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引言
中國國土面積十分廣闊,國家礦產資源也十分豐富,同時中國是世界最大的發展中國家,近幾年經濟的發展消耗了大量礦產資源。據有關部門統計,當前中國各種大中型采礦工程項目已達到9000多個,資源開采規模居世界第三位。在過去的50a間,由于采礦行業不斷發展,促進了中國經濟的騰飛,國家經濟的發展離不開礦產資源。但隨著社會的不斷發展,再加上市場經濟的影響,采礦工程技術和設備的落后,粗放式的管理模式及相關的法規制度不健全等原因,礦山地質發生災害的事故越來越多,環境破壞也越來越惡劣,礦山地質災害成為影響中國經濟發展的主要制約因素,每年因礦山地質災害造成的經濟損失達300×108元人民幣,不僅給國家帶來了極大的經濟損失,同時也給周邊居民構成了極大的生命財產威脅。因此,礦山地質災害的研究和防范措施應盡早得到相關部門重視,盡快建立起科學、有效、安全規范的管理制度,以提高對礦山地質災害的防治能力。
1礦山地質災害簡介
礦山地質災害又可稱之為地質災害、采礦地質災害、礦山地質災害等,主要是指在礦區進行開采活動時,由于開采技術或開采規模引發井巷和巖土體變形及礦區地質、水文地質條件與自然環境發生嚴重變化,造成開采設備損壞,自然環境遭受極大破壞的情況,嚴重威脅人們的生命財產安全。礦山地質災害是嚴重影響人類生活的主要自然災害之一,其引發原因主要有自然因素和人為因素兩種。礦山地質災害將對人類造成嚴重的生命災害,同時周圍地質環境也受到影響。隨著中國新一輪經濟的快速發展,對礦產資源的需求量將不斷提高,這也從側面加快了礦業的發展,但同時也加大了自然環境的壓力。當前中國有多種類型的礦山資源,分布在不同地區,一旦礦山發生地質災害,其影響力非常巨大,給人們的生命財產安全造成極大的威脅。所以,盡快了解和掌握地質災害的主要類型,同時結合具體情況,制定出多種預防措施是非常具有現實意義的[1]。
2礦山地質災害的主要類型
礦山地質災害的類型有許多種,但每種礦山地質災害都會嚴重影響人們的生產和生活。非金屬礦山開采過程中的地質災害(主要是指煤礦)主要類型有:煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤層自燃、瓦斯突出、塌陷、地下水位下降、水質惡化,侵占農田造成土壤污染或田地破壞。金屬礦山所造成的地質災害的主要類型有:崩塌、滑坡、地表裂縫、塌陷等。
2.1礦震
礦井地震是采礦活動誘發的地震災害,一般礦震的震源比較淺,但造成的危害比較大。小型礦震會造成礦井表面及地表發生巨大的變化,例如,遼寧北票煤礦吉井區,1981年8月21日,井區共記錄震級MS(面波震級)≥0.5的地震160次,有感地震37次。雖然礦震發生的幾率不大,但近幾年礦山地質礦震災害在中國呈現逐年增長的趨勢,因此有必要采取相應的預防措施來避免礦震災害發生。
2.2地表塌陷
地表塌陷是近幾年常見的礦山地質災害類型之一,主要是由于大規模的開采或不按規章制度、亂采濫挖,造成礦區地下空洞,在重力或地表人為活動因素的影響下,發生地表塌陷事故。尤其是采空區面積過大,而預留的支撐柱不夠時極易發生地表塌陷事故。
2.3礦井突水
礦井突水主要是人為因素造成的,由于在采礦過程中,人為亂采濫挖,破壞防水煤柱,進入廢棄的礦山挖掘,廢棄的煤渣堵塞阻斷山谷和河流引起。如焦作的馬村礦、漢莊礦、王峰礦、馮營礦。礦井突水事故的突發性強、規模大,后果比較嚴重。礦井突水已成為礦山的一個重要的地質災害,目前,中國大多數礦山都存在礦井突水的危害。中國有的地質和水文地質情況比較復雜,在開采時,地下水必須排除干凈,盡可能避免礦井突水事故發生。
2.4礦體內引發的災害事故
礦體內部也極易發生地質災害事故,主要是由于礦山地質環境改變引發的,有人為因素和自然因素兩種。礦體內地質災害主要有瓦斯爆炸、地熱、煤層自燃等,瓦斯爆炸是在煤礦地下開采過程中,從煤壁向采掘工作面瞬間噴出大量煤粉或瓦斯,引發爆炸導致礦山災害發生。地熱是地球內部的一種能量,當溫度達到一定程度時,這種熱量會滲出地表,引發礦山地質災害的發生。煤層自燃是暴露在空氣中的煤,由于氧化放熱或天氣干燥溫度過高引起的燃燒現象,煤層自燃會引發地表塌陷,或引發大火等災害[2]。
3礦山地質災害的主要預防措施
地質災害防治是一項社會性的系統工程。a)國家必須要高度重視,加強各級政府部門的領導,充分發揮職能部門的作用,調動各方面的積極性;b)礦山生產過程必須嚴格按照有關法律和法規操作,以防止發生地質災害發生;c)加強和提高人們的環保意識。
3.1堅持以預防為主
堅持“預防為主、控制與治理相結合”的原則,遵循客觀規律,統籌規劃,合理布局,綜合管理;重點突出,思路清晰,一步一步實施;確保礦產資源開采過程中的科學有序進行。
3.2加強礦山環境的監督管理
在采礦過程中,為了防止出現邊開采邊破壞的現象,國家國土資源部應向礦產企業實施山區環境保護的強制性措施,加強依法行政,嚴格落實礦山環境影響評價體系、地質災害風險評估體系和“三同時”制度。在同一時間內不定期開展地質環境執法檢查,向社會公布對礦山生態環境造成嚴重破壞的個人和企業,并依法追究責任。露天開采面、邊坡失穩,廢渣、廢巖、廢石多且隨意堆放的,及易發生洪水、滑坡、泥石流等地區,應加強監督管理,一經發現違法違規的要嚴肅處理,絕不姑息。
3.3地表塌陷的防治措施
礦山開采引起的地表沉降和地表塌陷是國內外開展研究比較少的一個地方,地表塌陷的主要防治措施應從采空區入手。比較常見的采空區處理措施有回填處理,這種方法是將采礦過程中產生的垃圾或礦山周圍存在的廢棄渣石在開采活動完成后,回填到采空區中。回填法是一種比較環保和無污染的處理方法,同時又能有效避免地表塌陷事故的發生,其經濟效益也是最高的,因此也是最常用的一種預防地表塌陷的防治措施[3]。
4結語
隨著中國經濟的不斷發展,對礦產資源的需求量也越來越大。但由于礦產資源在開采技術、管理、效益等方面的原因,中國礦山地質災害頻發。礦山地質災害的類型有很多,應分析和掌握礦山地質災害的主要類型,制定科學有效的預防和控制措施,以此來保護人們的生命安全,保障采礦工程安全順利進行,促使開發資源、優化環境、發展經濟三者相互促進,實現人與自然的和諧相處。
參考文獻:
[1]李藝,李順明,龐春勇,等.礦山地質災害類型及勘查方法[J].礦業安全與環保,2007,34(5):68-70.
引 言
地震是一種自然災害,也是一條災害鏈的起點,不僅地震本身將引起各種災害,還將誘發各種次生災害,如沙土液化、噴沙冒水、城市大火、河流與水庫決堤等。其中,地震所引發的次生環境災害非常重要,但卻往往容易被忽視。地震次生災害大致可分為兩大類:一是自然層面的,如滑坡、崩塌、滾石、泥石流、地裂縫、地面塌陷、砂土液化等次生地質災害和潰決水災,發生在深海地區的強烈地震還可引起海嘯;二是社會層面的,如道路破壞導致交通癱瘓、煤氣管道破裂形成的火災、下水道損壞對飲用水源的污染、電訊設施破壞造成的通訊中斷,還有瘟疫流行、工廠毒氣污染、醫院細菌污染或放射性污染等。歷史經驗表明,次生災害所造成的傷亡和損失,有時比直接災害還要大。
1. 地震災害引發的次生災害
受汶川大地震的影響。中國西部地區新構造活動強烈,斷裂帶發育,地形切割嚴重,山高谷深,巖體破碎,風化強烈,山體斜坡上的松散堆積物豐富。地震引發了大量的滑坡、崩塌、地裂縫等地質災害。同時,由于地震造成山體巖土體松動,受降雨影響也引發許多滑坡、崩塌、泥石流等多種次生地質災害。
從2008年“5?12“汶川地震我們可以看到,地震對災區的環境產生重要影響,表現在對河床、自然生態環境、水資源和水質等諸多方面。對河床的影響主要表現在河流改道、河流斷流、形成堰塞湖、水土流失加劇等。從電視或者遙感照片來觀察,災區泥石流、滑坡等大量存在,不僅堵塞了道路、摧毀了村莊,而且形成了堰塞湖,改變了災區景觀的格局,可能引發洪水災害,對災區再次造成傷害。
地震對自然生態影響巨大,對原有的生態系統造成巨大沖擊,甚至形成新的生態系統,“山河改觀”、“滄海變為桑田”是地震對自然生態環境影響的真實寫照,對動植物生存環境也造成巨大的影響。地震導致地質結構的改變,引發地表水和地下水的關系出現新的變化,特別是水資源環境,由于在地震災害發生和救災的過程中,增加了新的污染源,再加上水文情勢的變化,對河流生態產生一定的影響,在一段時間內會造成水質的變化。
2. 保障地震災區的飲用水安全
由于地震帶來了滑坡、泥石流、崩塌等地質災害,從而對水質造成了破壞。如有些地區的地表水不能更好地排泄,造成積水現象。再如隨著氣候炎熱,因為人員傷亡進而形成了流行疾病等生物災害。
地震可能引發一些危險品的泄漏。如受地震影響,一些危險品液體可能會流入附近水體,改變水質情況,造成水污染。而由于水體的流動性,可能會擴大污染影響。
此外,抗震措施也十分必要。如對基礎設施進行防震處理,進行邊坡處理、提高穩定性等,都能夠起到保護周圍水體的效果。
日本目前已建立了一套電腦化的地震報警系統,能在大地震發生幾秒鐘內切斷煤氣、水、電等公共設施的供應。日本是一個經常發生地震的國家,他們在抗震防護方面有著很好的經驗。
對于地震災害重災區,工業污水處理設施及城鎮污水處理廠等設施受到了嚴重破壞,應盡快修復。而對于已經不具備生產能力的企業來說,要注意的問題就是工業原料、生產的產品可能存在的環境隱患?,F在在發生地震災害的四川地區,出現了降雨的情況,一旦大量化工原料隨著雨水進入水體,將引發水污染事件。各地要加強地表水水質監測,加強農業灌溉用水、飲用水源地水質監測,避免污染大面積擴散。加大地表水在線監測設施的監測頻次,加強飲用水源地的管理,確保飲水安全。
飲水安全問題是環保應急防范工作重點。各地要加強巡查排查,突出抓好集中式飲用水源地和居民集中居住區等環境敏感區域的隱患排查,尤其要加強飲用水源地水質監測工作,確保群眾飲水安全。
3. 防范自然災害帶來的次生環境污染事件
要預防地震次生環境災害,必須要有憂患意識,要防患于未然。如對重大建設工程和可能發生嚴重次生環境災害的建設工程(指受地震破壞后可能引發水災、火災、爆炸、劇毒或者強腐蝕性物質大量泄漏和其他嚴重次生災害的建設工程,包括水庫大壩、堤防和貯油、貯氣、貯存易燃易爆、劇毒或者強腐蝕性物質的設施以及其他可能發生嚴重次生災害的建設工程),必須進行地震安全性評價,并根據地震安全性評價的結果,確定抗震設防要求,進行抗震設防。
近年來由于地殼的不穩定運動,造成我國多處地區遭受地震災害。2008年5月12日中國四川省汶川縣發生里氏8.0級大地震,此次給包括四川、甘肅等省份在內人民群眾造成了巨大的生命和財產損失。據初步統計,截至目前,汶川地震造成全國公路基礎設施損失已經達到130億元。其中四川公路交通基礎設施損失達到115億元,甘肅11.4億元,陜西超過1億元,重慶超過6000萬元。2010年4月14日晨青海玉樹地區發生兩次地震,最高震級7.1級,地震震中位于縣城附近。青海玉樹地震對四川部分地區帶來影響,四川甘孜州石渠、白玉等地震感較為明顯。截止4月25日下午17時玉樹地震造成2220人遇難,失蹤70人。據初步統計,災害造成直接經濟損失近3億元人民幣,造成林業經濟損失超過25億元,原本脆弱的三江源自然保護區基礎設施遭受重創。快速修復公路,保障救災物資運輸是為災區群眾打通了一條通向新生的“生命線”,也是災后重建恢復生產的“黃金線”。因此探討震后毀壞公路的重建問題,有著廣泛深遠的意義。
一、震后產生的公路毀壞類型
1.地震造成山體發生裂縫和崩塌,山石滾落堵塞公路。
2.地震直接造成公路崩裂,公路毀壞嚴重,造成路基缺口、滑塌、沉陷。
3.地震引發了山體滑坡,遇到暴雨形成泥石流、堰塞湖等引發公路水毀,造成路基缺口、滑塌、沉陷、沖刷、淘空、沖毀等;瀝青路面松散、坑槽、脫皮、龜裂、網裂、翻漿;水泥混凝土路面板下淘空、斷板、破碎、面板懸空;橋梁基礎沖空、錐坡毀壞、側墻脹裂傾覆、拱上填料及臺背填土積水、欄桿損壞、橋面損毀、甚至橋梁損毀等;涵洞堵塞、沉陷、翼墻毀損、沖毀等;
二、公路毀壞后有關公路橋涵的處理問題
1.地震造成山體發生裂縫和崩塌,山石滾落堵塞公路的,在救援工作展開以后,應及時找出原公路,抽調推土機、裝載機、挖掘機等工程機械及時清運堵塞在公路上的山石,對于局部震裂或者塌陷的,進行局部填土等處理方法,在原路上打通一條便道,以便爭取時間,保證救援工作的順利進行,待傷員救援完畢,再按照常規方法對公路進行維修處理。
2.地震直接造成公路崩裂的。路基本身發生破壞,破裂面在路基內部,多數路基土中含水量較大,路肩裂縫和滑塌,一般規模較小。路基缺口,多為崩解破壞。對于這種類型的公路毀壞首先要緊急部署,全面排查。災情發生后,緊急召開了抗震救災道路交通保暢工作部署會議,迅速啟動了搶險救災預案,成立抗震救災指揮部,組成應急保障組、災害調查統計組、綜合協調組、道路(水路)運輸保障組,根據各條線路的受災情況,組成保暢搶險突擊隊,分別負責不同地段的搶險任務。二是加強監控,確保安全。工作人員和全部道工要上路巡查,對存在安全隱患的高危邊坡、路基沉陷、下邊坡坍塌采取設立警示標志、限速、限載、禁止通行等措施,對個別危險路段、橋涵落實專人24小時監測,對危橋全部安排專人24小時看守,禁止通行的同時采取修建臨時便道或繞行等措施,防止發生安全事故。三要全力搶修,保障暢通。地震災害發生后,為保障抗震救災工作及時有效實施,搶險突擊隊要不分晝夜,克服困難,迅速利用機械設備對塌方嚴重的部分路段塌方進行了清除。四要堅守崗位,及時協調。交通系統各單位實行全天24小時值班,領導帶班,全體工作人員24小時保持信息暢通,加強信息傳遞,進行全面搶險協調指揮,并不斷對各線路通行情況進行督查。
3.地震引發了山體滑坡、泥石流、堰塞湖等公路水毀的,應根據不同毀壞類型進行維修。對一般性損壞橋梁可進行橋梁常規性修復維護;對損壞嚴重、危及安全運行的危險橋梁,采取限載和應急加固措施;對中斷交通一時難以修復的橋梁,要迅速搶修便道或設置繞行標志。橋梁修復或重建時要委托具有相應資質的設計單位進行專項設計和施工。村道公路水毀涵洞的修復。若涵洞孔徑偏小,視該處汛期水流量情況,加孔或擴大跨徑;若涵洞位置不當,局部破壞的按原結構修復,并將引水溝槽改善順適,全部破壞的改建在適當位置;發生主河道不利演變時,可按原設計修復并隨路線增設防護工程;涵洞翼墻倒塌,洞身垮塌以及鋪底沖毀的修復應依據水毀的成因有針對性的確定水毀修復方案。
三、震前震后都不應忽視的相關問題
地震畢竟是突發事件,但震前災后要在日常養護工作中,牢固樹立“預防為主”、“防重于搶”、“防治結合”的思想,把隱患消除在日常養護中,因此,公路養護部門要把防治當作一件大事來抓。
1.做好監測工作,時刻關注地質信息。對所轄公路路基、路面、橋梁、橋涵等設施進行地質災害調查和動態監測。加強同當地氣象部門的聯系,隨時掌握氣象動態,做好局部地震、山洪、泥石流的監控和防范工作。
2.制定救災預案,常備救災物資。備好足夠的水毀搶修物質和材料,資金有限時可采取與沿線料廠或物質供應商簽定汛期即時供貨保證協議的方式儲備物質。近年來,由于道路搶修的需要人們開發了不少水泥基道橋快速修補材料。快速搶修搶建材料與普通材料相比,具有極好的施工性能和極高的小時強度。它同時具備:大流動度、無收縮、早強高強、高黏結性、耐久性、抗油滲等多種產品特性。目前比較先進的搶修搶建材料大多以噴射混凝土、自流平自密實混凝土、高強混凝土、水泥基灌漿材料為主。這些新型搶修強建的材料運用于公路施工,這些材料大多適用于市政養護工程、道路搶修、各種混凝土結構加固、防護。
研究次生災害造成交通設施破壞的原因,對于有針對性的采取對策、防災減災事業發展有積極的現實意義。地震崩塌及滑坡災害是汶川地震地質災害的主要形式,對區內公路、房屋等造成嚴重損毀[5]。地震時大量發生的崩塌、滑坡,以及地震后相當長時間內持續發生的泥石流等地質災害,在地質條件惡劣的地區,比一般地質情況的平原、丘陵,對道路交通的破壞和影響更為嚴重。下面具體分析下各種地震次生災害的成因。
1.1崩塌西部山區山高坡陡,大量斜坡坡度大于55°,為崩塌形成的理想地形條件。橫斷山區等地地質構造復雜,巖體被地質構造破碎,富含節理、裂隙面、巖層邊界、斷層等巖石脫離山體的邊界條件。同時山區巖體臨空面多,風化嚴重,進一步降低了巖體的強度和完整性。地震可以造成坡體巖土強度降低,結構及完整性破壞。地震時由于地殼的強烈震動,邊坡巖體中各種結構面的強度降低,同時由于水平地震力的作用,巖體的穩定性大大的降低,一般來說,地震烈度7度以上的山區都會誘發大量崩塌。一旦遇到地震大批的山石滾落而下,將原有道路的道路徹底砸毀,并堵塞了道路,造成搶通的困難。
1.2滑坡西部山區由于地方經濟和社會發展水平等原因,大量修建盤山公路,需要修建隧道的路段代以迂回展線路段。傍山公路采用高邊坡,邊坡坡率大,很多邊坡沒有防護工程,山體結構土石疏松,巖石、風化嚴重,極易發生塌方、滑坡、路基滑塌等嚴重災害。西部山區里適合城鎮建設的平地是稀缺資源,為了獲取更多土地,人為地大量挖掉山的斜坡,貼著陡峭的山坡修建城鎮、道路等。自然斜坡的穩定性被破壞后,擴大了滑坡發生的概率。人工開挖邊坡,在坡體上部加載(如修建路堤、丟棄礦渣),改變了斜坡的外形和應力狀態,增加了下滑力,相對減少了斜坡的支撐力,從而容易引發滑坡。地震發生后不斷的余震使地震已經造成松動的山體出現大規模的山體滑坡等次生災害。汶川震區大量難以統計的溝谷、坡面型松散的物質都增加了泥石流爆發的幾率。汶川地震的破壞力之大,震松的泥土和震裂的山石量在中國歷史上可以說“前所未有”,結果震后安縣就產生了迄今為止在世界都堪稱規模巨大的滑坡。
1.3泥石流山區有適合泥石流發育的地形條件,地震造成的崩塌和滑坡制造出大量松散固體物資,一旦遇到暴雨,極易產生泥石流。在經歷地震之后,汶川地區的地質結構發生了明顯改變。2010年8月發生的泥石流,汶川地震災區德陽市綿竹市清平鄉和震中阿壩州汶川縣映秀鎮以及都江堰龍池鎮受災最為嚴重。除降雨量暴增這個誘因之外,地震是這次汶川泥石流爆發的主要因素。地震令當地的山體不穩定,暴雨極易誘發泥石流。山區地震造成的泥石流往往從震后第一個雨季開始,震害20年乃至更長時間都可能發生群發性泥石流,并造成災害。汶川地震災區在今后相當長的時期內,重大地質災害將主要表現為大規模群發性的泥石流,而為泥石流發生創造條件的主要是汶川地震所觸發的崩塌滑坡在坡麓和溝谷地帶形成的大量松散堆積物。地震崩塌滑坡,尤其是大型崩塌滑坡越為密集的地方,泥石流發生所需要的固體物源越為充分,爆發大規模群發性泥石流的可能性也就越大[6]。
2中國西部交通設施抗震對策
山區地震次生災害防治措施主要在于選線,遠離高陡斜坡,盡可能地采取隧道形式,就可以在很大程度上遠離崩塌?;?、泥石流等地質災害。
2.1崩塌邊坡坡度較陡的硬巖、風化碎裂高容易引起崩塌落石破壞,在崩塌風險的地區在道路選線時注意避讓。對于小型的危巖,首選的方案是清除,清方刷坡作為主動防護措施,能有效地減少崩塌造成的危害。有防護的邊坡產生崩塌破壞程度遠小于無防護的邊坡,采用錨桿、防護網、噴混凝土等方案加固邊坡。對于地震多發的山區要推廣使用主動防護網,施工期間不影響通車,綜合費用低,防災效果比較好。對于受危巖威脅的已有交通設施,可以采用落石槽、攔石網、明洞等進行防護。明洞作為被動防護措施,能夠有效地引導或者避讓崩塌災害與段落,但是其工程造價較高,施工工期較長,難度較大,在選取此項防治措施時需要充分考慮經濟效益和社會效益。汶川地震中都汶路徹底關大橋搶通方式是用約4萬方土石堆砌起來的新路堤與斷橋兩頭合龍,類似情況也常見。路堤搶通修復容易,有崩塌風險的地區橋梁引橋不宜過長,采用路堤形式或隧道形式更好。
2.2滑坡對道路地質災害進行充分的地質災害評估,對大型滑坡災害點和隱患點重新進行選線,采取繞避方案。在道路重建選線中盡量采用半幅路半幅橋的方案通過峽谷區,盡量避免大量開挖邊坡,誘發大規模滑坡。常規滑坡處理辦法是刷方防排水工程、減載護坡、抗滑樁等。排除地表水,可在滑坡體的集匯水部位修建排水溝,在滑坡體后緣及兩側修環形截水溝,在滑坡體上修排水溝,或順坡向修排水溝。排除地下潛水,可采用鉆孔(打垂向孔、斜向孔、水平孔等)排水[7]。對于那些因坡角太陡,而形成重力卸荷型的土體滑坡可將滑坡體后緣土體削去一部分,使斜坡的坡角變緩,同時使上部重量減輕。斜坡的坡面可采用漿砌骨架或三維網(如:土工格柵等)進行防護,這樣可保持斜坡穩定[7]。對某些規模較大的滑坡體,在擋土墻難以奏效的情況下,可在滑坡體的前緣或其他適當部位設置抗滑樁,或采用樁墻結合,實現擋土效果。采用錨索與抗滑樁相聯合的抗滑結構治理滑坡,抗滑樁樁身插入穩定層后,在錨索的作用下,其受力狀態更加合理,樁身內力有一定降低,可以減小樁身截面尺寸和配筋量。尤其是對大型滑坡的治理,其經濟效益尤為明顯。同時可以采用預應力錨索結構,治理效果更佳。
2.3泥石流中國西南山區一直是泥石流高發地區。汶川地震后四川省發生了多次特大泥石流,一定要給予高度重視。鑒于震后泥石流發生的長期性,要減少泥石流對交通設施的損壞,首先方案是選線時予以避讓。泥石流治理應遵循全面規劃、綜合治理,以工程治理為主、生態環境保護與工程治理相結合,以攔為主、確保足夠攔沙庫容、攔排結合,以治溝為主、治溝和治坡相結合的基本原則[8]。泥石流治理最主要的工程措施有構筑攔擋壩、防護堤及排導槽[9]。對于公路而言泥石流治理的根本目的在于確保公路建構筑物的安全與穩定、使公路交通得以有序進,使泥石流體能夠快速穿越橫亙泥石流溝的公路是公路泥石流治理關心的核心問題。因此泥石流地區道路往往采用無墩大跨高橋或者隧道的方案跨越泥石流溝。
“5.12”汶川大地震災后重建過程中關于植被的恢復問題至關重要。其意義在于能夠使新形成的地表面減少水土流失、滑坡、崩塌、泥石流等次生災害的發生。在這其中植被的恢復和水土流失的防治有著至關重要的作用。這兩者不但相輔相成,而且水土保持是以恢復災區植被為前提。要防治水土流失,我們就必須了解第一手資料。
1 震區的現狀
四川位于我國西南地區,西被青藏高原扼控,東有長江三峽之險,南為云貴高原所拱衛,北是秦嶺巴山屏障,地形西高東低。西部為海拔在4000米以上的高原、山地,東部為海拔在1000~3000米之間的盆地、丘陵。這樣的地理位置,使人們不禁產生“蜀道難”的感慨。國內外無一例外,只要發生在山區的地震都會導致一系列的次生災害,此次堰塞湖的形成就是由地震引起山崩滑坡體堵截河谷,而這些堵塞物一旦被破壞,湖水便漫溢而出,可能會將四川整個省都淹沒。
(一)滑動規模巨大,成群連片
汶川大地震誘發的大規?;率艿卣鹆叶取⒌匦谓Y構、黃土土質及構造運動等多方面因素的影響,使得四川、甘肅山區發生大面積山體滑坡。據統計,發生面積為0.6平方千米以下的滑坡,占流域滑坡發生總數的77%,占滑坡總面積的47.84%;而面積大于0.88平方千米以上的滑坡單體或群體僅占滑坡總數的13.51%,但這些規模巨大的滑坡單體或群體累計面積占到流域滑坡總面積的37.49%,反映了滑坡災害強度大和區域滑坡地形的嚴重性。
(二)滑動面角度低緩
首先,因為黃土質地疏松,多孔隙、垂直節理發育及透水性強,很容易造成沉降和崩滑,為土體滑動提供了條件。另外,黃土層內所夾的粉砂隔水層或下部基底的第三系層面,均有滯水作用,常破壞黃土結構,成為的滑動面,促使滑坡災害產生。尤其是在地震力和水的共同作用下,可引起大規模黃土斜坡失穩,形成高速、遠程、低角度的滑坡,表現出低抗震性和高流動性的特點。
(三)地震堰塞湖發育
地震堰塞湖的形成需要三個基本條件:地震區內有河流經過;河道兩側有山體,河床海拔明顯低于周邊山體;由于地震產生了山體滑坡,并堵塞了河道。
汶川地震發生時就具備地震堰塞湖形成的基本條件。強烈地震動誘發大規模的山體滑坡與崩塌,大小不等的滑坡體,將河流分段堵截,形成了一系列堰塞湖。截至2008年5月28日,四川地震災區發現了34處堰塞湖,并且其中8處的水量在300萬立方米以上。一旦壩體垮塌,位于下游的鄉鎮將面臨著被水淹沒的災害。
2 震區新生水土流失的種類
震區新生水土流失主要是指由于地震誘發產生的地質次生災害。比如:滑坡、泥石流、崩塌、以及坡面侵蝕等。
(一)滑坡
地震引發大量的滑坡,重災區密度可以到達50%左右,最高可以到達70%。由于河谷山坡陡峭、切割深,因此在斜坡巖石破碎后,形成了大量沿主河和分支流域河谷發育并分布的滑坡。
(二)崩塌
受地震影響,山體平衡被破壞,在地震災區尤其是陡坡、邊坡上的巖體和土受重力影響下脫離山體堆積在坡腳和溝谷,形成崩塌。崩塌時的大型巖體墜落山腳,砸毀房屋,堵塞道路,掩埋車輛等;崩塌的松散物質大量堆積之后,在大雨或者暴雨天氣容易形成泥石流和滑坡等自然災害,形成巨大的危害。
(三)坡面侵蝕
受地質災害強烈度的影響,地表土層及植被遭到大量的破壞,形成荒山、荒坡、凸嶺,致使暴雨對外層的破壞作用不斷加強。同時地表徑流對層破壞加劇,坡面侵蝕嚴重,形成新的沖溝,破表地表水洗,使河道淤積。
3 震區水土流失特征
(一)水土流失范圍廣
汶川地震區域位置處中國大西南深處,多河流,多山區,分布面積廣。受災的139個縣市中,水土流失面積達149200平方千米,占災區的50.77%,較震前新增加14800平方千米,增幅達到11%,其中87個受災較重的縣市震后水土流失面積為89300平方千米,占87個縣市面積的55.4%,水土流失面積較前增加了17.97%。
(二)水土流失破壞危害大
地震造成了大量的山體松動,大面積的植被破壞,使得本來就十分破碎的下墊面更加不穩定,滑坡、泥石流等新生水土流失活躍,各種次生災害頻發,嚴重威脅著災區人民的生命安全,破壞災區的重建工作,給災區恢復重建工作帶來難度。
(三)災區震后新生水土擾動強度大
據對災區新生水土流失進行的調查顯示,災區震后新生水土流失強度大,平均瞬發蝕由震前的每平方千米3703噸,增加到4604噸。新生水土流失范圍內的土壤侵蝕模數高等。
4 水土保持措施
(一)種植草皮
在發生新生水土流失的地方,進行草皮的種植,也是重點防護處理措施。草皮的種植由于成本比較高,其養護要求也比較高,所以草皮適應在人口聚集地處,或者對發生水土流失地方急需處理的位置予以實施。草皮種植地區要求也相對比較高,并且需要有一定的土壤,因此不適宜在陡坡,大山等地區開展。
(二)植被恢復
震區應該大力進行植被恢復,在植被的恢復過程中,我們應該大力進行植被種植,特別是人力物力的組織及投入是非常重要。我們應該選取優良的樹苗、草皮本植物灌木喬木等,按照山頂到山腳的方式進行體系分布,而非雜亂無章的進行。
(三)封山育林
封山育林是一種利用森林更新能力的防治措施。它是在自然條件適宜的山區,實行定期封山,禁止墾荒、放牧、砍柴等人為的破壞活動,以恢復森林植被的一種育林方式。根據實際情況可分為“全封”(較長時間內禁止一切人為活動)“半封”(季節性的開山)和“輪封”(定期分片輪封輪開)。封育起來的林分,植被種類豐富,使其涵養水源、改良土壤、水土保持的功能大大增強,為改善工農業生產條件起到了重要的作用,使糧食產量和農業產值得到穩步提高。許多山區縣封山育林后水源條件得到了有效改善,許多過去只能種一季的農田,如今兩季都能高產。
(四)提高監測
建立水土流失監測網絡,給震區水土流失防治工作提供有利的科學依據。首先在地震山區縣建立坡地徑流場和溝道控制站。在小流域開展水質水量調查監測,覆蓋大流域和整個山區,在坡地徑流場部分重點徑流和條溝道控制站安裝自計雨量計、自動采樣器等自動監測設備,建設自動監測系統,實現水土流失的動態監測。通過對水質水量、水土流失、水土保持設施運行狀況等進行監測,及時評估水土保持效益,為生態清潔小流域建設和政府部門決策提供了依據。
參考文獻
[1]路炳軍.建立水土流失監測網絡,提升北京水土保持工作水平[J].中國水土保持,2007(09)
[2]趙芹.羅茂盛.曹叔尤.劉興年.汶川地震四川災區水土流失經濟損失評估及恢復對策[J].四川大學學報,2009(03)
中圖分類號:P694 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)36-0062-01
煤礦地質災害就是在煤礦采掘過程中,因大量采掘井巷破壞和巖土體變形及礦區地質、水文地質條件與自然環境發生嚴重變化,危害人類生命財產安全,破壞采礦工程設備和礦區資源環境,影響采礦生產的災害。煤礦地質是出現概率較大的災害,它不但對煤礦產業造成非常大的損失,而且還會對人們的財產和生命構成危害。為此,治理煤礦地質災害非常緊迫,只有最大程度地減少煤礦地質災害的出現,才可以使煤礦采掘變得更加科學、安全、有序、正常。
一、山體塌陷滑坡
1.產生原因
山體滑坡是煤炭采集區常見的地質災害類型,災害往往會出現在地形相對復雜的區域。當山體斜坡處的土石受到雨水的侵蝕,會造成水土融合體的移動下滑,引起山體的滑坡和塌陷。此種災害需要滿足幾個必備因素;第一是地形復雜,山體多;第二是足夠的降水量;第三是地質體無法提供足夠的支持力。因此,煤炭開采會引起地質體發生改變,支撐力會減小,當水滲入土體后坡體強度發生改變,造成原有斜坡的角度和外形也隨之改變,同時地質支撐力的作用原理復雜,內部發掘深度的提高也會造成原有力關系破壞,這些都是煤炭開采導致下滑力增加所帶來的地質災害。
2.防治方法
整治山體塌陷滑坡的措施歸結起來有三種:一是消除或減輕水對誘導滑坡的影響;二是改變滑坡外形、增加滑坡的抗滑力;三是改變滑帶土石性質,阻滯滑坡體的滑動。所有這些措施,都需要具體情況具體分析,有針對性地使用,才能收到“藥到病除”的好效果。例如,對于由地下水作用引起的滑坡,在事先弄清地下水補給來源、方式、方向、位置和數量的基礎上,主要采用截水盲溝、盲洞、仰斜鉆孔等工程加以排除;對于因江河沖刷引起的滑坡,應著重修筑河岸防護工程;對于因挖方修建鐵路、公路,破壞了山體平衡,采用抗滑擋墻、抗滑樁等支撐措施來恢復平衡,效果比較顯著,對于因地表滲水或自然溝水補給而引起的滑坡體滑動,則宜采取地面鋪砌防滲、地表排水及溝床鋪砌等措施;對于因滑動帶土質不良而引起的滑動,可考慮采用灌漿、焙燒等改良土質的辦法,也可以采用疏干工程來減少水的作用。
二、地面沉降與塌陷
1.形成原因
在煤礦開采之后經常發生的地質災害是地面沉降與塌陷。在煤礦開采過程中,地下開采、施工破壞了采空區圍巖的初始應力場,使得采空區域的巖石發生破碎,導致出現地表位移、塌陷的現象。此外,隨著煤礦采空區的不斷的擴展,大量進行地下水的抽排處理,使得采空區和地下水不得不重新進行分布,由于坡度逐漸加大,就會形成面積較大的降落漏斗,最后出現地表沉陷情況。因此,煤礦引發的地面沉降與塌陷地質災害使采掘工作更加復雜,加重了災害的深度。
2.防治方法
(1)地面塌陷坑。地面塌陷坑多為切冒的圓柱或漏斗狀,并有大量裂縫形成,應立即圈定危險區域,設立保護帶,用煤矸石或黃土充填。并利用各種勘察手段,查明地下情況,對易于治理和有關聯的地區再次同時進行地下治理,若地處偏僻或地下采空區范圍大則劃歸隔離區,禁止人員進入和進行工程采礦活動。
(2)井下充填法。對于采空時間短,采空面小,頂板變形小的采空區,可利用原有巷道進行井下充填,充填材料以毛石、沙土為主,充填前,應將采空區內有害氣體及積水進行排放,同時做好頂板支護。
(3)地表充填法。對于變形要求低、安全等級較低的建筑,宜通過地面打孔向采空區段充填砂礫及泥漿。根據頂板巖性、頂板上覆巖層荷載,設計充填孔口徑及密度。
三、礦井突水災害
1.形成原因
凡是井巷掘進或工作面回采過程中,接近或溝通含水層,被淹巷道、地表水體、含水斷裂、溶洞、陷落柱而突然發生的突水事故稱為礦井突水。這是因為井下采掘活動破壞巖層的天然平衡,采掘工作面周圍水體在靜水壓力和礦山壓力作用下,通過斷層、隔水層和礦層的薄弱處進入采掘工作面。由于采礦時疏干排水或深降強排,產生水頭差,于是灰巖地下水高水壓在斷層破碎帶或隔水薄層地段會發生突水事故,造成突水災害。
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,防止或減少大氣降水和地表水涌入或滲入礦井下。具體包括:①設計井口和地面設施基礎標高時,應參考礦區歷史最高洪水位來確實,以保證在任何情況下礦井不致被水淹沒。當井口及工業場地內建筑物的高程低于當地歷史最高洪水位時,必須修筑堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。②當有河流通過礦區范圍時,可通過河流改道或整鋪河床的方法,避免河流水對礦井的潛在威脅。③當大氣降水及地表水直接或間接滲透礦井采空區、采煤塌陷、陷落柱等漏水區域時,可通過修筑排水溝、用隔水材料填堵漏水裂縫等防止地表水滲入礦井下。
(2)井下防治水。①井下探放水:當采掘工作面遇到以下情況時,必須進行探放水:一是接近水淹沒或可能積水的井巷、老空區或相鄰礦時;二是接近導水斷層、含水層、鉆孔、灌漿區、溶洞或導水陷落柱時;三是接近可能與水庫、蓄水池、河流、水井等相通的斷層破碎帶時。②井下截堵水。井下截堵水主要利用設置防水煤柱、水閘墻、水閘門等堵水設施,臨時或永久地截堵住涌水,在礦井突水災害發生時,隔離巷道或封閉采區,使某一地點突水不致危及整個礦井,減輕突水災害的影響。
四、煤礦礦震災害
1.形成原因
礦震,在煤礦中又稱為沖擊地壓,指礦井高應力區內煤體、巖體及斷層在受外界擾動瞬間失衡破壞時,釋放出很大能量而引起以猛烈震動或爆發式破壞行為特征的礦山動力現象。礦震是采礦誘發的礦山地震,是造成礦井死亡事故的主要自然災害之一。
2.防治方法
(1)合理進行開采部署。①煤柱:工作面之間盡可能不留設煤柱或只留設寬度極小的煤柱,以有利于采空區覆巖主關鍵層的運動與沉降,減少覆巖主關鍵層的懸空面積與采空區周圍的能量積聚。②推進方向:采取從斷層、褶曲軸部、采空區、煤柱開始回采的開采程序。開采過程中,應避免工作面向斷層方向推進,將開切眼布置在斷層一側,或者將工作面沿著斷層方向布置。
(2)覆巖主關鍵層下位離層注漿減沉。綜放面覆巖主關鍵層下位離層量大,閉合速度慢,甚至可以長期存在,對主關鍵層下位離層進行注漿,粉煤灰在離層空間內沉淀形成充填體,減緩主關鍵層的運動,從而達到防治礦震災害的目的。
(3)合理泄風與構筑強力堵風密閉。①泄風把沖擊氣浪引入專用排風井巷,排出地面。泄風井巷可采用區回風巷或礦井總回風巷替代,亦可在采區邊界或礦井邊界掘進專用的泄風巷或泄風井。②高強密閉:礦震壓縮空氣一般不超過1.0MPa,通過增加密閉強度,把壓縮空氣隔離在采空區內,使其在采空區平衡。
總之,煤礦作為能源的重要組成部分,在我國經濟建設與發展過程中扮演著重要的角色。在煤炭開采過程中會不可避免的出現地質災害,目前需要做的是通過現有的科學管理方法和技術去降低地質災害出現的概率,降低災害造成的損失,因此防治工作具有現實意義。
參考文獻
中圖分類號:TD82 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2013)06-174-001
礦震,在煤礦又稱為沖擊地壓,指礦井高應力區內煤體、巖體及斷層在受外界擾動瞬間失衡破壞時,釋放出很大能量而引起以猛烈震動和爆發式破壞為特征的礦山動力現象。礦震是采礦誘發的礦井地震,是礦井的一大自然災害。如今,礦震由采礦安全演化為公共安全問題,因此,全面了解我國礦產資源開采誘發礦震的狀況,客觀看待檢測和研究現狀,抓住主要矛盾和共性問題有針對性地采取應對措施,對制定礦產資源深部開采宏觀戰略,有效防治礦震災害,保障公共安全具有重要意義。
一、礦震的致災因子的分析
礦震是人為開采活動導致地下局部應力的重新分布,進而在某些部位積累的應力值超過其強度或彈性形變量的限度時突然爆裂而產生的??偨Y起來,礦震的致災因子包括以下幾方面的因素:
(1)開采直接引起崩塌、冒落、瓦斯爆炸等因素;
(2)開采卸載間接誘發地震,即在一定構造環境下,由于應力集中引起巖石破裂和應變能釋放。長期強度的降低可誘發礦震;
(3)隨著主關鍵層懸頂面積的擴大、應力集中程度的升高、斷層活化,主關鍵層的破斷運動導致覆巖大結構的瞬時失穩,產生強大的沖擊氣流。
二、礦震的監測方法
1.關鍵層位位移觀測
關鍵層位位移觀測法是對頂板巖層位移監測,尤其是對關鍵層位巖層位移的監測要經歷采動影響階段和采后影響兩個階段, 因此測區只能布置在相鄰的巷道內。沿工作面推進方向可布置兩個測站:一個位于推進長度的中間位置,另一個位于停采線煤壁附近。鉆孔布置成同一鉛垂面上的多層扇形。由于在孔內只布置位移基點,故孔徑以便于施工鉆孔為宜, 終孔位置應位于關鍵層位巖層內。
2.煤柱內應力觀測
頂板的運動與煤體內應力變化是緊密相關的,監測煤柱內的應力分布便可推斷覆巖大結構的運動規律,并可監測大結構的幾何參數。區段煤柱與停采線煤柱內均要布置應力測點。
3.煤移觀測
監測煤柱內應力與對應位置變形, 可以分析煤柱強度與變形性質,尤其是研究支撐頂板兩側煤柱隨時間變化的流變性質及其對頂板穩定性的影響是至關重要的。煤柱變形觀測位置應與應力計觀測位置相對應,即在區段煤柱與停采線煤柱內均要進行監測,觀測儀器可用數顯示電腦動態儀。
4.采空區底板應力觀測
在采空區底板內布設應力測點,可直觀地監測分析頂板冒落后在采空區內的壓實程度,進而分析頂板沿走向與傾向的結構參數及沿厚鉛垂方向的離層組合運動規律。
5.電磁輻射觀測
采用流動式電磁幅射儀對煤體物理力學性態進行觀測,可以對煤體的完整性做出初步評價。具體做法是:在工作面回采過程中隨時對超前煤壁30m范圍內的煤體進行電磁幅射監測,尤其是在老頂初次來壓前夕、周期來壓前夕、采空區“見方”時的監測更為重要。
6.采空區氣體分析法
采空區氣體分析法是在回采工作面后方采空區內采取氣樣, 進行氣體成份分析,利用氧氣濃度變化規律預測預報礦震危險程度。通過試驗將采空區氧氣濃度指標暫定
三、礦震的防治措施
1.合理進行開采部署
煤柱:工作面之間盡可能不留設煤柱或只留設寬度極小的煤柱,以有利于采空區覆巖主關鍵層的運動與沉降,減少覆巖主關鍵層的懸空面積與采空區周圍的能量積聚。
推進方向:采取從斷層、褶曲軸部、采空區、煤柱開始回采的開采程序。應避免工作面向斷層方向推進,將開切眼布置在斷層一側,或者將工作面沿著斷層方向布置。
2.合理瀉風與構筑強力堵風密閉
泄風:把沖擊氣浪引入專用排風井巷,排出地面。泄風井巷可用采區回風巷或礦井總回風巷替代,亦可在采區邊界或礦井邊界掘進專用的泄風巷或泄風井。
高強密閉:礦震壓縮空氣一般不超過1.0MPa,通過增加密閉強度,把壓縮空氣隔離在采空區內,使其在采空區內平衡是可行的。
3.覆巖主關鍵層下位離層注漿減沉
綜放面覆巖主關鍵層下位離層量大,閉合速度慢,甚至可以長期存在,對主關鍵層下位離層進行注漿,粉煤灰在離層空間內沉淀形成充填體,減緩主鍵層的運動,來達到防治礦震災害的目的。
4.堅硬頂板強制放頂方案設計
對于分層厚度大整體性好的高位巖層,可通過注水壓裂弱化, 改變巖體的物理力學性質,降低巖體強度,縮短自行冒落步距,變難冒落頂板為可冒落頂板。在采場的邊界,由于煤柱的支撐作用,很有可能無法自行冒落,對這一類頂板一般需要實施深孔大藥量集中爆破,以改變頂板巖體的來壓步距。
四、結語
礦震是地下開采中較為常見的工程災害,給正常的生產活動帶來重大危害。礦震的發生是有規律和前兆的,是可認識、監測和防治的,地震部門近幾年的參與,使礦震的研究與防治工作取得了新的進展。礦震的孕育和發生具有復雜的過程,目前對其發生規律與機理的認識仍是比較粗淺的,完全有效的實現對礦震的預防與防治仍然是困難的,仍需要進行深入的研究和實踐。
中圖分類號:U45文獻標識碼: A
引言
隧道施工中經常出現的地質災害現象給交通運輸業的發展帶來很多極其不利的影響。它不僅極大的縮短了隧道的使用壽命,甚至由于不良施工導致引起的車轍現象更是極大危害著人們的生命及財產安全。因此,我們應勇敢的面對挑戰,積極尋求解決措施,加強對施工細節的管理,盡可能地減少和避免地質災害現象的出現,從而提高隧道的施工質量。
一 、隧道施工地質災害分類與分析
(一)隧道施工地質災害分類
(1)圍巖的變形破壞:這類災害的產生主要與圍巖的巖性、結構體和結構面的幾何切割特征及應力條件有關。包括:①軟弱巖體的變形破壞:主要破壞形式表現為大的變形位移和滑塌等;②破碎巖(如斷層破碎帶、風化帶等)的變形破壞:主要表現為大量的掉塊、滑塌、崩塌和泥砂石流等;③塊狀巖的變形破壞:主要表現為局部掉塊;④堅硬脆性巖的巖爆:多發生于深埋、高應力區的隧道中。
(2)涌水、突泥災害:這類災害主要是由于隧道的開鑿,破壞或改變了隧道所在地區原來的水文地質環境,隧道成為新的良好的地下水排泄通道引起。災害的主要形式包括:①破碎巖的裂隙、縫隙滲水、漏水、涌水;②巖溶裂隙水、管道水的涌出,以及攜帶大量泥砂的突泥、突砂。
(3)地面沉降和塌陷:由于隧道開挖及大量抽排地下水引起。包括:①淺埋隧道、城市地鐵或大型管道開挖及大量抽取地下水造成的地面沉降;②巖溶地區隧道開挖排放大量地下水造成的地面塌陷和泉水枯竭。
(4)其它地質災害。主要包括:①有害氣體(如瓦斯)突出造成的災害;②地下水對隧道建筑物的侵蝕、腐蝕作用引起的災害;③隧道的凍融災害;④高地溫災害;⑤地震災害。
(二)隧道地質災害分析
由于隧道工程屬于人類工程活動的一種, 其誘發地質災害的特點與人類工程誘發地質災害的特點別無二致,可以分成以下三個特點:隧道地質災害發生的根本原因可以歸結為人類工程活動的盲目性和不科學性,工程建設同地質環境不協調所致。同自然地質災害相比,隧道地質災害強度低、頻度較大,危害性大。 隧道地質災害的發生具有可防止性。
因此,為避免隧道施工地質災害的發生,應多管齊下,加強防治措施,具體如下:做好地質勘察研究工作;合理確定防治目標;多方案比選防治工程方案;重大地質災害防治工程進行專門的可行性論證;妥善確定防治工程的施工方法和施工程序,實行信息化施工;加強監測工作。
二、隧道地質災害形成的因素
隧道發生地質災害的根本因素是人類不科學的施工和盲目的施工、隧道施工方法和施工環境不協調。一般情況下,隧道地質災害和自然地質災害進行比較,有著強度低、頻率大和危害大的特點,是有著可預防性質的,所以在隧道施工中,做好隧道施工地質災害常見問題的預防,可以有效控制地質災害的發生。
隧道地質災害預防工作需要做好地質的勘測,確定防治的目標,優化防治方案,選擇防治施工的方法,加強施工管理和監督,只有這樣,才能控制好隧道地質災害形成的因素,使隧道施工中的常見地質災害問題減少發生的頻率。
隨著我國交通行業的飛速發展,隧道施工項目越來越多,施工技術得到了很大的進步。受長度和深度等多方面的影響,使隧道施工的地質環境越來越復雜,施工遇到地質災害問題更多,還有很多不可預料的災害,只有進一步提高施工技術,加強預測與防治措施,才能真正保證隧道的安全施工和順利完成。
三、隧道施工中常見的地質災害現象
(一)圍巖出現變形破壞現象
在隧道施工中,圍巖遭到變形破壞是十分常見的現象,導致圍巖局部和整體區域大變形坍塌、破裂,甚至堅硬的圍巖體出現巖爆等嚴重后果,帶來很多安全隱患,嚴重威脅著人們的生命安全。之所以會出現圍巖變形破壞現象,主要是由于圍巖特殊的地質結構所造成的。圍巖所特有的特性,地應力的性質以及地下水的情況都有著直接的聯系。特別是巖爆現象,出現的次數更是十分的頻繁,經常出現在沒有地下水的情況下。經過大量實踐證明,巖爆經常以片幫,劈裂,彈射等現象為主要表現形式,甚至會引發地震等更為嚴重的地質災害現象。而對于其他一般情況下的圍巖變形破壞,大多會出現在斷層破碎帶、接觸不良或者是不整合的比較軟弱的巖層等地質環境中。
(二)隧道施工中出現塌方現象
在隧道施工的過程當中,由于地質結構常常出現不穩定現象,使得巖層的薄體區域經常出現小的褶曲,在對這種地質結構下的巖體進行打穿時,極有可能會導致地面沉降不均勻或者是軟弱巖層體塌方等現象出現。當隧道經過巖層的破碎地帶以及斷層地帶時,巖體內潛在的地應力得到釋放,地質結構過于松散,所承受的壓力也不斷增加,巖層顆粒與顆粒之間的膠結性能也不高,導致在開挖隧道之后,圍巖體難以保持穩定而出現塌方現象。特別是當隧道在經過進出口位置及其附近區域時,圍巖更不容易保持穩定,極大地增加了出現坍塌現象的可能性。值得注意的一點是,坍塌大多發生在涌水區域,特別是涌水區域的頂部與右側坍塌現象更為常見,降低了隧道施工質量,造成很多不必要的事故發生,直接威脅著人們的生命安全。
(三)隧道施工中出現涌水突水現象
眾所周知,在施工施工中出現的地質災害中,涌水突水現象發生的幾率最高,而且所帶來的危害也更為嚴重。因此,涌水現象越來越受到研究隧道施工地質災害等專家的高度重視,不斷進行廣泛的試驗和測驗以便更好的研究涌水問題。涌水這種地質災害主要是因為開鑿時隧道遭到破壞或者是隧道所在區域原有的地質構造發生了改變,使得良好的地下水通過隧道進行排泄而發生的。其有很多表現形式,比如巖層破碎處出現裂縫,滲漏現象嚴重,巖溶裂隙水以及管道水被涌出,或者在涌水時會伴隨著大量的泥沙、突沙等情況。
四、隧道施工地質災害常見問題的防治措施
(一)塌方的防治措施
很多松散和破碎的圍巖都會發生隧道的塌方,一般情況下,要對圍巖整體進行穩定性和強度的處理。施工中常見的處理方法有:超前長管棚和超前錨桿等措施,這些措施都可以使圍巖進行穩定與強度的加固處理,使隧道塌方機率降低。而斷面大隧道在開挖中,一定要對軟弱圍巖的部分采取逐步開挖的施工方法,這樣既可以使圍巖大大縮短暴露的時間,在開挖后,也可以立刻進行支護處理,使隧道圍巖穩定性大大增加。
(二)巖爆的防治措施
巖爆的防治措施,既可以采取預報的監測,也可以使用地應力進行卸除,使用多循環分步開挖及超前高壓注水等施工方法對巖爆可能發生的部位重點監測和預控,這些措施可以緩解巖爆造成的危害程度。
(三)突水與涌水的防治措施
隧道施工出現的突水與涌水等地質災害可以通過排、堵的措施,或者排堵結合使用的措施進行相應的處理。在對突水與涌水治理的同時,也要對施工工程附近暗河及溶洞的突水部位做好監測與預控。通過監測與預控實現對施工階段地質的預報。監測與預控工作既要準確的分析出溶洞與暗河和隧道的交匯位置,在隧道施工出現突水與涌水后,對非巖溶深埋的隧道要進行排水導坑及鉆孔疏干的治理措施。巖溶隧道和淺埋隧道的治理要以堵為主,在最大程度上阻止地下水位下降,防止地面出現塌陷及井泉干涸等現象,這些問題會直接破壞周圍的生態環境。施工中還可以使用先隔水層然后再進行含水層的開挖,可以有效防止發生突水的地質災害,有時也可以使用超前引排和超前預注漿等施工方式,都可以有效減少突水的地質災害程度。
(四)地面坍塌與沉陷的防治措施
地面發生坍塌,可以采取回填、繞避等施工方式,有時還要對施工洞穴的頂板加固等措施,這些措施都可以有效預防地面坍塌和井泉的干涸,防止對周圍環境造成的惡劣影響。很多淺埋隧道地表坍塌都是由隧道塌方造成的,所以可以在隧道開挖初期,采取錨初期的支護,控制隧道發生變形。
(五)其他地質災害的防治措施
隧道在施工中如果穿過煤層,很可能發生瓦斯爆炸,所以一定要對地質預挖部位進行地質的探測,加強地質隧道施工的超前預報十分重要。另外還有鉆爆法隧道施工對防爆的處理和防治措施。
結語
綜上所述,隧道施工存在很多安全隱患和風險,但是施工中只要我們能認清常見的地質災害成因,規范施工,做好防治防范措施,就能減少和避免這些地質災害現象的發生,將隧道施工的風險和安全隱患降到最低。
參考文獻:
中圖分類號:E271 文獻標識碼: A
引言
我國近年來,經濟的快速發展帶動了交通行業的騰飛,隧道施工項目也越來越多。很多山區的交通建設都是通過隧道穿越山嶺,隧道工程獲得了前所未來的發展。隧道施工要通過不同的地層和地質圍巖,時常遇到一些地質的變化,引起地震、塌方或者涌水等災害。經大量實踐證明,在隧道施工的過程中,提前做好災害的預防工作,可以大大減少塌方及涌水等地質災害的發生。使隧道施工可以順利開展,減少了不必要的安全事故成本支出,所以,隧道施工中做好常見地質災害問題的防治措施十分重要。
一、隧道施工地質災害分類與分析
1、隧道施工地質災害分類
(1)圍巖的變形破壞
這類災害的產生主要與圍巖的巖性、結構體和結構面的幾何切割特征及應力條件有關。包括:軟弱巖體的變形破壞:主要破壞形式表現為大的變形位移和滑塌等;破碎巖(如斷層破碎帶、風化帶等)的變形破壞:主要表現為大量的掉塊、滑塌、崩塌和泥砂石流等;塊狀巖的變形破壞:主要表現為局部掉塊;④堅硬脆性巖的巖爆:多發生于深埋、高應力區的隧道中。
(2)涌水、突泥災害
這類災害主要是由于隧道的開鑿,破壞或改變了隧道所在地區原來的水文地質環境,隧道成為新的良好的地下水排泄通道引起。災害的主要形式包括:破碎巖的裂隙、縫隙滲水、漏水、涌水;巖溶裂隙水、管道水的涌出,以及攜帶大量泥砂的突泥、突砂。
(3)地面沉降和塌陷
由于隧道開挖及大量抽排地下水引起。包括:淺埋隧道、城市地鐵或大型管道開挖及大量抽取地下水造成的地面沉降;巖溶地區隧道開挖排放大量地下水造成的地面塌陷和泉水枯竭。
(4)其它地質災害
主要包括:有害氣體(如瓦斯)突出造成的災害;地下水對隧道建筑物的侵蝕、腐蝕作用引起的災害;隧道的凍融災害;高地溫災害;地震災害。
2、隧道施工時地質災害的成因分析
隧道施工時,引發地質災害的根本原因在于人類的不科學施工與盲目施工,還有隧道的施工方法與施工的具體環境不夠協調。通常意義上講,隧道施工的地質災害與自然地質災害相比,具有強度較低、頻率較大與危害較大的特征,并且具有可預防性。因此在隧道進行施工時,努力做好相關地質災害的常見問題的預防工作,便可以很有效地控制住地質災害頻繁的發生。進行隧道施工的地質災害的預防工作,必須做好地質的勘測工作,確定好防治的目標,積極優化防治的方案,優選出防治的最佳施工方法,加強施工的管理工作與監督工作。只有做好這些,才能真正控制好引發隧道施工的地質災害的發生,最終使得隧道施工中的常見地質災害問題的數量減少。
二、隧道工程施工中存在的地質災害現象
1、隧道工程施工中的涌水突水現象
在隧道工程施工過程中遇到的各種地質災害不僅嚴重影響到施工技術水平, 也不利于交通運輸事業的可持續發展。在眾多地質災害中, 以涌水突水現象發生的概率最高, 且其帶來的危害最為嚴重。涌水主要是隧道所在區域原有地質結構發生了改變或隧道開鑿時受到破壞導致正常地下水通過隧道排泄所形成的一種地質災害, 其表現形式多樣, 如涌水時伴隨大量的突沙和泥沙;巖層破碎出現的裂縫導致滲漏現象嚴重, 并致使管道水或巖溶裂隙水涌出。突水是指在隧道工程施工中穿過溶洞發育的地段、厚層含水砂礫石層或與地表水連通的較大斷裂破碎帶等而導致大量涌水現象發生的地質災害, 又稱為災害性涌水。為了減少涌水突水的發生, 應加強對其的研究, 尋找有效防治措施。
2、隧道工程施工中的塌方現象
在隧道工程施工過程中,其所處的地質結構常處于不穩定狀態,容易使巖層薄體區域出現褶曲,若在這種巖層結構進行打穿則很有可能會致使發生軟弱巖層體塌方或地面沉降不均勻等現象。當隧道經過斷層地帶和巖層破碎地帶時,巖體內部潛在的地應力得以釋放,由于地質結構較為松散,因而所承受到的壓力不斷增加,再加上巖層中顆粒與顆粒之間的膠結性能較弱,因此,進行隧道開挖后使得圍巖體無法保持一定的穩定性進而出現塌方現象。尤其是當隧道經過進出口位置或其附近區域時,圍巖的穩定性更不容易保持,更增加發生坍塌現象的可能性。塌方現象大大降低隧道工程施工質量,提高不必要事故發生的概率,嚴重威脅到人們的人身安全。
3、圍巖出現變形破壞現象
在隧道施工中,圍巖遭到變形破壞是十分常見的現象,導致圍巖局部和整體區域大變形坍塌、破裂,甚至堅硬的圍巖體出現巖爆等嚴重后果,帶來很多安全隱患,嚴重威脅著人們的生命安全。之所以會出現圍巖變形破壞現象,主要是由于圍巖特殊的地質結構所造成的。圍巖所特有的特性,地應力的性質以及地下水的情況都有著直接的聯系。特別是巖爆現象,出現的次數更是十分的頻繁,經常出現在沒有地下水的情況下。經過大量實踐證明,巖爆經常以片幫,劈裂,彈射等現象為主要表現形式,甚至會引發地震等更為嚴重的地質災害現象。而對于其他一般情況下的圍巖變形破壞,大多會出現在斷層破碎帶、接觸不良或者是不整合的比較軟弱的巖層等地質環境中。
三、隧道工程中防治地質災害的有效措施
1、防治突水與涌水現象的有效措施
在隧道工程施工中, 可以通過排、 堵或排堵結合的措施處理涌水與突水現象, 在治理涌水與突水現象的同時, 還應加強監測與預控隧道工程附近溶洞和暗河的突水部位, 實現施工階段地質預報。具體措施如下:(1)為有效防止突水現象的發生, 可以通過先隔水層后開挖含水層。此外, 也可以通過采取超前預注漿、 超前引排等施工技術, 以達到有效減少突水地質災害程度的效果。(2)淺埋隧道和熔巖隧道的防治。進行治理淺埋隧道和熔巖隧道時應主要以堵為主, 并在最大程度的基礎上防止地下水位下降, 通過這樣可以有效地避免出現井泉干枯和地面塌陷等現象, 進而保護施工周圍的生態環境, 提高施工安全性。(3)非熔巖深埋隧道防治。在隧道工程施工中發生突水和涌水后, 應通過檢測與預控工作準確分析并明確溶洞、 暗河及隧道的交匯位置, 采取鉆孔疏干和排水導坑的措施治理非巖溶深埋隧道。
2、防治塌方現象的有效措施
為有效避免與防治塌方現象發生,進行隧道工程施工之前,應由專業人員進行隧道及其附近區域的實地考察,收集相關數據并進行整理,并準確定位塌方位置,通過嚴格觀察與分析,制定出符合施工實際需求的隧道施工方案,盡量減少或避免塌方現象出現。除此之外,還應加強隧道加固工作,通過采取多種有效手段進行加固,如可以使用錨桿提前支護或選用性能優良的導管注入漿液等方式以達到加固的效果。若是在隧洞施工過程中或隧道斷面處較大的區域發生圍巖體坍塌時,應使用合適的火藥進行爆破或使用長管超前支護,并嚴格按照施工步驟開挖隧道側壁的導坑,同時應采取相應措施加固維護隧道,如架立一些鋼架,進而解決和避免隧道發生塌方現象,提高隧道施工安全與質量,為人們出行安全提供有力的保障。
3、巖爆地質災害的相關防治措施
在防治諸如巖爆類的地質災害的時候,既能夠采用預報監測的方式,也能夠運用地應力來進行相關的卸除,采用多循環分步開挖方法和超前高壓注水的方法等施工的方式來對巖爆災害極有可能產生的相關部位來進行重點的監測工作與預控工作,以上措施都可以有效地緩解巖爆災害造成的損失程度。
結束語
總而言之, 隨著我國經濟快速發展, 交通運輸事業也得到相應的發展。隧道工程施工在交通運輸事業建設過程中也迎來了一系列機遇與挑戰。而隧道施工中常常受到地質災害的影響不利于交通運輸行業的發展。故為了提高隧道工程施工質量, 保證隧道使用壽命及安全性, 應加強對地質災害的研究, 并采取積極有效的措施進行防治。
參考文獻
金屬礦產資源對經濟的發展有非常大的促進作用,我國逐漸加大了對金屬礦產資源開發力度,但由于金屬礦產資源開采技術相對落后,開采不合理,礦山地質災害和采礦事故頻繁發生,嚴重危害著金屬礦山的安全生產。研究我國金屬礦山地質災害和防治措施具有非常重要的意義,筆者通過概述金屬礦山地質災害類型,提出了相關建議,希望為推動我國礦山地質災害防治事業的發展做出貢獻。
1 我國金屬礦山地質災害狀況
地質環境作為影響社會經濟發展的一個關鍵因素,為人們正常生活和工作提供一個良好的環境,但地質環境如果受到破壞,就會引發地質災害,影響人們的生存和發展,造成巨大的經濟損失,影響社會穩定。我國是一個地質災害頻發的國家,近年來,由于人為原因引發的地表塌陷、泥石流、滑坡等地質災害導致的直接損失高達330億元/年,是制約我國經濟發展的瓶頸,地質災害的防治工作已成為目前亟待解決的一項問題[1]。
地質災害的一個重要組成部分就是礦山地質災害,指的是因為人為開采而導致的地質災害。我國人口不斷增多,經濟增長速度較快,對能源的開采和利用率居世界首位,尤其在進入1980年后,我國對金屬礦產資源的需求量劇增。我國基本國情是金屬礦產資源儲備量較大,為了滿足社會發展的要求,金屬礦產資源勘探開發力度加強[2]。但我家尚未形成統一、規范的金屬礦產資源開采制度,加上缺乏先進的開采技術,在強調經濟效益最大化的同時忽略了礦山開采工作的安全性,引發了一系列的資源浪費、生態破壞、環境污染等復雜的問題,出現多種多樣的礦山地質災害。面對嚴峻的現實狀況,金屬礦山企業要落實可持續發展,這是一項長期、復雜而艱巨的戰略任務,對實現經濟和生態的協調發展具有很高的實用價值。
2 金屬礦山地質災害類型
巖爆、冒頂片幫、地表塌陷、泥石流、礦震、采空區崩塌及環境污染等是金屬礦山地質災害的幾種主要類型,這些重大地質災害的危害性極大。
2.1 巖爆
作為金屬礦山深部開采中危害性較大的一種地質災害,巖爆主要是因為巖石承受不住過高應力而突然猛烈釋放并出現巖石爆裂的現象[3]。發生巖爆時會釋放彈性變形勢能且發生很突然,對采礦面造成巨大的破壞,危及工作人員的安全,嚴重時甚至引發礦震、毀壞礦井的后果。
隨著金屬礦山開采力度的增大,巖爆發生頻率及強度顯著增大,破壞力較大,發生后還會出現圍巖崩落的現象,產生大量的粉塵,因此必須要提高對巖爆災害的重視,對巖爆的防治措施進行探討。
2.2 冒頂片幫
金屬礦山開采引發的最直接的一種地質災害就是冒頂片幫,指的是采礦空間內或其他工作地點的頂巖出現墜落、崩塌的現象,突發性強、發生頻率大。由于該災害發生前沒有顯著的特征和征兆,增大了防范的難度,一旦發生就會造成巨大的人員傷亡。
2.3 地表塌陷
金屬礦山開采過程中的最典型的地質災害即地表塌陷,這種地質災害是長期不科學開采行為積累的后果,不同地區的地表塌陷程度存在較大的差異,造成的經濟損失也各不相同。礦山企業在采礦后沒有及時進行填充或填充失調等不恰當的做法,只為追求眼前的利益,而忽略了長久的發展,是引發地表塌陷最主要的誘因,導致極其嚴重的后果[4]。
2.4 礦山地震
由開采而導致的金屬礦山地震的震源一般較淺,但因為突發性強,還會產生一系列的連鎖反應,嚴重損害地表、井下工作面,是一種發生頻率較大的地質災害。引發礦山地震的原因比較復雜,常見原因有瓦斯突出、開采載、冒落等,一些嚴重的礦震災害可能會導致區域性地震,所以非常有必要對其進行勘探和研究。
2.5 大面積采空區崩塌
大面積采空區崩塌是一種常見金屬礦山地質災害,同時也是井下危害性最大的災害之一。在開采過程中如果應用崩落采礦法、空場采礦法,就會在地下礦山中出現崩落空區及采空區,隨著開采工作的進行,采空區數量不斷增多,面積不斷擴大,積累到一定程度時就會引發大面積采空區崩塌,造成嚴重的損害,危害井下工作人員的生命安全。政府應極其重視大面積采空區崩塌地質災害,對可能引發該災害的采空區隱患進行深入的研究,充分利用先進的科學技術,通過有效的措施防止地質災害的發生。
2.6 礦坑突水
目前,礦坑突水危害性極大,發生的次數也越來越多,已經成為嚴重威脅我國金屬礦山安全開采的因素。礦坑突水來勢迅猛,突然涌進礦山井巷中,危害礦山生產和安全,在一些開采不合理的礦井中很容易發生礦坑突水的情況[5]。此外在地質條件復雜的大水金屬礦床中也存在很大的地質災害隱患,但只要對該地區的水文地質進行詳細的調查和研究,就能有效的避免礦坑突水地質災害的出現。
2.7 高地應力
金屬礦山在進入深部開采后,發生高地應力的可能性隨深度的增加而增大,硬質巖內部的初始地應力在20MPa以上,對井下支護結構有著嚴格的要求,增大了掘進的難度。高地應力會引發井巷圍巖變形的現象,是誘發礦山地震、巖爆的前提,尤其在我國西北或西南地區的發生可能性最大[6]。開采工作因巷道圍巖的變形或破壞受到阻礙,這就需要對高地應力金屬礦山開采方案進行研究,采取有效的防治措施。
2.8 泥石流
在金屬礦山地下開采中,崩落過程中的地下工作面很可能會同地表貫通,形成崩落通道,使水、泥沙、石塊等地表物體構成的洪流涌入井下,發生泥石流。此外,在金屬露天礦山中,由于暴雨、暴風雪等天氣引發的山體滑坡也會出現泥石流災害,產生巨大的破壞力,對礦井造成毀滅性的災難。流速快、破壞力大、發生突然是泥石流最顯著的特點,而金屬礦山井下作業面積有限,如果發生泥石流,必然會造成巨大的經濟損失和人員傷亡。
2.9 地下水系破壞
為了避免礦井被涌水淹沒,在金屬礦山開采過程中要根據開采設計對地下水進行疏干排水處理,導致地表水流量減少,地下水位明顯降低,不僅使地下水系統遭到破壞,還會形成降落漏斗區,很難在短時間內恢復,從而易引發地面沉降、地面塌陷等災害的發生,加劇了水資源的危機。
2.10 地質環境污染
礦井開采過程中,尾礦及矸石的堆積、礦井污水的排放都會加劇地質環境的污染程度,對地下水質產生影響,破壞土壤結構和地表植被,影響地表的穩定性,造成裂縫、塌方和滑坡等嚴重的后果。
3 我國金屬礦山地質災害防治措施
3.1 加強對金屬礦山地質災害研究工作的重視
政府已經意識到金屬礦山防災減災工作的重要性,但由于對礦山地質災害防治缺少深入的研究,思想認知程度較淺,在不斷的研究中雖然已經獲得了一些進步,但是研究的范圍較小,具有很大局限性。再加上缺乏相關研究的具體資料,沒有及時解決礦山地質災害問題,又不斷滋生出新的問題,無法形成一個良性的研究過程[7]。要想從根本上達到礦山防災減災的目的,就需要全面的認識金屬礦山地質災害,將其擺在戰略性的位置。
目前金屬礦山地質災害的頻繁發生,還存在大量潛在的引發地質災害的隱患,這就要求一方面要加大對開采技術的研發力度,樹立綠色開采理念,利用先進技術達到金屬礦山開采和經濟的協調發展;另一方面要加強礦山開采工作人員的防災減災教育和培訓力度,堅持“以防為主,防治結合”的原則,讓礦山地質災害防治意識深入到職工心中。
3.2 強化礦產資源法制建設和執法力度
要基于金屬礦山的基本特征,以地質災害防治條例和土地管理法為指導,將多項指標結合起來,不斷創新和提煉,健全金屬礦產資源開發法治制度,形成一套金屬礦山可持續發展指標體系[8]。政府應提高對金屬礦山地質災害防治工作的重視,加強對地質災害的監督、管理,通過法律制度來約束礦山企業的采礦行為,加強對礦山生態經濟系統的控制和管理,協調金屬礦山開采、環境保護、經濟發展間的關系。
3.3 構建金屬礦山地質災害數據庫
對金屬礦山地質災害進行詳細、深入的普查分析和預測研究,正確的認識礦山地質災害的類型,發展現狀及未來趨勢,掌握隱患點的狀況。動員全社會的力量,開展大規模的調研,逐步構建完善的金屬礦山地質災害數據庫,實現礦山地質災害信息快速、高效的傳播,從而指導地質災害的分析、評價工作,將損失講到最低。
3.4 加大對地質災害防治工作的投資力度
防災減災是一項龐大的系統工程,需要一定的資金保障,要減少礦山地質災害就要充分發揮政府的帶頭作用,將其礦山減災納入經濟和社會發展規劃中,提供充足的資金保障,保證金屬礦山地質災害防治工作的順利進行。
3.5 開展金屬礦山地質災害防治專題研究
將地質災害防治工作貫徹到金屬礦山開采的整個環節,在開采前要預先設定進行災害評價,在開采過程中一旦發現存在地質災害隱患,應采取有效的措施及時進行勘察和處理,深入開展金屬礦山地質災害發生機理和應對機制研究,從源頭上進行治理,建設相應的監測預警體系。
4 小結
金屬礦山地質災害問題嚴重制約著我國礦山企業的可持續發展,對我國經濟發展帶來的不利影響,嚴重危害著人們的生命和安全,金屬礦山地質災害防治工作是目前一項重大的任務。這就要求加大對金屬采礦導致的地質災害和防治措施的研究力度,基于金屬礦山綜合治理和開發利用的角度,根據礦山的實際情況,制定針對性的可持續發展指標體系,完善相關的法律體系和方法,構建金屬礦山地質災害信息數據庫,全面落實金屬礦山防治工作,實現金屬礦山企業的可持續發展。
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(上接第440頁)
化群控的方法是大小群控的結合來實現優化群控與節能目的。所謂的大群控主要是指對冷水機組的運行的臺數進行開啟與停止的切換控制。小群控主要是指在空調區域的小范圍內實現非冷機設備的群組控制。通過大小群控的結合,并且為大小群控制定一個科學合理的的控制策略,這樣可以提高節能的效果。
7 冷水機組的軟啟動問題
冷水機組的軟啟動問題是在冷水機組優化控制中不可忽視的一個問題,通過冷水機組的軟啟動的控制能夠延長機組的使用年限以及達到更好的節能的目的。例如,冷水機組在運行過程中向外運送的冷水溫度往往會遠遠高于機組原先設定的溫度,這時候就需要軟啟動進行更好的機組控制才能更好地實現節能的目的。例如,冷水機組在運行的過程中,空調末端的設備一側實際需要的冷量遠高于機組供給的冷量時,冷凍水的溫度會迅速下降,這時候也需要軟啟動來實現群控的優化控制進而更好地實現節能目的。
8 結束語
本文主要是探究冷水機組的群控優化進而實現節能的目的,通過群控優化實現節能目的不僅符合當下的環保節約意識,也具有很強的現實目的??梢詾榇笮徒ㄖ闹醒肟照{節省部分能耗,也為用戶節約的能耗的資金,提高了能源利用率,節約的機組投資運行成本。當然,冷水機組的優化群控的策略還有很多,不會僅僅局限在本文討論的幾種策略中,優化冷水機組的群控進而達到節能目的的策略會繼續完善與提高,這樣可以進一步提高能源的利用率,大大減少損耗,將節能進行到底。
參考文獻
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在生物活動和人類的干擾下,自然界容易產生變異,這種自然變異表現在地球表層,因為地球表層是人類活動的主要場所。如果自然變異的強度較大,就會對我們的生存和社會經濟發展造成負面影響,這樣就形成了自然災害。地質災害是各種自然災害的常見類型。我國地質災害分布的范圍比較廣,而且自然災害出現的頻率也比較大,造成的人員傷亡和財產損失比較嚴重,對生活生產和生命財產都會造成影響,同時也會破壞我國國民經濟的發展。
1地質災害概述
受人為地質作用的影響,導致地質環境惡劣,在自然地質的作用下容易發生自然災害,導致資源,生命和經濟損失。地質災害包括的種類較多,主要有地面變形災害,斜坡巖土體運動災害、土地退化災害、水庫災害和地球化學異常災害等。頻發地質災害有一定的原因和特點。以下對地質災害頻發的原因和特點進行分析。
(1)經常發生地質災害的原因
近些年,在全球氣候發生巨大變化和局部極端氣候的基礎上,造成了地質災害的頻繁發生。具體來說,地球頻繁發生地殼活動,造成劇烈的地質變化。同時人類不能正確開采自然資源,也不能正確使用自然資源,嚴重破壞了生態環境,都有可能導致地質災害頻繁發生。
(2)地質災害特點分析
近些年,我國發生的自然災害有突發性,隱蔽性和破壞性的特點。人們無法在地質災害前感受到災害發生的任何征兆。如果以后突然發生地質災害,人們缺乏有效的預防措施。對農田、建筑物、公路和工廠造成大量的損毀,同時人員傷亡也比較嚴重。這些特點都導致我國地質災害防治工作困難重重,相關人員更要采取有效措施加強地質災害的防治力度。
2現階段我國地質災害防治現狀
最初,我國的地質災害防治工作是逐漸探索的過程,發展到現在可以第一時間進行科學防治,這也是防治工作的一個顯著進展。對地質災害開展隱患防治工作。我國對災害防治工作有深入的了解,對防治工作的來說,“防”是非常重要的,重點落實資金安排,給予技術支持,對災害防治加強教育和宣傳,對地質災害防治知識進行宣傳和普及。針對地質災害現狀,我們開展了具體防治工作,災后相關人員要及時抗戰,領導向災區深入指導,保證對災害的影響減輕到最小,不斷健全應急支撐體系,保證迅速的應急反應,制定相關災害條例,保證防治工作的穩步和快速發展。同時通過不斷提高預警能力,堅決啟動預案,這樣可以保證損失的減少和人員傷亡的減少。
3地質環境分析
一般情況下,我們說的地質環境包括廣義的地質環境和狹義的地質環境兩種類型。廣義的地質環境主要包括水、巖石和大氣物等自然物質。狹義的地質環境指的是巖石圈和巖石圈的風化產物等細化的自然物質。地球演化的產物是地質環境。經過了長達億萬年的時間,水圈、大氣圈和巖石圈等地球各個圈層,在能量和物質的基礎上發生交換和能量流動,形成一個相對平衡的體系。地質環境具有開放性的特點。地質環境經常和大氣圈、生物圈以及水圈發生能量和物質交換。同時地球表面各個圈層都影響地質環境。因此,地質環境的變化發展非常劇烈。這種變化也對地球表面各個圈層的發展產生了影響。在漸變和緩變的基礎上,地質環境發生變化,一段時間后,漸變轉化為突變和災變,如此循環往復。可見,地質環境變化呈現一定的周期性。在一個地域的某個時段將漸變發展為突變,對地質環境造成破壞,導致地質災害的產生。
4地質災害防治過程中地質環境應用
我們已經知道地質災害的發生和地質環境密切相關,只有保證自然環境不受破壞,才能更有效的預防地質災害。在防治地質災害方面,非常有效的措施是應用地質環境,加強對地質環境的分析。在此基礎上建立災害防治體系,通過各種措施的統籌,加強對地質災害的防治,從而減少由于地質災害造成的生命財產和經濟損失。下面具體分析我國地質災害的防治措施。
(1)在調查地質環境的基礎上建立調查區劃體系
建立調查區劃體系可以對地質災害進行調查評價,將地質災害發生的地質環境條件進行調查,并對其危險性進行評價,風險區劃地質災害,對重大災害隱患點進行確定,保證地質資源的合理開發和利用,從而更好地開展防治工程,預警地質災害監測,這樣可以方便國家級防治機構和省級防治機構正確決策和科學管理。
(2)根據地質環境的變化建立科學有效的監控預警體系
地質災害的監控預警主要由行政和預警等方面組成。通過監控預警可以進行防災減災工作。當地質環境條件發生變化時,地質災害的監測預警體系能及時捕捉前兆信息。針對不同對象,利用防災減災警示信息提醒工作人員預防災害,從而應急避險,處理地質災害。
(3)在調查地質環境的基礎上對防治工程體系進行搬遷
專家通過調查地質環境,如果有的地質災害危險性較大,會產生嚴重的危害,對于這一類地質災害隱患,要加強地質偵查和評價工作,通過搬遷避讓加強工程治理,徹底消除地質災害造成的隱患。工作人員在對地質環境充分考慮的基礎上做好防災減災工作。
(4)在地質資源整合的基礎上建設應急處理體系
對地質災害來說,應急處理體系的建設是非常重要的,在地質災害發生時可以第一時間防治災害。在整合科技資源的基礎上,加強突發災害的管理力度,保證重大地質災害適應公共管理需要,并且建立專門的技術支撐機構,技術裝備體系、應用技術系統和信息網絡平臺。面對地質災害,高效、科學和系統地響應重大自然災害,加強對地質災害的防治。
(5)在科學技術研究的基礎上形成支撐力量
研究地質災害的防治科學技術是防治地質災害的一項重要措施。具體來說,工作人員要研究地質災害形成的典型環境,成因模式和內在機理。風險區劃地質災害。加強對防控方法、風險區劃、檢測預警和技術標準的研究,建立模擬仿真和應急響應研究體系。在地質災害發生時第一時間加強防治,提高地質災害防治水平,減少不必要的損失。
(6)建立地質環境評價體系
區域工程地質工作的公益性,基礎性較強,其服務規劃有一定的戰略性,加強對地質災害風險和地質環境安全的研究非常關鍵,建立地質環境評價體系,可以利用評價體系評價地質環境。其中包括人類聚居區,重大工程區,變遷避讓集中安置區和地質環境要素,加強對其評價。同時要對地質環境容量和地質環境質量加強評價。對氣候、地震和人為活動的影響進行充分考慮,保證地質災害風險的減少,對區域功能進行劃分。在地震多發區預留避震空地,預防災害的發生。
(7)加強工程地質環境的安全評價
地質環境安全可以保證人居環境和工程區域的安全,主要包括地質結構,地質成分、外部形態和工程性質等,要避免內外動力對其造成干擾,最大限度地降低風險的可能性。任何異常因素都會對工程對象造成干擾,也會對原來大的區域環境造成損害,對原來環境的區域態勢造成負面影響。因此對作用強度,范圍、危害對象和持續范圍的研究非常必要,可以更有針對性地采取防治措施。地質環境安全評價是地質防治的一個重要舉措,可以使地質災害風險消除,加強土地利用規劃、防洪規劃和城鎮建設規劃,為防災減災提供對策。這些技術性文件可以管理和控制災害風險,保證相關法律和法規的貫徹和落實。
結語
綜上所述,受到自然環境破壞的影響,地質環境顯得很脆弱。地質環境的脆弱性容易導致發生地質災害,產生的后果非常嚴重。為了避免不必要的損失,加強地質災害的防治值得高度重視。本文主要介紹了地質災害基本概況,分析了我國地質災害防治現狀和地質環境,探討了防治地質災害的措施。希望通過本文的研究對我國地質災害防治水平的提高有所幫助。
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