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某岩土工程地质灾害治理实例分析

【摘 要】本文就岩土工程地质灾害的特征与诱因及常用防治方法进行了分析,并结合实例就某已建楼房地质灾害防治措施进行了全面的阐述。

【关键词】岩土工程;地质灾害;防治措施
  1.目前我国地质灾害的主要特征与诱因
  1.1滑坡
  滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡的诱因:①地震;②降雨和融雪;③地表水的冲刷、浸泡;④河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;⑤开挖坡脚;⑥蓄水排水;⑦堆填加载;⑧劈山放炮,乱砍乱伐。
  1.2崩塌
  陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。崩塌的诱因:①采掘矿产资源;②道路工程开挖边坡;③水库蓄水与渠道渗漏;④堆(弃)渣填土;⑤强烈振动。
  1.3泥石流
  泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。泥石流的诱因:①不合理开挖;②不合理的弃土、弃渣、弃石;③滥伐乱垦。
  1.4地面变形
  地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。地面塌陷诱因:①不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;②表面岩溶活动引起的塌陷;③大量抽取地下水引起地面下沉。
  2.地质灾害工程防治措施
  2.1做好防治工程设计
  地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。①根据致灾的成因确定主要防治途径;②根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
  2.2地质灾害防治工程的主要工程措施
  根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。
  3.工程实例分析
  3.1工程概况
  某已建商住楼24座,其中超高层6座,耸立在粤西某风景秀丽的石灰岩地区,气候温和,雨量充沛,地下暗河、溶洞、土洞发育,地面局部塌陷的事故时有发生。经岩土工程补勘,该地段存在多个较具规模的土洞,使已建成的商住楼区存在较大的安全隐患,为对区内业主生命、财产的安全负责,对已发地质灾害的治理(土洞),已迫在眉睫。下面介绍通过钻孔向土洞内充填式采用注、压入砂浆法治理的实例,就充分利用土洞发育区的土地谈一点粗浅的看法。
  3.2工程概况及洞体的埋深
  据勘察资料,多处揭露到土洞,根据土洞的空间分布、连通性,将土洞划分为两个大区,细分为四个小区,即:第一大区(仅一个小区)有钻孔ZK1、ZK5~ZK7、ZK 9、ZK10、ZK13等控制,其顶板标高-19.1~-27.9m,洞体空间高1.7~10.75m,估算空间总体积约2100m3;第二大区第一小区钻孔有ZK25、ZK31、ZK1补、ZK8补等,其顶板标高-17.7~-23.7m,洞体空间高1.1~5.6m,估算空间总体积约720m3,第二小区钻孔有ZK 27、ZK28、ZK29、ZK36、ZK5补等,其顶板标高-16.0~-21.2m,洞体空间高1.6~7.8m,估算空间总体积约840m3,第三小区钻孔有ZK34,其顶板标高-17.5m,洞体空间高6.1m,估算空间总体积约150m3;总体积约3810m3。洞体顶界面呈不规则的穹窿状,部分洞内有少量淤泥充填,为半充填式,由于地面水通过土中裂隙、生物孔洞等通道,借冲蚀作用,土洞自下而上的逐渐被冲蚀淘空,逐渐剥落向上侵蚀,土层亦逐渐变薄,就可能形成地面塌陷。受建设方的委托,我院承担了此治理施工任务。
  3.3场地地质条件
  经钻探揭露,土洞上覆土层为①杂填土或素填土,层厚0.7-2.80m,大部份已压实;②粉质粘土,局部粉土,层厚0.7-6.70m,呈可塑状;③砾砂、粗砂,层厚2.30-11.10m,呈中密至密实状;④残积粉质粘土,局部含砂土,层厚0.7-19.2m,呈软塑-可塑状,局部硬塑。洞内充填物为流塑状粘性土或松散粉、细砂。覆盖层均具有一定的粘性及完整性,成孔后不易垮孔和缩颈,是施工灌砂、注浆的较好通道。
  3.4设计要求
  因受已有建筑物的约束,所以需根据其具体情况和施工条件,在存在土洞区无建筑物处布置灌浆孔,孔间距视现场具体条件而定。一般不大于8m,灌浆孔的倾斜角为45~60°,视现场可供施工条件而定,各孔从建筑物的两侧向建筑物底部钻穿土洞顶板止,而洞建筑物外的土洞则采用垂直灌浆孔,孔位呈环状分布,环间距3~5m,沿洞体空间变小处逐渐放宽,孔间距5~8m,与环间呈错位排列,每孔亦钻穿土洞顶部覆盖土层止。
  3.5施工流程
  定孔位→成孔→铺设压浆管→搅拌水泥→压浆→封孔。
  3.5.1成孔工艺及技术要求
  按设计要求,测量放点确定孔位。
  ①成孔工艺流程:采用一台XY-1型工程钻机;平整场地,机械设备就位;灌砂孔的坯孔孔径为Φ170mm;完成坯孔后埋入略小于坯孔孔径的Φ150mm的钢质压浆导管。
  3.5.2灌注工艺及技术要求
  ①采用注、压入砂浆法,待所灌入的砂浆满至近地面时,再在压浆管入口处安装加压阀,压实已灌入的砂浆,使砂浆在洞内充分填实。确认此孔位处土洞已填实时,徐徐拨出压浆管后,用C15的混凝土封孔;②如洞内有淤质充填物,则通过压浆管直接向孔内喷射水泥干粉后再压入水泥砂浆;严格控制注浆、喷粉压力在0.8~1.5MPa的范围内。
  3.6质量保证措施
  ①明确岗位责任和控制好每一道工序的施工指标,确保“质量第一”;②组织施工技术人员熟悉图纸,了解设计意图,对重点、难点和可能出现问题的地方做到事前预防;③强化过程控制、工序管理、建立建全“三检制”确保工序质量,按“三不放过”的原则,上道工序不合理,不进入下一道工序;④把好原材料质量关,选择信誉高,质量好的水泥、砂,水泥有出厂检查合格质量保证书,在施工过程中做好水泥防雨防潮工作;⑤建立质量检查例会制度,对施工中出现的质量问题实行动态管理,及时发现,及时解决,不允许拖延;⑥加强技术管理,严格执行技术规范、规程。认真做好施工记录,及时填写各种报表,做到数据真实、可靠、准确;⑦施工中施工人员要服从工作负责人的统一指挥,通讯畅通,口号统一;⑧工作结束后必需对工作现场全面检查。
  3.7工程质量评价
  利用本施工方法治理土洞,既省时经济,又易操作,充填效果好;特别是注入的水泥浆,对顶板起伏变化较大的土洞,能达到较理想的充填效果;适宜各种不同物质成份充填或半充填的溶、土洞,应用范围广。该工程已竣工近三年,经建设单位、监理单位及开发商,再次检测,工程符合设计要求,达到了土洞治理目的和满足了开发商的要求。
  4.结语
  岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
  【参考文献】
  [1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册.中国知识出版社.2007-11.
  [2]地质工程手册.中国知识出版社.2006.

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某岩土工程地质灾害治理实例分析
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