[1]江來.輸電線路地質災害的表現形式及防范[J].商情,2012(31).
關鍵詞:地下金屬礦山、 地質災害、境巖土工程
一、礦山地質災害類型:
礦山地質災害是指由于自然地質作用和人為地質作用使礦山生態地質環境惡化,并造成人類生命財產損失或人類賴以生存的資源、環境嚴重破壞的災害事件。有人認為礦山地質災害是由于人類開采礦山而直接誘發的人為地質災害。國土資源部按致災地質作用的性質和發生處所進行劃分,將地質災害分為12類、48種,礦山地質災害為地質災害的一個分支。目前我國礦山存在種類多,分布廣,影響大,潛在災害隱患突出等特點,并且存在上升的趨勢,給人民生命財產安全帶來很大的威脅。礦山開采引起的主要地質災害類型包括:崩塌滑坡、深部巖爆等其他地質災害。
⑴、崩塌、滑坡
崩塌、滑坡是露天礦山最常見的工程地質災害。它也是發生頻度最高、對露天礦山安全影響最大的災害。崩塌、滑坡主要分為幾個方面:①為采空區山體滑坡,主要是由于超量開采而引起;②為露天采礦場邊坡失穩;③為排土場、堆渣場邊坡失穩,或者尾礦壩垮塌。2009年5月在重慶地質災害大排查活動中,重慶永川煤礦矸石山被列為地質災害隱患點,必須限期予以排除,該矸石山高約430 m,通過降低矸石山高度,削坡減荷,同時在矸石山周圍建立3個大型磚廠,對矸石山予以消耗,最終隱患得以排除。湖南柿竹園多金屬礦的尾礦庫倒塌,形成礦渣碎石流,使沿途3鄉2鎮的94個村民小組受災,沖毀房屋39棟,計17810m2;淹沒房屋27棟,計8100m2;沖垮3座橋梁。礦區內49人死亡,礦區直接經濟損失達1300萬元。
⑵、深部巖爆
巖爆是一種與地應力有關的地質災害,據悉,礦山進入1000m以下進行深部開采時,由于高地應力,硬巖層往往發生巖爆。巖爆就其破裂機制而言,是一種開挖卸荷條件下巖石自身彈性應變能突然釋放所造成的脆性破裂或爆裂;紅透山銅礦開采達1337m,在采深1100m左右,大片采區花崗巖柱及上下盤發生多次大的巖爆,地表響聲如雷,井巷工程遭到嚴重破壞,給生產帶來危害歸。
⑶、其他地質災害
其他地質災害主要有礦震、地熱、地質環境污染、瓦斯突出、礦山泥石流、水土流失等,同樣對礦山地質環境帶來比較大的威脅。地熱一般出現深度在800 m以下。地質環境污染是目前礦山普遍的災害,主要通過物理法、化學法、生物法進行治理。
二、礦山地質災害特點及誘因分析:
總體而言,我國目前礦山地質災害具有以下特點:
(1)種類多,分布廣,影響大。據初步統計,全國因采礦引起的塌陷有180多處,塌陷坑1600個,塌陷面積1150km2。全國發生采礦塌陷災害的城市近40個,造成嚴重破壞的25個。因露天采礦、開挖和各類廢渣、廢石、尾礦堆置等直接破壞與侵占的土地已達1.4~2.0萬km2,并以每年200km2 的速度增加。
(2)災害類型與礦山規模、開采方式、礦產類型及所處地域相關。一般來說,露天礦山災害類型多為水土流失、排土場(山體)滑坡、泥石流、邊坡坍塌等。地下開采受采空區影響,災害類型多為地面塌陷、地裂縫、冒頂、巖爆、突水、瓦斯、地表水土污染、尾礦泥石流以及礦井抽排水導致的近地表水源枯竭等。
礦山地質災害誘發因素各不相同。有些是開采過程中難以避免的,如開采深度的增加,使得地應力相應增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴重地壓災害;有的是開采中忽視預防或開采不規范、管理不科學導致的,如采空區不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質及構造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業、私挖亂采等,非穩定因素積聚到一定限度引發各種災害;曾一度泛濫的民采風潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型礦山造成嚴重干擾和資源、環境破壞,如我公司孝義鋁礦就因民采破壞,被迫縮小克俄礦區境界,浪費儲量達230萬T。
三、礦山地質災害的防治對策:
現階段,我國礦山地質災害的發生幾率、頻度、強度及災害損失均呈顯著上升態勢,對災害的全面預防和徹底治理已是刻不容緩。愈演愈烈的礦山災害、大量潛伏的災害隱患、日漸惡化的礦山環境說明礦山地質災害的防治必須上升到政府監管的高度,納入國家防災減災工作范疇。注重礦山地質災害的防治研究,將其列入礦業領域的基礎性研究,把礦山災害、環保、安全生產統一起來。災害研究要充分依靠科技進步,采用高新技術,研究災害的發生機制,建立災害的監測、預報和評估信息系統。我國煤炭礦山正著手建立GIS系統的地質災害信息庫,涉及災害的時空分布、強度與頻度、數據分析、災害預報及災情評估等,為災害防治提供有效服務。礦產資源開發對礦區生態環境的破壞,相當一部分是排放“三廢”造成的。通過貧礦尾礦的資源化利用、固體廢棄物填溝造地覆土綠化、“廢水”閉路循環運用和零排放、有害固體廢棄物的安全填埋技術等措施,可緩解資源供給與需求壓力,防止地質災害,減輕環境污染,達到改善礦區生態環境的目的,實現礦業的可持續發展。
⑴、治理規劃及分區:
1、進行區內環境影響評價和生態環境評價,編制齋堂地區礦山環境治理總體規劃方案,制定預期目標和相應的治理措施。
2、將治理規劃區分為重點治理區和一般治理區。包括主要道路兩側,風景區、自然保護區范圍內,清水河保護范圍內,市區鎮主要規劃區內,礦山環境強烈影響區,對人民生命財產安全有較大影響或潛在不安全因素的地區。一般治理區為目前礦山地質環境破壞較小但環境地質背景較脆弱,可適當延后恢復治理的區域。
⑵、主要預防措施:
1、對煤礦礦區的居民區下不明采空區進行勘查:老空區勘查工作的進行可以減輕當地居民的心理壓力,各級政府部門可以據此科學的決策預防方案、治理措施或遷村計劃,以避免減災行動的盲目性和無謂損失,以最少的經濟投入獲取最大的社會、經濟效益。
2、加強塌陷危險區的管理:嚴格制定遵守有關規定。本區違反塌陷危險區有關管理制度的情況屢有發生,造成嚴重后果,其教訓應予以汲取。建議今后對塌陷危險區的管理,除以國營礦山名義發文警告外,更需政府部門制定法規,特別注意新建、改建問題,不應再人為地增加新的災害點。嚴禁濫采亂挖,落實依法采礦不亂采、不越界。對于治理工作應本著“先急后緩、以防為主、防治結合”的原則進行,從本區面臨的減災局勢,應采取以下措施,并在具體實施前進行充分的效益論證工作。
3、加強新建、改建建筑工程的選址論證工作:新建、改建的建筑工程,都要事先預防建立在老采空分布區上。特別是本區平地面積很少,改建、遷建建筑工程(包括村莊)的選址余地不大的情況下,此項工作尤顯重要。若在建設前先進行地下采空區的地表普查探測工作,搞清采空區的分布現狀,采取相應的減災、防災措施(如搬遷、充填老空、加固房基等),就可以避免或減少經濟損失。
四、礦山安全防治新技術的應用與發展:
過去礦工僅憑經驗來預測事故征兆,其中敲幫問頂就是最常用的方法!隨著科學技術的不斷進步,預測事故征兆的手段也不斷得到改進,預測水平越來越高。事故征兆預測由經驗法向科學預測技術發展。近幾年,國內外礦山積極采用新的預警技術,有效控制了礦山事故的發生或減少了人員傷亡和財產損失。
以微電子技術和信息技術為先導的世界新技術革命的成果,正迅速滲透到礦山領域。例如:美國、加拿大、澳大利亞等國的采礦生產工藝正向遙控和自動化發展。采礦工業正由勞動密集向資本密集和技術密集轉化,礦山生產高度機械化和計算機化。這一切變革也促使一些國家的礦山工人在結構和素質上發生重大變化,技術的巨大變化促使礦工更年輕。技術更熟練、效率更高,同時工作條件變得更安全衛生。實踐表明:只有高素質的礦工,才能適應現代化礦井生產的需要。安全生產是一項系統工程,必須依靠完善法律、社會、經濟、行政等各方面手段。經過長期的努力來實現,增加安全投資并完善投資的實際效果,無疑是一項盡快控制和扭轉事故多發的重要措施,而依靠技術進步,可促進生產效率的提高和安全狀況的改善。
1、預測預警儀器:
1)、地震層析X射線攝影機!地震層析X射線攝影機對測定地下礦山深部礦柱的相對應力是一種很有效的工具。如測得高應力區,則可在掘進前去除應力或避開這些高應力區進行掘進,通過連軒地震測量,便知應力是否降低到可安全掘進的狀態。用地震層析X射線攝影機識別高應力區具有技術可靠、成本低、效率高等優點。
2)、攜帶式熱應力監測計。澳大利亞芒特艾薩鉛鋅礦。原巖溫度達600C。因此,監測巖石溫度對礦工所產生的熱應力影響成為等待解決的問題。同時,還可測量濕球/干球溫度、空氣冷卻量、平均輻射熱溫度、風速和相對濕度,以及接收有關著裝、工作負荷和工作強度方面的輸入數據。
2、巖土工程治理技術:
環境巖土工程治理技術主要是運用巖土工程的概念進行環境保護的技術,主要側重于一些具體的地質災害的防治措施。目前巖爆主要針對巖爆的發生機理方面進行防治,對巖爆可能發生部位的地應力進行判定,分析巖爆發生的可能性及巖爆的發生等級,在治理方面主要防止應力集中,目前很多礦山企業引入有限元方法分析采場的應力分布,從而對應力集中的部位采取釋放措施。很多礦山利用尾礦對塌陷區進行充填,從而增加尾礦庫的容量,效果很好。若在采空塌陷區或者巖溶塌陷區修筑建筑物則需要對塌陷的穩定程度和建筑地基的穩定性進行分析,盡量不要在塌陷未達到穩定的塌陷區內修筑建筑物,若在復墾過程中需要修建房屋等設施,對于井下突水災害,除了上述運用物理探測方法外,主要有注漿封堵、帷幕注漿截流等措施,目前預測方法主要有統計學方法、突變論方法和現場試驗等。對于崩塌、滑坡,主要有控制超采濫挖現象,對出現的危巖及時清除,做好排水工作,減輕地表水、地下水對滑坡的誘導作用。
【關鍵詞】煤炭資源;開采;地質災害;預防措施
煤炭資源的地下開采工作所帶來的地質災害一直是煤礦行業里沉重的話題,更是社會關注度很高的一大話題。隨著我國經濟的發展,煤礦行業的發展勢頭也越發迅猛。但各種煤礦安全事故,如瓦斯爆炸、地面塌陷等等,不僅僅為煤炭行業帶來巨大的經濟損失,更造成了嚴重的人員傷亡,對我們社會的和諧造成了威脅。
我國正處于社會主義新時期,針對煤炭開采引發的一系列問題,我們應當加強對煤炭開采過程中引發的地質災害的問題研究,尋找其源頭,并具體問題具體分析,針對不同類型的地質災害,對其防治措施進行探究。地質災害的防治措施不僅僅可以使我國煤礦管理更加規范化和制度化,以促進煤礦向著科學適度開發的方向發展,促進我國經濟的發展,同時,也可以最大程度上減少煤炭開采事故的發生,促進煤礦行業的健康化和規范化,從而推進社會主義和諧社會的建設進程。
1 煤炭地下開采引發的地質災害
1.1 開采沉陷
據調查,在煤礦地下開采引發的地質災害中,開采沉陷事故頻率高居榜首。并且,由于開采沉陷引發的地質災害一般都發生于平原地區,這些地區絕對大部分都屬于優良的土地,適宜耕種。隨著煤炭開采量的不斷加大,開采沉陷的土地面積也會越來越大,土地塌陷情況越來越嚴重,范圍越來越廣,這不僅對適宜耕種的耕地資源造成了破壞,給當地的農業生產收益帶來了難以挽回的損失,而且嚴重破壞了生態環境,破壞了原有的自然景觀。
1.2 礦井突水
礦井突水是由煤炭的地下開采工作所引發的一種突發性、破壞性的礦山地質災害。礦井突水現象發生時,水流來勢洶猛,一時間涌水量大,難以控制。礦井突水已成為影響煤礦安全生產的重大關鍵問題之一,礦井突水現象的頻繁發生為我國的經濟造成了難以避免的損失,也嚴重威脅到礦區居民的生命和財產安全。
1.3 瓦斯災害
除了開采沉陷與礦井突水,瓦斯災害是由煤礦的不當開采而造成的另一種主要的地質災害。瓦斯事故的防治一直是我國煤炭開采過程中安全防治的重點之一。由于自然因素的影響, 我國開采煤層中,瓦斯含量一般都偏高, 尤其是我國現開采的礦井中, 40 %以上的瓦斯含量都高于正常量,屬于高瓦斯含量礦井。近年來, 我國煤礦開采引起的瓦斯災害事故頻發,造成的損失是難以估量的。僅2000 年, 全國范圍內煤礦施工場地發生包含10人以上的重大瓦斯爆炸事故就有59 起, 其中貴州水城礦務局木沖溝煤礦2000 年9 月27 日的瓦斯爆炸造成一次死亡人數達162 人。此外, 2002 年6 月20 日, 黑龍江雞西成子河煤礦瓦斯爆炸造成115 人死亡。因此, 瓦斯防治亟需被重視并加以防治。
2 地質災害的防治措施
2.1 開采沉陷防治措施
首先,應著重加強對開采沉陷的預計工作。煤炭的地下開采導致采礦活動決定了開采沉陷現象的分布規律,針對這一規律,在不同的采礦地區,由于覆蓋巖石的力學性質、煤層傾斜角度、煤礦開采的厚度和深度等等都有差異,在采礦地區,應嚴格設立情況觀測站,根據規律的總結對煤炭開采后的沉陷現象舉行預先的估計,以為災害的預防提供參考數據,以便合理的治理規劃的制定。
其次,應在采礦地區展開科學合理的治理工作。地表下沉帶來的損傷是巨大的,但是地表一旦下沉,形勢難以扭轉,只有通過科學的治理方法,具體問題具體分析,進行綜合的補救工作。比如針對我國東部的采礦區,應依據實際條件,在塌陷較淺的區域內,建立排水系統使水位得以下降,從而土地便得以重新利用;對于塌陷情況更為嚴重,塌陷更深的區域,因地制宜,將其挖得更深來制作成魚塘,挖出來的土方則用來填充其它下陷較淺的區域,使土地得以重新的使用。;而對于大面積的塌陷區域,這些區域成年沂水,可直接利用,作為鴨、鵝的養殖始水域;若有些塌陷地區有充足的土方進行填充,則進行填充后,可直接進行耕作。
2.2 礦井突水的防治措施
礦井突水作為地下開采共作經常引發的地質災害之一,也理應對其防治工作予以高度的重視。礦井突水情況嚴重時,不僅會造成煤礦資源的浪費,還會對工作人員造成生命威脅。為了預防礦井突水現象,在仿制手法實施的過程中,首先應對工地進行勘測,結合實際情形,提前對煤礦開采地區的地形、地貌做出精確的檢測和預估,并結合相關的勘查工作,總結出土地內巖石斷裂及其分布的規律。在地形以及地貌的勘測過程中,工作人員一刻也不能馬虎,需進行嚴密精細的檢查和記錄,將各個工作面的巖石斷裂、斷裂情況分布進行仔細的標注后,在煤礦的開采圖紙上悉數標出,對整體情況作出宏觀的把握。這樣的標注以便開采過程中突況的預防和及時救治。
2.3 瓦斯災害的防治措施
瓦斯災害的頻發程度我們有目共睹,瓦斯災害的頻繁發生對社會造成了難以估量的負面影響。作為危害最大且最易發生的開采災害,對于瓦斯災害的防治,應首先加強安全預防工作。安全預防主要是針對瓦斯集聚現象,對突出的瓦斯進行消除工作。預防瓦斯突出的途徑有很多,例如減少向采掘空間內涌進的瓦斯量、將開發空間內的瓦斯進行濃度稀釋、將每層中的沉積瓦斯進行釋放等等。其中,做好礦井內的通風換氣工作從而達到瓦斯濃度的稀釋,是消除突出瓦斯工作的主要技術。除此之外,火源極易引發瓦斯的突然爆炸,對于地下礦境內的火源,應進行嚴格的控制,簡歷防爆工作以及個人防護工作,對工作人員作出充足的安全培訓,同時加強對瓦斯量的檢測和報告。
另外,針對瓦斯易引發災難事故的現象,開發煤氣層也是有效預防地質災害的途徑之一。煤氣層較于煤礦開發,安全高效,不易引發安全事故。由美國以及澳大利亞的實踐表明,煤氣層的開發不僅僅有利于新能源的開發和投入使用,更重要的是能減少瓦斯事故的發生。因此,除了進行相應的防護工作,我國的煤礦工程應著眼于其它能源的開發,扭轉觀念,將部分人力物力相關資源投入到煤氣層的開發工作之中,為新能源的開發創造更大可能。
3 結束語
現階段,隨著我國煤礦開發量的不斷增加,加強對煤礦開采所引發的地質災害的預防工作意義重大。因此,在煤炭開采的過程中,應做好相應的管理工作,嚴格制定煤礦開采規范,積極控制風險,以做好各種防護措施,盡量使地表沉陷、礦井突水、瓦斯爆炸等等事故的發生率降到最低,使煤礦行業的安全生產得到保障,避免人力物力的損失,從而保證煤礦開采行業的社會效益以及經濟效益。
參考文獻:
[1]劉鵬亮.寬條帶充填全柱開采地表移動變形特征研究[J].中國煤炭,2014(02).
[2]張金鎖,劉春光,張偉,袁顯平.煤炭資源安全綠色高效開發綜合評價研究[J].中國煤炭,2014(01).
[3]趙曉光,宋世杰,管園園.基于灰色關聯度的開采沉陷關鍵影響因子分析[J].中國煤炭,2010(09).
關鍵詞:工程建設 地質災害 地質災害預防
中圖分類號:TP315 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(c)-0043-02
隨著土地資源日趨緊張,大城市開發利用地下空間已成為必然趨勢,地下車庫、地下商城、地下通道、地下鐵路、各種地下設施將會越來越多,地基處理問題也會非常突出,處理不當容易產生地質環境問題,引發突發性的地質災害。2004年3月1日起施行的《地質災害防治條例》明確指出,地質災害是指自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害。地質災害防治工作,應當堅持預防為主、避讓與治理相結合和全面規劃、突出重點的原則。因工程建設等人為活動引發的地質災害的治理費用,按照誰引發、誰治理的原則由責任單位承擔。
1 特殊地質構造列舉
我國地域遼闊,從東到西距離約5200 km,從南到北約5500 km;最高的高原是青藏高原,平均海拔4000多米;最低的盆地是新疆東部天山腳下的吐魯番盆地,面積約5萬平方公里,其中低于海平面的陸地和水面就有4050平方公里,位于“盆底”的艾丁湖,湖面低于海平面154 m。在全國約960萬平方公里的陸地面積中,山地占33%,高原26%,盆地19%,平原12%,丘陵10%。地理位置的差異不但造成氣候變化懸殊,而且地質構造千差萬別,因此,在地下工程建設遇到地質問題時,要具體問題具體分析,制定出切實可行的解決方案,稍有不慎可能導致嚴重后果。
例如,上海市地處長江三角洲東緣,系江、河、湖、海動力作用條件下形成的堆積平原,上海地下空間的開發利用,主要集中在地表以下50 m的范圍內,該區段內地層主要是軟弱的黏性土和飽和的砂性土,這種特殊的地質條件在工程建設中易引發地面沉降、砂土液化、邊坡失穩、地下水引起的基坑突涌及軟土地基變形等地質災害。
再如,位于四川盆地西部的成都平原,是中國西南地區最大平原和河網稠密地區之一。成都平原發育在東北—西南向的向斜構造基礎上,由發源于川西北高原的岷江、沱江(綿遠河、石亭江、湔江)及其支流等八條主要河流所堆積形成的洪積、沖積扇聯合而成。平原上地勢低洼的古河道地區,地下水位高,土壤冷濕,土層中多存在淤泥、淤泥質土和沖填土等飽和黏性土等軟弱下臥層,常見的地質災害大體上分為滑坡、崩塌、地面塌陷、地面沉降等。
再如,西安市位于黃河流域中游,關中平原中部,其地貌南起秦嶺北至渭河主要劃分為五個分區:秦嶺山地、山前洪積平原區、黃土塬區、洪積湖積臺地區和渭河階地區。主城區主要位于洪積湖積臺地區,其地質主要存在三方面的問題:地裂縫、飽和軟黃土和黃土濕陷。地裂縫是過量開采承壓水,產生不均勻地面沉降條件,在地表形成的破裂。飽和軟黃土也是西安城區內的一個主要工程地質問題,主要發生在西安市東郊附近,由于興慶湖滲漏潛水位上升使第四系上更新統風積黃土侵入水中形成的,其工程性質很差。綜上,西安市的地質災害類型主要為地面塌陷、地裂縫等,地面塌陷的成因為地下水位下降、黃土濕陷等。
2 地質災害的形成原因
地質災害都是在一定的動力誘發下發生的,誘發動力有自然的,也有人為的,有時是二者協同作用的結果。因此,地質災害在成因上具備自然演化和人為誘發的雙重性,它既是自然災害的組成部分,同時也屬于人為災害的范疇。由氣溫、降雨、融雪、雷電、風暴、火山、地震等因素誘發的稱為自然地質災害;由工程開挖、堆載、爆破、棄土、毀山造田、毀壞植被、過量開采地下水等引發的稱為人為地質災害。自然地質災害是因地質作用而形成,發生的時間、地點、規模,不受或基本不受人類活動的控制;人為地質災害是因工程建設和其他人類活動引發的,其發生、發展是可以預防和控制的。據統計人為因素引發的地質災害占到全部地質災害的50%以上,因此,要認真研究,并加以控制。
3 基礎工程引發的地基災害的預防
基礎工程引發的地基災害屬于認為地基災害,常見表現形式為邊坡失穩、地面沉降、砂土液化等。因此,要從地基處理、基坑開挖入手做好每一步工作。
3.1 常見的軟土地基處理方法及適用條件
(1)換填墊層法。用足夠厚度的墊層置換可能發生剪切破壞的軟土層,以使墊層下部的軟弱下臥層滿足承載力要求。墊層材料通常為:砂石、粉質粘土、灰土、無害工業廢渣等,小型建筑和構筑物也可采用粉煤灰和礦渣作為墊層材料。適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。
(2)預壓法。在建筑物建造前在場地先行加載預壓,使土體中的空隙水排出,逐漸固結,地基發生沉降,同時強度逐步提高的方法。包括砂井堆載預壓法、天然地基堆載預壓法和真空預壓法等,適用于處理淤泥、淤泥質土和沖填土等飽和黏性土地基。
(3)強夯法。在極短時間內對地基體施加一個巨大的沖擊能量,這種突然釋放的巨大能量使土體發生一系列的物理變化,使一定范圍內土體空隙擠密,地基強度提高。適合處理碎石、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。
(4)強夯置換法。利用強夯能將碎石、礦渣等物理力學性能較好的粗料強行夯入地基中,在地基中形成碎石墩,由碎石墩、墩間土和碎石墊層形成復合地基,以提高承載力、減少沉降。適于處理人工填土、砂土、黏性土、黃土和淤泥及淤泥質土等地基。
(5)擠密法。利用成孔時的側向擠壓作用,使樁間土得以擠密,隨后將樁孔用填料分層夯填密實。包括灰土擠密樁法、土擠密樁法、砂石擠密樁法等。灰土(土)擠密樁法適應于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基;砂石樁用于處理松散砂土、粉土、黏性土、素填土及雜填土地基。
(6)水泥粉煤灰碎石樁法(簡稱CFG樁)。由碎石、石屑、粉煤灰摻適量水泥加水拌和,用成樁機具制成的高黏結強度樁。適用于處理黏土、粉土、砂土和正常固結的素填土等地基,對承載力較高但變形不能滿足要求的地基,也可采用水泥粉煤灰碎石樁法以減少地基變形。
(7)高壓噴射注漿法。利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管送入預定土層深度,通過高壓設備使漿液以高壓流從噴嘴中射出,高壓流沖擊破壞土體,使漿液與土體攪拌混合,待漿液凝固后便在土中形成固結體。噴射注漿的主要材料為水泥,水泥漿的水灰比通常取1.0。用于處理淤泥、淤泥質土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基效果良好。
地基處理通常采用建筑場地所在地區常用的且技術成熟的處理方法,新方法用于無工程經驗的地區時,必須通過現場試驗確定其適用性。
3.2 基坑支護方法及開挖主要事項
(1)基坑支護方法及適用條件。
1)排樁。排樁是以某種樁型按隊列式布置組成的基坑支護結構。最常用的樁型是灌注樁、預制樁、板樁等類型,此外還有工字鋼樁或H型鋼樁。排樁支護結構具有結構剛度大,抗彎強度高、變形相對較小,安全度好,設備簡單,施工方便,需要工作場地不大,施工噪聲低、振動小等優點,但一次性投資較大,采用灌注樁,預制樁作支護,不能回收利用。
適用條件:①適于基坑側壁安全等級一、二、三級;②懸臂式結構在軟土場地中不宜大于5 m;③當地下水位高于基坑底面時,宜采用降水、排樁加截水帷幕。
2)地下連續墻。地下連續墻是用機械施工方法成槽澆灌鋼筋混凝土形成的地下墻體,用于支承建筑物荷載、截水防滲或擋土支護。地下連續墻施工振動小、噪聲低,對周圍地基擾動??;墻體剛度大 耐久性好,防滲性能好。但工程造價高,在城市施工廢泥漿處理麻煩,易造成新的污染。
適用條件:①適于基坑側壁安全等級一、二、三級;②適于各種土層,但最適合軟弱地基或沙土地基;③基坑深度大于10 m;④周圍有密集建筑物或重要地下管線,對周圍地面沉降和建筑物沉降要求需嚴格控制時宜采用;⑤可作為主體結構或結構基礎的一部分,對抗滲有較嚴格要求時宜采用;⑥采用逆作法施工,地上和地下同步施工時宜采用。
3)水泥土樁墻。水泥土樁墻是用水泥土樁相互搭接形成的格柵狀、壁狀等形式的重力式結構。水泥土墻有深層攪拌水泥土樁墻、高壓旋噴樁墻等類型。水泥土樁墻造價低、擋水性好、對周圍建筑及地下管線影響小,施工振動小、噪聲低,對土體擾動小、無排污。
適用條件:①基坑側壁安全等級宜為二、三級;②水泥土樁施工范圍內地基土承載力不宜大于150 kPa;③基坑深度不宜大于6 m。
4)土釘墻。土釘墻是由土釘群、被加固的原位土體、鋼筋網混凝土面層等構成的基坑支護體系。土釘是通過鉆孔、插筋、注漿來設置的,一般稱砂漿錨桿,也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘。土釘墻的做法與礦山加固坑道用的噴錨網加固巖體的做法類似,故也稱為噴錨網加固邊坡或噴錨網擋墻。土釘墻墻面坡度不宜大于1∶0.2。
適用條件:①基坑側壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地;②基坑深度不宜大于12 m;③當地下水位高于基坑底面時,應采取降水或截水措施。
5)逆作拱墻。逆作拱墻結構是將基坑開挖成圓形、橢圓形等弧形平面,并沿基坑側壁分層逆作鋼筋混凝土拱墻,利用拱的作用將垂直于墻體的土壓力轉化為拱墻內的切向力,以充分利用墻體混凝土的受壓強度。
適用條件:①基坑側壁安全等級宜為三級;②淤泥和淤泥質土場地不宜采用;③拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8;④基坑深度不宜大于12 m;⑤地下水位高于基坑底面時,應采取降水或截水措施。
6)放坡開挖。通過選擇并確定安全合理的基坑邊坡坡度,使基坑開挖后的土體在無加固及無支撐的條件下,依靠土體自身的強度獲得穩定的邊坡并維持基坑的穩定狀態。放坡開挖放坡開挖是基坑開挖常用的一種形式,適用于硬質、可塑性黏土和良好的砂性土,周圍場地開闊,并且無重要建筑物。
適用條件:①基坑側壁安全等級宜為三級;②施工現場應滿足放坡條件;③當地下水位高與坡腳時,應采取降水措施。
(2)基坑開挖注意事項。
①基坑開挖應根據支護結構設計、降排水要求,確定開挖方案。支撐結構的施工與拆除順序,應與支護結構的設計工況相一致,必須遵循先撐后挖的原則,應盡量縮短基坑無支撐暴露時間。
開挖深度不超過3 m的基坑且當場地條件允許,并經驗算能保證土坡穩定性時,可采用放坡開挖;開挖深度超過3 m的基坑,有條件采用放坡開挖時設置多級平臺分層開挖,每級平臺的寬度不宜小于1.5 m;
②基坑邊界周圍地面應設排水溝,且應避免漏水、滲水進入坑內;放坡開挖時,應對坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。
③基坑土方開挖應嚴格按設計要求進行,不得超挖。土方開挖完成后應立即施工墊層,對基坑進行封閉,防止水浸和暴露,并應及時進行地下結構施工。采用機械挖土,坑底應保留200~300 mm厚基土,用人工平整,并防止坑底土體擾動。
④基坑周邊堆載不得超過設計規定。
⑤軟土基坑必須分層均衡開挖,層高不宜超過1m。
⑥基坑開挖過程中,應采取措施防止挖土機械碰撞支護結構、井點管、工程樁或擾動基底原狀土。除設計允許外,挖土機械和車輛不得直接在支撐上行走操作。
⑦發生異常情況時,應立即停止挖土,查清原因并采取措施后,方能繼續挖土。
⑧對面積較大的一級基坑,土方宜采用分塊、分區對稱開挖和分區安裝支撐的施工方法。
⑨基坑中有局部加深的電梯井、水池等,土方開挖前應對其邊坡做必要的加固處理。
⑩地下結構工程施工過程中應及時進行夯實回填土施工。
4 結語
工程建筑引發的地質災害主要有坑壁崩塌、邊坡失穩、坑道突水突泥、地面塌陷等,具有突發性特點,由于突發性地質災害發生突然,前兆現象一般不明顯,常使人猝不及防,造成嚴重的破壞,因此,預防就顯得特別重要。必須建立風險管理機制,把勘察、設計、施工、監測一體化管理作為防災的主要措施。
參考文獻
【關鍵詞】地質災害;防治技術;防治措施;
中圖分類號:P694
一、地質災害的防治技術
1.1滑坡的防治技術
(1)排水技術的應用,我們需要堅持優先治水的工作理念。在防治的工作中,全面應用取截水溝截斷的保護措施。主要是用水的沖擊力對滑坡體的周圍環境和地表水進行沖刷。對于滑坡體周圍以及滑坡體區域內的大氣降水進入滑坡體的地下水,我們可以利用排水方式排水和治水。
(2)削方減載。削方減載的治理針對于條件適宜的環境下。通過工程實踐表面,符合滑坡削坡減載的條件如下: 推移式滑坡; 滑坡體中后部地表沒有重要的建筑物和障礙物; 棄渣堆積場也存在一定的安全隱患[2]。
(3)坡腳回填反壓技術的應用,在滑坡防治的中期階段,需要綜合考慮巖土體發揮反壓的作用。在滑坡中前部沒有重要的交通道路和基礎設備、建筑物和障礙物、地形寬坦、獲取巖土填料比較快捷的前提條件下。首先可以用坡腳回填反壓的技術進行治理,假如治理的條件都非常充分,可以同時開展回填反壓應與滑坡削坡減載方案,保證回填反壓土體的穩定是提高工程質量的有效前提。
1.2泥石流的防治技術
(1)選擇合適的位置。全面考察地形、水文和工程地質等條件,排土場必須避開斷層、破碎帶、軟弱基底等不良地質,其上游不應有大面積的水流,下游要遠離采礦場、工業場地、居民點、鐵路、道路等設施。
(2)做好排棄計劃。將排土場分區,分別堆放不同構造性質的巖土,用排巖機械及時整理排卸平臺,防止巖土分層現象; 排巖時,將土方堆砌在內側,將石方堆砌在外側,這樣利于水的滲透; 嚴格控制排巖強度和速度,防止因基底土層超載而導致邊坡失穩。
(3)排水擋水措施。①地表水處理措施,沿排棄場上方設置排水溝,使上游的水流入排水溝; 將排棄場平臺設計成反向的坡,使平臺上的雨水流入排水溝; 定期或者長期監測排土場排水設施的情況,如有積水或者平臺下沉等情況應及時處理; ②地下水處理措施,應采取疏干導流或地下帷幕截流措施。同時挖筑匯水溝,并以較堅硬的大塊巖充填,把地下水引向排土場外流入河流。另外,為防止降水的危害,平臺可選用采場玻璃黏土做防滲材料,沿坡面堆放,用推土機推平碾壓后進行地表綠化。
1.3崩塌的防治技術
對于崩塌的防治可采取以下措施:攔截、支擋、排水以及護坡護墻等等。這些都屬于傳統的處理技術。具體措施的選擇可按照崩塌的原因來進行確定。除了這些傳統的技術之外,目前還有一種新型技術,即SNS柔性攔石網,該技術在落石能量較高并且斜坡坡度較陡的條件下防治效果較好,已被廣泛應用于我國各大礦山和水電站等施工過程中,并且都取得了顯著的成效,是一種值得推廣應用的技術[3]。
1.4地表變形的防治技術
(1)傾倒滑移變形區域治理。對于傾倒滑移變形區域,為防止滑坡及巖體大變形,采用錨桿、抗滑樁和疏干排水工程以減緩邊坡滑移變形,控制邊坡地下水位
(2)沉陷滑移變形區域治理。沉陷滑移變形區域分斷裂帶區域和斷裂帶邊緣區域。為防止陷落、倒塌,減緩不均勻變形,對斷裂帶區域的巖體或地基采取斷裂帶充填注漿,地面硬化等處理措施。對斷裂帶邊緣區域的巖體或地基進行堵水帷幕注漿、空化裂隙注漿措施,對地基進行地下混合樁連續墻處理,對建筑物結構進行加固和糾偏處理。總體規劃是對具備條件的建筑物遷移,不新建設施。
(3)沉陷遷移變形區域治理。對沉陷遷移變形區域,為防止不均勻沉降,對地基進行第四系充填注漿。對東鍋爐區域探測結果表明,該區域地下發育有空化裂隙,空化以松散為主、部分為含水裂隙,一般深度 3 ~ 8 m,發育在淺部第四系層位。在地震二分量法探測的基礎上,對空化點位實施充填注漿工程。
二、我國地質災害的防治措施
2.1提高災害的監測與預警
提高對于地質監測和預警是防治災害的重要舉措。為此有關部門可以組織鄉鎮的政府機關成立一個地質災害防災減災委員會,對于災情的頻發地點,聘請有關專家,學者進行論證,對于不適合居住,造成嚴重的威脅和危害的人口聚居區進行搬遷工作。當地的政府部門也可以和氣象部門加強溝通,及時地了解天氣變化,并用最為有效的通訊設施,告誡隱患點周圍的居民做好防范工作。在災情降臨前,準備好必要的應對突發狀況應急措施。災情發生后,積極和救援隊伍配合,保持救援消息的暢通。災情得到有效的處理后,還要廣泛的收集有關于此次災情的數據和資料,建立地質災情的實時反饋系統和數據庫,進一步的提高地質災情的預報和檢測水平。
2.2健全災害的防治軟體系
在法律層面上,我們要對于鄉鎮的災害的防治進行一個統籌的規劃,把災情的防治納入到法律的范圍之內,對于那些無視工作人員的阻撓,仍然繼續從事有關使險情進一步惡化的行為,如亂砍濫伐,進行嚴厲的懲處。在城鎮的規劃上,把對于災情的評估納入到規劃的內容中去。在建設施工前,充分地考慮到當地的地勢走向特點,合理地進行布局; 在周圍城鎮規模的劃分上,進行科學的論證,避免無限制的,超過當地的生態許可的擴張。在土地的劃分上,要給災情的爆發預留出防災專用土地,并配備好基礎的抗災救災物資[1]。
2.3加大防治的科技投入力度
在現代化的地質災害的防治中,我們一定要加大科技的投入力度,充分應用現代化的技術比如衛星遙感,地理信息系統( GIS) 等建立鄉鎮所處的地質環境與地質災害的監測體系,根據科學分析的結果來合理地對居民的居住環境進行改造,在改造的過程中,以調整為主,遷移為輔。必要時,還可以應用該GIS 技術對于災害過程中的各種數據進行分析和儲存,以便日后及時的調整,更好更快的建立救災決策。其次,遙感 RS 技術也不應該得到忽視。通過遙感技術,我們可以分析到那些我們不可能接觸到的山體地質深處的信息。在不接觸的前提下就能夠完成對于信息的提取工作,進而方便地進行計算機建模,模擬山體條件,預測可能發生的災情。另外,GIS 和遙感技術兩者之間還可以結合起來。利用前者的儲存上的優勢,后者探測到的結果可以安全的存放在前者中,方便歸納,分析和總結。
2.4提高現有地貌的遵循度
如今,隨著城鎮建設步伐的加快,在向外擴張的過程中,難免要經過一些山區,這時挖山通常成為了常見的做法。于是便造成了山體生態系統,水資源的破壞,植被大量遭到砍伐,這在某種程度上進一步加劇了地質災情的形勢[4]。故而,我們應該極大的避免這種行為的發生。在進行鄉鎮前期建設的規劃時,我們要強化原有的山區與鄉鎮共有的格局,保護鄉鎮擴張中所涉及的山體,以及伴山而流的水體。避免以犧牲原有的地形地貌為代價而換取經濟發展的行為發生。在尊重原有的地形地貌中,尤以要注意交通線路建設中的布局,交通線路的選取要遵循著有利于環境保護和生態平衡的思想。交通路線的主干道兩側要根據地質災害的發生程度設置寬度不同的綠色防護帶。
三、結語
在長期的地質災害治理過程中,需要根據總結地質災害的防治原則,采取及時有效的地質災害預防措施,使治理方案的實施更加具有時效性和安全性。參與國家防災減難的工作人員應該具有系統的專業知識、積累多年的防治工作經驗,希望地質災害的防治工作可以引起社會的廣泛關注,同時促進我國防災減災事業的發展。
【參考文獻】
[1]薛丁煒,劉海濤,李婧。 地裂縫地質災害成因分析及防治措施[J]。 西部探礦工程,2013,(3)。