探析巖土工程中的地質災害問題及防治

袁維順

（招商局重慶交通科研設計院有限公司，重慶 400000）

0 引言

巖土工程與地質環境有著密切的聯系，受復雜地質環境等因素的影響，工程建設與施工期間經常引發地質災害問題，嚴重威脅到人員的生命安全。為此，要加強對地質災害防治措施的研究，采取針對性預防措施與防治辦法，避免地質災害問題的發生。

1 地質災害問題的影響因素

首先，地形地貌因素對于地質災害的發生有著極為重要的影響。尤其在進行公路、鐵路等交通工程的設計、施工時，由于外界地質環境較為復雜，地形地貌多變，要考慮地形地貌的影響。具體設計過程中，要嚴格按照規范參數進行設計，施工環節中要加強對施工工藝與技術的管控，以免引發地質災害問題。其次，地質災害的發生，還受到諸多自然因素的影響。在開展巖土工程設計與施工時，自然因素是一種潛在的影響因素。在沒有外力作用的影響下，一般不會造成地質災害問題的發生。但是，隨著外界自然因素的變化，如強降雨、地震等，可能引發滑坡、崩塌以及泥石流等問題[1]。因此，巖土工程中要考慮自然因素對于地質災害的影響。另外，人為因素對于地質災害的發生有著重要的影響。由于工程施工建設所引發的地質災害問題比比皆是。工程建設期間，會使原有的自然環境、地形地貌、受力情況發生變化，使得巖土原有的平衡狀態被打破，從而引發地質災害。總之，地質災害的發生，通常是上述3 種因素綜合作用的結果。地質災害成因如圖1 所示。

圖1 地質災害成因

2 常見的地質災害問題

2.1 滑坡與崩塌

滑坡（圖2）是常見的地質災害問題之一。在受到河流沖刷、地下水活動或者是降雨、地震等因素的影響下，坡體表層滑體沿著軟弱結構面向下滑動。同時，在受到工程建設、人工削坡等因素的影響下，也可能引發滑坡問題。滑坡災害的發生受到地質構造的影響，例如，滑坡體內部存在斷層帶、軟弱結構面等構造，容易引發滑坡問題。另外，崩塌災害主要發生在陡坡面上。在受到巖石自身重力、土體壓力等因素的作用下，巖土體會出現直立的裂縫，由于下部存在著良好的臨空條件，因而被壓碎的塊石將會產生局部滑動、崩塌的問題，部分巖石會朝著下方進行翻滾、傾倒，并不斷的堆積在坡腳位置處。崩塌災害嚴重威脅到人們的生命安全，同時對下部的道路、建筑物產生嚴重的威脅，經常出現崩塌物掩埋公路、鐵路的問題。一般來說，人為因素是導致崩塌災害的一個主要原因，比如施工爆破、礦產資源開采等因素[2]。此外，降雨、植物的根劈作用，也會導致崩塌災害的發生。

圖2 滑坡災害

2.2 泥石流

在受到強降雨或者是冰雪融化等因素的影響下，泥石流災害（圖3）時有發生。尤其在暴雨季節來臨時，短期內降雨強度較大，再加之陡峭的地形地貌條件，就容易引發泥石流災害。泥石流的發生，與不穩定的山體地質結構有著密切的關聯，并且常發生在地勢較為險峻、坡體較為陡峭的地區。泥石流和洪水災害有著明顯的不同，泥石流中夾雜著大量的泥沙與石塊，并且沖擊力更強，因而會對周圍的建筑、道路產生沖擊，甚至威脅到周圍居民的生命安全。此外，泥石流災害還與人類過度的森林砍伐、工程不合理施工等因素有著密切的聯系。隨著地表植物覆蓋率的不斷降低，地表變得松軟，在受到強降雨天氣的影響下，就容易引發泥石流問題。

圖3 泥石流地質災害

2.3 地面塌陷

在進行建筑、道路工程的建設時，經常遇到地面塌陷、地基變形等問題，嚴重威脅到工程的安全性、穩定性。對于地面塌陷而言，主要是指天然洞穴、人工洞室或者是巷道上覆的巖土體突然發生失穩，并出現迅速陷落、下沉、開裂等問題。尤其在地下空洞的條件下，工程建設期間極容易發生地面塌陷問題。根據地下洞穴類型的不同，又可將其分為天然洞穴、人工洞室兩種類型，前者主要包括黃土洞穴、巖溶洞穴等，后者主要以人防工程、隧道、涵洞等洞穴為主。需要注意的是，地面塌陷問題通常受到地下水的影響，例如，在一些近岸地帶、巖溶管道附近，經常發生地面塌陷問題。此外，在受到地下礦產資源開采等因素的影響下，也容易引發地面塌陷問題。

2.4 水土流失

在巖土工程中，水土流失是一種常見的災害類型，水土流失對于巖土工程的安全性有著嚴重的威脅。水土流失不僅會引發山體滑坡，同時還可能導致巖土工程沉陷、裂縫等問題。水土流失問題與雨水有著密切的聯系。工程施工期間，要加強對環境的保護，秉持綠色施工理念，避免水土流失等地質災害的發生。

3 地質災害的防治對策

3.1 滑坡災害防治

在我國的西部、南部地區，地形主要以山地為主，做好滑坡災害的防治對于工程項目的建設有著極為重要的意義。針對滑坡災害的具體特點，其防治可以歸納為6 個字：削、擋、排、護、改、繞。其中，“繞”主要指的是工程建設期間，應采取主動避讓的思想。“削”指的是采用削坡的方式，降低滑坡體的自重，并對巖土體進行清理，或者將其堆筑在坡腳位置，進而起到反壓、抗滑的作用。“擋”是指采取支擋工程措施，提高坡體的抗滑力，確保滑坡體不再產生滑動，主要用到的結構有擋土墻、抗滑樁以及相關的錨固措施。“排”主要是排除滑坡體內部的水，進而降低滑坡的下滑力，具體的措施主要包括地表排水、坡內排水兩種類型。“護”是指通過做好坡面防護，防止滑坡災害的發生。在巖土工程中，可以采用噴射混凝土等方式進行防治。“改”是指改變巖土體原有的力學性質，通常采用的方法有物理方法、化學方法，例如，可以采用焙燒法、灌漿法等，進行滑坡體的加固。對于復雜滑坡體的綜合治理，通常采用多種防治措施相互結合的方式。防治工作中，首先要對滑坡體的具體結構、形態以及地質情況做出分析。在此基礎上，選擇合理的防治措施。擋土墻、抗滑樁等支擋結構的應用較為廣泛[3]。此外，還要配合排水、種植草木等措施，使得坡體環境得到改善，增強滑坡體的穩定性。在進行地表水、地下水的排除時，應當配合采用錨索、錨索樁等支擋技術，對滑坡起到加固作用。在巖土工程中，對于滑坡災害的防治有著較強的復雜性，應針對現場地形地貌、地質情況，采取針對性防治措施，提高滑坡災害的防治效果。

3.2 崩塌災害防治

為避免部分山體突然間滑落下來，巖土工程中應采取合理措施進行防治。之所以會發生山體崩塌災害，主要是因為下方位置較為空曠，并且下部巖土體不能很好地承受上部山體產生的壓力。人為因素是導致崩塌地質災害發生的重要因素，尤其是資源的過度開采以及工程項目的不合理建設。為此，首先可以采用清除危巖的方式進行防治。具體來說，可以采用凹腔嵌補、危巖錨固等方式，或者采用防護網進行攔截，避免大塊巖石發生滑落。其次，對于危巖段下方位置，可以采用混凝土材料進行支撐加固。在支撐工作之前，應當清理掉巖體表面存在的雜物。在進行巖腔充填時，應當將基座削成臺階形狀，并且要將表層強風化巖層進行清除，進而提高巖體的自身穩定效果。另外，還要對崩塌災害的成因、變形機制做出研究，結合現場實際情況做好綜合治理工作[4]。在巖土工程中，錨固施工技術對于滑坡、崩塌災害的防治有著良好的效果，尤其在硬質土層中，其應用效果更好。錨固施工技術應用期間，鉆孔機是重要的機械設備，根據鉆孔機類型的不同，可將其大致分為兩種。①輕型液壓鉆孔機。②全液壓履帶式鉆孔機。第一種鉆孔機的應用較為靈活、輕便，常用于一些山谷、峽谷環境中。如果現場的地質條件較為復雜，并且鉆孔深度有著嚴格的要求，那么就可以采用第二種鉆孔設備，其鉆孔孔徑較大，能夠起到良好的錨固效果。具體應用期間，要重點加強對孔徑等參數的控制。

3.3 泥石流災害防治

針對泥石流災害的防治，同樣需要結合現場情況采取綜合治理措施。當前，主要用到的是生態工程、溝、坡等主要措施。首先，要對相關流域的具體情況做出分析，針對上坡區、溝谷區、堆積區的具體情況，采取針對性措施予以防治。例如，在泥石流較為嚴重的地區，可以通過增加防護林的方式，在其上游區域種植涵養林，加強對裸露坡面的治理。對于侵蝕較為嚴重的溝道，要通過種植防護林等方式，不斷增強坡面結構的穩定性，同時還可以避免溝道再次發生破壞。而在容易形成泥石流的區域，可以通過建設小型水庫等方式，做好雨水的收集，并將其用于灌溉等工作。其次，對于溝谷治理工作而言，可通過搭建攔砂壩等方式，提高溝床、岸坡的穩定效果，避免溝坡的下滑。

3.4 地面塌陷防治

針對地面塌陷災害，采用的方法主要包括以下3 種：①強擊法。使用強錘對相關土體開展強烈的擊打，提高夯實效果。通過這一防治方式，能夠顯著提高土體的強度，并避免地表塌陷問題的再次發生。工程實際應用期間，強擊法主要用于軟弱區的夯實。②填堵法。該方法的適用范圍相對狹窄，但是在處理深度較小的坑洞時，能夠起到良好的效果。具體應用期間，首先需要對坑洞中原有的松軟土體進行清理，其次采用堅硬的石塊、碎石進行填補，隨后采用黏土進行覆蓋，并利用夯錘夯實。③灌漿法。該技術的應用較為廣泛，且有著良好的防治效果。通過灌注水泥漿體，能顯著的提升巖土強度。

3.5 巖土工程地質災害的預防措施

巖土工程建設期間，為避免地質災害問題的發生，應做好前期的動態監測，并采取避讓的措施。同時，還要借助生物技術，做好相關病害的防治。首先，針對地質災害發生特點，應做好動態監測。隨著現代化信息技術與監測技術的廣泛應用，尤其在位移監測、降水量監測等方面，對于地質災害的預防發揮了重要的作用。一旦監測發現某項指標超出了安全范圍，就會及時發出預警信息，從而可以在地質災害發生之前采取針對性措施予以防治，降低地質災害的危害[5]。同時，還可以及時的轉移居民，確保群眾的生命安全不受威脅。其次，可以采取相關的避讓措施，降低地質災害造成的危害。例如，可以采取雨天避讓措施、搬遷避讓措施，在大型地質災害發生之前，主要由政府部門出資，進行群眾的整體搬遷。除此之外，要加強對生物防控措施的應用。生物防控措施有著較強的針對性、經濟性。通過提高生態平衡狀況，改善周圍的自然環境，達到災害防治的目的。例如，可以在地質災害高發區域植樹造林、合理放牧，進而保護相關區域的生態環境，或者通過減少自然資源開采等措施，提高生態環境的穩定性，加強對自然環境的保護。最后，針對地質災害發生特點，建立地質災害預報機制，加強對GIS 等技術的應用。

4 結語

巖土工程中地質災害問題的防治是一項復雜性、系統性較強的工作，隨著大量巖土工程的開展以及工程項目的建設，地質災害問題愈發嚴重。為此，當前應加強對滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等地質災害的研究。在工程建設與自然資源開采期間，要加強對自然環境的保護，采取有針對性的措施預防巖土工程地質災害問題的發生。