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地面塌陷地质灾害论文参考文献

发布时间:2024-07-01 17:48:55

地面塌陷地质灾害论文参考文献

寿冀平

(山东省地质环境监测总站,济南,250014)

摘要本文通过对山东省矿山开采引发的地面塌(沉)陷地质灾害的现状分析,结合矿产开发规划对其发展趋势进行了分析,提出了相应的防治措施,对于减轻地质灾害和地质环境保护具有重要意义。

关键词地面塌陷现状趋势分析防治措施

前言

山东省是我国矿业大省、经济大省,全省累计发现各类矿产150种,其中能源矿产11种、金属矿产45种、非金属矿产90种、水气矿产4种。山东省采矿历史悠久,矿业在我省国民经济和社会发展中发挥着重要的基础性作用,目前全省95%的一次性能源和80%的原材料依靠开发矿产资源提供,矿山企业达9482个。随着矿业经济的发展,矿产资源开发规模和开发强度的增大,矿山地面塌(沉)陷问题越发突出,成为主要的矿山地质灾害类型。

1矿山地面塌(沉)陷地质灾害分布特征

山东省矿山地面塌(沉)陷地质灾害按其成因和塌(沉)陷特征分为采空地面塌(沉)陷和岩溶地面塌陷。

采空塌(沉)陷

采空塌(沉)陷是山东最主要的矿山地质灾害,涉及煤矿、金矿、铁矿、石膏、滑石等所有地下开采矿山,伴随采空塌(沉)陷出现的往往还有地裂缝、山体开裂等。采空塌(沉)陷主要分布于煤矿采空区,其次是金、铁矿及石膏、滑石矿等采空区,但从突发性和对人民的生命财产安全上来讲,又以金、铁、石膏、滑石矿更为严重。全省17个地市有10个地市存在规模不同的采空塌(沉)陷,主要分布于煤炭资源开采强烈的地区。塌(沉)陷面积规模较大的依次为泰安(主要分布于煤炭资源丰富的新泰、宁阳、肥城三地)、济宁(主要分布于兖州及济宁煤田)、枣庄(主要分布于滕州及陶枣煤田、峄城及底阁石膏矿区)、莱芜(四大国有煤矿区、张家洼及小官庄铁矿区、莱芜铁矿马庄矿区)、烟台(主要分布于金矿资源开采强烈的招远、莱州、牟平及龙口煤矿区)。

岩溶地面塌陷

矿山岩溶地面塌陷是开发排水(包括矿坑突水)为主导因素引发的岩溶塌陷,主要发生在具备岩溶塌陷条件的莱芜铁矿谷家台及叶庄矿区、蒙阴洪沟煤矿区、沂南铜井金矿区等,其中以莱芜铁矿岩溶塌陷最为发育。

2矿山地面塌(沉)陷地质灾害发育现状

采空地面塌(沉)陷

采空塌(沉)陷是由于矿层(体)采出后,采空区上方岩层在重力作用下发生弯曲、离层乃至冒落而形成。其发生发展过程和地表变形程度,主要取决于矿层条件、顶板岩性特征、地质构造和采高、开采条件等。据2002年调查资料可知,我省各类矿山采空塌(沉)陷面积为,其中煤矿采空塌(沉)陷最大,占采空塌(沉)陷面积的97%。各主要矿种的采空塌(沉)陷现状分述如下:

煤矿采空塌(沉)陷

山东省采煤历史悠久,开采方式从以往的小规模开采转入现在的机械化深部大规模开采,随着采空区面积的不断扩大,各采煤区相应地发生了一系列规模不等、形状各异的采空地面塌(沉)陷。据不完全统计,截至2002年底,全省因采煤造成的采空塌(沉)陷已达800余处,累计塌(沉)陷面积,其中绝产面积大于50km2,平均采万吨煤地面塌(沉)陷率为。山东省煤矿区采空塌(沉)陷基本情况见表1。

表1山东省煤矿区采空地面塌(沉)陷情况统计表

塌(沉)陷的平面形态多为圆形、椭圆形的塌(沉)陷盆地,盆地中心下沉深度各地不一,最大下沉深度(肥城王瓜店),最小下沉深度(枣庄黄庄煤矿)。其中塌(沉)陷区最大下沉深度小于,地表形态相对变化较轻的塌(沉)陷区面积累计,占全省总塌(沉)陷面积的;塌(沉)陷区下沉深度大于,地表形态相对变化较大的塌(沉)陷区分布面积累计达,占全省塌(沉)陷区总面积的。此类塌(沉)陷分布区,地表地形起伏较大,在第四系沉积厚度较大或地下水位埋深较浅的地段,常形成季节性乃至常年性积水洼地,导致土地复垦困难或不能复垦。据不完全统计,目前,全省部分老塌(沉)陷区的常年积水面积已达以上,造成了耕地的大面积绝产和荒废。

由于各地区成煤条件(厚度、埋深、顶底板岩性等)的差异,以及各采煤区开采方式的不同,使得各采区采空塌(沉)陷的发育规模差异较大。省内济宁、枣庄、泰安、龙口、临沂、淄博和坊子七大采煤区,除淄博采煤区的采空塌(沉)陷的发育规模较小外,其他地区的采空塌(沉)陷均较严重。尤其以泰安、济宁、枣庄三地市所辖煤田区的采空塌(沉)陷最为严重,累计塌(沉)陷面积达,占全省采空塌(沉)陷总面积的。不但塌(沉)陷分布面积大,下沉深度深,而且积水面积广,造成的损失和社会影响也极大。

铁矿采空塌(沉)陷

省内铁矿采空塌(沉)陷相对较轻,尽管目前济南、莱芜、淄博等铁矿主要产地的矿山开采已具规模,但由于矿石采出后对采空区大都进行了尾矿充填。因此,铁矿采空塌(沉)陷的发生得到了有效控制。据调查,至2002年底,全省仅发生3处采空塌(沉)陷,淄博1处、莱芜2处,累计塌(沉)陷面积。

金矿采空塌(沉)陷

金矿采空塌(沉)陷主要分布于胶东金矿区的招远、莱州、牟平、威海等地,据不完全统计,到目前为止,金矿开采区发生采空塌(沉)陷160多处,累计塌(沉)陷面积约。塌(沉)陷的形态多为条形,走向与矿脉走向一致。塌坑两侧边坡陡立,地表岩体内沿矿脉走向的张性裂隙发育,裂隙宽度可达20cm。受矿脉地质特征和开采规模的控制,塌坑的发育规模(长、宽、深等)差异悬殊。塌坑长度一般10余m到数10m不等,最长达800m。

石膏、滑石等其他矿产采空塌陷

(1)山东省石膏矿储量十分丰富,石膏生产量逐年上升,因此矿区采空塌(沉)陷也越发突出。目前采空塌(沉)陷主要分布于临沂市平邑县、苍山县石膏矿区和枣庄底阁石膏矿区,累计塌(沉)陷面积。

(2)滑石矿采空塌陷区主要分布于栖霞、莱州等地,现已发生采空塌(沉)陷3处。最大的一处发生在莱州市滑石矿采空区,塌陷形态为椭圆形盆地状,面积约,塌(沉)陷中心下沉深度3m左右,该塌陷的发生对位于其西部的莱州市滑石矿构成了很大威胁,目前厂院围墙已有多处倾斜开裂,墙体裂缝最宽达10cm。

(3)此外,临沂、潍坊等地在开采重晶石矿的过程中,也先后发生较大规模的采空塌(沉)陷,并造成了严重的人员伤亡事故。

岩溶地面塌陷

矿山岩溶地面塌陷是因开采矿产资源疏排地下水(包括矿坑突水)而导致的岩溶塌陷。目前,全省岩溶塌陷面积约。相对于采空塌(沉)陷,岩溶塌陷面积较小,目前只局限于莱芜铁矿区、蒙阴洪沟煤矿区、沂南金矿区三个矿区。

3矿山地面塌(沉)陷趋势分析

煤矿采空塌(沉)陷

现阶段煤矿开采主要在鲁西地区的淄博煤田、肥城煤田、新汶煤田、兖州煤田、滕州煤田、陶枣煤田、临沂煤田和鲁东地区的黄县煤田。就目前采空塌(沉)陷情况分析,山东煤矿采空塌(沉)陷基本分两种情况:①淄博、陶枣、临沂等煤田,多处于低山丘陵区,煤层薄,上覆第四系厚度均小于100m,开采深度多在-500m以下,煤层采出顶板冒落后,很快自动叉实,地表只出现小规模地面变形、斑纹或裂缝,对地表或农业耕作不产生重大损害;②兖州、滕州、肥城、黄县等煤田,多处于山前冲洪积平原或盆地中,第四系覆盖层厚度大,开采煤层厚度大,多8~12m,煤层产状平缓,采出后,顶板煤层失去支撑,形成破碎冒落、弯曲下沉,随着采空面积的逐渐扩大,在地面出现缓慢、连续的盆状塌(沉)陷坑,严重破坏了地质地貌景观,对农田、村庄等破坏严重,给矿山建设和矿区农业生产、生活造成重大影响,也为矿山带来沉重经济负担。由此可见,后者采空塌(沉)陷规模及危害要大于前者。

根据煤矿开发规划,近期煤炭生产的重点地区是济宁、兖州、滕州、新汶(含莱芜)、肥城等深部煤田。煤矿采空塌(沉)陷也主要发生在济宁、兖州、滕州煤田,其次是肥城、龙口、新汶煤田。淄博煤田面临闭坑期,采煤塌(沉)陷影响很小。也就是说,除了淄博煤田外,其他各煤田采空塌(沉)陷仍将继续发展,尤其是济宁、兖州、滕州三大煤田,开发潜力大,采煤塌(沉)陷又属于第(2)种情况,故其采空塌(沉)陷规模和危害程度显得尤为突出。

据省煤炭工业局资料,近期我省煤矿采空塌(沉)陷面积年均增长,按此推算(以2002年采空塌(沉)陷面积为基础),到2005年和2010年我省由于采煤将增加塌(沉)陷面积分别为102km2和204km2。

未来煤炭资源开发远景区在鲁西南及黄河北煤田,此处煤田正处于黄河冲积平原区。尽管煤层埋深大,但由于具有上覆第四系厚度大、煤层厚度大、煤层产状平缓与济兖煤田类似的自然地质条件,推测未来开发会产生严重的塌(沉)陷危害。采用采煤塌(沉)陷系数法,结合2010年规划采煤量9000万t,预测采空塌(沉)陷面积为。

铁矿采空塌陷

省内铁矿采空塌陷相对较轻,目前主要发生在淄博黑旺铁矿朱崖矿区庙子采空区、鲁中矿业公司(莱芜)张家洼小官庄矿山区及莱芜铁矿马庄矿区三处。据2002年调查资料,庙子采空区由于当地乡镇和个体采矿影响,范围有所扩大,对正处于采空区上方的庙子村而言,仍存在潜在的采空塌陷危害;张家洼、小官庄、马庄矿区随着开采深度的加大,以及各矿区采用了科学合理的采矿方法(砂土、尾矿充填法),并作为莱芜市重点恢复治理区,区内采空塌陷面积将逐年减少。

金矿采空塌陷

据金矿开发规划,2003年至2010年,采空塌陷将随着采空范围的不断扩大而加剧。由于三山岛、新城、金城等金矿已经转入海下或深部开采,故其采空塌陷发生规模不会增幅太大;而牟平、乳山、龙口,尤其是招远金矿,由于资源相对丰富,加上国有矿山和集体、个体矿山的联合无序开采,采空塌陷面积将不断增大,采空塌陷危害将越发突出。

石膏、滑石矿采空塌陷

山东省石膏矿产资源集中分布于鲁中地区,尤以泰安、枣庄、临沂三区资源丰富;滑石矿资源主要集中分布于鲁东北部地区。目前石膏、滑石开发强度较高,产品已供大于求,采空塌陷时常发生,给矿区安全造成了严重危害,随着开采强度的加大,其采空塌陷也会越发突出。

矿山排水岩溶塌陷

矿山开发排水(包括矿坑突水)为主导因素而引发的岩溶塌陷,主要发生于莱芜铁矿区第三系缺失的“天窗”内及断裂带附近。据监测资料,该区岩溶塌陷近年来发展迅速,1997年塌陷面积6320m2,2000年达到8450m2,2002年达,塌陷面积年均增长700多平方米,累计塌陷坑228个,塌陷密度最大达处/km2。随着矿山开采强度的增大及部分矿山恢复(如顾家台矿区等)建设,区内岩溶塌陷面积将不断增大。

4矿山地面塌(沉)陷防治措施

矿山地面塌(沉)陷是由人类开采矿产资源诱发引起的,因此,防治应首先考虑人类活动因素,目的是既要预防和减轻灾害带来的破坏和损失,又能保障矿产资源有序开发。根据前人生产实践经验,提出防治建议。

探索科学的采矿方式

充填法采矿

预防采空塌(沉)陷最为有效的方法是充填法采矿。这里推荐中国矿业大学研制的高水速凝充填材料,该充填材料具有充填速度快、强度高且较稳定等特征,充填液只需20分钟便连砂带水一起固化成高结晶水冲填体,其强度一天可达3兆帕,三天可达4~5兆帕,最终可达5兆帕以上。该充填材料不需脱、排水且有一定膨胀性,充盈系数优于混凝土,在招远金矿进行充填试验,效果良好。

充填法采矿防止采空塌(沉)陷,在目前开采的铁、金矿山中具有较强的可操作性,因为这类矿山矿体多呈脉状或条带状发育,相应采空区也呈条带状,便于充填,所需充填材料也相对少,经济上不需投入太大而且效果明显。充填法开采铁、金矿目前在全省已进行了全面推广和应用,其中莱芜铁矿区及招远金矿区基本上都采出了此种采矿方式。而煤矿等沉积型矿产开采由于采空区范围广,如果实行充填,花费巨大且效果不明显,从煤矿开采经济效益上分析也不合算,因此,目前煤矿开采以顶板陷落法为主。

煤炭地下气化工程研究

煤炭地下气化(UCG)工程是指煤层在地下直接燃烧变成可燃气态燃料的过程,是一种化学采煤方法,属洁净煤新技术研究开发项目,气化炉所产煤气目前除用于矿区居民生活用气和小型工业锅炉燃气外,主要用于燃气发电机组发电,另外,还可以用于煤气化工,生产甲醇、二甲醚等化工产品。此技术方法的应用可有效减轻煤炭生产对矿区生态环境的压力,改善矿区及周边区域生态环境,具有较高的经济效益、社会效益、环境效益,是今后煤炭生产发展的主要方向,值得很好的研究发展推广。

目前,山东新汶矿业集团公司鄂庄煤矿在这方面作了有益的探索实验,并于2002年投入生产,综合效益良好。莱芜鄂庄煤矿煤炭地下气化站工程是新汶矿业集团公司“十五”期间的重点科技攻关项目,重点进行煤炭地下气化稳定控制技术的研究,目前已被列入国家高技术研究发展计划(“863计划”)实验研究基地。

科学采煤方式研究

“自下往上”异向开采

煤矿开采一般是从上层煤起自上往下采,这样对煤矿建设来说,具有见效及投资回收快等优势,但对于采空塌(沉)陷来说,是愈采愈烈,许多塌(沉)陷区是反复塌了再塌,同时浅部采空塌(沉)陷也构成对深部采矿的威胁,比如,在汛期,大气降水直接通过塌(沉)陷坑进入巷道,增加矿坑排水量乃至造成淹井事故的发生等等。

湘潭矿业学院与煤炭部门立项研究煤矿开采方式,提出具有多层煤的煤田,采用自深部→浅部开采的方式,可有效地减轻采空塌(沉)陷危害。目前,这一研究已经通过国家正式鉴定,如果这种开采方式可行的话,我们认为,对鲁西南及黄河北远景煤田区,在未来开采时应该参考、借鉴。

加强科学研究,提高采煤技术水平

目前,世界上有些国家井下采煤矸石不出井,用来充填井下采空区,既可以减轻采空塌(沉)陷,又可避免排矸对地质环境的影响,真可谓一举两得。而省内煤矿的采煤方式与我国大多数煤矿一样,使得利用煤矸石充填井下采空区变得复杂化且费用较高,这在新汶矿务局张庄煤矿及国内其他煤矿都已得到证明。也就是,目前技术水平条件下,欲使矸石不排向地表直接充填采空区是不现实的,因此,需加强科学研究,努力改进采煤技术,赶上国际先进水平。目前,煤矿开采为减轻采空塌(沉)陷危害,根据各矿实际条件,采用的主要技术措施有:①同一煤层多工作面协调开采,减少地表不均匀下沉,减少倾斜和水平变形对民房的影响;②分煤层交错布置工作面,可减少不均匀下沉和静态变形值,使部分变形得以抵消。不同煤层开采边界交错布置。错距控制在40~80m;③积极推广沿空送巷、沿空留巷等采煤新工艺、新方法,实行无煤柱开采,以使地表均匀下沉;④积极开展新技术、新方法的研究。如华丰矿通过注浆减沉,取得较好的效果;汶南矿在采13层、15层煤时,采用矸石充填老空,既减少了矿井排矸量,又减缓了顶板下沉,减轻了采动对地表的影响。

帷幕注浆堵水法

采用大型帷幕注浆工程既可以治理水害保护地下水资源,又可以减轻岩溶塌陷,已成为除疏干法以外,可供选择的另一种行之有效的治理矿区灾害的方法。该方法在济南张马屯铁矿、肥城矿务局陶阳煤矿等矿区得到了成功应用。

矿山矿坑水预先疏干排供结合

据本次调查不完全统计,仅鲁中地区,国有煤矿和铁矿矿坑排水量就达4亿m3/a,这个水量是非常惊人的。造成大量水资源浪费,还产生岩溶塌陷地质灾害。采用该法将水资源提前利用,同时降低了产生岩溶塌陷的水动力条件。

合理有序开采及灾害治理恢复

采矿前,在压矿地区实行一次性征地,减少采空塌(沉)陷损失。为减轻采空塌(沉)陷危害,除了进行村庄搬迁、重点交通和水利设施布置禁采区或留设防护煤柱以保护人民生命财产和国家重点建筑物不受损害外,更重要的是对于塌(沉)陷地区进行治理和复垦利用。根据实际情况,塌(沉)陷区内大部分土地可以复垦还田,少部分地区塌(沉)陷程度严重,常年积水或地形起伏过大,不能复垦,可以发展水产养殖业,也可修建公园,既美化环境又丰富人们的文化生活。

5结语

本文以全省矿山地质灾害调查报告为基础,通过对灾害现状分析,结合矿山开采规划对灾害趋势进行了分析,对前人在矿山灾害防治的生产实践经验进行了梳理总结,希望能对矿山地面塌(沉)陷的防治起到积极的作用。

同志啊,这种论文网上还是很多的,不用那么懒吧。相关论文很多,自己下载整理一下对你也有好处啊。以下仅供参考中国地质灾害 我国地质灾害可划分为10大类31种: 1、地震: 天然地震、诱发地震 2、岩土位移: 崩塌、滑坡、泥石流 3、地面变形: 地面塌陷、地面沉降、地裂缝 4、土地退化: 水土流失、沙漠化、盐碱(渍)化、冷浸田 5、海洋(岸)动力灾害:海面上升、海水入侵、海岸侵蚀、港口淤积 6、矿山与地下工程灾害:坑道突水、煤层自燃、瓦斯突出和爆炸、岩爆 7、特殊岩土灾害: 湿陷性黄土、膨胀土、淤泥质软土、冻土、红土 8、水土环境异常: 地方病 9、地下水变异: 地下水位升降、水质污染 10、河湖(水库)灾害: 淤积、塌岸、渗漏 (一)地震 1、分布发育概况 进入20世纪以来,在我国境内(包括台湾及临近海域)发生大于或等于8级的巨大地震共9次;发生大于或等于7级的地震约80次,其中1949~1990年发生了52次。 我国的构造地震分布非常广泛,除浙江、贵州两省外,其余各省都有6级以上地震发生。水库诱发地震自60年代以来,目前至少以在11个省的15座水库发生,其特点是与水库蓄水有明显关系。 地震在我国大陆地区具明显的西强东弱、西多东少的发育分布规律。如本世纪以来发生的9次大于或等于8级大地震,除2次8级发生于台湾临近海域外,其余均发生于西部省份。我国地震烈度Ⅶ度以上的地区主要分布于西部地区,东部地区除了台湾外,Ⅶ度以上地区的面积相时少得多。 地震在空间分布上表现了不均一性,往往呈带状分布。近100年发生的地震表明,地震基本上是围绕这26条活动断裂系发生的。我国地震活动的周期性和重复性呈现出成群分布,活跃高潮与低潮相互交替的活动格局。东部一个周期长约300年左右,西部为100~200年左右,台湾为几十年。 2、危害状况 地震灾害以突然、隐蔽为特点,一旦成灾,极易造成巨大的人员伤亡和重大的经济损失。1901~1980年间,我国地震共死亡61万人,其中死亡人数在千人以上的地震即达31次。1949年以来,地震就造成死亡万人,伤残万人,居群灾之首,同时地震还造成倒房600万间,直接经济损失数百亿元。我国的地震活动,不但频次高,强度大,而且城市受灾率高。据统计,全国Ⅶ度以上的高烈度区的面积达312万km2,全国70%百万以上人口的大城市位于烈度为Ⅶ度或高于Ⅶ度的高地震烈度区内,特别是一批重要的城市如北京、天津、西安、太原、兰州、呼和浩特、昆明、乌鲁木齐、银川、拉萨、汕头都位于基本烈度为Ⅷ度的高烈度地震区内。 地震不但可以直接摧毁城镇工程设施,给人民生命财产带来巨大损失,而且还可以引发滑坡、崩塌、火灾等其它灾害,加重了地震灾害的损失。 (二)崩塌、滑坡和泥石流 1、发育分布基本情况 全国共发育有特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149处;较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上。泥石流2277处以上。 从总体看,我国西部地区尤其是西南诸省区长期处于地壳上隆过程之中,地震活动频繁、地形切割剧烈、地质构造复杂、岩土体支离破碎,再加上西南地区降水量和强度较大、西北地区植被极不发育,因而崩滑流发育强烈,如云南、四川、贵州、陕西、甘肃、宁夏等省区;其它地区新构造运动一般相对较弱,其中华北、东北地区的降水量相对较小,中南、华东大部分地区植被发育较好,因此,这些地区的崩滑流发育强度一般不及西部地区。崩滑流灾害危害较大的省区有:四川、云南、陕西、宁夏、甘肃、贵州、湖北、辽宁、北京、河北、江西和福建等。 在地域上,可基本上划分为15个多发区,它们是:(1)横断山区、(2)黄土高原地区、(3)川北陕南地区、(4)川西北龙门山地区、(5)金沙江中下游地区、(6)川滇交界地区、(7)汉江安康~白河地区、(8)川东大巴山地区、(9)三峡地区ⅲ(10)黔西六盘水地区、(11)湘西地区、(12)赣西北地区、(13)赣东北上饶地区、(14)北京北郊怀柔-密云地区、(15)辽东岫岩-凤城地区。 2、主要危害 近十年来,全国由于崩滑流造成的人员死亡已近万人,平均每年达人。全国有 400 多个市、县、区、镇受到崩滑流的严重侵害, 其中频受滑坡、崩塌侵扰的市、镇60余座,频受泥石流侵拢的市、镇50余座。较为严重的有重庆、攀枝花、兰州、东川、安宁河谷等。全国几条山区干线铁路如宝成线、成昆线、宝兰线都受到了崩滑流的严重危害。

城市地面塌陷致灾机理研究论文

地面塌陷是在特定地质条件下,因某种自然因素或人为因素触发而形成的地质灾害。由于不同地区地质条件相差很大,地下洞室拱顶失稳塌陷的主导因素不同,形成地面塌陷的原因很多。因此,对地面塌陷成因机制的认识存在着多种观点。

1.潜蚀机制

在地下水流作用下,岩溶洞穴和含盐土洞中的物质和上覆盖层沉积物产生潜蚀、冲刷和掏空作用,岩溶洞穴或溶蚀裂隙中的充填物被水流搬运带走,在上覆盖层底部的洞穴或裂隙开口处产生空洞。若地下水位下降,则渗透水压力在覆盖层中产生垂向的渗透潜蚀作用,土洞不断向上扩展最终导致地面塌陷。

岩溶洞穴或溶蚀裂隙的存在、上覆土层的不稳定是塌陷产生的物质基础,地下水对土层的侵蚀搬运作用是引起塌陷的动力条件。自然条件下,地下水对岩溶洞穴或裂隙充填物质和上覆土层的潜蚀作用很缓慢,规模一般不大;人为抽取地下水,使地下水的侵蚀搬运作用大大加强,促进了地面塌陷的发生和发展。此类塌陷的形成过程大体可分为四个阶段:

1)在抽水、排水过程中,地下水位降低,对上覆土层的浮托力减小,水力坡度增大,水流速度加快,潜蚀作用加强。溶洞充填物在地下水的潜蚀、搬运作用下被带走,松散层底部土体下落、流失而出现拱形崩落,形成隐伏土洞。

2)隐伏土洞在地下水持续的动水压力及上覆土体的自重作用下,崩落、迁移,洞体不断向上扩展,引起地面沉降。

3)地下水不断侵蚀、搬运崩落体,隐伏土洞继续向上扩展。当上覆土体的自重压力逐渐接近洞体的极限抗剪强度时,地面沉降加剧,在张性压力作用下,地面开裂。

4)当上覆土体自重压力超过洞体的极限强度时,地面产生塌陷。同时,在其周围伴生有开裂现象。这是因为土体在塌落过程中,不但在垂直方向产生剪切应力,还在水平方向产生张力所致。

潜蚀致塌论解释了某些岩溶地面塌陷事件的成因。按照该理论,岩溶上方覆盖层中若没有地下水或地面渗水以较大的动水压力向下渗透,就不会产生塌陷。但有时岩溶洞穴上方的松散覆盖层中完全没有渗透水流仍会产生塌陷,说明潜蚀作用还不足以说明所有的岩溶地面塌陷的机制(纪万斌等,1993)。

2.真空吸蚀机制

根据气体体积与压力关系的玻意尔-马略特定律,在密封条件下,当温度恒定时,随着气体的体积增大,气体压力不断减小。在相对密封的承压岩溶网络系统中,由于采矿排水、矿井突水或大流量开采地下水,地下水水位大幅度下降。当水位降至较大洞穴覆盖层的底面以下时,空洞内的地下水面与上覆洞穴顶板脱开,出现无水充填的洞穴空腔。随着水位持续下降,空洞体积不断增大,空洞中的气体压力不断降低,从而导致空洞内形成负压。洞穴顶板覆盖层在自身重力及溶洞内真空负压的影响下向下剥落或塌落,在地表形成塌陷坑或陷沟。

3.其他地面塌陷形成机制

1)重力致塌模式:是指因自身重力作用使洞穴上覆盖层逐层剥落或者整体下陷而产生地面塌陷的过程和现象。它主要发生在地下水位埋藏深、溶洞及土洞发育的地区。

2)冲爆致塌模式:洞穴通道、空洞及土洞中蓄存的高压气团和水头,随着地下水位上涨,压力不断增加;当其压强超过洞穴顶板的极限强度时,就会冲破岩土体发生“爆破”并使岩土体破碎;破碎的岩土体在自身重力和水流的作用下陷入岩溶洞穴,在地面则形成塌陷。冲爆致塌现象常发生于地下暗河的下游。

3)振动致塌模式:是指由于振动作用,使岩土体发生破裂、位移和砂土液化等现象,降低了岩土体的机械强度,从而发生地面塌陷。在岩溶发育地区,地震、爆破或机械振动等经常引发地面塌陷,如辽宁省营口地震时,孤山乡第四纪松散沉积物覆盖型岩溶区,由于地震引起砂土液化,出现了200多个岩溶塌陷坑。

4)荷载致塌模式:是指溶洞或土洞的覆盖层和人为荷载超过了洞顶盖层的强度,压塌洞顶盖层而发生的塌陷过程和现象。如水库蓄水,尤其是高坝蓄水,可将库底岩溶洞穴的顶盖压塌,造成库底塌陷,库水大量流失。

应当指出,地面塌陷实际上常常是在几种因素的共同作用下发生的。例如,洞顶的土层在受到潜蚀作用的同时,往往还受到自身的重力作用。

同志啊,这种论文网上还是很多的,不用那么懒吧。相关论文很多,自己下载整理一下对你也有好处啊。以下仅供参考中国地质灾害 我国地质灾害可划分为10大类31种: 1、地震: 天然地震、诱发地震 2、岩土位移: 崩塌、滑坡、泥石流 3、地面变形: 地面塌陷、地面沉降、地裂缝 4、土地退化: 水土流失、沙漠化、盐碱(渍)化、冷浸田 5、海洋(岸)动力灾害:海面上升、海水入侵、海岸侵蚀、港口淤积 6、矿山与地下工程灾害:坑道突水、煤层自燃、瓦斯突出和爆炸、岩爆 7、特殊岩土灾害: 湿陷性黄土、膨胀土、淤泥质软土、冻土、红土 8、水土环境异常: 地方病 9、地下水变异: 地下水位升降、水质污染 10、河湖(水库)灾害: 淤积、塌岸、渗漏 (一)地震 1、分布发育概况 进入20世纪以来,在我国境内(包括台湾及临近海域)发生大于或等于8级的巨大地震共9次;发生大于或等于7级的地震约80次,其中1949~1990年发生了52次。 我国的构造地震分布非常广泛,除浙江、贵州两省外,其余各省都有6级以上地震发生。水库诱发地震自60年代以来,目前至少以在11个省的15座水库发生,其特点是与水库蓄水有明显关系。 地震在我国大陆地区具明显的西强东弱、西多东少的发育分布规律。如本世纪以来发生的9次大于或等于8级大地震,除2次8级发生于台湾临近海域外,其余均发生于西部省份。我国地震烈度Ⅶ度以上的地区主要分布于西部地区,东部地区除了台湾外,Ⅶ度以上地区的面积相时少得多。 地震在空间分布上表现了不均一性,往往呈带状分布。近100年发生的地震表明,地震基本上是围绕这26条活动断裂系发生的。我国地震活动的周期性和重复性呈现出成群分布,活跃高潮与低潮相互交替的活动格局。东部一个周期长约300年左右,西部为100~200年左右,台湾为几十年。 2、危害状况 地震灾害以突然、隐蔽为特点,一旦成灾,极易造成巨大的人员伤亡和重大的经济损失。1901~1980年间,我国地震共死亡61万人,其中死亡人数在千人以上的地震即达31次。1949年以来,地震就造成死亡万人,伤残万人,居群灾之首,同时地震还造成倒房600万间,直接经济损失数百亿元。我国的地震活动,不但频次高,强度大,而且城市受灾率高。据统计,全国Ⅶ度以上的高烈度区的面积达312万km2,全国70%百万以上人口的大城市位于烈度为Ⅶ度或高于Ⅶ度的高地震烈度区内,特别是一批重要的城市如北京、天津、西安、太原、兰州、呼和浩特、昆明、乌鲁木齐、银川、拉萨、汕头都位于基本烈度为Ⅷ度的高烈度地震区内。 地震不但可以直接摧毁城镇工程设施,给人民生命财产带来巨大损失,而且还可以引发滑坡、崩塌、火灾等其它灾害,加重了地震灾害的损失。 (二)崩塌、滑坡和泥石流 1、发育分布基本情况 全国共发育有特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149处;较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上。泥石流2277处以上。 从总体看,我国西部地区尤其是西南诸省区长期处于地壳上隆过程之中,地震活动频繁、地形切割剧烈、地质构造复杂、岩土体支离破碎,再加上西南地区降水量和强度较大、西北地区植被极不发育,因而崩滑流发育强烈,如云南、四川、贵州、陕西、甘肃、宁夏等省区;其它地区新构造运动一般相对较弱,其中华北、东北地区的降水量相对较小,中南、华东大部分地区植被发育较好,因此,这些地区的崩滑流发育强度一般不及西部地区。崩滑流灾害危害较大的省区有:四川、云南、陕西、宁夏、甘肃、贵州、湖北、辽宁、北京、河北、江西和福建等。 在地域上,可基本上划分为15个多发区,它们是:(1)横断山区、(2)黄土高原地区、(3)川北陕南地区、(4)川西北龙门山地区、(5)金沙江中下游地区、(6)川滇交界地区、(7)汉江安康~白河地区、(8)川东大巴山地区、(9)三峡地区ⅲ(10)黔西六盘水地区、(11)湘西地区、(12)赣西北地区、(13)赣东北上饶地区、(14)北京北郊怀柔-密云地区、(15)辽东岫岩-凤城地区。 2、主要危害 近十年来,全国由于崩滑流造成的人员死亡已近万人,平均每年达人。全国有 400 多个市、县、区、镇受到崩滑流的严重侵害, 其中频受滑坡、崩塌侵扰的市、镇60余座,频受泥石流侵拢的市、镇50余座。较为严重的有重庆、攀枝花、兰州、东川、安宁河谷等。全国几条山区干线铁路如宝成线、成昆线、宝兰线都受到了崩滑流的严重危害。

我国地域辽阔,天气变化万千,洪水、飓风、龙卷风、地震等不可抗性灾难频发,此次汶川特大地震给人民的生命和财产造成巨大的伤害。近50年来,我国每年由地震、地质、旱涝、海洋、疫病等自然灾害造成的直接经济损失约占国民生产总值的4%.自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安全的重要因素,依靠科技进步,提高我国防灾减灾的综合能力已成为当务之急。 一、我国防灾减灾科技应用与建设的现状 我国目前已建立起了较为完善、广为覆盖的气象、海洋、地震、水文、森林火灾和病虫害等地面监测和观测网,建立了气象卫星、海洋卫星、陆地卫星系列,并正在建设减灾小卫星星座系统。在气象监测预报方面,建成了较先进的由地面气象观测站、太空站、各类天气雷达及气象卫星组成的大气探测系统,建立了气象卫星资料接收处理系统、现代化的气象通信系统和中期数值预报业务系统。全国已形成了由国家、区域、省、地、县五级分工合理、有机结合、逐级指导的基本气象信息加工分析预测体系。为了监测江河洪水,国家组建了由数目众多的水文站、水位站、雨量站等组成的水文监测网,建立了七大江河地区洪涝灾害易发区警戒水域遥感数据库,将遥感技术在“八五”期间应用于洪灾监测。大江大河防汛抗旱工程技术有了长足的进步,有些领域已经达到世界先进水平。另外,利用现代科技积极开展小流域综合治理工作,如农区人工增雨、人工防雹、滴灌工程等,这些技术措施在一定程度上对防灾减灾发生了非常积极的作用。在地震监测和抗震方面,组建了400多个地震观测台站,“十五”期间进行了数字化改造,由48个国家级数字测震台站组成的国家数字测震台网和由300多个区域数字测震台站组成的20个区域数字测震台网以及若干个流动数字测震台网、数字强震台网构成了中国数字测震系统,建立了大震警报系统和地震前兆观测系统,形成了比较完整的监测预报系统,编制了全国地震烈度区划图和震害预测图,确定了52个城市作为国家重点防震城市,对全国地震烈度6度以上地区的工程建筑,实施综合性震害防御,对城市和大中型工矿企业的新建工程进行了抗震设防,完成了多条铁路干线、主要输油管线和多座骨干电厂、大型炼油厂,一批重点骨干钢铁企业和超大型乙烯工程以及大型水库的抗震加固。在地质灾害防治方面,加强了对滑坡、泥石流、崩塌以及地面沉降、地面塌陷、地裂等地质灾害的勘查防治工作,采取了包括工程防御体系、生物水保防御体系、管理防护体系,社会管理体系和预测及报警体系在内的综合防御体系,并取得了一定的效果,同时把生态建设与防灾减灾相结合,实施封山育林、退耕还林、退田还湖、退田还草和修建水利工程等一系列措施,极大地防止和减轻了地质灾害的危害和损失。全国已建立了25片国家级水土流失重点治理区,实施了七大流域水土保持工程,在一万多条水土流失严重的小流域,开展了山水田林综合治理。先后确立了包括“三北”防护林、长江中上游防护林、沿海防护林、平原农田防护林、淮河太湖流域防护林、珠江流域防护林、辽河流域防护林、黄河中游防护林和太行山绿化工程、防治沙漠化工程的十大林业生态工程。此外,还发射了“资源一号”、“资源二号”卫星,广泛应用于资源勘查、防灾减灾、地质灾害监测和科学试验等领域。 二、我国防灾减灾科技应用与建设存在的主要问题 1.管理缺乏综合协调 长期以来,我国的灾害管理体制基本是以单一灾种为主、分部门管理的模式,各涉灾管理部门自成系统,各自为战。由于没有常设的综合管理机构,各灾种之间缺乏统一协调,部门之间缺乏沟通、联动,造成了许多弊端,如缺乏综合系统的法规、技术体系政策与全局的防灾减灾科技发展规划;缺少系统的、连续的防灾减灾思想指导,不利于部门之间协调;缺少综合性的防灾减灾应急处置技术系统;缺少专门为灾害救援的综合型救援专家、技术型队伍;没有形成相对完善的防灾减灾科学技术体系;信息公开和交流渠道不顺畅;资源、信息不能共享;科学决策评估支持系统与财政金融保障制度尚未建立等等,直接影响防灾减灾实效。 2.投入不足 资金渠道单一 全国每年投入到防灾减灾科技研发和应用的经费十分有限,在防灾减灾基础设施建设、科研设备购置、防灾工程建设、防灾减灾基础研究和先进技术推广应用等多方面投入不足。主要是因为我国防灾减灾科研基本依赖于财政拨款,资金来源渠道单一。由于防灾减灾科研具有的社会效益远远大于近期经济效益,很难吸引企业资金和社会资金主动投入,造成防灾减灾科技发展和技术推广滞后。另外,缺少科研成果推广的中间环节与适合防灾减灾工作规律的运行机制,防灾减灾科研成果的转化率低,一些防灾减灾科研成果的推广应用率不足10%,严重影响了全国防灾减灾工作的深入进行,影响了全国防灾减灾工作水平的进一步提高。 3. 科技资源尚待优化配置 我国防灾减灾科技资源主要集中在气象、地震、地质、环保等领域,由于缺乏宏观协调管理及传统的条块分割现状,一方面各领域主要关注本领域的防灾减灾科技发展,研发工作主要局限于解决本领域存在的技术问题,在不同灾种以及防灾减灾的不同环节中,科技资源没有得到合理配置,科技开发与应用水平发展很不平衡,在基础地理信息、救灾设备和队伍建设方面低水平重复建设严重。另一方面,仪器、设备、资料、数据等都由部门、单位甚至个人所有,不能实现资源共享共用,资源条件不能系统整合形成高效、共享的社会化服务体系,无法形成合力和整体创新优势。 4.防灾减灾科技发展缓慢 一是在不同灾种以及防灾减灾的不同环节中,科技发展与应用水平很不平衡;二是各灾种的应急研究和操作水平差别较大,低水平重复研究较多;三是技术手段和装备落后,监测能力不强,短期预测预报能力还较低;四是缺乏各类灾害的科学评估模型和方法,灾害信息共享应用和评估的技术急需完善;五是对一些重大灾害的认识与防治技术,长期徘徊不前;六是现有科研结合国情实际不够密切,科技整体支撑能力有待提高等。 5. 防灾减灾高水平科技人才匮乏 我国防灾减灾科技人才主要集中在专业管理部门和科研机构中,基层防灾减灾机构普遍缺少技术应用人才,与我国防灾减灾工作重点结合不密切,特别缺乏防灾减灾领域的高层次、高水平的学术技术带头人和工程技术应用人才。另外,研究经费、待遇等方面条件较差,影响我国防灾减灾科技人才队伍的稳定与发展。 6. 科普宣教力度不够 缺乏统一的防灾减灾科普规划,没有固定的防灾减灾科普教育基地,也缺乏经常性的防灾减灾科普宣传活动,使防灾减灾科普缺乏系统性、连续性,致使我国社会公众防灾减灾知识、防灾减灾意识的科普教育水平较低,全社会对生态环境保护的意识较差,最终影响我三、我国防灾减灾科技支撑的对策建议 1.建立统一综合的防灾减灾组织保障体系 设置统一的具有危机管理性质的防灾减灾综合管理机构,负责对全国防灾减灾工作的大政方针做出决策,逐步实现从部门为主的单一灾种管理体制向政府和部门联动、条块结合的综合应急管理体制转变。 加强科技主管部门与涉灾管理部门的协同,形成跨部门、跨地区、跨学科、多层次、分布式的协同管理职能和机制。 成立集合各灾种、各专业及相关管理部门专家的顾问团体;建立防灾减灾决策的专家咨询系统,为政府防灾减灾决策提供智力支撑。 2. 完善防灾减灾科技进步政策与创新机制 制定科技支撑防灾减灾办法与政策,增加科技投入,在科学研究、技术开发、科技基础设施建设、科技人才培养选拔等方面给予支持;将防灾减灾科普知识纳入国民素质教育体系和工作计划,提高全民防灾减灾意识和能力,在大中小各级学校教育中适当引入防灾减灾课程及读物。 建立高效、合理的防灾减灾科技创新资源配置机制、科技投入机制、成果转化机制、政策激励机制与人才培养机制;加强基础科学和应用科学研究,开展关键技术、共性技术联合攻关;加快科技成果在防灾减灾领域的推广应用。 3. 多渠道增加对防灾减灾的科技投入 将防灾减灾发展所需投入纳入每年科技经费预算,按照一定的使用比例,支持研究开发工作、科技基础设施建设、改善技术装备、参加国际交流等。并使防灾减灾科技投入的增长幅度不低于科技经费增长的总体水平。 建立社会防灾减灾基金,吸收企业、社会团体、公民及海外人士对防灾减灾的捐赠,按比例将部分基金用于科技投入。 用给予引导资金的方式,促进地方政府增加防灾减灾科技投入,引导技术开发机构与企业投资防灾减灾技术与产品的研发和产业化。 4. 促进防灾减灾科技资源共享平台的建设 借助全国科技基础条件平台的建设,通过制定统一的标准和规范,整合全国各灾害管理部门的分类灾害信息资源,全天候运转监测网;以网络技术为纽带,积极推广应用地理信息系统(GIS)、遥控系统(RS)、全球卫星定位系统(GPS)技术,建设覆盖至全国各乡村的主要灾害实时监测预警系统;充分应用数字化技术及网络技术,综合集成防灾减灾各单位上报的灾情信息,构建包括灾害应急响应、灾害信息分析、灾害救援决策、救援信息反馈等在内的防灾减灾技术及信息资源平台。 5.加强防灾减灾科技能力与科技队伍建设 通过科研体制改革和现代院所制度建设,进行课题制、首席专家负责制和科研经费预算等防灾减灾科技机构科研管理制度建设;鼓励科研与地方防灾减灾需要紧密结合,开展自然灾害综合研究和治理;鼓励科研机构与企业联合研发防灾减灾技术和装备,实现产业化;与管理部门合作,尝试推广先进的防灾减灾技术和管理方法,探索区域防灾减灾综合管理模式;参与重点防灾减灾工程建设、基础设施建设、试验示范区建设。 在培养选拔高层次人才的基础上,大力培训一线工作的防灾减灾技术人员及管理人员,改善基层技术人员的工作生活条件;通过科研项目、激励措施、分配制度、考核选拔等吸引和稳定人才队伍,培育有竞争力的研究群体,加强创新团队建设;培养防灾减灾后备人才,逐步在我国高校中开办防灾减灾专业教育。 6. 加强国内外防灾减灾科技交流与合作 鼓励防灾减灾科研机构、管理部门开展国内外交流合作,获得先进的应用技术及管理经验,追踪最新技术。在跨国、跨区域的防灾减灾工程建设中,政府应积极协调,为项目实施提供帮助和保障。

(一)矿山采空区地面塌陷的机理

矿山开采一般是在疏干地下水之后,才进行地下的掘进、回采活动,所以,采空区地面塌陷的主要原因在于地下洞巷系统和围岩的结构变化。

目前关于采空区围岩破坏和地面塌陷的机理研究有多种理论模式,如拱形冒落理论、悬臂梁理论、岩块碎胀填充理论、冒落岩块铰接理论、砌体梁理论等。这些理论大多数是围绕某种特定的平衡状态而言的。然而,采空区围岩的变形和地面塌陷是一个具有时间特征的动态过程,而且洞室的边界也随掘进、回采的进行不断变化。所以,有必要将上述理论与开采过程相联系,构建四维的(时、空变化的)形成机理。

一般来说,矿层开采造成的围岩变形可分为三个阶段。

第一阶段为掘进和回采的初期,采空区长宽尺寸较小。若长度最大者小于1/4~1/3采深时,顶板覆岩的破坏形式分为三个带,即冒落带、裂隙带和弯曲带(图5-3)。

如前所述,冒落带是洞顶和洞壁上部岩层断裂破坏并垮落的范围,它所形成的崩落物因大小混杂、块体彼此支撑而形成大量空隙,其总体积会比垮落前的原岩增大许多,即出现碎胀现象。如果矿层较薄,采厚小,碎胀的崩落物可能会把冒落带和坑道全部充满。此时,崩落物会对冒落带之上的裂隙带施以一定的支撑力,减小裂隙带的弯曲变形量。在这种情形下,地面以沉降为主,能否出现地裂缝取决于地表微地形和浅表岩土的岩性,但变形量较小,一般不会影响土地的正常耕作和房屋的安全性。

如果崩落物不能全部充满冒落带和坑道,冒落物与裂隙带之间存在“空腔”。随采空区扩大,围岩和地面变形进入第二个发展阶段(图5-4)。由于采空区长宽尺寸进一步变大,冒落带的厚度也会增大,其顶面会较第一阶段有所升高,宽度也有所加大。若采深/采厚比小于25∶1,且采空区最大长度大于1/2采深时,裂隙带的顶面有可能已接近或达到地面,此时,弯曲带消失。这个阶段,洞室的顶板如同梁受力弯曲的极限状态,裂隙带不仅裂缝增多,整体弯曲下移量也急剧增大。由于冒落带厚度大于第一阶段,崩落物会更多,当岩石碎胀使崩落物与裂隙带底部相接时,覆岩也可形成相对稳定的状态。然而由于裂隙带发育到地表,而且裂隙带整体弯曲变形大于第一阶段,地面会产生明显下沉并伴生大量的地裂缝,地裂缝的错动可形成一些塌陷槽沟。此时,地面建筑物也处于损毁较严重的阶段。

图5-3 一阶段洞室覆岩破坏示意图

图5-4 二阶段洞室覆岩破坏示意图

图5-5 三阶段洞室覆岩破坏示意图

如果在第二阶段,洞室的崩落物与裂隙带之间存在空腔,随着回采的继续,围岩和地面变形则进入第三阶段(图5-5)。由于采空区范围的扩大,采空区中心距其四周边界(非采空区)超过某一临界值时,中心点附近的覆岩将会全部折断,而外围地段覆岩的受力状况如同悬臂梁。此时,覆岩全部折断的范围,冒落带已发展到地表,地面会出现最为严重的塌陷变形,地面建筑损毁严重,有些房屋会陷落到坑中,地形基本改观。在严重塌陷区的外围地面变形状况与第二阶段相似。

对于一个特定矿区而言,是否会出现第三个阶段,何时出现,出现的范围有多大,这些问题都需要从开采深度、采厚、采空区扩大的时间过程以及岩层的组合、力学性质等多个方面的综合分析中获得答案。想了解这方面知识的读者,可参阅本书列出的相关参考文献。

(二)岩溶地面塌陷的机理

岩溶地面塌陷可分为岩溶地区矿山采空区地面塌陷和非人工采空区的岩溶地面塌陷。大量实例表明,许多岩溶矿山在地下井巷施工前的抽排水阶段,已开始出现地面塌陷,这种地面塌陷的发生机理与非人工采空区的岩溶地面塌陷相同。而地下开挖井巷、回采阶段引发的地面塌陷,即所谓的岩溶地区矿山采空区地面塌陷,在发生机理上与非岩溶地区矿山采空区塌陷相似,只是前者对大气降水、地表水的作用更加敏感。因此,岩溶矿山采空区地面塌陷的形成机理既有采空效应也有岩溶发育特点所决定的响应过程。

到目前为止,有关非采空区岩溶地面塌陷形成的机理可归纳为六种。需要注意的是,这些机理是针对近地表岩溶,特别是洞穴、溶隙上部开口处被松散的第四纪堆积物覆盖的条件下而讨论的,也可以说是围绕岩溶水饱水带与包气带之间的岩、土、水、气变化所导致的地面变形响应而展开的。其次,非采空区岩溶塌陷的形成,不一定是一种作用,而是多种效应综合的结果。

1.失托加荷效应

岩溶水由承压变为无压状态或水头下降时,岩溶水对顶板的上托力消失或减小,相当于覆岩(土)增加了附加荷载,从而使顶板破坏导致塌陷发生。

2.渗透变形效应

岩溶水位下降过程中,水流将溶洞(溶隙)中的充填物冲刷带走,形成空洞,同时上部含水层漏水或地表水下渗,使盖层发生潜蚀形成空腔。

3.土体崩解效应

岩溶水水位升降变化,会使盖层土体时干时湿,导致土体散解破坏而失稳。

4.负压效应

当盖层通气性较差,岩溶水水位下降急速时,地下空腔内的气压会因进气不足而形成负压,从而产生对盖层的吸力,使盖层破坏。

5.气爆效应

岩溶水水位快速上升,空腔内气体受压,冲破盖层,导致盖层失去其整体性而坍塌。

6.土壤液化效应

地震爆破或井下突水,饱水砂液化流入矿井或其他洞穴,从而引起地面塌陷。

地质灾害论文文献

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王爱军1,2薛星桥1,2

(1中国地质大学(武汉),湖北武汉,430074;

2中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所,河北保定,071051)

【摘要】长江三峡库区地质灾害预警监测是服务于地质灾害防治、保障三峡工程建设安全的主要基础工作。开县、万州区、巫山县的38个滑坡灾害专业监测点,采用大地形变监测、深部位移钻孔倾斜仪监测、地下水动态监测、滑坡推力监测、地表裂缝相对位移监测、GPS全球卫星定位系统监测、TDR时间域反射监测和宏观监测等综合系列监测方法。每个滑坡灾害点,采用2种以上监测方法,分别监测滑坡体地表内部变形或受力变化;重要灾害点采用4~5种方法同时进行监测,以便进行对比和综合分析。对滑坡监测及监测成果统计分析,多种监测数据成果具有明显的一致性和相关性,反映了滑坡体的变形情况和特征,证实监测方法合理有效,监测成果将为地质灾害预警工程和地质灾害防治工程提供可靠依据。

【关键词】三峡库区地质灾害预警工程监测方法应用

1前言

长江三峡库区自然地质条件复杂,是地质灾害的多发区和重灾区。三峡工程的兴建和百万移民工程,在一定程度上改变了原有地质环境的平衡状态,加剧了地质灾害的发生。随着三峡工程建设的不断推进,库区地质灾害对三峡工程和库区人民生命财产安全的影响日益增加,及时有效地防治库区地质灾害已成为三峡工程建设的重要任务之一。地质灾害预警监测工作是实现地质灾害防治的主要基础工作。

三峡库区共有38个滑坡灾害专业监测点在进行专业监测工作,其中重庆市开县14个、万州区14个、巫山县10个。

2监测方法

大地形变监测

采用全站仪监测。在滑坡体外选取地质条件较好、基础相对稳定的点位作为监测基准点,在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点,标志点全部采用混凝土强制对中监测墩。

深部位移监测

采用钻孔倾斜仪进行监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置测斜钻孔,分别在其主滑方向和垂直主滑方向上进行正反两回次自下而上的测读,监测点间距,使用移动式“CX-01型重力加速度计式钻孔测斜仪”,监测数据稳定后自动记录,每期监测共记录4组数据。

滑坡推力监测

在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔,在钻孔中选择适当的深度部位,预置一系列滑坡推力传感器,用传导光纤连接至地面,每次监测采用“BHT-Ⅱ型崩塌滑坡推力监测系统”测量记录各点数据。

地表裂缝相对位移监测

在裂缝的两侧适当部位安置数套裂缝计,进行原位裂缝相对位移监测。机械式监测具有干扰少、可信度高、性能稳定特点,监测记录数据可直接做出时间—位移曲线,测量结果直观性强。仪器一般量程范围在25~100mm间,读数器的分辨率为,操作温度在-40℃~+105℃之间。

地下水动态监测

在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔,对地下水水位,孔隙水压力、土体含水率、温度等参数监测,采用自动水位记录仪、孔隙水压力监测仪等仪器监测。其中孔隙水压力监测仪的孔隙水压力量程为-80kPa~200kPa,分辨率,精度·S;土体含水率量程为0至饱和含水率,分辨率1%;温度量程为0~70℃,分辨率℃,精度1%F·S。

全球卫星定位系统监测

在滑坡体外选取地质条件较好,基础相对稳定的点位,作为监测基准点;在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点,标志点全部采用混凝土强制对中监测墩,观测时采取多点联测。GPS监测方法,可进行全天候监测,不受通视条件限制,同时监测 X、Y、Z三维方向位移量,方便灵活,并可监测灾害体所处地带的区域地壳变形情况。采用的美国 Ashtech公司生产的UZ CGRS型GPS,最小采样间隔1s,最少跟踪和接收12颗卫星,使用Ashtech Solution 软件解算,精度可达水平3mm+1ppm,垂直6mm+2ppm。

时间域反射测试技术(TDR)监测

即采用电缆中的“雷达”测试技术,在电缆中发射脉冲信号,同时进行反射信号监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置监测钻孔,将同轴电缆埋入监测孔,地表与 TDR监测仪相连接,把测试信号与反射信号相比较,根据其异常情况判断同轴电缆的断路、短路、变形状态,推断出电缆的变形部位,进而推算滑坡体地层的变形部位和位移量。TDR监测采用了固定式预置同轴电缆,成本低,可进行自上而下的全断面连续监测,量程范围大。

宏观监测

以定期巡查方法为主,对变形较大的滑坡体,据其变形特征布置一定数量的简易观测点进行定期观测,及时掌握其变形动态。

对于每个滑坡灾害点,采用2种以上监测方法,分别监测滑坡体地表变形和滑坡体内部变形或受力变化,重要灾害点采用4~5种方法同时进行监测,以便进行对比和综合分析。监测点的布置应重点突出,控制滑坡的重点部位;照顾全面,力求能反映滑坡体整体变形情况。钻孔孔口周围用混凝土浇筑,布置精确监测点位。

3监测效果分析

根据2003年7月至12月滑坡灾害专业监测数据资料,初步分析三峡库区地质灾害预警工程监测方法及应用效果。

大地形变监测

大地形变监测,开展了开县大丘九社和巨坪九社滑坡、巫山县狗子包滑坡和板壁塘滑坡,共4个滑坡的监测。以下以开县大丘九社滑坡为例简述监测效果。

大丘九社滑坡位于开县镇东镇大丘九社斜坡上,滑坡平面形态近似矩形,剖面上呈凹型;分布高程205~300m,滑体长约250m、宽约300m,面积710万m2,估计厚度20m,体积约140万m3。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组(J2s)紫红色泥岩及砂岩互层组成的平缓层状斜坡中,滑坡体的物质组成主要为砂岩及砂岩碎块石土,表层为松散土壤,局部出露砂岩碎块石,为崩滑堆积体滑坡。

图1开县大丘九社滑坡累计位移量曲线图

(a)X方向(b)Y方向(c)H方向 D1——监测点编号

大丘九社滑坡体上布置了3排监测点,每排3个共计9个监测点,滑坡体对面斜坡上布置了2个基准点,分别在2个基准点进行监测。监测网布置既控制了整体滑坡体又突出重点,采用前方交汇法施测。

8月5日进行了首次测量,9月21日进行D1第二次测量成果与之对比,表明变形趋势明显,滑体向 NEE向滑移。10月24日监测成果表明各监测点的变形趋于缓和。11月和12月监测成果表明各监测点无明显变化(见图1)。监测数据与宏观调查定性分析相一致。

利用全站仪进行大地形变监测,其特点为监测方便,可随时对一些危险滑坡监测,既可以在滑坡体上设置永久性监测桩,又可以设置临时性监测桩;监测精度高,测点中误差可达到;不仅能测定相对位移,而且能监测绝对位移;在满足测量条件下可进行连续监测,监测滑坡滑移的全过程,不存在量程限制。但该仪器监测受天气因素和光线条件制约,难以在雨雾条件和夜间实施监测,且受地形和通视条件制约,施测以人工操作为主,不易实现自动化监测。

深部位移钻孔倾斜仪监测

深部位移钻孔倾斜仪监测点为开县6个滑坡、16个钻孔,巫山县5个滑坡、19个钻孔,万州区8个滑坡、24个钻孔,共计19个滑坡、59个钻孔。以下以开县虎城村滑坡为例简述监测效果。

虎城村滑坡为堆积层滑坡,位于开县长沙镇虎城村斜坡。该滑坡在平面近似矩形,剖面为凹形,分布高程330~400m,纵长约300m,横宽约500m,滑体估计平均厚度12m,面积15万m2,体积180万m3。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组(J2s)紫红色泥岩及泥质粉砂岩组成的水平层状岩层斜坡上,滑体上部为崩坡积紫红色碎石土层。滑坡威胁居民400余人及其财产安全。该滑坡布置了3个深部位移钻孔倾斜仪监测钻孔。

Kx-162钻孔位于滑体的中部。2004年10月,在~测试深度处发生明显的位移变形,本月变形量,变形方向247°。11月,没有增大趋势,累积形变,略小于10月份累积变形量,变形方向253°(见图2)。

Kx-165钻孔位于滑体的下部。2004年10月,在~测试深度处发生明显的位移变形(见图3),本月变形量,变形方向241°。11月,没有明显的增大趋势,累积变形,同10月份累积变形量相近,变形方向240°。

地质灾害调查与监测技术方法论文集

图2开县虎城村滑坡 Kx-162钻孔位移随深度变化曲线

(a)EW方向(b)SN方向

图3开县虎城村滑坡Kx-165钻孔位移随深度变化曲线

(a)EW方向(b)SN方向

深部位移钻孔倾斜仪监测方法,可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中,监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑移方向和相对滑动位移量;但在滑坡发生较大或急剧加速的位移变形时,由于钻孔和孔内测斜管变形、破坏,测斜仪探头不能送入钻孔之内,可能使钻孔失去监测价值。

滑坡推力监测

滑坡推力监测共设有2个测点、4个钻孔:巫山县淌里滑坡钻孔2个,曹家沱滑坡钻孔2个。以下以淌里滑坡为例简述监测方法与效果。

淌里滑坡位于巫山县曲尺乡长江干流左岸斜坡上,滑坡在平面形态上呈不规则的圈椅状,前缘分布高程90m,后缘高程400m,平均坡度约30°~40°,纵长约800m,横宽150~250m,滑体厚20m,面积24万m2,体积490万m3。滑坡发育于三叠系巴东组(T2b)灰岩、泥灰岩、泥岩中,滑体物质主要为泥灰岩及泥岩碎块石土,表层多为松散土层,下部碎块石土结构密实。

Ws-t-tzk1推力孔位于滑体的下部,Ws-t-tzk2推力孔位于滑体的中部。其滑坡推力监测成果数据见图4、图5。推力监测曲线图表明,各次监测数据规律性强,基本一致,传感器没有发现明显的数值变化。滑坡推力监测结果与宏观监测结果和同时进行的钻孔倾斜仪监测结果相一致,说明此阶段滑坡暂时处于相对稳定的微变形状态。

图4巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk1钻孔滑坡推力监测曲线图

图5巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk2钻孔滑坡推力监测曲线图

滑坡推力监测方法属于固定点式监测,在钻孔中预置传感器,用传感光纤连接,在地面用滑坡推力监测系统采集传感信息,可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中,自上至下监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑坡推力变化量,可定期进行数据采集监测;在对采集和传输处理系统进行改进的基础上,可实现无值守自动化连续监测。

4结论

(1)通过多手段的综合监测,掌握了被监测滑坡体的表面、内部自上至下滑移带的变形及受力情况,数据综合分析表明其反映了滑坡位移变化及动态特征,取得了进行灾害预警的重要基础数据资料,说明采用的监测方法合理有效。

(2)钻孔倾斜仪深部位移监测方法,当滑坡体发生一定量缓变位移后,部分钻孔不能再进行全孔施测,造成勘察监测资金浪费和滑坡体监测点及监测部位减少。

(3)目前一月一次的监测周期,难以保证在滑坡发生滑移险情时能进行有效监测。为此应在进行专业监测的同时,进行群测群防监测。特殊情况下,对危险滑坡灾害点,调整监测方案,进行加密监测或连续监测,使监测满足预警预报要求。

(4)从长远发展考虑,监测应以免值守、易维护、低成本、固定式、自动化快速连续采集传输和半自动化监测及人工监测相结合为方向,以建立起高效的地质灾害监测网络与地质灾害预警系统。

参考文献

[1]王洪德,高幼龙,薛星桥,朱汝烈.链子崖危岩体防治工程监测预报系统及效果.中国地质灾害与防治学报,2001,12(2):59~63

[2]王洪德,姚秀菊,高幼龙,薛星桥.防治工程施工对链子崖危岩体的扰动.地球学报,2003,24(4):375~378

[3]张青,史彦新,朱汝烈.TDR滑坡监测技术的研究.中国地质灾害与防治学报,2001,12(2):64~66

[4]董颖,朱晓冬,李媛,高速,周平根.我国地质灾害监测技术方法.中国地质灾害与防治学报,2001,13(1):105~107

[5]段永侯,等.中国地质灾害.北京:中国建筑工业出版社,1993

地质灾害易发区划分按灾种将易发级别相同的评价单元合并连片,并根据地质环境条件对边界加以修正,即可圈定出地质灾害易发区。碎屑岩区和碳酸盐岩夹碎屑岩区划分出...

地质工程与地质灾害学报

地质学核心期刊研究 刘立学,赵淑琴,徐卫红,王冬翌 地质学核心期刊研究刘立学,赵淑琴,徐卫红,王冬翌(图书馆)期刊是当前世界各国广泛传播知识信息的一种最迅速、最重要的手段。随着科学技术不断发展与进步,期刊的出版品种迅速增加。从本世纪50年代起到60年代,发达国家出版的期刊品种几乎是每10年以倍增速度上...【分类号】:P5-5【DOI】:cnki:ISSN:【正文快照】: 地质学核心期刊研究刘立学,赵淑琴,徐卫红,王冬翌(图书馆)期刊是当前世界各国广泛传播知识信息的一种最迅速、最重要的手段。随着科学技术不断发展与进步,期刊的出版品种迅速增加。从本世纪50年代起到60年代,发达国家出版的期刊品种几乎是每10年以倍增速度上升。70年代起,增长速度虽然趋缓,但每年新创刊数量多于停刊数量。80年代以来,新刊增长速度尚在进一步加快。以空前的速度和数量涌来的期刊,给阅读、馆藏和经费带来了沉重的负担。现在,世界上任何情报所、图书馆、文献馆都不可能对所有期刊进行全面收藏,即使国际… 推荐 CAJ下载 PDF下载 《中国区域地质》首次入选“中国自然科学核心期刊” [J];地质通报; 1992年04期; 89

现在是科技核心期刊了

先把两个名称解释一下:地质灾害:地质灾害,是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。地质勘察:地质工程领域是以自然科学和地球科学为理论基础,以地质调查、矿产资源的普查与勘探、重大工程的地质结构与地质背景涉及的工程问题为主要对象,以地质学、地球物理和地球化学技术、数学地质方法、遥感技术、测试技术、计算机技术等为手段,为国民经济建设服务的先导性工程领域。地质工程领域适用的行业包括:地质调查,油气及固体矿产资源的普查勘探与评价,大型工矿企业和水利水电建设,公路和铁道建设,工程地质,水文地质,地质环境及地质灾害的调查,勘察及监测等。地质灾害报告有:地质灾害评估、地质灾害治理、地质灾害设计、地质灾害治理等等。地质勘察报告主要是岩土勘察报告:包括公路、房建、水利工程、桥梁、隧道等等。

没多少。你肯定能接受

滑坡地质灾害论文

滑坡和泥石流灾害 研究动机、目的 泥石流作为山区城镇常见的 地质灾害,是一种含有大量固体 物质的特殊洪流 (高浓度的液相、 固相混合流),其中的固体物质特 指泥、砂、石。泥石流具有突 发 性、破坏性极大、运动快速、历 时短暂等特点,且具有强大的侵 蚀、搬运能力 等自然属性,其是 以冲撞(击)、淤埋和堵塞等方式对 其流经路途上的各种城镇设 施进 行破坏,危害程度往往比单一的 滑坡、崩塌和洪水的危害更为广 泛和严重, 对人类生产生活场 所、交通运输、水利水电工程、 矿山等造成严重损失。当前, 我 国山区城镇泥石流问题十分突 出,且灾情相当严重。因此,分 析山区城镇泥石 流灾害及其成 因,对于加强城镇泥石流的防治 有着重要意义。 关键词:山区城镇;泥石流;灾 害;成因 研究方法 采用调查研究,通过资料整 理出数据 研究内容 一、泥石流的相关概述 (一)泥石流的概念 泥石流是暴雨、 洪水将含有 沙石且松软的土质山体经饱和稀 释后形成的洪流, 由悬浮着粗大 固体碎屑物并富含粉砂及粘土的 粘稠泥浆组成。 在适当的地形条 件 下,大量的水体浸透山坡或沟 床中的固体堆积物质,使其稳定 性降低,饱含水分 的固体堆积物 质在自身重力作用下发生运动, 就形成了泥石流。 泥石流是一种广泛分布于世 界各国一些具有特殊地形、地貌 状况地区的自然 灾害,是山区沟 谷或山地坡面上由暴雨、冰雪融 化等水源激发的,含有大量泥沙 石块的介于挟沙水流和滑坡之间 的土、水、气混合流。泥石流大 多伴随山区洪水 而发生。 它与一 般洪水的区别是洪流中含有足够 数量的泥沙石等固体碎屑物, 其 体积含量最少为15﹪,最高可过 80﹪左右,因此比洪水更具破坏 力。 (二)泥石流的类型 即:(1)按水源补给分为:冰 川型、降雨型;(2)按沟谷形态分 为:沟谷型、坡 面型;(3)按物质 组成分为:泥石流、泥流、水石 流;(4)按结构流变分为:黏性(容 量为~)、稀性(容量为 ~)、过渡性(容量为 ~);(5) 按规模大小分 为: 小型(一次泥石流总堆积量 <10万m3)、 中型(10万~50万 m3)、 大型(50万~100万m3)、 特大型(>100万m3)。 二、泥石流对城镇的危害 泥石流是松散固体物质在降 雨、冰雪融水、库坝溃决等水动 力作用下沿较陡 坡度的沟道或斜 坡高速流动的现象,流动过程中 夹带的大量泥沙、 石块等具有强 大的冲击力和破坏力,往往对其 流经路途上的各种城镇设施造成 毁灭性的破坏。滑坡和泥石流灾害 论文百度文库客户端 免财富值下载文档1/3(1)由于泥石流具有强烈的破 坏力,其可冲毁城镇“坚固”的设 施,如楼房、工 厂、桥梁、供水 供电设施、公路、铁路、高压线 路、车辆、堤坝、电线杆等与之 遭遇的固定设施和活动目标, 从 而严重危害到人们的生命财产安 全。 如甘肃舟曲 2010-08-07暴发 泥石流,水毁农田1417亩,水毁 房屋307户、5508间,进水房 屋 4189户、20945间,机关单位办 公楼水毁21栋,损坏车辆18辆。 (2)由于泥 石流中挟带着大石块及 树干等杂物, 其会使桥涵堵塞导 致泥石流体超越排洪堤外 溢等引 发次生灾害,致使泥流大范围淤 埋、淹没和推毁城镇设施和居 民,造成重 大的人身伤亡事故。 如2011-05-11,广西全州咸水乡 洛江村广坑槽屯一采石场爆 发泥 石流,工棚的工人来不及躲避, 被泥石流掩埋,致使12人死亡, 10人失踪。 (3)如泥石流规模较大 时,泥石流体可穿越主河形成拦 河坝,受阻河水在坝上游 形成堰 塞湖,导致沿河城镇被淹没;而当 坝体发生溃决时,强大的特殊洪 流,会 对下游城镇及各种设施形 成水毁灾害,如冲毁下游房屋、 道路及农田等。(4)由 于泥石流中 有固体物质, 当泥石流中的固体 物质堵塞了其流通道路,则会造 成漫 流改道,冲毁或淹没下游各 种设施。(5)挤压主河道。泥石流 冲出的大量泥沙使 堆积扇不断扩 大,形成通航河道的险滩,有碍 通航,并将主河逼向对岸,使对 岸 遭受严重冲刷,造成山坡失 稳,危害各种目标。 研究结论 三、山区城镇泥石流灾害形 成的原因 泥石流的形成,必须同时具 备丰富的松散固体物质、短时间 内有大量水的来 源和有一定坡度 的利于集水集物的沟状地形三个 基本条件, 人类工程活动也是诱 发泥石流的因素之一。 (一)泥石流灾害形成的客观条 件 即:(1)地形地貌条件:地形 地貌可为泥石流灾害的发生提供 势能条件,并可 为其提供充足的 固体物质来源条件。(2)松散物质 来源条件,如易于破碎的岩层 表 面、断层皱褶发育、断层密布 等,还有滥伐森林造成水土流 失,开山采矿、采 石弃渣、老泥 石流堆积等,这些则为泥石流的 形成提供了丰富的固体物质来 源。 (3)水源条件,如强度较大的 暴雨、积雪的强烈消融、水库的 突然溃决等,致使 沟床、沟侧的 大量堆积物运动,都有可能导致 泥石流灾害的发生。 (二)城镇发展缺乏合理规划与 防灾意识淡薄 当前,随着城镇人口的不断 增加和城镇规模的不断扩大,特 别是随着山区经 济与建设的蓬勃 发展,人口增长迅速,城区的建 设范围也在日益扩大,但由于部 分山区城镇建设缺乏统一规划指 导,如把房屋等建筑物修建在低 洼处、沟道边、 沟道内等泥石流 严重危险区, 或是把房屋建在泥 石流通道。 再加上部分城镇缺乏 一定的防灾意识,在城镇建设上 缺乏配套的防灾意识,致使泥石 流发生时,给城 镇居民造成了重 大的灾害。 (三)诱发泥石流的人为因素 随着山区城镇人口增长,城 镇经济发展与城镇规模扩大,人 类在泥石流沟下 游与泥石流争地 的同时,也不断向沟上游争地和 破坏。一方面,不适当的削坡、 毁林开荒、 开山采石、 随意排放 采矿弃土和弃渣、 陡坡开荒种 地、 大量砍伐森林、2/3开山修路、 过度放牧以及不 合理的城镇建设等活动日益增 多,极大的改变了地表 原有结 构,导致生态环境恶化,水土流 失加剧,促进泥石流活动性增 强,加剧了 滑坡、泥石流灾害的 发生。另一方面,环山而建的引 水渠因渗漏而诱发滑坡,甚 至直 接诱发泥石流。与此同时,随着 城镇人口的不断增长,由于管理 不善和人们 对乱挖乱开和乱砍伐 等造成的危害认识不足, 导致人 为泥石流灾害的发生或加剧 了泥 石流的危害。 研究心得 四、结束语 总之,当前我国山区城镇泥 石流问题十分严重,对城镇设施 的破坏巨大,且 威胁着城镇居民 的生命安全,严重影响了山区城 镇的经济发展,因此,应重视对 泥石流的防治。在本文中,论述 了泥石流的灾害及其成因,希望 能对泥石流的防 灾工程有一定的 启示作用。 自己整理去吧!嘻嘻

岩土工程的地质灾害防治措施论文

在平时的学习、工作中,大家对论文都再熟悉不过了吧,通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我为大家整理的岩土工程的地质灾害防治措施论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

摘要:

经济发展使得各种资源开发及工程不断开展,不同地区地表都受到不同程度的破坏,导致地质灾害不断发生。因此,工程在实际建设中,需考虑到多方面因素要求,注重减少对的周围地质的破坏。地质灾害自身情况复杂,且容易出现突发情况,分布分散,威胁人们生命安全。岩土工程中,地质灾害对周围环境及人员影响最大,为避免地质灾害发生,以下对其防治方法措施详细分析,旨在为合理应对地质灾害奠定理论基础。

关键词 :

岩土工程;地质灾害;防治方法;实践;

我国国土辽阔、地势复杂,地质灾害发生严重,且地质灾害自身种类较多,容易对周围人们财产及生命安全造成严重影响[1]。为解决这一问题,需采取先进的防御措施,对地质灾害进行提前防治,针对岩土工程的真实情况,有针对性的采取防治措施,降低地质灾害发生几率。

1、地质灾害及其造成的影响

地质灾害

我国地质灾害种类较多,但是经常发生的为泥石流、岩石滚落、地面塌陷等等,文章主要针对泥石流地质灾害、崩塌及滑坡等进行分析介绍。

地质灾害特点及影响

滑坡

滑坡主要是斜坡的岩土受到雨水冲刷,加之原本重力影响,导致岩石向下移动,形成灾害。若斜坡岩土没受到外界力的影响,则一般不会出现滑坡。发生滑坡危害的原因来说,如雨水冲刷、斜坡水土流失、斜坡植被过度开采等,都会导致滑坡发生。

崩塌

岩土工程施工本身是对岩土进行施工操作,施工的过程中可能会导致部分岩土产生裂缝,导致岩土分为较多部分[2]。分裂后的岩土其自身较为空虚,崩塌会往往滚落堆积到底部。发生崩塌的原因主要是对矿产过度开采,或土木工程不合理开发、水库发生渗漏等,导致原本岩土受到破坏。

泥石流

泥石流在我国属多发性地质灾害,对交通及附近经济发展造成严重影响,威胁附近居民生命安全。分析泥石流产生的原因,发现其主要是山区降水过多,导致泥沙和石块等固体伴随雨水形成含有大量泥沙的洪流。导致泥石流的原因较多,其中,对土体不合理开发,容易导致泥石流发生,岩土开发随意,导致岩土完整性及稳定性都受到较大影响,土体自身受到较大冲击,就会导致泥石流发生。最后山林滥砍滥伐,导致岩土失去固定依赖,更容易被雨水冲刷,容易引发泥石流。

2、岩土工程地质灾害防治技术分析

滑坡防治

滑坡对周围交通安全、居民生命安全、财产安全的影响较大。对滑坡进行治理,可以在容易滑坡的位置的上方,采取清方减载、填土反压等方式,做好外部支持,同时以抗滑挡墙技术,避免滑坡发生后,对下方公路造成严重的阻塞影响[3]。采用抗滑挡墙,其施工布置灵活,不同山体、土坡都可迅速建设,施工简单。在早期我国铁路建设中,为避免滑坡对铁路造成严重影响,还采用抗滑桩技术,发现其滑坡治理效果一般,后采取地表排水及减方减载相结合的措施,采用多技术结合互补,建立滑坡治理体系,在治理中对地面、地下、立体排水等综合治理,发现治理效果突出,有效控制滑坡地质灾难出现。

崩塌防治

崩塌本身灾难来临迅速,威胁较大。对崩塌防治,需对对应岩土仔细检查,看岩土是否不稳,若发现确实不稳定,应对岩土加固处理,避免岩土发生滑落,减少土体产生裂缝几率。相较于滑坡防治,对崩塌防治难度较低,治理简单。但是,就陡峻边坡崩塌治理而言,其裂缝和沿途结构组合及地质情况具有不确定性,无法以人为方式很好的预控制,受卸荷裂隙区扩张、扩展影响较大,裂缝分布较为集中的.区域,需对危险性岩土进行清理,之后采取锚杆加挂网喷护锚固方式实现对土体的加固保护,避免崩塌发生。

生物措施

通过生物对地质灾害进行防治,防治环保,有利于促进生态和谐。例如,可采用植树造林、退耕还林方式进行防治,保持水土。通过植物种植的方式,确保水土稳定,若岩土受到外界强烈冲击,岩土仍然受到植物根系天然保护,不会发生滑坡、坍塌等地质灾害。此外,采取生物措施对一些地质灾害进行防治,其社会价值及经济价值突出,在保护环境的同时,可改善地区生态平衡。

但是,当下生物措施仍然存在一些不足,其生物措施发挥作用时间较长,植物需经过较长时间的种植,才能发挥自身真正作用。因此,在部分经常发生泥石流、坍塌、滑坡等地区,要结合当地情况,选择最合理的措施对地质灾害进行控制。同时,一些地区可采用封山育林的方式,对地质灾害进行有效防治,同时建设良好生态环境,减少地质灾害发生几率。

泥石流防治

不同地质灾害中,泥石流造成的破坏范围最广、影响最大。在泥石流防治中,要重视周边的环境治理,还要全面治理当地岩土,管理部门结合生态工程,充分了解泥石流发生的现状,对区域化沟、坡全面检查治理,在经济迅速发展大环境下,对泥石流的治理按照上坡治理为主,对堆积区、沟谷区等依次治理。在实际遇到泥石流问题,不能按照理论死搬硬套,要具体问题具体分析,针对实际情况变化综合考量,发现某地区灾情严重,要预先建立防护林,对裸露的地表加固处理,稳固斜坡,提高岩土结构,避免侵蚀现象不断加剧。

要针对容易发生地质灾害区域的自然条件以多种措施配合,提高防治效果。在严重的地质灾害区域,可采取适当避让措施,减少地质灾害发生对人员造成不可挽回的影响。例如,在雨雪天气应适当避让山区公路,可能出现灾害的变形斜坡、工程隐患,在恶劣天气下远离那些区域,位于山脚位置的山村、城镇要制定好紧急转移措施,下雨天安排好居民转移。

3、结束语

综上所述,岩土工程地质灾害防治工作并不是一时可以完成的,要将眼光放长远,以新型材料、新型技术融入到地质灾害防治中去,完善地质灾害的防治措施。岩土工程施工中,需对现场环境仔细检查,了解施工中可能出现的地质灾害,了解不同地质灾害造成的安全风险,重视对不同的地质灾害的防护处理,有效避免灾害产生。

参考文献

[1]廖何森,崔茂才.岩土工程地质灾害防治技术及防治对策分析[J].世界有色金属,2017(5):223-224.

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[3]薛增荣.岩土工程地质灾害防治技术及防治措施[J].住宅与房地产,2017(5):213.

范文一:甘肃省城市建设地质灾害防治研究甘肃省境内泥石流、滑坡发育的基础主要是其特殊的自然条件。陡峭的地形、充足的松散土石和突发性水源是泥石流、滑坡形成的三大条件,另外地震作用也是造成滑坡的因素。甘肃地处黄土高原区,境内主要以黄土为主,而黄土由于结构疏松,孔隙大,渗透性强,具强压缩性和自重湿陷性,垂直节理发育,特别是极为发育的顺坡向卸荷节理,使边坡稳定性降低,易发生滑坡和造成严重的水土流失,大量滑坡、崩塌等重力堆积物受暴雨形成的坡面流及洪水的冲刷,源源不断地为泥石流提供固体物质。 通过计算泥石流、滑坡作用强度和危险度,将城市分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级四个危险等级。经过对甘肃省灾害防治历史和治理现状的研究,提出存在问题,得到泥石流、滑坡灾害的发展趋势,强调防治的可能性和必要性。 根据对城市的分级,危险度高的Ⅰ级和Ⅱ级的城市应采取治理体系为主,预防体系和管理体系为辅的综合控制对策;危险度不高或较低的Ⅲ级和Ⅳ级的城市应采取预防体系与管理体系为主,治理体系为辅的控制对策;对于威胁城市安全的巨型滑坡和规模巨大的泥石流沟则采用躲避对策。 城市泥石流、滑坡防治规划的最基本原则是预防为主,重点治理。对于不同类型的泥石流、滑坡建立不同的治理模...范文二:分析地理信息系统的开发工具及其在地质灾难探究中的应用进展地理信息系统在地质灾难探究中的应用进展 目前,国内外利用地理信息系统,主要用于探究国土和城市规划、地籍测量、农作物估产、森林动态监测、水土流失、地下水资源管理〔4〕和矿产资源勘查〔10〕、潜力评价及开发〔11〕等众多领域。GIS在地质灾难探究中的应用大致有以下几个方面摘要:(1) 地质灾难评价和管理利用地理信息系统的各种功能,建立地质灾难空间信息管理系统[12,13,14,管理地质灾难调查资料,显示并查询地质灾难的空间分布特征信息,评价地质灾难的危害程度,分析地质灾难和影响因素之间的关系,提出减轻和防治地质灾难的办法,对将来可能发生的地质灾难进行猜测〔15,16〕。戴福初等利用GIS对香港地区的滑坡灾难进行历史滑坡编录,分析滑坡的时空分布特征和动态和静态环境因素之间的相关关系,对滑坡灾难风险进行评价和危险区域划分〔17〕。(2) 地质灾难的危险度区划评价由于各种地质因素本身的不确定性,以及地质因素之间相互功能的复杂性,在收集大量的基础地质环境资料前提下,利用GIS对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性,通过选取合适的评价猜测指标〔18〕,运用恰当的数学分析模型〔19,20,21〕,对探究区进行地质灾难危险性等级的划分,从而为地质灾难的管理及防治和预警决策提供依据。(3) GIS和专家系统的集成应用GIS和专家系统的集成应用中,GIS所起的功能主要是管理时空数据,进行空间分析;专家系统所起的主要功能是利用专家知识和空间目标的事实推理判定灾难的危险度〔22〕。二者的结合将使专家经验得到推广,减少野外和室内手工作业工作量,使区域地质灾难的动态管理成为可能。4 结语(1)地理信息系统技术已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展,新兴的地理信息系统将运用专家系统知识,进行分析、预告和辅助决策。(2)地理信息系统的开发工具,从专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别。其中组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势,代表了GIS系统的发展方向。(3)地理信息系统在地质灾难探究中的应用方兴未艾,尤其在地质灾难评价和管理、地质灾难的危险度区划评价和GIS和专家系统的集成应用方面进展很快。以上希望对您有帮助!另外这有个地质灾害论文的网址,可参阅:

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