地质灾害勘察和工程治理技术探究

地质灾害勘察和工程治理技术探究

摘要:文章针对地质灾害的分类和危害展开分析,结合地质灾害勘察要点,内容包括明确灾害测绘范围、合理选择测绘方法、做好勘察样品采集、监督样品处理过程、做好数据整合汇总等,通过研究排水工程、支挡工程、护坡工程、加固工程等治理技术策略的应用要点,降低地质灾害的发生概率和发生后所带来的负面影响,提高居民生活环境的安全性。

关键词:地质灾害;工程治理技术;排水工程;护坡工程

随着当前我国社会的不断发展,环境破坏程度越来越严重,破坏影响主要表现在生态环境的威胁方面,体现在深层次的地质灾害方面,由于地质灾害的发生带来的影响较为恶劣,切实做好地质灾害治理工作极为必要。基于地质灾害勘察得到的基础资料,合理分析现阶段工程发展过程中存在的隐患内容,采取合理的工程治理技术对其进行处理,起到灾害预防的作用。

1地质灾害的分类和危害

1.1基本分类。地质灾害可以分为两类。第一,由于自然地质环境发生变化,比如随着地球运动,地表发生变迁产生的火山作用、地壳断裂等。这类地质灾害属于自然地质灾害,不会随着人类行为变化而发生变化。第二,由于人为因素,如对地表进行破坏、不当的经济生活活动等产生的地质灾害,属于人为地质灾害。随着经济的快速发展,人为地质灾害发生频次逐年提高,其造成的破坏性较大。地质灾害主要有滑坡、泥石流、塌陷、地裂缝以及地面沉降等。地质灾害发生具有不确定性和不可预测性,一旦发生,对周边地区造成的经济损失和生命安全十分严重。

1.2灾害危害性。地质灾害的种类繁多,其发生具备较强的不确定性,一旦发生地质灾害,会给当地居民的生活带来较大的负面影响。总结以往的经验,在地质灾害出现后会带来以下危害:(1)区域内的房屋会在灾害影响下出现倒塌,会威胁到居民的生命财产安全;(2)导致区域内的公路或铁路出现塌陷的情况,或者道路上会被土体掩埋,导致交通不畅。(3)对于城镇建筑物造成破坏,如学校、工厂建筑、机关建筑等。(4)毁坏了现有的农田、已修建的水利设施,农作物也会出现浸泡、覆盖等情况,导致农作物减产。(5)破坏区域的电力线路、信号传输基站,干扰居民正常的生活状态。

2地质灾害勘察要点分析

2.1明确灾害测绘范围。在地质灾害勘察工作中,首要任务是明确地质灾害工作的具体应用范围,是确保采集数据完整度的基础条件。导致地质灾害问题出现的原因较多,如降雨天气、地壳活动、自然风化等。地质灾害工作的内容在于对地表点、线、面的基础信息进行采集,做好数据勘察和分析工作,其作用在于对地质灾害发生频率较高的区域进行标记,是后期防治时的重点内容。在圈定的勘测范围时,不能局限于以往地质灾害发生的区域,需要根据地质分布规律扩大勘察区域,将周围的地质环境信息录入其中,利用GPS技术、数字化技术对测绘范围的边界进行确定,方便校验数据采集的完整度情况,提高所采集数据信息的有效性。

2.2合理选择测绘方法。地质灾害的发生与内部因素之间的关联性较高,如滑坡、泥石流、地震等地质灾害的出现,均与岩层内部应力、摩擦力失稳情况相关。为了采集可靠的数据信息,需要对测绘方法进行优化选择,梳理测绘方法在各环节的应用要点,提高测绘结果的实用性。在测绘技术体系不断完善的背景下,可供选择的测绘方法种类也在增加,如地质雷达技术、综合物探技术、瞬变电磁法、化探测绘技术等。以地质雷达技术为例,其主要工作原理是利用不同介质对于电磁波的反馈情况分析地质分布情况。在具体应用中:首先,在作业区域摆放临时的雷达装置,将作业区域的杂物提前清理干净,减少其他因素带来的干扰。其次,启动雷达装置后向地下释放电磁波,地层内的不同介质在遇到电磁波后,会反馈出不同的波长,利用信号接收装置对其进行采集。最后,对于采集的数据信息进行综合性分析,去除掉其中的干扰因素,搭配数字化技术和BIM技术绘制区域地质分布图,提高测绘结果的直观性。

2.3做好勘察样品采集。在地质灾害勘察工作开展的过程中,需要做好勘察样品的采集工作,其作用是用来细化区域地层的基本情况,以便于得到更加完整的测绘数据。在具体的工作过程中,需要注意以下几部分内容:(1)明确样品的采集方法,一般情况下多采用随机取样的方法,在测绘区域选择若干个样品采集点,确保样品采集点的一般性。部分区域需要增加样品点密度,确保采集样品数据的完整性。(2)采集过程的合理控制,将样品采集区域划分为若干个统计模块,做好采样点的编号工作,对于采集的岩土样本,需要对采集时间、用途、编号、采集人员等内容进行标注,以便于后续工作的有序进行。(3)对已经采集的样品需要及时将其输送到实验室进行下一阶段的试验,运输时对于样品做好冷藏保存,确保最终检测结果的准确性和完整性。

2.4监督样品处理过程。在样品到达实验室后,需要对其进行及时处理,以获取准确的测绘数值。在监督样品处理的过程中,需要注意以下几部分内容:第一,做好样品预处理工作,采集的样品总量较大,平均每个采集点的样品重量均在0.5kg以上。在实验室对其进行分析时,需要将其分为试验组与对照组,每份试验样品之间的重量误差不超过0.1g。结合所需要试验内容对样品进行干燥、溶解、萃取等操作,便于后续工作的进行。第二,目前使用的试验仪器精准度均有提高,因此,在仪器使用前,需要先做好仪器的调试工作,确保仪器处于最佳的工作状态,提高评估情况的实用价值。第三,做好试验人员的筛选工作,一些高精度仪器的使用需要匹配专业性的工作人员,减少人为失误的情况,提高分析结果的准确性。

2.5做好数据整合汇总。完成地质数据分析后,进入数据整合汇总阶段,该环节的主要工作是对相关数据进行分类整合,结合实际需求绘制走势图或柱状图,提升数据分析结果的直观性。在BIM技术的帮助下,可以结合前期测绘数据绘制区域的地形图,再搭配样品分析结果评估区域地质灾害的高风险区域,根据数据资料制定相应的治理措施和应急处理措施,降低灾害带来的负面影响。

3工程治理技术策略分析

3.1排水工程。在工程治理技术应用过程中,排水工程属于经常使用到的治理方法,该方法可以预防滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害,提升区域生活环境的稳定性。这些地质灾害出现的机理在于,表面土层含水量过大,增加了土层自重,同时水分还会降低土层间摩擦力,在大于临界值后便会出现地质灾害。在排水工程的应用过程中,可以选择的施工技术包括设置排水沟、排水井、排水盲沟等方法,在具体应用中需要对区域基础情况进行分析,结合地质灾害勘察资料,选择合适的位置进行排水工程的修建,结合当地气候条件确定排水工程的规模,使其可以充分发挥排水性能,提高土体结构的稳固性。

3.2支挡工程。根据以往的地质灾害防治经验可以了解到,地质灾害频发的区域主要集中在临近山体、地质活动频繁的区域。进行支挡工程的建设,其主要目的是缓冲地质灾害冲击力,降低灾害发生后带来的负面影响。目前,在支挡工程中应用较多的方法包括抗滑桩施工技术、挡土墙施工技术、拦石网施工技术等。以抗滑桩施工技术为例,在技术应用中,会根据地质灾害勘察资料,合理选择区域内需要加固的位置,设置若干数量的钻孔点,利用钻机设备进行钻孔,深度需要到达稳定岩层处。随后利用压力注浆工艺将拌和好的混凝土注入钻孔中,控制注浆速度,使其可以充分填充钻孔。混凝土终凝后可以将上下层岩土层紧密连接,形成一个整体结构,提升岩土层结构的抗滑性和稳固性[1]。

3.3护坡工程。进行护坡工程的建设,其主要目的是缓解危岩、水土流失等问题,降低灾害发生后带来的负面影响。在支护坡工程中应用较多的方法包括砌石护坡技术、抛石护坡技术、石笼护坡技术、绿植护坡技术等。以绿植护坡技术为例,在技术应用中,会根据地质灾害勘察资料,将作业区域分为不同的植被种植区域,选择合适的植被品种。如一些固土能力强的草本植物、灌木植物等,在植物生长初期需要铺设一层防护网,起到临时加固山体的作用。对一些没有长出植被的区域需要进行二次种植,做好相应的养护工作,提高岩土层结构的抗滑性和稳固性。该方法的应用具备了较强的综合效益,但是前期需要养护成本较高。

3.4加固工程。除了利用上述工程治理技术对其进行处理外,还可以借助加固工程提高基层稳定性,降低地质灾害的发生概率。目前,在加固工程中应用较多的方法包括注浆加固技术、预应力锚杆加固技术、格构加固技术等。以预应力锚杆加固技术为例,在技术应用中,会根据地质灾害勘察资料,确定该区域内比较薄弱,需要加固的位置,提前放线好加固点,利用钻机设备进行钻孔,深度需要到达稳定岩层处。随后将锚杆结构放入钻孔中,利用混凝土对钻孔进行封堵,控制注浆速度,使其可以充分填充钻孔。预应力锚杆具备较强的抗拉伸力,可以连接上下土层结构,提升结构本身的整体性和稳固性。

4结语

综上所述,地质灾害的发生具备较强的不确定性和灾害不可估性,该情况的发生将给社会带来较大的负面影响。通过采取合理的地质勘察方法,对于区域地质信息进行细致分析,评估潜在威胁的发生概率和影响性,采取可靠的工程治理技术对其进行处理,可以降低地质灾害的发生概率,提升区域居民生活的安全性。

参考文献

[1]李彦杰,王明.水工环地质技术在地质灾害治理工程中的应用[J].中国金属通报,2018(8):153-154.

作者:杨玉冰 单位:安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司