岩土工程地质灾害成因及防治措施

李小锋

冶金工业部华东勘察基础工程总公司 安徽 合肥 230088

引言

在社会经济不断发展过程中，各类工程项目日渐增多，自然资源开发利用程度日渐加大，使得地下结构出现巨大变化，一定程度上破坏着地势环境，这使得岩土工程施工中面临更恶劣的条件，容易受到多项因素影响发生地质灾害。岩土工程地质灾害类型较多，发生频率较高，会对施工人员及周边居民财产及人身安全产生严重威胁。所以，建设单位要在对岩土工程地质灾害有正确认识基础上，积极采取合理、有效的地质灾害防治措施，以尽量降低灾害发生概率及破坏力，助力岩土工程顺利、高质的施工建设。

1 岩土工程地质灾害类型分析

1.1 滑坡

在岩土工程中，滑坡属于一种常见的地质灾害，指的是岩土结构因受到斜坡冲刷以及地面振动的作用产生岩体滑动情况。一般斜坡上的岩土结构稳定性良好，在未受到较大外力影响下，基本不会有滑坡问题出现，但是在岩土工程开发中，可能会受到坡脚被大范围破坏、岩土过量开发、地表水侵蚀、雨水冲刷、水土流动等原因导致出现滑坡。此地质灾害有很强的破坏力，主要发生在降水量大、施工边坡、地势落差大等地区。

1.2 崩塌

岩土工程中主要在陡坡上发生崩塌灾害，也被叫作垮塌、塌方等，是在重力作用影响下导致岩石泥土和原结构相脱离，从而出现滑落或滚落堆积等情况。坍塌灾害根据其所发生结构体的差异划分成多种类型，包括土质崩塌、岩质崩塌、山体崩塌等，但不管崩塌属于哪种性质，均会对周边建筑物和相关民众造成极大破坏和伤害，引发较大财产损失，甚至伤及人们的生命。

1.3 地面变形

在岩土工程中，地面变形灾害其主要表现形式包括地面裂缝、地面塌陷、地面沉降等，根据有关调查，发现我国有地面沉降易发区的城市大约70座，而且超过一半的城市其地面沉降高度超过3m，很容易引发地质灾害[1]。同时在这些城市当中，不同地区的地面沉降有着不同的分布特征，部分城市地面沉降分布相对集中，但也有的城市地面沉降分布相对分散。此外在岩溶活动较为频繁、地下水或者是矿产资源开采过度等区域，更容易发生地面变形情况。

2 岩土工程地质灾害的特点与危害

2.1 地质灾害特点

2.1.1 隐蔽性强。在岩土工程中所发生的地质灾害大多都具有隐蔽性强的特征，因为在工程项目建设期间，会涉及多项施工内容，在对土层进行开挖施工中不可避免会导致原地质基础受到一定破坏，从而造成地质结构其整体性以及稳定性减弱，从而容易引发多种灾害，若不能及时发现异常并采取有效的处理措施，极易造成严重的地质灾害，导致整体项目建设进度及安全等受到影响

2.1.2 突发性。相比于其他工程面临的危险因素，岩土工程施工中发生地质灾害还表现出突发性特点。在相关工程实践中，发现若项目建设在地质较差的区域内，将容易受到外界人为因素干扰引发地质灾害，若不及时采取防治措施，将带来巨大的经济损失。

2.1.3 社会性。在岩土工程当中发生的地质灾害还有一个附属特征就是社会性，因为在相关工程施工建设中，如果发生地质灾害，防治期间会主要坚持以人为本原则，实施多项救援活动，以尽量减少地质灾害发生概率以及灾害发生后带来的影响，所以岩土工程地质灾害还表现出一定社会性特征。

2.2 地质灾害危害

在岩土工程施工建设中发生地质灾害会造成严重危害，主要体现在以下几个方面。

2.2.1 会导致自然结构发生变化。在岩土工程施工中，受到多项因素影响发生地质灾害，首要危害就是会导致自然结构发生变化，一方面会使自然环境结构改变，另一方面则会改变自然生物结构。因为地质灾害其破坏力极强，通常在地质灾害发生后，会导致周边环境发生明显改变，像岩体破裂、山体塌陷等。而在自然环境结构发生变化之后，会影响自然生物多样性，因为在自然环境受到严重破坏之后会改变生物其原居住环境，部分物种因无法适应环境的改变出现数量减少等情况，从而影响生物多样性；

2.2.2 交通道路中断。在岩土工程当中发生地质灾害，还会引发交通道路中断。因为在新时期社会经济不断发展过程中，越来越关注道路建设，以强化各区域的联系，促进经济发展，一旦在岩土工程施工建设中引发地质灾害，可能由于地基受损造成道路被破坏，导致运输中断，而在道路中断后既会对工程方和外界的联系及沟通产生影响，又会阻碍外部对灾害现场的救援工作；

2.2.3 电力等线路中断。若在岩土工程施工中发生地质灾害，还可能导致电力等线路中断。目前我国加快现代化建设，并以电力资源为重要的发展动力，直接影响着工业生产以及人们的正常生活，如果在岩土工程施工建设中发生地质灾害，并导致电力设备被破坏，将直接影响电力系统正常运行，使电力输送中断，不仅影响工程建设，还会一定程度影响区域经济发展；

2.2.4 威胁财产及生命安全。在岩土工程中发生地质灾害，还会对人们的财产以及生命安全造成严重威胁。若在工程中发生地质灾害，且未制定或落实应急预案，很容易引发财产损失，严重情况下可危及施工人员其生命安全。

3 岩土工程地质灾害成因

3.1 滑坡的成因

导致发生滑坡灾害主要诱因是过于频繁的人类活动。随着社会经济的不断发展以及城镇化建设的逐步推进，土地开垦面积日渐扩大，工程建设中会砍伐大量林木资源，导致一些地区山体植被覆盖面积骤减，长此以往会影响山体其自身重力，导致斜坡上方土层不断软化，从而将沿山体坡度方向朝下滑落，最终导致发生滑坡灾害[2]。

3.2 崩塌的成因

岩土工程中，在陡坡位置的沿土土体因为根部比较空虚，很容易发生折断或者是压碎等情况，从而严重降低土体稳定性，若不及时采取有效的改善措施，将导致相关土体逐渐脱落于母体土体，从而引发坍塌灾害。出现坍塌灾害具体原因有两方面：①施工中振动强度过大，导致施工现场原土层结构受到破坏，从而降低土体结构稳定性，最终导致出现坍塌问题；②岩土工程施工中开挖范围比较大，而且相应区域土层结构较为复杂，由此使坍塌风险发生概率加大。

3.3 地面变形的成因

在岩土工程中发生的地表变形灾害体现出持续性特征，主要变形形态有裂缝、沉降等。受到外力作用影响，若不能及时防治地表变形灾害，将容易引发滑坡以及泥石流等更严重的灾害。具体来说，在岩土工程中引发地表变形灾害的原因有以下两方面：①在某地区开采地下资源过程中力度过大，导致该区域地下岩体产生大量孔洞，严重降低岩体支撑性能，从而造成变形灾害；②地下岩溶活动比较频繁，使得相应区域地表发生变形以及塌陷灾害。而且在地下水资源不断扩大开采规模过程中，导致地下组织结构发生很大变化，从而影响地层稳定性，严重情况下可造成地表变形。

4 岩土工程地质灾害的防治措施

4.1 滑坡防治措施

在岩土工程施工中，为获得良好的滑坡防治效果，要结合运用多种防治措施。

其一，要做好地表积水的清除工作，尽量减少表层岩土结构重量，随后进行填土作业，并要控制好压实密度。以往施工中主要会将抗滑桩技术用于交通工程施工中，不过因为效果不佳，逐渐被弃用，而近年来有技术人员发现将抗滑桩技术用于滑坡防治当中能获得较好的效果，对此，技术人员结合工程需求以及新时期技术发展情况，对抗滑桩技术进行了改进与优化，同时将此技术用于地表积水排出还有地表岩土重量降低等环节，经过完善与改进后的抗滑桩技术通常会和排水设施、消防工程、支挡方法等联合使用，在滑坡防治中具有突出的应用效果[3]。其二，要全面排除地表还有地下的积水。为实现此目的，可在岩土工程施工中联合使用锚索以及锚索桩支挡技术。在钢筋混凝土格构锚固技术应用中，需要先在坡面上应用格构梁技术，以获得良好的防护效果，之后通过预应力锚索对坡面进行加固处理，从而有效防治滑坡。而且在对地质松软堆积层地质灾害防治中，此技术也有突出的应用优势，可在各类地形条件当中应用，且无须配合使用大型机械设备，因此该技术操作方便，具有较好的适应性以及灵活性。

4.2 崩塌防治

为在岩土工程施工中有效防治崩塌灾害，要首先对岩土结构其危险程度进行深入分析及考量，随后采取有效措施对岩土结构进行加固处理，以防卸荷裂隙区朝外部扩张，进而使岩体具有更高的稳定性。通常防治崩塌工作难度要小于滑坡防治工作，同时操作更加便捷。工程中若有陡峭边坡，由于结构面以及节理裂隙之间会有相互作用力，很难通过人力予以干扰和影响，所以不能采取人力控制措施阻碍卸荷裂隙区扩展。如果区域内裂隙比较多，要先将危险岩体清除掉，随后通过锚杆加挂网喷护技术对岩体进行锚固处理，使岩体结构更加稳定。同时在崩塌防治以及加固中，要先掌握岩土结构情况以及卸荷裂缝扩张程度还有裂隙面等情况，结合相关信息优化设计加固方案，采取有效的加固措施，以尽量提升崩塌防治效果。

4.3 地面变形防治

在岩土工程施工建设中，为有效防治地面变形，可主要采取以下措施。

4.3.1 强夯技术。此技术主要借助夯锤锤击力对土体进行夯击，增加土体密实度，使土壤结 构强度更高，以防地面发生坍塌问题，在松软泥土以及土质软弱区域夯实过程中常用此技术。

4.3.2 填堵法。若工程中有深塌陷坑洞，可应用填堵法，主要先将孔洞当中的松软土体清除掉，随后在洞内回填碎石以及块石，经放滤，在上方铺设黏土，之后用夯锤锤击，使土体更加密实。

4.3.3 灌浆法。在余岩土加固施工中会主要应用灌浆法，主要是通过人工钻孔以及自然体孔洞等在其中灌入预先所制浆体，在浆体凝固之后增加岩体结构的强度。比如，某房屋建筑项目在进行岩土工程勘察之后，结合工程现场地质情况及特点，在施工方案制定中选择使用钻孔灌注桩施工技术，在再综合考虑施工要求以及地质特点基础上，确定钻孔灌注桩垂直度、孔深还有水泥掺入量等参数。同时在施工中严格控制混凝土浇筑、钢构柱制作、钢筋笼制作等施工质量，还同步建立排水以及降水系统。本工程抗压桩采用直径Φ800钻孔灌注桩，有效桩长58m，混凝土等级C45水下，桩端进入持力层⑤-2A中等风化粉砂质泥岩（碎裂状）不小于4m。抗拔桩采用直径Φ650钻孔灌注桩，有效桩长40m，混凝土等级C30水下，桩端进入持力层②-3层粉质黏土与粉砂互层不小于24m。支护均采用钻孔灌注桩作为竖向围护结构。在施工时，钻头直径应等于桩的设计直径，施工时锥形钻头夹角应大于120°。钻孔灌注桩施工前，必须试成孔，每种直径数量不小于2个，以便核对地质资料，检验所选设备、施工工艺及技术要求是否适宜，根据土层物性及分布情况确定合理的施工工艺。

5 结束语

在岩土工程施工建设中，常见的地质灾害有滑坡、泥石流、崩塌、地面变形等，这些地质灾害体现出隐蔽性强、突发性、社会性等特点，并有巨大危害，可导致自然结构发生变化，造成交通道路、电力等线路中断。对此，需要工程建设单位在深入分析岩土工程地质灾害发生的原因基础上，针对性的采取防治措施，尽量降低地质灾害发生概率，保证施工质量及效率。