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地质灾害治理方法

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地质灾害治理方法

地质灾害治理方法范文第1篇

关键词:高速公路;地质灾害;隧道涌水突泥

0.引言

随着我国高速公路建设迅速发展,其施工技术也不断提高,但是在我国目前的技术经济条件下施工,不良地质条件是施工中最大的制约因素[1]。因此,加强对隧道涌水突泥的研究,对保障施工安全、加快施工进度、节约施工成本,均有十分重要的意义。

1.涌水突泥灾害的发生简况

(应介绍本隧道原设计地质情况及简单概述施工情况,如哪个端口进洞,采用什么施工方法,初支结构参数等)厦成高速公路东孚隧道,下穿厦深铁路东孚编组站,路线总长40.235km,路基宽度33.5m,施工方式利用“中继法顶进工艺”,从出口进洞,即由大里程向小里程施工,初支支护参数为S3。隧址区岩层主要为石灰岩,占隧道围岩的70%左右,岩溶发育,尤其是地表浅部溶蚀洼地、落水洞、漏斗成片出现,再加上隧址区处于向斜地质构造,容易导致地下水汇集,且汇集的地下水形成岩溶水增大了隧道施工的难度。

2013年10月8日上午9:00**隧道左洞掌子面里程施工至ZK22+707。在中导开挖过程中,ZK22+723线路左侧上台阶拱脚处发生涌水,引起线路左侧ZK22+723-ZK22+728段拱脚至拱顶范围初支变形。现场监控量测显示2小时内拱顶变形为5mm,上、中导接头处变形为7mm,且涌水量持续较大。本隧道因掌子面涌水引起初支结构变形。(注:本隧道是否从出口进洞,即由大里程向小里程施工,否则掌子面和中导里程有问题)

2013年11月12日,A2合同段天成山隧道左线掌子面施工至ZK22+663,掌子面均为砂土状全―强风化花岗岩,左侧出现涌水。下午17:15开始,掌子面涌水量明显增大,18:46初支喷砼开始出现裂缝,拱顶掉块严重,拱架出现变形,现场及时加强锁脚支护。19:26开始,拱架变形加大,为确保安全,下达指令要求人员及机械设备撤离,而后初支完全剥落并垮塌,出现涌水突泥现象,涌水量约达40m3/h。20:00通过现场观察判定,ZK22+663―ZK22+668段钢拱架已完全压垮,突泥量约50m3/h。

2 抢险处治方案

2.1制定方案

由于事故发生后,现场堆积了大量的坍塌渣体,无法开展处治的良好施工工作。因此,根据现场踏勘的实际情况,针对该隧道的地质特征及前期的涌水特征作出了全面分析,并结合以往大规模涌水突泥事故后围岩能暂时自稳的工程经验,制定了相应的处理方案。具体原则为:1、加强大管棚结合小导管的超前及径向支护措施;2、调整围岩级别、加强初支支护参数(S3变为S5b);3、初支背后及涌泥处加注双液浆,加强堵水效果;4、洞内增加临时支护棚架,缩短二衬至掌子面步距。施工过程中严格遵守“管超前、短进尺、强支护、勤量测”,必要时掌子面喷砼封闭,防止突水涌泥扩大,增强整体稳定性。

2.2监测

对初支拱架变形部位进行不间断变形监控量测,监控量测数据每2小时一次,如发生突变应立即上报。加强监控量测,及时反馈量测数据信息,实时密切监视突泥区状况,并做好相关警戒通报。

2.3加固

第一,加强超前支护:在隧道进口段设置管棚超前支护,分别在ZK22+732、ZK22+728、ZK22+723往小里程范围对左右两侧各打入3排管棚进行加固,管棚采用长度12m的φ89×5mm钢管,外插角约30°,单侧每排6根,及时进行注浆加固(管棚设置位置需进一步明确)。第二,回填注浆,稳固围岩:对ZK22+732~715段初支结构及背后围岩径向采用φ50×4mm长度5m的钢花管,按环向50cm、纵向100cm的间距梅花形布置进行注浆加固。对拱腰45°以上采用超前加固,45°以下为锁脚加固。所有钢花管均进行注浆,采用水玻璃双液注浆法,适当提高注浆压力,注浆应缓慢进行,注浆压力不宜超过1.0MPa(可考虑采用水玻璃注浆措施)。第三,加强锁脚及初支参数:为避免突泥区附近拱架继续变形,确保已施做初支结构的稳定,对ZK22+700~ZK22+670段加强锁脚,每榀拱架两侧拱脚斜向下补打两根4m长φ76×5mm钢管加强锁脚,其余部位增设4m长φ25药卷锚杆加强锁脚,每组4根,环向间距150cm,纵向间距100cm。在ZK22+700~ZK22+675采用12米长φ76×5mm钢管拱部增设伞状棚架支护,纵向间距4m,环向间距1m。

2.4封堵

首先,先对少量出水的钢管压注水泥-水玻璃双液浆堵水,出水量大的钢管先作为泄水通道,待二衬施工前再注浆封堵。其次,采用强支护穿越突泥区,在ZK22+673与ZK22+671处上半断面各设置一排20米长φ108×6mm钢花管进行管棚支护,环向间距40cm,压注水泥-水玻璃双液浆堵水。

2.5排水

对ZK22+723-ZK22+735段阶按全幅宽度反压回填至上台阶底面。回填前必须对炮眼内安装的全部引线和炸药拆除干净。待突泥区稳定后,采用透水性材料(片块石)对上台阶突泥区进行反压回填,防止突泥区再次扩大。

3 对治理方法的体会

第一,严格执行安全施工原则,加强对施工的监控。在掌子面和初期支护刚建成的区域,必须重点做好施工前期的地质勘察和水文地质分析以及超前探水等工作。施工中期要加强水量、水压、降雨量的监测工作,规范地质预报和水量、水压、降雨量的监测工作,严格执行安全施工制度以保障施工人员人身安全。完善健全安全监控和预警体系善,保证掌子面有视频监控以及报警系统,确保急逃生等系统的工作正常[2]。应配齐专职安全人员,加强安全教育培训,进行防灾逃生演练。

第二,采用大管棚超前支护,坚持支护紧跟原则。涌水突泥灾害具有突发性的特点,但在出现大规模的涌泥之后,一般会有一段暂时的稳定期,因此,应抓住时机,在涌水段开挖后,下台阶、仰拱及二衬施工应及时、抓紧跟进,必须抓住时机及时处治施工,以形成完整的大管棚超前支护结构[3]。

第三,准备充足的物质,做好灾害预防工作。在地质灾害发生后,应不惜一切代价确保既定处治方案中所需的机械、材料的正常供应及应有储备,以保障满足全天候应急抢险供给。为治理涌水突泥地质灾害做好充分的准备工作,为其创造良好的施工条件,以保证正常施工进度。

第四,以堵为主,堵排结合。为避免高速公路隧道围岩壁继续变形破坏,导致塌穴增大,必须对坍塌周边的围岩进行加固处理。为避免因多种情况再次发生坍方,必须封堵涌出口。为降低水压,减轻支护结构所承受的水压力,必须制定有效的排水措施[4]。对于充填物坍落的地段,应采取清淤释能降压的方案,使用大型挖掘机将堆积物运出。高度重视隧道释能降压技术在高速公路隧道施工中的运用。

第五,优化施工方案,提高安全管理水平。在启动抢险机制的同时,针对不同级别的涌水突泥地质灾害,必须依据现场施工不同的特点和环境,制定相应的科学、合理、安全、快速的治理方案。工程项目部应加强并落实领导带班,安排专人观测现场动态,拟定完善的应急处治预案,加强项目管理人员应对突发事件的培训,提高应对突发事件的安全管理水平。确保遇险时能立即按预案撤人并能及时、有效地组织应急抢险。

4.结语

涌水突泥是高速公路隧道施工过程中影响巨大的工程地质灾害,导致涌水突泥地质灾害的原因诸多,如果施工中处治措施不当,不但危及隧道施工安全,加剧隧道施工难度,影响隧道施工进度,还可能会在隧道建成后严重地影响地表环境,造成不必要的经济损失。因此,必须加强监测与预防,设置合理的施工条件,对涌水突泥地质灾害综合治理,但具体的治理方案要在具体的工作当中依据施工现场制定。

参考文献:

[1]康勇,杨春和,张朋,浅埋岩溶隧道灾变机制及其防治[J],岩石力学与工程学报,2010,29(1):149-154

[2]杨冬梅,张朋,云雾山隧道浅埋岩溶段突泥塌方灾害快速治理方法研究[J],西部探矿工程,2008,10:192-193

地质灾害治理方法范文第2篇

(河北省地质勘查基金项目管理中心,石家庄 050051)

(Hebei Geological Prospecting Fund Project Management Center,Shijiazhuang 050051,China)

摘要:本文以工程实例说明泥石流地质灾害勘查中基本特征值计算方法。

Abstract: This article demonstrates the calculation method of basic characteristic value in debris flow geological disaster exploration with practical engineering examples.

关键词 :泥石流;基本特征值;计算方法

Key words: debris flow;basic characteristics value;calculation method

中图分类号:P642.23 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)18-0188-03

作者简介:(1980-),女,河北望都人,硕士研究生,中级工程师,研究方向为地质工程。

0 引言

泥石流属于一种突发性的地质灾害,它是山区特有的一种现象。泥石流中饱含着大量的泥沙石块和巨砾的固液两相流体,呈粘性层流或稀性紊流等运动状态,泥石流的发生是很多自然因素和人为因素综合作用的结果,通常发生在山区小流域。由于泥石流具有发生突然、来世凶猛、历时短暂、大范围冲淤、破坏力极强等特点,再加上其常伴随着大量泥沙块石,一旦发生泥石流会对人们的生命财产造成很大的威胁。

泥石流特征值是泥石流防治工程的主要设计依据,防治方案的确定和该取值有着直接的关系,只有保证泥石流特征值的准确性,才能确保防治方案的科学合理性。

本文主要是参考野外调查访问得出的沟道断面、堆积物、泥痕等特征计算泥石流基本特征值的,而计算指标的确定主要针对拟设泥石流治理工程的需要进行计算的,然后对不同断面的各项特征参数进行了计算,比如流速、流量、流体最大冲起高度、泥石流流体冲压力等。

1 泥石流形成条件

1.1 地形地貌及沟道条件

勘查区所处地貌单元为侵蚀构造山地区,流域分水岭最高海拔高程为682m,泥石流汇入主沟处最低海拔高程530m,相对高差,152m。

泥石流流域汇水面积0.03km2,沟长590m,平均坡降258‰,沟道较狭窄,岸坡较陡峻,沟谷下游为“U”型谷,上游呈“V”字形。

1.2 物源条件

该区泥石流松散固体物源较较少,物源分布较为集中,主要分布于沟道中上部岸坡处及沟道下游田坎堆积物源。

该区处于地壳相对稳定区,岩体风化程度较高,同时该区因私挖乱采产生的废弃渣石堆放于坡面之上,为泥石流的发生储存了固体物源。位于坡面的渣石砾径在3~10cm之间,坡脚大块石砾径30~60cm,坡面厚度在0.5~1m之间,渣坡坡脚长55m,高约20m,估算方量约1500m3,可启动物源方量约1400m2。

沟道内还存在居民种植农作物时干砌的田坎,这些田坎稳定性较差,在泥石流发生时也可能会被作为物源冲出,该段沟道长约100m,估算沟内耕植土、田坎及两侧山坡零星松散覆盖层方量总计约2400m3。可启动物源1800m2。

1.3 水源条件

勘查区正位于暴雨中心范围内。受地形影响该区降雨具有瞬时雨量大、暴雨集中、成灾雨强频发的特点。

该区地处温带大陆性季风气候,处于暴雨集中区,该区的1/6h、1h、24h多年最大暴雨量平均值分别为14mm、37mm、95mm,在P=5%的条件下,1/6h、1h、24h雨强可分别达到27.44mm、72.52mm、215.65mm,P=2%的条件下,1/6h、1h、24h雨强可分别达到32.48mm、85.84mm、266.95mm,很容易引发泥石流灾害。

2 泥石流基本特征值计算方法

2.1 泥石流流体重度

2.1.1 现场配浆法

该区泥石流为潜在泥石流,沟道内物源堆积物没有移动痕迹,所以本次勘查中未在该沟道内进行配浆试验,而是在临近沟道内参考勘查区西沟泥石流进行泥石流大重度配浆试验,配浆结果为1.57t/m3。

2.1.2 查表法

该区潜在泥石流易发程度为轻度易发,评分为80分,查表得泥石流重度为1.551t/m3。

2.1.3 综合取值

根据现场调查泥石流堆积物主要成分为碎石、卵砾石、砂及少量粉质粘土充填,可以看出,物质来源在结构特征上也以碎石、砾石、砂为主,鉴于上述特征推断,该区潜在泥石流为稀性泥石流。综合考虑确定泥石流重度为1.551t/m3。

2.2 泥石流流量

为了保证计算结果的公正性和客观性,应在不同位置,比如主要支沟沟口、勘查区不同沟段、拟设治理工程部位等,选择出四个典型断面部位进行泥石流流量的计算。

2.2.1 雨洪法

若与暴雨同频率、同步出现泥石流,此时断面的泥石流流量还包括暴雨洪水设计流量。其计算过程第一步是计算出断面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量,第二步是选用堵塞系数,计算泥石流流量。

①暴雨洪峰流量计算。

频率为P的暴雨洪水设计流量:

勘查区流域计算参数详见表1。

设计暴雨频率20年一遇24小时最大降雨量H24=215.65mm,1小时最大降雨量H1=72.52mm,10分钟最大降雨量H1/6=27.44mm;50年一遇24小时最大降雨量H24=266.95mm,1小时最大降雨量H1=85.84mm,10分钟最大降雨量H1/6=32.48mm。

②泥石流峰值流量计算。

Qc=(1+φ)QpDc

上式中各参数代表含义:φ代表泥沙修正系数(取0.516);Qp代表暴雨洪峰流量;Dc代表堵塞系数;Qc代表泥石流断面峰值流量(m3/s)。

据此,采用雨洪法求得泥石流峰值流量如表3。

2.2.2 综合取值

由于形态调查法计算结果没有考虑到暴雨频率的因素影响,只能代表当次泥石流的特征值,勘查区泥石流为潜在泥石流,沟域内未发现泥石流的泥痕等形态特征,而雨洪法由于具有预测性质,能够依据现有参数进行计算,所以,泥石流峰值流量采用表3雨洪法计算求得的结果。

2.3 泥石流流速计算

根据现场调查,松散堆积体主要为碎块石、砾石等物质,物质来源在结构特征上也以碎石、砾石为主,砂粘土充填,鉴于上述物源特征,以稀性泥石流为主,采用西南地区计算公式确定泥石流流速。

上式中各参数代表含义:Hc代表平均泥深(m);Ic代表泥位纵坡率,以沟道纵坡率代替;γH代表泥石流固体物质重度(t/m3);n代表泥石流沟床糙率系数(取0.067);φ代表泥石流泥沙修正系数;Vc代表泥石流流速(m/s)。

泥石流流速见表4流域各剖面泥石流流速计算表。

2.4 一次泥石流过流总量

一次泥石流过流总量按照计算公式进行计算:

Q=KTQc

当F>100 km2   K<0.0252

F=10~100 km2 K=0.0378

F=5~10 km2 K=0.113

F<5km2 K=0.202

据以上计算结果,确定泥石流峰值流量在20年一遇、50年一遇的暴雨强度下分别为1.281m3/s、1.533m3/s;泥石流历时约0.5小时,即T=1800s;按上式计算的本次泥石流冲出量分别为465.9m3、557.5m3。

2.5 一次泥石流固体冲出物

一次泥石流固体冲出物按照计算公式进行计算:

QH=Q(γc-γw)/(γH-γw)

上式中各项参数代表含义:Q代表一次泥石流过程总量(m3);γc代表泥石流重度(t/m3);γH代表泥石流固体物质的重度(t/m3);γw代表水的重度(t/m3);QH代表一次泥石流冲出固体物质总量(m3)。

据前面的计算结果和分析测试结果,泥石流暴发时泥石流冲出量在20年一遇、50年一遇的暴雨强度下为465.9m3、557.5m3,泥石流重度γc=1.551t/m3,水的重度γw=1 t/m3,泥石流固体物质重度γH=2.65t/m3,据此计算出固体物质冲出总量分别为155.6m3、186.2m3。

2.6 泥石流整体冲压力

泥石流整体冲压力公式计算:

上式中各项参数代表含义:λ代表建筑物形状系数,方形建筑物λ=1.47,矩形建筑物λ=1.33,圆形建筑物λ=1.0;γc代表泥石流重度(kN/m3);α代表建筑物受力面与泥石流冲压力方向的夹角(°);Vc代表泥石流平均流速(m/s);P代表泥石流冲压力(kN)。

计算过程主要选择拟布设拦挡工程部位各断面进行计算。本次勘查中主要以拟选坝位处进行计算,泥石流整体冲压力计算参数及计算结果详见表5。

2.7 泥石流爬高和最大冲起高度

泥石流爬高是指泥石流遇到反坡后,由于惯性作用依然直线前进的现象;泥石流的冲起是指泥石流遇阻后,其动能会瞬间转化成势能,撞击处的泥浆和石块飞溅起来的现象。由于客观原因的限制,很难调查清楚该沟泥石流的痕迹,所以只好以计算值作为设计依据。

泥石流爬高和最大冲起高度按照计算公式进行计算:

式中ΔHc—泥石流爬高(m);

b—泥石流迎面坡度的函数。

Vc—泥石流平均流速(m/s);

ΔH—泥石流最大冲起高度(m)。

此外仍选择拟设拦挡工程的断面进行计算,计算结果详见表6。

2.8 泥石流弯道超高

泥石流弯道超高有可能对凹岸产生强大的侵蚀作用,但由于本文中流通区段的沟道没有大的弯曲段(曲率半径在200m以上,弯道超高小于20cm),纵坡坡降较大,便于泥石流的下泄,而且沟内没有危胁对象,所以泥石流弯道超高不做考虑。

3 结论

计算泥石流特征值对与防治泥石流灾害具有重要的意义,但实际上要想准确计算泥石流特征值存在很大的难度,因此其计算结果往往存在一定的偏差。而要想准确计算泥石流特征值必须首先进行大量的现场勘查工作,然后通过多种方法的校核和验算,最大程度的保证其结果的准确性,进而为泥石流灾害防治工程提供可靠的设计参数。

参考文献:

[1]GB50021-2001,岩土工程勘察规范[S].北京.中国建筑工业出版社.

地质灾害治理方法范文第3篇

【关键词】天然地基 补偿基础 地基承载力设计值

“假定计算条件为条形基础,基础宽度1.50m,基础埋深1.00m,地下水位埋深0.5m。”在上海地区做过基础设计的同行们对这样一句话应该都非常熟悉。这是上海的地勘报告在给出天然地基承载力设计值时所设定的假设条件(几乎每个地勘报告的假设条件都一样)。但我们实际设计地基基础时不可能总是碰到与假设条件相同的基础,尤其设计地下车库时,基础埋深与假设条件相差甚远。因此我们就要依据实际的基础形状、尺寸和埋深计算地基承载力设计值。那么这个地基承载力设计值应该怎么计算呢?下面我就来说说我的做法,和在几个实际工程中的运用情况,以供大家探讨,希望能起到抛砖引玉的作用。

计算天然地基的承载力我们有两种方法可供选择。第一上海市工程建设规范《DGJ08-11-2010》第5.2.3条给出的土的抗剪强度指标法;第二国家标准《GB50007-2011》第5.2.4条给出的承载力修正法。现在我以馨雅名庭东地块项目为例分别以国标法和上海抗剪强度指标法计算天然地基承载力设计值来做一个比较。该项目天然地基设计参数如下表所示:

其地下车库基础底标高-6.2m,基础埋深4.5m(计算至天然地坪),基础持力层为③层淤泥质粉质粘土层,地下水埋深0.5m。按国标法计算:fa=fak+得fa=69kPa;按上海抗剪强度指标法计算:得fd=114kPa。2010版的上海市地基规范对地基承载力设计值的定义进行了些调整使其与国标规范的特征值的意义保持一致。从规范的有关条文我们可以知道上海规范的fd应该等于国标规范的fa,或者二者从数值上应该很接近。但对于我们这个实际的工程,其计算值几乎相差了一倍。那么问题出在哪里呢?

我仔细检查了每个计算步骤和每个参数的取值,确定计算过程无误。于是我又查阅了上海市地基规范的条文说明、上海的岩土工程勘察规范等。发现其中关于fd的说明中均明确的指出是针对上海地区浅层土的承载力计算,其中上海地基规范的条文说明中列举的典型工程案例更明确基础埋深为1m的条件。我想这应该是是问题的关键所在了,上海地区埋深1米左右广泛分布的基本都是②层粉质粘土层,而本工程基础持力层为③层淤泥质粘土层。上海规范所说的浅层土应该就是②层土,而对于③层土,上海规范的抗剪强度指标法也许是不适用的。为了确定自己的想法,我与勘察设计人员进行了沟通,他们也认为上海规范所说的天然地基仅适用于②层土。而国标规范明确的给出了淤泥、淤泥质土地基承载力的深度和宽度调整系数,因此采用国标规范法计算③层土的地基承载力设计值更适用。除了适用性的原因,由于地勘报告给出的地基承载力设计值进行过修正,而具体的修正方法没被说明,因此即使采用与地勘报告给出的假设条件相同的条件,采用上海规范法计算的地基承载力设计值也会与地勘报告给出的值不一致。这是因为采用上海规范法计算地基承载力设计值会将地勘设计人员考虑的修正因素清除而产生错误的结果。因此我建议无论是②层土还是③层土,当需要调整地基承载力设计值时,都应采用国标法计算。因为国标法计算既简洁,又能保留地勘设计人员对地基承载力设计值的修正因素。

补偿基础(或者叫浮基础)的理论已经提出100多年了,在工程运用上有许多经典的成功案例,近年来为大家所熟知。其基础承载力计算公式为:PG-σc-σw≤fa(其中σc为移去的土的自重压力=,σw为稳定水位的浮力=),将σc和σw的值带入,并且稍微变化既可得出:PG≤fa++,采用土层平均重度替换每层土重度得:PG≤fa++。国标规范的基础承载力计算公式为:fa=fak+(淤泥和淤泥质土时),带入的值则得:fa=fak+,考虑稳定水位水浮力则:fa=fak++。可见补偿基础的承载力与国标规范考虑稳定水位水浮力的地基承载力设计值计算公式几乎一模一样。这又从另一方面证明了采用国标规范计算淤泥和淤泥质土的承载力的适用性。

承载力计算的问题解决了,但很多工程师仍然怀疑③层土作为基础持力层的可行性,因为③层土确实很软,脚踩上去都会陷进去。这种担心其实完全没有必要。

首先从规范上来看,国标规范第7.2.1条这样写到“利用软弱土层作为持力层时,应符合下列规定:1.淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施”。可见在条件满足的情况下淤泥和淤泥质土是可以作为基础持力层的。

其次从工程经验上来讲,早在1827年出版的《蒸汽轮机》一书中J.Farey就谈到“即使地基土的稠度有如淤泥他也完全能支撑所承担的重量。因为整个建筑物就像浮在水中的船那样会浮在淤泥上面(这句话是引用人Golder添加的)。”利用补偿基础原理在软土地基上建造建筑物的也很多。如:1780年在伦敦泰晤士河畔黑袍僧桥附近极软的软基上建造的Albion工厂;60年代,日本利用补偿性基础原理在大阪湾深厚软淤上成功建成几幢30层高楼;还有奥尔巴尼电话大楼等经典的案例不胜枚举。近年来我公司设计的多个地下车库:如浦东新区新场镇20街坊1/3,1/4丘商品房二期工程的地下车库,保集美罗家园二期D4地块、罗店大型居住社区北块D1地块动迁安置房的地下车库,罗店西大型居住社区配套基地的地下车库等均采用③层淤泥质粘土层作为基础持力层。这些工程上部结构传至基础底的平均反力(包括顶板覆土重)均在40~70kPa之间,局部最大反力不超过120kPa,目前均已投入正常使用,均未发现任何犹豫基础承载力不足造成的不良影响。

综上所述,上海地区的③层土虽然是高压缩性的软土,但作为一种补偿基础来使用,作为一些纯地下车库的基础持力层是完全能满足使用要求的。而其承载力计算采用国标规范的承载力修正法更加准确适用。

参考文献

【1】韩选江,补偿基础设计应用的予力作用原理,基建优化,南京,2005

【2】梅国雄,周峰,黄广龙,宰金珉,补偿基础沉降机理分析,岩土工程学报,南京,2006

【3】GB 50007-2011 建筑地基基础设计规范,北京,中国建筑工业出版社,2011

地质灾害治理方法范文第4篇

一、地质灾害以及危害分析

1.地质灾害概述

地质灾害可以分为两类,一类是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比如火山作用、地壳断裂等。这类地质灾害属于自然地质灾害,是不会随着人类行为的变化而发生变化的。另一类是由于人为因素比如对地表进行破坏、不当的经济生活活动等而产生的地质灾害,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,其造成的破坏性极大。一般来说,地质灾害主要有滑坡、泥石流、塌陷、地裂缝以及地面沉降等。这些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。

二、地质灾害危害

尽管这些年我国在地质灾害预测和防治方面投入了大量的资金和技术成本,但限于经济发展和当前的技术水平,地质灾害依旧得不到精确的预测,所以发生的频率并没有降低。地质灾害一旦发生,对受灾地区的经济发展和人民的生命财产安全均会产生严重的破坏作用。主要危害有造成居民房屋损坏、倒塌,损害居民的财产和生命安全;造成铁路、公路等交通设施塌陷、桥涵被毁,导致交通不畅,危机交通安全;破坏城镇建设,破坏工厂、学校机关等基础设施;造成农田毁坏,水利设施的损坏,导致农作物减产;造成电杆等倒塌,输送线路被中段,严重影响到输电、通信工程。

三、地质灾害勘察与工程治理技术

1.防治工程设计

在采取工程和生物治理技术对地质灾害进行勘察和防治以前,首先需要对防治工程进行设计,在设计前,收集地质灾害相关的信息,主要分析地质灾害发生的成因,建立成因机制。然后在对成因进行分析的基础上设计防治工程的主要目标,勘察的手段,采取的主要治理技术等。最后再根据防治工程的主要目标、勘察防治手段、地质灾害的易发程度等确定防治工程的强度和工作量的多少。

2. 地质灾害勘察

2.1 确定测绘范围

一般的地质灾害都是由于多种因素造成的,在进行地质灾害防治以前,需要对地质灾害进行测绘工作,测绘工作的主要内容是通过对地表的点线面进行跟踪、调查与研究分析,目的是为下一步工作提供地质灾害相关信息,并且佐证地质灾害的特征属性。在确定测绘范围的时候不能局限于地质灾害发生的区域,还需要根据运动规律,对周边一带的地质环境进行测绘。

2.2 选取勘察方法

在对地质灾害进行勘察的时候要选取理想的勘察方法,除了根据地质灾害结构分析采取的传统勘察方式以外,还需要采取多样新型的勘察方法。比如在对滑坡进行勘察的时候,传统的勘察方式有钻探、槽(井)探和物探等,但是比如钻探只能起到对地表进行分层的作用,所以应该在采取传统方式的时候适当地结合其他的勘察方法。例如在使用钻探勘察岩质滑坡的时候可以采用单动双管钻探工艺来完成,只有通过较高采取率岩芯的识别才有助于对滑坡体的客观判断。比如槽探虽然勘察起来比较直观,但是成本比较大,而且风险较高,不管是钻探还是槽探都会对原来地表造成破坏,所以需要配合原位测试的方式进行多样勘察。

2.3 勘察样品

在进行地质灾害勘察之际,需要进行勘察样品的采集工作。目前样品的采集由于勘察方式的问题以及采样容器、采样测试参数值设定等问题,得到的样品有不稳定性、代表性差等问题,使得采样的测试结果不理想。在解决样品问题上,除了要根据不同的地质?暮η榭霾扇〔煌?勘察方式以外,为了提高样品的统计性和真实性,可以采取相应的采样方式。比如滑坡样品采集的时候,为了减少采样槽数量,减少工程成本,可采用环刀现场井(槽)侧壁采样,这种方式具有一井多采特点,有效减少了工程风险以及工程的成本。

3.工程治理技术

3.1 主要工程治理措施

按照地质灾害防治勘察设计以及现行的相关规范制度、技术标准等,当前对地质灾害进行勘察治理的主要工程有:排(截)水工程、支档(拦)工程、护坡工程以及加固工程等。在对这些防治工程进行设计的时候要根据工程的特征采取不同的工程治理技术。

根据表1显示,对于一些小型的滑坡,可以采取前缘支档、后缘排水治理技术措施,对于中型以上的滑坡灾害,需要根据已有的勘察资料采取更加详细复杂的治理措施。对于危岩地质灾害治理,可以根据不同地区的具体情况采取护坡、加固等技术措施,对于地面塌陷、沉降等地质灾害的治理,采取的措施需要根据塌陷以及沉降的程度采取排水或者加固等治理措施。总之,在利用工程技术进行不同地质灾害治理的时候,先要分析已有的灾害勘察资料,然后根据当地的灾害实际、地质环境等采取相应的治理技术。

3.2 工程治理设计的注意事项

首先,工程勘察和工程治理之间有一段间隔期,至少要在半年以上,而在这段时间内,地质灾害情况可能会发生变化,比如滑坡体的时段演变。而工程治理设计是按照之前勘察结果进行的,不客观不严谨,所以需要对之前的勘察信息进行更新,重新进行现场核查,发现与之前勘察信息不符的地方,必要的话可以进行补勘。另外,需要选取合适的治理方案。一般的地质灾害经过勘察信息分析以后,会根据勘察结果以及灾害情况和特征制定治理方案,可是在选取治理方案的时候需要有针对性,比如滑坡一般是由于大气降雨造成的,但是治理方案却主要选择了工程抗滑,虽然抗滑工程很重要,但是成本却很高,而且不是所有滑坡都适合的治理方案,所以需要根据防治的主要目标针对其中关键性问题采取灵活性的治理方案。

地质灾害治理方法范文第5篇

1 多道瞬态面波法勘探原理

面波是一种沿着介质自由表面传播的弹性波,我们可以通过观察它的传播规律来分析介质也就是我们所要勘测的地质的各类参数,最终可以分析整体滑坡的地质特点。面波传播有他自己的规律性,通过不同介质发生的传播过程是不一样的,我们可以通过两者之间的对比来分析我们所要研究的对象。而且这种方法对于施工条件的要求是不太高的,这就使得我们可以在比较恶劣的条件下也可以正常勘测,不会影响结果的准确性,这对于最后治理方案的制定是非常有利的。而且这类方法是比较科学的,它的分析结果可性度是相对比较高的,我们可以放心使用。

2 野外工作方法

滑坡地质一般分布在相对偏僻的地方,一般对滑坡地质进行勘察都是在野外进行的,所以我们必须对于野外工作方法有正确的了解和认识。多道瞬态面波法测线一般尽可能沿着主滑面进行布置,测线两端应该位于相对比较稳定的区域,保证测线的准确性,从而保证勘测结果的准确性。野外环境比较复杂,所以具体勘测时要严格按照规范的操作步骤进行,首先可以保证勘测结果的可性度,其次也可以保证勘测人员的安全。

3 解决的地质问题

我们已经对于多道瞬态面波法有所了解,但是它具体可以给我们提供哪些方面的数据可以帮助我们分析滑坡地质从而避免滑坡地质灾害造成过大的损失。接下来我们就来分析一下多道瞬态面波法可以帮助我们解决的地质问题,只有这样,我们才能更好地利用这种方法帮助我们治理滑坡地质灾害问题,减少由于这类灾害造成的经济损失和人员伤亡,为我国人民正常生活的进行和经济正常发展贡献一份力量。

3.1 划分地层

我们要对滑坡地质有所了解,首先要了解它的地层情况,但是传统的地层分析一定要进行深度钻探才能准确地进行地层分析。但是钻探分析过程是非常复杂的,首先钻探操作就是非常复杂的,其次钻探所需的工作人员也是非常多的,钻探周期也是非常长的。而且最终的分析结果还和多道瞬态面波法所测得的结果是差不多的。同样的检测结果,我们肯定选取操作工艺简单、成本低、耗时相对较短的勘测方法。但是根据地形的不同,我们有时候也需要将多道瞬态面波法和钻探方法相结合来提高勘测结果的准确性。准确的分层情况的了解可以帮助我们计算滑坡地质的稳定性,可以帮助我们在滑坡地质灾害发生后,根据具体情况做出相应的解决措施,防止灾害扩大造成更大的经济损失和人员伤亡。

3.2 确定软弱面

我们可以根据多道瞬态面波法通过分析滑坡地质的不同程度,以此确定他们的软弱度,最终我们将软弱面分为两类,一类是已经滑动过的实际滑动面,另一类是划破潜在滑动面。不同滑面对于分层特点也是非常不同的,所以对于滑坡地质灾害的影响也是非常不同的。所以这对于我们滑坡地质灾害的治理也是非常有利的,因为我们可以根据滑坡地质具体软弱面的滑动情况采取不同的治理措施,尽可能了解滑坡不同地质滑动面发生滑动后的影响,减小地质灾害带来的影响或者发生后防止再改轻狂的扩大,最终保障社会发展的稳定和人民生活正常生活和工作。

4 应用实例

我国的滑坡地质分布是比较广泛的,而且滑坡地质灾害发生也比较频繁。地质灾害已经为我国带来了很大的经济损失和人员伤亡。因为滑坡地质灾害的发生是我们不能控制的,为了控制由于滑坡地质灾害再造成过大的经济损失和人员伤亡,我们必须对于滑坡地质灾害常发区的地质进行分析和了解,我国科研人员也为此做出了很多设想和实验,最终发展多道瞬态面波法是相对而言效果比较好的一种勘测方法,而且已经多次使用效果都不错。为了让大家更加了解这种技术方法,我们就针对一个实例来进行分析。

山西省吕梁市位于黄土高原,而且它的地形中滑坡也是分布比较多的,而且山西地区的水土流失情况也是非常严重。这种地形遇到大型降雨非常造成滑坡地质灾害,造成村庄淹没、农田被破坏等情况。其中山西省吕梁市临县的一个村庄就曾经发生过这样的地质再改,当时的轻狂是非常严重的,很多居民房屋被淹没,造成了好几户人家丧生,而且灾后地控制工作也是非常困难的。滑坡高度大约100~200m,以前就发生过小型的滑坡。不过灾害发生后,地方政府就立刻派出专业人员来进行灾害治理,我们就针对这次治理进行详细介绍。

这次地质灾害勘测总共设置了18个勘测点,主要沿主滑方向设置,大约10~20m设置一个点,设置了三条勘测线。滑坡坡底采用钻探技术进行地质分析,滑坡比较陡的地方采用多道瞬态面波法进行地质勘测,通过这两种方法结合对滑坡地质进行分析。虽然多道瞬态面波法对于滑坡地质的地层分析和软弱面的确定都是非常有利的,但是滑坡滑动是一个动态的过程,需要多种数据整合分析。这种综合分析有利于我们对于滑坡稳定性的验算,对于我们滑坡治理方案的确定也是非常有利的。通过这一系列科学的计算估计滑坡地质状态,对人们控制滑坡地质灾害进一步扩大起到了很大的作用,最终该地区的滑坡地质灾害没有进一步扩大。