水文地质对地质灾害影响探究

2016-03-21 04:27王健翔丁琪
地球 2016年6期
关键词:砂土液化水文地质

■王健翔 丁琪

(安徽省煤田地质局第一勘探队安徽淮南232001)

水文地质对地质灾害影响探究

■王健翔 丁琪

(安徽省煤田地质局第一勘探队安徽淮南232001)

本文主要从岩溶塌陷、砂土液化、地面沉降、地基变形等方面介绍,并阐述了地质灾害的防范措施及应急处理,只有妥善解决水文地质因素对地质灾害造成的影响,才能更好地进行城市现代化交通建设。

水文地质地质灾害影响

1 前言

地质灾害,对人们生命财产和环境造成极大的破坏和不可挽回的损失,如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。地质灾害的发生,往往和与水文地质因素有着密切关系,因此,深入研究水文地质因素对地质灾害的影响,是意义重大的一项工作,有利于地质灾害防治工作的开展。应结合社会主义经济可持续发展战略的指导思想,对地质灾害设计进行针对性的处理对策,是非常有必要的。

2 水文地质及其结构运动

水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。地下水是贮存于包气带以下地层空隙,包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。但在一定条件下,地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。地下水是存在于地表以下岩层空隙中的各种不同形式水的统称。地下水如果采用不合理的灌溉,可造成次生盐碱化;过量开采地下水可导致沿海地区海水入侵,水质恶化;不同含水层之间诱发水力联系,产生水的混合作用,使水质恶化;岩溶区地面塌陷;还会导致如矿坑涌水、基础及边坡的稳定问题等。不当利用地下水将导致其水位严重下降,形成大面积的地下水下降漏斗,在地下水用量集中的城市地区,还会引起地面发生沉降,使区内建筑物失去稳定。此外工业废水与生活污水的大量人渗,常常严重地污染地下水源,危及地下水资源。因而系统地研究地下水的形成和类型、地下水的运动以及与地表水、大气水之间的相互转换补给关系,具有十分重要的意义。

3 水文地质因素对地质灾害造成的影响

水文地质不仅是一种自然地理现象,也关系着地质灾害的形成、发展、危害等方面内容。根据勘测资料记载,水文地质引起的灾害,多集中于岩溶塌陷、砂土液化、地面沉降、软土变形等方面,具体情况如下所述:

3.1 岩溶塌陷

岩溶塌陷的形成条件为具有开口型溶洞、溶隙的碳酸盐岩;一定厚度的松散覆盖层;易于改变的地下水动力条件,破坏了地下水运动的均衡性。水文地质对岩溶塌陷的主要影响是造成巨大的水流冲刷力,破坏了溶洞底层结构的牢固性,造成土体抵抗力减弱而引起塌陷问题。

3.2 砂土液化

砂土液化是指饱水的疏松粉、细砂土在临界地震作用下,瞬间突然破坏而呈现液态的现象。饱和砂土受到震动后趋于密实,导致孔隙水压力骤然上升,在周期性的地震荷载作用下,孔隙水压力逐渐累积使土粒处于悬浮状态,而接近液体的特性。砂土液化在不同地质条件下会产生不同结果,对地质结构造成的破坏力也不一样。在沉积颗粒较粗地段,液化土层大大增加孔隙水压力往往超过盖层强度,地下水携带砂粒冲破盖层或沿盖层裂隙喷出地表,产生喷水冒砂现象。

3.3 地面沉降

引起地面沉降的原因有自然因素、人为因素,前者有构造活动引起的沉降、软弱土层形成的沉降、以及地震活动、海平面上升等;后者有过量开采深层地下水、地下热水及开采油气资源均可引起地面沉降。地面沉降伴随着地下水的开采而产生,地面沉降的速率和发展趋势随着地下水位的变化而变化;地面沉降漏斗与地下水位下降漏斗基本一致,引起地面沉降的层位与各含水组的开采量相对应。因此,超量开采地下水是引起地面沉降的主要原因,需要给予足够重视。

3.4 地基变形

软土地基是现代建筑施工或地质开发的常见问题,这种土体结构本身就缺乏稳定性,受到地下水运动影响后更加不牢固。通常软土层具有诸多有害特性,这使得水文地质对软土地基变形的不利影响更大。软土具有触变特性,当原状土受到振动以后,破坏了结构连接,降低了土的强度后很快地使土变成稀释状态。

4 地质灾害的防范措施及应急处理

针对水文地质引起的地质灾害,目前常用的应对策略是“预防为主,治理为辅,防治结合”的原则,最大限度地控制灾害现象的发生。如果无法避免灾害的发生,则需要提前制定应急处理方案,尽量减小灾害的破坏范围和损失程度。

4.1 实时监测

地质灾害高发地区必须设置二十四小时监测系统,以掌握地下水运动的具体情况,当监测到异常信号时可提醒相关人员采取紧急措施处理。山区是我国地质灾害多发区域,政府要加强山区的抗灾指导工作,引导当地居民做好全面的防范工作。在雨季时期,对地下水流量多少跟踪监测,当水流量超出标准范围后立即调控水流的方向、流量,以免地下水运动引起的地质破坏。

4.2 开发利用

由于我国特殊的地理位置,地下水资源长期处于饱和状态,地下水储存量过大造成对地质结构的冲击力增大,这种状态下极易引起地质灾害。积极开发利用地下水是防范灾害的有效措施,其不仅充分利用了地下水资源,也降低了灾害发生的次数,维持了地表结构的稳定性。我国北方城市开始将地下水作为生活用水的来源,定期开发利用地下水供应使用;部分地区将地下水运用于农田灌溉,从而提高了水资源的利用率。

4.3 紧急处理

当地质灾害发生之后,现场人员应采取紧急处理措施,把灾害的不利影响控制在最小范围,以防造成更多的生命危险、财产安全。不同的地质灾害所采取的应急处理方法也不一样,但地质灾害的紧急处理必须坚持以人为本的原则,先保障人员的安全,然后急救财物。针对岩溶塌陷、砂土液化问题,需要采取加固处理方法,防止塌陷、液化问题进一步加重。针对地面沉降、变形等问题,则需要考虑路面的交通安全,及时设置灾害警告或封堵交通,防止意外事故的发生。

5 结语

一旦发现水文地质异常,应当及时采取措施进行处理,否则极容易导致地质灾害,对社会经济发展和人们生命财产安全都会造成极大的破坏作用,也非常不利于土地资源的合理开发。从可持续发展角度出发,只有深入研究地下水运动对地质灾害的不同影响,才能以此为依据,采取科学可靠的预防策略和处理措施,有利于政府和相关部门防治灾害工作的开展。同时,只有妥善解决水文地质因素对地质灾害造成的影响,才能更好地进行城市现代化交通建设。

P345[文献码]B

1000-405X(2016)-6-449-1

王健翔(),毕业于河北工程大学资源勘查工程专业。

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