毛新福
我們通過對地質災害的防治可以有效減少地質災害發生的可能性。地質災害防治問題是我國地質災害研究中的核心問題之一,通過對地質災害研究,可以對地質災害做到有效地預防。科學防治可以將地質災害的損失情況降到最小。以最小的投入獲得最大的地質災害防治收益。對于地質災害要做到有效防治,我們需要全方位的深入研究地質災害發生的過程,對地質災害產生的因素進行系統分析。研究地質災害的發生原因是解決地質災害問題的根本方法。筆者通過系統研究地質災害防治的基本原則,提出了幾項關于地質防治的基本對策。
在地質災害防治的過程中,必須要使用系統分析的方法。通過邏輯思考的方式對防治對象進行系統的分析,通過對地質災害發生過程模擬,研究地質災害產生因素。地質災害一般是多種環境因素下產生的綜合特征。多種因素誘導地質災害產生,多種因素相互聯系。地質災害發生的因素彼此之間相互影響,相互制約,形成了多層次的組合模式。在地質災害的發生過程中,多種因素綜合影響。通過對發生因素聯系進行分析,將地質災害看成是整體的系統問題,對于系統庖丁解牛,可以有效地防止地質災害發生。地質災害的發生具有一定的可能性,并不能夠保證完全的發生,但是這種可能性就意味著有一定的概率是一定會發生的,在系統中影響不確定的因素要做到及時進行修正,通過對系統分析,研究產生地質災害的因素和不確定的成分的修正方法,將地質災害防治工作看成是一個動態的變化過程,在系統因素變化的過程中對災害綜合分析。
地質災害的防治工作具有綜合性的特點。所謂綜合性就是對于地質災害防治的每一個方面都要統籌規劃,綜合治理。通過預防與治理相結合的方式,通過多種途徑治理地質災害,采取工程措施只是其中一種方式,否則就容易形成本末倒置,將地質災害防治地工作置于被動的地位。
例如在對于泥石流的防治過程中,一般的防治行為就是采用修建攔擋建筑物進行控制,泥石流下游的泥沙不能進行完全的根治。災害防治工作應該是將泥石流的治理工作看成是一個整體,通過對全流域的地質環境進行綜合分析。在分析的過程中對泥石流全面的治理。通過多種手段對泥石流災害進行治理。例如可以通過生物治理的方式,通過種植樹木等涵養水源,減輕泥石流所帶來的水土流失問題。人為的工程措施只是輔助的手段,它起到的作用只是單一性。在整體的治理環境中不能僅僅使用工程措施,需要與整體的地質環境的結合,在全流域的上下游建立起相應的措施。完善整個防治體系。例如可以在上游修建水庫,達到對水流的控制作用,減輕泥石流的形成壓力,在中游的時候可以建立一定的沙壩,以防止固體碎屑活動,在下游積極地疏導,通過建立排導結構,將泥石流所產生的徑流,向其他的方向排放。
在地質災害防治的過程中,要注意整體最優原則。整體最優原則就是在地質災害在防治的過程中,通過多種組合防治手段結合的方法將防治的整體效果達到最優化。在地質災害防治過程中,將全面的地質災害作為分析對象。在地質災害的防治過程要遵循重視整體而忽略局部的思想。防治過程中要分清主次關系,通過多種措施的綜合作用,讓整個治理系統達到最優化。地質災害的防治過程是一個綜合的過程,不僅需要考慮到防治的效果,還應該考慮到經濟投入問題。通過多種防治措施的搭配,可以有效地降低經濟投入。在防治的過程中不僅要達到良好的防治效果,還要能減少經濟成本投入和人力資源成本。
例如在我國四川省灌縣二王廟老滑坡的治理過程中。通過排水中心再加上抗滑支撐的治理措施,再結合當地的森林資源進行綜合治理,取到了很好的治理效果。在襄渝鐵路趙家敬滑坡中采用了以錨固樁為主,隧道加固,局部挖方加強排水的綜合措施,治理效果也相當優異。在上面的案例中,我們在治理的過程中通常是以整體治理的效果為出發點,結合當地的一些地理環境,加以一定的輔助手段,讓整體的治理效果達到最優化。每個地區的地質災害產生原因都有所差異,在解決地質災害的過程中,善于利用周圍的地質資源環境,以周圍地質環境為出發點,建立一定的相應的人工措施,將整體的治理環境達到最優化,是解決地質災害的解決的重要角度。全部采用人工工程的方法會讓整體的防治效果一般,忽視周圍的環境因素,并不具有可持續性。
地質災害在防治的過程中,要注意以地質災害形成的條件作為防治的根本依據。地質災害防治基本原則應該是建立在地質環境的研究基礎上。地質災害防治過程是動態的。地質環境模擬在防治的過程中要注意防治的方法,需要因地制宜。不同的地質問題會產生不同的地質災害,不同的地質災害會有不同的地質結構產生。
例如用對付沙塵暴的治理方法去治理水土流失,就不可能達到治理效果。用治理沙漠化的方法去治理水土流失,也不可能產生良好的治理效果,我國地域范圍十分遼闊,北方和南方的地質差異特別明顯。例如在我國北方的沙漠環境中。土地的長度非常遠,橫跨5000公里,對沙漠化的土地產生了不同的影響。雖然都是沙漠性的土地,但是周圍的環境也略有差異,有的位于較濕潤的環境中,有的位于草原。在多種多樣的沙漠環境中治理的措施需要因為地質環境改變而改變。在我國的北方沙漠的治理中,一般情況下可以將分治的土地環境分為兩大類。第1類是潛在的沙漠化土地,第2類是正在發展中的沙漠化土地,在兩類沙漠化土地的治理過程中應該結合周圍的環境資源,在治理的過程中適時性防治,在不同沙漠的治理環境中投入不同動植物,重新構建沙漠地區的生態環境。
例如我國的地洞塌陷問題,它的成因是非常復雜的,部分的巖洞塌陷是由于大自然中的地質作用產生,也有一部分是由于人類長期的開采活動導致。在開礦的過程中,由于礦洞里面無法排水。在礦洞塌陷的問題中,就需要采用有機的治理方式,排除礦洞里面的水,再將土壤重新埋回到地下礦洞里,通過對礦洞重新填補改變礦洞中空的地質結構,再加固周圍的建筑物。
滑坡整治措施可分為減滑工程和抗滑工程,減滑工程的目的在于改變滑坡地形、地下水等狀態,即改變其自然狀態,而使滑坡運動得以停止和緩和,抗滑工程則在于利用抗滑構筑物來支擋滑坡運動,具體如圖2所示.在斜坡巖土體繼續運動的情況下,采用抗滑工程(擋墻、抗滑樁)是無效的,這時施工還不安全,因此應先做減滑工程(排水、刷方減重等)以減小滑動力,在適當的時候再做抗滑工程。因此,整治措施應恰當規劃,并具有明確的針對性,才能收到成效。
地質災害的預防過程應該要做到及時性。地質災害具有不同的形成階段。對于地質災害不同形成階段,地質災害的防治過程中要做到因時制宜。對地質災害發展的不同階段采取不同的措施。同時,地質災害變化過程還具有回旋的特點,一般地質災害在發展的過程中,是從細小的問題開始積累。通過對地質災害不同階段特點分析,在不同的發生階段解決不同的地質災害問題。
大規模的地質災害如果能夠盡早地進行防治,后期的災害會減少非常多,如果錯過地質災害的防治最佳時期,在后期的地質災害防治過程中就會十分的被動。在地質災害形成的過程中及時對地質災害進行預測,通過建立預報機制,有效將地質災害在前期預防。防止在后期造成不可解決的情況。對于一些崩塌或者滑坡的地質災害的防治過程中,地質災害在前期形成的過程中是非常緩慢的,如果可以早些安排人員轉移,就不會發生人民生命安全受到損失的情況。但是一旦錯過良好的預防階段,崩塌、滑坡等地質災害就會從慢速發展變到迅速發展。導致不可防治,帶來嚴重的災難性結局,所以在地質災害防治的過程中一定要抓住時機,及時預防,防止地質災害問題擴大化。
地質災害在防治的過程中要以人為本。在地質環境變化的過程中,人的行為會改變地質環境,導致地質環境惡劣變化。地質環境在變化的過程中很容易受到人的經濟活動影響,在現代社會發展過程中,很多人為了金錢,為了增加經濟收益,通常會進行大規模的森林砍伐等,這就嚴重改變地質環境。過度掠奪會導致環境急劇惡化,破壞生態環境。在開展地質活動的過程中,要放棄嚴重災區的經濟開發活動,強化人類工程活動對地質的影響,通過人對地質環境的改造,改善地質環境。在地質環境變化的過程中,我們要重視人類活動的范圍,限制人類經濟活動在地質環境中的影響,通過限制人類的活動,防患于未然。
人類在大自然面前是渺小的,并不是所有的地質災害都可以進行有效地防治,例如對于地震,火山、海平面上升等大規模的地質災害事件中,人類的作用微乎其微,對于這種特大能量型的地質災害,我們要采取避讓的措施。在宏觀的政治規劃中,對災害進行有效地避免。例如在我國的西藏地區,十分的不適宜的工程建設。由于多山脈地區十分容易產生山體滑坡等地質災害,某些地區就要避免人民居住。對于地震,目前最有效地解決方法是要采用避讓措施,通過事先的預警達到及時的避讓,減少損失。例如某些地殼區域性沉降的過程中,會產生非常大規模的洪水泛濫問題。在這些問題的防治過程中,也是要采取避讓措施,減少不必要的損失。因此對大規模的地質災害防治過程中,要及時地監測,通過監測、預報制定合理的避讓計劃。其避讓原則的本質是防患于未然,通過對地質災害發生結果的分析,在防治手段無效的情況下,開展事先合理的避讓,減少地質災害損失。
地質災害的形成過程是隨機的,目前人類的技術只能夠做到事先的預報。分析對地質災害發生的可能性,預測地質災害會發生的時間和規模,從而對地質災害的發生的特點進行有效判斷,目前地質災害預測技術已經十分的發達,在地質災害預測的過程中,要強調超前概念。在地質災害發生之前,對地質災害的發生作出預判,而不是地震災害發生之后再進行地質災害預測,那無異于亡羊補牢,即使事后的預測再準確,對地質災害預防沒有任何的效果。地質災害發生的過程雖然有一定的可能性,但是在人民生命安全財產的面前,一定要做到杜絕可能性。避免災害發生造成嚴重的災情。
預測地質災害發生可能性,應該著力是地質災害的原因。對必須要解決的因素的整治,將地質災害在搖籃中滅絕。控制措施將地質災害風險降到最低。讓地質問題不足以發展成災,而是控制在一定的范圍內。將地質災害的強度進行減弱的措施是防治地質災害產生的基本方法之一。在地質災害控制的過程中,要采取具有針對性的措施。結合其他手段綜合治理,在地質災害的控制原則中要一次性治理,不要在之后產生隱患。
目前國內外都有地質災害控制措施的成功案例,例如1970年日本神山和美國的蘭吉利油田中,都有過利用注水控制地震的實驗,這些實驗有效的減輕地質災害的損失,將地質災害的損害達到最小化。在地震中注入一定量的水,填補中空的地質狀態,地震活動逐漸地減弱,將地震的能量逐級釋放。加以輔佐措施,改善大規模地震發生的可能性。將所有的地震能量釋放到同一地質活動斷層的部分地段,然后進行重點突破,通過注水、分批次釋放能量和分地點釋放能量的措施,有效地降低大規模地震發生的概率,減少大規模地震發生的可能,在源頭上解決地震。控制措施是解決地質災害形成后出現的問題的主流方案之一。
某些地質災害的威脅幾乎是無法避免的,因此必須在人類工程經濟活動中進行抗災設防,增強對可能發生的地質災害的承受能力。許多地質災害的危險性是不可避免的。人類在地質災害發生之前,就要進行及時的抗災活動,例如在我國容易產生地震的地方,都對相應的建筑物采取加固措施,將建筑物的結構加固。我國對工程中都采取小震不壞,中震可修,大震不倒的抗震設防原則。在設計施工的時候,需要考慮到地質災害發生的可能性,采用改變建筑物結構,增強建筑抗災害能力。例如我國的葛洲壩電站,它在建立的過程中由于地應力的作用。地基地層發生錯位,于是使用大規模的混凝土澆筑方法。加強地基強度。提升了葛洲壩電站的抗地震等級。
在具體工程建筑設計施工時,常常需要研究地質災害與工程活動之間的相互作用,用改變結構形式、增強結構性質、注重協調變化等手段來進行地質災害的防治。如葛洲壩電站二江電廠基坑由于地應力作用,使開挖基坑中產生順層錯動位移以后,主機段依靠澆筑大面積混凝土硬抗,同時在16.2m和21m平臺前緣陡坎以及21m平臺設置軟縫(為厚10cm的木屑瀝青板)來緩沖地應力對廠房壩體的附加作用,這種“軟硬兼施”的措施收到了較好的效果。
在地質災害發生之后,需要做到及時地搶災救險,目前常用的措施是減少地質災害的二次影響,通過減輕地質災害的強度和規模,將地質災害的損失降低到最小。在救災的過程中,政府部門要根據不同地質災害制定不同的解決方案。政府提出救災的各項措施,通過集合社會力量開展救災方案。我國的四川汶川大地震中,政府通過組織大規模地搶災救災活動,及時地幫助災民度過困難。在解決地震災害的過程中,將安全風險降到最小,同時對接下來的二次地震進行了有效地預防,避免了二次地震造成損失。搶險救災的過程中要注重對災情的判斷。在救災的過程中需要強大的組織能力。政府部門要做好統籌規劃工作。
地質災害在預防的過程中要考慮整體的影響,將研究對象看成整體,系統分析地質災害的形成原因。通過多種治理方式結合的方法,綜合治理。重視整體環境治理,達到整體最優的目標。在地質災害解決的過程中,要因地制宜,針對性解決地質災害發生的問題。在地質災害防治的過程中,要針對地質災害不同時間的發展過程,做到及時解決。通過對人類活動的限制,減少某些地質災害發生的可能。我們要學習地質災害防治的基本原則,面對地質災害不要恐慌。首先面對超大規模的地質災害,首先做到是要及時避讓。對地質災害要事前預報,有效減少損失。在地質災害的解決過程中,要結合現代化的技術,通過多手段的綜合應用,分級解決。地質災害在發生的過程中要搶險救災。避免連鎖反應發生。搶險救災的過程中,以政府為領導核心,通過全社會的積極援助,共同協作解決地質災害問題。