1矿山地质灾害与岩土工程
1.1岩土工程
岩土工程是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。在地质灾害治理方面,通过对岩土进行开挖、加固等工作防止灾害的发生,并对可能出现的灾害情况进行有效的预防和处理。
1.2矿山地质灾害
我国的矿产开采具有很长的历史,由于开采技术和设备等原因,造成了矿山地质环境出现各种问题,矿山地质灾害事故频发。矿山地质灾害主要是受到人为、自然因素的影响下,而引起的环境破坏。矿山地质灾害类型很多,其中由降水、矿震、地表水冲刷等自然因素的矿山地质灾害,属于自然矿山地质灾害,包括滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等。对于矿山地质灾害,及时采取预防和治理措施是目前减少地质灾害发生频率和降低财产损失的重要手段。
2岩土工程在矿山地质灾害治理中的应用
2.1在滑坡灾害中的应用
针对滑坡灾害,可通过排水工程、滑带土层改良、加固修复等相关岩土工程技术,在治理矿山滑坡这一地质灾害当中,排水技术为一项关键技术,制坡先治水,治理地下水主要包含平孔与盲洞渗水两种技术,二者皆能够对矿山内部所存有水分有效吸收和排放,从而达到延缓矿山滑坡发生速度,降低滑坡所造成的危害。由于地下排水工程自身施工快捷、排水效果明显等特性,因此在矿山开采当中得以广泛应用。而滑带土层改良这一技术在现阶段虽然尚不成熟,并且尚未得到在矿山地质灾害治理当中得到广泛应用,但是这一技术能够将山体滑坡现象在根源上加以改善,为矿山周边地质环境以及周围人民生命财产安全提供最大保障,目前已有改良方法但实际应用较少。加固与修复是指对已经发生滑坡的地区进行加固和修复工作,以恢复地表的稳定性和减少对滑坡的影响,能有效地减轻滑坡的危害。其他针对滑坡治理技术还有如削方、挡土墙、锚杆锚索等。
2.2在崩塌灾害中的应用
在矿山开采时,由于爆破等原因,造成危岩崩塌体产生崩塌。通过岩土工程能够对地质崩塌这一类灾害能进行有效防治,主要有主动防护网和被动防护网等手段进行,防护网是由具有高延伸性、硬度的钢丝绳网覆盖包裹在所需防护斜坡或岩石上,从而限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及危岩崩塌,将落石控制于一定运动范围内。主动防护网将松动崩塌岩石固定在其陡坡处,被动防护网主要是拦截崩塌滑落滚石,这种防护能够有效降低矿山崩塌所造成的影响和损失,进而减少崩塌灾害所带来的危害。
2.3在泥石流灾害中的应用
针对矿山泥石流地质灾害,岩土工程通过蓄水工程与支挡工程等工程措施治理,蓄水工程主要是在泥石流必经地理位置挖掘蓄水处,从而在有效吸收泥石流中含有水分的同时大幅度削减地表水所携带泥沙含量,以此达到削弱泥石流破坏性这一目的。除此之外,由于泥石流含有大量土石,冲击力很强,也可以通过建立支挡的方式降低泥石流的冲击性,最大限度地降低泥石流灾害。治理时需对矿山的地质情况进行详细分析,通过利用修建拦截网、拦渣坝等工程措施降低泥石流的发生概率,从而保证人身财产安全。
2.4在地面塌陷灾害中的应用
采空导致地面塌陷时矿山开采过程中经常遇见的一种灾害,采空塌陷一般较大,采用的方法一般较多选择注浆法与跨越法两种岩土工程进行防治,注浆法也称灌浆法或充填法,主要是在矿山内部填充水泥、水泥混合物或其他充填物,提升矿山土层硬度和充实其空隙,从而实现治理塌陷灾害目的。在使用注浆法治理矿山地面沉降灾害时,需严把工程质量关,对处理过的地层或坑洞进行相关试验和检测,确保注浆质量。
3矿山地质灾害治理的有效途径
3.1地质勘查
做好矿山地质灾害治理,必须要充分做好矿山地质勘查工作,利用好野外调查、地球物理、地球化学等方法,进行细致的勘查工作,了解矿区地质状况,以及可能会发生的矿山地质灾害类型。同时要并且对各类数据对地质特性和形成因素进行详细的分析,并对可能出现的矿山地质灾害类型、程度等进行科学的评估。
3.2工程设计
治理工程对崩塌、滑坡、泥石流等各种矿山地质灾害,以及地段不稳定的原因、运动模式、已发生和控制目标,进行针对性设计。在具体工程设计过程中,首要任务是确定地质灾害类型和程度,按照相关规范标准和要求,制定出合理的矿山地质灾害治理措施;其次,根据可能发生的矿山地质灾害发生程度、预防和控制具体目标,对矿山地质灾害防治的质量和目标进行确定,并采取有效的工程设计预防灾害发生。
3.3工程措施
岩土工程技术在矿山地质灾害的治理工程中,主要以工程措施为主,比如对易发生矿山地质灾害的地段进行工程加固,以达到有效防治矿山地质灾害的目的。通常矿山地质灾害的工程防治措施,主要包括避让、搬迁、护坡、排水、加固、压脚、支档和截水等工程,要依据矿山地质灾害的具体情况,有针对性地采取相应的工程防治措施。工程施工由于面临的条件不同,可能具有施工过程隐蔽性、施工技术复杂性、施工方法多样性的特点。在防治工程施工过程中,需要严格执行相关的施工规范和标准,才能保障工程质量,有效地防止矿山地质灾害。
3.4生物防治措施
生物防治措施是岩土工程技术中较环保的一种地质灾害治理措施,比如土体生物加固技术(土壤酶、微生物、昆虫分泌物等)、边坡生态修复(土壤微生物、植物根系)等,生物防治措施不仅可以促进生态的平衡,提高环境整体质量,对矿山地质灾害的治理作用持续时间长,同时能减少资源的浪费。因此在对矿山地质灾害进行防治过程中,可通过植树造林等生物措施改善矿区的生态,并逐渐优化当地的自然环境,从而不断提升矿区地质环境抵抗灾害的能力。
4结语
综上所述,矿山地质灾害的治理工作是一项长期的、艰巨的任务。运用岩土工程技术,依据不同工程的类型,结合具体的工程区域,选择出合理的治理方法,能有效提升岩土工程矿山地质灾害的防治成效,大大降低矿山地质灾害带来的危害,促进人与自然的和谐发展,创造出更大的经济和社会效益。
参考文献
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