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摘要:文中以某恢復(fù)治理工程為研究對(duì)象,闡述了地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工中邊坡穩(wěn)定問(wèn)題及滑坡治理方法,希望通過(guò)諸多治理措施的應(yīng)用,消除導(dǎo)致滑坡與邊坡產(chǎn)生變形破壞的潛在因素,切實(shí)保證居民的生命安全,保護(hù)城鎮(zhèn)的土地資源。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害;邊坡穩(wěn)定;滑坡治理
0引言
地質(zhì)災(zāi)害防治是指針對(duì)不良地質(zhì)狀況實(shí)施全面評(píng)估,并采取切實(shí)可行的地質(zhì)工程手段,改變?yōu)暮π纬蛇^(guò)程,從而達(dá)到消除或降低災(zāi)害產(chǎn)生的目的。為了分析后續(xù)提出的邊坡穩(wěn)定問(wèn)題以及滑坡治理措施,需要對(duì)工程概況進(jìn)行深入了解。只有這樣,才能確保工程質(zhì)量順利實(shí)施,因此,研究此項(xiàng)課題對(duì)于環(huán)境治理具有十分重要的意義。
1工程概況
本文研究對(duì)象為某恢復(fù)質(zhì)量工程,區(qū)域以構(gòu)造侵蝕為主,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采礦區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境非常脆弱,而且形成了大規(guī)模露天采場(chǎng)、渣堆、工業(yè)場(chǎng)地及礦山道路。工程范圍內(nèi)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,存在泥石流、滑坡、不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災(zāi)害。經(jīng)勘查可知,礦區(qū)平均氣溫7.8℃,年均降水量349.2mm,降水以持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大和集中于每年7~9月,當(dāng)?shù)叵鄬?duì)無(wú)霜期146~173d,年均蒸發(fā)量為1507.8mm。項(xiàng)目區(qū)基巖大面積裸露,風(fēng)積黃土、栗鈣土為該區(qū)域主要土壤類型。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的植物以草本植物為主,另有少量灌木,山坡植被覆蓋率低。本期治理目標(biāo)有兩個(gè):(1)恢復(fù)礦山環(huán)境,(2)防災(zāi)減災(zāi)。
2邊坡穩(wěn)定以及滑坡治理的方案本項(xiàng)目中存在邊坡失穩(wěn)問(wèn)題,易發(fā)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。所以在工程施工前,必須先做好邊坡穩(wěn)定性分析和滑坡治理方案設(shè)計(jì),以便為現(xiàn)場(chǎng)施工提供必要參考。
2.1治理工程方案選定本項(xiàng)目位于廢棄礦區(qū),存在大面積開(kāi)挖掌子面、采坑及棄渣堆,因此容易引發(fā)邊坡失穩(wěn)、生態(tài)環(huán)境破壞和土地資源荒廢等問(wèn)題。分析發(fā)現(xiàn),想要徹底實(shí)現(xiàn)礦山環(huán)境恢復(fù)治理,必須以消除地質(zhì)災(zāi)害安全隱患為前提,以治理礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境和改善礦區(qū)環(huán)境為重點(diǎn)[1]。因此,本次施工必須對(duì)棄渣堆及采坑進(jìn)行回填治理,對(duì)不穩(wěn)定斜坡、滑坡危害進(jìn)行采坑回填和綠化治理。經(jīng)過(guò)實(shí)地勘察分析以及同行經(jīng)驗(yàn)借鑒發(fā)現(xiàn),該治理工程地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題十分復(fù)雜,無(wú)法基于單一技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)有效恢復(fù)和治理,所以決定基于綜合治理方案施工。因此,擬定的最終治理方案包括如下措施:(1)危巖清理;(2)采坑回填工程;(3)既有建筑物拆除;(4)鉛絲石籠攔渣墻工程;(5)截排水施工;(6)綠化工程。
2.2施工工序以及實(shí)施要點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)施工中,各工序必須按順序開(kāi)展,落實(shí)綜合治理措施,保證施工規(guī)范性。本次施工中,危巖清理以人工撬動(dòng)與鑿除為主要清除手段;局部困難施工區(qū)采用松動(dòng)爆破方式清除危巖。邊坡上的危巖浮石被全部清除后,以“采坑回填+坡面掛網(wǎng)噴播綠化”手段進(jìn)行后續(xù)治理。在這一過(guò)程中,先開(kāi)展采坑回填工程,以“棄渣拉運(yùn)回填+石方開(kāi)挖回填”方式施工,回填料來(lái)自治理區(qū)域的坡面棄渣堆和南北側(cè)石方開(kāi)挖區(qū),這樣一來(lái)可最大限度降低采坑深度,確保采坑地貌與周邊相協(xié)調(diào)(回填坡比小于1:1.5)。場(chǎng)地內(nèi)既有建筑物拆除以后,需進(jìn)行覆土復(fù)綠和鉛絲石籠攔渣墻工程;后者位于施工區(qū)南側(cè)現(xiàn)有溝道之中,主要發(fā)揮穩(wěn)固渣堆、降低松散物源輸出的作用[2]。截排水渠工程主要用于規(guī)整坡面匯水和消除匯水沖蝕,可為綠化工程提供輔助。綠化工程施工以覆土植樹(shù)植草綠化為主要治理措施,開(kāi)挖整平區(qū)域按客土拉運(yùn)、覆土、人工播撒草籽、種植樹(shù)苗綠化順序施工,邊坡坡面按先修整再掛網(wǎng)噴播綠化方式施工。
3治理主要措施及其技術(shù)要求
3.1危巖清理工程由于采礦區(qū)內(nèi)殘留不合理亂挖亂采遺留問(wèn)題,且坡面長(zhǎng)期受到風(fēng)化和雨水沖刷作用影響,所以存在嚴(yán)重的坡面裸露巖體破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育問(wèn)題。施工現(xiàn)場(chǎng)的兩處不穩(wěn)定斜坡之上均有危巖體發(fā)育。在對(duì)這兩處坡面危巖體進(jìn)行清理前,施工人員必須確認(rèn)該位置的坡體特征以及危巖清理工程量,實(shí)踐中還需要結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求與坡面設(shè)計(jì)完成針對(duì)性整理。案例工程中,坡面危巖體清理的總工程量是1670m3。其中,編號(hào)為X1的危巖體位于ZZM1處,此處危巖的坡長(zhǎng)、坡寬以及坡度分別為:(1)坡長(zhǎng)105m;(2)坡寬230m;(3)坡度30~40°;危巖清理總工程量是1250m3。與該處相比,編號(hào)為X2(位于ZZM2處)的坡面危巖體相對(duì)較小,其坡體特征為:(1)坡長(zhǎng)90m;(2)坡寬215m;(3)坡度45~65°;此處危巖體清理的總工程量為420m3。按照人工撬鑿方式清除坡面的浮土、危巖和孤石頭,采用局部爆破方式對(duì)特殊坡面進(jìn)行整理。這一環(huán)節(jié),清理人員需佩戴安全防護(hù)裝置(安全繩、安全帽),按自上而下地順序施工,具體操作是:站在松動(dòng)壓巖石上方對(duì)危巖進(jìn)行清理;還需要實(shí)時(shí)開(kāi)展放坡、放階,避免松動(dòng)石塊高空墜落。同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)施工必須設(shè)置安全通道,禁止在危石下方作業(yè),遇異常天氣或危及施工安全情況時(shí),立即停止施工并撤離;清理工作全程接受安全員監(jiān)督,清理工作面與裝運(yùn)工作面必須相互錯(cuò)開(kāi)。
3.2采坑回填工程本項(xiàng)目施工的采坑回填施工,需要對(duì)兩處大小不同的采坑進(jìn)行回填。施工中,按照分級(jí)放坡回填整平手段,開(kāi)展礦區(qū)采坑A的坑底回填整平施工;按照削方放坡、分級(jí)放坡回填整平手段,開(kāi)展礦區(qū)采坑B的回填整平施工。實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié),礦區(qū)采坑回填料主要來(lái)自于治理區(qū),施工人員通過(guò)直接開(kāi)挖坡面棄渣堆和南北側(cè)溝道獲取回填料,不僅省時(shí)省力,而且節(jié)能環(huán)保。
3.2.1開(kāi)挖回填施工研究結(jié)果表明,在治理邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題時(shí),采用開(kāi)挖回填施工的方式,可取得良好的效果,為此,本工程考慮到實(shí)際情況,對(duì)這種施工方式進(jìn)行了運(yùn)用,具體措施如下:第一,采坑A的開(kāi)挖深度大,受周邊棄渣堆放的影響也比較大,所以施工中采用坑底局部整平回填方式進(jìn)行處理。第二,采坑B治理中,施工人員先進(jìn)行礦區(qū)坑壁削方放坡與分級(jí)放坡區(qū)域劃分,整體分為四大區(qū)域后進(jìn)行分別施工。其中,削方放坡1區(qū)和2區(qū),將按照合適比例的削方坡率削方,并在現(xiàn)場(chǎng)施工中為后續(xù)綠化施工預(yù)留寬平臺(tái);分級(jí)放坡3區(qū)和4區(qū),則分別按照規(guī)定削方,施工中同樣需要預(yù)留寬平臺(tái),不過(guò)后者需預(yù)留2處平臺(tái)。
3.2.2棄渣拉運(yùn)回填施工對(duì)于廢渣,應(yīng)使用運(yùn)輸車輛運(yùn)回,做回填處理即可。按照本次施工要求,施工人員需對(duì)不規(guī)則棄渣堆進(jìn)行治理,以開(kāi)挖清理、拉運(yùn)回填為主要手段,讓無(wú)法自然恢復(fù)的坡面棄渣區(qū)域做好覆土準(zhǔn)備[3]。此環(huán)節(jié)的施工重點(diǎn)在于治理區(qū)域的南北側(cè)溝道以及坡面,施工環(huán)節(jié)回填必須按照分層填筑方式施工,杜絕傾倒回填;開(kāi)挖后的渣堆需拉運(yùn)至采坑附近洼地,不可直接回填。案例工程中,棄渣拉運(yùn)回填所用的渣堆量總數(shù)為79940m3,清理出的棄渣堆總面積為11.01hm2。為提高礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的完善性,棄渣拉運(yùn)回填后,還需要從恢復(fù)地貌形態(tài)方面著手,做好覆土綠化。
3.3鉛絲石籠攔渣墻工程
3.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)此次鉛絲石籠攔渣墻工程,該墻布設(shè)在采坑B南側(cè)的現(xiàn)有溝道之內(nèi),截面尺寸結(jié)構(gòu)類型為“Ⅰ型石籠+Ⅱ型石籠”,其中,Ⅰ型石籠尺寸為3.0m×1.0m×1.0m,Ⅱ型石籠為2.0m×1.0m×1.0m。本次施工中,以Φ18鋼筋制作石籠骨架,8#鍍鋅鋼絲編制鋼絲網(wǎng),并使用8#鋼絲進(jìn)行相鄰石籠綁扎連接;石籠的基礎(chǔ)埋深大于1m,上下兩個(gè)石籠之間以2m長(zhǎng)的Φ22豎向筋連接,鋼絲網(wǎng)與石籠骨架使用3根以上的鐵絲綁扎牢靠。
3.3.2現(xiàn)場(chǎng)施工鉛絲石籠攔渣墻施工前期準(zhǔn)備的重點(diǎn)為開(kāi)挖基槽和塊石材料選用,現(xiàn)場(chǎng)施工人員需保證基槽表面干凈無(wú)積水,不存在軟弱層;而施工用塊石材料的抗壓強(qiáng)度必須大于MU30,且無(wú)貫穿性裂縫、未風(fēng)化。組合網(wǎng)箱綁扎施工中,間隔網(wǎng)片必須垂直于網(wǎng)身,以組合絲綁扎時(shí)必須采用雙股線并絞緊;相鄰網(wǎng)箱之間的連接綁扎,同樣以組合絲為主材,以四角分別綁扎為主要方法。填充料施工環(huán)節(jié),必須先做好網(wǎng)箱外露面綁扎準(zhǔn)備,投料應(yīng)以分批、均勻方式投放,人工投料厚度應(yīng)控制在35cm/批,而機(jī)械投料厚度則控制在25cm/批;投料過(guò)程中,必須以小碎石填滿孔隙并采取搗實(shí)措施保證密實(shí)度達(dá)標(biāo)[4]。
3.4截排水渠工程調(diào)查后得知,水體流動(dòng)和侵蝕,容易誘發(fā)巖體滑坡,針對(duì)這種現(xiàn)象,應(yīng)采取邊坡排水的方式,避免巖體受到侵蝕,并使其穩(wěn)定性得到保證。本工程基于實(shí)際情況,采取了以下施工措施。本次施工按照以下截排水渠工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行:在掛網(wǎng)邊坡區(qū)域平臺(tái)上,依據(jù)平臺(tái)走向布設(shè)具有梯形斷面的截排水渠,部分陡坡段需增設(shè)渠底消能石;澆筑施工前,需先夯實(shí)渠底然后鋪筑C15素混凝土基礎(chǔ),渠壁澆筑在渠底澆筑之后。此項(xiàng)工程的伸縮縫設(shè)置環(huán)節(jié),需按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置縫隙,縫內(nèi)塞入瀝青麻筋。現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié),施工人員按照開(kāi)挖整平、確定軸線、分段跳槽開(kāi)挖、基礎(chǔ)夯實(shí)、立模支撐、混凝土澆筑的順序進(jìn)行施工。其中,邊坡平臺(tái)上必須形成排水坡降;墊層施工后進(jìn)行立模時(shí),模板表面需涂刷隔離劑,模板拼裝必須平整嚴(yán)密、凈空精確;以瀝青麻筋開(kāi)展伸縮縫防滲處理時(shí),麻筋填充深度控制在合理范圍。混凝土澆筑以平整密實(shí)為標(biāo)準(zhǔn),按照先底部后溝壁的順序施工。布設(shè)在特定區(qū)域的消能石的最大高度與寬度均不可超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),其最小高度與寬度應(yīng)與要求相吻合。
3.5治理工程治理工程是環(huán)境恢復(fù)治理工程的最后一個(gè)步驟,也是實(shí)現(xiàn)滑坡維穩(wěn)、環(huán)境修復(fù)治理的最關(guān)鍵工序。此次施工中,需完成抗滑樁和擋土墻施工。
3.5.1抗滑樁(1)完成樁位選擇,依照本治理工程滑坡I、II的厚度以及推力大小,可沿著滑坡I中部打造一排抗滑樁,此類樁的特點(diǎn)在于土方量小,能夠有效支擋滑體的滑動(dòng)力,起到穩(wěn)定邊坡的作用,此方法適用于淺層或中厚層的滑坡。而在滑坡前緣為農(nóng)田,其地形相對(duì)平緩且不存在建筑物阻擋,因此,樁位不存在地下排水管。為了解決此類問(wèn)題,需要將抗滑樁沿著滑坡前緣進(jìn)行連續(xù)貫通,同時(shí),抗滑樁的工程長(zhǎng)度需要控制在19m左右。(2)進(jìn)行抗滑樁設(shè)計(jì),該治理工程滑坡I、II前部平臺(tái)需布置抗滑樁,抗滑樁錨固段則要嵌入到風(fēng)化泥巖當(dāng)中,將錨固段長(zhǎng)度控制在3~5m之間,且錨固段長(zhǎng)度需占據(jù)樁長(zhǎng)的50%,而抗滑樁的結(jié)構(gòu)則采用強(qiáng)度等級(jí)為C30的鋼筋混凝土[5]。(3)進(jìn)行抗滑樁配筋的設(shè)計(jì),需要結(jié)合樁身承受的內(nèi)力,依照截面受彎構(gòu)建雙向配筋,根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范匯總提出的公式進(jìn)行計(jì)算。(4)設(shè)計(jì)護(hù)壁以及抗滑樁鎖口,采用強(qiáng)度等級(jí)為C25的鋼筋混凝土進(jìn)行澆筑,采用自上而下的施工方式,保證每節(jié)高度在1m左右。此外,在開(kāi)挖基槽的過(guò)程中,由于抗滑樁的設(shè)計(jì)樁位在滑坡區(qū)域內(nèi),因此不可采取通段開(kāi)挖的方式,而是要使用分段跳槽開(kāi)挖的方法,并在樁基槽開(kāi)挖完成后安裝鋼筋,及時(shí)進(jìn)行砼澆筑,切不可長(zhǎng)時(shí)間放置。
3.5.2設(shè)計(jì)擋土墻在不穩(wěn)定斜坡X坡腳處要布置仰斜式擋土墻,墻身高度為4m,采用素混凝土完成澆筑,與此同時(shí),還要保證背坡比和基礎(chǔ)底坡比,并采用水泥土墊層進(jìn)行基礎(chǔ)處理,以此提高其摩擦力。而在斜坡X的前段需要設(shè)置擋土墻,同時(shí)設(shè)置兩排泄水孔,采用梅花型布置方法,保證橫向間距達(dá)標(biāo)。底部泄水孔要與地面保持一定的距離,泄水孔外則要設(shè)置砂礫石反濾層,之后,順擋墻外包裹透水土工布。而泄水孔一側(cè)則要安裝花管,采用黏土夯填反濾層底部,以此起到避免積水入滲基底的作用。此外,擋土墻需要每隔一段距離布置一條伸縮縫,同樣填滿瀝青麻筋,保證深度在15cm以上,在擋土墻后方,則要實(shí)施土方回填,回填土以粉質(zhì)黏土為主[6]。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,本文以某治理工程作為研究對(duì)象,提出了一系列的工程施工措施,明確邊坡環(huán)境治理要點(diǎn),從而為提高滑坡以及邊坡的穩(wěn)定性,切實(shí)改善地區(qū)環(huán)境條件,保證居民正常生活提供幫助。
作者:白杰 單位:中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊(duì)
地質(zhì)災(zāi)害治理論文2
德江縣地處云貴高原,位于貴州省東北部、銅仁市西部,境內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境脆弱,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。研究德江縣地質(zhì)災(zāi)害的形成條件,可以為德江縣地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估與防治工作提供一定的參考[1]。
1地形地貌影響
德江縣內(nèi)的坡形大致可分為四種類型:凹陷形、凸起形、直線形、階梯形。德江縣內(nèi)滑坡主要發(fā)生在凸起形和階梯形坡形中,縣境內(nèi)55處滑坡有51處滑坡發(fā)生于凸起形和階梯形斜坡,占滑坡總數(shù)的92.73%。德江縣境內(nèi)主要存在三類地貌:溶蝕地貌、侵蝕地貌、河谷地貌。
1.1溶蝕地貌德江縣境內(nèi)主要地貌類型為溶蝕地貌,出露面積為994km2,占全縣總面積的47.9%。溶蝕地貌大多被切割得較破碎,斜坡以陡坡和陡崖為主。大部分的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在陡坡和陡崖部位,其為地質(zhì)災(zāi)害的形成提供了有利的地形地貌條件,易產(chǎn)生滑坡、崩塌及地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害[2],如苦竹園地面塌陷(見(jiàn)圖1)1.2侵蝕地貌侵蝕地貌出露面積為173km2,占總面積的9.7%,發(fā)育于碳酸鹽巖與碎屑巖相間分布區(qū),呈北西向展布。這一地帶地形較為陡峭,斜坡以陡坡和陡崖為主,大部分的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在陡坡位置,因其陡峭的地形地貌,有利于地質(zhì)災(zāi)害的空間展布,易產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害[3],如吊把灣滑坡(見(jiàn)圖2)。1.3河谷地貌河谷地貌出露面積為880km2,占總面積的42.4%,這一地帶沿河谷兩岸地形陡峭,斜坡以陡坡和陡崖為主,兩岸切割較大,有利于地質(zhì)災(zāi)害的空間展布。大部分的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在陡坡位置,因而這一區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育,易產(chǎn)生滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害,如橋巖頭崩塌(見(jiàn)圖3)。
2地質(zhì)構(gòu)造與地震影響
從大地構(gòu)造位置上講,德江縣屬于上楊子臺(tái)褶帶和鄂渝黔侏羅山褶皺帶。該區(qū)域褶皺構(gòu)造以復(fù)式背斜、向斜為主,特點(diǎn)是具有窄向斜寬背斜組成的典型隔槽式構(gòu)造組合特征。從調(diào)查的情況看,共有46處,44.23%地質(zhì)災(zāi)害就直接發(fā)生在構(gòu)造線上,說(shuō)明該區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造有利于地質(zhì)災(zāi)害的形成。斷裂、褶皺部位的巖體破碎,因?yàn)閹r層受力擠壓、拉張作用,常伴有多數(shù)平行于斷裂、垂直于褶皺軸部的裂隙,容易形成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,局部可能會(huì)出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象[4]。
3巖土體工程地質(zhì)條件影響
對(duì)德江縣55處滑坡所發(fā)育的地層進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明滑坡主要發(fā)育于以泥巖、頁(yè)巖為主的韓家店組(S2-3hn)軟質(zhì)巖地層中,共27處,占總數(shù)的49.09%;有25處位于軟硬相間地層,占總數(shù)的45.46%;滑坡地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量較少的情況一般存在于巖性單一的灰?guī)r、白云巖地層,僅僅為3處,占總數(shù)的5.45%。對(duì)德江縣34處崩塌所發(fā)育的地層及其巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明(見(jiàn)表1),崩塌多發(fā)育于堅(jiān)硬巖石的塊狀結(jié)構(gòu)中,其次為軟硬相間巖石,軟質(zhì)巖類目前只發(fā)現(xiàn)3處崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育。就單一地層而言,石牛欄組(S1sh)和寶塔組(O2+3)發(fā)育崩塌的數(shù)量最多,其次為P2q-m。二疊系棲霞茅口組(P2q-m)地層巖性主要為灰?guī)r,其下伏地層及巖性為志留系中上統(tǒng)韓家店組(S2-3hn)地層泥巖、頁(yè)巖,奧陶系寶塔組(O2+3)地層巖性主要為灰?guī)r,其下伏地層及巖性為湄潭組(O1m)地層頁(yè)巖與灰?guī)r互層,從而形成“上硬下軟”“上陡下緩”的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)常常形成陡崖,有利于崩塌地質(zhì)災(zāi)害的形成。在緩坡區(qū)殘坡積層厚度大,常于地表沖溝發(fā)育地段形成滑坡。奧陶系寶塔組(O2+3)地層巖性主要為灰?guī)r,其下伏地層及巖性為湄潭組(O1m)地層頁(yè)巖與灰?guī)r互層,從而形成“上硬下軟”“上陡下緩”的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)常常形成陡崖,有利于崩塌地質(zhì)災(zāi)害的形成。在緩坡區(qū)殘坡積層厚度大,常于地表沖溝發(fā)育地段形成滑坡。
4氣象水文條件影響
2012—2018年德江縣氣象局雨量站的月平均降水量資料[見(jiàn)表2(見(jiàn)下頁(yè))]統(tǒng)計(jì)顯示,該地年平均降水量為1114.23mm,4—10月的降水量可占全年降水量的85%。雨水下滲,特別是連續(xù)陰雨或者大雨之后,巖土體強(qiáng)度指標(biāo)降低,巖土體自重增加,并可能形成較大的孔隙水壓力,從而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。雨季到達(dá),時(shí)常發(fā)生暴雨和大雨,而且強(qiáng)降水時(shí)間集中,由于調(diào)查區(qū)內(nèi)地形切割較深,降雨能在短時(shí)間內(nèi)最大量度地匯集于溝谷河流之中,強(qiáng)降雨導(dǎo)致河水形成洪峰,形成具有侵蝕能力極強(qiáng)的水流,導(dǎo)致坡腳被沖蝕掏空,引發(fā)失穩(wěn)滑塌。潛在崩塌體裂隙的充填物在水作用下,強(qiáng)度降低,膠結(jié)能力變?nèi)酰焕趲r體穩(wěn)定,地下水若滲入潛在崩塌體的裂隙,將對(duì)其穩(wěn)定產(chǎn)生兩種影響較大的外力為靜水壓力和動(dòng)水壓力,會(huì)產(chǎn)生較大的傾覆力矩,容易引發(fā)崩塌。基巖裂隙水其對(duì)滑坡有著重要作用,賦存于基巖裂隙之中,可分為無(wú)壓水和承壓水兩種,有自由出水口的地方一般為無(wú)壓水,當(dāng)裂隙連通時(shí),可與滑帶水產(chǎn)生水力聯(lián)系,共同影響坡體的穩(wěn)定。滑帶水一般是埋藏在滑面或滑動(dòng)帶附近的地下水,在滑坡中前部的凹槽之中一般可發(fā)現(xiàn)滑帶水的蹤跡,中、深層滑坡的主要誘因之一就是滑帶水,應(yīng)加以重視。在水庫(kù)庫(kù)區(qū)及周圍,容易形成較大范圍的地下水,故需注意庫(kù)區(qū)岸邊斜坡的穩(wěn)定性問(wèn)題。
5人類活動(dòng)影響
在山區(qū),由于人類工程活動(dòng)常常誘發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。德江縣區(qū)域內(nèi)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題的工程活動(dòng)主要是山區(qū)公路建設(shè)和村民自建房不當(dāng)。一是選址不當(dāng),主要為村民自建房的建設(shè),由于地形限制選在靠近陡坎或陡崖的地方和不穩(wěn)定斜坡地段或潛在性滑坡體上。二是工程建設(shè)中的技術(shù)措施和防治方式不當(dāng),邊坡開(kāi)挖過(guò)高過(guò)陡,未邊開(kāi)挖邊支護(hù),或者使用過(guò)于簡(jiǎn)單的邊坡防護(hù)工程,引起施工中的失穩(wěn),如S303省道擴(kuò)建過(guò)程中,破壞了原始公路的排水涵道,暴雨期間導(dǎo)致雨水直接下滲入巖土體,路面坍塌,后期臨時(shí)排水系統(tǒng)不完善,不能將水完全排至遠(yuǎn)處,加劇了坡體變形,最終導(dǎo)致滑坡范圍增大。三是山區(qū)巖石較多,開(kāi)挖困難,常常使用爆破的方式進(jìn)行削坡開(kāi)挖,爆破產(chǎn)生的震動(dòng),可引起巖土體失穩(wěn)[5]。德江縣境內(nèi)發(fā)生的滑坡災(zāi)害大部分都與人類不合理的削坡有關(guān),雖然對(duì)危險(xiǎn)路段進(jìn)行了治理,但是治理手段較簡(jiǎn)單粗放,多為簡(jiǎn)易重力式擋墻,不能對(duì)坡體穩(wěn)定性形成長(zhǎng)久有效地防護(hù)。德江縣礦產(chǎn)以煤礦、重晶石為主,除了地面零星的砂石礦開(kāi)采,其他礦山處于關(guān)停狀態(tài),采石場(chǎng)一般開(kāi)采規(guī)模不大。雖然目前德江縣因采礦工程活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害較少。目前調(diào)查區(qū)境內(nèi)的采礦棄渣已做了環(huán)保處理,但是以前采礦留下的“后遺癥”可能引起地質(zhì)災(zāi)害,相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)引起重視。
6結(jié)束語(yǔ)
綜合因素的影響是導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的主要原因,不論是內(nèi)在的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)條件,還是外在的工程活動(dòng)、水文或氣象條件等,都極大地影響著地災(zāi)災(zāi)害的發(fā)生。在各種地質(zhì)災(zāi)害的影響因素之中,應(yīng)特別關(guān)注水的影響和因人類活動(dòng)誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。水的作用可以使巖土體強(qiáng)度降低,水壓力的產(chǎn)生也不利于坡體的穩(wěn)定,水的滲流也可以為地災(zāi)的發(fā)生提供有利條件。德江縣高速公路、縣道、通村公路極多,四通八達(dá),公路建設(shè)往往會(huì)削坡形成人工邊坡,在開(kāi)挖的過(guò)程中會(huì)打破巖土體內(nèi)部原先穩(wěn)定的應(yīng)力狀態(tài),增加了斜坡發(fā)生滑動(dòng)的可能性。在當(dāng)前加快建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的大背景下,各種工程建設(shè)勢(shì)必會(huì)越來(lái)越多,在工程建設(shè)的過(guò)程中,因?yàn)樽匀灰蛩丶凹夹g(shù)、管理上的缺陷,為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了某些有利條件,特別是在暴雨或連續(xù)強(qiáng)降雨等外在因素的觸發(fā)下,極易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,危害人的生命財(cái)產(chǎn)安全。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度高的區(qū)域,常常是人類工程活動(dòng)強(qiáng)度大、人口密集的地區(qū),要加以重視和防范。
作者:朱剛 單位:貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊(duì)
地質(zhì)災(zāi)害治理論文3
0引言
地質(zhì)災(zāi)害對(duì)于人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生的影響極為嚴(yán)重,已經(jīng)成為多方關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題,而想要提升地質(zhì)災(zāi)害治理的有效性,就必須打造完善的工程設(shè)計(jì)以及勘察體系,為后續(xù)的治理工作奠定良好基礎(chǔ)。本文在理論分析以及文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上,綜合地質(zhì)災(zāi)害治理工程的勘察設(shè)計(jì)以及實(shí)際施工方案展開(kāi)了探討與分析。
1基礎(chǔ)理論
1.1地質(zhì)災(zāi)害實(shí)質(zhì)最原始的地質(zhì)災(zāi)害主要是指由于地殼內(nèi)部能量爆發(fā)、釋放、轉(zhuǎn)移以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致的一系列災(zāi)害。從本質(zhì)上講,主要分成地殼運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的地質(zhì)結(jié)構(gòu)改變以及人類生產(chǎn)生活導(dǎo)致的地質(zhì)結(jié)構(gòu)改變兩種類型,如常規(guī)的火山噴發(fā)、板塊運(yùn)動(dòng)引發(fā)的地震等都屬于地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害,而由于人們生產(chǎn)生活過(guò)程中不斷加大對(duì)環(huán)境的破壞和影響,如無(wú)休止的礦產(chǎn)開(kāi)采、石油鉆探、高層施工、濫砍濫伐等行為,引發(fā)了泥石流、洪水、山體滑坡、土地鹽堿化等地質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。了解不同地質(zhì)災(zāi)害的成因,分析具體的影響因素,能夠?yàn)楹罄m(xù)進(jìn)行工程治理奠定良好基礎(chǔ),而其本質(zhì)在于通過(guò)地質(zhì)勘探來(lái)探究地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)質(zhì)。
1.2地質(zhì)災(zāi)害的勘察治理步驟地質(zhì)災(zāi)害治理工程的勘察設(shè)計(jì)本身存在一定的復(fù)雜性,在治理過(guò)程中,不僅要了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,還需要掌握后續(xù)發(fā)展的一系列規(guī)律,為全面提升工程的安全性和穩(wěn)定性,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防以及治理工作通常需要按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。(1)針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行治理,必須要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行可行性分析,給出具體的勘察結(jié)果以及應(yīng)對(duì)方案;設(shè)計(jì)要嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī),在合法的領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行災(zāi)區(qū)的重新設(shè)計(jì);要維持原有人員群眾的正常生活,建立完善的基礎(chǔ)設(shè)施,努力恢復(fù)地質(zhì)原貌。(2)做好災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地勘察,主要記錄地理環(huán)境的高程信息、經(jīng)緯度信息。重新調(diào)整前期設(shè)計(jì)方案中的各項(xiàng)細(xì)節(jié),嚴(yán)格按照實(shí)際情況進(jìn)行修訂;調(diào)用所有可以應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)的工具和相關(guān)設(shè)備,確保整體方案具備可實(shí)施性及合理性。(3)結(jié)合實(shí)際情況,合理地進(jìn)行施工調(diào)配及施工組織計(jì)劃。召集現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目部的管理人員及施工人員,結(jié)合前期方案和具體的災(zāi)區(qū)情況進(jìn)行技術(shù)交底,針對(duì)關(guān)鍵工作,要雇傭?qū)I(yè)人員進(jìn)行引導(dǎo);所有人員在上崗之前必須要具備資格證書(shū),同時(shí)接受統(tǒng)一培訓(xùn);參照實(shí)際的施工計(jì)劃以及前期的設(shè)計(jì)方案,落實(shí)災(zāi)區(qū)的治理施工;針對(duì)其中的復(fù)雜問(wèn)題,要通過(guò)多方主體反復(fù)推敲的方式確定施工方案。這樣才可以在有限的時(shí)間內(nèi),快速地進(jìn)行災(zāi)區(qū)治理及重建,有助于獲得更高的社會(huì)效益,降低災(zāi)后風(fēng)險(xiǎn)。
2地質(zhì)災(zāi)害治理勘察設(shè)計(jì)及施工難點(diǎn)
2.1地質(zhì)地貌導(dǎo)致的勘察設(shè)計(jì)難度增加我國(guó)地質(zhì)地貌多樣,山川河流極為復(fù)雜,不同地域受到緯度以及自然環(huán)境的影響,地質(zhì)結(jié)構(gòu)也有著較大的差異性,這是增加地質(zhì)災(zāi)害治理工程勘查難度的主要因素。首先,較為復(fù)雜的地質(zhì)地貌會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)破壞源的廣度以及深度難以追查,這樣無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)快速定位地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的根本性因素,也就難以制定災(zāi)害預(yù)防方案,比如地震源的追溯,不僅會(huì)受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響,大部分地質(zhì)源長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里,期間地質(zhì)結(jié)構(gòu)裂縫較為復(fù)雜,不同成分的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也會(huì)影響地震波的傳遞,這也就導(dǎo)致在短時(shí)間內(nèi)快速地進(jìn)行災(zāi)后重建,存在較大困難。其次,復(fù)雜的地質(zhì)地貌會(huì)進(jìn)一步增加了地質(zhì)勘察難度。我國(guó)當(dāng)前雖然已經(jīng)誕生了多種類型的地質(zhì)勘察技術(shù),但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,由于地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜,不同技術(shù)的探測(cè)廣度以及深度也有一定的差異性,在混合使用的過(guò)程中,不僅會(huì)造成工作壓力較大,也會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)勘查標(biāo)準(zhǔn)參差不齊,從而影響最終地質(zhì)結(jié)構(gòu)災(zāi)害分布圖的繪制。
2.2社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展對(duì)治理勘察工程產(chǎn)生的影響(1)社會(huì)發(fā)展生產(chǎn)過(guò)程中,人們的生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)于自然地理會(huì)造成一定的影響,而不良生產(chǎn)行為會(huì)加劇地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。當(dāng)前,對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接影響的生產(chǎn)活動(dòng),通常以工程施工、石油開(kāi)采、濫砍濫伐為主。這些生產(chǎn)活動(dòng)不僅會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降,也會(huì)影響地下結(jié)構(gòu)空間受力情況。而隨著人為破壞行為的加劇,對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成的影響也在隨之加大,進(jìn)而影響地質(zhì)災(zāi)害治理勘查工程的落實(shí)。(2)部分區(qū)域的執(zhí)法力度存在滯后性,導(dǎo)致部分人群無(wú)法快速識(shí)別并且界定地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)際性及破壞性。這將會(huì)影響地質(zhì)勘查工作的順利開(kāi)展,同時(shí)不同主體之間的責(zé)任交互重疊也會(huì)影響勘察工作的順利進(jìn)行。(3)人們對(duì)于生存環(huán)境的認(rèn)知不足,也影響了地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展。比如水源地保護(hù)力度不足,水源污染較為嚴(yán)重,不僅嚴(yán)重影響人們的生活,一旦出現(xiàn)因地質(zhì)災(zāi)害影響而受污染的水源,會(huì)隨著破壞的地層進(jìn)行擴(kuò)散,不僅會(huì)導(dǎo)致周邊水域被接連污染,甚至影響巖土層的穩(wěn)固性及安定性。土壤地質(zhì)結(jié)構(gòu)被腐蝕之后,對(duì)地質(zhì)勘查工作和后續(xù)區(qū)域的安全生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生較大影響。
2.3地質(zhì)災(zāi)害變量因素導(dǎo)致勘查難度增加由自然地理環(huán)境變化引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害本身具備極強(qiáng)的不確定性,例如突發(fā)的暴雨、洪水等,其強(qiáng)度和影響規(guī)模往往無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)快速?zèng)Q定,進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)工作存在部分盲區(qū),不僅增加了工作量,也會(huì)影響勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。部分并沒(méi)有勘察價(jià)值的信息,會(huì)擾亂勘察工作視野,也會(huì)增加數(shù)據(jù)規(guī)模,從而導(dǎo)致勘察治理工作受阻。
3地質(zhì)災(zāi)害治理工程勘察設(shè)計(jì)及施工優(yōu)化辦法
3.1落實(shí)相關(guān)機(jī)制的改進(jìn)(1)構(gòu)建具有極強(qiáng)專業(yè)能力的災(zāi)害治理團(tuán)隊(duì),需要考慮災(zāi)害治理過(guò)程中的各項(xiàng)影響因素,主要針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的具體原因、實(shí)際影響、治理方案、預(yù)防措施等進(jìn)行全方位分析。通過(guò)調(diào)整頂層設(shè)計(jì)機(jī)制以及相關(guān)理念的方法,來(lái)構(gòu)建完善的地質(zhì)災(zāi)害勘查治理體系。因此,需要選擇具備專業(yè)技能及經(jīng)驗(yàn)的工作人員,組建地質(zhì)災(zāi)害治理部門,結(jié)合不同的地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行全方位規(guī)劃,通過(guò)各方主體相配合的方式來(lái)解決難題。(2)施工團(tuán)隊(duì)可以主動(dòng)爭(zhēng)取治理工作所需要的一系列經(jīng)費(fèi),建立專門的基金項(xiàng)目,從物質(zhì)以及技術(shù)層面給予保障,以有效推進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害治理工程勘察設(shè)計(jì)的快速落實(shí)。(3)建立科學(xué)的規(guī)章制度,這樣才可以為地質(zhì)災(zāi)害治理工作的勘察以及施工提供有力指導(dǎo),比如明確地質(zhì)災(zāi)害險(xiǎn)情預(yù)報(bào)制度,如表1所示。打造人員責(zé)任制度,構(gòu)建預(yù)警制度,這些可以合理分化勘察工作以及施工工作中的部分內(nèi)容,將責(zé)任落實(shí)到具體的人員團(tuán)隊(duì)身上,能夠有效避免責(zé)任推脫以及問(wèn)責(zé)無(wú) 人等事件的出現(xiàn)。
3.2合理選擇工程勘察及施工團(tuán)隊(duì)針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害治理的相關(guān)工程,必須要確保工程開(kāi)展具備公平性和透明性。首先可以利用代理機(jī)構(gòu)進(jìn)行招投標(biāo)機(jī)構(gòu)管理,打造完善的招投標(biāo)制度,同時(shí)明確工作人員個(gè)體責(zé)任;規(guī)范整體的招投標(biāo)工作程序,選擇的施工隊(duì)伍也需要具備公開(kāi)性和公平性,確保地質(zhì)災(zāi)害施工有著極強(qiáng)可靠性。
3.3合理進(jìn)行工程勘察治理地質(zhì)災(zāi)害勘查治理具備多樣性的特點(diǎn),尤其是要控制其中的各種變量因素,因此在勘察治理之前,需要由項(xiàng)目部以及相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行技術(shù)共享和交流,確保勘察治理計(jì)劃具備科學(xué)性和可行性,還要制定完善的監(jiān)督管理機(jī)制,結(jié)合實(shí)際情況針對(duì)治理方案進(jìn)行調(diào)整。比如某高層住宅樓位于福建區(qū)域,由于該區(qū)域多雨,地下水較為豐富,在集中性降水之后,出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的山體滑坡現(xiàn)象,高度在4~6m左右,且滑坡處距離建筑物僅為11m。在治理該地質(zhì)災(zāi)害之前,首先通過(guò)野外勘察以及井探的方式,了解了滑坡物的厚度、深度以及后續(xù)走向。在測(cè)算了相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上,制定了初期的防護(hù)措施。然后通過(guò)各方主體的實(shí)地考察進(jìn)行探討,給出了利用人工挖孔樁實(shí)施懸臂抗滑樁的方案,因山體滑坡中的土壤含水量較大,在開(kāi)挖時(shí)使用機(jī)械深孔樁極易出現(xiàn)坍塌的問(wèn)題。在具體施工的過(guò)程中,通過(guò)觀察房屋以及周邊植被所受影響的實(shí)際情況,制定了施工預(yù)警方案以及調(diào)整方案。整體的施工勘察以及治理順利開(kāi)展,并未造成人員及企業(yè)相關(guān)損失。
3.4打造地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警以及應(yīng)急響應(yīng)體系地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警及應(yīng)急響應(yīng)體系能夠?yàn)闉?zāi)害的治理勘查提供良好的保障,可以從根本上降低地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人們產(chǎn)生的影響,也可以為后續(xù)的勘察以及治理提供相關(guān)參考依據(jù)。(1)加大力度做好地質(zhì)災(zāi)害勘察設(shè)計(jì)與治理的宣傳和前期控制。政府加大力度進(jìn)行管理,無(wú)論是執(zhí)法力度還是資金方面,打造專業(yè)化的應(yīng)急管理小組以及災(zāi)害預(yù)防小組;結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)際情況,建立全面的勘察系統(tǒng)及共享系統(tǒng),及時(shí)資源共享,這樣才可以提升數(shù)據(jù)信息的使用價(jià)值。(2)針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的勘察以及治理進(jìn)行全方位評(píng)估。綜合不同地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的實(shí)際原因進(jìn)行評(píng)估,打造統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)以及靈活的調(diào)控方案,堅(jiān)持因地制宜、因時(shí)制宜的方式來(lái)落實(shí)治理整改,堅(jiān)決杜絕評(píng)估期間出現(xiàn)不良違法現(xiàn)象,確保全面提升評(píng)估結(jié)果的真實(shí)性以及有效性。(3)進(jìn)一步提升地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警以及應(yīng)急響應(yīng)的信息化水平。以信息技術(shù)為依托做好地質(zhì)災(zāi)害的前期預(yù)控以及勘察。例如,我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)形成了較為完善的地震預(yù)警系統(tǒng),主要依托對(duì)地震波延伸規(guī)律的分析實(shí)現(xiàn)預(yù)警。其他的相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害也可以結(jié)合誘發(fā)因素、地質(zhì)結(jié)構(gòu)原生狀態(tài)等相關(guān)信息進(jìn)行推演,通過(guò)信息技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),如表2所示,如此可以有效提升地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)的及時(shí)性和精準(zhǔn)性,為后續(xù)地質(zhì)勘察工程以及治理工程的開(kāi)展奠定良好基礎(chǔ)。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,地質(zhì)災(zāi)害治理的勘察設(shè)計(jì)以及施工工作會(huì)受到多種因素的影響,從而導(dǎo)致其安全性和穩(wěn)定性下降。本文從機(jī)制優(yōu)化、團(tuán)隊(duì)選擇、工程勘察及應(yīng)急響應(yīng)等角度打造的優(yōu)化方案,不僅能夠增強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害勘查治理的有效性,更可以為我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警體系的持續(xù)性建設(shè)奠定良好基礎(chǔ),有效保障人員生命財(cái)產(chǎn)安全。
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作者:蔡漢武 單位:中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心福建總隊(duì)
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