岩土工程地质灾害防治技术及防治措施分析

彭安凤

梁河县自然资源局,云南 芒市 679200

摘要: 摘要:岩土工程地质灾害防治是保障工程安全与区域稳定的关键领域。本文聚焦岩土体失稳、滑坡、泥石流等常见灾害类型,系统分析深搅桩帷幕、预应力锚杆、抗滑桩等核心防治技术的应用原理与技术参数。结合实际工程案例,从边坡支护、地下水管控、监测预警三方面提出实践策...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:岩土工程地质灾害防治是保障工程安全与区域稳定的关键领域。本文聚焦岩土体失稳、滑坡、泥石流等常见灾害类型,系统分析深搅桩帷幕、预应力锚杆、抗滑桩等核心防治技术的应用原理与技术参数。结合实际工程案例,从边坡支护、地下水管控、监测预警三方面提出实践策略,通过具体数据验证技术有效性。研究表明,科学整合防治技术与实践策略可使灾害发生率降低 60% 以上,为岩土工程地质灾害系统化防治提供理论支撑与技术参考。

关键词:岩土工程;地质灾害防治;支护技术

引言:我国地质条件复杂,岩土工程地质灾害频发,年均造成直接经济损失超 300 亿元,严重威胁人民生命财产安全。随着基础设施建设向山区拓展,滑坡、崩塌、泥石流等灾害的防治压力持续增大。传统防治手段存在针对性不足、技术参数匹配度低等问题,导致治理效果不稳定。因此,深入研究岩土工程地质灾害的精准防治技术,构建科学的实践策略体系,对提升工程抗灾能力、推动行业技术升级具有重要现实意义。

一、岩土工程地质灾害防治技术

当前主流防治技术体系以岩土体结构改良与力学性能强化为核心。深搅桩帷幕技术通过 φ500mm@400mm 桩体紧密排列,利用水泥浆与软土强制搅拌形成具有较高强度和低渗透性的连续墙体,从而构筑起防渗屏障。经工程实践验证,该技术可将渗透系数严格控制在 1×10⁻⁶cm/s 以下,在软土地区基坑工程中,通过对深搅桩的合理设计与施工,能够有效约束土体变形,使边坡位移量稳定控制在 30mm 内,极大地保障了基坑施工的安全性[1]。

预应力锚杆支护系统采用直径 25mm 的高强度精轧螺纹钢作为锚杆材料,这种钢材具有高强度、高韧性的特点,能够承受较大的拉力。施工时,通过张拉设备对锚杆施加 150 - 200kN 的预拉力,使锚杆深入岩体内,为边坡提供主动约束力。同时,配合喷射 100mm 厚的 C20 混凝土面层,形成一个整体的支护结构。该系统能够有效改善岩质边坡的应力状态,显著提高边坡的稳定性,可使岩质边坡安全系数提升至 1.25 以上,有效防止边坡失稳滑坡事故的发生。

抗滑桩技术在滑坡治理中发挥着重要作用,通常采用矩形截面桩体,其尺寸多为 2m×3m。抗滑桩施工时需嵌入稳定岩层深度不小于桩长的 1/3,以此获得足够的锚固力。凭借合理的桩身设计与优质的施工工艺,单桩抗剪承载力可达 800 - 1200kN。在实际工程应用中,抗滑桩能够有效拦截滑坡体的下滑力,将坡体位移速率控制在 0.5mm/d 以下,为滑坡区域的治理和后续工程建设创造稳定的地质条件[2]。

二、岩土工程地质灾害防治技术及防治措施

(一)边坡动态支护体系构建与应用

边坡动态支护体系构建需遵循 “地质适配、强度可控、变形可调” 原则,核心在于通过岩土体力学参数精准计算实现支护结构与边坡特性的动态匹配。设计阶段需采用有限元软件进行数值模拟,依据坡体天然重度(18-22kN/m³)、内摩擦角(25°-35°)、黏聚力(15-30kPa)等参数优化支护方案。采用分级支护技术,坡顶设置截水沟(截面尺寸 500mm×600mm),坡面实施喷锚网支护(锚杆长度 3-6m,间距 1.5m×1.5m),坡脚采用抗滑桩加固,形成立体防护体系。

某山区高速公路 K23+150 段边坡治理工程中,该边坡最大坡高 52m,坡角 38°,岩土体天然含水率 18.5%,内摩擦角 28°,黏聚力 22kPa。设计采用 “截水沟 + 喷锚网 + 抗滑桩” 复合支护体系:截水沟采用 C25 混凝土浇筑,坡度 2%;喷锚网选用 Φ22 锚杆(长度 5m,间距 1.2m×1.2m),施加 100kN 预拉力,喷射 120mm 厚 C20 混凝土(强度等级≥20MPa);坡脚设置 12 根 Φ1200mm 抗滑桩,桩长 22m,嵌入中风化岩层 6m,单桩承载力 1800kN。施工后监测显示,边坡最大沉降量 32mm,水平位移 28mm,均控制在设计允许值(50mm)范围内,运营 3 年来未出现异常变形。

(二)地下水动态管控技术应用

地下水作用是诱发岩土工程地质灾害的关键因素,其动态管控需采用 “截排结合、分区控制” 技术路线。理论上需通过抽水试验确定岩土体渗透系数(粉质黏土 1×10⁻⁶-5×10⁻⁵cm/s,砂卵石层 1×10⁻³-5×10⁻²cm/s),据此设计排水系统参数。地表排水采用梯形截水沟(边坡 1:0.5),地下排水设置仰斜式排水孔(孔径 110mm,倾角 10°-15°,间距 2-3m),深层地下水采用管井降水(井径 600mm,井深 15-30m,单井出水量 5-15m³/h),形成立体化排水网络。

某黄土滑坡区地下水管控工程中,该区域黄土天然含水率 22%,渗透系数 3×10⁻⁶cm/s,滑坡体体积约 8×10⁴m³。设计采用三级排水体系:一级截水沟沿滑坡周界布置,截面尺寸 600mm×800mm,采用 M7.5 浆砌片石砌筑;二级排水孔呈梅花形布置,孔径 130mm,倾角 12°,孔深 8m,间距 2.5m,内置 Φ100mm 透水管;三级管井设置于滑坡前缘,井径 600mm,井深 25m,下入 Φ300mm 滤水管,单井涌水量 8m³/h,抽水降深控制在 5m 以内。施工后监测显示,滑坡体内地下水位平均下降 3.2m,孔隙水压力降低 40-60kPa,坡体位移速率从治理前的 8mm/d 降至 0.3mm/d 以下,成功遏制滑坡变形趋势[3]。

(三)地质灾害监测预警系统构建

地质灾害监测预警需构建 “空天地” 一体化智能监测体系。该体系依托卫星遥感、无人机航测、地面传感器网络,实现对滑坡、泥石流等灾害的全时空动态感知。在参数设定方面,需依据不同灾害类型的成灾机理,精准确定监测参数与频率:①位移监测:采用 GNSS 高精度定位技术,其平面定位精度可达 ±2mm,高程精度 ±5mm,能捕捉毫米级地表位移变化;配合高精度测斜仪(分辨率 0.02mm/m),对地下深层土体变形进行立体监测。监测频率实施动态调整机制:当变形速率≤1mm/d 时,采用每周 1 次的常规监测;当变形速率超过 5mm/d,进入应急监测状态,实施每日 2 次的加密观测,确保及时捕捉异常变形信号。

应力监测:选用锚索测力计(量程 0-500kN,精度 ±1% FS),对边坡锚固结构、挡土构件的受力状态进行实时监测,通过应力变化趋势预判结构稳定性。②环境监测:构建气象水文监测网络,实现降雨量(精度 ±0.2mm)与地下水位(分辨率 1mm)的分钟级实时采集。数据传输采用 5G + 物联网技术,配合边缘计算节点,确保数据传输延迟控制在 15 分钟以内,为灾害预警赢得宝贵时间。同时,通过多源数据融合分析模型,建立灾害预警阈值体系,实现地质灾害的早期识别与智能预警。

某西南山区地质灾害监测预警工程中,监测区域涵盖 3 处大型滑坡体,总面积约 1.2km²。布设 GNSS 监测点 28 个,测斜孔 15 个(深度 10-30m),锚索测力计 30 台,雨量计 8 套,地下水位监测井 12 口。系统运行期间,成功捕捉某次强降雨过程中的异常数据:降雨强度达 85mm/24h 时,2 号滑坡体 GNSS 监测点出现单日位移 12mm,测斜仪显示 15m 深度处水平位移 8mm/d,锚索测力计读数增长 15%。系统立即启动三级预警响应,提前 2 小时发出撤离通知。经数据分析,该系统预警准确率达 92%,有效避免 3 起潜在灾害事故[4]。

结束语

岩土工程地质灾害防治需融合技术创新与实践经验,通过精准的参数设计与系统的防治体系提升灾害抵御能力。本文阐述的深搅桩帷幕、动态支护、地下水管控等技术,结合具体工程案例验证了其有效性,相关技术参数与实践策略可为同类工程提供参考。未来应进一步强化监测数据的智能化分析,优化防治技术的协同应用,推动岩土工程地质灾害防治向精准化、智能化发展,为工程建设与区域安全提供更坚实的技术保障。

参考文献

[1]李超. 岩土工程地质灾害防治技术及预控分析[J]. 石材, 2025, (6): 48-50.

[2]罗金妹. 基于岩土工程的地质灾害防治技术[J]. 工程与建设, 2025, 39 (2): 330-332.

[3]牛延森, 黄兴久. 探析岩土工程在矿山地质灾害防治方面的应用[J]. 科技与创新, 2025, (6): 222-225.

[4]丁宇. 岩土工程地质灾害防治技术措施应用研究[J]. 工程建设与设计, 2025, (4): 34-36.



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