地质灾害论文范文

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地质灾害论文

篇1

1.1地震地震具有破坏程度深、难以预测、影响范围广等特点。芦山地区的地质地貌情况复杂,地壳活跃,再加上近年来人类对矿产资源进行破坏性的开采,加重了芦山地区的地质不稳定问题。2013年“4.20”芦山地震,造成雅安等十多个市州、100多个县受灾。共计造成196人死亡,150余万人受灾,失踪21人,11470人受伤,受灾总面积为12500平方公里。此次地震给芦山人民和经济带来了巨大的创伤,严重的制约着芦山未来经济的可持续发展。

1.2泥石流泥石流以冲毁危害为主,淤埋危害次之。泥石流是芦山频发的地质灾害,这种灾害的成因主要是:由于芦山气候属于亚热带季风气候为基带的山地气候,降水量丰沛;加上芦山地区的地质地貌特征复杂,植被破坏降低山区植被覆盖率,泥土疏松,一旦发生地震,极易引起泥石流等次生灾害。在“4.20”芦山地震之后,泥石流等次生灾害对灾区的自然环境和基础设施造成进一步的破坏。

1.3滑坡滑坡是芦山次于地震和泥石流的地质灾害类型,具有规模大、密度高、分布广的特点。降雨对滑坡的影响很大:由于雨水的大量下渗,导致表层的土石层饱和,从而增加了滑体的重量,导致滑坡的产生。地震对滑坡的影响与地震对泥石流的影响类似,地震造成山体松动,进而促成滑坡。

2国外城市关于地质灾害防灾减灾措施的分析———以日本为例

2.1防灾减灾管理指挥管理方面日本灾害实行分等级管理,日本将灾害分为一般灾害和非常灾害两类。一般灾害属地方管理范围;非常灾害属国家管理。按日本行政系统设置,从中央、地方到基层,即从首相府到村均依法设立中央防灾会议(国家级),都道府县防灾会议(省部级),市町村防灾会议(基层),在灾害发生后,作为应急反应机构,各级政府自动转换为本行政部门的灾害对策总部,各级政府都有各自的防灾机制,地震发生时既可各自为战,又能统一行动。

2.2在对灾难的预防方面日本尤其注重现代科技在防灾减灾预防中的应用,日本每年投入上百亿日元在国立防灾研究所,积极利用遥感遥测技术,提高灾害气象的监测预警水平,与此同时,还积极开展长期气候研究,努力把握气候变化规律。

2.3在防灾减灾法制保障方面日本为了应对频繁发生的地震灾害,建立起了比较完善的防震减灾法律体系,建立系统的防震减灾法律体系,细化内容,使其具备可操作性,明确了相关部门在防灾工作中的职能。

2.4在灾难的应急管理方面日本政府建立了从中央到地方的危机管理体制,对其灾害的应急处理起到了重大作用。将交通、电力、通讯、建筑、商业、物流等重点行业纳入救灾应急体系,灾害发生后实行统一调度,提供充分的后勤保障。

2.5在防灾救灾知识传播教育方面日本政府通过立法加强防灾宣传和防灾训练,防灾意识教育是所有在校学生必修的一门课。防灾教育内容广泛,形式多样,覆盖全民,也突出防灾救灾的团结精神,强调灾难后互助互救的相互扶持精神。而且日本每年都要举行全国性的防灾演习。现以日本东京都为例,介绍日本大城市综合减灾管理的概况。东京的城市综合减灾管理是通过东京都防灾中心实施的。东京都防灾中心为一实体,平时为东京都防灾会议的常务办事机构,执行东京都防灾会议的指令,实施综合减灾管理职能;灾时为东京都灾害对策本部的紧急办事机构,执行东京都灾害对策本部的命令,实施应急指挥调度职能。从东京对防灾减灾的经验来看,可以总结为以下几个方面:(1)重视灾害的预防。(2)管理有序。(3)负责救灾的权威机构具有可靠的资金保障和广泛的指挥权利。(4)救灾过程指挥得当。

3芦山县地质灾害的防灾减灾措施分析

3.1灾前监测预警和风险防范

3.1.1加强监测体系建设。加强监测台、站、网、点的建设,建立以主管部门为中心、专业监测台站为主体、广大群众和社会各界积极参与的监测网络,大力开展重大灾害性天气监测系统、水情自动测报系统、地质灾害监测预警及辅助决策支持系统等项目的研究、示范、运用和推广。

3.1.2加强预报体系建设。不断拓展灾害预报内容,推进地质灾害的综合预报。全面提高预报特别是短临灾害预报的精准度。

3.1.3加强预警体系建设。广泛采用互联网、电话传真、报刊杂志、高音喇叭等有效形式,将重大灾害性天气、地质灾害等信息以最快的速度发送到公众,特别要重点关注警报盲区和老、弱、病、残、幼人群。

3.2灾害应急指挥及统一协调体系建设

3.2.1深化应急预案体系建设。各地、各部门要根据实际情况制订和完善本单位、本部门的应急预案,把预案编制和修订工作向深度和广度拓展,逐步形成多层次、广覆盖、衔接紧密的应急预案体系。

3.2.2健全应急管理体制。强化县(市)区人民政府和相关部门应急管理机构工作职能,形成机构健全、人员到位的“横向到边、纵向到底”的应急管理组织体系。实现统一指挥、分工协作、资源共享、协调行动,不断提高自然灾害应对工作的规范化水平。

3.2.3完善应急工作机制。深化各级政府应急机构的职能,履行好值守应急、信息汇总和综合协调职责。理顺政府应急管理机构与各专项应急指挥机构的关系,加强地方、部门间的协调职能,实现统一领导、分类管理、互联互动和快速高效处置机制。

3.2.4加强应急处置联动制度。防灾减灾工作不只是一两个部门的事情,而是各级政府和各相关部门的共同责任。只有相关部门密切配合,才能协调好社会各方面的行动,才能够高效有序地开展工作。

3.2.5建立应急指挥信息平台。建立信息采集、预警预报、灾害评估、远程指挥和灾害救助在内的以图像监控、无线指挥调度、有线通信、计算机网络应用和综合保障五大技术系统为依托的指挥平台,实现救灾现场与指挥部的视频、音频、数据信息的双向传递,灾害与应急指挥信息的共享和灾害管理远程指挥。

3.3灾后减轻灾害的风险措施

3.3.1建立灾害情报收集传递系统。为了确保地震发生后有效地收集传递情报,灾害应急预案中应该制定详细的灾害情报的收集、传递等方案。此外,灾害情报的共享也是实施救灾抢险的关键。所以,除了制定灾害情报收集、分析处理、传递的方法手段外,还应该就灾情如何公开、与媒体的合作等制定出详细的方案。

3.3.2建立灾后应急救援救助体系。自然灾害发生后,要按照属地管理、分级响应的原则及时启动自然灾害应急预案,高效有序地开展应急处置工作。要把确保人民群众生命安全放在应急处置工作的首位,紧急疏散转移险区群众,搜救失踪和被困人员。

3.3.3加强灾后恢复重建体系建设。要统筹规划,分轻重缓急,制定切实可行的重建方案。加大政府资金的投入力度,进一步的加强政府之间的合作,安排灾后重建的相关工作,形成政府救济、社会互助、政策优惠等多种救助的有机体系。

3.4建立芦山县防灾减灾系统平台当前,四川全省监测台网布设不足,监测系统整合与集成不到位,监测能力偏低,预警能力还有待提高,应对极端事件的基础还很薄弱。通过全面总结“4•20”雅安地震工程抗震经验教训后,结合芦山县自身发展特点,建立芦山县防灾减灾系统平台。

4结束语

篇2

包兰铁路属于京兰通道中一条十分重要的组成路段,在我国铁路交通枢纽中扮演着十分重要的角色。现阶段,包兰铁路的运量已处于超饱和状况,对这一路段的城市经济发展造成了一定的不良影响。为了解决这一现状,我国铁道部提出了一系列有关改建包兰线的工程项目。改建后的包兰线正线里程可达到469.305km,跨越宁夏、甘肃两省。改建线路计划通过区域的地貌特征复杂,包括黄河冲积平原、山间和山前冲洪积平原区、地中山区等;线路构造体系自北朝南,地质构造十分复杂,包括祁吕贺山字型构造体系之银川断陷盆地、贺兰山褶皱带等。

2遥感信息源的选择和处理

地质灾害体解译对空间分辨率、影像饱和度和地物相互反差等有着十分高的要求,通过对主成分进行融合、变换,可充分展现上述细节,便于其在原有图像的条件上,不仅留存多光谱图像信息,还能提升空间分辨率。通过已收集的DEM数据,可在指定模块下将DOM影像图纹理叠加至三维地形模型,得出相应的立体模型,从而从各个方面对解译进行辅助。

3主要地质灾害分析

3.1盐渍土可

通过结合地物反射波普的特点采集盐渍土的灾害信息。经对相关非遥感采集信息的结合利用,包括植被生长情形、地表盐霜盐斑位置和土壤特征等,并结合10.0%遥感图斑抽样现场验证,评价精度可达到90.0%的标准。

3.2泥石流

泥石流堆积位置大多处于沟口,以扇形较为多见。遥感得到的影像色调呈浅灰、灰白。可通过堆积物的特点、堆积物与沟谷的相对位置评定泥石流的类型。

3.3崩塌

在遥感技术所呈现的影像中,不同的崩塌陡崖所表现出的影像的色调深浅不一。在陡崖下端位置可见色调较浅的锥形地质构造,存在粗糙感或表现为花斑状锥形,崩塌体堆积为浅色调,表现为锥状。

3.4滑坡

大部分滑坡表现为围椅形状,滑坡体下端位置在土体挤压的作用下可能产生不平整的地质结构;滑坡滑体前缘表现为舌形,一些滑坡表层会存在翻滚的情况,进而形成反向坡地貌。

4应对地质灾害的建议

4.1盐渍建

包兰线盐渍土的项目多位于平罗至武口、惠农至银川等区域。在地势低洼的影响下,水位贮藏于较浅的地下,水流不畅,地表出现强烈的蒸发现象,导致地表出现盐渍化,大范围产生盐壳、盐霜。面对盐渍土地质灾害,应选取当地含盐的土壤填筑,主要构建加隔断层和建造持久的排碱沟。

4.2泥石流

包兰线发育的泥石流有20多处,大多分布于山前冲洪积平原区、香山山脉北线等位置,泥石流多呈沟谷型线性特征,形成原因为水动力,有着明显的流通区、形成区和堆积区。如果发生水源的制约,即可能引发改建包兰线泥石流,则应在铁路各个泥石流沟线路搭建桥梁,尽可能地降低对拟建铁路建成后造成的危害。

4.3崩塌包兰线的崩塌

地质灾害大多位于甘肃段至兰州东站,这条线路存在不稳定斜坡,地层由第四系上更新统风积黄土构成,植被不繁茂,在雨水持续作用力的影响下,极易出现崩塌现象。由于该地段软质地层受到自然风化的作用,缺乏足够的抗剪强度,进而在一定程度上为滑面的产生创造了地质结构基础。在改建包兰线的过程中,如果遇到坡度大的地质不良段,则建议开展削坡、固坡等相应处理。

4.4滑坡包兰线发生过多次滑坡

滑坡的主要类型包括松散堆积层滑坡和顺层基岩滑坡,上覆的第四系碎石土、砂岩、粉质黏土和含碎石粉质黏土通常会构成崩滑带,下伏泥岩、砂质泥岩,具有透水性差的特征,在水的作用下,往往会泥化、软化,进而产生软弱夹层,这在一定程度上为滑面的产生创造了地质结构基础。对于处在隧道出口处的浅层滑坡,会受施工影响变得更严重,因此,建议应选取中桥构筑开展隧道出口施工。

5结束语

篇3

清涧县位于陕西省北部,榆林东南部与延安交界处及无定河、黄河交汇处。属陕北黄土高原丘陵沟壑区,是陕西省地质灾害多发县之一。寨沟小学崩塌位于清涧县宽州镇东门湾村,寨沟小学崩塌南侧坡面人为破坏轻微,坡度较缓,基本保持原地形,北侧坡面形成较陡的土坡,在遇连续降雨的情况下,坡面很容易发生滑塌,直接威胁12家住户36孔窑洞的安全。

2自然地理及地质条件

清涧县属暖温带大陆性季风气候区。治理区地下水位埋深大,隐患点范围内未见地下水出露,工程不考虑其影响。治理区受降雨影响较大,在雨季,降水下渗和产生地面径流,对坡体的稳定性产生较大危害。治理点位于县境西北部,属黄土峁梁状丘陵沟谷区。拟治理工程滑坡体均为第四系黄土,出露基岩为三叠系上统永坪组。黄土层根据出露情况,依次为:中更新统黄土层(离石黄土Q3eol)、上更新统黄土层(马兰黄土Q3eol)、全新统(Q4)。

3地质灾害现状

根据现场踏勘,该滑坡为小型黄土崩塌。在强降雨、冻融及其它外力等条件下,发生再次崩塌的可能性较大,直接威胁道路过往车辆行人、小学45名教师和学生的安危,危险性较大。崩塌形成的原因主要有以下几点:

3.1地形条件由于本区地处陕北黄土高原丘陵沟壑区,地形破碎、梁峁起伏、下部冲沟常年冲刷坡脚,边坡高差大。坡面较徒,坡度大于45°,为崩塌形成创造了良好的地形条件。

3.2土体结构条件高陡边坡的物质主要为第四系中上更新统黄土组成。黄土在干燥情况下,强度较高,壁立性好,遇到连阴雨或暴雨,土体稳定性差。

3.3降水降水是地质灾害发生的主导诱发因素。长时间的降雨入渗使土体抗剪强度大幅度降低,易湿陷变形和崩解抗剪强度降低。降水是引起本处崩塌的主要原因。

3.4人类工程活动人类在进行道路改扩建时大量开挖坡脚,使土体的完整性受到破坏而松动。对该地区的稳定性进行分析结果如下:据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),榆林地区抗震设防烈度Ⅵ度,设计基本地震加速度值为0.05g,本次设计不考虑地震作用。

3.4.1边坡安全系数根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),按次要工程,取边坡安全系数Fs为1.15。

3.4.2岩土物理力学性质根据我公司在榆林南部黄土地区的工作经验,参考临近场地的工程地质资料,设计对场地松散土的物理力学参数取值如下:(1)马兰黄土(Q3):天然重度γ=18.2g/cm3粘聚力C=35kpa内摩擦角φ=27°(2)离石黄土(Q2):天然重度γ=19.6g/cm3粘聚力C=50kpa内摩擦角φ=30°

4工程治理方案

4.1工程设计

4.1.1削坡卸载工程由于该边坡高度大于45°,采用分级开挖的方法,在平台上削坡卸载。根据坡高,北部坡分3级设2个平台进行,南部和西部坡分2级设1个平台进行,平台宽1.2m,刷方坡面坡比取1:0.85。共开挖土方911m3。

4.1.2护坡工程对坡脚刷浆砌石护坡,刷坡高度为5m,刷坡厚度为0.3m。共需浆砌石26m3。

4.1.3排水方案排水方案分为截水渠、平台截水渠两种。截水渠布置在滑坡体的外部,不让坡体外部雨水进入坡体,同时,收集平台截水渠的水,排入下部沟道;平台截水渠布置在削坡平台上,每个平台布置一条横线截水渠,收集削坡坡面水,汇入排水渠中。排水渠:根据实际地形,北面高南面低,在北部坡面一端沿坡体走向设置排水渠,用浆砌石砌筑。截水渠长度为36m,浆砌石20m3。平台截水渠设置:在削坡平台的内侧,用浆砌石砌筑,坡降取1:100。向两边排水渠排水,平台截水渠长度为26m,浆砌石14m3。截水渠总长度为62m,开挖土方量56m3,浆砌石34m3。

4.1.4植物防护方案在每个削坡坡面上种植柠条、紫穗槐等根系发达、耐旱的灌木,既可起到稳坡固坡的作用,又可美化环境和工程效果。株间距1.5m×1.5m,共约100株,工程验收前要保证100%的成活率。

4.2施工方法及放线根据场地地形地貌条件,削方按自上而下、自后向前的顺序进行,放线时以边坡坡脚与操场西侧水平面为施工定位线,施工放线应保证定位线的施放准确,自定位线向上按设计坡度及台阶刷方并校核上边界。

5工程实施效果评价

5.1环境影响评价本次治理工作中,其主要的机械设备有混凝土搅拌机、钻机、挖掘机、发电机等,这些设备在施工过程中,发出声音的强度较低,不致于达到噪声污染的程度。本次施工过程中的混凝土制作过程中产生扬尘,对大气环境不会产生多少影响。施工过程中所排放的废水不含有任何有毒有害的物质,不含有任何超标因子。

5.2经济效益评价本工程项目建设区环境质量现状良好,工程的实施可以完全消除崩塌地质灾害对村民及居民安全的威胁,保障人民生命财产安全。

5.3社会效益评价地质灾害治理项目的实施,清涧县下甘里铺乡梨家湾村的地质环境将会得到明显的改善,使得村民能够安居乐业。

6项目风险分析与控制

6.1项目风险分析按照本项目风险产生的原因及其性质分类如下:(1)管理风险:项目实施单位在管理制度、管理经验等方面的不足,导致管理不善,成本增加,故存在管理不善的风险。(2)经济风险:一是资金到位不及时,导致工期延长;二是资金使用不合理,开支与灾害治理无关的费用,或专项资金挪作他用;三是受市场因素影响,价格上涨,人工、材料费增加。以上因素均会导致工程造价增加。(3)技术风险:一些新技术条件的不成熟及地质灾害治理的复杂性,均会造成技术风险。

6.2项目风险控制为了使项目能更快更好的实施,使项目风险降到最低,对于上述的项目风险就要进行科学合理的控制。(1)管理风险控制:组建地质灾害治理领导小组,依法对项目实施组织管理,并聘请项目监理单位对工程进行监理,严格按要求执行,确保工程质量。(2)经济风险控制:资金到位后,设立专门的资金管理账户,对项目经费实行专款专用。(3)技术风险控制:参考同类地质灾害治理的技术方法,确保设计方案在实际、安全、经济可靠的情况下进行实施。

7建议

篇4

1、地表沉降、塌陷金属矿山的过度

开采会造成地面下沉和塌陷,其中代表性的矿场有凡口铅锌矿、山东莱州马塘金矿、兰坪县金顶镇南场铅锌矿。金属开采造成很多空区,这些空区会使矿山开采环境恶劣化,相邻作业区通道维护困难,如果空区突然坍塌,形成气浪,破坏开采设备,造成人员伤亡;虽然有的矿区再开采之后及时进行填充,但是地表还是会出现严重裂缝和岩层错动,开采深度越深这些痕迹会越来越明显,给居住在这附近的人的生活造成威胁。

2、地下水灾害

我国金属矿开采的深度逐渐增加,出现突水淹井、海水入侵、地下水水位下降、产生井下泥石流、引起地面塌陷等地下水灾害,因此企业管理者应该有较完善开采设施,员工在开采过程中对地下水及时进行疏干排水,甚至是进行深降强排。近些年,矿井突水事故频频出现,对地下水进行深降强排会形成水头差,会破坏一些防范较弱的地区,严重的会造成人员伤亡;还有可能在岩溶地区出现坍塌事故,破坏地面的建筑物和农田耕作和灌溉,甚至是影响作物生长,有的矿区甚至形成土地石化和沙化,生态环境遭到破坏,因采矿造成缺水的地区也在不断地增加。

3、深井岩爆

我国采矿工业越来越强,部分上世纪兴起的矿井在现在增加了开采深度,新兴的矿区开采深度也在不断加深,由于矿区开采深度加深,地表层的压力随之也在增大,引起的岩爆逐渐增多。如红透山铜矿目前开采已进入900至1100m的深度,在1999年发生的一次中等程度的岩爆,使100m长的斜坡道一次性崩塌报废和部分采场停产。近些年,矿山开采深度逐渐增大,岩爆危害逐渐凸现出来,以成为深井采矿的技术难题。

二、国内外矿山工程地质灾害研究的发展现状

在上世纪60年代之前,国外金属矿山地质灾害的研究主要局限于其破坏机理和预测方式,重点分析地质灾害形成原因和活动过程。而在二十世纪60年代中期,南非的库克和苏联的霍多几乎同时提出了冲击地压和突出的能量理论,这些理论在当下的研究中还具有借鉴价值,在这之后还有许多学者对金属矿山地质灾害进行研究,尤其是美国著名运筹学家T-J-Satty在二十世纪70年代初期提出的层次分析法,这个在该领域得到广泛应用。而在我国,矿业发展取得巨大进步的同时,给社会生态环境带来巨大危害,学者们对金属矿地质灾害的研究还局限在研究它的影响因素,局限性很大,人们缺乏环保意识,相关企业的开采技术和设备比较落后,甚至有的企业过度追求利益,再开采过程中不采取任何防护措施,对环境破坏很严重。

三、国内外技术现状及发展趋势

1、深井岩爆发生机理与防治技术

随着我国人口数量逐渐增多,对金属矿产品的需求逐渐增多,许多矿床开始进入中、深部开采,国内学者对深部矿床岩爆的相关信息进行研究,但是工业实验研究还是空白的。在岩爆发生机理研究方面,国内外着重对岩石的岩爆特性和产生岩爆的应力条件进行了较多的研究,并取得了一系列成果。在岩爆防治工程应用方面,主要对采矿引起的应力集中和能量聚积原因,以及如何防止应力在局部高度集中和阻止岩爆发生,开展了初步的探索和实践。但是对岩爆的发生机理或能量聚集形成规律还没有完全掌握。

2、地表沉降、塌陷防治技术

金属矿山采矿引起的地表沉降塌陷主要是由于采空区塌陷造成的。国内对这方面的研究少之又少,但开展过一些地表的观测活动,取得一定的成果。我国对地表沉降、坍塌的处理办法还是采用原始的填充法或压力灌浆技术,因此在未来研究中,如何有效快速地实现尾砂充填的水、砂分离,提高充填效率、效果,防止井下水的污染,使全尾砂充填采空区的方法取得成功并在实践中得以推广应用,仍需进行艰苦的试验研究工作。对于采矿引起的地表沉降和塌陷的治理,当前广泛应用方法是通过对采空区充填及塌陷区压力注浆。采空区充填在工艺角度看是比较科学的方式,一般有随采随充(充填采矿法)和集中充填(事后充填)两种方法;塌陷区进行压力注浆是在沉降或塌陷发生后对岩移或塌陷产生的孔洞、裂缝进行压力注浆充填,以防止沉降或塌陷的进一步发展。

3、地下水灾害防治技术

目前,我国对地下水灾害研究主要在地下水运动规律和突水机理等,利用挖掘机在防护薄弱的地区修帷幕,是当下最先进的堵水技术,在国外还没有企业运用这种堵水技术。为充分利用增加隔水层的厚度,减少排水量,国外正在对隔水层的隔水机理、突水量与构造裂隙的关系、高水压作业下的突水机理以及隔水层稳定性与临界水力阻力的综合作用等进行研究。

四、结束语

篇5

关键词:矿山地质灾害滑坡崩塌泥石流矿山地质灾害的防治措施

0引言

我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,重大地质灾害明显上升。

1矿业开发与地质灾害

经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。

2矿山地质灾害的主要类型

矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。

2.1岩土体变形灾害

2.1.1矿山地面和采空区塌陷地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。

此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物,毁坏道路、水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。

2.1.2采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。

2.1.3坑内岩爆坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。

2.1.4采矿诱发地震因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。

2.1.5场库失稳场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。

2.2地下水位改变引起的灾害

2.2.1矿坑突水涌水这是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。

2.2.2坑内溃沙涌泥这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。2.2.3环境污染环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。

2.3矿体内因引起的灾害

2.3.1瓦斯爆炸和矿坑火灾这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。

2.3.2地热随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。

3矿山地质灾害的防治措施

根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。

3.1重点防治区防治措施

3.1.1合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。

3.1.2对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。

3.1.3渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线)。

3.1.4对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。

3.1.5作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。

3.1.6设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。

3.1.7开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。

3.2次重点防治区防治措施在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滚石和飞石危害。

3.2.1科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。

3.2.2加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施:

3.2.3开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。

3.3一般防治区防治措施区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。

3.4地质环境恢复方案及措施为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。

通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。

4结束语

合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,是一个长期而重要的工作。超级秘书网:

参考文献:

[1]虎维岳.废弃矿山引起的环境地质灾害.

[2]何继善.防灾减灾的理论与实践.

[3]潘懋,李铁锋.灾害地质学.

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1.1存在的不足这些方法在地质灾害调查监测中已经得到较为广泛的应用,但仍存在很大的不足之处。(1)监测的响应速度很慢,从监测信息的获取到产生结果需要很长的时间。当地质灾害发生时,抢险救灾的及时性就显得尤为重要,如果不能对灾害体做出及时准确的判断,很可能造成巨大的损失。(2)不能有效地实现可靠安全的地质灾害远程监测,对一些地灾已经发育到后期,灾体随时有可能跨塌的灾害点,或者对灾后抢险救援时灾情与危险点不明确的情况下,保证安全的远距离精确监测是非常重要的。(3)不足以提供灾害体内大量足够的点信息。对于一个地质灾害体,特别是大型的地质灾害体,其运动模式随着灾害体的发育过程会表现得复杂多变,单点或多点调查监测数据不足以评价它们的动力学特征和行为特征。

1.2优势分析采用无人机航测技术可以突破传统的地灾调查监测的缺陷,具有如下优势。(1)使用无人机遥感获取的影像承载信息丰富,实现对灾害体表面信息的全覆盖,通过影像解译,可以迅速地调查清楚地质灾害体的孕灾环境和承灾体,为灾害应对方式(治理、避让、进一步观测)的选择提供依据。(2)高分辨率的无人机影像可以对土地利用情况、灾害体上的工程设施建设等进行判读,结合孕灾环境可以综合评判其利用与建设的可行性和合理性,对如边坡开挖、在地下水补给区开挖鱼塘等不合理的利用方式进行纠正。(3)可以对缓动地质灾害,如软性基质上的滑坡体的后壁滑动、滑坡前沿鼓胀区表土跨塌、地下水突出、地表植被破坏等情况进行一定的监测。结合地质物探、地下水观测等手段,可实现对地质灾害体立体式的全面观测。

2基于无人机航测技术的三峡库区地质灾害调查监测体系

2.1体系结构基于无人机航测技术的三峡库区地质灾害调查监测体系应当由无人机航测系统、地灾体与影响区无人机航测、地灾点三维调查监测数据库建设3个部分构成。

2.2无人机航测系统无人机航测系统是以无人驾驶器为飞行平台,负载数码相机进行拍摄,通过航测数据处理软件进行数据处理的一个整体,主要由以下几部分组成:无人机飞行平台;飞行控制系统;影像获取设备;通信设备;遥控设备;地面信息接收与处理设备。

2.3地灾体与影响区无人机航测

2.3.1无人机航测外业(1)外业航摄。根据地灾点与承灾范围的相关信息,并根据1∶10000的地形图勾绘出航测范围,根据航测的精度要求(航摄比例尺、重叠度、航高)拟定航测工作计划和航线布设,选择合适的天气对地灾点和承灾范围进行高精度无人机航测(1∶1000~1∶2000比例尺),获取原始航摄相片。(2)航测相控。根据航测范围、航带布设、相片重叠度确定相控点的分布形式与密度;在相应的区域相片上找到能够明确辨识,点位明确的特征地物进行刺点;在实地采用GPS-RTK技术,利用相关部门提供的实时差分信号,测量相控点精确坐标;对施测的相控点资料进行整理,提供无人机内业航测空三和正射影像制作使用。

2.3.2无人机航测内业(1)原始航摄相片整理。根据无人机航摄时记录下拍摄时点的POS参数,对拍摄原始相片进行挑片,剔除旋偏角、滚转角超限的相片,并确保整理后的相片与POS参数一一对应。另外,检查剔除后相片的航向、旁向重叠度,对航摄空洞区、重叠度不达标的区域,考虑进行补摄。(2)空三、大比例尺地表模型(DSM)与正射影像(DOM)制作。航摄的内业处理主要指的是航片的正射处理,其核心是空中三角测量,空中三角测量的基本内容包括4个部分:内定向,相对定向,绝对定向和三角网加密[4]。空三内定向的就是解决框标坐标系与像片坐标系之间的关系,同时进行数字影像的成像变形改正。空三相对定向是恢复摄影时左、右片之间的相互(位置和姿态)关系,建立与地面相似的几何模型。空三绝对定向是利用已知地面控制点确定立体模型在地面坐标系中的大小和方位。三角网加密是在影像的内外方位元素已知的基础上,对特征匹配生成的同名点利用前方交会的方法就可以求出该点对应的地面点三维坐标,即DSM。对特征贫乏区域或者影像边缘区域,根据三角网进行内插,进一步增加模型中同名点的密度,通过计算得到密集点云DSM。在此基础上,进一步生成正射影像DOM。

2.3.3三维数据处理与建模利用无人机影像大重叠度的特征,可以生成地灾体及影响区域内的大比例尺三维模型。无人机航摄的相片重叠度在航向与旁向都达到80%以上,这样保证航摄区内的每个点在进行空三时都能够达到有25张相片对其拍摄,可实现多角度观测。利用无人机航测处理软件,能够生成精细的正射影像(DOM,0.1~0.2m分辨率)和地表模型(DSM,0.5m采样间隔),并通过多角度影像的补偿,生成较为精细的三无人机航测三维模型。生成的无人机三维模型可以对灾害体进行整体调查分析。

2.3.4地质灾害形变量分析通过对多期点云数据和三维模型进行特征点匹配,对比分析,发现监测区域内各点的三维形变量,并对形变量数据进行结构分析,结合实际的地质、地貌、水文、工程环境,寻找到地质灾害隐患点靶标,提供给地质灾害调查部门,作为地质灾害隐患点分析的基础数据。

2.4调查监测数据库建设

2.4.1灾害危险点及影响区外业调查在开展航摄和相控过程中,根据地质灾害调查相应的内容与要求,对收集资料中对特定地灾点或影响范围内信息不全面、缺失的信息进行补充调查。调查以现场问询记录、采样分析,到管理单位或部门收集相关资料等形式进行。

2.4.2地灾信息解译与提取地灾信息解译与提取包括:土地利用现状信息提取;地灾体范围与影响区范围提取;交通、水系、建构筑物信息提取;地质灾害表现特征信息提取与落图(张裂缝、地下水、鼓胀丘等);地灾体已有的空间资料落图(物探点、已有监测仪器摆位置等);等高线采集;重要地物变形点与转向线采集。

2.4.3数据库设计按照地质灾害数据库建设和信息化成果的要求,分别对元数据、数据内容与分层、数据属性内容与结构等进行设计,

2.4.4数据录入与建库利用地理信息软件,对组织整理的数据和采集的原始数据,分别按照设计要求进行录入,构建三峡库区地质灾害三维遥感调查监测数据库。

3结语

(1)采用无人机航测技术对三峡库区地质灾害进行调查监测,可以突破传统的地灾调查监测的缺陷,可实现对地质灾害体立体式的全面观测。

(2)在精度上,无人机航测对承灾体判读可以达到分米级。对单个地灾体而言,无人机航测建立的分米级观测成果可以作为灾害环境的普查基础数据,指导灾害的处理决策,或为灾后抢险提供参考。

(3)地灾点三维调查监测数据库的建设,其详实的数据内容(影像数据、点云数据、灾害体的精准地表模型(DSM)、精准高程模型(DEM))在地质灾害发生时,当地交通、通讯都可能中断的情况下,提供最全面翔实的受灾区基本地理信息,为政府救灾决策提供依据。

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1.理论环节较重,应用性教育不足

第一,因为理论学习较多,但专业实践性环节不足,使得部分学生出校后不能适应社会需求,空有理论知识,无动手能力,不能很快适应社会岗位的需要;第二,没有更多符合我国灾情国情、反映我国灾害防治的发展与现实的案例,以供教学参考和利用;第三,目前,西南科技大学环境与资源学院地质工程国家级特色专业正在建设中,如何提升我校地质工程专业教育的特色,又如何创建一套新的依托我校资源又能体现国家级特色专业的“灾害地质学”课程培养方案,而探究式教学模式与学生创新能力培养相结合的方案正符合教学科研型高校教学特点,既有我校特色又有研究应用价值,并能够反映社会需求的课程培养模式。

2.不注意角色转换,教学效果较差

专业课程教育,教师必须从单纯教育者的角色转化为对学生未来工作的参与者、组织者的角色。学生必须从被动接受者的角色转换为未来职业培养而接受教育者的角色。我们很多教师仍然习惯于以前的满堂灌,甚至填鸭式的课堂讲授,而学生采取全盘接受,甚至死记硬背的学习方式;课程结束时以考试成绩作为衡量学生学习效果的唯一考核方法,这样培养出来的学生到了真正的工作岗位上会感觉大学学习一无所获。因此,将探究式教学模式引入到“灾害地质学”课程教学中是非常必要的,也是非常有助于提高我校人才培养质量的方法和途径。

二、研究方法与内容

1.目标

(1)根据教学内容创设系列以实际科研项目为背景的研究案例,形成一套针对“灾害地质学”课堂教学开展探究式教学的有效方法。

(2)将探究式教学方法贯彻到“灾害地质学”的每一堂课的教学方案设计和课堂教学的各个环节中,通过探究式教学方法的实施,激发学生学习热情,养成发现问题、探究问题的习惯,开启学生心智,开发创造潜能,从而培养具有探究能力和创新精神的高素质大学生。

2.内容

(1)“灾害地质学”课程的各栏目的建设主要包括:课程介绍、教学大纲、教学日历、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学笔记、研究型教学和课程作业,特别是课程资源、答疑讨论、研究性学习、问卷调查等栏目的重点建设。

(2)结合以上各栏目的建设,将具体的科研项目融入到课堂教学中,引入探究式教学模式与学生创新能力培养的教学思想,推进“灾害地质学”课程教学的改革。

3.主要特色

(1)体现“以学生为中心,促进学生发展为宗旨”的创新能力培养教学理念。

(2)结合具体的科研项目,精心设计教学过程,灵活创设问题情境,课堂教学中为学生提供探究的环境,留给学生足够的思考空间,使学生在解决实际问题中增加认识。

(3)落实课堂教学中的师生交流和学生间的合作交流。

(4)注重教学反思,教师成为专业课堂教学的研究者。

4.要解决的关键问题

(1)对学生的认知结构、认知水平和心理特征进行研究,了解学生向往、期望的课堂教学方式。

(2)针对探究式教学模式与学生创新能力培养各个环节间的特点进行课堂教学设计。

三、实例研究

1.教学基础

(1)已对“灾害地质学”教学内容进行了探究式教学方案设计,在地质工程专业高年级班的实际课堂教学中加以实施,并通过问卷调查和对学生实际问题解决能力的考核反馈教学改革尝试的效果。

(2)笔者长期从事滑坡泥石流等山地灾害评估与风险分析的教学科研工作。在教学过程中,经常会结合具体的科研项目对学生进行引导,培养学生发现问题和解决问题的能力,为学生们今后走上工作岗位打下坚实的基础。

2.教学思路

根据本研究内容的选定,通过探究式教学模式的应用解决目前教学中所存在的问题,探究式教学模式推进“灾害地质学”课程教学改革的模式流程图。通过探究式教学,本课程可以在课程介绍、教学大纲、教学日历、教学通知等栏目做得会比较全面,从而极大地方便学生对该课程的学习。在参与教师科研项目、答疑讨论和问卷调查等栏目的建设上,本课程不仅提供了全方位的教学材料,而且对于目前该课程的最新研究领域和热点问题引导学生进行了介绍和探讨。通过问卷调查,获得了学生对于该课程学习的全面了解,包括课程进度、教材选择的难易程度、对于教学在线的使用建议等。

3.教学安排

将“灾害地质学”课程教学(32课时)分为三个阶段进行第一阶段(授课前,4周):收集整理相关资料,进行专家咨询,对“灾害地质学”课程的探究式教学模式进行全面设计。第二阶段(授课中,32课时):按所设计的教学模式进行教学实践,并在实践中修正完善设计方案,并通过对参与科研项目的师生进行访谈、调查问卷、问题解决能力检测等方式收集实验效果反馈信息。第三阶段(授课后,2周):在实践—分析—反思的基础上进一步改进教学过程各个环节的设计,完善探究式教学模式及实施策略。

四、教学评价与结论

通过该探究式教学模式在“灾害地质学”中的实践教学,笔者在总结授课效果的过程中发现,本次授课班级共有35名大三学生,其中有16名学生将自己今后的毕业单位设定为地质灾害相关的单位,有10名学生准备继续攻读地质灾害方面的硕士研究生,授课班级85.7%的学生表示收获很大,尤其是对我国西南地区的滑坡泥石流等地质灾害有了一个全面、直观的认识和了解,这也成为他们今后学习和工作的一个重要基础。因此,探究式教学模式在“灾害地质学”课程中的实践教学效果优良,尤其是对高年级学生的启发作用显著。

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关键词:道路,地质,地质灾害

一、道路地质灾害类型分析

1.山体崩塌与滑坡

崩塌是指陡峻斜坡上的块状岩土体高速倾倒、翻滚、坠落于坡脚现象,其特点是垂直位移分量大于水平位移分量,在山区道路灾害中较为常见,大多发生在高陡的路堑边坡上;如左图所示:大量的岩石倾斜而下,造成道路阻塞。而滑坡是指斜坡上的岩土体主要在重力和水流的作用下,沿着一定软弱面或软弱带以水平位移为主的整体向下滑动的作用和现象。崩塌、滑坡地质灾害是道路工程中常见的地质灾害之一,其产生主要是由地质原因或人为开挖坡脚造成的。由于山坡或路基边坡发生崩塌、滑坡,常使交通中断,影响公路的正常运输,大规模的滑坡可以堵塞河道,摧毁公路,砸坏路基及公路桥,对交通和周边居民的生活造成极大的不利,甚至会造成行车事故,引起人身伤亡。

2.泥石流

泥石流是指发生在山区的一种含有大量泥砂、石块的暂时性急水流,呈粘性层流或稀性紊流等运动状态,一般是因为暴雨、暴雪或其他自然灾害而引发,具有强大的破坏力,它往往在很短时间内摧毁一切工程设施和夺取千百人、甚至上万人的生命财产,泥石流流速较快,严重威胁道路周边人民生活和工程建设。这种道路地质灾害主要是毁坏路基、路面及道路围护拦,产生淤积、掩埋、堵塞、冲击及冲刷道路的现象,据交通局的研究统计,我国道路每年因泥石流造成的经济损失数亿至数十亿,如左图所示,强大泥石流冲刷道路,而使汽车淹没其中。

3.地面塌陷

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象,在道路地面塌陷的地质灾害类型中,由于地质条件和作用因素的不同,道路地面塌陷可分为岩溶塌陷和非岩溶性塌陷,岩溶塌陷是由于可溶岩(以碳酸岩为主,其次有石膏、岩盐等)中存在的岩溶洞隙而产生的,如左图所示,道路地质中的岩溶洞使得路面塌陷,有可能使过往车辆掉入其中,造成损失,岩溶塌陷的平面形态具有圆形、椭园形、长条形及不规则形等,主要与下伏岩溶洞隙的开口形状及其上复岩、土体的性质在乎面上分布的均一性有关,其剖面形态具有坛状、井状、漏斗状地面塌陷、碟状及不规则状等,主要与塌层的性质有关,粘性土层塌陷多呈坛状或井状,砂土层塌陷多具漏斗状,松散土层塌陷常呈碟状,基岩塌陷剖面常呈不规则的梯状;非岩溶塌陷则是由非岩溶洞穴产生的塌陷,黄土地区较易发生。

二、道路地质灾害预防措施分析

1.前期道路线路选择优化

对于较易发生地质灾害的地区,在经济建设与居民生活的需求下,进行道路建设的前期过程中,从线路规范到道路设计,都需要进过科学的测算,选线时,要对沿线工程地质进行认真的勘察,对重大的不良地质地段,应优先考虑绕避,并进行多种方案的比选,以达到选线的优化;而对于那些受道路技术指标限制而无法绕避的地质区域,则要加大勘探力度,采用多种勘察手段,如工程地质调查、钻探、挖探井、探槽、原位测试及室内试验等多种方法取得详实的资料,通过深入分析结合工程地质理论,对不良地质的发展规律及其对工程的危害作出符合实际的评估,从而为工程的治理及决策提供有力的前提保障。

2.设计与建设优化

对于那些可能存在道路地质灾害的区域,在进行道路设计的过程中,要充分考虑地质灾害是损伤,比如地面塌陷种类地质灾害,就需要科学检测的基础上,设计预防地面塌陷的道路建设方案,在泥石流多发区域,对周边山坡进行大量的固土蓄水设计,种植绿化带,引导排水等设计工作。同时根据每个滑坡的特点,确定合理的治理措施。如,清方卸载及反压、抗滑桩、抗滑墙、预应力锚索框架梁、注浆加固等多种措施。必要时可以将以上方法结合使用,从而选取最有效、最经济的治理方案,减少工程治理费用,避免对后期运营的不良影响。软弱地基应采取粉喷桩,卵石桩、抛石挤淤、砂砾换填等建设办法。

3.高度重视排水绿化工作

大部分的道路地质灾害均是由于水的作用,使得泥土疏松,产生向下滑动的作用力,所以,排水工作是避免道路地质灾害发生的有效措施之一,道路建设时应将排除地表水和地下水相结合,体现综合排水的思想。地表排水主要是拦截来自滑坡体外的坡面径流,常用方法有夯实裂缝,整平地表,坡体边界外设置截水沟,在滑坡坡体上设置树枝状或网状排水系统,将坡面径流汇集、旁引于滑坡体外排除;对于地下排水,主要是排除地下水或降低地下水位,可采用各种形式的盲沟、仰斜排水孔等措施,以疏干滑体内地下水,增强坡体的自然稳定性。而绿化建设则通过植物的根系作用使土壤更稳定,也能达到蓄水和美好环境的作用。

总结

道路地质灾害的预防需要前期设计的全面,以及道路建成以后对维护工作的用心,地质灾害虽说是地质原因引起的,但人为的因素是可以降低地质灾害发生的概率和减少灾害产生时的损失的,这就需要建设部门和管理部门充分考虑地质特征,制定道路地质灾害发生的预案。坚持科学求实的工作态度,全面细致的开展地质勘察,反复认真的进行方案比选,并不断吸收总结成熟经验,坚持以防为主,防治结合,在管理理念和方式上进行科学创新,希望本论文能为我国道路地质灾害的预防建设通过一个参考。

参考文献:

[1]佘小年.公路滑坡崩塌地质灾害预测与控制技术[M].人民交通出版社,2010

[2]余建锋.公路泥石流灾害及其防治措施公路交通技术[J].2007

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【关键词】输电线路;750 kV;地质灾害;防治措施

1.750kV输电线路地质灾害问题成因分析

通常,在750kV输电线路地质灾害问题方面主要囊括比较常见的地质灾害有泥石流、滑坡、斜坡蠕变和地基的不均匀沉浸等问题,这些灾害问题的发生将极有可能导致局部的电力输运处于全面瘫痪,对人们的生活、生产势必造成不可挽回的影响。笔者认为,能够发生这些地质灾害主要究其以下几点原因:

(1)输电线路周边地质环境复杂多不良。举例说明,某地区电力输电线路多处于一种沟谷深切、谷坡陡峻的环境,沿边地形地质条件极为复杂,地层结构中多以泥岩、泥质粉砂岩和砾岩等软硬相互夹层分布,岩土节理发育断裂、破碎极容易发生大面积的滑坡移动,且此地区处于地震活动性较强的地段,岩土风化严重,斜坡之上松散的覆盖土层较厚且分布广泛,输电线路施工段处于这样一种地形地质环境中,势必对防治地质灾害难以把握与控制。

(2)常年降水量多且高度集中地区。电力网输送线路的施工处于常年降水量多且高度集中的地区,也是导致自然地质灾害频发的重要原因之一。

(3)植被稀少,水土流失严重地区。植被作为保护地球土壤资源的防护绿带,其保护输电线路施工地区的土壤层次、结构的作用显著。想象一下,如果这一地区常年处于一种比较严重的水土流失状态,一方面使得地区的坡面失去基本的保水功能,坡面土体长时间受到雨水冲刷侵蚀,严重者则造成泥石流灾害。从另一方面讲,没有植被对土体的拥护,土体内部很难以保障不出现如空洞等土质坍虚的问题,地表水深入土体内体进一步侵蚀,从而导致坡面在强降雨的作用下发生滑坡。

(4)施工弃土不按规定任意堆放。输电线路的施工往往还会出现一些施工单位为图方便,没有严格按照规定将施工弃土运卸至指定弃土位置,而是采取就近方便的原则,将弃土直接堆置在电力塔基础的陡坡之上,这就造成堆土破坏坡面植被和增加坡体重量两方面的问题,特别是处于多雨地区,强降水的侵蚀及渗透作用将极有可能诱发坡体的结构失稳,坡面表面的雨水及弃土势必在其自身滑动的过程中带动下层松散覆盖岩土的滑动移失,严重则导致电力塔基础失稳发生安全事故。

(5)基础开挖边坡处理未得保证。基础开挖边坡处理未得保证的问题主要表现在以下几个方面,即斜坡地段的电力塔基础施工通常采用平台形式开挖必然会在其基础一侧形成一个陡坡,陡坡上表面在强降雨的冲刷侵蚀下容易发生失稳滑坡、电力塔基础两侧地质情况明显不同,一强一弱的基础承力层将导致不均匀沉降问题、电力塔基础开挖深度不足致使上部结构体直接置于并未做严格处理的松散土体上,同一地区的土体也会因为力学特性的不同呈现局部受力不同,导致基础的不均匀沉降等。

2.750kV输电线路地质灾害预防处理措施

2.1强化前期的岩土地质勘察工作,完善必要的勘察成果审查机制

我国在近二十年来大力着手中西部电力能源开发,“西电东输”工程的大规模电力输送网线的建设中可供设计选择的良好自然地质条件极少,多部分线路必须要经过一些在地质条件、气候环境方面极为恶劣的走廊,像这样的大型电力网线输送工程一旦受到地质灾害的侵袭,所到来的后果严重性不可估量,甚至于是具有灾难性的。因此,在强调设计工作方面严谨周密的前提下,必须强化对工程前期的岩土地质勘察工作,尤其是在一些如泥石流、岩溶塌陷等地质灾害常发生的地区一定要由专门的监督机构负责把关督促地质勘察的工作的全面展开,从而确保能够完全发挥地质岩土勘察在750 kV输电线路设计中的先导作用,以便能够对设计拟定的线路方案进行在地质灾害预测方面的专题论证研究。同时,为完善必要的勘察成果审查机制,在根据勘察结果论证分析设计拟定方案的可行性,应严格遵循“一票否决”。

2.2加大施工质量管理工作的力度,尽力控制并降低人为地质灾害的发生几率

施工阶段,很多由于施工管理不够严谨、严格导致电力输电线路存在的安全隐患的问题屡见不鲜,上文提到弃土问题即是其中一个方面。加大施工质量管理工作的力度是能够尽量做到控制和降低人为地质灾害发生几率的重要内容,同时还需强调重视在施工期间的二次地质勘察工作,专门的监督机构负责监督督促,以确保施工是建立在安全有保障的前提予以实施。

2.3重视开展电网输电线路的工程地质灾害防治方面的理论研究,在技术上提高防治灾害的水平

在以多年积累的电力工程建设积累的基础上,进一步对电力输电线路的设计与施工展开地质灾害的预测研究与分析,建立并完善相关的输电线路地质灾害防治信息管理机制,提高各方面的地质灾害预测及分析水平,以图实现有效的监管。

3.结束语

总而言之,在我国750kV输电线路的地质灾害分析及处理方面还存在诸多的问题有待解决,而真正意义上将能够切实有效地提高这一方面的技术水平,不论是在设计前期的地质勘察方面,还是在施工阶段的施工管理方面,都需我们相关设计及技术人员付出更多的努力和汗水,孜孜不倦为我国电力建设作贡献。 [科]

【参考文献】

[1]陈生元,李青文.750kV输电线路官东Ⅰ线青海境内地质灾害原因分析及处理[J].青海电力,2008,(02).

[2]王亚军.750kV渭延输电线路150号塔采空区塌陷调查分析[J].山西建筑,2011,(20).

[3]刘厚健,张旭红.中国首条750kV输电线路的地质环境稳定性研究[A].中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C].2007.

篇10

论文摘要:通过对云中寺排土场的特点及受纳岩土后的特征分析,论述了该排土场泥石流的形成机理,明确提出了根治该泥石流地质灾害的建议,以期实现该排土场治理后的生态效益、经济效益和社会效益三位一体的最佳目的。

露天矿山排土场的技术管理工作是矿山管理工作的一项重要内容,一旦发生失误,将会造成人为的地质灾害。龙门山石灰石矿建矿初期的主要排土场之一——云中寺排土场,由于建矿初期岩土分开排弃困难,且运距远,加之管理不善,导致未能按设计受纳岩石,形成了岩土混排。此后,曾受暴雨袭击而发生大面积滑坡,并在排土场下部沟内产生泥石流,冲垮了石灰石矿细碎车间5#皮带廊,毁损下方村庄道路及部分民房,造成了很大损失。虽然多次斥巨资进行泥石流地质灾害治理,但时至今日,该排土场泥石地质灾害的威胁依然存在,因此分析该排土场泥石流形成机理,有效地对泥石流地质灾害的治理,具有重要意义。

1 云中寺排土场特点及现状

1.1 云中寺排土场特点

云中寺排土场位于采场南部偏东处,原始地形最高处标高870m,最低处710m,面积168 280m2,自然坡度28°左右,地形陡峻。区内出露岩性为奥陶系第六段灰岩,局部地段为陡崖,无草丛灌木。排土场下方300m内无村庄和工业设施。排土场沟谷坡度陡,地形高差大,面积较大。区内多条沟谷,容易形成汇水。一旦形成岩土混排,尤其是卵圆形岩石与粘土混排,则会形成泥石流的隐患,而300m外的村庄、铁路和工业设施就会变为泥石流的袭击目标。

1.2 云中寺排土场现状

云中寺排土场由于自然因素和人为因素的双重作用,造成了泥石流形成的充足物质来源,埋下了泥石流地质灾害的隐患。在1989年该排土场停止使用至今,形成的高台阶排土场呈现五大特点。

(1)台阶高度大,坡顶到坡底垂直间距达190m左右。

(2)坡堆的坡面与地形坡面同向,且均呈高角度,坡面已达60°,局部达80°。

(3)坡堆里外物质组份基本相同,卵圆形岩石、粘土均匀相混。

(4)坡堆的物质孔隙度大,雨水易渗漏,容易到达基岩(排土前的原岩)上,滞流累积。

(5)无雨时节,土岩相粘固结,形成凸坡面,相对稳定,坡堆面上无杂草、灌木生长。

2 泥石流的形成机理及其地质灾害的治理

2.1 云中寺排土场泥石流的形成机理

云中寺排土场属高台阶排土场,一般条件下很难实现自然安息状态。一般自下而上1/3H处(H为排土场台阶高度)之下部,由于后续排弃岩土中大块岩石的滚动产生的夯实作用,使得呈现安息状态。安息角约在35°~40°,上部因粘性作用,呈现凸形坡面,一段时期后固结并暂时稳定。在雨季,云中寺排土场多次接纳雨水,由于岩土间孔隙度大,由小到中雨的雨水很快从坡堆面上渗透,充沛的雨量,使得渗透到原始基岩,岩土混合物安全被雨水所浸透。

在雨水渗透岩土混合物时,岩土混合物中的粘土由于吸水性强,逐渐地吸水膨胀、软化,而粘土与卵圆形岩石之间的固结性能也因水而失去,相应的凸形坡堆的重量也因纳水而自重加大,坡堆间岩土相对挤压变形(泥石流的重力成因作用),凸形坡堆的稳定性减小。当雨水完全浸透到基岩上且滞流累积时,邻近基岩的圆卵形岩石因与粘土失去固结性能而发生失稳,在基岩斜坡面上向下滚行。粘土失去粘性,显现滑腻特征,反而起了卵圆形岩石的作用。细流静态水作用后的凸形坡面在人们不易觉察下,已开始向坡底蠕动,恰在这时,更大的暴雨袭来,不仅该区多条沟谷的汇水冲击,而且坡堆顶部采场运矿公路的多方汇水也朝云中寺排土场奔来,霎时间,大量的雨水相聚,硕大的洪水(泥石流的动力成因作用)及重力作用对泥石流的产生形成了巨大的推动力,因而倾刻间,云中寺排土场泥石流形成,造成灾害性的后果。

2.2 云中寺排土场泥石流地质灾害的治理

根据以上分析不难发现,形成泥石流的三大物质——洪水、(卵圆形)岩石、黄土(粘土),三者可谓缺一不可。因此,要进行泥石流的灾害治理,也要围绕这些方面进行设计、规划。

(1)杜绝水系来源。在排土场的顶部,修渠筑坝,将运矿公路的多方汇水引至无岩土混合物的非排土场沟内流走;在排土场的两侧多条沟谷汇水的支系修渠引水,使得雨水不论细流静水,还是大水洪流,都能顺渠归流到无岩土混合物的非排土场沟内流走,而不致浸透渗漏于排土场内的岩土混合物里。

(2)挖渠引流。在排土场两翼近岩土混合物处,不能引水归流至其它非岩土混合物的沟内,要挖渠引流,顺岩土混合物与水系沟谷的原岩相接处,引流至下方适当地方,再引出该排土场。

(3)筑坝拦截,阻石分水,使岩土与水分开。修筑透水坝,将岩石固体与泥水液体分离,使(卵圆形)岩石阻挡不动,泥水透坝而流走,这些岩石就会逐渐形成稳定的坝底,护坝阻石,使后来的(卵圆形)岩土停止前行,从而阻断泥石流的产生。

(4)修建安全平台。将高台阶坡堆进行人工修理,建成梯状台阶,每个台阶高度留置10m左右,台阶平面宽度50m左右,这样形成安全平台,消除了凸形坡面和大于自然安息角的不稳定坡堆,阻止了泥石流的产生。