摘要:伴隨我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,針對(duì)不同類型資源也在不斷開發(fā),同時(shí)工程規(guī)模與數(shù)量也在不斷擴(kuò)增,但是這一發(fā)展趨勢(shì)為我國地質(zhì)環(huán)境帶來極大壓力,同時(shí)也是我國近些年頻頻發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的主要原因。基于此,本文將主要針對(duì)巖土工程在礦山地質(zhì)災(zāi)害方面的應(yīng)用展開分析,以期為相關(guān)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞:巖土工程;地質(zhì)災(zāi)害;應(yīng)用分析

作為土木工程中重要構(gòu)成,土力學(xué)施工工程為巖土工程重要基礎(chǔ),在巖土工程當(dāng)中,其與土力學(xué)施工理論基礎(chǔ)以及相關(guān)地質(zhì)學(xué)理論內(nèi)容相結(jié)合,其主要目標(biāo)在于促使我國巖石種類分布得到全方位改善。另外,由于巖土工程自身具備較強(qiáng)綜合性,因此所使用技術(shù)涉及領(lǐng)域極為廣泛,因此其有著較高水準(zhǔn)施工技術(shù)。伴隨礦山資源不斷開采,礦山周邊環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞,因此,需針對(duì)礦山周邊可能發(fā)生災(zāi)害及時(shí)預(yù)測(cè),通過全方位施工改造,將災(zāi)害所帶來危害最大限度減少,確保周圍人民生活質(zhì)量,為其生命與財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

1我國地質(zhì)災(zāi)害概述

針對(duì)我國現(xiàn)階段存有地質(zhì)災(zāi)害而言,其主要形成原因可劃分為兩種,首先是自然因素所導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害,這一類型原因也可稱之為第一環(huán)境問題,屬于不可抗力的一種,同時(shí)也無法通過人類歷史發(fā)展而轉(zhuǎn)移。其次,便是人為因素原因,此類型地質(zhì)災(zāi)害會(huì)伴隨人類社會(huì)發(fā)展而不斷加劇,因此,通過對(duì)地質(zhì)災(zāi)害深層次分析后不難看出,我國現(xiàn)階段大部分地質(zhì)災(zāi)害皆是由人為因素引發(fā),針對(duì)礦山而言,其主要原因在于礦產(chǎn)資源過度開采挖掘?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境造成極大人為破壞。因此,若想對(duì)地質(zhì)災(zāi)害加以具備科學(xué)性與合理性的處理,便需在開展治理工作前針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害形成因素加以全方位了解,才能夠促使巖土工程能夠合理有效的解決或防治地質(zhì)災(zāi)害這一問題。除此之外,由于我國土地遼闊,地形地貌類型極為豐富,因此需對(duì)其加以充分了解后才能開展具備較強(qiáng)合理性的治理工作[1]。

2地質(zhì)災(zāi)害與巖土工程內(nèi)涵

(1)礦山地質(zhì)災(zāi)害;谏衔乃觯刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生原因主要分為人為因素與自然因素,根據(jù)現(xiàn)階段不完全統(tǒng)計(jì)顯示,目前礦山主要地質(zhì)災(zāi)害有三十余種類型,其中,自然因素主要包含降水、地震、地表水沖刷所導(dǎo)致滑坡、崩塌、泥石流、塌陷等。人為因素主要包含礦區(qū)周邊亂砍濫伐、開挖、爆破、違規(guī)棄土、地下水收取過度等諸多方面。(2)巖土工程。巖土工程泛指在施工過程中,通過加固、卸載開挖等方式針對(duì)巖土體進(jìn)行治理,在礦山開挖過程當(dāng)中,通過巖土工程能夠有效預(yù)防與治理地質(zhì)災(zāi)害,換言之,將巖土工程在礦山地質(zhì)防治工作當(dāng)中有效應(yīng)用,能夠促進(jìn)生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展。

3礦山地質(zhì)災(zāi)害類型

(1)滑坡與坍塌;路褐笌r體發(fā)生傾斜的石塊,其在諸多因素影響下順延傾斜土層大范圍分散下落所形成的自然地質(zhì)災(zāi)害,其對(duì)于山腳下人類、房屋等建筑工程有著極大威脅。而坍塌則泛指部分相對(duì)而言較為陡峭的山體斜坡所存有巖土層在自身重力作用下脫離山體向下崩落的一種地質(zhì)災(zāi)害,在發(fā)生崩塌前,通常存有某些預(yù)兆,此類預(yù)兆主要體現(xiàn)方面包含巖石后部發(fā)生裂痕,亦或某些土塊發(fā)生崩塌現(xiàn)象。因此,針對(duì)此類地質(zhì)災(zāi)害,需做好充足防治準(zhǔn)備措施以促使滑坡與崩塌災(zāi)害所造成影響降至最低。(2)泥石流與地面變形。泥石流這一地質(zhì)災(zāi)害通常在山區(qū)或地形崎嶇區(qū)域時(shí)有發(fā)生,其主要原因是在降水等多方面影響下引發(fā)山體滑坡,隨后滑坡會(huì)攜帶大量泥沙與石塊形成泥石流現(xiàn)象。在通常情況當(dāng)中,泥石流具有爆發(fā)時(shí)間短、破壞力巨大等顯著特性,尤其是對(duì)于公路與房屋等建筑設(shè)施而言會(huì)產(chǎn)生極大破壞,同時(shí)也會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成嚴(yán)重影響。地面變形是由于巖溶或采空區(qū)(礦山主要是采空區(qū))上方土體或巖體塌陷傳遞到地表而造成地面下陷變形,地面變形易造成房屋墻體裂縫,嚴(yán)重時(shí)甚至倒塌,也易造成田地破壞,不能耕種。(3)人為地質(zhì)災(zāi)害。在開展開礦活動(dòng)過程中,礦山地質(zhì)災(zāi)害頻率會(huì)增大,在通常情況下,在開采礦產(chǎn)資源、堆積廢棄圍巖礦石及尾砂、修建礦區(qū)道路等活動(dòng)對(duì)于礦山周邊土體與巖體而言皆有著極大影響,此類生產(chǎn)活動(dòng)也正是導(dǎo)致礦山地質(zhì)災(zāi)害加劇的主要原因之一。除此之外,在開采過程中地下水過度攝取會(huì)導(dǎo)致地面沉降,與自然因素相比較,人為地質(zhì)災(zāi)害在爆發(fā)時(shí)速度往往更快,所導(dǎo)致?lián)p失也要更大,并且此類地質(zhì)災(zāi)害若想恢復(fù)極為困難[2]。

4巖土工程在礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防中的有效應(yīng)用措施

(1)滑坡災(zāi)害中的應(yīng)用。針對(duì)諸如滑坡這一類型礦山地質(zhì)災(zāi)害,可通過地下排水工程、滑帶土層改良等相關(guān)巖土工程,在防治礦山滑坡這一地質(zhì)災(zāi)害當(dāng)中,地下排水施工工程為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),制坡先治水,治理地下水其主要包含平孔與盲洞滲水兩種技術(shù),二者皆能夠?qū)ΦV山內(nèi)部所存有水分有效吸收和排放,從而達(dá)到延緩礦山滑坡發(fā)生速度,降低滑坡所造成經(jīng)濟(jì)與社會(huì)損失這一目的。另外,由于地下排水工程自身施工快捷、排水效果明顯等特性,因此在礦山開采當(dāng)中得以廣泛應(yīng)用。而滑帶土層改良這一技術(shù)在現(xiàn)階段雖然尚不成熟,并且尚未得到在礦山地質(zhì)災(zāi)害防治當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用,但是這一技術(shù)能夠?qū)⑸襟w滑坡現(xiàn)象在根源上加以改善,為礦山周邊地質(zhì)環(huán)境以及周圍人民生命財(cái)產(chǎn)安全提供最大保障。其他針對(duì)滑坡治理技術(shù)還有如削方、擋土墻、錨桿錨索等等。(2)地質(zhì)蹦塌中的應(yīng)用。在礦山開采時(shí),由于爆破等原因,造成危巖崩塌體產(chǎn)生崩塌,通過巖土工程能夠?qū)Φ刭|(zhì)蹦塌這一地質(zhì)現(xiàn)象能進(jìn)行有效防治,主要通過主動(dòng)防護(hù)和被動(dòng)攔截等手段進(jìn)行,防護(hù)網(wǎng)主要是由具有高延伸性、硬度的鋼絲編織而成,主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)將松動(dòng)崩塌石固定在其陡坡處,被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)主要是攔截崩塌滑落滾石,這種防護(hù)能夠有效降低礦山蹦塌所造成人員財(cái)產(chǎn)損失,從而使蹦塌地質(zhì)災(zāi)害所帶來的危害降至最低[3]。(3)在泥石流中的應(yīng)用。泥石流地質(zhì)災(zāi)害防治工作對(duì)于礦山而言至關(guān)重要,針對(duì)這一地質(zhì)災(zāi)害,所使用防治的巖土工程主要分為工程防御與生物防御兩部分,其中,工程防御主要包含支擋工程與蓄水工程兩部分,蓄水工程主要是在泥石流必經(jīng)地理位置挖掘蓄水處,從而在有效吸收泥石流中含有水分的同時(shí)大幅度削減地表水所攜帶泥沙含量,以此達(dá)到削弱泥石流破壞性這一目的。除此之外,也可在山體當(dāng)中建立支擋,使泥石流沖擊性降低,為礦井相關(guān)工作人員人身安全提供保障。在攔截工程當(dāng)中,需對(duì)礦山地形加以充分分析,通過地形有效利用修建攔截網(wǎng)、攔渣壩,在泥石流地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)大為降低泥石流流速和流量,從而大大降低泥石流的危害,提高礦山工作人員安全。(4)在地面變形中的應(yīng)用。此類地質(zhì)災(zāi)害需根據(jù)其產(chǎn)生原因與類型存有差異選擇不同治理方式,在通常情況下,可選擇注漿法與跨越法兩種巖土工程進(jìn)行防治,但是需注意的是不論是哪一種方法皆不能在施工前開展,這一條件主要是由于地面變形這一地質(zhì)災(zāi)害帶有一定突發(fā)性,是在受到外界刺激后而發(fā)生的變形,因此無法對(duì)其精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。而在其他情況下,則可使用強(qiáng)夯法這一巖土工程,此方法主要是針對(duì)礦山變形區(qū)域精細(xì)夯實(shí),促使土層強(qiáng)度增加。另外,也可通過灌漿法或充填法在礦山內(nèi)部填充水泥、水泥混合物或其他充填物,提升礦山土層硬度和充實(shí)其空隙,從而切實(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)防這一地質(zhì)災(zāi)害。在使用上述方式防治礦山地面變形這一地質(zhì)災(zāi)害過程中,需嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān),應(yīng)對(duì)處理過的地層或坑洞進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè),只有達(dá)到相關(guān)要求才能認(rèn)為合格。

5避免礦山發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害有效途徑

(1)強(qiáng)化施工標(biāo)準(zhǔn)。若想有效規(guī)避礦山發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,首先需對(duì)開采工程相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)加以明確,由于礦山開采工程自身復(fù)雜性與危害性,并且施工方式較多,因此需針對(duì)其施工標(biāo)準(zhǔn)加以有效制約,若想切實(shí)做到這一點(diǎn),便需為工程質(zhì)量提供有力保障,這一方式能夠有效規(guī)避不必要地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,同時(shí)也能夠保護(hù)礦山周邊人民生命與財(cái)產(chǎn)安全。除此之外,礦山因自身體質(zhì)差異化,所能夠承載人類活動(dòng)力度也大不相同,故而需在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)這一方面實(shí)施個(gè)性化分析,針對(duì)相對(duì)較為脆弱的礦山需禁止大范圍開采,同時(shí)所制定開采標(biāo)準(zhǔn)也需更為嚴(yán)格[4]。(2)優(yōu)化工程設(shè)計(jì)。若想促使巖土工程自身能效得到充分發(fā)揮,其根本在于針對(duì)礦山本身山體存有差異采取不同方式,從而為礦山地質(zhì)環(huán)境能夠令后期工程生產(chǎn)需求得到充分滿足。在巖土工程設(shè)計(jì)過程中,需將普遍礦山地質(zhì)災(zāi)害納入其中,同時(shí)對(duì)其產(chǎn)生原因與運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行深層次分析,并通過調(diào)查資料,對(duì)礦山所在地區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害開展更進(jìn)一步研究,促使工程設(shè)計(jì)具備較強(qiáng)個(gè)性化和針對(duì)性。除此之外,在實(shí)際過程中,首先需對(duì)地質(zhì)災(zāi)害控制體系加以明確,特別是針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生原因差異這一點(diǎn)應(yīng)選擇不同控制模式;其次,了解工作強(qiáng)度與質(zhì)量,針對(duì)即將投入生產(chǎn)的礦山,在其日后生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)體系當(dāng)中,需對(duì)每日所用炸藥與開采工作量嚴(yán)格控制,從而促使礦山地質(zhì)災(zāi)害得到有效控制[5]。(3)科學(xué)防治。首先,通過對(duì)礦山山體進(jìn)行針對(duì)性工程加固處理,從而使礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率大幅度降低,這一方式也是工程防治領(lǐng)域當(dāng)中常見方式,但須注意的是工程加固措施需根據(jù)礦山實(shí)際情況而定。除此之外,避讓措施也能夠有效防治礦山地質(zhì)災(zāi)害,這一方式主要在地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域與強(qiáng)降雨等極端天氣頻發(fā)區(qū)域得以廣泛運(yùn)用。同時(shí),生物防治技術(shù)也不失為一種有效措施,這一方式主要通過人工種植植物達(dá)到山體加固與恢復(fù)生態(tài)這一目的,同時(shí)也是巖土工程有效應(yīng)用方式之一。

6結(jié)語

綜合上文所述,對(duì)于我國礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)而言,礦山地質(zhì)災(zāi)害防治對(duì)其而言有著非同一般的重要意義,在礦山資源開采過程中,對(duì)環(huán)境的保護(hù)對(duì)于人與自然和諧相處有著諸多裨益,德興銅礦利用巖土工程技術(shù)生態(tài)防治為此取得了很好的效果,是這一治理的典范。因此,在礦山地質(zhì)災(zāi)害防治使用巖土工程過程當(dāng)中,需對(duì)相關(guān)巖土工程技術(shù)加以具備較強(qiáng)合理性的運(yùn)用,促使礦山地質(zhì)災(zāi)害得到良好防治,既能為相關(guān)工作人員與礦山周邊人民生命與財(cái)產(chǎn)安全提供有力保障,又能較好的保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

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