地裂缝的防治方法有哪些？

地裂缝给我国造成了严重的危害,各级政府、部门对此极为重视,为减轻灾害损失做了大量工作,例如,加强地裂缝区的工程地质勘察工作,限制地下水的过量开采等,有些省市还制定了相应的条例,这些措施都收到了良好的效果。但不同成因的地裂缝,由于其发育特征不同,产生的灾害也不同。有些地裂缝灾害可以根除,有些不能根除,只能预防或避让。

一、地裂缝的一般防治

地裂缝灾害防治除应符合地质灾害缓减与防御的系统性和社会性原则外,由于地裂缝灾害具有横生性,跨越地裂缝的建筑无一幸免地会遭受破坏,因此防止地裂缝破坏和减轻地裂缝灾害最根本的是坚持避让为主的原则,特别是对那些高层建筑和重大工程尤其重要,城市有关部门应加强管理,认真负责。

主要措施:①加强地裂区的工程地质勘察工作,一些城市还制定了相应的条例法规;②采取各种行政管理手段限制地下水的过量开采;③对已有裂缝进行回填、夯实等,并改善地裂区土体的性质;④改进地裂区建筑物的基础形式,提高建筑物的抗裂性能;⑤对地裂区已有建筑物进行加固处理;⑥设置各种监测点,密切关注地裂缝的发展动向(廖育民,2003)。

二、地震地裂缝灾害和构造蠕变地裂缝灾害的防治

(一)确定建筑安全距离

减轻地裂缝灾害的途径主要依赖于对地裂缝带的正确划分和建筑安全距离的确定。破坏损失评价与建筑安全距离的确定,目的是确定地裂缝的破坏带、影响带和安全带的具体参数(表3-1)。

表3-1 地裂缝场地避让安全距离及建筑物类型

(据刘玉海等,1991)

(二)建筑物减灾防灾对策

建筑物的减灾防灾主要分为两个方面:一是对已有建筑的减灾防灾;二是对规划拟建建筑的减灾防灾。地裂缝带上的建筑物不同程度地都遭受到破坏和变形,如不采取有效措施,局部的损坏会危及整体。因此,应认真研究地裂缝造成建筑物破坏的规律,提出有效的治理对策。除上述避让措施外,一般还可采取下列对策:①适当加固法;②部分拆除法。

三、区域微破裂开启型地裂缝防治对策

区域微破裂开启型地裂缝虽然分布范围广、数量多,但因其展布分散稀疏,延伸较短,又都是浅表层破裂,基本无位移,所以其破裂致灾作用是有限的,单条地裂缝灾害损失较轻。对这种地裂缝的防治对策有如下几种(齐新国等,2008)。

1)进行城镇、居民点和流域规划以及工业点的布局、水利设施的布置时,一定要避开区域微破裂开启型地裂缝曾反复再现,又由第四系土层覆盖的地壳应力活跃区带。

2)城乡居民点、建设区不宜布置在黄土台地、河流黄土高阶段地、山区与平原过渡区和山间洼地的易于积水的低洼地带。

3)在区域微破裂开启型地裂缝的多发区,尤其是在区内城乡居民点和农灌区经常开展巡查工作。

4)对现有地裂缝应填土掩埋、夯实,要搞好排水防止复活。

5)对于宽度大、沿线多串珠状陷穴的地裂缝应进行处理。具体方法:干砂灌实处理法、泥浆重复多次灌注法、水泥砂浆灌注法、开挖回填法等。

6)区域微破裂开启型地裂缝因一般无水平位移和垂直位错,在其带上的永久性建筑物,若不能避让,应用抗拉整体性较强的基础,建筑物也应采用钢筋混凝土结构。

7)对于工农业生产影响大,而且反复出现的地裂缝,如长十余千米的山西万荣地裂缝、位于城市居民区的榆次地裂缝和临汾地裂缝,应建立观测站,进行地裂缝发展和建筑物的变形监测。

8)对可能有隐伏地裂缝通过的重要工程建筑地段,应采用物探、槽探相结合的办法进行勘探,根据隐伏地裂缝特征,采取治理对策,确保工程建筑安全和正常使用。

四、膨胀土地裂缝防治措施

防治膨胀土地裂缝对生产建设的危害,长期以来还没有得到根本的解决,但有一些经验可供参考。

(一)防水保湿措施

由于膨胀土地裂缝的发育及其灾害与水的作用有关,因此,其防治应抓住治水这个关键性问题。一方面应防止水的渗透,以免土体吸水后发生膨胀;另一方面应尽可能保持膨胀土的原来湿度,以免它在减水后产生干裂。

(二)地基处理方法

我国膨胀土分布范围很广,在一些地区几乎不可能避开,尤其在尚未认识它是膨胀土以前,也许已在其上建造了建筑物,为此需要对其进行处理。目前处理膨胀土地基的常用方法有换填垫层法、深挖基础法等。

(三)工程结构措施

膨胀土地区建筑物,应注意使建筑结构适应膨胀土的胀缩变形特点,一般要求建筑物的体形要简单,设置滑动接头或者采用伸缩缝等。

除上述措施外,还应注意下列事项:场地要平整,减少微地形影响;建筑物不能跨越不同的地貌单元、不同土层,也不要修建在山坡、谷坡之上;要避免地基半填半挖;建筑物边缘不要种植吸水量大的阔叶树木,等等。

五、矿山开采地裂缝防治措施

在矿山开采条件下应尽可能最大限度地减少地裂缝产生的机会,下面两点可供矿山开采防治地裂缝灾害参考。

(一)开展回填采矿法

目前,一些发达国家已采用了这种方法,开矿弃渣不运出矿井或洞,而将其充填到采空区,从而保证采空区围岩的稳定性,可避免产生地裂缝。

(二)用灌浆等方法消除隐患

对于一些老矿区,特别是已闭坑的矿区,对已发育的地裂缝进行治理是非常必要的。治理前,应先调查其几何特征、成因。对于沉降盆地边缘的地裂缝,可采用灌浆方法治理。对于采空塌陷地裂缝,治理方法也较多,条件具备时甚至可改造成地下水库等。