妥麟 甘常云 馬吉斌
摘 要: 本文以雙湖縣地質(zhì)災(zāi)害為例進(jìn)行展開水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的應(yīng)用研究。在我們的日常生活中,地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)不僅僅會導(dǎo)致生存環(huán)境和財產(chǎn)方面遭受損失,更會對人民群眾的生命產(chǎn)生威脅。因此想要進(jìn)行長久的安全發(fā)展,就必須對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行一定的治理。
關(guān)鍵詞: 水工環(huán)地質(zhì);地質(zhì)災(zāi)害;治理
【中圖分類號】P694???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.006
1 水工環(huán)地質(zhì)情況分析
1.1 地震
以雙湖縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查為例,雙湖縣雖處于緩慢抬升期,但目前地殼仍處于相對穩(wěn)定階段。雙湖縣受地震的影響較大,根據(jù)《中國地震烈度動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB8360-2001),調(diào)查區(qū)主體大部分地震動峰值加速度為0.10~0.15g,地震基本烈度Ⅶ度,僅在調(diào)查區(qū)北部無人區(qū)多格錯仁強(qiáng)錯一帶存在近東西向區(qū)帶,地震動峰值加整度為0.20~0.30g,地震基本烈度為Ⅵ~Ⅷ度,(見圖1、2),地震動加速度反應(yīng)譜特征周期為0.35~0.45s(見圖3)。地震災(zāi)害仍可能階段性發(fā)生,并且形成災(zāi)害鏈。
1.2 地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)類型及規(guī)模
以雙湖縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查為例,雙湖縣發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害隱患主要有凍土凍融、泥石流等二種類型。凍土凍融為主要的地質(zhì)災(zāi)害隱患類型,次為泥石流。本次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患20處,其中凍土凍融16處,占80%;泥石流4處,占20%,統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。
(1)凍土凍融
凍土凍融是雙湖縣境內(nèi)最為發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型,海拔較高,凍土災(zāi)害較為發(fā)育,多為季節(jié)性凍土,局部存在多年凍土,且多呈帶狀、面狀分布。凍土在其環(huán)境相對穩(wěn)定狀態(tài)下保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定不會造成致災(zāi)主體,只有凍土環(huán)境發(fā)生變化引起凍土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而產(chǎn)生凍脹、融沉現(xiàn)象時,才使凍土演化為致災(zāi)主體。近年來,隨著區(qū)域性氣候變暖形式的進(jìn)一步加劇,改變了凍土所處的穩(wěn)定狀態(tài),從而出現(xiàn)凍脹、融沉現(xiàn)象。雙湖縣凍土災(zāi)害的危害主要表現(xiàn)為凍土的凍脹、融沉使得地基下陷、翻漿造成建筑物開裂、路面波狀起伏等。凍土危害對象主要為公路,造成路面翻漿、開裂、起伏等。采取適當(dāng)?shù)拇胧┖?,凍土對房屋建筑基本無危害。據(jù)《中國季節(jié)性凍土標(biāo)椎凍深線圖》,雙湖縣季節(jié)性凍土的最大凍土深度1.6—2.3m,凍土深度自南向北逐漸加深?!段鞑刈灾螀^(qū)凍土地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與防治技術(shù)方法研究報告》,雙湖縣北部和西部的海拔4500以上的高山區(qū),存在島狀不連續(xù)多年凍土區(qū),厚度小于40m。
(2)泥石流
泥石流是地質(zhì)環(huán)境條件不良的山區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害。泥石流是指斜坡或溝谷中含有大量泥、砂、石的固、液相顆粒的流體,常在暴雨(或融雪、冰川、水體潰決)激發(fā)下發(fā)生,具有暴發(fā)突然、來勢兇險、運(yùn)動快速、能量巨大、沖擊力強(qiáng)、破壞性大和過程短暫等特點(diǎn),是一種危害性極強(qiáng)的地質(zhì)災(zāi)害。泥石流的形成需具備:有利的貯集、運(yùn)動和停淤的地形地貌條件,豐富的固體物質(zhì)來源以及強(qiáng)勁的水動力作用,以上條件在調(diào)查區(qū)都完全具備。受降水條件影響,區(qū)內(nèi)泥石流主要發(fā)生在降雨集中的7~9月間,主要發(fā)育在山前斜坡地帶及其支流溝谷等地段,給交通、通信、人民群眾生活及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來較大影響。
1.3 凍土地質(zhì)災(zāi)害治理工程簡介
經(jīng)實(shí)地調(diào)查,雙湖縣現(xiàn)階段凍土地質(zhì)災(zāi)害主要治理工程類型有如下幾種:
①穿越凍土一般發(fā)育區(qū)的道路一般處理措施為路基加高,道路兩側(cè)修建排水溝。
②部分高壓線地段穿越了凍土災(zāi)害較發(fā)育地帶處理措施為基礎(chǔ)深挖,水泥澆筑。
③房屋建設(shè)對凍土地質(zhì)災(zāi)害治理措施:基礎(chǔ)埋深大于最大凍結(jié)深度并用砂卵石(碎石)換填及疏干排水。
2 形成機(jī)制、誘發(fā)因素及穩(wěn)定性初步分析
2.1 變形特征
(1)危巖帶變形特征
經(jīng)調(diào)查,該崩塌體區(qū)內(nèi)大量巖體受節(jié)理、裂隙切割作用形成危巖體,巖體松動帶厚度一般1m左右。在降雨、地震人工開挖坡腳等不利因素作用下,造成早期崩塌堆積體失穩(wěn)形成臨空面,在巖石自身重力作用下,使斜坡中上部危巖體節(jié)理、裂隙面等卸荷裂縫加深變寬,危巖體可能產(chǎn)生進(jìn)一步崩塌變形破壞(圖4)。
(2)崩塌堆積體變形特征
目前,區(qū)內(nèi)老崩塌堆積體主要分布于斜坡坡腳寺廟上部防擋墻以上和公路邊,多數(shù)已被清除,區(qū)內(nèi)坡腳崩塌堆積體厚度較小,地勢較相對平緩,較穩(wěn)定,暫未發(fā)現(xiàn)崩坡積層變形現(xiàn)象。
2.2 形成機(jī)制、誘發(fā)因素及穩(wěn)定性初步分析
(1)崩塌體形成機(jī)制、誘發(fā)因素及穩(wěn)定性分析
①崩塌體形成機(jī)制及誘發(fā)因素分析
崩塌(危巖)的形成機(jī)制及誘發(fā)因素主要有以下幾點(diǎn):
a.地形坡度大,崩坡積物發(fā)育的地形陡坡較大,在52°左右,較大的地形坡度為崩塌體變形提供了有利的空間條件;b.地震作用,根據(jù)《中國地震烈度動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB8360-2001),調(diào)查區(qū)地震動峰值加速度為0.2g,地震基本烈度Ⅷ度,地震災(zāi)害仍可能階段性發(fā)生,并且形成災(zāi)害鏈;c.降雨作用:降雨作用是危巖體失穩(wěn)崩落的重要誘發(fā)因素之一,其破壞表現(xiàn)為降低節(jié)理面的抗剪強(qiáng)度、裂隙水對巖塊的靜水壓力、裂隙水的排泄對巖塊產(chǎn)生的動水壓力;d、人類工程活動:因修建寺廟、建房等開挖坡腳導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)。
②崩塌(危巖)體穩(wěn)定性初步分析
據(jù)調(diào)查分析,崩塌(危巖)體目前較穩(wěn)定。崩塌危巖體主要巖性為變質(zhì)石英砂巖,由于地形較為陡峻,風(fēng)化強(qiáng)度較高,風(fēng)化卸荷使得坡體裂縫較為發(fā)育,崩落的碎塊石堆積在斜坡中部、下部,對坡腳居民生命安全及寺廟等建筑物造成了較大威脅。
3 水工環(huán)地質(zhì)在地質(zhì)災(zāi)害治理過程中的應(yīng)用策略
3.1 水工環(huán)地質(zhì)針對于地震的作用
地震對于環(huán)境的影響主要來源于巨大的作用力,通過這種作用力會導(dǎo)致地面上的建筑物會出現(xiàn)損壞或坍塌。在地震防治過程中,水工環(huán)地質(zhì)的應(yīng)用需要對災(zāi)害類型進(jìn)行掌握,在實(shí)際防治中切實(shí)掌握好發(fā)生災(zāi)害的具體類型。使用水工環(huán)地質(zhì)能夠有效的掌握好災(zāi)害的預(yù)兆,并對這些細(xì)微的信號進(jìn)行精確的分析,能最大程度上降低人們的損失。
3.2 地面崩塌、泥石流災(zāi)害的治理
水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查在地面崩塌以及泥石流等災(zāi)害的治理過程中的作用主要體現(xiàn)在預(yù)警監(jiān)測過程中,對相應(yīng)的區(qū)域建立起有效的預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng),針對比較容易出現(xiàn)災(zāi)害的區(qū)域,合理地布置相應(yīng)的檢測設(shè)備,對地質(zhì)變化狀況進(jìn)行深入了解,從而分析出災(zāi)害發(fā)生的概率,借助數(shù)據(jù)信息評估系統(tǒng)來對相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行制定,提升治理工作的有效性。
致謝:本文系集體勞動成果所得,參加工作的還有赤烈、甘常云、周陽。本論文得到西藏地質(zhì)五隊(duì)總工辦領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)和提出寶貴意見、建議,在此一并表示感謝。
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