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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
[關(guān)鍵字]地質(zhì)災(zāi)害 治理工程 設(shè)計(jì) 施工 重點(diǎn)難點(diǎn) 專業(yè)性
[中圖分類號] P5 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-3-207-2
0 前言
我國的地質(zhì)地貌情況、地域廣闊、氣候條件、空間性等隨著經(jīng)緯度的變化差異頗大。近年來,我國地質(zhì)災(zāi)害的爆發(fā)頻率和爆發(fā)強(qiáng)度都有上升趨勢,如何針對地震、山體滑坡、泥石流等嚴(yán)重危害人民生命財(cái)產(chǎn)的地質(zhì)情況進(jìn)行治理,是地質(zhì)工作者的工作重點(diǎn)。下面本文通過筆者參與相關(guān)工程的經(jīng)驗(yàn),對地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)階段和施工階段的重點(diǎn)、難點(diǎn)、側(cè)重點(diǎn)等描述,希望能帶給廣大地質(zhì)工作人員一定的借鑒。
1 地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)概念
地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財(cái)產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用(現(xiàn)象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化,以及地震、火山、地?zé)岷Φ取F浔举|(zhì)是在地球內(nèi)動力、外動力或人為地質(zhì)動力作用下,地球發(fā)生異常能量釋放、物質(zhì)運(yùn)動、巖土體變形位移以及環(huán)境異常變化等。
地質(zhì)災(zāi)害的治理是指在地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象發(fā)生之后,對災(zāi)區(qū)通過相關(guān)的工程治理,來達(dá)到恢復(fù)生產(chǎn)生活正常秩序的過程。
2 地質(zhì)災(zāi)害治理工程的設(shè)計(jì)階段重點(diǎn)難點(diǎn)
地質(zhì)災(zāi)害治理工程的設(shè)計(jì)階段一般可分為三個(gè)階段:可行性方案論證階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工組織設(shè)計(jì)階段。在可行性方案論證階段,相關(guān)設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格結(jié)合現(xiàn)場以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文條件、人文條件、經(jīng)濟(jì)狀況等,同時(shí)在進(jìn)行可行性方案研究論證的過程中還應(yīng)該保證方案的適應(yīng)性,符合治理要求。初步設(shè)計(jì)階段主要是通過對現(xiàn)場的勘察,進(jìn)行多方案的設(shè)計(jì)。施工組織方案設(shè)計(jì)階段主要是通過對初步設(shè)計(jì)方案的篩選修正,最后形成一套完全符合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件要求的加固效果和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化兩者統(tǒng)一的一套方案進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)。
在地質(zhì)災(zāi)害治理工程的設(shè)計(jì)階段,相關(guān)人員主要應(yīng)用現(xiàn)場設(shè)計(jì)、反饋設(shè)計(jì)、監(jiān)控設(shè)計(jì)、計(jì)算分析、綜合分析設(shè)計(jì)、代償設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法的結(jié)合。例如,廣西某地發(fā)生嚴(yán)重山體滑坡,相關(guān)施工人員在進(jìn)行治理工程時(shí)發(fā)現(xiàn),該山體較為脆弱,巖體較破碎,如果采用一次反饋設(shè)計(jì)方案,由于在進(jìn)一步加固施工過程中,可能對巖體、土體造成二次擾動。進(jìn)而形成二次地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,所以相關(guān)施工人員通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行二次反饋設(shè)計(jì),甚至多次反饋設(shè)計(jì),以防止地質(zhì)災(zāi)害的再次發(fā)生。
在地質(zhì)災(zāi)害治理工程的設(shè)計(jì)階段,相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)該把握如下幾個(gè)原則:
(1)地質(zhì)原則。在對地質(zhì)災(zāi)害治理工程的設(shè)計(jì)階段,相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考查當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況,設(shè)計(jì)主要目的是增強(qiáng)破壞部位和其他部位的自然地基穩(wěn)定性為主。盡量減少在治理工程的相關(guān)過程中對土體、巖體的擾動。
(2)經(jīng)濟(jì)原則。地質(zhì)災(zāi)害治理工程,就是為了恢復(fù)人們的正常生產(chǎn)生活秩序。盡管相關(guān)資料表明,地質(zhì)災(zāi)害治理工程的回報(bào)超過投資的十倍。但是,在設(shè)計(jì)階段相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡量減少工程投資,達(dá)到經(jīng)濟(jì)最優(yōu)原則。
技術(shù)原則。首先設(shè)計(jì)階段應(yīng)該保證能滿足地質(zhì)加固目的,在此基礎(chǔ)上應(yīng)該采用較為簡單的施工工藝和施工方法,達(dá)到縮短工期等目的。
(3)目標(biāo)原則。在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該保證相關(guān)工程具有針對性,針對不同的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生效果和原因進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)目標(biāo)性也指在設(shè)計(jì)階段應(yīng)該針對部分建筑部分地質(zhì)等關(guān)鍵部位進(jìn)行設(shè)計(jì)加固。
(4)優(yōu)化原則。在設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該從整體到細(xì)部進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)化工作,達(dá)到方案最優(yōu)目的。
環(huán)境原則。在設(shè)計(jì)過程中,不得存在破壞環(huán)境或以環(huán)境換治理的情況出現(xiàn)。
3 地質(zhì)災(zāi)害治理工程的施工階段重點(diǎn)難點(diǎn)
當(dāng)今社會對地質(zhì)災(zāi)害的治理工程主要有以下幾種工程類型:排(截)水工程、支(攔)擋工程、加周工程、護(hù)坡工程、減載與壓腳工程、搬遷和避讓工程。各種工程類型適用于不同的地質(zhì)災(zāi)害類型。但是在各種治理工程、防護(hù)工程等施工過程中都要遵循相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范來執(zhí)行。例如,《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)》DZ/T0218—2006)、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002)等。部分治理工程主要用在其他道路橋梁施工領(lǐng)域、工民建施工領(lǐng)域等等,所以也可參考相應(yīng)其他方面的規(guī)范進(jìn)行施工治理。
地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工過程中存在相應(yīng)安全問題是施工階段的最重點(diǎn)。安全問題和相應(yīng)安全措施如下:
(1)建立安全機(jī)構(gòu)、制定安全規(guī)范。相關(guān)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人員應(yīng)該在項(xiàng)目部中成立安全檢查機(jī)構(gòu),制定相應(yīng)的安全規(guī)范,通過日常檢查、安全教育等措施來有效保證施工過程中人員、器械的安全問題。
(2)探查工作。對地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)的治理,因?yàn)榘l(fā)生過地質(zhì)災(zāi)害,所以當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況較差,地質(zhì)環(huán)境較為脆弱,極有可能在施工過程中發(fā)生二次地質(zhì)災(zāi)害造成危險(xiǎn)。所以在相應(yīng)的施工過程中應(yīng)該做好事先探查工作,合理規(guī)避地質(zhì)脆弱點(diǎn)或者加固脆弱點(diǎn)。
(3)人員選擇。在相應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工過程中,應(yīng)該選擇專業(yè)性較強(qiáng)的施工團(tuán)隊(duì)。避免人員質(zhì)量的參差不齊,導(dǎo)致施工安全性下降。
(4)實(shí)行安全教育和安全責(zé)任制。對相應(yīng)施工人員進(jìn)行定期和不定期的安全教育,充分培養(yǎng)員工們的安全意識。同時(shí)可以進(jìn)行相關(guān)安全責(zé)任制度,加強(qiáng)相關(guān)施工人員的安全意識。
(5)嚴(yán)格控制分包商資質(zhì)。在施工過程出現(xiàn)分包情況時(shí),應(yīng)該嚴(yán)格審查相應(yīng)分包商資質(zhì),同時(shí)對分包商的施工質(zhì)量進(jìn)行檢查。
(6)對安全問題進(jìn)行定期檢查和不定期抽查。在施工過程中,應(yīng)該由安全機(jī)構(gòu)進(jìn)行定期的安全檢查和不定期的安全抽查,以保證施工過程中的安全。對于出現(xiàn)問題的施工部分和相關(guān)人員要進(jìn)行嚴(yán)厲的懲罰,杜絕安全隱患的產(chǎn)生。
地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工過程的質(zhì)量問題也是施工階段的重點(diǎn)之一。地質(zhì)災(zāi)害治理工程是一項(xiàng)龐大而又系統(tǒng)的工程。在施工過程中,設(shè)計(jì)相關(guān)施工問題較為專業(yè)性、技術(shù)性。對工程的質(zhì)量把握是施工過程中的難點(diǎn)問題。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該做到以下幾點(diǎn):
(7)提高技術(shù)人員的相關(guān)專業(yè)素質(zhì)。由于施工過程中涉及巖土工程、地質(zhì)工程、結(jié)構(gòu)工程等相對復(fù)雜的技術(shù)。相關(guān)施工企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì),進(jìn)行定期培訓(xùn)。同時(shí)在培訓(xùn)過程中應(yīng)當(dāng)加入相應(yīng)知識,達(dá)到培養(yǎng)綜合性、復(fù)合型、專業(yè)型為一體的技術(shù)人員。
(8)嚴(yán)格把握材料、器械質(zhì)量。治理過程工程量較大、施工較為繁瑣復(fù)雜,會采用很多施工材料和施工器械,相關(guān)技術(shù)人員在對材料和器械的檢查上應(yīng)該投入較大力度。
(9)生產(chǎn)過程中嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢查。相關(guān)質(zhì)量部門應(yīng)該對施工過程中重要環(huán)節(jié)、重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次數(shù)的仔細(xì)檢查,確保工程質(zhì)量。
(10)工程結(jié)束后進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)收,建立長效觀察機(jī)制,經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)。
4小結(jié)
地質(zhì)災(zāi)害治理工程是一項(xiàng)具有長期性、復(fù)雜性、系統(tǒng)性特點(diǎn)的工程。從設(shè)計(jì)到施工都有復(fù)雜的步驟和相應(yīng)技術(shù)規(guī)范的要求,同時(shí)保證相關(guān)工程經(jīng)濟(jì)效益也是重點(diǎn)。在多方面要求下,打造優(yōu)秀的地質(zhì)災(zāi)害治理工程是極為重要且困難的。本文通過對設(shè)計(jì)階段的方法、原則描述以及施工階段安全問題、質(zhì)量問題的敘述,詳細(xì)的解析了地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的重點(diǎn)難點(diǎn),希望能為相關(guān)工作人員提供參考。希望相關(guān)人員能合理解決或規(guī)避相應(yīng)重點(diǎn)難點(diǎn),打造優(yōu)秀的地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉傳正.地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)的基本問題[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),1995, (5):67-68.
[2] 岳鵬;赫念學(xué);黃勝東.淺談地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)及施工[J].建材與裝飾-地質(zhì)勘察測繪(電子版),2012, (22):18-19.
一、地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)原則
地質(zhì)災(zāi)害治理必須從實(shí)際出發(fā),緊密結(jié)合管道工程的實(shí)際情況和總體要求,將地災(zāi)治理任務(wù)納入管道工程總體設(shè)計(jì)計(jì)劃,與管道施工建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與區(qū)域環(huán)境治理相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)“社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)”三大效益相統(tǒng)一。同時(shí)充分考慮災(zāi)害點(diǎn)的地質(zhì)特征,在保證管道及施工人員、設(shè)備安全的基礎(chǔ)上,力求治理工程的技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。針對中緬管道工程沿線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的特點(diǎn),按照《中緬油氣管道(國內(nèi)段)地質(zhì)災(zāi)害防治研究報(bào)告》的技術(shù)要求,首先基于線路微調(diào),進(jìn)行避繞,明確地災(zāi)體與管道的相對關(guān)系,依據(jù)“防治結(jié)合”的原則開展工作。防的總體思路是:安全第一,預(yù)防為主,避為上策;治的總體思路是:結(jié)合避繞,能不動則不動,必須動則少動,保證安全。管道工程地質(zhì)災(zāi)害的整體設(shè)計(jì)思路是用最簡單、最直接的防護(hù)手段安全通過地災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)。無論何種災(zāi)害體,管道線路避繞都是優(yōu)選方案,無法避繞時(shí),采取必要的工程治理措施。地質(zhì)災(zāi)害體對管道工程的危害分為2類:①對管道本體的危害,②對人員、設(shè)備安全的威脅。地質(zhì)災(zāi)害治理工程需要全面考慮與建設(shè)相關(guān)的、對地災(zāi)有影響的因素,如掃線、管溝開挖施工作業(yè)對災(zāi)害體的誘發(fā)作用,地災(zāi)設(shè)計(jì)必須明確地災(zāi)防治方案的施工與管道掃線、施工的時(shí)間先后順序。對管道施工受到地形條件限制的難點(diǎn)地段,重點(diǎn)分析同溝敷設(shè)段施工方案,根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)方案,優(yōu)化地質(zhì)災(zāi)害施工圖設(shè)計(jì),針對地災(zāi)易發(fā)段的特點(diǎn),對施工掃線、施工機(jī)具擺放、管溝開挖、營地建設(shè)等提出相應(yīng)建議。對管高橫坡敷設(shè)地段,尤其是巖層順層橫坡地段,以不擾動、少擾動坡腳、反壓坡腳為原則進(jìn)行施工。地災(zāi)設(shè)計(jì)不可預(yù)見的因素很多,應(yīng)該根據(jù)施工方法,結(jié)合氣候影響、人為擾動情況進(jìn)行動態(tài)設(shè)計(jì)。中緬管道沿線雨量充沛、山高坡陡,極易形成地質(zhì)災(zāi)害,管道施工、運(yùn)行難度大。地質(zhì)災(zāi)害治理施工方案應(yīng)該與氣象條件、水工保護(hù)和水土保持相結(jié)合,做好施工應(yīng)急預(yù)案,進(jìn)行動態(tài)設(shè)計(jì)。
二、地質(zhì)災(zāi)害治理工程初步設(shè)計(jì)特點(diǎn)
地質(zhì)災(zāi)害治理初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)特點(diǎn):①以避讓優(yōu)先,避大治小,避重治輕;②不能僅治理地質(zhì)災(zāi)害,而要重點(diǎn)關(guān)注危害管道的因素;③從對管道危害最輕的部位通過;④盡量減少對災(zāi)害體的擾動;⑤對已知地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行永久根治,不留后患。各種地質(zhì)災(zāi)害治理工程初步設(shè)計(jì)特點(diǎn)各有不同。(1)滑坡。線路優(yōu)化、進(jìn)行避讓。無法避讓時(shí)從滑坡后緣滑體厚度較薄處通過,以較少的治理工程量滿足管道的安全要求,杜絕從滑體中前部滑體厚度較大處經(jīng)過。管道上、下山坡段遇滑坡而不能完全規(guī)避時(shí),管道應(yīng)縱向正穿滑坡體,盡量避免斜穿,減少對滑坡體的擾動。此外,明確地災(zāi)治理施工與管道施工的先后順序。(2)泥石流。避免管道從泥石流溝中經(jīng)過,當(dāng)不能完全避開泥石流溝時(shí),則從泥石流堆積區(qū)通過,且適當(dāng)加大管道埋深。當(dāng)管道穿越小型泥石流溝(或活動性沖溝)時(shí),選擇基巖埋深淺的位置且使管道埋于基巖內(nèi)。(3)崩塌。管道線路應(yīng)避開危巖、危石發(fā)育的陡崖、厚大的松散堆積體。當(dāng)不能完全避開時(shí),則從地形相對較緩且易攔擋落石、滾石的堆積區(qū)通過,并避開危石滾落沖擊破壞區(qū)。(4)巖溶。管道線路應(yīng)該首先避開地表塌陷坑發(fā)育地區(qū)或者地表巖溶漏斗、溶槽、溶坑發(fā)育地區(qū)。對于地表巖溶現(xiàn)象不發(fā)肓而勘察發(fā)現(xiàn)的巖溶,管道以垂直巖溶帶通過。對于淺層干溶洞,以碎石回填。對于巖溶向下延伸較大的溶洞,無論是否有水皆不宜填塞溶洞,亦不宜采用灌漿、灌混凝土的方法處理溶洞。對于該類溶洞,當(dāng)跨度較小兩壁較完整時(shí),以樓板形式覆蓋;當(dāng)兩壁完整性較差且跨度較大時(shí),則以梁跨形式穿過。
三、地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工圖審點(diǎn)
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)文件及圖紙審查工作首先以貫徹初步設(shè)計(jì)的理念為基礎(chǔ),以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、法律法規(guī)為依據(jù),以避讓方式優(yōu)先進(jìn)行管道優(yōu)化,以管道與地質(zhì)災(zāi)害體的空間關(guān)系為根基,對施工圖階段的設(shè)計(jì)文件和圖紙進(jìn)行全面審查。各類地質(zhì)災(zāi)害設(shè)計(jì)的審點(diǎn)不同。滑坡治理工程的審點(diǎn):①滑坡范圍、規(guī)模是否己查清。滑動面(帶)判別是否合理,力學(xué)參數(shù)取值是否準(zhǔn)確;②影響滑坡穩(wěn)定的主要因素是否清楚;③滑坡的力學(xué)類型及地質(zhì)模型、宏觀穩(wěn)定性評價(jià)是否正確,穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算和剩余下滑力(推力)計(jì)算是否正確;④管道線路是否有優(yōu)化和避讓空間;⑤選擇的支擋方式是否合理,支擋位置是否可行;⑥支擋參數(shù)的取值是否合理,設(shè)計(jì)選擇工況是否合理,設(shè)計(jì)計(jì)算方法是否正確,計(jì)算結(jié)果是否準(zhǔn)確;⑦支擋工程量是否恰當(dāng),支擋工程與管道施工的先后順序及結(jié)合方法是否合理。崩塌治理工程的審點(diǎn):①危巖、危石分布范圍;②崩塌落石范圍,危險(xiǎn)區(qū)域是否己查清;③危巖(危石)崩落路徑分析是否合理,落石滾落速度計(jì)算及沖擊破壞的沖擊力計(jì)算方法是否合理、計(jì)算結(jié)果是否正確;④攔擋防護(hù)方案是否可行,攔擋設(shè)置工程位置是否有效,工程量是否合理恰當(dāng);⑤攔擋工程是否與自然地形有效結(jié)合,是否與管道施工、管道運(yùn)營有效結(jié)合;⑥崩塌堆積體會否產(chǎn)生滑動及其對管道的危害。泥石流治理工程的審點(diǎn):①泥石流的形成區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)是否已查清;②管道經(jīng)過斷面的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖土特征;③泥石流的流速、沖刷深度,尤其是管道通過處的泥石流沖刷深度和建議管道埋深;④對管道形成破壞力的各種因素分析是否透徹,防護(hù)措施是否得當(dāng);⑤泥石流溝與大溝的關(guān)系,尤其是泥石流堆積擠占大溝時(shí)則使大溝變窄,大溝流速加大,沖刷深度加大,沖切側(cè)蝕能力增強(qiáng),該情況下管道防護(hù)設(shè)計(jì)是否加強(qiáng)。巖溶治理工程的審點(diǎn):①巖溶延伸方向、規(guī)模大小是否已查清,巖溶與管道的空間關(guān)系等;②溶洞壁、洞頂巖性及其完整程度,溶洞的穩(wěn)定性評價(jià)是否正確;③治理設(shè)計(jì)方案是否合理可行,以及治理后對周圍環(huán)境的影響;④設(shè)計(jì)計(jì)算是否正確,治理工程量是否合理。
四、結(jié)論
針對中緬油氣管道沿線不良地質(zhì)作用發(fā)育的特點(diǎn),對管道工程沿線的滑坡、崩塌、泥石流、巖溶塌陷等地質(zhì)災(zāi)害開展了專項(xiàng)勘察評價(jià),并有針對性地進(jìn)行了災(zāi)害點(diǎn)防治設(shè)計(jì)工作,提出了將地質(zhì)災(zāi)害納入油氣管道總體設(shè)計(jì)文件中的設(shè)計(jì)原則和油氣管道工程地質(zhì)災(zāi)害“防治結(jié)合”的工作思路,在施工圖階段針對每個(gè)地質(zhì)災(zāi)害類型的特點(diǎn)進(jìn)行針對性的審查,確保了設(shè)計(jì)圖紙的合理性,既保證了管道施工期間設(shè)備人員的安全,也保證了管道在運(yùn)營期間的安全。
作者:沈茂丁王峰徐文毅單位:國石油天然氣管道工程有限公司
[關(guān)鍵詞]地質(zhì)災(zāi)害 治理工程 施工質(zhì)量 監(jiān)督 管理 研究
[中圖分類號] P694 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-3-310-1
0前言
現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展及各個(gè)產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張,許多行業(yè)在生產(chǎn)的過程中,都會給環(huán)境帶來較大的破壞及影響,使得環(huán)境質(zhì)量越來越差,近年來出現(xiàn)的霧霾即是環(huán)境惡化的集中體現(xiàn)。而許多地質(zhì)特殊的地區(qū)則會出現(xiàn)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,給當(dāng)?shù)厝藗兊纳?cái)產(chǎn)安全帶來了極大的威脅。當(dāng)?shù)貙τ诘刭|(zhì)災(zāi)害的治理需要較大的投入,對于經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)有較大的影響,造成了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。地質(zhì)災(zāi)害治理工程是關(guān)系到民生的重要項(xiàng)目,但是在多種因素的影響下,也會出現(xiàn)一系列的工程質(zhì)量問題,限制了災(zāi)害治理的效果,需要引起相關(guān)部門的高度重視。
1準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制
1.1前期工作
自然災(zāi)害非為較多的種類,各個(gè)類型的災(zāi)害對人們生活的影響也有著較大的區(qū)別。某些較為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害在現(xiàn)代的經(jīng)濟(jì)條件及技術(shù)條件下,對其的治理并不能達(dá)到預(yù)期的效果,或者沒有治理的價(jià)值。因此在開展地質(zhì)災(zāi)害治理工程前,需要在站在一定的高度上,遵循輕重緩急有序、充分利用有限資金的原則,評估治理項(xiàng)目的必要性、所需的經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平、社會效益,并對于工程的可行性進(jìn)行全面的論證,優(yōu)化審查體系,保障能夠合理的篩選工程治理項(xiàng)目。地質(zhì)災(zāi)害治理工程的前期工作中,工作重點(diǎn)一般集中于審查并評估該類工程需要投入的資金成本、技術(shù)操作的可行性、治理工程最終受到的效果,包括經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益等。該項(xiàng)工作是否能夠落實(shí)到位,對于整個(gè)治理工程的質(zhì)量有著最為直接及深遠(yuǎn)的影響。在研究項(xiàng)目可行性的過程中,需要進(jìn)行許多工作,如進(jìn)行一定范圍的野外調(diào)查,全面收集基礎(chǔ)資料等,并按照國家規(guī)定的內(nèi)容及深度標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程各個(gè)面的實(shí)際情況進(jìn)行論證評價(jià),主要內(nèi)容有治理的必要性、技術(shù)的可操作性、經(jīng)濟(jì)效益性、環(huán)境可行性、社會效益性等,做到綜合把握經(jīng)濟(jì)形勢、技術(shù)條件及環(huán)境效益[1]。
1.2施工準(zhǔn)備
施工準(zhǔn)備階段的質(zhì)量管理是強(qiáng)化審查工作,并將評估的重點(diǎn)集中于該階段工程勘察結(jié)果的可靠性。勘察單位需要先出示勘察結(jié)果,包括工程各個(gè)環(huán)節(jié)的圖件,并具有詳細(xì)的文字說明。勘察的成果必須達(dá)到國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及各類規(guī)程。由于勘察結(jié)果是評價(jià)地質(zhì)災(zāi)害治理效果、工程概算編制的基礎(chǔ)性工作,直接關(guān)系到治理工程技術(shù)方案的確定、質(zhì)量控制和最終效益評估的正確性。勘察單位在進(jìn)行各項(xiàng)活動時(shí),流程是否符合規(guī)定,操作是否合理等均需要進(jìn)行嚴(yán)格的審查,如收集原始資料、現(xiàn)場踏勘、制定勘察綱要、結(jié)構(gòu)處理等。準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制措施的主要內(nèi)容包括評價(jià)工程勘察的內(nèi)容、審查成果質(zhì)量及設(shè)計(jì)方案,各個(gè)重點(diǎn)工作的具體內(nèi)容有著較大的區(qū)別。評價(jià)勘察內(nèi)容和成果質(zhì)量主要是判斷勘察單位是否按照合同的協(xié)議內(nèi)容完成相關(guān)勘察任務(wù)。對于審查勘察成果是否達(dá)到了國家或者行業(yè)的要求,國家規(guī)定的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)程等,需要重點(diǎn)審查。在陳察與評價(jià)設(shè)計(jì)方案是,需要遵循先進(jìn)性、適應(yīng)性、安全性、可行性等原則。治理工程運(yùn)用的先進(jìn)技術(shù)方式、高新的施工設(shè)備及成熟的施工工藝等,保障先進(jìn)性及施工的安全性;全面把握當(dāng)?shù)氐木唧w情況,包括人員條件、經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平、自然條件等[2]。
2施工階段的質(zhì)量控制
施工階段的質(zhì)量管理控制的重點(diǎn)在于合同的管理。雙方均需要根據(jù)簽定的合同文件中規(guī)定的內(nèi)容開展對治理工程項(xiàng)目,并對其施工進(jìn)度、工程質(zhì)量、成本投資等方面進(jìn)行控制和管理。治理工程進(jìn)行時(shí),可以采取委托專業(yè)監(jiān)理公司的形式,對工程項(xiàng)目進(jìn)行專業(yè)化的監(jiān)督管理,達(dá)到保障投資效益及社會效益的目標(biāo),有效的把握工程進(jìn)度,控制成本消耗,提升工程建設(shè)質(zhì)量;還可以采用委托具有專業(yè)素質(zhì)的咨詢工程師的形式,對合同管理的事務(wù)進(jìn)行協(xié)助,尤其是在執(zhí)行合同中出現(xiàn)合同變更、索賠等情況時(shí),其對于工程質(zhì)量有著重要的影響。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程中存在的問題,達(dá)到良好的治理效果,還需要委托具有獨(dú)立資格的咨詢機(jī)構(gòu)對治理工程的各個(gè)方面進(jìn)行動態(tài)跟蹤及評價(jià),包括技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)情況、環(huán)境狀態(tài)、管理水平等,及時(shí)找出問題出現(xiàn)的原因,制定相應(yīng)的對策和措施[3]。
3竣工驗(yàn)收階段的質(zhì)量控制
在地質(zhì)災(zāi)害治理工程建設(shè)全部結(jié)束后,需要進(jìn)行嚴(yán)格的竣工驗(yàn)收活動。首先由上級主管部門抽調(diào)專業(yè)的人員組成驗(yàn)收工作組,該類人員包括勘察單位人員、設(shè)計(jì)單位人員、施工單位人員、監(jiān)理單位人員等,全面審查治理工程的各個(gè)環(huán)節(jié),并需要審閱各項(xiàng)背景資料,查看監(jiān)理日志,現(xiàn)場考察工程治理效果,最后作出合理的評價(jià),包括工程設(shè)計(jì)、實(shí)際施工、工程進(jìn)度、成本消耗等,將上述信息制作成信息完整、全面的竣工驗(yàn)收報(bào)告。該階段的質(zhì)量控制工作主要是對治理工程的整體進(jìn)行評價(jià),包括設(shè)計(jì)工作質(zhì)量、施工質(zhì)量、設(shè)備質(zhì)量等,本質(zhì)上是總結(jié)已經(jīng)結(jié)束的治理工程,也能夠?yàn)楹笃诘闹卫砉ぷ鲙Ш妙^,積累經(jīng)驗(yàn),具有十分重要的作用,需要引起相關(guān)部門的重視[4]。
4總結(jié)
地質(zhì)災(zāi)害的治理是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,要保障該類工程的質(zhì)量,并達(dá)到良好的治理效果就需要實(shí)施有效的質(zhì)量監(jiān)督管理措施。質(zhì)量控制措施需要貫穿與整個(gè)工程項(xiàng)目的始終,包括準(zhǔn)備階段、施工階段及竣工驗(yàn)收階段。根據(jù)各階段的工作內(nèi)容、性質(zhì)、特點(diǎn)、重點(diǎn)等,科學(xué)制定質(zhì)量管理目標(biāo)及有針對新過的質(zhì)量監(jiān)控措施,各個(gè)環(huán)節(jié)做好了各項(xiàng)質(zhì)量控制措施,才能提高整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量,避免出現(xiàn)顧此失彼的現(xiàn)象,偏重于一個(gè)環(huán)節(jié)或者方面,而影響到其他環(huán)節(jié),限制了災(zāi)害治理工程的效果。
參考文獻(xiàn)
[1]陳紹清.談地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)[J].探礦工程(巖土鉆掘工程).2008(05):63-65.
[2]江鴻彬.初論地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工監(jiān)理中的質(zhì)量控制[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào).2009(01):140-142.
關(guān)鍵詞:峽谷山區(qū);地質(zhì)災(zāi)害;危害性;防災(zāi)減災(zāi)
中圖分類號:F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1、峽谷山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類型分析
峽谷山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害可說是災(zāi)難性的,如何減少峽谷山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害對社會與經(jīng)濟(jì)的沖擊,是各國政府所關(guān)心的重要課題。要有效地減少災(zāi)害的損失,需了解災(zāi)害發(fā)生的機(jī)理并進(jìn)行分類,國內(nèi)外峽谷山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的分類法相當(dāng)多,我國則是將峽谷山區(qū)災(zāi)害分為崩塌、滑坡與泥石流三大類,而各國也有不同的分類方法,其中最常用的分類法是Vames在1978年提出的,Vames將峽谷山區(qū)災(zāi)害利用其運(yùn)動型式與邊坡材料不同加以區(qū)分,其中運(yùn)動型式分為墜落(fall)、傾翻(topple)、滑動(slide)、流動(flow)、側(cè)向擴(kuò)展(1ateral spread)與復(fù)合型(complex);而材料則分為巖石(rock)、巖屑(debris)與土質(zhì)(soil)。一般來說墜落和傾翻屬于崩塌的范疇,而滑坡與泥石流的運(yùn)動型式分別為滑動與流動,下面簡要說明峽谷山區(qū)災(zāi)害常見運(yùn)動型式的特性。
墜落:巖塊或土體受重力、風(fēng)化與水滲入等因素影響,由懸崖或陡坡驟然墜落、跳動及滾動至下方斜坡,墜落主要發(fā)生在多裂隙、節(jié)理的高陡斜坡或河岸侵蝕側(cè),若落石發(fā)生在道路旁則會造成交通中斷甚至傷及人車,典型的落石如圖l所示。
傾翻:通常發(fā)生在不連續(xù)面(裂隙、節(jié)理、層面)的傾向與坡面的傾向相反的逆向巖坡,此不連續(xù)面受重力或裂隙中的水壓力作用而張裂,受到擾動而向下、向外翻倒,邊坡傾翻的照片如圖2所示。
滑動:主要可分為旋轉(zhuǎn)滑動(rotational slide)與平面滑動(translational slide)兩種,這是斜坡最常見的破壞模式。旋轉(zhuǎn)滑動多發(fā)生在較均質(zhì)的土坡或破碎的巖坡,滑動面類似圓弧狀;平面滑動的滑動面則近似平面,此平面一般為不連續(xù)面(如層面、節(jié)理面、斷層與土巖界面等),巖坡的楔型破壞(wedge failure)也是平面滑動的一種,上述這些邊坡的滑動主要是巖土的剪切破壞造成。圖3為巖土界面間產(chǎn)生平面滑動的照片。
流動;斜坡的土體或巖體破壞情形如流體一般,流動速度可以是很緩慢的蠕變(creep)或是快速的泥石流。蠕變是因坡體的剪應(yīng)力足夠產(chǎn)生永久變形但未達(dá)到抗剪強(qiáng)度所造成,由于速度緩慢,盡管時(shí)間久后會造成工程設(shè)施損壞,通常不致影響人類生命安全,但有時(shí)蠕變可能會由于風(fēng)化作用等因素從緩變轉(zhuǎn)換成突變,這種蠕變破壞可能會引發(fā)較嚴(yán)重的災(zāi)害,因此斜坡的蠕變要注意是否有突變的可能,以避免蠕變從緩慢的流動轉(zhuǎn)換為快速的滑動或流動而造成災(zāi)害。與蠕變相比,泥石流則非常危險(xiǎn),它是土、石和水的混合體受重力作用而流動,這種流動依其發(fā)生機(jī)理主要可分為水力型與土力型兩種,水力型泥石流與水流運(yùn)動有關(guān),水流帶動溪流的推移質(zhì)與懸移質(zhì)進(jìn)而形成泥石流;土力型泥石流與巖土體內(nèi)超靜孔隙水壓的增長有關(guān),當(dāng)超靜孔隙水壓增大到某一值時(shí),使土體產(chǎn)生流滑(或廣義液化)并進(jìn)而引發(fā)泥石流。流動的泥石流有如流動的混凝土,由于其爆發(fā)突然且夾帶巨石,因此破壞力驚人,泥石流依據(jù)組成材料不同可分為泥流、黏性泥石流、稀性泥石流與水石流,不同類型的泥石流的特性也不相同,這意味著所采用的防災(zāi)減災(zāi)策略需根據(jù)不同的條件采用合適的減災(zāi)策略。由圖4可以看出泥石流的破壞力。
側(cè)向擴(kuò)展:與其他斜坡破壞型式不同,側(cè)向擴(kuò)展多發(fā)生在較平緩的土坡或河道邊的平地(若發(fā)生在河邊的側(cè)向擴(kuò)展常稱為崩岸)。其主要發(fā)生原因一是下層土產(chǎn)生液化(地震或人工振動)或塑性流動,使上層巖土體開裂并依次倒下或滑下,一是高靈敏土(quick clay)或分散性土的流滑現(xiàn)象,因此側(cè)向擴(kuò)展常是一種復(fù)合式的邊坡破壞。側(cè)向擴(kuò)展的研究相當(dāng)少,特別是崩岸的啟動與停止,它不僅與土力學(xué)中的水土作用下崩塌與滑動問題有關(guān),也涉及到河流含沙量、水流特性等泥沙運(yùn)動學(xué)和水力學(xué)問題,因此仍有待進(jìn)一步進(jìn)行多學(xué)科交叉的研究,以減少崩岸所造成的損失。圖5為發(fā)生在長江的崩岸。
事實(shí)上,自然界的斜坡破壞型式很少是單一型式,多屬于兩種破壞型式以上的組合(復(fù)合型)。以泥石流為例,通常在泥石流溪流上游發(fā)生處及兩岸有許多崩塌與滑坡,這些崩塌與滑坡所攜帶的巖、土提供泥石流的土石材料,存在合適的溪流坡度與足夠的降雨時(shí),便會爆發(fā)泥石流。
因此斜谷山區(qū)災(zāi)害的機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜,需累積相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)才能判斷出致災(zāi)的主因,進(jìn)而做出合適地減災(zāi)措施的決策。
圖l墮落的落石 圖2巖石傾翻
圖3平面滑動破壞 圖4泥石流圖 5長江崩岸
2 地質(zhì)災(zāi)害防治工作的思考
如上所示,峽谷山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害可說是災(zāi)難性的且類型很多成因復(fù)雜,因此要經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治工作需多方面(諸如學(xué)界、工程界、公眾與政府等)的相互協(xié)調(diào)與整合,以下就地質(zhì)災(zāi)害防治相關(guān)學(xué)科的整合研究、地質(zhì)災(zāi)害防治工程生命周期設(shè)計(jì)理念、信息共享平臺的建立與地質(zhì)災(zāi)害防治專責(zé)機(jī)構(gòu)的重要性等方面進(jìn)行討論,通過這些討論來說明峽谷山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)工作的未來發(fā)展方向。
(1) 地質(zhì)災(zāi)害防治相關(guān)學(xué)科的整合研究
地質(zhì)災(zāi)害防治工作可說是社會學(xué)科、自然學(xué)科與工程學(xué)科的整合應(yīng)用,因此可說是龐大的系統(tǒng)工程,即使僅從工程角度來看,地質(zhì)災(zāi)害防治工作也涉及到很多的學(xué)科。以巖土工程中的管涌破壞來說,巖土工程學(xué)可以利用達(dá)西定律描述土中水的滲流,利用水力坡降來決定土體是否發(fā)生滲透破壞,但一旦產(chǎn)生管涌,則必須考慮數(shù)管據(jù)道內(nèi)的水力學(xué)與泥沙運(yùn)動學(xué)特性來決定管涌是否繼續(xù)擴(kuò)展或穩(wěn)定,因此要較好的描述管涌等滲透破壞的過程則需進(jìn)行土力學(xué)、水力學(xué)與泥沙運(yùn)動學(xué)的學(xué)科交叉研究。
同樣地,由于強(qiáng)降雨是造成峽谷山區(qū)災(zāi)害的重要原因之一,因此通過雨量來進(jìn)行峽谷山區(qū)災(zāi)害預(yù)警基準(zhǔn)的研究也是減少災(zāi)害損失的重要途徑,但要較好的應(yīng)用雨量預(yù)警基準(zhǔn)則需進(jìn)行巖土工程學(xué)與氣象學(xué)的整合研究。然而在進(jìn)行整合研究不可避免的受到各學(xué)科發(fā)展不足的限制,因此需了解這些限制才能有效地將其應(yīng)用在實(shí)際的地質(zhì)災(zāi)害防治工作上。
(2)地質(zhì)災(zāi)害治理工程生命周期設(shè)計(jì)理念
關(guān)鍵詞: 掌子面危巖清理;掌子面綠化;礦山地質(zhì)環(huán)境
中圖分類號:TU45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)07-0135-02
0 引言
河北省滿城縣建筑用白云巖露天礦山,因采礦活動形成的掌子面均為高陡巖質(zhì)邊坡,邊坡高度一般在20m~100m,邊坡角度一般在45°~75°,邊坡上一般未留開采平臺,多為一坡到底。礦山爆破開采在掌子面表層均遺留了厚薄不一、大小不等的危巖體,易發(fā)生崩塌或掉塊,而未受爆破震動影響的巖層其穩(wěn)固性好,巖石堅(jiān)硬。
掌子面治理工程一般首先必須進(jìn)行危巖清理工作,其次是對掌子面實(shí)施開槽種植池、穴或種植臺階等進(jìn)而實(shí)施植被綠化重建工作。由于掌子面巖層巖石堅(jiān)硬,工作面高且狹窄,在掌子面上開鑿種植池或種植臺階十分困難,但掌子面與周邊環(huán)境極不協(xié)調(diào)且存在崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患,是礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程必須重點(diǎn)治理的區(qū)域。因此,掌子面治理工程既是礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程的治理難點(diǎn)又是治理工程的重點(diǎn),選擇有效、合理的治理方法與技術(shù)十分重要。本文根據(jù)工程實(shí)踐,對相關(guān)礦山地質(zhì)環(huán)境掌子面治理工作方法與技術(shù)進(jìn)行總結(jié),對取得的成功經(jīng)驗(yàn)及工程中存在的實(shí)際問題進(jìn)行分析和闡述,與業(yè)內(nèi)同行進(jìn)行探討,并提出作者建議。
1 掌子面危巖清理
掌子面危巖清理的目的包括兩個(gè)方面,一是盡可能消除掌子面易發(fā)生崩塌或掉塊所產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害隱患,另一方面是保證掌子面及掌子面下部采礦平臺生態(tài)重建工程施工安全,能否達(dá)到預(yù)期的清理效果,與選擇的清理方法和采用的清理技術(shù)有直接關(guān)系。
1.1 危巖清理方法與技術(shù) 掌子面危巖清理主要包括兩個(gè)方面:一是清理殘存在掌子面巖坎、巖腔或裂縫中的塊石和碎石;二是清理受爆破震動影響或被裂隙切割形成的危巖體。河北省滿城縣礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程設(shè)計(jì)一般根據(jù)掌子面的高度、危巖體數(shù)量和規(guī)模大小、坡面和坡頂松散物情況,綜合考慮確定了清危方法和工藝。一般根據(jù)危巖實(shí)際情況,掌子面巖坎、巖腔或裂縫中的塊石和碎石,設(shè)計(jì)多采用蜘蛛俠人工清理方法,主要工具為撬杠和鍬鎬;受爆破震動影響或被裂隙切割形成的危巖體,因需清理量大,設(shè)計(jì)多采用搭設(shè)綜合腳手架人工清理方法,主要工具為撬杠和千斤頂。
1.2 危巖清理工作存在的問題及建議 人工結(jié)合機(jī)械手段清理危巖的方法,優(yōu)點(diǎn)是投入少,相對比較安全;缺點(diǎn)是坡面的大塊石、受爆破震動及裂隙切割形成的危巖體,因其體積大、需清理量大,很難徹底清除,致使部分地段仍留有安全隱患。因此,為徹底消除掌子面崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患,對人工無法有效清除的較為集中的危巖體,建議在設(shè)計(jì)之初即聘請具有相關(guān)資質(zhì)的單位編寫爆破專項(xiàng)設(shè)計(jì),在確保安全的前提下采取淺孔爆破法實(shí)施危巖清理工作,對公路、村莊周邊,爆破法可能影響交通運(yùn)輸及村民安全的區(qū)域建議利用膨脹水泥實(shí)施危巖清理工作。對坡面殘留的人工無法清除的孤立大體積塊石,建議采用掛網(wǎng)噴漿等方式進(jìn)行加固。
2 掌子面綠化
掌子面綠化工程一般分掌子面頂部、掌子面和掌子面底部三個(gè)區(qū)域,其中掌子面頂部和底部綠化工程方法技術(shù)比較成熟,掌子面綠化工程方法技術(shù)則在不斷的探索與完善之中。
2.1 掌子面頂部綠化方法與技術(shù) 河北省滿城縣礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程設(shè)計(jì)掌子面頂部綠化方法技術(shù),一般是在掌子面坡頂距離掌子面1.0m處開挖寬度50cm、深度60cm的種植槽,回填底土和肥土后在種植槽內(nèi)每延米栽植3年生爬山虎幼苗3棵,利用爬山虎耐旱、耐貧瘠、速生、固土能力強(qiáng)、攀爬力強(qiáng)的特性,短期內(nèi)達(dá)到有效遮擋掌子面上部區(qū)域的目的。
掌子面頂部綠化種植槽開挖設(shè)計(jì)多采用人工與手持式風(fēng)鉆相結(jié)合的方法,回填土多采用人工搬運(yùn)和小型升降機(jī)搬運(yùn)人工回填的方法,爬山虎澆水養(yǎng)護(hù)則多采用滴灌的方法。實(shí)踐證明,只要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)采取上述綠化方法技術(shù)進(jìn)行掌子面頂部綠化,均可取得良好的治理效果。
2.2 掌子面底部綠化方法與技術(shù) 河北省滿城縣礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程設(shè)計(jì)掌子面底部綠化方法與技術(shù),一般是在掌子面底部坡積裙下方采用干砌石砌筑寬度50cm、深度60的種植池,回填底土和肥土后在種植池內(nèi)每延米栽植3年生爬山虎幼苗3棵,利用爬山虎耐旱、耐貧瘠、速生、固土能力強(qiáng)、攀爬力強(qiáng)的特性,短期內(nèi)達(dá)到有效遮擋掌子面底部區(qū)域的目的。
掌子面底部綠化種植池砌筑及回填土多采用人工方法,爬山虎澆水養(yǎng)護(hù)則多采用滴灌的方法。實(shí)踐證明,只要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)采取上述綠化方法技術(shù)進(jìn)行掌子面底部綠化,一般可以取得良好的治理效果。但工程部分部位亦可能發(fā)生因雨水沖刷造成種植池內(nèi)回填土流失進(jìn)而造成爬山虎面積性枯萎死亡的現(xiàn)象。因此,掌子面底部綠化種植池采用干砌石砌筑的設(shè)計(jì)欠妥,建議對干砌石砌筑的種植池進(jìn)行M10砂漿勾縫,或采用漿砌法進(jìn)行砌筑。
2.3 掌子面綠化方法與技術(shù) 河北省滿城縣礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程,設(shè)計(jì)掌子面綠化方法與技術(shù)一般有以下幾種,歸納總結(jié)如下:
①局部生態(tài)袋綠化。掌子面局部生態(tài)袋綠化是指利用掌子面上有利于土壤儲存,并能為植物生長提供穩(wěn)定生長條件的巖腔、較大裂縫和巖坎,采用生態(tài)袋綠化技術(shù)對掌子面進(jìn)行的局部綠化。以京昆高速沿線(保定段)礦山環(huán)境治理一期項(xiàng)目A包為代表工程,設(shè)計(jì)要求在掌子面上容土體積不小于0.8m3的巖腔、較大裂縫、巖坎中碼放生態(tài)袋,并使其牢固在掌子面上。生態(tài)袋綠化厚度50cm,其中基層30cm,表層20cm。裝袋基材一般由泥碳土50%、種植土20%、草纖維8%、木屑(或谷糠、蘑菇肥)12%、保水劑5%、粘合劑1%、速效緩釋肥2%組成。生態(tài)袋表層為拌和種子的基材,每立方基材拌和植物種子100g~125g(按種子用量20g~25g/m2計(jì)算),由草(含草花)及灌木種子組成,其中前者60%,后者40%。草(含草花)種子一般選擇狗尾草、虎尾草、阿爾泰紫菀、蒼耳、節(jié)節(jié)草、鵝冠草、白草等,灌木選擇胡芝子、黃刺梅、酸棗等耐旱耐高溫的植物。生態(tài)袋穩(wěn)固之后,再在生態(tài)袋上栽植荊條或爬山虎幼苗。
工程實(shí)踐表明,局部生態(tài)袋綠化方法的優(yōu)點(diǎn)是需投入的人力物力較少,缺點(diǎn)是采用此技術(shù)需要掌子面上有足夠的巖腔、較大裂縫或巖坎,綠化覆蓋率一般僅可達(dá)到10%左右。在高陡掌子面上放置生態(tài)袋,施工非常困難,且放置的生態(tài)袋日久天長易老化破裂,雨天易造成水土流失,致使局部生態(tài)袋綠化工程失敗。
②機(jī)械法開鑿種植池或種植臺階綠化。以滿城縣抱陽山風(fēng)景區(qū)白云巖礦采石場治理恢復(fù)工程施工項(xiàng)目為代表工程,設(shè)計(jì)掌子面綠化工程為在掌子面上利用鑿巖設(shè)備鑿取種植池,“品”字形布置,種植池間距2m,行距不大于12m,種植池長、寬、深基本規(guī)格為1m×1m×1m,然后在種植池內(nèi)覆土種植爬山虎。
以京昆高速沿線(保定段)礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)施工A包為代表工程,設(shè)計(jì)掌子面綠化工程為在掌子面上利用鑿巖設(shè)備等距(6m)開鑿種植臺階,開鑿臺階寬度一般0.6m,高一般0.8m,臺階上砌筑種植池,外緣用M10水泥砂漿砌筑水泥磚池壁,壁厚0.12m,高度0.4m,然后在種植池內(nèi)覆土,前后栽植爬山虎兩排,每延米栽植爬山虎幼苗5棵,以達(dá)到垂直綠化的目的。
工程實(shí)踐表明,在高陡掌子面上利用鑿巖設(shè)備開鑿種植池或種植臺階,因巖石堅(jiān)硬、施工空間狹小,施工十分困難,最終雖能取得一定的綠化效果,但存在諸多不確定性。筆者認(rèn)為,屬較保守(回避爆破施工方案)、較理想化(對施工方法的困難程度估計(jì)不足)設(shè)計(jì)方案,實(shí)際施工很難達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。因此,建議掌子面綠化方法技術(shù)設(shè)計(jì)充分尊重鑿巖機(jī)開槽種植池或種植臺階困難極大的客觀事實(shí),在設(shè)計(jì)之初即聘請具有相關(guān)資質(zhì)的單位實(shí)地勘查工程區(qū)各掌子面的實(shí)際情況,經(jīng)爆破專家論證,對爆破施工不存在安全隱患的掌子面,盡量采取爆破手段進(jìn)行種植池或種植臺階開鑿。爆破法臺階開鑿可根據(jù)掌子面的實(shí)際情況,15m開鑿一個(gè)臺階,開鑿后掌子面各臺階邊坡角度保持在500以下,種植平臺寬度3m~5m。完成種植臺階開鑿后在各種植平臺靠臺邊緣1.0m的位置砌筑漿砌塊石擋墻,墻高0.6m,墻寬0.4m,回填肥土后前后種植爬山虎各一排,以達(dá)到全面綠化掌子面的目的。對于爆破手段確有可能影響周邊公路、村莊安全的掌子面,掌子面頂部區(qū)域可采取在掌子面頂部種植爬山虎的方式進(jìn)行遮擋,掌子面底部區(qū)域可采取在掌子面底部種植爬山虎結(jié)合在采礦平臺上種植高大喬木的方式進(jìn)行遮擋,掌子面中部則可利用高大廣告牌或采用M10砂漿抹面后書寫宣傳標(biāo)語的方式進(jìn)行遮擋,既可達(dá)到美化礦山環(huán)境的目的,又可起到招商、宣傳黨的政策的目的。
③鉆孔洞穴綠化。為探索更為有效、可行的掌子面綠化方法與技術(shù),有關(guān)單位技術(shù)人員提出了鉆孔洞穴的掌子面綠化方案,具體方法是利用普通的打孔設(shè)備在掌子面上實(shí)施鉆孔作業(yè)(鉆孔間距1m、深度0.6m),在鉆孔中回填肥土后種植爬山虎。鉆孔洞穴綠化法僅在某掌子面下部區(qū)域?qū)嵤┝诵∶娣e實(shí)驗(yàn),由于實(shí)驗(yàn)工程位于掌子面底部,便于澆水養(yǎng)護(hù),爬山虎成活率可達(dá)95%以上,綠化面積可達(dá)40%以上。如采用鉆孔洞穴法綠化掌子面,由于掌子面均為高陡邊坡,實(shí)際施工時(shí)需搭設(shè)人工腳手架,施工難度較大,掌子面上部綠化工程澆水養(yǎng)護(hù)亦有一定難度,能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)工程這樣的綠化效果,尚有待工程檢驗(yàn)。
3 結(jié)論
礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理工程在全國仍處于初步探索階段,河北省滿城縣建筑用白云巖礦開采后遺留的礦山地質(zhì)環(huán)境問題復(fù)雜多樣,特別是高陡掌子面的治理,難度巨大。尚需廣大業(yè)內(nèi)同行不斷總結(jié)完善,以創(chuàng)新、拓展掌子面治理的新方法、新技術(shù),使礦山地質(zhì)環(huán)境掌子面治理工程達(dá)到更好的治理效果。
本文觀點(diǎn)只代表作者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和粗淺認(rèn)識,其中難免有錯(cuò)謬之處,敬請業(yè)內(nèi)專家和同仁批評指正。
參考文獻(xiàn):
[1]DZ/T 0223-2011,礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案編制規(guī)范[S].
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害,崩滑地質(zhì),治理方案
Abstract: in recent years, with the rapid development of city construction, effects of human engineering activities on geological environment is more and more big,breaking the original address environment to a certain extent, the phenomenon of frequent geological disasters.Geological disaster is not only a serious threat to ourlives, and caused huge property losses to the state.Therefore, the accurate geological data directly affects the construction safety of building, without a clear, clearunderstanding of geological conditions, safety controlcannot be truly construction. It is impossible to disasterand take corresponding measures to solve.
Keywords: geological disaster, landslide, control scheme
中圖分類號:P694 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1引言
地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財(cái)產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用。文章主要結(jié)合某地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害中的崩滑事故介紹應(yīng)急處理方案。崩滑做為地質(zhì)災(zāi)害治理項(xiàng)目,應(yīng)急治理工程的目的是為了提高邊坡的穩(wěn)定性,確保坡體下方居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。具體工作任務(wù)是對以下工程措施進(jìn)行設(shè)計(jì):
1.對邊坡進(jìn)行削方減載;
2.修建重力式擋土墻;
3.設(shè)置截排水工程。
2設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想
基本按照地質(zhì)災(zāi)害防治的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范為依據(jù),優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,有針對性地精心設(shè)計(jì)工程措施,做到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。指導(dǎo)思想為:
1.從總體方案設(shè)計(jì)入手,劃分各個(gè)工程進(jìn)行設(shè)計(jì),做到防治工程單個(gè)效果好,總體又連貫協(xié)調(diào)一致。
2.以已有研究成果和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),認(rèn)真分析研究崩滑的形成機(jī)制,對防治工程措施分析比較和選擇,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。保證工程措施的有效性、合理性和安全性。
3.參照現(xiàn)有國家、部門和行業(yè)技術(shù)規(guī)范、規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),做到防治工程方案與城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,創(chuàng)建綠色工程。
3防治目標(biāo)、原則
1.防治目標(biāo)
通過崩滑地質(zhì)災(zāi)害治理工程,提高坡體的穩(wěn)定性,為城區(qū)居民創(chuàng)造安全穩(wěn)定的居住環(huán)境。
2.設(shè)計(jì)原則
(1)防治工程設(shè)計(jì)以安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工簡便為原則;
(2)防治工程應(yīng)盡量減少對自然坡體的擾動以及對當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活的影響和干擾;
(3)生物工程要符合當(dāng)?shù)刂参锷L條件和環(huán)境;
(4)防治工程方案要與城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,創(chuàng)建綠色工程;
(5)在確保安全可靠的前提下,防治工程應(yīng)力求措施工藝簡單,易于就地取材,降低工程投資,提高投資效益。
4崩滑地質(zhì)災(zāi)害成因分析
本次崩滑主要發(fā)生在古滑坡體的前緣,地層結(jié)構(gòu)為厚層全風(fēng)化泥巖及黃土,古滑坡體處于暫時(shí)穩(wěn)定狀態(tài)。多年來,由于村民建房多次開挖坡腳,坡體多次發(fā)生崩滑。本次崩滑災(zāi)害發(fā)生的原因主要是六層樓在建設(shè)過程中,對建設(shè)場區(qū)南側(cè)古滑坡前緣坡腳進(jìn)行了開挖,由于人工切坡使坡體形成角度大于60°,高66m的臨空面,留下了災(zāi)害隱患。在風(fēng)化剝蝕、雨水沖刷、浸潤膨脹等因素的作用下,使全風(fēng)化泥巖的結(jié)構(gòu)遭到破壞,更加支離破碎,小型坍塌時(shí)有發(fā)發(fā)生崩滑地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素。自今年9月下旬以來,連續(xù)陰雨持續(xù)近半個(gè)月,總降雨量達(dá)95mm,雨水沿黃土中裂隙滲入浸潤下部的全風(fēng)化泥巖,使其抗剪強(qiáng)度及穩(wěn)定程度降低,加速了巖體的崩塌、分解,最終導(dǎo)致高陡臨空面發(fā)生崩滑,并牽引東側(cè)斜坡失穩(wěn)變形,發(fā)生崩滑災(zāi)害。因此,持續(xù)大量降水是發(fā)生崩滑地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素。
5 治理工程處置方案
1.削坡減載工程
對崩滑體邊坡進(jìn)行開挖,將邊坡放緩。東部邊坡最大高度約70m,開挖土方回填于坡體下方后,邊坡高度將降低。因此擬將邊坡分為七級邊坡:上部邊坡高度8~10m,坡率為1:1,邊坡平臺寬5m;下部邊坡高10m,坡率1:0.75,邊坡平臺寬5m。西部邊坡最大高度66m,擬將邊坡分為七級邊坡:上部邊坡高度8~10m,坡率為1:1,邊坡平臺寬5m;下部邊坡高10m,坡率1:0.75,邊坡平臺寬5m。
2.回填碾壓工程
將削坡減載開挖的土石方量,分臺階回填到種子公司所在的沖溝中,在回填過程中,進(jìn)行分層碾壓,壓實(shí)密度不小于80%。沖溝下部回填2m高,在距離種子公司舊辦公樓前墻30m處設(shè)一擋土墻,擋土墻基礎(chǔ)埋置深度1m,地面以上高5.0m;擋土墻以上回填土邊坡坡率取1:1.5,分2~3級臺階,臺階平臺寬5~8m,臺階高5m。
3.擋土墻工程
1號擋土墻
在西部最下面一層邊坡下設(shè)置1號俯斜式抗滑擋墻,以提高西側(cè)坡體的穩(wěn)定性,防止崩塌掉塊。
俯斜式抗滑擋墻埋入地下2.5m,地面以上5.0m,底寬5.0m,頂寬1m底面坡率1:0.1,擋墻墻面坡率1:0.33,擋墻墻背坡率1:0.2,采用M7.5漿砌片石,表面用M10砂漿進(jìn)行勾縫;每10m設(shè)置一道伸縮縫,伸縮縫寬20mm;擋土墻墻體上設(shè)兩排φ100mmPVC排水管,間距2.0m,底部一排
距地面500mm;排水管外側(cè)低,里側(cè)高,坡度為1:0.1。在擋土墻墻背排水管管口周圍設(shè)置500×500mm的反濾層,反濾層下方設(shè)防滲層。
2號擋土墻
對項(xiàng)目區(qū)東側(cè)種子公司院后面沖溝中的回填土下部設(shè)置2號擋土墻,靠排水溝側(cè)用漿砌石護(hù)坡。
擋土墻埋入地下1.0m,地面以上5.0m,底寬4.0m,頂寬1m,擋土墻墻面坡率1:0.25,擋墻墻背坡率1:0.35,采用M7.5漿砌片石,表面用M10砂漿進(jìn)行勾縫;每10m設(shè)置一道伸縮縫,伸縮縫寬20mm;擋土墻墻體上設(shè)一排φ100mmPVC排水管,間距2.0m,距地面500mm;排水管外側(cè)低,里側(cè)高,坡度為1:0.1。在擋土墻墻背排水管管口一帶沿?fù)跬翂υO(shè)置一條500×500mm的反濾層,反濾層呈兩側(cè)高,向中部排水溝傾斜;反濾層下方設(shè)防滲層。
漿砌石護(hù)坡厚500mm,采用M7.5漿砌片石,表面用M10砂漿進(jìn)行勾縫;每10m設(shè)置一道伸縮縫,伸縮縫寬20mm;漿砌石護(hù)坡體上設(shè)兩排φ100mmPVC排水管,間距2.0m,底部一排距地面500~1000mm;排水管外側(cè)低,里側(cè)高,坡度為1:0.1。在漿砌石護(hù)坡內(nèi)側(cè)排水管管口周圍設(shè)置500×500mm的反濾層,反濾層下方設(shè)防滲層。
4.截排水工程
在坡體后部及邊坡平臺上設(shè)置截排水溝,將坡面上的雨水排出坡體外。排水溝呈梯形,過水?dāng)嗝骈_口寬500mm,底寬300mm,深500mm。用M7.5漿砌片石襯砌,用M10水泥砂漿勾縫,漿砌片石厚300mm。
在東面種子公司院后面沖溝中進(jìn)行土石方回填后,中部要沿沖溝留出排水溝,排水溝岸坡用M7.5漿砌石進(jìn)行襯砌護(hù)坡。排水溝呈梯形,過水?dāng)嗝骈_口寬2.0m,底寬1.0m,深1.0m。用M7.5漿砌片石襯砌,用M10水泥砂漿勾縫,漿砌片石厚300mm。
5.生物工程
設(shè)計(jì)原則
1.生物工程設(shè)計(jì)主要考慮土地功能和不同地形地貌、地質(zhì)環(huán)境,而采用不同的方案。
2.不斷增加樹種、充分利用各種植物的生長習(xí)性和優(yōu)勢。
3.高、中、低植物間種,先種高喬木,后種中、低灌木和花草類。
4.美化環(huán)境、季節(jié)性原則,不但做到春有綠色,夏有花香,還要考慮秋有色彩,冬有景致。
生物工程
對治理后的邊坡及其平臺,進(jìn)行植樹綠化。一方面可以減小水土流失,另一方面可以美化環(huán)境。根據(jù)梅花溝泥石流溝流域治理的經(jīng)驗(yàn),采取的生物工程措施主要是以喬木松樹、椿樹等高形樹木和經(jīng)濟(jì)林為主,以高中低喬灌間作,低灌以紫碎槐、檸條為主。樹苗行距為5m,株距為3m。
7結(jié)束語
綜上所述,有效預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害工程是一項(xiàng)長期的工作,任重而道遠(yuǎn)。合理有效的利用資源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,采取合理的措施防止建筑工程地質(zhì)災(zāi)害,從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。對此,要求我們在工程建設(shè)期間和建成后,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測,做好預(yù)測、預(yù)警和預(yù)報(bào)工作。對地質(zhì)災(zāi)害防治工作提出新的要求,新的科技、方法、材料等在工程中的應(yīng)用,必將有效的控制與預(yù)防,使地質(zhì)災(zāi)害工作邁向新的臺階。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害; 礦山地質(zhì); 災(zāi)害預(yù)防
中圖分類號:TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中國是一個(gè)礦業(yè)生產(chǎn)大國,黑色煤炭、鋼鐵、有色金屬、稀土等產(chǎn)量均位于世界產(chǎn)出量的前列。而且隨著工業(yè)迅猛快讀的發(fā)展,礦產(chǎn)資源以及礦產(chǎn)品的需求量及消耗量也越來越大,而采掘業(yè)的發(fā)展使礦產(chǎn)資源的開發(fā)力度、廣度和深度也越來越大。目前國內(nèi)礦石開采從品位較富、埋藏較淺,易采易選、交通方便的礦床已優(yōu)先開采。但礦床開采的趨勢趨于深部復(fù)雜地層即便如此也達(dá)不到當(dāng)今礦產(chǎn)品需求關(guān)系的平衡。因此礦產(chǎn)違章開采,亂采盜采的現(xiàn)象層出不窮。從而導(dǎo)致在礦石開采過程中疏忽披露,為及時(shí)按照有關(guān)規(guī)程開采,治理,從而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。礦山在開采資源的同時(shí),不僅有誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突變性地質(zhì)災(zāi)害的可能,而且有誘發(fā)地面沉降、土壤荒漠化、水環(huán)境惡化、生態(tài)環(huán)境惡化等緩變性地質(zhì)災(zāi)害的可能性的發(fā)生。本文就礦山地質(zhì)災(zāi)害以及如何預(yù)防進(jìn)行說明。
一、要想預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生就必須要先了解什么是地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害是指地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財(cái)產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用(現(xiàn)象)。 自然科學(xué)界的定義簡稱地災(zāi)。以地質(zhì)動力活動或地質(zhì)環(huán)境異常變化為主要成因的自然災(zāi)害。在地球內(nèi)動力、外動力或人為地質(zhì)動力作用下,地球發(fā)生異常能量釋放、物質(zhì)運(yùn)動、巖土體變形位移以及環(huán)境異常變化等,危害人類生命財(cái)產(chǎn)、生活與經(jīng)濟(jì)活動或破壞人類賴以生存與發(fā)展的資源、環(huán)境的現(xiàn)象或過程。不良地質(zhì)現(xiàn)象通常叫做地質(zhì)災(zāi)害,是指自然地質(zhì)作用和人類活動造成的惡化地質(zhì)環(huán)境,降低了環(huán)境質(zhì)量,直接或間接危害人類安全,并給社會和經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成損失的地質(zhì)事件。地質(zhì)災(zāi)害是指,在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財(cái)產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用(現(xiàn)象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷、巖爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、巖土膨脹、砂土液化,土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化,以及地震、火山、地?zé)岷Φ取?/p>
二、礦山地質(zhì)環(huán)境治理的基本原則
1、以人為本、預(yù)防為主、防災(zāi)減災(zāi)
由于所有的地質(zhì)災(zāi)害,直接或間接的對礦山職工和礦區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅,因此“治病需以防病為主”不能等到真正地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生了,矛盾激化了,才亡羊補(bǔ)牢。地質(zhì)災(zāi)害防止工作要從預(yù)防做起,由防控災(zāi),防災(zāi)減災(zāi)的原則,對正在開采的礦山以及廢棄礦山、閉坑礦山進(jìn)行監(jiān)測預(yù)防,從而減少甚至避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。因此礦山環(huán)境治理首先要保證礦區(qū)免遭礦山開發(fā)誘發(fā)的各種地質(zhì)災(zāi)害的危害,達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。從礦山開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮到地質(zhì)災(zāi)害治理方面工作。
2、因害設(shè)防、綜合治理、減少損失
針對礦山地質(zhì)環(huán)境破壞的特點(diǎn)、方式、分布及危害程度,抓住重點(diǎn)和主要關(guān)鍵環(huán)節(jié),因地制宜、因害設(shè)防,可適當(dāng)采用攔、排、護(hù)、整、填、植等方面的綜合治理措施對礦山環(huán)境進(jìn)行治理。治理原則目的為降低已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害影響面,減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生所造成的國家、人民財(cái)產(chǎn)損失。條件允許情況下可以在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后穩(wěn)定后,對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域進(jìn)行綠地回復(fù),植物配置等綠化處理。
3、注重效益、分清主次、分期實(shí)施、有序進(jìn)行
礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程、礦山開采過程中必須在遵守生態(tài)社會效益優(yōu)先,獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益的前提下。進(jìn)行逐級實(shí)施。并要區(qū)別開不同的礦山所存在的地質(zhì)環(huán)境問題,采取不同方式方法實(shí)施治理措施。同時(shí)礦山自身根據(jù)資金情況、礦山地質(zhì)所存在的環(huán)境問題危害的大小、輕重緩急,分期、分階段進(jìn)行治理。做到邊生產(chǎn)邊治理,生產(chǎn)治理兩不誤同時(shí)進(jìn)行的工作原則,力爭做到礦山開采完畢后,治理工作也相應(yīng)結(jié)束或者接近尾聲。避免由于礦山開采已久未進(jìn)行治理所造成的遺留問題,增大防治治理難度。如遼寧撫順西露天礦,目前存在的大面積山體滑坡問題,已很難治理,甚至無法治理。因此礦山治理工作要引以為戒,要認(rèn)識到早防早治,早治好治的重要性。
4、地災(zāi)防治要做到工程與生物雙方法相結(jié)合
在礦山環(huán)境治理過程中只有將工程方法與生物種植緊密結(jié)合,才能達(dá)到礦山環(huán)境治理的最終目標(biāo)。真正意義上的達(dá)到一勞永逸。因此就要求地災(zāi)治理人員,要科學(xué)的運(yùn)用各種工程方法、生物方法對所在礦山地災(zāi)進(jìn)行綜合性治理工作。但其缺點(diǎn)是前期投資稍大,但此種方法可以一勞永逸避免重新治理,總體上節(jié)約了治理成本以及人力物力的動用。此方法所治理的礦上,不進(jìn)能控制住地災(zāi)的發(fā)生,而且在某些程度上可以改善小范圍內(nèi)的氣候環(huán)境,應(yīng)廣泛應(yīng)用于礦山環(huán)境治理中。
三、礦山地質(zhì)環(huán)境治理具體措施
以地下采空區(qū)為例,進(jìn)行論述。
地下采空區(qū)和礦山疏干排水導(dǎo)致地面沉陷、形成地裂縫,會影響到地面的農(nóng)田和建筑物。采空區(qū)的定義是是地下固體礦床開采后的空間及其圍巖失穩(wěn)而產(chǎn)生位移、開裂、破碎垮落,上覆巖層整體下沉、彎曲并引起的地表變形和破壞,在地面上常可見到圓形塌陷坑及平行于地下開采巷道的地裂縫。由于疏干排放地下水,改變了地下水流的自然滲流、徑流條件,水浮力消失,水的潛蝕作用使充填物流失,形成空洞,在真空吸蝕力和重力作用下也可造成塌陷。對采空區(qū)的治理主要是為了預(yù)防與控制地表殘余沉陷的發(fā)生。此類方法可細(xì)分為3種:
1、全部充填采空區(qū)支撐覆巖,以徹底消除地基沉陷隱患。充填法可以分為: 干石充填法、尾砂充填法、膠結(jié)充填法、注漿充填、水力充填和風(fēng)力充填等。其中,以注漿法應(yīng)用最廣泛、效果最好;但此種方法的費(fèi)用過高,某些大型礦山不適合此方法,如本溪彩屯采空區(qū),深度在地下500米左右,如果采用全部充填法來處理的話,則不適合,而且造價(jià)非常高。因此建議采取其他方法處理。因此此方法適合采空面積較小區(qū)域,或者建筑物下溶洞區(qū)域處理。
2、局部支撐覆巖或地面構(gòu)筑物,減小采空區(qū)空間跨度,防止頂板垮落。常用的方法有注漿柱、井下砌墩柱和大直徑鉆孔樁柱或直接采用樁基法等,此種方法適合面積較大,且留有支柱的采空區(qū)進(jìn)行實(shí)施。特點(diǎn)工作量相對較小,是全部充填的1/10-1/20左右。適合大面積采空區(qū)處理。
3、注漿加固和強(qiáng)化采空區(qū)圍巖結(jié)構(gòu),充填采動覆巖斷裂帶和彎曲帶巖土體離層、裂縫,使之形成一個(gè)剛度大、整體性好的巖板構(gòu)有效抵抗老采空區(qū)塌陷向上發(fā)展使地表只產(chǎn)生相對均衡的沉陷以保證地表構(gòu)筑物的安全,此方法適合沿江、沿海地區(qū)采空區(qū)的處理。
[關(guān)鍵字]滑坡 地質(zhì)勘察 防治措施
[中圖分類號] P62 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-3-121-1
滑坡是斜坡巖土體由于某一滑移面上的剪應(yīng)力超過了該面的抗剪強(qiáng)度而導(dǎo)致的沿著貫通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移地質(zhì)現(xiàn)象。滑坡作為主要的地質(zhì)災(zāi)害之一,常常給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人類生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失,甚至達(dá)到毀滅性的程度。
1 滑坡產(chǎn)生條件及分類
1.1 滑坡產(chǎn)生條件
滑坡的產(chǎn)生主要分兩大方面:地質(zhì)和地貌條件;內(nèi)外動力和人為因素。地質(zhì)條件主要指巖土的類型和地質(zhì)構(gòu)造條件,各類巖土的抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力不同,如黃土、片巖及軟硬相間的巖層所構(gòu)成的斜坡易發(fā)生滑坡災(zāi)害。地質(zhì)構(gòu)造條件主要是指斜坡的巖土體在各構(gòu)造面呈不連續(xù)態(tài),在雨水、重力等作用下,易發(fā)生滑坡。地貌條件,如超過一定坡度的斜坡才可能發(fā)生滑坡。一般而言,坡度在10~45度,下陡中緩上陡、上部成環(huán)狀的坡形容易發(fā)生滑坡。
2 滑坡的地質(zhì)勘察
滑坡的地質(zhì)勘察是有效進(jìn)行滑坡防治的前提,地質(zhì)勘察工作的總體要求是:通過地質(zhì)調(diào)查與測繪、地質(zhì)鉆探、挖探、物探、地下水觀測等各種調(diào)查和勘探手段,查明滑坡的要素、規(guī)模、空間分布范圍、成因、性質(zhì)、類型、水文地質(zhì)特征、穩(wěn)定狀態(tài)與危害程度等,為防治工程的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。按照時(shí)間順序可將勘察工作分成三個(gè)階段:滑坡可行研究勘察、滑坡初步設(shè)計(jì)勘察和滑坡施工圖設(shè)計(jì)勘察。
2.1 滑坡可行研究勘察
可行性研究階段勘察主要目的在于論證滑坡的存在,圈定滑坡邊界、評估滑坡防治的必要性和可能性,并提出滑坡防治意見。該階段應(yīng)收集水文地質(zhì)、地貌、氣象、地震及當(dāng)?shù)鼗陆?jīng)驗(yàn)等背景資料。地質(zhì)測繪范圍包括滑坡堆積體或潛在滑移體區(qū)域、后緣、危害區(qū)及滑坡堆積體或潛在滑移體匯水區(qū)。進(jìn)行必要的勘探及測試,了解滑坡體厚度、滑帶埋深、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征及巖土體物理力學(xué)性質(zhì)。
2.2 滑坡初步設(shè)計(jì)勘察
該階段勘察目的是論述滑坡防治工程類型、場地布設(shè),為優(yōu)化治理工程方案提供工程地質(zhì)和巖土力學(xué)依據(jù)。其勘察范圍包括滑坡堆積體或潛在滑移區(qū)域、后緣與危害區(qū),并根據(jù)實(shí)際情況擴(kuò)大范圍。要求查明滑體、滑動面及水層的情況,如厚度、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特性、空間分布特征、水層類型、透水性等。主要采取的手段有鉆探、挖探、物探和水文地質(zhì)勘察等。
鉆探主要針對大中型滑坡,主要目的在于弄清滑坡體的范圍、厚度和物質(zhì)組成三個(gè)方面。通過對巖土試樣的物理學(xué)試驗(yàn),查明與滑坡相關(guān)的地下水含水層數(shù)、分布、來源、動態(tài)及各含水層的水力聯(lián)系等。滑坡主軸剖面是滑坡運(yùn)動速度和推力最大的斷面,鉆探的位置應(yīng)該布置在剖面的前緣、中部及后緣。在測繪之后難以確定滑坡兩側(cè)邊界時(shí),應(yīng)適當(dāng)?shù)脑诨逻吔缤獠贾每碧娇冢源_定護(hù)坡范圍。
挖探可直接觀察到地質(zhì)、描述巖性、了解滑動帶寬度和延伸方向,確定滑坡邊界。對于性質(zhì)較為復(fù)雜的大型滑坡,要求在適當(dāng)位置布置適量的探井和探硐,觀察滑坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、鑒定滑坡物質(zhì)組成等。同時(shí)取樣進(jìn)行物理力學(xué)試樣或進(jìn)行原位剪切試驗(yàn)。
物探的手段電法勘探、地質(zhì)雷達(dá)、聲波探測、電視測井等。電視測井主要利用電視技術(shù)將鉆孔內(nèi)的地質(zhì)現(xiàn)象反映在電視屏幕上,共勘探人員分析。
水文地質(zhì)勘察主要針對的是滑坡地下水的情況,進(jìn)行必要的水文地質(zhì)試驗(yàn)和鉆孔水文地質(zhì)觀測,以確定含水層的滲透系數(shù)、水位高度、流向、流速等數(shù)據(jù)。
2.3 滑坡施工圖設(shè)計(jì)勘察
在前兩步的基礎(chǔ)上,針對滑坡治理工程現(xiàn)場或軸線地基展開,為滑坡治理工程設(shè)計(jì)、施工提供詳細(xì)的工程地質(zhì)資料和巖土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)參數(shù),對治理工程的措施、結(jié)構(gòu)型式、埋置深度及施工過程提出地質(zhì)意見。
3 滑坡的防治措施
滑坡防治措施的選擇是根據(jù)前期測繪和勘察資料選取。滑坡災(zāi)害防治工程,通過兩種途徑實(shí)現(xiàn):減小滑坡下滑力或消除下滑因素和增大滑坡抗滑力或增加抗滑因素。
滑坡產(chǎn)生過程是重力勢能釋放的過程,該措施則是通過減小滑坡產(chǎn)生區(qū)上部的物質(zhì)重量或增加產(chǎn)生區(qū)底部物質(zhì),常稱之為砍頭壓腳;在坡度方面,通過減低坡度,消方減載達(dá)到防治目的。該法技術(shù)上簡單易行、防治效果好,故被廣泛使用,尤其適合于厚度大、主滑段和牽引段滑面較陡的滑坡體,但是該法的實(shí)施要求先準(zhǔn)確的判定主滑、牽引和抗滑段的位置。
3.1 排水
滑坡事故多發(fā)生在暴雨季節(jié)、江河湖庫水位漲落段、異常地下水位段,因而水是滑坡產(chǎn)生的主要誘因之一,所以針對水的防治主要包括地表水的排放和地下排水。地表水的治理以攔截和旁引為原則,將截留水引向天然河流后溝渠。滑體表面水截水溝要求修建成樹枝狀,分為主溝和支溝。主溝盡量與滑坡方向一致,支溝與滑坡方向成30~45度斜交。地表排水技術(shù)簡單易行、加固效果好且工程造價(jià)低,被廣泛使用。而地下排水防治工程能有效降低孔隙水壓,增加有效正應(yīng)力從而提高抗滑能力,尤其在大型滑坡的治理,深部大規(guī)模的排水往往是首選,但是相應(yīng)的工程施工技術(shù)要求提高了很多。
3.2 支擋
支擋主要包括抗滑擋墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索樁、微型樁群及抗滑明洞等。抗滑擋墻是修建在滑坡底腳、用以抵擋砌石、混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可提高滑坡整體安全性,防止坡腳的局部崩塌,以防邊坡的惡化。該法不適合大型滑坡,受到工程量及高度的限制,對滑坡的安全系數(shù)提高作用不大;抗滑樁適合于中、深層滑坡,與抗滑墻形成互補(bǔ)。
3.3 改良滑帶土體
實(shí)際工程中有時(shí)會遇到一些軟基和由軟土構(gòu)成的邊坡,此時(shí)可采用物理或化學(xué)方法加以彌補(bǔ),主要是改變土體的性質(zhì),提供坡體的穩(wěn)定性,使用到的方法有電滲法、焙燒法、灌漿法及離子交換法等。改良滑帶土體的方法都較為復(fù)雜,尚處于研究階段,遠(yuǎn)沒達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的階段,有待繼續(xù)研究開發(fā)。
4 結(jié)語
隨著城市發(fā)展和鐵路、高速公路等建設(shè)越來越多,滑坡的勘察與防治工程也越來越多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,必將為快速準(zhǔn)確的進(jìn)行地質(zhì)勘察及有效的采取防治措施提供可能。
參考文獻(xiàn)
[1]覃慶忠,陸億干.滑坡的地質(zhì)勘察與防治的工程措施[J].科技信息,2009,(7):255.
關(guān)鍵詞:小秦嶺金礦區(qū);泥石流;發(fā)生機(jī)理研究;治理措施
中圖分類號:P642.23
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1674-9944(2010)08-0135-04
1 引言
河南小秦嶺金礦區(qū)位于靈寶市西部,與陜西華陰、洛南接壤,包括靈寶市朱陽、豫靈、故縣和陽平4鄉(xiāng)鎮(zhèn)大部,東西長45km,南北寬10~17km,面積約600km2,是我國第二大黃金產(chǎn)區(qū),由于采礦剝離的廢石和棄渣堆放不合理,在暴雨或連續(xù)降雨條件誘發(fā)下,歷史上曾多次發(fā)生嚴(yán)重的泥石流地質(zhì)災(zāi)害,造成了生命財(cái)產(chǎn)的重大損失。雖然近年來中央和地方政府加大了對該地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理的力度,但潛在的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)(處)還十分嚴(yán)重,治理任務(wù)任重道遠(yuǎn)。為此,筆者根據(jù)近年來參與的部分項(xiàng)目和掌握的有關(guān)資料,對該地區(qū)泥石流的發(fā)生機(jī)理進(jìn)行了分析研究,對近年來已實(shí)施治理工程項(xiàng)目措施進(jìn)行了總結(jié)和評價(jià),同時(shí)提出了今后治理項(xiàng)目優(yōu)化措施的一些建議。
2 礦區(qū)泥石流危害及發(fā)生機(jī)理分析
2.1 泥石流危害的特征
河南小秦嶺金礦區(qū)泥石流主要分布于中低山區(qū),具有暴發(fā)突然、運(yùn)動速度快、能量大的特點(diǎn),其破壞性非常強(qiáng),對人民生命財(cái)產(chǎn)造成極大的危害,危害程度一般為重大級、特大級。其發(fā)育特征為溝谷深切,溝床縱坡比降大,固體物質(zhì)以開礦廢渣為主,廢石直徑0.1~0.3m,大小混雜,磨圓度差,多呈棱角狀,遇雨、暴雨、洪水挾帶礦渣廢石形成泥石流。1994年7月11日位于豫陜交界處的大西峪溝暴發(fā)泥石流,造成51人死亡,礦區(qū)全部停產(chǎn),經(jīng)濟(jì)損失巨大;1996年8月,小秦嶺地區(qū)連降暴雨,大西峪、文峪溝引發(fā)泥石流,沖毀礦區(qū)公路13km、通訊線路3km,直接經(jīng)濟(jì)損失690萬元;1998年7月文峪金礦發(fā)生泥石流災(zāi)害,毀壞礦區(qū)公路16km,橋梁涵洞10多處,變壓器、空壓機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備數(shù)臺,供電、通訊中斷,經(jīng)濟(jì)損失473萬元。2000年8月,文峪、西峪、大湖峪相繼發(fā)生泥石流,沖毀公路,礦山停產(chǎn),經(jīng)濟(jì)損失慘重。
2.2 潛在泥石流發(fā)生機(jī)理分析
2.2.1 豐富的松散礦渣物質(zhì)來源
據(jù)調(diào)查[1],泥石流災(zāi)害高易發(fā)區(qū)溝谷內(nèi)礦渣堆積總量達(dá)1444.41×104t以上,尾礦1571.02萬t。經(jīng)調(diào)查和現(xiàn)場試驗(yàn),礦區(qū)礦渣堆工程地質(zhì)特征包括礦區(qū)礦渣堆積體的物質(zhì)成份主要由采礦剝離的圍巖廢石和貧礦碎屑構(gòu)成,巖性以混合花崗巖、片麻巖、灰綠巖、石英脈巖等母巖碎屑為主。礦渣堆積體塊度以4~8cm及小于4cm為主,占70.12%,8~15cm占13.09%,15~30cm占10.07%,大于30cm的占5.72%。礦渣堆松散系數(shù)為1.27~1.70。礦渣堆物理力學(xué)性質(zhì)為抗剪強(qiáng)度低,內(nèi)摩擦角為35°,內(nèi)聚為0.5kPa。礦渣堆坡度一般在35~42°之間,具有結(jié)構(gòu)松散、含沙石多,含土量少,持水能力差、透水能力強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度底等特征。這些散亂堆放的礦渣,在強(qiáng)降雨的作用下,極易直接進(jìn)入河道成為泥石流的物源。其中需重點(diǎn)防治的10條泥石流溝涉及威脅人口10余萬人,潛在經(jīng)濟(jì)損失2.4億元。
2.2.2 地形地貌因素
河南小秦嶺金礦區(qū)泥石流災(zāi)害高易發(fā)區(qū)分布于西峪、大湖峪、棗鄉(xiāng)峪、武家山及蒼珠峪、楊砦峪、朱家峪一帶的小秦嶺中山地區(qū),海拔高程多數(shù)在1000m以上,最高2413.8m(老鴉岔腦)。以深、陡、窄V型溝谷為,主泥石流溝谷縱坡降比為8%~25%,溝坡坡度為32~60°,其支溝縱坡降比為15.6%~58.4%。分水嶺至出山口最大相對高差達(dá)900m。其地形地貌,具備發(fā)育泥石流的基本條件,主要泥石流溝的詳細(xì)情況見表1。
表1 主要泥石流溝基本情況
潛在泥石流
溝名匯水面積
/km2相對高差
/m山坡坡度
/°植被覆蓋率
/%主溝縱坡
/‰廢礦渣貯量
/104m3 km2
陽平鎮(zhèn)大湖峪西峪16.74120040~60601833.38
豫靈鎮(zhèn)文峪西峪12.50810535514511.25
豫靈鎮(zhèn)大西峪8.80120051501097.60
朱陽鎮(zhèn)蒼珠峪3.808203230~6033818.52
朱陽鎮(zhèn)朱家峪4.419353230~601872.63
朱陽鎮(zhèn)楊砦峪6.2510253230~602362.11
故縣鎮(zhèn)棗鄉(xiāng)峪43.00164040~60551265.67
朱陽鎮(zhèn)槍馬峪3.8224040~608020866.20
朱陽鎮(zhèn)白樺峪4.5036940~608011959.65
2.2.3 水文氣象因素
河南小秦嶺金礦區(qū)區(qū)域洪水主要為自然降雨,據(jù)靈寶市氣象站1956~2000年氣象資料,該地區(qū)年平均降水量720mm,年最大降水量984.7mm(1958年),最小降水量為318.7mm(1997年),年內(nèi)降水量多集中在7、8、9三個(gè)月,占全年降水量的60%,并具有夏季多暴雨特點(diǎn),最大時(shí)每小時(shí)降雨量93.2mm(1960年7月22日)。為預(yù)測該地區(qū)暴雨誘發(fā)泥石流災(zāi)害的可能性,筆者按30年一遇降雨強(qiáng)度對礦區(qū)10條河道流域泥石流發(fā)生量進(jìn)行了計(jì)算。
(1)洪水總量計(jì)算。[2]每條泥石流溝洪水總量計(jì)算,按照水科院水文所計(jì)算洪峰流量公式進(jìn)行計(jì)算:
Q.m=0.278ψSτnF(1)
式中:ψ=1-μSτn,τ=0.278LmJ1/3Q.m1/4.
Q.m為設(shè)計(jì)洪峰流量(m3/s);ψ為洪峰徑流系數(shù);τ為洪峰匯流時(shí)間(h);F為流域面積(km2);L為主溝長度(km);J為主溝平均坡度(%);S為設(shè)計(jì)最大1h雨量平均強(qiáng)度(mm);n為設(shè)計(jì)暴雨遞減系數(shù);μ為平均入滲率(mm/h);m為匯流參數(shù)。
根據(jù)靈寶市歷年降水資料,按30年一遇洪水頻率24h最大降水量均值H.24p=65mm,由《河南省暴雨參數(shù)圖集》(河南省水文局編制)提供的當(dāng)?shù)乇┯赀f減指數(shù)n.1=0.55、n.2=0.75、Cv=0.45、Cs=3.5Cv。暴雨徑流系數(shù)為0.7,匯流參數(shù)0.8。經(jīng)計(jì)算,10條主要泥石流溝洪水總量計(jì)算結(jié)果見表2。
表2河南小秦嶺金礦區(qū)主要泥石流溝洪水總量計(jì)算結(jié)果表
泥石流溝名稱設(shè)計(jì)洪峰流量
Qm/m3•s-1
泥石流溝名稱設(shè)計(jì)洪峰流量
Qm/m3•s-1
陽平鎮(zhèn)大湖峪西峪95.00朱陽鎮(zhèn)楊砦峪47.00
豫靈鎮(zhèn)文峪西峪71.00故縣鎮(zhèn)棗鄉(xiāng)峪116.00
豫靈鎮(zhèn)大西峪16.00朱陽鎮(zhèn)槍馬峪60.42
朱陽鎮(zhèn)蒼珠峪63.00朱陽鎮(zhèn)白樺峪58.21
朱陽鎮(zhèn)朱家峪24.00
(2)泥石流峰值流量計(jì)算[3]。
Q.c=(1+φ)Q.p•D.c(2)
φ=(γ.c-γ.w)/(γ.H-γ.C)
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式中Q.c表示頻率為P的泥石流洪峰值流量(m3/s);Qp表示頻率為P的暴雨流水設(shè)計(jì)流量(m3/s);φ為泥石流泥砂修正系數(shù);γ.c為泥石流重度(t/m3);γ.w為清水的重度(t/m3);γ.H為泥石流中固體物質(zhì)比重(t/m3);D.c為泥石流堵塞系數(shù)。
(3)一次泥石流過程總量和固體物質(zhì)總量計(jì)算。
Q=0.264TQc=KTQc(3)
Q.H=Q(γ.c-γ.w)/(γ.H-γ.w)
式中Q為一次泥石流過程總量(m3);K=0264,當(dāng)F
表3 河南小秦嶺金礦區(qū)主要泥石流溝總量及輸砂量總量預(yù)測
泥石流
名稱陽平鎮(zhèn)大湖峪西峪出口豫靈鎮(zhèn)文峪西峪出口豫靈鎮(zhèn)大西峪
出口朱陽鎮(zhèn)蒼珠
峪出口朱陽鎮(zhèn)朱家
峪出口朱陽鎮(zhèn)楊砦
峪出口朱陽鎮(zhèn)槍馬
峪出口朱陽鎮(zhèn)白樺
峪出口故縣鎮(zhèn)棗鄉(xiāng)
峪出口
q/m331388.2123458.5628250.27111235.4242375.4046422.3943937.4242330.3138326.66
q.H/m36717.085020.136045.5623804.389068.349934.3958436.7756294.318201.91
通過以上分析和計(jì)算,礦區(qū)大量不合理堆放在溝谷中及溝谷兩側(cè)坡體上的松散礦渣,在強(qiáng)降雨條件下極有可能發(fā)生較大規(guī)模的泥石流。
3 泥石流的防治措施
河南小秦嶺金礦區(qū)泥石流以礦山廢渣、廢石、棄土為物源的泥石流為主,包括溝谷形泥石流和坡面泥石流二類。泥石流的防治措施多種多樣,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從山地環(huán)境特點(diǎn)和泥石流演化發(fā)展規(guī)律出發(fā),貫徹綜合治理的原則,整個(gè)泥石流溝域全面規(guī)劃,突出重點(diǎn),工程措施和生物措施相結(jié)合。
3.1 清理礦渣疏通河道
清理占據(jù)溝谷的礦渣、消除泥石流固體物質(zhì)的補(bǔ)給來源,疏浚礦區(qū)的排水通道,保證礦區(qū)行洪排水安全,該手段是一種較為經(jīng)濟(jì)的工程措施。
2010年8月 綠 色 科 技
第8期
3.2 攔擋工程
攔擋工程措施主要是利用重力式漿砌石擋渣墻和重力式實(shí)體攔擋壩。重力式漿砌石擋渣墻,即在礦渣邊坡前緣砌筑攔渣擋墻,其目的是將礦渣堆就地?cái)r擋固化,減少在暴雨作用下,泥石流的發(fā)生和起動,避免礦渣成為泥石流物源。措施功能特點(diǎn)包括簡單易行,對材料要求不高,可以在礦渣堆就地取材。防護(hù)效果持久、穩(wěn)定。
重力式實(shí)體攔擋壩[4],即在同一河段修筑一系列的攔擋壩,一般不少于3座,其功能包括攔截水沙,改變輸水輸沙條件,調(diào)節(jié)下泄水量;利用回淤效應(yīng),穩(wěn)定斜坡和溝谷;降低河床溝坡降,減緩泥石流流速,抑制上游河段縱、橫向侵蝕,調(diào)節(jié)泥石流流向。
3.3 排水工程
小秦嶺金礦區(qū)的開礦棄渣基本上是就地堆放在坑口兩側(cè)的山坡上或溝谷河道內(nèi),經(jīng)過日積月累形成了許多棄渣堆積體。這些礦渣堆積體在暴雨作用下極易跨塌進(jìn)而形成泥石流災(zāi)害。為防止暴雨沖刷礦渣堆積體,通常在礦渣堆積體邊界以外修筑截水溝和排水溝,并與礦區(qū)排水系統(tǒng)相連接。
3.4 坡面防護(hù)處理
為有效降低坡面的水力侵蝕,防治水土流失,一般采用干砌石或漿砌石護(hù)坡措施。石料以片石為主,其結(jié)構(gòu)主要由腳槽、坡面、封頂三部分組成[5]。其中腳槽主要用于阻止砌石坡面下滑,起到穩(wěn)定坡面的作用。干砌石厚度一般不小于30cm,其下設(shè)不小于10cm厚的碎石或砂礫墊層。漿砌石護(hù)坡采用M7.5砂漿砌筑,坡面設(shè)置瀉水孔,間距2~3m,瀉水孔局部范圍內(nèi)設(shè)反濾層,以防淤塞。較長較高的坡面還應(yīng)設(shè)置伸縮縫和分級設(shè)置馬道。
3.5 礦渣堆坡面植被恢復(fù)
3.5.1 緩坡覆土
通過工程措施實(shí)現(xiàn)渣體的穩(wěn)定控制后再實(shí)施植被恢復(fù)。對于坡度較陡的礦渣坡,應(yīng)在砌石擋渣墻前采取削坡措施將陡坡挖緩,使總坡比控制在1.0∶1.0~1.0∶1.5。然后進(jìn)行覆土,厚度為25cm,土壤要使用理化性質(zhì)較好的腐熟土。覆土宜于9月中、下旬進(jìn)行,春季覆土播種。
3.5.2 植被品種選擇
應(yīng)優(yōu)先采用適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng),適合當(dāng)?shù)厣L的鄉(xiāng)土樹種和草種,或景觀設(shè)計(jì)所需的樹種和草種。①草本類:如高羊茅、貓尾草,此類型植物屬冷季型草,根系發(fā)達(dá),耐寒抗旱,較耐瘠薄,適應(yīng)能力強(qiáng);②藤本類:如葛藤、爬山虎、五葉地錦,均屬多年生木質(zhì)藤本,利用其攀援、纏繞,蔓延生長和觸地生根的特性,能迅速形成龐大的網(wǎng)狀植物體,加強(qiáng)吸收、抗旱能力,同時(shí)對廢棄地坡面進(jìn)行固定,緩解雨水沖刷,有利于其他植物進(jìn)一步定居,且葛藤是豆科植物,具固氮作用,更適合在該區(qū)種植;③灌木類:如珍珠梅、紫穗槐、荊條。珍珠梅和荊條是小秦嶺礦區(qū)石渣坡分布最廣泛的灌木品種,種子易采集,適生性強(qiáng)。紫穗槐則是一種非常耐旱、耐貧瘠豆科植物,不僅根部有大量根瘤,能固氮滿足自身氮的需要,而且粗壯的主根、側(cè)根,有利于向深處生長,對渣坡的固定作用強(qiáng);④喬木類:如旱柳、山毛桃、側(cè)柏、刺槐,以上4種喬木品種都屬于該區(qū)鄉(xiāng)土樹種,尤以旱柳和刺槐效果最好,二者是最耐干旱、瘠薄的先鋒喬木樹種,在石渣坡的閉坑較早的渣坡上,常見自然分布。[6]
4 治理效果評價(jià)及治理措施改進(jìn)建議
4.1 治理效果評價(jià)
自2004年以來河南省級財(cái)政和中央財(cái)政投入6000余萬元,在靈寶市地質(zhì)礦產(chǎn)局牽頭組織下對礦區(qū)9條泥石流溝谷進(jìn)行了整治(見表4)。這些項(xiàng)目根據(jù)立地條件差異,采取了不同的技術(shù)組合模式進(jìn)行了治理,取得了較好治理效果。
表4 河南小秦嶺金礦區(qū)泥石流治理項(xiàng)目
項(xiàng)目名稱資金來源及金額治理技術(shù)組合模式
靈寶黃金股份有限公司鑫礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理中央財(cái)政/700萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+排水渠+尾礦庫覆土綠化
小秦嶺金礦區(qū)老鴉岔金礦礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理中央財(cái)政/300萬元清理礦渣疏通河道+擋渣壩+排水渠
靈寶小秦嶺礦區(qū)朱家峪楊寨峪礦山環(huán)境治理工程中央財(cái)政/600萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+排水渠
靈寶小秦嶺金礦區(qū)大湖峪王家峪礦山環(huán)境治理項(xiàng)目河南省級財(cái)政/400萬元清理礦渣疏通河道+擋渣壩+擋渣墻+排水渠
靈寶市五畝鄉(xiāng)水泥巖礦山環(huán)境治理工程河南省級財(cái)政/150萬元崩塌體清除+排水渠+擋渣墻
靈寶小秦嶺礦區(qū)文峪溝礦山環(huán)境治理工程河南省級財(cái)政/500萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+道路修復(fù)+塊石護(hù)坡
寶小秦嶺金礦區(qū)大西峪溝礦山環(huán)境治理項(xiàng)目河南省級財(cái)政/400萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+擋渣壩+塊石護(hù)坡+排水渠
靈寶樊岔即金礦礦山環(huán)境治理項(xiàng)目中央財(cái)政/100萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+排水渠
小秦嶺槍馬峪白樺峪黑馬峪礦區(qū)礦山環(huán)境治理工程中央財(cái)政/1200萬元清理礦渣疏通河道+擋渣墻+排水渠
4.2 治理措施改進(jìn)建議
總結(jié)近年來河南小秦嶺金礦區(qū)已實(shí)施治理項(xiàng)目來看,治理項(xiàng)目使用的工程措施較多,生物防護(hù)技術(shù)應(yīng)用較少,人工痕跡太多,影響了與周遍環(huán)境的和諧,建議在今后的治理項(xiàng)目中在保證工程安全的前提下,采取工程與生物相結(jié)合的綜合措施,避免太多的人工痕跡,使治理后的工程與礦區(qū)周遍的生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)、相融合。
參考文獻(xiàn):
[1] 河南省國土資源科學(xué)研究院.靈寶市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃(2005-2015年)[R].鄭州:河南省國土資源科學(xué)研究院,2004.
[2] 河南省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院.靈寶黃金股份有限公司鑫礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理工程設(shè)計(jì)書[R].鄭州:河南省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院,2006.
[3] DZ/T O220-2006,泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.
[4] DZ/T O239-2004,泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.
[5] 趙方瑩,孫保平.礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)[M].北京:中國林業(yè)出版社,2009.
關(guān)鍵詞:低山區(qū);高縱比降;泥(水)石流;災(zāi)害治理;設(shè)計(jì);施工;建議
0背景資料
茶一村位于溫州市永嘉縣西溪鄉(xiāng)北西面深山區(qū),西與麗水市的青田縣隔山為界,北、西、南三面環(huán)山,只有東面一條鄉(xiāng)村公路沿著溪溝與外界相連。茶一村是革命老區(qū),目前全村人口為1700人,年人均收入僅850元,是永嘉縣重點(diǎn)扶持的貧困村。村莊周邊溪流及沖溝發(fā)育,平均縱比降達(dá)400‰以上,屬于典型的溝谷型泥(水)石流溝,溝口村莊座落在古泥石流臺地上,而1號、2號主溪溝又正好穿村而過(圖1a),每年臺風(fēng)暴雨季節(jié)其溝源陡坡地帶常激發(fā)滑坡、泥石流或高容重的水石流,對茶一村造成嚴(yán)重危害。1996年7月爆發(fā)的大規(guī)模泥石流,沖毀民房45間,水泥橋3座,沖毀和塌壓耕地174畝,道路和防洪工程多被沖毀(圖1b),造成直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200多萬元。該區(qū)的泥石流災(zāi)害嚴(yán)重影響到居民和社會安寧,限制了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)村建設(shè),災(zāi)害治理迫在眉睫。
1工程概況
1.1自然地貌及氣象水文特征
治理區(qū)三面環(huán)山,最低海拔250m,平均縱比降大于400‰,呈低山高縱比降地貌。溪溝溝谷呈“V”字形,溝底寬多在2~5m之間。下游溝口平緩地帶沿泥石流堆積和坡洪積層中發(fā)育,多呈“U”字形。茶一村民房大多于下游沿溝而建(見圖1a),擠占溝道現(xiàn)象嚴(yán)重。溝谷表面形態(tài)漏斗狀,極有利于降雨的匯集,暴雨時(shí),溪流水位常常形成暴漲暴落的水文特征。溪溝中游溝谷附近大部分地段被當(dāng)?shù)匕傩崭脑斐赊r(nóng)田和旱地,呈階梯分布,地表。
茶一村屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),多年平均降雨量1702.2mm,年平均暴雨次數(shù)(日降雨量≥100mm)為8~14次,占全年降雨量的59~72%。暴雨主要集中在7、8、9三個(gè)月的臺風(fēng)季節(jié)。
1.2現(xiàn)場工程地質(zhì)和水文地質(zhì)
治理區(qū)內(nèi)出露地層為燕山晚期第一階段的侵入巖、上侏羅統(tǒng)西山頭組流紋質(zhì)玻屑晶屑凝灰?guī)r、花崗巖巖脈及第四系地層(殘坡積和泥石流堆積物)。區(qū)內(nèi)地下水類型分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水,前者主要賦存于殘坡積層中和泥石流松散堆積物中,后者主要賦存于巖石的構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙中,主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給。
2治理設(shè)計(jì)
2.1總體思路
結(jié)合該區(qū)實(shí)際,總體治理設(shè)計(jì)思路是:采用攔砂壩結(jié)構(gòu)形式,共分四座壩,其中1號溪
溝由三座(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)壩攔擋,相當(dāng)于二級防護(hù),詳見圖2。
圖2治理工程平面布置圖
2.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(1)主要結(jié)構(gòu)物的功能及作用。
Ⅰ壩:在1號溪溝干流段設(shè)置,起到攔蓄Ⅲ壩庫容不夠溢出的泥石流作用。
Ⅱ壩:在1-1#支溝中游處設(shè)置,溝道兩側(cè)谷坡發(fā)生滑坡或坡面泥石流時(shí),進(jìn)行攔蓄,避免其啟動Ⅱ壩下方溝道中物源。
Ⅲ壩:在1-2#支溝中游由陡變緩地段設(shè)置,上游存在一彎道,避開泥石流的直沖作用,充分發(fā)揮彎道的消能作用。
Ⅳ壩:在2號溪溝中游斷面最窄處設(shè)置,上游存在一彎道,充分發(fā)揮彎道的消能和增加庫容的作用。
護(hù)岸工程:在Ⅰ、Ⅳ壩下游地段修建漿砌塊石護(hù)岸,有效增加安全儲備。
(2)攔砂壩結(jié)構(gòu)類型。采用漿砌塊石的實(shí)體重力壩,壩體上設(shè)涵洞和泄水孔,其目的一是在汛期快速排除清水,以便減輕壩體瞬時(shí)壓力;二是減小回淤體中地下水的飽和水程度,減輕壩體的持久壓力。攔砂壩的基礎(chǔ)應(yīng)座落在中風(fēng)化基巖之上,壩基如果坐落在松散層上,應(yīng)在其底部墊30cmC25混凝土土。兩側(cè)壩肩做成臺階式,壩肩應(yīng)進(jìn)入強(qiáng)~中風(fēng)化基巖不小于0.5m或其表層松散覆蓋層(殘坡積或泥石流堆積物)不小于2.0m。
(3)攔砂壩設(shè)計(jì)參數(shù)。在保證攔砂壩穩(wěn)定性的前提下,盡量增加壩的高度,攔砂壩最大壩高為10m。為了避免從壩頂下落的石塊撞擊壩腳,攔砂壩背水坡取1:0.1。壩頂寬3m,迎水坡坡度取1:0.4。詳見表1。
表1、攔砂壩防護(hù)工程設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表
(4)攔砂壩溢流口。根據(jù)泥石流流量和流速確定高度,盡量采取較寬的斷面,以降低泥深和單寬流量,在根據(jù)泥石流中巨石直徑的大小確定寬度,以巨石直徑的1.5~2倍確定寬度。
(5)涵洞和泄水孔。壩底設(shè)涵洞,涵洞頂部用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板覆蓋;泄水孔位正方形,長、寬為0.2m。涵洞過流量設(shè)計(jì)主要考慮:一是盡量使其過流量滿足設(shè)計(jì)清水流量以減輕壩體的靜水壓力;二是涵洞過流量不得大于下游村莊中溝道最窄處過流量,避免泥石流發(fā)生時(shí)其能通過涵洞而在下游村莊溝道中堆積造成危害。
2.3攔砂壩穩(wěn)定性分析
2.3.1攔砂壩的受力狀態(tài)。作用在壩體的力有以下幾種:
(1)G1為壩體自重,G1=v×γ1。式中:v-壩體的體積;γ1-壩體比重,取值2.6t/m3。
(2)G2為堆積物重力,計(jì)算公式同上,其中泥石流堆積物比重<γ2,取值2.1t/m3。
(3)P1為泥砂壓力;
(4)P2為泥石流體的沖壓力,其公式同前,其中建筑物與泥石流沖壓力方向的夾角,攔砂壩可視為矩形建筑物,建筑物的圓度系數(shù)取1.33。
設(shè)計(jì)中未考慮靜水壓力和地基場壓力,這是因?yàn)閴误w中設(shè)有涵洞及泄水洞,泥石流體中的水分能夠迅速排出。
2.3.2穩(wěn)定性分析。穩(wěn)定性分析,理論上按以下三種情況設(shè)想:
1)泥砂全部淤滿后的工作狀態(tài),這時(shí)泥石流從壩頂通過,無沖壓力,只有自重、土壓力、淤積物重力。
2)泥砂淤積到距壩頂只差沖擊力作用高度后,發(fā)生50年一遇的泥石流頂部受沖擊力作用,這時(shí)作用于壩體上的力有自重、淤積物重力、土壓力和沖擊力。
3)空庫狀態(tài)發(fā)生50年一遇的泥石流時(shí),作用于壩體的力有自重、泥石流沖擊力。
結(jié)合實(shí)際情況以第3種情況下進(jìn)行穩(wěn)定性分析。
(1)抗滑分析。攔砂壩抗滑穩(wěn)定要求滿足下式:K滑=(f?N)/P>1.3。式中:N-作用于壩體垂直于地面的力的總和;P-水平力總和;f-摩擦系數(shù),泥石流堆積物0.5。
(2)抗傾分析。K傾=M1/ M2>1.6。式中:M1-穩(wěn)定力矩總和;M2-傾覆力矩總和。
計(jì)算結(jié)果見表2,可知各壩體穩(wěn)定性皆滿足規(guī)范要求。
表2、壩體穩(wěn)定性計(jì)算
3治理施工
3.1建筑材料要求、取材及運(yùn)輸
修建攔砂壩的壩身材料采用強(qiáng)度不低于MU30,塊石大致方正;砂漿材料采用M15水泥漿,其中石料采取就近原則獲取。Ⅰ壩和Ⅱ壩石料取用壩上的塊石、巨石,不足部分從Ⅲ壩上游開采取得。Ⅲ壩附近溝底及兩側(cè)基巖出露,在上游溝道中進(jìn)行開采取石。Ⅳ攔砂壩修建時(shí)直接取用溝中大量的塊石、巨石。
受治理區(qū)的地形及交通條件限制,大型機(jī)械和運(yùn)輸車輛很難直接到達(dá)治理工程點(diǎn),所需水泥、砂石材料只能到達(dá)村口,然后利用騾子和人工二次搬運(yùn)到施工地點(diǎn)。石料從Ⅲ壩上游開采獲取,并通過索道運(yùn)輸?shù)舰駢魏廷驂危\(yùn)輸距離超過300m。
3.2基礎(chǔ)和壩肩開挖
按設(shè)計(jì)要求,壩基和兩端壩肩均需嵌入中風(fēng)化基巖中,嵌入深度均為50cm。施工方法:采用人工風(fēng)鎬鑿除和挖機(jī)開挖。
3.3漿砌工程施工要點(diǎn)
(1)先施工上游攔砂壩,其次是下游攔砂壩。
(2)攔砂壩采取塊石漿砌。采取M10水泥砂漿砌筑塊石,砌筑時(shí)先鋪設(shè)砂漿后砌筑,石塊分層臥砌,上下錯(cuò)縫,內(nèi)外搭砌。砌筑過程所有的石塊坐落在新拌的砂漿上,砂漿飽滿。
(3)泄水孔內(nèi)采用C25混凝土抹面,涵洞左右兩側(cè)及底部用C25混凝土抹面,厚度30mm。
(4)溢流口及攔砂壩表面用C25混凝土勾縫,壩頂用C25混凝土壓頂,厚度5cm,拐角修成弧形。
(5)涵洞四周為漿砌塊石;蓋板現(xiàn)場澆筑;配筋使用HRB335鋼筋,混凝土采用C25,保護(hù)層厚度3cm。
(6)護(hù)岸采用塊石漿砌。石材強(qiáng)度不小于MU30,采用M10水泥砂漿砌筑,砌筑時(shí),砂漿飽滿。表面用C25混凝土勾縫,護(hù)岸墻用C25混凝土克頂,厚度5cm,拐角修成圓弧形。墻面留設(shè)泄水孔,孔徑φ75,間距2.0m,梅花形布置。
3.4施工中遇到的問題及解決措施
(1)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ壩壩肩中風(fēng)化基巖開挖作業(yè)難度很大,設(shè)計(jì)變更采取小錨桿錨固。錨桿采用Ф25螺紋鋼筋,間距1m,梅花形布置,長4.5m,深入巖體2.5m,外端2m(即進(jìn)入壩體),錨桿鉆孔孔徑ø42,普通快硬水泥藥卷粘結(jié)。
(2)Ⅰ壩壩肩設(shè)計(jì)進(jìn)入表層松散覆蓋層(殘坡積或泥石流堆積物)不小于2.0m,現(xiàn)場開挖后壩肩附近表層松散覆蓋層存在坍塌現(xiàn)象,設(shè)計(jì)變更在土壩肩上游設(shè)置翼墻,防止水流對壩肩直接沖刷破壞。
4治理效果
工程建設(shè)后(見圖3),可攔住壩上游的物源,避免讓其進(jìn)入下游溝道引發(fā)泥石流,保證下游及溝口村莊的安全,解除了人們的恐慌心理,也消除了當(dāng)?shù)氐母刹俊⑷罕姷暮箢欀畱n,使茶一村村民安居樂業(yè),促進(jìn)了生產(chǎn)和社會的穩(wěn)定,取得了良好的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
圖3茶一村低山高縱比降溝谷型泥石流治理后實(shí)景
5幾點(diǎn)建議
作為山區(qū),發(fā)生泥(水)石流災(zāi)害是不可避免的,事后人們往往采取一些攔擋措施,這也只是亡羊補(bǔ)牢,解一時(shí)之需。欲徹底消除或減輕泥(水)石流對人們的傷害和威脅,國內(nèi)外大量實(shí)踐表明,最好的辦法是從源頭上根治――綜合治理,才是最好的措施,實(shí)現(xiàn)山區(qū)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、民生效益和社會效益的有機(jī)結(jié)合。
(1)采用土建工程與生物工程相結(jié)合的綜合措施,將泥(水)石流災(zāi)害所造成的損失降低到最小程度。 (2)政府在農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃中,尤其是村莊建設(shè),要重視山洪泥石流的防災(zāi)減災(zāi)工作,要防止和躲避山洪,注意選址、預(yù)警、避險(xiǎn)的非工程措施。對山區(qū)居民修建房屋等設(shè)施,要加強(qiáng)管理和審批,從源頭上降低和減小山洪泥石流災(zāi)害的威脅和危害。
(3)加快危險(xiǎn)區(qū)居民的搬遷工作。回避和搬遷措施是減少泥(水)石流危險(xiǎn)區(qū)人員傷亡最經(jīng)濟(jì)和最有效的措施之一。泥(水)石流發(fā)生地多在山高坡陡、生態(tài)環(huán)境脆弱、人口稀少、自然條件較差的山區(qū)或低山區(qū),對這些有居民居住的泥(水)石流易發(fā)點(diǎn)進(jìn)行防治,工程難度大、投資大、收效小。如果當(dāng)?shù)卣軌蚪Y(jié)合扶貧工作,進(jìn)行生態(tài)移民和搬遷工作,一定能達(dá)到事半功倍的效果。 (4)開展山洪泥石流災(zāi)害的隱患排查工作,收集山洪泥石流災(zāi)害資料,建立山洪泥石流災(zāi)害資料庫、信息庫。 (5)完善和加強(qiáng)山區(qū)泥(水)石流災(zāi)害危險(xiǎn)的監(jiān)測與預(yù)報(bào)。對威脅和危害居民點(diǎn)的滑坡,開展監(jiān)測工作,當(dāng)滑坡活動加劇時(shí),及時(shí)通知當(dāng)?shù)鼐用癯冯x危險(xiǎn)區(qū),確保人身安全。 (6)對傍河、傍溝、傍山坡的居民要重點(diǎn)做好宣傳教育工作,增加干部群眾防災(zāi)意識,克服麻痹思想,防止由于麻痹思想造成山洪泥石流災(zāi)害的更大損失。
參考文獻(xiàn):
[1]《永嘉縣西溪鄉(xiāng)茶一村泥石流勘查暨治理工程設(shè)計(jì)》浙江省第十一地質(zhì)大隊(duì)(2008年);
[2]《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0220-2006);
[3]《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》(國務(wù)院第394號)。
關(guān)鍵詞: 勘察,現(xiàn)狀,對策,信息化
Abstract: along with the further improvement of China's economic system, especially to join WTO since, our country geotechnical engineering market preliminary form, engineering survey industry gradually becomes rapid and healthy development. Because at present our country geotechnical engineering market have not very standard, there are still some industry is worth thinking and the problems faced. The paper analyzes the present situation of engineering investigation of industry, and puts forward the development ideas and countermeasures.
Keywords: survey, present situation, the countermeasures, information
中圖分類號:F407.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 巖土工程勘察行業(yè)發(fā)展的三個(gè)階段
第一個(gè)階段為建國初期至上世紀(jì)70年代末,稱為起步階段。建國初期,我國參照前蘇聯(lián)模式,在國務(wù)院各部門、各地區(qū)陸續(xù)建立了勘察單位,有一部分是獨(dú)立的,但更多的是附屬在設(shè)計(jì)院內(nèi),作為設(shè)計(jì)院下屬的二級單位。其主要業(yè)務(wù)是為設(shè)計(jì)配套服務(wù),提供設(shè)計(jì)需要的勘察資料。
第二個(gè)階段為上世紀(jì)80年代初至本世紀(jì)初,稱為快速發(fā)展階段。改革開放后,特別是上世紀(jì)80年代中期以后,我國的工程勘察行業(yè)無論是在體制改革、業(yè)務(wù)領(lǐng)域,還是在技術(shù)進(jìn)步上,都有了顯著的發(fā)展。在體制改革方面,絕大多數(shù)勘察單位逐步脫離設(shè)計(jì)院,并由事業(yè)單位改制為企業(yè)單位,工程勘察市場初步形成。在業(yè)務(wù)領(lǐng)域方面,從以工程勘察為主要專業(yè)的工程地質(zhì)勘察向巖土工程轉(zhuǎn)化,從原來單一的工程勘察擴(kuò)展到包括巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程監(jiān)測檢測、巖土工程治理、巖土工程監(jiān)理與巖土工程咨詢五個(gè)方面;業(yè)務(wù)范圍有了很大拓展,對工程建設(shè)起到的作用也越來越大,工程勘察得到了國家建設(shè)主管部門和建筑行業(yè)的公認(rèn)。在技術(shù)進(jìn)步方面,計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程勘察中的應(yīng)用程度越來越高,計(jì)算機(jī)輔助制圖也廣泛應(yīng)用于工程勘察成果制作。
本世紀(jì)初至今為工程勘察行業(yè)發(fā)展的第三階段。隨著工程勘察行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展,為適應(yīng)我國加入WTO后與國際接軌的需要,以及國家建設(shè)主管部門的政策要求,工程勘察行業(yè)面臨著一個(gè)新的發(fā)展階段,其發(fā)展方向和趨勢也將面臨新的調(diào)整,以適應(yīng)社會市場發(fā)展的需要。
2 工程勘察行業(yè)現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)
2.1工程勘察行業(yè)現(xiàn)狀
(1)勘察行業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好,經(jīng)濟(jì)效益、社會效益顯著提高
通過多年的發(fā)展,工程勘察單位逐步由過去的由國家統(tǒng)管、缺乏活力的事業(yè)單位轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的自主經(jīng)營、自負(fù)盈虧的企業(yè)法人和市場主體。許多勘察單位在激烈的市場競爭中,以市場為主體、以顧客為中心,以優(yōu)質(zhì)服務(wù)贏得發(fā)展,經(jīng)濟(jì)效益、社會效益顯著提高。
(2)科學(xué)進(jìn)步推動行業(yè)發(fā)展,工程勘察單位逐步向技術(shù)密集型、科技型企業(yè)轉(zhuǎn)變
1999年,國務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)建設(shè)部等部門/關(guān)于工程勘察設(shè)計(jì)單位體制改革若干意見的通知(國發(fā)辦[1999]101號文),要求勘察設(shè)計(jì)單位由事業(yè)性質(zhì)改為科技型企業(yè),使之成為適應(yīng)市場要求的法人實(shí)體和市場主體。按照國務(wù)院、行業(yè)管理部門的要求,工程勘察單位逐步實(shí)行了勞技分離,改制成為知識密集型、技術(shù)密集型企業(yè)。部分勘察單位向現(xiàn)代科技型企業(yè)轉(zhuǎn)變,研發(fā)費(fèi)用投入逐年提高,取得一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科技成果,有的單位獲得了高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定。
(3)拓寬了服務(wù)領(lǐng)域,初步形成了巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測監(jiān)測、監(jiān)理與咨詢?nèi)^程巖土工程服務(wù)體系
在行業(yè)主管部門的政策引導(dǎo)下,工程勘察單位通過多年的努力,從單一的工程地質(zhì)勘察,逐步發(fā)展成為具有巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程治理、巖土工程檢測監(jiān)測、巖土工程監(jiān)理與咨詢等全過程、全方位服務(wù)體系的綜合性勘察單位,服務(wù)領(lǐng)域、服務(wù)對象、服務(wù)能力有了明顯的提升和增強(qiáng)。部分勘察單位結(jié)合市場需要,以及行業(yè)發(fā)展的要求,逐步開展地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境影響評價(jià)等業(yè)務(wù),并取得了市場準(zhǔn)入資格。
2.2工程勘察行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
(1)部分工程勘察單位體制改革不徹底,市場競爭力不強(qiáng)
工程勘察單位體制改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。雖然一些單位在體制轉(zhuǎn)換過程中進(jìn)行了有益的探索,有的改成了股份制公司,但是總體而言,我國的工程勘察體制還不完善,大多數(shù)單位依然停留在/一院兩制0階段,這種體制結(jié)構(gòu)與西方發(fā)達(dá)國家普遍采用的私有或股份制有較大的差異。在經(jīng)營模式上,絕大部分工程勘察單位還是大而全、小而全的綜合院,專業(yè)院所寥寥無幾。在管理模式上,還是呈松散管理型,管理效率不高。在服務(wù)功能上,大多數(shù)還是局限在工程勘察這個(gè)主業(yè)上,與國外公司從前期策劃、可行性研究、招投標(biāo)、造價(jià)咨詢到工程勘察及后期服務(wù),可提供全過程、全方位服務(wù)的項(xiàng)目管理服務(wù)有較大差距。
(2)工程勘察市場尚不健全,市場行為有待進(jìn)一步規(guī)范
目前,我國工程勘察市場發(fā)育水平還不高,市場體制尚需進(jìn)一步健全,市場行為有待進(jìn)一步規(guī)范,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一是市場競爭日趨激烈,導(dǎo)致工程勘察收費(fèi)偏低。目前很多地區(qū)除了少數(shù)政府重點(diǎn)工程、市政工程的勘察收費(fèi)能達(dá)到2002版工程勘察收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的50%~70%,其他絕大多數(shù)勘察項(xiàng)目仍然執(zhí)行1992版收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。新版收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)難以實(shí)施,制約了工程勘察單位科技開發(fā)和新技術(shù)推廣應(yīng)用,不利于優(yōu)秀人才的培養(yǎng)和引進(jìn),在很大程度上影響了整個(gè)工程勘察行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。二是工程勘察招投標(biāo)有待進(jìn)一步規(guī)范,主要表現(xiàn)在評標(biāo)方法不合適,評審質(zhì)量不高;招投標(biāo)成本過大,與項(xiàng)目收益不匹配;招投標(biāo)過程無法實(shí)施全程監(jiān)控;設(shè)計(jì)方案知識產(chǎn)權(quán)得不到有效保護(hù),挫傷了投標(biāo)單位的積極性等等。三是建設(shè)單位的市場行為得不到有效控制。
(3)工程勘察行業(yè)信息化發(fā)展的現(xiàn)狀
一是工程勘察單位每年在信息化建設(shè)上的累計(jì)投入,占總體經(jīng)營收入比例較小,這表明目前工程勘察單位對信息化建設(shè)的推進(jìn)力度不大。
二是工程勘察單位的計(jì)算機(jī)輔助工程勘察的開發(fā)能力不強(qiáng);室內(nèi)外測試和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動采集和處理應(yīng)用不廣;僅有15%的工程勘察單位建立了工程勘察信息系統(tǒng);只有極少數(shù)單位建立了地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)協(xié)同分析計(jì)算系統(tǒng)和地下結(jié)構(gòu)浮力分析系統(tǒng)等大型數(shù)值分析系統(tǒng)。
3 工程勘察行業(yè)發(fā)展對策
3.1工程勘察單位發(fā)展對策
(1)立足服務(wù)領(lǐng)域,開展城市基礎(chǔ)勘察工作
工程勘察單位要緊緊圍繞工程建設(shè)和城市發(fā)展,開展工程勘察基礎(chǔ)研究工作。目前勘察行業(yè)已步入市場化軌道,工程勘察單位的發(fā)展與市場緊密相連。我們在做好為工程建設(shè)服務(wù)的市場化工程勘察項(xiàng)目的同時(shí),還有為城市規(guī)劃、建設(shè)和發(fā)展服務(wù)的基礎(chǔ)性、前期性勘察工作需要開展。因此,我們要立足服務(wù)領(lǐng)域,在多年積累的工程勘察資料的基礎(chǔ)上,開展主城區(qū)以外的城市基礎(chǔ)勘察工作,為城市規(guī)劃、大型項(xiàng)目選址、工程可行性研究、地質(zhì)災(zāi)害防治、城市防災(zāi)減災(zāi)等提供基礎(chǔ)資料和決策依據(jù)。
(2)加快工程勘察信息化建設(shè)步伐,增強(qiáng)工程勘察單位核心競爭力
工程勘察信息系統(tǒng)是工程勘察專業(yè)信息化建設(shè)的主要內(nèi)容,是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程勘察專業(yè)應(yīng)用的重要表現(xiàn)。工程勘察單位幾十年以來積累了豐富的勘察資料,建立工程勘察信息系統(tǒng)對這些信息進(jìn)行科學(xué)管理,必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。工程勘察信息系統(tǒng)可以為城市規(guī)劃、工程可行性研究、重大項(xiàng)目選址、地質(zhì)災(zāi)害防治、城市防災(zāi)減災(zāi)、工程勘察招投標(biāo)提供基礎(chǔ)資料,可為不同階段勘察工作提供參考資料,可提高工作效率、有效節(jié)約資金。
(3)拓展業(yè)務(wù)范圍,開展地質(zhì)災(zāi)害勘查與評估等工作
工程勘察單位應(yīng)立足于工程勘察業(yè),擴(kuò)大巖土工程設(shè)計(jì)、治理、檢測監(jiān)測、監(jiān)理與咨詢業(yè),拓展地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估,地質(zhì)災(zāi)害治理工程勘查、設(shè)計(jì)、治理等領(lǐng)域。2003年國務(wù)院頒布的5地質(zhì)災(zāi)害防治條例6(國務(wù)院令第394號)規(guī)定,在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)進(jìn)行工程建設(shè),應(yīng)當(dāng)在可行性研究階段進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估;編制地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)的城市總體規(guī)劃、村莊、集鎮(zhèn)規(guī)劃時(shí),應(yīng)當(dāng)對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估。
(4)加強(qiáng)人才管理,提高市場競爭力
市場的競爭,其實(shí)質(zhì)就是人才的競爭、科技的競爭。要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地,就要重視科技、重視人才,就要加強(qiáng)科技開發(fā)與研究。只有這樣,才能把握工程勘察的主動權(quán),增強(qiáng)市場競爭力,推動工程勘察技術(shù)進(jìn)步、促進(jìn)社會生產(chǎn)力發(fā)展。
3.2行業(yè)管理部門需加強(qiáng)的工作
(1)嚴(yán)格資質(zhì)管理,把好行業(yè)準(zhǔn)入關(guān)
一是嚴(yán)格資質(zhì)審批,合理控制工程勘察單位數(shù)量。二是嚴(yán)格市場準(zhǔn)入清出制度,進(jìn)一步加大監(jiān)督和查處的力度,建立不良企業(yè)名單,實(shí)行動態(tài)管理。
(2)加大監(jiān)督力度,規(guī)范建設(shè)單位市場行為
對建設(shè)單位的監(jiān)督和規(guī)范,首先要強(qiáng)化對建設(shè)單位執(zhí)行法定程序的監(jiān)督;依法規(guī)范建設(shè)單位的招投標(biāo)行為,嚴(yán)肅查處規(guī)避招標(biāo)和不執(zhí)行招投標(biāo)程序的行為;建立完善建設(shè)單位的市場信用約束機(jī)制,解決建設(shè)單位惡性壓價(jià)、拖欠工程款等行為。
(3)發(fā)揮有形市場作用,規(guī)范工程勘察招投標(biāo)
工程勘察招投標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格按照工程勘察招投標(biāo)管理辦法執(zhí)行,注重考察投標(biāo)方技術(shù)實(shí)力、工程業(yè)績,審查投標(biāo)人資格、資質(zhì),限制入圍單位數(shù)量。
【關(guān)鍵詞】矸石場滑坡 地質(zhì)特征 預(yù)防治理措施 盤江月亮田煤礦
1 矸石場概況
貴州盤江月亮田煤礦位于盤縣(紅果) 北北東方向約25km,距斷江鎮(zhèn)8 km。該矸石場位于其月亮田煤礦北東側(cè)的半山之高處斜坡地帶,地理坐標(biāo):東經(jīng)104°29′27″-104°31′33″,北緯25°55′00″- 25°56′13″。占地面積約326畝,其中:老矸石場占地面積約60畝,新矸石場占地面積約70畝,擬征地?cái)U(kuò)容面積約196畝。堆填高度一般60-90m左右,堆填量500萬m3以上。矸石場曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了兩處歷史滑坡和一處小型泥石流,隨著各種工程地質(zhì)條件的變化,將具有繼續(xù)產(chǎn)生滑坡和泥石流的可能性。矸石場南西側(cè)下游500m之內(nèi)密集分布有月亮田煤礦的主井、風(fēng)井、矸石運(yùn)輸系統(tǒng)及設(shè)備、機(jī)修車間、磚廠、瓦斯儲藏罐等有關(guān)工業(yè)重要建筑,以及密集居民村寨、水柏鐵路、拖長江、公路等,與密集重要建筑物集群距離特近(見圖1)。
2 矸石滑坡的可能性預(yù)測
矸石場南邊高邊坡垂高為50多米,斜長100多米,北邊高邊坡垂高為60多米, 斜長120多米 ,西側(cè)邊坡高90米,斜長280米,現(xiàn)有的邊坡高度和安全坡度多已經(jīng)超過安全限度。西邊的簡易擋墻現(xiàn)在已被淹沒或破壞,矸石場在大氣降水產(chǎn)生的地表水流和矸石場排水的共同作用下,成為矸石堆體中地下水穩(wěn)定的補(bǔ)給水源,對矸石場的松散堆積產(chǎn)生了強(qiáng)大的靜水壓力和動水壓力。矸石場的攔碴壩和擋墻多被淹沒,矸石堆為隨便堆積而成,引發(fā)矸石場矸石滑坡的可能性大。矸石場隨著礦山持續(xù)開采矸石場還將繼續(xù)堆填,隨著堆體高度增加,邊坡的穩(wěn)定性越來越差,失穩(wěn)趨勢越來越明顯加劇、引發(fā)矸石場矸石滑坡、滑塌的可能性大。并在強(qiáng)降水和山洪的作用下,同時(shí)引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害危害的可能性也大,可形成滑坡一泥石流災(zāi)害鏈,影響范圍將可達(dá)數(shù)百米。因此,該矸石場邊坡穩(wěn)定性差,呈不斷發(fā)展的趨勢;它將影響到矸石堆場南西邊所有工業(yè)與民用建筑的安全,形成地質(zhì)災(zāi)害隱患;煤矸石中含有部分危害元素,還會進(jìn)一步污染環(huán)境。
3 滑坡地質(zhì)特征概述
該礦區(qū)主要的地質(zhì)災(zāi)害是矸石大壩滑坡(PH2),滑區(qū)位于矸石場南西側(cè),滑坡體面積約5000m2,(南西長約100m,東西寬約50m),滑坡方量約5萬m3,總體滑動向南西。滑坡體后緣高程1600.0m左右,滑坡體前緣高程1560.0m左右,形成高差將近40.0米,滑坡體前緣滑動鼓丘明顯,隆起高度5-10m,滑體軸向方向約為SW245度。滑體中裂縫發(fā)育特征明顯,滑體邊界裂縫發(fā)育明顯,滑體裂縫呈波狀起伏,滑坡體為人工堆積物(煤礦矸石和洗煤粘土及煤泥、淤泥等),最大堆積高度5-10m,滑坡前矸石場呈緩坡臺階狀堆積,平臺間堆積坡角一般10-45度。滑坡后,除滑坡壁坡角較陡(45度左右)外,其他各階均遭破壞,從滑坡壁坡角至滑坡體前緣,總體坡度30度左右。原始地貌為平緩山坡,地面坡度10-20度左右,地表物質(zhì)組成為第四系粘土層,厚度0-10m。上部已經(jīng)形成大面積的矸石山(見圖1)。 。
4滑坡形成的主要因素
①巖性疏松、斜坡坡度較陡是本區(qū)滑坡形成的重要條件。
②存在軟弱結(jié)構(gòu)面,尤其是順坡結(jié)構(gòu)面對滑坡形成十分有利。
③節(jié)理裂隙發(fā)育、巖性破碎地段,既是基巖滑坡形成的重要條件,也有助于加速風(fēng)化,形成松散層,有利于疏松層滑坡的形成。
④水的作用極其重要,是誘發(fā)滑坡的最主要因素。
⑤人類工程活動影響,使山體斜坡變陡、堆積層加載增厚或與基巖接觸面,前緣臨空,在其它因素配合下,容易誘發(fā)滑坡或?qū)е乱延谢聫?fù)活。
5 矸石場滑坡預(yù)防治理措施
①建議開展矸石堆南西邊坡滑坡的勘查工作,評價(jià)其穩(wěn)定性及相關(guān)參數(shù),為矸石堆場滑坡治理工程設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。
②在矸石堆場南西邊坡滑坡的前沿的地形狹窄處選擇利用地形修建一道攔渣大壩,從而形成足夠適宜的庫容,達(dá)到消除或防范滑坡的作用。
③對矸石堆場西邊的高邊坡放緩矸石場邊坡,進(jìn)行削方放坡與卸載,使邊坡高度和安全坡度均不超過安全限度,嚴(yán)格控制矸石堆場的堆放高度,從而消除或減緩滑坡、泥石流。
④在矸石堆積物W及SW側(cè)地段,修建有效的擋土墻,防治堆渣體邊坡產(chǎn)生滑坡和泥石流地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。
⑤在矸石堆放過程中,必須對各矸石堆放工程中形成的高陡臨時(shí)軟弱邊坡進(jìn)行夯實(shí),修建擋土墻、攔矸防災(zāi)大壩,結(jié)合削方放坡等切實(shí)可靠的防治措施。
⑥合理規(guī)劃煤礦井下開采范圍,留好矸石堆場的保安煤柱,消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。
⑦加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防、預(yù)警、監(jiān)測及防治工作。