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引言
中国国土面积十分广阔,国家矿产资源也十分丰富,同时中国是世界最大的发展中国家,近几年经济的发展消耗了大量矿产资源。据有关部门统计,当前中国各种大中型采矿工程项目已达到9000多个,资源开采规模居世界第三位。在过去的50a间,由于采矿行业不断发展,促进了中国经济的腾飞,国家经济的发展离不开矿产资源。但随着社会的不断发展,再加上市场经济的影响,采矿工程技术和设备的落后,粗放式的管理模式及相关的法规制度不健全等原因,矿山地质发生灾害的事故越来越多,环境破坏也越来越恶劣,矿山地质灾害成为影响中国经济发展的主要制约因素,每年因矿山地质灾害造成的经济损失达300×108元人民币,不仅给国家带来了极大的经济损失,同时也给周边居民构成了极大的生命财产威胁。因此,矿山地质灾害的研究和防范措施应尽早得到相关部门重视,尽快建立起科学、有效、安全规范的管理制度,以提高对矿山地质灾害的防治能力。
1矿山地质灾害简介
矿山地质灾害又可称之为地质灾害、采矿地质灾害、矿山地质灾害等,主要是指在矿区进行开采活动时,由于开采技术或开采规模引发井巷和岩土体变形及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,造成开采设备损坏,自然环境遭受极大破坏的情况,严重威胁人们的生命财产安全。矿山地质灾害是严重影响人类生活的主要自然灾害之一,其引发原因主要有自然因素和人为因素两种。矿山地质灾害将对人类造成严重的生命灾害,同时周围地质环境也受到影响。随着中国新一轮经济的快速发展,对矿产资源的需求量将不断提高,这也从侧面加快了矿业的发展,但同时也加大了自然环境的压力。当前中国有多种类型的矿山资源,分布在不同地区,一旦矿山发生地质灾害,其影响力非常巨大,给人们的生命财产安全造成极大的威胁。所以,尽快了解和掌握地质灾害的主要类型,同时结合具体情况,制定出多种预防措施是非常具有现实意义的[1]。
2矿山地质灾害的主要类型
矿山地质灾害的类型有许多种,但每种矿山地质灾害都会严重影响人们的生产和生活。非金属矿山开采过程中的地质灾害(主要是指煤矿)主要类型有:煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤层自燃、瓦斯突出、塌陷、地下水位下降、水质恶化,侵占农田造成土壤污染或田地破坏。金属矿山所造成的地质灾害的主要类型有:崩塌、滑坡、地表裂缝、塌陷等。
2.1矿震
矿井地震是采矿活动诱发的地震灾害,一般矿震的震源比较浅,但造成的危害比较大。小型矿震会造成矿井表面及地表发生巨大的变化,例如,辽宁北票煤矿吉井区,1981年8月21日,井区共记录震级MS(面波震级)≥0.5的地震160次,有感地震37次。虽然矿震发生的几率不大,但近几年矿山地质矿震灾害在中国呈现逐年增长的趋势,因此有必要采取相应的预防措施来避免矿震灾害发生。
2.2地表塌陷
地表塌陷是近几年常见的矿山地质灾害类型之一,主要是由于大规模的开采或不按规章制度、乱采滥挖,造成矿区地下空洞,在重力或地表人为活动因素的影响下,发生地表塌陷事故。尤其是采空区面积过大,而预留的支撑柱不够时极易发生地表塌陷事故。
2.3矿井突水
矿井突水主要是人为因素造成的,由于在采矿过程中,人为乱采滥挖,破坏防水煤柱,进入废弃的矿山挖掘,废弃的煤渣堵塞阻断山谷和河流引起。如焦作的马村矿、汉庄矿、王峰矿、冯营矿。矿井突水事故的突发性强、规模大,后果比较严重。矿井突水已成为矿山的一个重要的地质灾害,目前,中国大多数矿山都存在矿井突水的危害。中国有的地质和水文地质情况比较复杂,在开采时,地下水必须排除干净,尽可能避免矿井突水事故发生。
2.4矿体内引发的灾害事故
矿体内部也极易发生地质灾害事故,主要是由于矿山地质环境改变引发的,有人为因素和自然因素两种。矿体内地质灾害主要有瓦斯爆炸、地热、煤层自燃等,瓦斯爆炸是在煤矿地下开采过程中,从煤壁向采掘工作面瞬间喷出大量煤粉或瓦斯,引发爆炸导致矿山灾害发生。地热是地球内部的一种能量,当温度达到一定程度时,这种热量会渗出地表,引发矿山地质灾害的发生。煤层自燃是暴露在空气中的煤,由于氧化放热或天气干燥温度过高引起的燃烧现象,煤层自燃会引发地表塌陷,或引发大火等灾害[2]。
3矿山地质灾害的主要预防措施
地质灾害防治是一项社会性的系统工程。a)国家必须要高度重视,加强各级政府部门的领导,充分发挥职能部门的作用,调动各方面的积极性;b)矿山生产过程必须严格按照有关法律和法规操作,以防止发生地质灾害发生;c)加强和提高人们的环保意识。
3.1坚持以预防为主
坚持“预防为主、控制与治理相结合”的原则,遵循客观规律,统筹规划,合理布局,综合管理;重点突出,思路清晰,一步一步实施;确保矿产资源开采过程中的科学有序进行。
3.2加强矿山环境的监督管理
在采矿过程中,为了防止出现边开采边破坏的现象,国家国土资源部应向矿产企业实施山区环境保护的强制性措施,加强依法行政,严格落实矿山环境影响评价体系、地质灾害风险评估体系和“三同时”制度。在同一时间内不定期开展地质环境执法检查,向社会公布对矿山生态环境造成严重破坏的个人和企业,并依法追究责任。露天开采面、边坡失稳,废渣、废岩、废石多且随意堆放的,及易发生洪水、滑坡、泥石流等地区,应加强监督管理,一经发现违法违规的要严肃处理,绝不姑息。
3.3地表塌陷的防治措施
矿山开采引起的地表沉降和地表塌陷是国内外开展研究比较少的一个地方,地表塌陷的主要防治措施应从采空区入手。比较常见的采空区处理措施有回填处理,这种方法是将采矿过程中产生的垃圾或矿山周围存在的废弃渣石在开采活动完成后,回填到采空区中。回填法是一种比较环保和无污染的处理方法,同时又能有效避免地表塌陷事故的发生,其经济效益也是最高的,因此也是最常用的一种预防地表塌陷的防治措施[3]。
4结语
随着中国经济的不断发展,对矿产资源的需求量也越来越大。但由于矿产资源在开采技术、管理、效益等方面的原因,中国矿山地质灾害频发。矿山地质灾害的类型有很多,应分析和掌握矿山地质灾害的主要类型,制定科学有效的预防和控制措施,以此来保护人们的生命安全,保障采矿工程安全顺利进行,促使开发资源、优化环境、发展经济三者相互促进,实现人与自然的和谐相处。
参考文献:
[1]李艺,李顺明,庞春勇,等.矿山地质灾害类型及勘查方法[J].矿业安全与环保,2007,34(5):68-70.
引 言
地震是一种自然灾害,也是一条灾害链的起点,不仅地震本身将引起各种灾害,还将诱发各种次生灾害,如沙土液化、喷沙冒水、城市大火、河流与水库决堤等。其中,地震所引发的次生环境灾害非常重要,但却往往容易被忽视。地震次生灾害大致可分为两大类:一是自然层面的,如滑坡、崩塌、滚石、泥石流、地裂缝、地面塌陷、砂土液化等次生地质灾害和溃决水灾,发生在深海地区的强烈地震还可引起海啸;二是社会层面的,如道路破坏导致交通瘫痪、煤气管道破裂形成的火灾、下水道损坏对饮用水源的污染、电讯设施破坏造成的通讯中断,还有瘟疫流行、工厂毒气污染、医院细菌污染或放射性污染等。历史经验表明,次生灾害所造成的伤亡和损失,有时比直接灾害还要大。
1. 地震灾害引发的次生灾害
受汶川大地震的影响。中国西部地区新构造活动强烈,断裂带发育,地形切割严重,山高谷深,岩体破碎,风化强烈,山体斜坡上的松散堆积物丰富。地震引发了大量的滑坡、崩塌、地裂缝等地质灾害。同时,由于地震造成山体岩土体松动,受降雨影响也引发许多滑坡、崩塌、泥石流等多种次生地质灾害。
从2008年“5・12“汶川地震我们可以看到,地震对灾区的环境产生重要影响,表现在对河床、自然生态环境、水资源和水质等诸多方面。对河床的影响主要表现在河流改道、河流断流、形成堰塞湖、水土流失加剧等。从电视或者遥感照片来观察,灾区泥石流、滑坡等大量存在,不仅堵塞了道路、摧毁了村庄,而且形成了堰塞湖,改变了灾区景观的格局,可能引发洪水灾害,对灾区再次造成伤害。
地震对自然生态影响巨大,对原有的生态系统造成巨大冲击,甚至形成新的生态系统,“山河改观”、“沧海变为桑田”是地震对自然生态环境影响的真实写照,对动植物生存环境也造成巨大的影响。地震导致地质结构的改变,引发地表水和地下水的关系出现新的变化,特别是水资源环境,由于在地震灾害发生和救灾的过程中,增加了新的污染源,再加上水文情势的变化,对河流生态产生一定的影响,在一段时间内会造成水质的变化。
2. 保障地震灾区的饮用水安全
由于地震带来了滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害,从而对水质造成了破坏。如有些地区的地表水不能更好地排泄,造成积水现象。再如随着气候炎热,因为人员伤亡进而形成了流行疾病等生物灾害。
地震可能引发一些危险品的泄漏。如受地震影响,一些危险品液体可能会流入附近水体,改变水质情况,造成水污染。而由于水体的流动性,可能会扩大污染影响。
此外,抗震措施也十分必要。如对基础设施进行防震处理,进行边坡处理、提高稳定性等,都能够起到保护周围水体的效果。
日本目前已建立了一套电脑化的地震报警系统,能在大地震发生几秒钟内切断煤气、水、电等公共设施的供应。日本是一个经常发生地震的国家,他们在抗震防护方面有着很好的经验。
对于地震灾害重灾区,工业污水处理设施及城镇污水处理厂等设施受到了严重破坏,应尽快修复。而对于已经不具备生产能力的企业来说,要注意的问题就是工业原料、生产的产品可能存在的环境隐患。现在在发生地震灾害的四川地区,出现了降雨的情况,一旦大量化工原料随着雨水进入水体,将引发水污染事件。各地要加强地表水水质监测,加强农业灌溉用水、饮用水源地水质监测,避免污染大面积扩散。加大地表水在线监测设施的监测频次,加强饮用水源地的管理,确保饮水安全。
饮水安全问题是环保应急防范工作重点。各地要加强巡查排查,突出抓好集中式饮用水源地和居民集中居住区等环境敏感区域的隐患排查,尤其要加强饮用水源地水质监测工作,确保群众饮水安全。
3. 防范自然灾害带来的次生环境污染事件
要预防地震次生环境灾害,必须要有忧患意识,要防患于未然。如对重大建设工程和可能发生严重次生环境灾害的建设工程(指受地震破坏后可能引发水灾、火灾、爆炸、剧毒或者强腐蚀性物质大量泄漏和其他严重次生灾害的建设工程,包括水库大坝、堤防和贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒或者强腐蚀性物质的设施以及其他可能发生严重次生灾害的建设工程),必须进行地震安全性评价,并根据地震安全性评价的结果,确定抗震设防要求,进行抗震设防。
近年来由于地壳的不稳定运动,造成我国多处地区遭受地震灾害。2008年5月12日中国四川省汶川县发生里氏8.0级大地震,此次给包括四川、甘肃等省份在内人民群众造成了巨大的生命和财产损失。据初步统计,截至目前,汶川地震造成全国公路基础设施损失已经达到130亿元。其中四川公路交通基础设施损失达到115亿元,甘肃11.4亿元,陕西超过1亿元,重庆超过6000万元。2010年4月14日晨青海玉树地区发生两次地震,最高震级7.1级,地震震中位于县城附近。青海玉树地震对四川部分地区带来影响,四川甘孜州石渠、白玉等地震感较为明显。截止4月25日下午17时玉树地震造成2220人遇难,失踪70人。据初步统计,灾害造成直接经济损失近3亿元人民币,造成林业经济损失超过25亿元,原本脆弱的三江源自然保护区基础设施遭受重创。快速修复公路,保障救灾物资运输是为灾区群众打通了一条通向新生的“生命线”,也是灾后重建恢复生产的“黄金线”。因此探讨震后毁坏公路的重建问题,有着广泛深远的意义。
一、震后产生的公路毁坏类型
1.地震造成山体发生裂缝和崩塌,山石滚落堵塞公路。
2.地震直接造成公路崩裂,公路毁坏严重,造成路基缺口、滑塌、沉陷。
3.地震引发了山体滑坡,遇到暴雨形成泥石流、堰塞湖等引发公路水毁,造成路基缺口、滑塌、沉陷、冲刷、淘空、冲毁等;沥青路面松散、坑槽、脱皮、龟裂、网裂、翻浆;水泥混凝土路面板下淘空、断板、破碎、面板悬空;桥梁基础冲空、锥坡毁坏、侧墙胀裂倾覆、拱上填料及台背填土积水、栏杆损坏、桥面损毁、甚至桥梁损毁等;涵洞堵塞、沉陷、翼墙毁损、冲毁等;
二、公路毁坏后有关公路桥涵的处理问题
1.地震造成山体发生裂缝和崩塌,山石滚落堵塞公路的,在救援工作展开以后,应及时找出原公路,抽调推土机、装载机、挖掘机等工程机械及时清运堵塞在公路上的山石,对于局部震裂或者塌陷的,进行局部填土等处理方法,在原路上打通一条便道,以便争取时间,保证救援工作的顺利进行,待伤员救援完毕,再按照常规方法对公路进行维修处理。
2.地震直接造成公路崩裂的。路基本身发生破坏,破裂面在路基内部,多数路基土中含水量较大,路肩裂缝和滑塌,一般规模较小。路基缺口,多为崩解破坏。对于这种类型的公路毁坏首先要紧急部署,全面排查。灾情发生后,紧急召开了抗震救灾道路交通保畅工作部署会议,迅速启动了抢险救灾预案,成立抗震救灾指挥部,组成应急保障组、灾害调查统计组、综合协调组、道路(水路)运输保障组,根据各条线路的受灾情况,组成保畅抢险突击队,分别负责不同地段的抢险任务。二是加强监控,确保安全。工作人员和全部道工要上路巡查,对存在安全隐患的高危边坡、路基沉陷、下边坡坍塌采取设立警示标志、限速、限载、禁止通行等措施,对个别危险路段、桥涵落实专人24小时监测,对危桥全部安排专人24小时看守,禁止通行的同时采取修建临时便道或绕行等措施,防止发生安全事故。三要全力抢修,保障畅通。地震灾害发生后,为保障抗震救灾工作及时有效实施,抢险突击队要不分昼夜,克服困难,迅速利用机械设备对塌方严重的部分路段塌方进行了清除。四要坚守岗位,及时协调。交通系统各单位实行全天24小时值班,领导带班,全体工作人员24小时保持信息畅通,加强信息传递,进行全面抢险协调指挥,并不断对各线路通行情况进行督查。
3.地震引发了山体滑坡、泥石流、堰塞湖等公路水毁的,应根据不同毁坏类型进行维修。对一般性损坏桥梁可进行桥梁常规性修复维护;对损坏严重、危及安全运行的危险桥梁,采取限载和应急加固措施;对中断交通一时难以修复的桥梁,要迅速抢修便道或设置绕行标志。桥梁修复或重建时要委托具有相应资质的设计单位进行专项设计和施工。村道公路水毁涵洞的修复。若涵洞孔径偏小,视该处汛期水流量情况,加孔或扩大跨径;若涵洞位置不当,局部破坏的按原结构修复,并将引水沟槽改善顺适,全部破坏的改建在适当位置;发生主河道不利演变时,可按原设计修复并随路线增设防护工程;涵洞翼墙倒塌,洞身垮塌以及铺底冲毁的修复应依据水毁的成因有针对性的确定水毁修复方案。
三、震前震后都不应忽视的相关问题
地震毕竟是突发事件,但震前灾后要在日常养护工作中,牢固树立“预防为主”、“防重于抢”、“防治结合”的思想,把隐患消除在日常养护中,因此,公路养护部门要把防治当作一件大事来抓。
1.做好监测工作,时刻关注地质信息。对所辖公路路基、路面、桥梁、桥涵等设施进行地质灾害调查和动态监测。加强同当地气象部门的联系,随时掌握气象动态,做好局部地震、山洪、泥石流的监控和防范工作。
2.制定救灾预案,常备救灾物资。备好足够的水毁抢修物质和材料,资金有限时可采取与沿线料厂或物质供应商签定汛期即时供货保证协议的方式储备物质。近年来,由于道路抢修的需要人们开发了不少水泥基道桥快速修补材料。快速抢修抢建材料与普通材料相比,具有极好的施工性能和极高的小时强度。它同时具备:大流动度、无收缩、早强高强、高黏结性、耐久性、抗油渗等多种产品特性。目前比较先进的抢修抢建材料大多以喷射混凝土、自流平自密实混凝土、高强混凝土、水泥基灌浆材料为主。这些新型抢修强建的材料运用于公路施工,这些材料大多适用于市政养护工程、道路抢修、各种混凝土结构加固、防护。
研究次生灾害造成交通设施破坏的原因,对于有针对性的采取对策、防灾减灾事业发展有积极的现实意义。地震崩塌及滑坡灾害是汶川地震地质灾害的主要形式,对区内公路、房屋等造成严重损毁[5]。地震时大量发生的崩塌、滑坡,以及地震后相当长时间内持续发生的泥石流等地质灾害,在地质条件恶劣的地区,比一般地质情况的平原、丘陵,对道路交通的破坏和影响更为严重。下面具体分析下各种地震次生灾害的成因。
1.1崩塌西部山区山高坡陡,大量斜坡坡度大于55°,为崩塌形成的理想地形条件。横断山区等地地质构造复杂,岩体被地质构造破碎,富含节理、裂隙面、岩层边界、断层等岩石脱离山体的边界条件。同时山区岩体临空面多,风化严重,进一步降低了岩体的强度和完整性。地震可以造成坡体岩土强度降低,结构及完整性破坏。地震时由于地壳的强烈震动,边坡岩体中各种结构面的强度降低,同时由于水平地震力的作用,岩体的稳定性大大的降低,一般来说,地震烈度7度以上的山区都会诱发大量崩塌。一旦遇到地震大批的山石滚落而下,将原有道路的道路彻底砸毁,并堵塞了道路,造成抢通的困难。
1.2滑坡西部山区由于地方经济和社会发展水平等原因,大量修建盘山公路,需要修建隧道的路段代以迂回展线路段。傍山公路采用高边坡,边坡坡率大,很多边坡没有防护工程,山体结构土石疏松,岩石、风化严重,极易发生塌方、滑坡、路基滑塌等严重灾害。西部山区里适合城镇建设的平地是稀缺资源,为了获取更多土地,人为地大量挖掉山的斜坡,贴着陡峭的山坡修建城镇、道路等。自然斜坡的稳定性被破坏后,扩大了滑坡发生的概率。人工开挖边坡,在坡体上部加载(如修建路堤、丢弃矿渣),改变了斜坡的外形和应力状态,增加了下滑力,相对减少了斜坡的支撑力,从而容易引发滑坡。地震发生后不断的余震使地震已经造成松动的山体出现大规模的山体滑坡等次生灾害。汶川震区大量难以统计的沟谷、坡面型松散的物质都增加了泥石流爆发的几率。汶川地震的破坏力之大,震松的泥土和震裂的山石量在中国历史上可以说“前所未有”,结果震后安县就产生了迄今为止在世界都堪称规模巨大的滑坡。
1.3泥石流山区有适合泥石流发育的地形条件,地震造成的崩塌和滑坡制造出大量松散固体物资,一旦遇到暴雨,极易产生泥石流。在经历地震之后,汶川地区的地质结构发生了明显改变。2010年8月发生的泥石流,汶川地震灾区德阳市绵竹市清平乡和震中阿坝州汶川县映秀镇以及都江堰龙池镇受灾最为严重。除降雨量暴增这个诱因之外,地震是这次汶川泥石流爆发的主要因素。地震令当地的山体不稳定,暴雨极易诱发泥石流。山区地震造成的泥石流往往从震后第一个雨季开始,震害20年乃至更长时间都可能发生群发性泥石流,并造成灾害。汶川地震灾区在今后相当长的时期内,重大地质灾害将主要表现为大规模群发性的泥石流,而为泥石流发生创造条件的主要是汶川地震所触发的崩塌滑坡在坡麓和沟谷地带形成的大量松散堆积物。地震崩塌滑坡,尤其是大型崩塌滑坡越为密集的地方,泥石流发生所需要的固体物源越为充分,爆发大规模群发性泥石流的可能性也就越大[6]。
2中国西部交通设施抗震对策
山区地震次生灾害防治措施主要在于选线,远离高陡斜坡,尽可能地采取隧道形式,就可以在很大程度上远离崩塌。滑坡、泥石流等地质灾害。
2.1崩塌边坡坡度较陡的硬岩、风化碎裂高容易引起崩塌落石破坏,在崩塌风险的地区在道路选线时注意避让。对于小型的危岩,首选的方案是清除,清方刷坡作为主动防护措施,能有效地减少崩塌造成的危害。有防护的边坡产生崩塌破坏程度远小于无防护的边坡,采用锚杆、防护网、喷混凝土等方案加固边坡。对于地震多发的山区要推广使用主动防护网,施工期间不影响通车,综合费用低,防灾效果比较好。对于受危岩威胁的已有交通设施,可以采用落石槽、拦石网、明洞等进行防护。明洞作为被动防护措施,能够有效地引导或者避让崩塌灾害与段落,但是其工程造价较高,施工工期较长,难度较大,在选取此项防治措施时需要充分考虑经济效益和社会效益。汶川地震中都汶路彻底关大桥抢通方式是用约4万方土石堆砌起来的新路堤与断桥两头合龙,类似情况也常见。路堤抢通修复容易,有崩塌风险的地区桥梁引桥不宜过长,采用路堤形式或隧道形式更好。
2.2滑坡对道路地质灾害进行充分的地质灾害评估,对大型滑坡灾害点和隐患点重新进行选线,采取绕避方案。在道路重建选线中尽量采用半幅路半幅桥的方案通过峡谷区,尽量避免大量开挖边坡,诱发大规模滑坡。常规滑坡处理办法是刷方防排水工程、减载护坡、抗滑桩等。排除地表水,可在滑坡体的集汇水部位修建排水沟,在滑坡体后缘及两侧修环形截水沟,在滑坡体上修排水沟,或顺坡向修排水沟。排除地下潜水,可采用钻孔(打垂向孔、斜向孔、水平孔等)排水[7]。对于那些因坡角太陡,而形成重力卸荷型的土体滑坡可将滑坡体后缘土体削去一部分,使斜坡的坡角变缓,同时使上部重量减轻。斜坡的坡面可采用浆砌骨架或三维网(如:土工格栅等)进行防护,这样可保持斜坡稳定[7]。对某些规模较大的滑坡体,在挡土墙难以奏效的情况下,可在滑坡体的前缘或其他适当部位设置抗滑桩,或采用桩墙结合,实现挡土效果。采用锚索与抗滑桩相联合的抗滑结构治理滑坡,抗滑桩桩身插入稳定层后,在锚索的作用下,其受力状态更加合理,桩身内力有一定降低,可以减小桩身截面尺寸和配筋量。尤其是对大型滑坡的治理,其经济效益尤为明显。同时可以采用预应力锚索结构,治理效果更佳。
2.3泥石流中国西南山区一直是泥石流高发地区。汶川地震后四川省发生了多次特大泥石流,一定要给予高度重视。鉴于震后泥石流发生的长期性,要减少泥石流对交通设施的损坏,首先方案是选线时予以避让。泥石流治理应遵循全面规划、综合治理,以工程治理为主、生态环境保护与工程治理相结合,以拦为主、确保足够拦沙库容、拦排结合,以治沟为主、治沟和治坡相结合的基本原则[8]。泥石流治理最主要的工程措施有构筑拦挡坝、防护堤及排导槽[9]。对于公路而言泥石流治理的根本目的在于确保公路建构筑物的安全与稳定、使公路交通得以有序进,使泥石流体能够快速穿越横亘泥石流沟的公路是公路泥石流治理关心的核心问题。因此泥石流地区道路往往采用无墩大跨高桥或者隧道的方案跨越泥石流沟。
“5.12”汶川大地震灾后重建过程中关于植被的恢复问题至关重要。其意义在于能够使新形成的地表面减少水土流失、滑坡、崩塌、泥石流等次生灾害的发生。在这其中植被的恢复和水土流失的防治有着至关重要的作用。这两者不但相辅相成,而且水土保持是以恢复灾区植被为前提。要防治水土流失,我们就必须了解第一手资料。
1 震区的现状
四川位于我国西南地区,西被青藏高原扼控,东有长江三峡之险,南为云贵高原所拱卫,北是秦岭巴山屏障,地形西高东低。西部为海拔在4000米以上的高原、山地,东部为海拔在1000~3000米之间的盆地、丘陵。这样的地理位置,使人们不禁产生“蜀道难”的感慨。国内外无一例外,只要发生在山区的地震都会导致一系列的次生灾害,此次堰塞湖的形成就是由地震引起山崩滑坡体堵截河谷,而这些堵塞物一旦被破坏,湖水便漫溢而出,可能会将四川整个省都淹没。
(一)滑动规模巨大,成群连片
汶川大地震诱发的大规模滑坡受地震烈度、地形结构、黄土土质及构造运动等多方面因素的影响,使得四川、甘肃山区发生大面积山体滑坡。据统计,发生面积为0.6平方千米以下的滑坡,占流域滑坡发生总数的77%,占滑坡总面积的47.84%;而面积大于0.88平方千米以上的滑坡单体或群体仅占滑坡总数的13.51%,但这些规模巨大的滑坡单体或群体累计面积占到流域滑坡总面积的37.49%,反映了滑坡灾害强度大和区域滑坡地形的严重性。
(二)滑动面角度低缓
首先,因为黄土质地疏松,多孔隙、垂直节理发育及透水性强,很容易造成沉降和崩滑,为土体滑动提供了条件。另外,黄土层内所夹的粉砂隔水层或下部基底的第三系层面,均有滞水作用,常破坏黄土结构,成为的滑动面,促使滑坡灾害产生。尤其是在地震力和水的共同作用下,可引起大规模黄土斜坡失稳,形成高速、远程、低角度的滑坡,表现出低抗震性和高流动性的特点。
(三)地震堰塞湖发育
地震堰塞湖的形成需要三个基本条件:地震区内有河流经过;河道两侧有山体,河床海拔明显低于周边山体;由于地震产生了山体滑坡,并堵塞了河道。
汶川地震发生时就具备地震堰塞湖形成的基本条件。强烈地震动诱发大规模的山体滑坡与崩塌,大小不等的滑坡体,将河流分段堵截,形成了一系列堰塞湖。截至2008年5月28日,四川地震灾区发现了34处堰塞湖,并且其中8处的水量在300万立方米以上。一旦坝体垮塌,位于下游的乡镇将面临着被水淹没的灾害。
2 震区新生水土流失的种类
震区新生水土流失主要是指由于地震诱发产生的地质次生灾害。比如:滑坡、泥石流、崩塌、以及坡面侵蚀等。
(一)滑坡
地震引发大量的滑坡,重灾区密度可以到达50%左右,最高可以到达70%。由于河谷山坡陡峭、切割深,因此在斜坡岩石破碎后,形成了大量沿主河和分支流域河谷发育并分布的滑坡。
(二)崩塌
受地震影响,山体平衡被破坏,在地震灾区尤其是陡坡、边坡上的岩体和土受重力影响下脱离山体堆积在坡脚和沟谷,形成崩塌。崩塌时的大型岩体坠落山脚,砸毁房屋,堵塞道路,掩埋车辆等;崩塌的松散物质大量堆积之后,在大雨或者暴雨天气容易形成泥石流和滑坡等自然灾害,形成巨大的危害。
(三)坡面侵蚀
受地质灾害强烈度的影响,地表土层及植被遭到大量的破坏,形成荒山、荒坡、凸岭,致使暴雨对外层的破坏作用不断加强。同时地表径流对层破坏加剧,坡面侵蚀严重,形成新的冲沟,破表地表水洗,使河道淤积。
3 震区水土流失特征
(一)水土流失范围广
汶川地震区域位置处中国大西南深处,多河流,多山区,分布面积广。受灾的139个县市中,水土流失面积达149200平方千米,占灾区的50.77%,较震前新增加14800平方千米,增幅达到11%,其中87个受灾较重的县市震后水土流失面积为89300平方千米,占87个县市面积的55.4%,水土流失面积较前增加了17.97%。
(二)水土流失破坏危害大
地震造成了大量的山体松动,大面积的植被破坏,使得本来就十分破碎的下垫面更加不稳定,滑坡、泥石流等新生水土流失活跃,各种次生灾害频发,严重威胁着灾区人民的生命安全,破坏灾区的重建工作,给灾区恢复重建工作带来难度。
(三)灾区震后新生水土扰动强度大
据对灾区新生水土流失进行的调查显示,灾区震后新生水土流失强度大,平均瞬发蚀由震前的每平方千米3703吨,增加到4604吨。新生水土流失范围内的土壤侵蚀模数高等。
4 水土保持措施
(一)种植草皮
在发生新生水土流失的地方,进行草皮的种植,也是重点防护处理措施。草皮的种植由于成本比较高,其养护要求也比较高,所以草皮适应在人口聚集地处,或者对发生水土流失地方急需处理的位置予以实施。草皮种植地区要求也相对比较高,并且需要有一定的土壤,因此不适宜在陡坡,大山等地区开展。
(二)植被恢复
震区应该大力进行植被恢复,在植被的恢复过程中,我们应该大力进行植被种植,特别是人力物力的组织及投入是非常重要。我们应该选取优良的树苗、草皮本植物灌木乔木等,按照山顶到山脚的方式进行体系分布,而非杂乱无章的进行。
(三)封山育林
封山育林是一种利用森林更新能力的防治措施。它是在自然条件适宜的山区,实行定期封山,禁止垦荒、放牧、砍柴等人为的破坏活动,以恢复森林植被的一种育林方式。根据实际情况可分为“全封”(较长时间内禁止一切人为活动)“半封”(季节性的开山)和“轮封”(定期分片轮封轮开)。封育起来的林分,植被种类丰富,使其涵养水源、改良土壤、水土保持的功能大大增强,为改善工农业生产条件起到了重要的作用,使粮食产量和农业产值得到稳步提高。许多山区县封山育林后水源条件得到了有效改善,许多过去只能种一季的农田,如今两季都能高产。
(四)提高监测
建立水土流失监测网络,给震区水土流失防治工作提供有利的科学依据。首先在地震山区县建立坡地径流场和沟道控制站。在小流域开展水质水量调查监测,覆盖大流域和整个山区,在坡地径流场部分重点径流和条沟道控制站安装自计雨量计、自动采样器等自动监测设备,建设自动监测系统,实现水土流失的动态监测。通过对水质水量、水土流失、水土保持设施运行状况等进行监测,及时评估水土保持效益,为生态清洁小流域建设和政府部门决策提供了依据。
参考文献
[1]路炳军.建立水土流失监测网络,提升北京水土保持工作水平[J].中国水土保持,2007(09)
[2]赵芹.罗茂盛.曹叔尤.刘兴年.汶川地震四川灾区水土流失经济损失评估及恢复对策[J].四川大学学报,2009(03)
中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0062-01
煤矿地质灾害就是在煤矿采掘过程中,因大量采掘井巷破坏和岩土体变形及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,危害人类生命财产安全,破坏采矿工程设备和矿区资源环境,影响采矿生产的灾害。煤矿地质是出现概率较大的灾害,它不但对煤矿产业造成非常大的损失,而且还会对人们的财产和生命构成危害。为此,治理煤矿地质灾害非常紧迫,只有最大程度地减少煤矿地质灾害的出现,才可以使煤矿采掘变得更加科学、安全、有序、正常。
一、山体塌陷滑坡
1.产生原因
山体滑坡是煤炭采集区常见的地质灾害类型,灾害往往会出现在地形相对复杂的区域。当山体斜坡处的土石受到雨水的侵蚀,会造成水土融合体的移动下滑,引起山体的滑坡和塌陷。此种灾害需要满足几个必备因素;第一是地形复杂,山体多;第二是足够的降水量;第三是地质体无法提供足够的支持力。因此,煤炭开采会引起地质体发生改变,支撑力会减小,当水渗入土体后坡体强度发生改变,造成原有斜坡的角度和外形也随之改变,同时地质支撑力的作用原理复杂,内部发掘深度的提高也会造成原有力关系破坏,这些都是煤炭开采导致下滑力增加所带来的地质灾害。
2.防治方法
整治山体塌陷滑坡的措施归结起来有三种:一是消除或减轻水对诱导滑坡的影响;二是改变滑坡外形、增加滑坡的抗滑力;三是改变滑带土石性质,阻滞滑坡体的滑动。所有这些措施,都需要具体情况具体分析,有针对性地使用,才能收到“药到病除”的好效果。例如,对于由地下水作用引起的滑坡,在事先弄清地下水补给来源、方式、方向、位置和数量的基础上,主要采用截水盲沟、盲洞、仰斜钻孔等工程加以排除;对于因江河冲刷引起的滑坡,应着重修筑河岸防护工程;对于因挖方修建铁路、公路,破坏了山体平衡,采用抗滑挡墙、抗滑桩等支撑措施来恢复平衡,效果比较显著,对于因地表渗水或自然沟水补给而引起的滑坡体滑动,则宜采取地面铺砌防渗、地表排水及沟床铺砌等措施;对于因滑动带土质不良而引起的滑动,可考虑采用灌浆、焙烧等改良土质的办法,也可以采用疏干工程来减少水的作用。
二、地面沉降与塌陷
1.形成原因
在煤矿开采之后经常发生的地质灾害是地面沉降与塌陷。在煤矿开采过程中,地下开采、施工破坏了采空区围岩的初始应力场,使得采空区域的岩石发生破碎,导致出现地表位移、塌陷的现象。此外,随着煤矿采空区的不断的扩展,大量进行地下水的抽排处理,使得采空区和地下水不得不重新进行分布,由于坡度逐渐加大,就会形成面积较大的降落漏斗,最后出现地表沉陷情况。因此,煤矿引发的地面沉降与塌陷地质灾害使采掘工作更加复杂,加重了灾害的深度。
2.防治方法
(1)地面塌陷坑。地面塌陷坑多为切冒的圆柱或漏斗状,并有大量裂缝形成,应立即圈定危险区域,设立保护带,用煤矸石或黄土充填。并利用各种勘察手段,查明地下情况,对易于治理和有关联的地区再次同时进行地下治理,若地处偏僻或地下采空区范围大则划归隔离区,禁止人员进入和进行工程采矿活动。
(2)井下充填法。对于采空时间短,采空面小,顶板变形小的采空区,可利用原有巷道进行井下充填,充填材料以毛石、沙土为主,充填前,应将采空区内有害气体及积水进行排放,同时做好顶板支护。
(3)地表充填法。对于变形要求低、安全等级较低的建筑,宜通过地面打孔向采空区段充填砂砾及泥浆。根据顶板岩性、顶板上覆岩层荷载,设计充填孔口径及密度。
三、矿井突水灾害
1.形成原因
凡是井巷掘进或工作面回采过程中,接近或沟通含水层,被淹巷道、地表水体、含水断裂、溶洞、陷落柱而突然发生的突水事故称为矿井突水。这是因为井下采掘活动破坏岩层的天然平衡,采掘工作面周围水体在静水压力和矿山压力作用下,通过断层、隔水层和矿层的薄弱处进入采掘工作面。由于采矿时疏干排水或深降强排,产生水头差,于是灰岩地下水高水压在断层破碎带或隔水薄层地段会发生突水事故,造成突水灾害。
2.防治方法
(1)地表防治水。地表防治水是指在地面修筑一些防排水工程或者采取其他措施,防止或减少大气降水和地表水涌入或渗入矿井下。具体包括:①设计井口和地面设施基础标高时,应参考矿区历史最高洪水位来确实,以保证在任何情况下矿井不致被水淹没。当井口及工业场地内建筑物的高程低于当地历史最高洪水位时,必须修筑堤坝、沟渠或采取其他防排水措施。②当有河流通过矿区范围时,可通过河流改道或整铺河床的方法,避免河流水对矿井的潜在威胁。③当大气降水及地表水直接或间接渗透矿井采空区、采煤塌陷、陷落柱等漏水区域时,可通过修筑排水沟、用隔水材料填堵漏水裂缝等防止地表水渗入矿井下。
(2)井下防治水。①井下探放水:当采掘工作面遇到以下情况时,必须进行探放水:一是接近水淹没或可能积水的井巷、老空区或相邻矿时;二是接近导水断层、含水层、钻孔、灌浆区、溶洞或导水陷落柱时;三是接近可能与水库、蓄水池、河流、水井等相通的断层破碎带时。②井下截堵水。井下截堵水主要利用设置防水煤柱、水闸墙、水闸门等堵水设施,临时或永久地截堵住涌水,在矿井突水灾害发生时,隔离巷道或封闭采区,使某一地点突水不致危及整个矿井,减轻突水灾害的影响。
四、煤矿矿震灾害
1.形成原因
矿震,在煤矿中又称为冲击地压,指矿井高应力区内煤体、岩体及断层在受外界扰动瞬间失衡破坏时,释放出很大能量而引起以猛烈震动或爆发式破坏行为特征的矿山动力现象。矿震是采矿诱发的矿山地震,是造成矿井死亡事故的主要自然灾害之一。
2.防治方法
(1)合理进行开采部署。①煤柱:工作面之间尽可能不留设煤柱或只留设宽度极小的煤柱,以有利于采空区覆岩主关键层的运动与沉降,减少覆岩主关键层的悬空面积与采空区周围的能量积聚。②推进方向:采取从断层、褶曲轴部、采空区、煤柱开始回采的开采程序。开采过程中,应避免工作面向断层方向推进,将开切眼布置在断层一侧,或者将工作面沿着断层方向布置。
(2)覆岩主关键层下位离层注浆减沉。综放面覆岩主关键层下位离层量大,闭合速度慢,甚至可以长期存在,对主关键层下位离层进行注浆,粉煤灰在离层空间内沉淀形成充填体,减缓主关键层的运动,从而达到防治矿震灾害的目的。
(3)合理泄风与构筑强力堵风密闭。①泄风把冲击气浪引入专用排风井巷,排出地面。泄风井巷可采用区回风巷或矿井总回风巷替代,亦可在采区边界或矿井边界掘进专用的泄风巷或泄风井。②高强密闭:矿震压缩空气一般不超过1.0MPa,通过增加密闭强度,把压缩空气隔离在采空区内,使其在采空区平衡。
总之,煤矿作为能源的重要组成部分,在我国经济建设与发展过程中扮演着重要的角色。在煤炭开采过程中会不可避免的出现地质灾害,目前需要做的是通过现有的科学管理方法和技术去降低地质灾害出现的概率,降低灾害造成的损失,因此防治工作具有现实意义。
参考文献
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)06-174-001
矿震,在煤矿又称为冲击地压,指矿井高应力区内煤体、岩体及断层在受外界扰动瞬间失衡破坏时,释放出很大能量而引起以猛烈震动和爆发式破坏为特征的矿山动力现象。矿震是采矿诱发的矿井地震,是矿井的一大自然灾害。如今,矿震由采矿安全演化为公共安全问题,因此,全面了解我国矿产资源开采诱发矿震的状况,客观看待检测和研究现状,抓住主要矛盾和共性问题有针对性地采取应对措施,对制定矿产资源深部开采宏观战略,有效防治矿震灾害,保障公共安全具有重要意义。
一、矿震的致灾因子的分析
矿震是人为开采活动导致地下局部应力的重新分布,进而在某些部位积累的应力值超过其强度或弹性形变量的限度时突然爆裂而产生的。总结起来,矿震的致灾因子包括以下几方面的因素:
(1)开采直接引起崩塌、冒落、瓦斯爆炸等因素;
(2)开采卸载间接诱发地震,即在一定构造环境下,由于应力集中引起岩石破裂和应变能释放。长期强度的降低可诱发矿震;
(3)随着主关键层悬顶面积的扩大、应力集中程度的升高、断层活化,主关键层的破断运动导致覆岩大结构的瞬时失稳,产生强大的冲击气流。
二、矿震的监测方法
1.关键层位位移观测
关键层位位移观测法是对顶板岩层位移监测,尤其是对关键层位岩层位移的监测要经历采动影响阶段和采后影响两个阶段, 因此测区只能布置在相邻的巷道内。沿工作面推进方向可布置两个测站:一个位于推进长度的中间位置,另一个位于停采线煤壁附近。钻孔布置成同一铅垂面上的多层扇形。由于在孔内只布置位移基点,故孔径以便于施工钻孔为宜, 终孔位置应位于关键层位岩层内。
2.煤柱内应力观测
顶板的运动与煤体内应力变化是紧密相关的,监测煤柱内的应力分布便可推断覆岩大结构的运动规律,并可监测大结构的几何参数。区段煤柱与停采线煤柱内均要布置应力测点。
3.煤移观测
监测煤柱内应力与对应位置变形, 可以分析煤柱强度与变形性质,尤其是研究支撑顶板两侧煤柱随时间变化的流变性质及其对顶板稳定性的影响是至关重要的。煤柱变形观测位置应与应力计观测位置相对应,即在区段煤柱与停采线煤柱内均要进行监测,观测仪器可用数显示电脑动态仪。
4.采空区底板应力观测
在采空区底板内布设应力测点,可直观地监测分析顶板冒落后在采空区内的压实程度,进而分析顶板沿走向与倾向的结构参数及沿厚铅垂方向的离层组合运动规律。
5.电磁辐射观测
采用流动式电磁幅射仪对煤体物理力学性态进行观测,可以对煤体的完整性做出初步评价。具体做法是:在工作面回采过程中随时对超前煤壁30m范围内的煤体进行电磁幅射监测,尤其是在老顶初次来压前夕、周期来压前夕、采空区“见方”时的监测更为重要。
6.采空区气体分析法
采空区气体分析法是在回采工作面后方采空区内采取气样, 进行气体成份分析,利用氧气浓度变化规律预测预报矿震危险程度。通过试验将采空区氧气浓度指标暂定
三、矿震的防治措施
1.合理进行开采部署
煤柱:工作面之间尽可能不留设煤柱或只留设宽度极小的煤柱,以有利于采空区覆岩主关键层的运动与沉降,减少覆岩主关键层的悬空面积与采空区周围的能量积聚。
推进方向:采取从断层、褶曲轴部、采空区、煤柱开始回采的开采程序。应避免工作面向断层方向推进,将开切眼布置在断层一侧,或者将工作面沿着断层方向布置。
2.合理泻风与构筑强力堵风密闭
泄风:把冲击气浪引入专用排风井巷,排出地面。泄风井巷可用采区回风巷或矿井总回风巷替代,亦可在采区边界或矿井边界掘进专用的泄风巷或泄风井。
高强密闭:矿震压缩空气一般不超过1.0MPa,通过增加密闭强度,把压缩空气隔离在采空区内,使其在采空区内平衡是可行的。
3.覆岩主关键层下位离层注浆减沉
综放面覆岩主关键层下位离层量大,闭合速度慢,甚至可以长期存在,对主关键层下位离层进行注浆,粉煤灰在离层空间内沉淀形成充填体,减缓主键层的运动,来达到防治矿震灾害的目的。
4.坚硬顶板强制放顶方案设计
对于分层厚度大整体性好的高位岩层,可通过注水压裂弱化, 改变岩体的物理力学性质,降低岩体强度,缩短自行冒落步距,变难冒落顶板为可冒落顶板。在采场的边界,由于煤柱的支撑作用,很有可能无法自行冒落,对这一类顶板一般需要实施深孔大药量集中爆破,以改变顶板岩体的来压步距。
四、结语
矿震是地下开采中较为常见的工程灾害,给正常的生产活动带来重大危害。矿震的发生是有规律和前兆的,是可认识、监测和防治的,地震部门近几年的参与,使矿震的研究与防治工作取得了新的进展。矿震的孕育和发生具有复杂的过程,目前对其发生规律与机理的认识仍是比较粗浅的,完全有效的实现对矿震的预防与防治仍然是困难的,仍需要进行深入的研究和实践。
中图分类号:U45文献标识码: A
引言
隧道施工中经常出现的地质灾害现象给交通运输业的发展带来很多极其不利的影响。它不仅极大的缩短了隧道的使用寿命,甚至由于不良施工导致引起的车辙现象更是极大危害着人们的生命及财产安全。因此,我们应勇敢的面对挑战,积极寻求解决措施,加强对施工细节的管理,尽可能地减少和避免地质灾害现象的出现,从而提高隧道的施工质量。
一 、隧道施工地质灾害分类与分析
(一)隧道施工地质灾害分类
(1)围岩的变形破坏:这类灾害的产生主要与围岩的岩性、结构体和结构面的几何切割特征及应力条件有关。包括:①软弱岩体的变形破坏:主要破坏形式表现为大的变形位移和滑塌等;②破碎岩(如断层破碎带、风化带等)的变形破坏:主要表现为大量的掉块、滑塌、崩塌和泥砂石流等;③块状岩的变形破坏:主要表现为局部掉块;④坚硬脆性岩的岩爆:多发生于深埋、高应力区的隧道中。
(2)涌水、突泥灾害:这类灾害主要是由于隧道的开凿,破坏或改变了隧道所在地区原来的水文地质环境,隧道成为新的良好的地下水排泄通道引起。灾害的主要形式包括:①破碎岩的裂隙、缝隙渗水、漏水、涌水;②岩溶裂隙水、管道水的涌出,以及携带大量泥砂的突泥、突砂。
(3)地面沉降和塌陷:由于隧道开挖及大量抽排地下水引起。包括:①浅埋隧道、城市地铁或大型管道开挖及大量抽取地下水造成的地面沉降;②岩溶地区隧道开挖排放大量地下水造成的地面塌陷和泉水枯竭。
(4)其它地质灾害。主要包括:①有害气体(如瓦斯)突出造成的灾害;②地下水对隧道建筑物的侵蚀、腐蚀作用引起的灾害;③隧道的冻融灾害;④高地温灾害;⑤地震灾害。
(二)隧道地质灾害分析
由于隧道工程属于人类工程活动的一种, 其诱发地质灾害的特点与人类工程诱发地质灾害的特点别无二致,可以分成以下三个特点:隧道地质灾害发生的根本原因可以归结为人类工程活动的盲目性和不科学性,工程建设同地质环境不协调所致。同自然地质灾害相比,隧道地质灾害强度低、频度较大,危害性大。 隧道地质灾害的发生具有可防止性。
因此,为避免隧道施工地质灾害的发生,应多管齐下,加强防治措施,具体如下:做好地质勘察研究工作;合理确定防治目标;多方案比选防治工程方案;重大地质灾害防治工程进行专门的可行性论证;妥善确定防治工程的施工方法和施工程序,实行信息化施工;加强监测工作。
二、隧道地质灾害形成的因素
隧道发生地质灾害的根本因素是人类不科学的施工和盲目的施工、隧道施工方法和施工环境不协调。一般情况下,隧道地质灾害和自然地质灾害进行比较,有着强度低、频率大和危害大的特点,是有着可预防性质的,所以在隧道施工中,做好隧道施工地质灾害常见问题的预防,可以有效控制地质灾害的发生。
隧道地质灾害预防工作需要做好地质的勘测,确定防治的目标,优化防治方案,选择防治施工的方法,加强施工管理和监督,只有这样,才能控制好隧道地质灾害形成的因素,使隧道施工中的常见地质灾害问题减少发生的频率。
随着我国交通行业的飞速发展,隧道施工项目越来越多,施工技术得到了很大的进步。受长度和深度等多方面的影响,使隧道施工的地质环境越来越复杂,施工遇到地质灾害问题更多,还有很多不可预料的灾害,只有进一步提高施工技术,加强预测与防治措施,才能真正保证隧道的安全施工和顺利完成。
三、隧道施工中常见的地质灾害现象
(一)围岩出现变形破坏现象
在隧道施工中,围岩遭到变形破坏是十分常见的现象,导致围岩局部和整体区域大变形坍塌、破裂,甚至坚硬的围岩体出现岩爆等严重后果,带来很多安全隐患,严重威胁着人们的生命安全。之所以会出现围岩变形破坏现象,主要是由于围岩特殊的地质结构所造成的。围岩所特有的特性,地应力的性质以及地下水的情况都有着直接的联系。特别是岩爆现象,出现的次数更是十分的频繁,经常出现在没有地下水的情况下。经过大量实践证明,岩爆经常以片帮,劈裂,弹射等现象为主要表现形式,甚至会引发地震等更为严重的地质灾害现象。而对于其他一般情况下的围岩变形破坏,大多会出现在断层破碎带、接触不良或者是不整合的比较软弱的岩层等地质环境中。
(二)隧道施工中出现塌方现象
在隧道施工的过程当中,由于地质结构常常出现不稳定现象,使得岩层的薄体区域经常出现小的褶曲,在对这种地质结构下的岩体进行打穿时,极有可能会导致地面沉降不均匀或者是软弱岩层体塌方等现象出现。当隧道经过岩层的破碎地带以及断层地带时,岩体内潜在的地应力得到释放,地质结构过于松散,所承受的压力也不断增加,岩层颗粒与颗粒之间的胶结性能也不高,导致在开挖隧道之后,围岩体难以保持稳定而出现塌方现象。特别是当隧道在经过进出口位置及其附近区域时,围岩更不容易保持稳定,极大地增加了出现坍塌现象的可能性。值得注意的一点是,坍塌大多发生在涌水区域,特别是涌水区域的顶部与右侧坍塌现象更为常见,降低了隧道施工质量,造成很多不必要的事故发生,直接威胁着人们的生命安全。
(三)隧道施工中出现涌水突水现象
众所周知,在施工施工中出现的地质灾害中,涌水突水现象发生的几率最高,而且所带来的危害也更为严重。因此,涌水现象越来越受到研究隧道施工地质灾害等专家的高度重视,不断进行广泛的试验和测验以便更好的研究涌水问题。涌水这种地质灾害主要是因为开凿时隧道遭到破坏或者是隧道所在区域原有的地质构造发生了改变,使得良好的地下水通过隧道进行排泄而发生的。其有很多表现形式,比如岩层破碎处出现裂缝,渗漏现象严重,岩溶裂隙水以及管道水被涌出,或者在涌水时会伴随着大量的泥沙、突沙等情况。
四、隧道施工地质灾害常见问题的防治措施
(一)塌方的防治措施
很多松散和破碎的围岩都会发生隧道的塌方,一般情况下,要对围岩整体进行稳定性和强度的处理。施工中常见的处理方法有:超前长管棚和超前锚杆等措施,这些措施都可以使围岩进行稳定与强度的加固处理,使隧道塌方机率降低。而断面大隧道在开挖中,一定要对软弱围岩的部分采取逐步开挖的施工方法,这样既可以使围岩大大缩短暴露的时间,在开挖后,也可以立刻进行支护处理,使隧道围岩稳定性大大增加。
(二)岩爆的防治措施
岩爆的防治措施,既可以采取预报的监测,也可以使用地应力进行卸除,使用多循环分步开挖及超前高压注水等施工方法对岩爆可能发生的部位重点监测和预控,这些措施可以缓解岩爆造成的危害程度。
(三)突水与涌水的防治措施
隧道施工出现的突水与涌水等地质灾害可以通过排、堵的措施,或者排堵结合使用的措施进行相应的处理。在对突水与涌水治理的同时,也要对施工工程附近暗河及溶洞的突水部位做好监测与预控。通过监测与预控实现对施工阶段地质的预报。监测与预控工作既要准确的分析出溶洞与暗河和隧道的交汇位置,在隧道施工出现突水与涌水后,对非岩溶深埋的隧道要进行排水导坑及钻孔疏干的治理措施。岩溶隧道和浅埋隧道的治理要以堵为主,在最大程度上阻止地下水位下降,防止地面出现塌陷及井泉干涸等现象,这些问题会直接破坏周围的生态环境。施工中还可以使用先隔水层然后再进行含水层的开挖,可以有效防止发生突水的地质灾害,有时也可以使用超前引排和超前预注浆等施工方式,都可以有效减少突水的地质灾害程度。
(四)地面坍塌与沉陷的防治措施
地面发生坍塌,可以采取回填、绕避等施工方式,有时还要对施工洞穴的顶板加固等措施,这些措施都可以有效预防地面坍塌和井泉的干涸,防止对周围环境造成的恶劣影响。很多浅埋隧道地表坍塌都是由隧道塌方造成的,所以可以在隧道开挖初期,采取锚初期的支护,控制隧道发生变形。
(五)其他地质灾害的防治措施
隧道在施工中如果穿过煤层,很可能发生瓦斯爆炸,所以一定要对地质预挖部位进行地质的探测,加强地质隧道施工的超前预报十分重要。另外还有钻爆法隧道施工对防爆的处理和防治措施。
结语
综上所述,隧道施工存在很多安全隐患和风险,但是施工中只要我们能认清常见的地质灾害成因,规范施工,做好防治防范措施,就能减少和避免这些地质灾害现象的发生,将隧道施工的风险和安全隐患降到最低。
参考文献:
中图分类号:E271 文献标识码: A
引言
我国近年来,经济的快速发展带动了交通行业的腾飞,隧道施工项目也越来越多。很多山区的交通建设都是通过隧道穿越山岭,隧道工程获得了前所未来的发展。隧道施工要通过不同的地层和地质围岩,时常遇到一些地质的变化,引起地震、塌方或者涌水等灾害。经大量实践证明,在隧道施工的过程中,提前做好灾害的预防工作,可以大大减少塌方及涌水等地质灾害的发生。使隧道施工可以顺利开展,减少了不必要的安全事故成本支出,所以,隧道施工中做好常见地质灾害问题的防治措施十分重要。
一、隧道施工地质灾害分类与分析
1、隧道施工地质灾害分类
(1)围岩的变形破坏
这类灾害的产生主要与围岩的岩性、结构体和结构面的几何切割特征及应力条件有关。包括:软弱岩体的变形破坏:主要破坏形式表现为大的变形位移和滑塌等;破碎岩(如断层破碎带、风化带等)的变形破坏:主要表现为大量的掉块、滑塌、崩塌和泥砂石流等;块状岩的变形破坏:主要表现为局部掉块;④坚硬脆性岩的岩爆:多发生于深埋、高应力区的隧道中。
(2)涌水、突泥灾害
这类灾害主要是由于隧道的开凿,破坏或改变了隧道所在地区原来的水文地质环境,隧道成为新的良好的地下水排泄通道引起。灾害的主要形式包括:破碎岩的裂隙、缝隙渗水、漏水、涌水;岩溶裂隙水、管道水的涌出,以及携带大量泥砂的突泥、突砂。
(3)地面沉降和塌陷
由于隧道开挖及大量抽排地下水引起。包括:浅埋隧道、城市地铁或大型管道开挖及大量抽取地下水造成的地面沉降;岩溶地区隧道开挖排放大量地下水造成的地面塌陷和泉水枯竭。
(4)其它地质灾害
主要包括:有害气体(如瓦斯)突出造成的灾害;地下水对隧道建筑物的侵蚀、腐蚀作用引起的灾害;隧道的冻融灾害;高地温灾害;地震灾害。
2、隧道施工时地质灾害的成因分析
隧道施工时,引发地质灾害的根本原因在于人类的不科学施工与盲目施工,还有隧道的施工方法与施工的具体环境不够协调。通常意义上讲,隧道施工的地质灾害与自然地质灾害相比,具有强度较低、频率较大与危害较大的特征,并且具有可预防性。因此在隧道进行施工时,努力做好相关地质灾害的常见问题的预防工作,便可以很有效地控制住地质灾害频繁的发生。进行隧道施工的地质灾害的预防工作,必须做好地质的勘测工作,确定好防治的目标,积极优化防治的方案,优选出防治的最佳施工方法,加强施工的管理工作与监督工作。只有做好这些,才能真正控制好引发隧道施工的地质灾害的发生,最终使得隧道施工中的常见地质灾害问题的数量减少。
二、隧道工程施工中存在的地质灾害现象
1、隧道工程施工中的涌水突水现象
在隧道工程施工过程中遇到的各种地质灾害不仅严重影响到施工技术水平, 也不利于交通运输事业的可持续发展。在众多地质灾害中, 以涌水突水现象发生的概率最高, 且其带来的危害最为严重。涌水主要是隧道所在区域原有地质结构发生了改变或隧道开凿时受到破坏导致正常地下水通过隧道排泄所形成的一种地质灾害, 其表现形式多样, 如涌水时伴随大量的突沙和泥沙;岩层破碎出现的裂缝导致渗漏现象严重, 并致使管道水或岩溶裂隙水涌出。突水是指在隧道工程施工中穿过溶洞发育的地段、厚层含水砂砾石层或与地表水连通的较大断裂破碎带等而导致大量涌水现象发生的地质灾害, 又称为灾害性涌水。为了减少涌水突水的发生, 应加强对其的研究, 寻找有效防治措施。
2、隧道工程施工中的塌方现象
在隧道工程施工过程中,其所处的地质结构常处于不稳定状态,容易使岩层薄体区域出现褶曲,若在这种岩层结构进行打穿则很有可能会致使发生软弱岩层体塌方或地面沉降不均匀等现象。当隧道经过断层地带和岩层破碎地带时,岩体内部潜在的地应力得以释放,由于地质结构较为松散,因而所承受到的压力不断增加,再加上岩层中颗粒与颗粒之间的胶结性能较弱,因此,进行隧道开挖后使得围岩体无法保持一定的稳定性进而出现塌方现象。尤其是当隧道经过进出口位置或其附近区域时,围岩的稳定性更不容易保持,更增加发生坍塌现象的可能性。塌方现象大大降低隧道工程施工质量,提高不必要事故发生的概率,严重威胁到人们的人身安全。
3、围岩出现变形破坏现象
在隧道施工中,围岩遭到变形破坏是十分常见的现象,导致围岩局部和整体区域大变形坍塌、破裂,甚至坚硬的围岩体出现岩爆等严重后果,带来很多安全隐患,严重威胁着人们的生命安全。之所以会出现围岩变形破坏现象,主要是由于围岩特殊的地质结构所造成的。围岩所特有的特性,地应力的性质以及地下水的情况都有着直接的联系。特别是岩爆现象,出现的次数更是十分的频繁,经常出现在没有地下水的情况下。经过大量实践证明,岩爆经常以片帮,劈裂,弹射等现象为主要表现形式,甚至会引发地震等更为严重的地质灾害现象。而对于其他一般情况下的围岩变形破坏,大多会出现在断层破碎带、接触不良或者是不整合的比较软弱的岩层等地质环境中。
三、隧道工程中防治地质灾害的有效措施
1、防治突水与涌水现象的有效措施
在隧道工程施工中, 可以通过排、 堵或排堵结合的措施处理涌水与突水现象, 在治理涌水与突水现象的同时, 还应加强监测与预控隧道工程附近溶洞和暗河的突水部位, 实现施工阶段地质预报。具体措施如下:(1)为有效防止突水现象的发生, 可以通过先隔水层后开挖含水层。此外, 也可以通过采取超前预注浆、 超前引排等施工技术, 以达到有效减少突水地质灾害程度的效果。(2)浅埋隧道和熔岩隧道的防治。进行治理浅埋隧道和熔岩隧道时应主要以堵为主, 并在最大程度的基础上防止地下水位下降, 通过这样可以有效地避免出现井泉干枯和地面塌陷等现象, 进而保护施工周围的生态环境, 提高施工安全性。(3)非熔岩深埋隧道防治。在隧道工程施工中发生突水和涌水后, 应通过检测与预控工作准确分析并明确溶洞、 暗河及隧道的交汇位置, 采取钻孔疏干和排水导坑的措施治理非岩溶深埋隧道。
2、防治塌方现象的有效措施
为有效避免与防治塌方现象发生,进行隧道工程施工之前,应由专业人员进行隧道及其附近区域的实地考察,收集相关数据并进行整理,并准确定位塌方位置,通过严格观察与分析,制定出符合施工实际需求的隧道施工方案,尽量减少或避免塌方现象出现。除此之外,还应加强隧道加固工作,通过采取多种有效手段进行加固,如可以使用锚杆提前支护或选用性能优良的导管注入浆液等方式以达到加固的效果。若是在隧洞施工过程中或隧道断面处较大的区域发生围岩体坍塌时,应使用合适的火药进行爆破或使用长管超前支护,并严格按照施工步骤开挖隧道侧壁的导坑,同时应采取相应措施加固维护隧道,如架立一些钢架,进而解决和避免隧道发生塌方现象,提高隧道施工安全与质量,为人们出行安全提供有力的保障。
3、岩爆地质灾害的相关防治措施
在防治诸如岩爆类的地质灾害的时候,既能够采用预报监测的方式,也能够运用地应力来进行相关的卸除,采用多循环分步开挖方法和超前高压注水的方法等施工的方式来对岩爆灾害极有可能产生的相关部位来进行重点的监测工作与预控工作,以上措施都可以有效地缓解岩爆灾害造成的损失程度。
结束语
总而言之, 随着我国经济快速发展, 交通运输事业也得到相应的发展。隧道工程施工在交通运输事业建设过程中也迎来了一系列机遇与挑战。而隧道施工中常常受到地质灾害的影响不利于交通运输行业的发展。故为了提高隧道工程施工质量, 保证隧道使用寿命及安全性, 应加强对地质灾害的研究, 并采取积极有效的措施进行防治。
参考文献
金属矿产资源对经济的发展有非常大的促进作用,我国逐渐加大了对金属矿产资源开发力度,但由于金属矿产资源开采技术相对落后,开采不合理,矿山地质灾害和采矿事故频繁发生,严重危害着金属矿山的安全生产。研究我国金属矿山地质灾害和防治措施具有非常重要的意义,笔者通过概述金属矿山地质灾害类型,提出了相关建议,希望为推动我国矿山地质灾害防治事业的发展做出贡献。
1 我国金属矿山地质灾害状况
地质环境作为影响社会经济发展的一个关键因素,为人们正常生活和工作提供一个良好的环境,但地质环境如果受到破坏,就会引发地质灾害,影响人们的生存和发展,造成巨大的经济损失,影响社会稳定。我国是一个地质灾害频发的国家,近年来,由于人为原因引发的地表塌陷、泥石流、滑坡等地质灾害导致的直接损失高达330亿元/年,是制约我国经济发展的瓶颈,地质灾害的防治工作已成为目前亟待解决的一项问题[1]。
地质灾害的一个重要组成部分就是矿山地质灾害,指的是因为人为开采而导致的地质灾害。我国人口不断增多,经济增长速度较快,对能源的开采和利用率居世界首位,尤其在进入1980年后,我国对金属矿产资源的需求量剧增。我国基本国情是金属矿产资源储备量较大,为了满足社会发展的要求,金属矿产资源勘探开发力度加强[2]。但我家尚未形成统一、规范的金属矿产资源开采制度,加上缺乏先进的开采技术,在强调经济效益最大化的同时忽略了矿山开采工作的安全性,引发了一系列的资源浪费、生态破坏、环境污染等复杂的问题,出现多种多样的矿山地质灾害。面对严峻的现实状况,金属矿山企业要落实可持续发展,这是一项长期、复杂而艰巨的战略任务,对实现经济和生态的协调发展具有很高的实用价值。
2 金属矿山地质灾害类型
岩爆、冒顶片帮、地表塌陷、泥石流、矿震、采空区崩塌及环境污染等是金属矿山地质灾害的几种主要类型,这些重大地质灾害的危害性极大。
2.1 岩爆
作为金属矿山深部开采中危害性较大的一种地质灾害,岩爆主要是因为岩石承受不住过高应力而突然猛烈释放并出现岩石爆裂的现象[3]。发生岩爆时会释放弹性变形势能且发生很突然,对采矿面造成巨大的破坏,危及工作人员的安全,严重时甚至引发矿震、毁坏矿井的后果。
随着金属矿山开采力度的增大,岩爆发生频率及强度显著增大,破坏力较大,发生后还会出现围岩崩落的现象,产生大量的粉尘,因此必须要提高对岩爆灾害的重视,对岩爆的防治措施进行探讨。
2.2 冒顶片帮
金属矿山开采引发的最直接的一种地质灾害就是冒顶片帮,指的是采矿空间内或其他工作地点的顶岩出现坠落、崩塌的现象,突发性强、发生频率大。由于该灾害发生前没有显著的特征和征兆,增大了防范的难度,一旦发生就会造成巨大的人员伤亡。
2.3 地表塌陷
金属矿山开采过程中的最典型的地质灾害即地表塌陷,这种地质灾害是长期不科学开采行为积累的后果,不同地区的地表塌陷程度存在较大的差异,造成的经济损失也各不相同。矿山企业在采矿后没有及时进行填充或填充失调等不恰当的做法,只为追求眼前的利益,而忽略了长久的发展,是引发地表塌陷最主要的诱因,导致极其严重的后果[4]。
2.4 矿山地震
由开采而导致的金属矿山地震的震源一般较浅,但因为突发性强,还会产生一系列的连锁反应,严重损害地表、井下工作面,是一种发生频率较大的地质灾害。引发矿山地震的原因比较复杂,常见原因有瓦斯突出、开采载、冒落等,一些严重的矿震灾害可能会导致区域性地震,所以非常有必要对其进行勘探和研究。
2.5 大面积采空区崩塌
大面积采空区崩塌是一种常见金属矿山地质灾害,同时也是井下危害性最大的灾害之一。在开采过程中如果应用崩落采矿法、空场采矿法,就会在地下矿山中出现崩落空区及采空区,随着开采工作的进行,采空区数量不断增多,面积不断扩大,积累到一定程度时就会引发大面积采空区崩塌,造成严重的损害,危害井下工作人员的生命安全。政府应极其重视大面积采空区崩塌地质灾害,对可能引发该灾害的采空区隐患进行深入的研究,充分利用先进的科学技术,通过有效的措施防止地质灾害的发生。
2.6 矿坑突水
目前,矿坑突水危害性极大,发生的次数也越来越多,已经成为严重威胁我国金属矿山安全开采的因素。矿坑突水来势迅猛,突然涌进矿山井巷中,危害矿山生产和安全,在一些开采不合理的矿井中很容易发生矿坑突水的情况[5]。此外在地质条件复杂的大水金属矿床中也存在很大的地质灾害隐患,但只要对该地区的水文地质进行详细的调查和研究,就能有效的避免矿坑突水地质灾害的出现。
2.7 高地应力
金属矿山在进入深部开采后,发生高地应力的可能性随深度的增加而增大,硬质岩内部的初始地应力在20MPa以上,对井下支护结构有着严格的要求,增大了掘进的难度。高地应力会引发井巷围岩变形的现象,是诱发矿山地震、岩爆的前提,尤其在我国西北或西南地区的发生可能性最大[6]。开采工作因巷道围岩的变形或破坏受到阻碍,这就需要对高地应力金属矿山开采方案进行研究,采取有效的防治措施。
2.8 泥石流
在金属矿山地下开采中,崩落过程中的地下工作面很可能会同地表贯通,形成崩落通道,使水、泥沙、石块等地表物体构成的洪流涌入井下,发生泥石流。此外,在金属露天矿山中,由于暴雨、暴风雪等天气引发的山体滑坡也会出现泥石流灾害,产生巨大的破坏力,对矿井造成毁灭性的灾难。流速快、破坏力大、发生突然是泥石流最显著的特点,而金属矿山井下作业面积有限,如果发生泥石流,必然会造成巨大的经济损失和人员伤亡。
2.9 地下水系破坏
为了避免矿井被涌水淹没,在金属矿山开采过程中要根据开采设计对地下水进行疏干排水处理,导致地表水流量减少,地下水位明显降低,不仅使地下水系统遭到破坏,还会形成降落漏斗区,很难在短时间内恢复,从而易引发地面沉降、地面塌陷等灾害的发生,加剧了水资源的危机。
2.10 地质环境污染
矿井开采过程中,尾矿及矸石的堆积、矿井污水的排放都会加剧地质环境的污染程度,对地下水质产生影响,破坏土壤结构和地表植被,影响地表的稳定性,造成裂缝、塌方和滑坡等严重的后果。
3 我国金属矿山地质灾害防治措施
3.1 加强对金属矿山地质灾害研究工作的重视
政府已经意识到金属矿山防灾减灾工作的重要性,但由于对矿山地质灾害防治缺少深入的研究,思想认知程度较浅,在不断的研究中虽然已经获得了一些进步,但是研究的范围较小,具有很大局限性。再加上缺乏相关研究的具体资料,没有及时解决矿山地质灾害问题,又不断滋生出新的问题,无法形成一个良性的研究过程[7]。要想从根本上达到矿山防灾减灾的目的,就需要全面的认识金属矿山地质灾害,将其摆在战略性的位置。
目前金属矿山地质灾害的频繁发生,还存在大量潜在的引发地质灾害的隐患,这就要求一方面要加大对开采技术的研发力度,树立绿色开采理念,利用先进技术达到金属矿山开采和经济的协调发展;另一方面要加强矿山开采工作人员的防灾减灾教育和培训力度,坚持“以防为主,防治结合”的原则,让矿山地质灾害防治意识深入到职工心中。
3.2 强化矿产资源法制建设和执法力度
要基于金属矿山的基本特征,以地质灾害防治条例和土地管理法为指导,将多项指标结合起来,不断创新和提炼,健全金属矿产资源开发法治制度,形成一套金属矿山可持续发展指标体系[8]。政府应提高对金属矿山地质灾害防治工作的重视,加强对地质灾害的监督、管理,通过法律制度来约束矿山企业的采矿行为,加强对矿山生态经济系统的控制和管理,协调金属矿山开采、环境保护、经济发展间的关系。
3.3 构建金属矿山地质灾害数据库
对金属矿山地质灾害进行详细、深入的普查分析和预测研究,正确的认识矿山地质灾害的类型,发展现状及未来趋势,掌握隐患点的状况。动员全社会的力量,开展大规模的调研,逐步构建完善的金属矿山地质灾害数据库,实现矿山地质灾害信息快速、高效的传播,从而指导地质灾害的分析、评价工作,将损失讲到最低。
3.4 加大对地质灾害防治工作的投资力度
防灾减灾是一项庞大的系统工程,需要一定的资金保障,要减少矿山地质灾害就要充分发挥政府的带头作用,将其矿山减灾纳入经济和社会发展规划中,提供充足的资金保障,保证金属矿山地质灾害防治工作的顺利进行。
3.5 开展金属矿山地质灾害防治专题研究
将地质灾害防治工作贯彻到金属矿山开采的整个环节,在开采前要预先设定进行灾害评价,在开采过程中一旦发现存在地质灾害隐患,应采取有效的措施及时进行勘察和处理,深入开展金属矿山地质灾害发生机理和应对机制研究,从源头上进行治理,建设相应的监测预警体系。
4 小结
金属矿山地质灾害问题严重制约着我国矿山企业的可持续发展,对我国经济发展带来的不利影响,严重危害着人们的生命和安全,金属矿山地质灾害防治工作是目前一项重大的任务。这就要求加大对金属采矿导致的地质灾害和防治措施的研究力度,基于金属矿山综合治理和开发利用的角度,根据矿山的实际情况,制定针对性的可持续发展指标体系,完善相关的法律体系和方法,构建金属矿山地质灾害信息数据库,全面落实金属矿山防治工作,实现金属矿山企业的可持续发展。
参考文献:
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化群控的方法是大小群控的结合来实现优化群控与节能目的。所谓的大群控主要是指对冷水机组的运行的台数进行开启与停止的切换控制。小群控主要是指在空调区域的小范围内实现非冷机设备的群组控制。通过大小群控的结合,并且为大小群控制定一个科学合理的的控制策略,这样可以提高节能的效果。
7 冷水机组的软启动问题
冷水机组的软启动问题是在冷水机组优化控制中不可忽视的一个问题,通过冷水机组的软启动的控制能够延长机组的使用年限以及达到更好的节能的目的。例如,冷水机组在运行过程中向外运送的冷水温度往往会远远高于机组原先设定的温度,这时候就需要软启动进行更好的机组控制才能更好地实现节能的目的。例如,冷水机组在运行的过程中,空调末端的设备一侧实际需要的冷量远高于机组供给的冷量时,冷冻水的温度会迅速下降,这时候也需要软启动来实现群控的优化控制进而更好地实现节能目的。
8 结束语
本文主要是探究冷水机组的群控优化进而实现节能的目的,通过群控优化实现节能目的不仅符合当下的环保节约意识,也具有很强的现实目的。可以为大型建筑的中央空调节省部分能耗,也为用户节约的能耗的资金,提高了能源利用率,节约的机组投资运行成本。当然,冷水机组的优化群控的策略还有很多,不会仅仅局限在本文讨论的几种策略中,优化冷水机组的群控进而达到节能目的的策略会继续完善与提高,这样可以进一步提高能源的利用率,大大减少损耗,将节能进行到底。
参考文献
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在生物活动和人类的干扰下,自然界容易产生变异,这种自然变异表现在地球表层,因为地球表层是人类活动的主要场所。如果自然变异的强度较大,就会对我们的生存和社会经济发展造成负面影响,这样就形成了自然灾害。地质灾害是各种自然灾害的常见类型。我国地质灾害分布的范围比较广,而且自然灾害出现的频率也比较大,造成的人员伤亡和财产损失比较严重,对生活生产和生命财产都会造成影响,同时也会破坏我国国民经济的发展。
1地质灾害概述
受人为地质作用的影响,导致地质环境恶劣,在自然地质的作用下容易发生自然灾害,导致资源,生命和经济损失。地质灾害包括的种类较多,主要有地面变形灾害,斜坡岩土体运动灾害、土地退化灾害、水库灾害和地球化学异常灾害等。频发地质灾害有一定的原因和特点。以下对地质灾害频发的原因和特点进行分析。
(1)经常发生地质灾害的原因
近些年,在全球气候发生巨大变化和局部极端气候的基础上,造成了地质灾害的频繁发生。具体来说,地球频繁发生地壳活动,造成剧烈的地质变化。同时人类不能正确开采自然资源,也不能正确使用自然资源,严重破坏了生态环境,都有可能导致地质灾害频繁发生。
(2)地质灾害特点分析
近些年,我国发生的自然灾害有突发性,隐蔽性和破坏性的特点。人们无法在地质灾害前感受到灾害发生的任何征兆。如果以后突然发生地质灾害,人们缺乏有效的预防措施。对农田、建筑物、公路和工厂造成大量的损毁,同时人员伤亡也比较严重。这些特点都导致我国地质灾害防治工作困难重重,相关人员更要采取有效措施加强地质灾害的防治力度。
2现阶段我国地质灾害防治现状
最初,我国的地质灾害防治工作是逐渐探索的过程,发展到现在可以第一时间进行科学防治,这也是防治工作的一个显著进展。对地质灾害开展隐患防治工作。我国对灾害防治工作有深入的了解,对防治工作的来说,“防”是非常重要的,重点落实资金安排,给予技术支持,对灾害防治加强教育和宣传,对地质灾害防治知识进行宣传和普及。针对地质灾害现状,我们开展了具体防治工作,灾后相关人员要及时抗战,领导向灾区深入指导,保证对灾害的影响减轻到最小,不断健全应急支撑体系,保证迅速的应急反应,制定相关灾害条例,保证防治工作的稳步和快速发展。同时通过不断提高预警能力,坚决启动预案,这样可以保证损失的减少和人员伤亡的减少。
3地质环境分析
一般情况下,我们说的地质环境包括广义的地质环境和狭义的地质环境两种类型。广义的地质环境主要包括水、岩石和大气物等自然物质。狭义的地质环境指的是岩石圈和岩石圈的风化产物等细化的自然物质。地球演化的产物是地质环境。经过了长达亿万年的时间,水圈、大气圈和岩石圈等地球各个圈层,在能量和物质的基础上发生交换和能量流动,形成一个相对平衡的体系。地质环境具有开放性的特点。地质环境经常和大气圈、生物圈以及水圈发生能量和物质交换。同时地球表面各个圈层都影响地质环境。因此,地质环境的变化发展非常剧烈。这种变化也对地球表面各个圈层的发展产生了影响。在渐变和缓变的基础上,地质环境发生变化,一段时间后,渐变转化为突变和灾变,如此循环往复。可见,地质环境变化呈现一定的周期性。在一个地域的某个时段将渐变发展为突变,对地质环境造成破坏,导致地质灾害的产生。
4地质灾害防治过程中地质环境应用
我们已经知道地质灾害的发生和地质环境密切相关,只有保证自然环境不受破坏,才能更有效的预防地质灾害。在防治地质灾害方面,非常有效的措施是应用地质环境,加强对地质环境的分析。在此基础上建立灾害防治体系,通过各种措施的统筹,加强对地质灾害的防治,从而减少由于地质灾害造成的生命财产和经济损失。下面具体分析我国地质灾害的防治措施。
(1)在调查地质环境的基础上建立调查区划体系
建立调查区划体系可以对地质灾害进行调查评价,将地质灾害发生的地质环境条件进行调查,并对其危险性进行评价,风险区划地质灾害,对重大灾害隐患点进行确定,保证地质资源的合理开发和利用,从而更好地开展防治工程,预警地质灾害监测,这样可以方便国家级防治机构和省级防治机构正确决策和科学管理。
(2)根据地质环境的变化建立科学有效的监控预警体系
地质灾害的监控预警主要由行政和预警等方面组成。通过监控预警可以进行防灾减灾工作。当地质环境条件发生变化时,地质灾害的监测预警体系能及时捕捉前兆信息。针对不同对象,利用防灾减灾警示信息提醒工作人员预防灾害,从而应急避险,处理地质灾害。
(3)在调查地质环境的基础上对防治工程体系进行搬迁
专家通过调查地质环境,如果有的地质灾害危险性较大,会产生严重的危害,对于这一类地质灾害隐患,要加强地质侦查和评价工作,通过搬迁避让加强工程治理,彻底消除地质灾害造成的隐患。工作人员在对地质环境充分考虑的基础上做好防灾减灾工作。
(4)在地质资源整合的基础上建设应急处理体系
对地质灾害来说,应急处理体系的建设是非常重要的,在地质灾害发生时可以第一时间防治灾害。在整合科技资源的基础上,加强突发灾害的管理力度,保证重大地质灾害适应公共管理需要,并且建立专门的技术支撑机构,技术装备体系、应用技术系统和信息网络平台。面对地质灾害,高效、科学和系统地响应重大自然灾害,加强对地质灾害的防治。
(5)在科学技术研究的基础上形成支撑力量
研究地质灾害的防治科学技术是防治地质灾害的一项重要措施。具体来说,工作人员要研究地质灾害形成的典型环境,成因模式和内在机理。风险区划地质灾害。加强对防控方法、风险区划、检测预警和技术标准的研究,建立模拟仿真和应急响应研究体系。在地质灾害发生时第一时间加强防治,提高地质灾害防治水平,减少不必要的损失。
(6)建立地质环境评价体系
区域工程地质工作的公益性,基础性较强,其服务规划有一定的战略性,加强对地质灾害风险和地质环境安全的研究非常关键,建立地质环境评价体系,可以利用评价体系评价地质环境。其中包括人类聚居区,重大工程区,变迁避让集中安置区和地质环境要素,加强对其评价。同时要对地质环境容量和地质环境质量加强评价。对气候、地震和人为活动的影响进行充分考虑,保证地质灾害风险的减少,对区域功能进行划分。在地震多发区预留避震空地,预防灾害的发生。
(7)加强工程地质环境的安全评价
地质环境安全可以保证人居环境和工程区域的安全,主要包括地质结构,地质成分、外部形态和工程性质等,要避免内外动力对其造成干扰,最大限度地降低风险的可能性。任何异常因素都会对工程对象造成干扰,也会对原来大的区域环境造成损害,对原来环境的区域态势造成负面影响。因此对作用强度,范围、危害对象和持续范围的研究非常必要,可以更有针对性地采取防治措施。地质环境安全评价是地质防治的一个重要举措,可以使地质灾害风险消除,加强土地利用规划、防洪规划和城镇建设规划,为防灾减灾提供对策。这些技术性文件可以管理和控制灾害风险,保证相关法律和法规的贯彻和落实。
结语
综上所述,受到自然环境破坏的影响,地质环境显得很脆弱。地质环境的脆弱性容易导致发生地质灾害,产生的后果非常严重。为了避免不必要的损失,加强地质灾害的防治值得高度重视。本文主要介绍了地质灾害基本概况,分析了我国地质灾害防治现状和地质环境,探讨了防治地质灾害的措施。希望通过本文的研究对我国地质灾害防治水平的提高有所帮助。
参考文献
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