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论文题目：论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施

摘要: 近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。为此,本文作者就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。

关键词: 岩土工程;地质灾害;防治措施

1、岩土工程与地质灾害的内涵

自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面, 但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。

地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。

在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。

2、我国地质灾害的特征与危害

由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。

据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。

地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。

2.1 滑坡

滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。

滑坡的诱因:

(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。

滑坡发生的`规律:

下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。

2.2 崩塌

陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。

崩塌的诱因:

(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。

2.3 泥石流

泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。

泥石流的诱因:

(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。

2.4 地面变形

地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。

地面塌陷发生的规律:

(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。

2.5 人为地质灾害的危险性分析

人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。

人工诱发地质灾害的特点如下:

一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。

二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。

三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。

3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施

3.1 主要的施工技术标准总结

地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:

(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);

(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);

(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);

(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。

3.2 地质灾害防治工程防治措施

3.2.1 做好防治工程设计

地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。

(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;

(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。

3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施

根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。

3.2.3 地质灾害防治措施

(l)工程防治措施

工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。

(2)生物防治措施

生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。

根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。

(3)避让措施

①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。

②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。

4、结语

岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。

参考文献:

[1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册.中国知识出版社.2007-11

[2]胡茂焱.地质灾害与防治技术.中国地质大学出版社.2005-9

[3]GB50021-2001岩土工程勘察规范[S].国家质检总局(SBTS),2002

[4]地质工程手册.中国知识出版社.2006

岩土工程施工技术的具体应用探究论文

1 岩土工程施工技术特点

1） 具有很强的不确定性。在进行施工场地勘察的时候，很难对岩土的全部情况进行勘探，再加上一些的岩土结构可能不太稳定，会随着外部因素的变化而发生变化，影响施工的进度。

2） 具有很强的地域差异性。我国幅员面积辽阔，各个地区的自然条件差异是非常巨大的，岩石的种类繁多，并且岩土的性质也是千差万别。所在在进行施工技术设计的时候所侧重的点是大不相同的。

3） 具有较强的隐蔽性，不容易被发现。很多的岩土工程项目施工地点是处在地下的，比如地基的处理、桩基的灌注以及地下连续墙的修筑等，工程的施工过程以及完成后的运行都是处在隐蔽的状态下，即使出现问题也很难被发现。

4） 和周围岩土结构关联性很强。岩土工程施工技术的选择在很大程度上会受到具体施工环境的影响，比如岩土的结构、性质等，同时工程建筑的稳定性也和施工场地的岩土结构有着密切关系。

2 应用现状

2.1 在地基处理上的应用

第一、各种成熟的地基处理技术在我国岩土工程施工中都有着广泛的应用，并且其中的很多施工方法都已经达到了世界领先的水平。第二、我国自主研发了一系列的基于本国岩土结构特点的地基处理技术，在很大程度上提升了在地基处理上的水平，提升了整体建筑工程的质量。近几年我国已经自主研发了介于桩基和复合地基之间的一种新型的地基形式———钢筋混凝土疏桩复合地基，这种地基的应用能够增大桩间岩土的承载作用，提升建筑的稳定性。第三、在建筑处理偏差问题上，我国已经采用反力释放法、水冲法以及抽芯抽降法等，很好的处理了倾斜建筑物的偏差问题。

2.2 在基础工程施工中的应用

第一、各种各样的成桩技术在我国各地的岩土工程施工中得到广泛应用，并且还研发出了灌注桩后注浆技术，将灌注桩同注浆技术进行分离，很大程度上提高了桩基的承载力，减少了桩基的沉降量。第二、利用岩土施工技术来注重施工周围环境的效应，并且采用预钻孔、静压等一些列措施，来拓宽了钢筋砼预制桩的使用范围。目前沉管灌注桩施工技术因为其自身造价低廉，施工方便的特点得到了广泛的应用。

2.3 在边坡加固中的应用

第一、我国的岩土锚固技术在上世纪就已经得到了应用，现阶段已经发展的相对成熟，并且还采用二次灌浆技术，在很大程度上面提升了软土中锚杆的承受力。目前我国的岩土锚固技术已经处于世界领先水平。第二、在深基坑支护技术中，土钉支护技术在我国的发展较为迅速，并且利用其他技术和土钉支护技术相结合形成复合方式的钉支护，在很大程度上提升了支护强度，拓宽了钉支护的应用范围。

2.4 在非开挖技术中的应用

这种施工技术不用对施工场地的地表进行开挖，能够保证施工场地的平整性，并且利用这种技术还能够在不进行地表开挖的情况下进行地下管线的检测、更换、维修、施工等操作。这些技术在我国的起步比较晚，目前仍然处在起步阶段。

3 岩土工程具体应用

下文就以汉宜高铁某一路段铁路的具体施工为例，来具体研究和分析岩土工程施工技术中的灌注桩后注浆技术。

3.1 工程概况

第一、土质情况。岩土工程的施工区域多以人工填土层和湖的'积层组成。人工填土层主要包括杂填土、淤泥和耕植土，土质特征是灰褐色、松散、混凝土以及生活垃圾。淤泥以有机质和塘淤泥为主；耕植土主要以粘性土壤为主。第二、含水情况。这一片区域主要的含水层是第四系全新统粉土，在工程路段地下具有很浅层的地下水，水量不是很大，水质也不是很好。除了这一类水层还有一个就是微承压水，这种水属于封存的淡水，可供饮水使用。

3.2 岩土工程施工技术具体设计

根据实际需要，确定的钻孔灌注桩的口径是1.5米的，并且需要将桩体的上顶端穿过淤泥层10m，这样做是为了保证桩的稳固性。由于桩的长度非常的长是48m所以一定要预先确定好一根桩所需承受的压力是多大，设计师的估计值是4500KN左右，由于当地的地质条件不是很好，所以需要选用适合当地的注浆技术再加以对桩的承受能力保护的一道屏障。

第一、确定好注浆压力的大小。通过分析现场的注浆参数得出的结论是注浆的压力不能够超过2.5MPa，所以在具体施工的时候最好控制在1~2MPa范围。在注浆的时候要确定好注浆管的安装顺序，一般是先接上单向阀门再接高压注浆软管道的，注浆完成后阀门的关闭顺序也是非常关键的，一般先关单向阀门。

第二、注浆量。这次的工程经过多次的计算，设计人员得出的施工注浆控制标准是：水泥需要的量是3.5t，注浆的调配浓度水和灰的比例最好是0.5到0.6之间，注浆的速度要适中。在灌注桩后注浆的过程中如果出现返浆现象时，应该立即停止注浆机器，等大约半小时之后再进行注浆。

第三、注浆时间的控制。通过多年的工作经验，我们知道混凝土的初凝期大约是在10天之后才正式开始，所以要想注浆能够保持最好的效果，那么需要在10天之后再进行施工。如果注浆时间过早的话，这时候混凝土还没有完全凝固，会导致混凝土的强度过低，出现破坏桩本身的影响；注浆时间过晚的话，又很难在凝固好的混凝土中间形成一条畅通的混凝土通道的。所以实际工程时一定要把注浆的时间控制好，争取提高建筑的整体水平添砖加瓦。

3.3 岩土工程灌注桩后注浆技术提高工程效果的检测实验

此次试验的目的就是为了验证通过注浆加固之后对灌注桩承受强度的增强效果，试验所选用的实验桩的半径为 1.0m，桩的长度为50m。具体的实验步骤如下：第一、实验前的准备工作。第一步：选取浇注完成的试验桩，进行相应的处理工作，使得桩的顶面保持干净、水平，并且设置4层的钢筋网，每层网片直接的间距为15cm。第二步：确保柱内的主钢筋都处在同一水平高度，按照上面标准再次设置网片。第三步：设置参照柱，保持柱顶面的平整，设置网片同上。第四步：在距离桩顶一个桩长度的距离范围之内设置钢板进行围裹，实验的场地应该平整，并且大型的车辆可以正常通行第五步：提前进行基坑的开挖工作，做好排水工作。第二、现场设备的安装。根据试验中荷载的要求，选择适合的千斤顶规格，保证每次实验千斤顶出力不应该大于顶称的80%，基准桩用来支撑基准架，基准桩与试桩直接的距离要合乎规范要求。采用百分表的方式对沉降测量进行分析计量。

4 结束语

随着我国经济和社会的不断进步，人们生活水平的不断提高，人们对岩土工程施工技术提出了更好的要求，为了适应时代的发展需要，岩土工程施工技术一直在不断进行改革和发展，想要更好的应用施工技术，施工人员一定要首先了解它们各自的特点。