

摘要:我國是一個多山地丘陵且地質環境比較復雜的國家,因而建筑企業在進行巖土工程施工的過程中必須面對復雜的地質條件和頻發的地質災害。在這一背景下,越來越多的建筑企業開始針對巖土工程施工中的地質災害防治技術與防治措施進行研究,并取得了較多的研究成果。在本文中,將針對當前比較常用的巖土工程地質災害防治措施與防治技術進行研究,并在這一基礎上提出幾點加強巖土工程防治水平的建議。通過本研究,希望能夠促進我國建筑企業進一步提升自身的巖土工程地質災害防治水平。
關鍵詞:巖土工程;地質災害;防治技術
一、前言
在巖土工程施工中,地質災害的發生具有一定的不可控性。在施工過程中和施工滯后發生嚴重的地質災害,不僅會造成重大的人員傷亡與財產損失,而且會造成惡劣的社會影響。因此,越來越多的建筑企業在巖土工程施工中將地質災害防治作為重點工作之一。而想要在施工過程中和施工完成后有效的預防和控制地質災害,就必須采用科學的預防措施與技術。在本文中,將重點探究巖土工程地質災害防治技術及防治措施,希望能夠幫助建筑企業提升自身的巖土工程地質災害防治水平,保障其施工質量與安全性。
二、我國常見的巖土工程地質災害類型
(一)滑坡
所謂滑坡,就是位于山體斜坡表面的泥土、砂石等順著坡面滑下的一種現象。這一現象如果對建筑工程或人民生命財產構成威脅,就成為一種嚴重的地質災害[1]。在發生原因方面,地質條件和地下水的變化是導致滑坡的重要客觀原因。同時,發生地水土保持工作效果不佳、工程施工中施工方式不合理是導致滑坡產生的重要人為因素。在建筑工程施工過程中發生滑坡,不僅會導致不同程度的人員傷亡與財產損失,而且會導致建筑工程的地基結構發生變化,進而導致建筑質量大幅度下降。例如,在圖1中,山體滑坡就導致已經建成的公路被掩埋,同時,導致公路路基被破壞。因此,在進行山區巖土工程施工的過程中,大多數施工企業都將滑坡作為地質災害防范的重點。
(二)泥石流
所謂泥石流,就是在大量降水沖涮溝谷或山坡之后產生的,溝谷山坡中泥沙與石塊快速流動的現象。在山區,泥石流也是地質災害的重要表現形式之一。泥石流的發生有兩個非常重要的關鍵條件:首先,在泥石流發生之前,事發地點的土質比較疏松,容易在受到外力作用的情況下發生移動。因此,水土流失比較嚴重的山地,發生泥石流災害的概率更高。其次,在事發地點發生短時間內的大量降水,對事發地點的土壤和砂石產生嚴重的沖刷作用。因此,我國泥石流災害的發生規律為:南方地區的泥石流發生率高于北方地區;夏季的泥石流發生率高于冬季。正是在這兩種關鍵因素的作用下,我國相當一部分山地和丘陵地帶成為泥石流的高發區[2]。同時,在我國,溝谷泥石流是泥石流災害的最主要類型之一(如圖2)。
(三)地面變形
在巖土工程面臨的各種地質災害中,地面變形是一種受到地形條件限制相對較小的地質災害。通過對這一類型的地質災害進行研究發現,其主要的表現形式包括了地面沉降、地面塌陷以及地面裂縫等。在發生原因方面,一些地區之所以會發生地面沉降,最主要的原因就是當地的地質條件復雜,加之外力作用的影響導致地面變形。同時,在我國一些煤炭、石油、鐵礦等礦產的采礦區,不科學的采礦作業方式也是導致地面變形的重要原因。例如在圖3中,地面變形就導致公路路面發生大面積塌陷,導致城市道路交通受到嚴重的不利影響。
(四)人為因素導致的地質災害
在各種類型的地質災害中,人為因素導致的地質災害也是重要類型之一。在我國,由于長期以來對地質環境保護的重視程度有限,導致人為因素引發的地質災害一直無法得到有效的預防和控制。針對各種自然因素引起的地質災害,建筑施工企業可以根據地質災害的發生規律進行提前預防,或制定科學的應對措施。二針對人為因素引起的地質災害,建筑施工企業無法進行挺有效的前期預防和控制。因此,這種地質災害的發生,往往會給建筑施工企業以及周邊的人民群眾造成嚴重的人員傷亡和財產損失[3]。針對人為因素引起的地質災害,我國政府部門和相關企事業單位必須提升對地質環境保護的重視,并在這一基礎上加大地質環境保護的力度。
三、巖土工程施工中加強地質災害防治的作用
(一)保障工程施工的順利進行
我國是一個地質條件比較復雜的國家,因而在進行巖土工程施工的過程中,出現地質災害的概率較大。在地質災害發生之后,一方面,建筑的主體結構和低級會遭受不同程度的破壞,導致建筑企業需要對建筑進行返工或修繕。另一方面,嚴重的地質災害也會導致部分機械設備受到損壞,需要企業花費資金和時間成本進行維修。而在進行了科學的地質災害防治之后,建筑企業能夠有效的規避上述問題,從而保障施工工作的順利進行[4]。
(二)確保建筑質量的穩定
1在發生地質災害之后,建筑的主體結構和低級都會遭受不同程度的破壞。而對于建筑本身來說,這些破壞無論程度輕重,都會對建筑的整體質量產生嚴重的不利影響。因此,在巖土工程施工中針對地質災害進行有效的防治,能夠通過避免地質災害造成的破壞保障建筑整體結構和質量的穩定,在這一基礎上,建筑的整體質量和使用安全性都能夠得到進一步提升[5]。同時,建筑質量的提升也有利于建筑施工企業更加有效的維護自己的品牌聲譽和口碑,進而在盈利水平方面得到更大程度的進步與發展。
(三)保障施工人員和建筑使用者的生命安全
在對建筑進行巖土工程施工的過程中和完工之后,地質災害的發生都會導致建筑結構被破壞,進而使崩解的建筑材料砸中在場的施工人員或建筑使用者。而在針對地質災害進行科學的防治之后,一方面能夠通過有效的防治措施降低地質災害發生的概率,另一方面,建筑企業也能夠通過對建筑結構進行加固避免或減輕地質災害對建筑結構的損壞,進而有效地避免和減少地質災害導致的人員傷亡。從這一角度上看,在巖土工程施工中進行地質災害防治,出了具有較大的經濟價值外,也具有重要的社會價值。
四、常見的巖土工程地質災害防治技術及防治措施簡介
(一)防治技術
1. 工程勘測技術
在進行巖土工程施工的過程中,想要保障地質災害的防治效果,就必須在施工之前對施工現場進行細致的勘測工作。在當前,隨著科學技術的不斷發展,我國建筑企業的巖土工程勘測工作水平也得到了更大幅度地提升。在這一基礎上,建筑企業就能夠實現對施工現場地質條件的有效預防和控制[6]。在當前,我國建筑企業在巖土工程勘測中應用的主要技術就是地理信息系統(GIS)。該技術的應用,不僅能夠提升巖土工程勘測技術的信息化與數字化水平,而且能夠在勘測過程中對施工現場的地質條件和地層構造產生更加細致的了解,并根據勘測結果制定并執行更加科學的地質災害防治措施。從這一角度來看,巖土工程勘測技術是地質災害防治的基礎性保障。
2. 工程設計技術
在進行巖土工程設計的過程中,也需要使用先進的設計技術對地質災害進行預防和控制。在具體技術方面,包括GIS技術,三維立體建模技術等。在應用上述技術進行巖土工程設計的過程中,設計人員能夠準確的判斷施工現場的地質環境會在地質災害發生后產生何種類型的變化,并在這一基礎上通過三維立體建模技術研究建筑工程整體結構的加固方案或地質災害的防治方案。為保障地質災害防治措施的科學性和有效性,當前我國很多建筑企業都對巖土工程的設計本技術進行了深入研究,并取得了較多的研究成果。在具體技術層面,建筑施工企業應用的巖土工程設計技術主要包括加固技術和排水技術等幾個方面。
(二)防治措施
1. 工程防治措施
在進行地質災害防治的過程中,需要對巖土工程地質災害進行重點的預防和控制。在具體的工程防治措施方面,首先需要對施工現場可能發生的地質災害及其原因進行深入分析,并在這一基礎上探究地質災害的具體防治措施。其次,針對施工現場地質災害的類型和產生原因,采用結構加固、建立和完善排水系統等措施進行防治,并根據對施工現場地質條件的分析結果對防治措施和具體的執行反感進行逐步完善。在這一基礎上,在巖土工程施工過程中嚴格根據防治方案進行建筑施工,從而保障建筑的整體質量和抵御地質災害的能力。通過工程防治措施,不僅能夠提升建筑抵御地質災害的能力,而且能夠提升建筑質量。因此,當下我國大多數建筑企業在進行巖土工程施工的過程中都傾向于通過工程防治措施預防和控制地質災害。
2. 生物防治措施
在巖土工程施工中,針對地質災害的生物防治措施主要是對施工現場進行綠化。這一措施的主要作用體現在以下幾個方面:首先,對施工現場進行綠化能夠幫助施工現場實現保持水土的目標,進而有效的預防和控制地質災害。其次,對巖土工程施工現場進行全面的綠化,也能夠在地質災害發生之后使綠化植被發揮出對滑坡、泥石流等災害的阻擋作用,減少工程主體在災害中受到的破壞,從而達到控制地質災害的目的。第三,在對施工現場進行綠化之后,施工現場的整體環境也能夠得到進一步優化,這是地質災害生物防治措施的最主要附加作用之一。在當前,我國越來越多的建筑施工企業認識到地質災害生物防治措施的重要作用,并開始在巖土工程設計與施工中應用該措施。
3. 地質災害避讓措施
地質災害本身具有不可控性。在某些地質條件復雜的地區,單純依靠工程和生物防治措施無法完全避免地質災害的發生。因此,在巖土工程設計和施工過程中,需要避開地質災害高發地段,以保障施工過程中的安全性以及工程質量的穩定性。在具體措施方面,首先,在工程設計和施工的過程中,如非必要,應盡量繞開坡度較大的斜坡。如果施工現場的年降水量較大或降水過于集中,則需要在工程允許的情況下繞開所有存在坡度的地段。其次,在施工過程中,如果遇到強降水等容易引起地質災害的天氣條件,施工單位就需要暫停施工,并在對施工現場做好保護之后及時疏散施工人員與周邊群眾,從而在最大程度上保護施工人員與群眾的生命安全。
五、加強巖土工程施工中地質災害防治水平的建議
(一)對防治措施進行進一步完善
在當下,我國的建筑施工企業在巖土工地質災害防治工作中雖然取得了比較大的進步,但在具體的防治措施方面還存在比較大的完善和進步空間。因此,需要針對現有的地質災害防治措施進行更加系統的完善和創新。在具體措施方面,首先,除了傳統的加固和排水措施外,還需要施工企業在施工現場的坡地底部建立攔阻墻,使其發揮對滑坡和泥石流的阻擋作用。其次,針對地震災害高發地段的施工設計,需要在條件允許的前提下盡量選擇質量更輕、結構強度更高的建筑材料,從而對地震災害給建筑結構帶來的破壞進行有效的控制。在這一基礎上,工程主體結構在地質災害發生后就能夠得到更加有效的保護[7]。
(二)對施工現場環境進行更加細致的勘察和分析
為保障地質災害防治措施的有效性,需要巖土工程施工企業在設計和施工過程中對施工現場的地質環境進行更加細致的勘察與分析。具體來說,除了需要在勘察和分析過程中應用GIS等先進技術外,還需要對施工現場的地下土層環境進行仔細的勘察和分析。在采用這一措施的過程中,不僅可以應用先進的衛星探測技術、聲波探測技術等新技術,而且在必要的情況下需要對施工現場進行直接鉆探,從而更加直觀的了解施工現場的地質條件和地下巖層分布情況。在針對施工現場的具體情況產生深入了解之后,地質災害防治措施的可行性與效果就能夠得到更加有力的保障[8]。
(三)在巖土工程施工設計中進行科學的環保設計
在進行巖土工程施工設計的過程中,為有效預防和控制地質災害,需要進行科學的環境保護設計和規劃,并在這一基礎上保護好施工現場的地質環境。在具體措施方面,首先就需要施工企業在巖土工程設計過程中針對施工現場環境進行全面分析,并在這一基礎上制定科學的環境保護方案[9]。其次,在巖土工程施工過程中,需要施工企業選擇科學的方式與技術對施工產生的植被破壞與噪聲污染等進行有效的限制。而在這一過程中,施工企業需要對施工現場的環境進行全面監測,并在這一基礎上對環境保護方案進行調整。只有對施工現場環境進行了有效的保護,才能提升地質災害預防和控制措施的效果。
(四)研發更多的新型災害防治技術
在巖土工程設計中進行地質災害防治,除了需要合理利用現有的災害防治技術外,還需要研究和應用更多的新型災害防治技術,以加強地質災害預防和控制的效果。在具體措施方面,首先,在研發災害防治技術的過程中,企業或科研機構應該將地基加固技術作為研發的重點。通過探索和研發新型的地基加固技術,能夠在現有的基礎上更加有效的保護建筑的地基與主體結構,從而降低地質災害的危害。其次,在研發地質災害防治技術時,需要進一步強化現代信息技術的應用水平。例如,使用計算機對施工現場的地質環境進行分析,并在這一基礎上利用網絡技術對巖土工程施工設計方案進行優化。在技術水平不斷提升的前提下,巖土工程施工過程中的地質災害防治水平就能夠得到更進一步的提升[10]。
六、結語
綜上所述,在巖土工程施工過程中,各種地質災害都會對施工安全性和建筑質量產生不利影響。因此,在設計和施工過程中,企業需要加強對地質災害的預防與控制。在本文中,總結了巖土工程施工過程中進行地質災害防治的重要意義,并在這一基礎上重點研究了巖土工程地質災害防治技術及防治措施。通過本研究,希望能夠幫助建筑施工企業在巖土工程施工中更加有效的預防和控制地質災害。
參考文獻:
[1]夏智心.油田巖土工程地質災害防治及措施研究[J].化工管理, 2019,14(27):173+177.
[2]龔放.巖土工程地質災害防治技術與策略分析[J].科學技術創新, 2019,12(23):1-2.
[3]王安.巖土工程地質災害防治技術及防治措施分析[J].地產, 2019,15(12):168.
[4]薛勁鋒.探討巖土工程地質災害的成因與防治[J].西部資源, 2019,16(04):93-94.
[5]趙懷.巖土工程地質災害防治技術及應用實踐之研究[J].科技創新導報, 2018,15(06):45+47.
[6]黃元鳳.巖土工程地質災害成因及防治技術探析[J].河南科技, 2018,10(05):153-154.
[7]潘觀平.淺談巖土工程在地質災害防治中的應用措施[J].建材與裝飾, 2017,11(51):228-229.
[8]張太鳳.探究巖土工程中地質災害的防治措施[J].建材與裝飾, 2017,19(36):240-241.
[9]李潤春.巖土工程地質災害防治措施[J].建材與裝飾, 2017,11(33):223-224.
[10]伍澤輝.巖土工程中地質災害防治措施[J].建材與裝飾, 2017,11(32):222-223.
通訊作者:周昌慧,1966年9月,男,侗族,貴州貴陽人,現任職于四川得圓巖土工程有限責任公司貴州分公司,高級工程師,本科。研究方向:巖土工程。