地质灾害防治知识讲座2.docx

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地质灾害防治知识讲座2

地质灾害防治知识讲座

一、环境及地质环境

环境：

指与人类生活、生产、生存相关的空间。

根据《中华人发共和国环境保护法》的条文规定，环境包括大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。

地质环境：

指与人类生活、生产及生存相关的地质体。

研究地质环境的环境地质学，主要研究对象为岩石圈，同时还要研究大气圈、水圈、生物圈对岩石圈的影响、作用及相互关系。

二、地质灾害及其主要类型

地质灾害：

自然的变异和人为的作用都可能导致地质环境或地质体发生变化，当这种变化达到一定程度、其产生的后果便给人类和社会造成危害，称为地质灾害，如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化，土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热灾害等。

如果上述作用与变化对人类工程、经济等活动构成直接或间接的危害，则属地质灾害，而若不构成危害，则不管其规模再大，即可视为自然地质作用。

地质灾害的分类，有不同的角度与标准，十分复杂。

就其成因而论，主要由自然变异导致的地质灾害称自然地质灾害；主要由人为作用诱发的地质灾害则称人为地质灾害。

就地质环境或地质体变化的速度而言，可分突发性地质灾害与缓变性地质灾害两大类。

前者如崩塌、滑坡、泥石流等，即习惯上的狭义地质灾害；后者如水土流失、土地沙漠化等，又称环境地质灾害。

根据地质灾害发生区的地理或地貌特征，可分山地地质灾害（如崩塌、滑坡、泥石流等）和平原地质灾害（如地面沉降等）。

滑坡：

指构成斜坡的岩土体在重力作用下失稳、沿着坡体内部的一个（或几个）软弱面（带）发生剪切而产生的整体性下滑现象。

俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。

崩塌：

崩塌（崩落、垮塌或塌方）是指较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。

产生在土体中者称土崩，产生在岩体中者称岩崩。

规模巨大、涉及到山体者称山崩。

大小不等、零乱无序的岩块（土块）呈锥状堆积在坡脚的堆积物，称崩积物，也可称为岩堆或倒石堆。

泥石流：

是山区特有的一种自然地质现象，它是由于降水（暴雨、融雪、冰川）而形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。

它爆发突然，历时短暂，来势凶猛，具有强大的破坏力。

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）的一种动力地质现象。

当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可能成为一种地质灾害。

地裂缝：

地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下，产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象，当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可成为一种地质灾害。

三、地质灾害防治及方法

地质灾害防治：

指对地质灾害的预防和治理，避免或减少地质灾害对人类社会造成危害。

根据防治的途径以及可能采取的防治措施，可分为三个体系：

防止地质灾害发生的体系，控制地质灾害发育的体系及避免地质灾害危害的体系。

（一）、监测预防措施

1、滑坡、崩塌的监测预防措施

对滑坡、崩塌进行长期观测（即监测）包括位移动态观测和水动态观测两个方面。

具体内容如下：

1）、地表位移动态观测：

为了掌握滑坡表面各部分的动态变化，需要进行位移观测。

既观测水平位移量，又观测垂直方向（即高程）的位移量。

观测方法很多，可根据具体情况，因地制宜地使用简易的观测方法和精密观测方法。

后者即借用观测网（方格网）用经纬仪测量各观测桩的平面位移和用水平仪测量其高程变化。

简易观测方法即用木桩在裂缝两侧直接测量位移数值。

2）、深部位移动态观测：

为了全面地掌握滑坡体各个部位的位移动态情况，除了地表位移观测外，还需进行深部位移观测。

其方法主要有以下几种：

（1）测斜仪法。

用钻孔打穿滑动面直到稳定地层，下入套管。

然后，在不同时间将测斜仪放入钻孔，测定不同深度上钻孔壁斜度的变化，换算成不同深度的位移。

（2）放射性同位素法。

将方射性同位素（一般用钴60）放在不同深度的地层中，然后在地表接收它的位移情况，借以测定深部地层的位移量。

（3）电阻丝片法。

在钻孔中放入贴有很多电阻丝片的灵敏度较高的薄金属管或塑料管，在地面上用应变仪测定其电阻值变化，即可反映不同深度的位移量。

（4）金属球法。

在钻孔中投入金属球，对球体通电后，量测电场强度，即可确定金属球移动位置。

3）、水文地质观测：

即每隔一定时间测一次钻孔或井中的水位、水温，并取水样进行化验，查看异常变化。

4）、地表水文观测：

对于处在河流、湖泊（水库）和海洋附近的斜坡，需要进行水位、波浪、冲刷作用等观测。

以上是较常使用、行之有效的方法。

2、泥石流的监测预报措施

1）、在典型泥石流沟进行定点观测试验研究，力求解决泥石流的形成与运动参数问题。

2）、调查潜在泥石流沟的有关参数和特征。

3）、加强水文、气象预报工作，特别是对小范围局部暴雨的预报。

因为暴雨常常是形成暴雨泥石流的激发因素。

4）、建立泥石流技术档案，特别是大型泥石流沟的流域要素，形成条件、灾害情况及整治措施等资料应应逐个详细记录，并解决信息接收与传递等问题。

5）、划分泥石流的危险区、潜在危险区或进行泥石流灾害敏感度分区。

6）、开展泥石流防灾警报器的研究及室内泥石流模型试验研究。

3、地面塌陷的监测预报措施

地面塌陷的监测应包括对地面、建筑物、水点（井孔、泉点、矿井突水点、水库渗漏点等），地下洞穴分布及其发展状况和岩、土体特征的长期观测及对塌陷前兆现象的监测。

1）、长期、连续地监测地面、建筑物的变形和水点中水量、水态的变化，地下洞穴分布及其发展状况等，对于掌握地面塌陷的形成发展规律，提早预防、治理是非常必要的。

对地面和建筑物的变形监测，通常设置一定的点位，用水准仪、百分表及地震仪等进行测量。

地下岩、土体特征的变化可采用伸缩性钻孔桩（分层桩）、钻孔深部应变仪等进行监测。

水点变化的观测常用测量水量、水位的仪器进行。

地下洞穴分布及其发展状况可借助物探或钻探方法查明。

2）、塌陷前兆现象是塌陷的序幕，离塌陷时间近而且短促。

因此，及时发现这些现象，作出预警报，对减轻灾害损失有重要意义。

这些现象一般比较直观，只要仔细、认真，通过肉眼便容易发现。

塌陷前兆现象的监测内容包括：

抽、排地下水引起泉水的干枯、地面积水、人工蓄水（渗漏）引起的地面冒气泡或水泡、植物变态、建筑物作响或倾斜、地面环形开裂、地下土层垮落声、水点的水量、水位和含沙量的突变以及动物的惊恐异常现象等。

4、地裂缝的监测预防措施

地裂缝给我国造成了严重的危害，各级政府、部门对此极为重视。

为减轻灾害损失做了大量的工作，采取了许多行之有效的措施，这些措施主要有：

1）、加强了地裂区的工程地质勘察工作；

2）、采取各种行政、管理手段限制地下水的过量开采；

3）、对已有裂缝进行回填、夯实等，并改善地裂区土体的性质；

4）、改进地裂区建筑物的基础形式，提高建筑物的抗裂性能；

5）、对地裂区已有建筑物进行加固处理；

6）、设置各种监测点，密切注视地裂缝的发展动向。

除了上述几项外，还有许多，如在矿区开采中，增大、增多预留保安柱，限制开采区域等。

采取这些措施，将大大减轻区内地裂缝灾害。

（二）、工程治理措施

1、滑坡的治理措施

我国防治滑坡的工程措施很多，归纳起来分为三类：

一是消除或减轻水的危害；二是改变滑坡体外形、设置抗滑建筑物；三是改善滑动带土石性质。

其主要工程措施简要分述如下：

1）、消除或减轻水的危害

（1）排除地表水：

排除地表水是整治滑坡不可缺少的辅助措施，而且应是首先采取并长期运用的措施。

其目的在于拦截、旁引滑坡外的地表水，避免地表水流入滑坡区；或将滑坡范围内的雨水及泉水尽快排除，阻止雨水、泉水进入滑坡体内。

主要工程措施有：

滑坡体外截水沟；滑坡体上地表水排水沟；引泉工程；做好滑坡区的绿化工作等。

（2）排除地下水：

对于地下水，可疏而不可堵。

其主要工程措施有：

截水盲沟—用于拦截和旁引滑坡外围的地下水；支撑盲沟—兼具排水和支撑作用；仰斜孔群—用近于水平的钻孔把地下水引出；此外还有盲洞、渗管、渗井、垂直钻孔等排除滑体内地下水的工程措施。

（3）抛石护坡：

防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷。

主要工程措施有：

在滑坡上游严重冲刷地段修筑促使主流偏向对岸的“T”坝；在滑坡前缘抛石、铺设石笼、修筑钢筋混凝土块排管，以使坡脚的土体免受河水冲刷。

2）、改变滑坡体外形、设置抗滑建筑物

（1）削坡减重：

常用于治理处于“头重脚轻”状态而在前方又没有可靠抗滑地段的滑体，使滑体外形改善、重心降低，从而提高滑体稳定性。

（2）修筑支挡工程：

因失去支撑而引起滑动的滑坡，或滑床陡、滑动可能较快的滑坡，采用修筑支挡工程的办法，可增加滑坡的重力平衡条件，使滑体迅速恢复稳定。

支挡建筑物种类有：

a.抗滑桩。

指穿过滑体深入滑床中，藉锚入滑床下、桩前后的弹性抗力平衡滑坡推力的的一种桩柱。

多根抗滑桩组成的桩群，共同支撑滑体的下滑力，阻止其滑动，抗滑桩的材料分为木桩、钢桩、混凝土桩及钢筋混凝土桩等。

b.抗滑挡墙：

是目前滑坡防治工程中使用最广泛的一种抗滑建筑物，它靠自身的重量所产生的抗滑力，支撑滑坡的剩余下滑力。

按建筑材料和结构形式的不同，可分为抗滑片石垛，抗滑片石竹笼，浆砌块（条）石抗滑挡墙，混凝土或钢筋混凝土抗滑挡墙等。

c..拦砂坝：

指在山区泥石流沟形成区或形成—流通区沟谷内拦蓄泥石流固体物质的建筑物，它能防止固体物质对下游的冲刷、危害，而且还能利用拦截的大量泥、沙、石块压住两岸坡脚，防止两岸坍滑。

3）、改善滑动带土石性质：

一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。

由于滑坡成因复杂、影响因素多，因此常常需要上述几种方法同时使用、综合治理，方能达到目的。

2、崩塌的治理措施

我国防治崩塌的工程措施主要有：

1）、遮挡：

即遮挡斜坡上部的崩塌落石。

这种措施常用于中、小型崩塌或人工边坡崩塌的防治中，通常采用修建明硐、棚硐等工程进行，在铁路工程中较为常用。

2）、拦截：

对于仅在雨季才有坠石、剥落和小型崩塌的地段，可在坡脚或半坡上设置拦截构筑物，如设置落石平台和落石槽以停积崩塌物质；修建挡石墙以拦坠石；利用废钢轨、钢钎及钢丝等编制纲轨或钢钎栅栏来挡截落石。

这些措施也常用于铁路工程中。

3）、支挡：

在岩石突出或不稳定的大孤石下面，修建支柱，支挡墙或用废钢轨支撑。

4）、护墙、护坡：

在易风化剥落的边坡地段，修建护墙，对缓坡进行水泥护坡等。

一般边坡均可采用。

5）、镶补沟缝：

对坡体中的裂隙、缝、空洞，可用片石填补空洞，可用片石填补空洞，水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的进一步发展。

6）、刷坡（削坡）：

在危石、孤石突出的山嘴以及坡体风化破碎的地段，采用刷坡来放缓边坡。

7）、排水：

在有水活动的地段，布置排水建筑物，以进行拦截疏导。

3、泥石流的治理措施

减轻或避防泥石流的工程措施主要有：

1）、跨越工程：

是指修建桥梁、涵洞，从泥石流沟上方跨越通过，让泥石流在其下方排泄，用以避防泥石流。

2）、穿过工程：

指修隧道、明硐和渡槽，从泥石流沟下方通过，而让泥石流从其上方排泄。

3）、防护工程：

指对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及泥石流集中的山区变迁型河流的沿河线路或其他重要工程设施，作一定的防护建筑物，用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等的危害。

防护工程主要有护坡、挡墙、丁坝等。

4）、排导工程：

其作用是改善泥石流流势、增大桥梁等建筑物的泄洪能力，使泥石流按设计意图顺利排泄。

排导工程包括导流堤、急流槽、束流堤等。

5）、拦挡工程：

用以控制泥石流的固体物质和雨洪径流，削弱泥石流的流量