发布时间:2022-07-17 09:24:29
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【摘 要】:近年来,随着地质灾害的频繁发生,地质灾害研究和防治已成为当今科学研究领域一门重要的学科。本文首先指出了对地质灾害危险进行评估的意义,接着分析了地质灾害评估的方法,最后对其影响因子进行分析。
地质灾害 预测 影响因子
引言:滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害是导致人民生命财产损失的自然灾害之一,我国是一个地质灾害频发的国家,随着人类活动增多,地质灾害发生频率、强度以及对人民生命财产所造成的损失越来越大,加强对地质灾害危险性预测与评估对于减少地质灾害造成的损失具有重要的现实意义。
1地质灾情评估的目的、意义
地质灾害是自然因素、人为因素综合作用的结果。地质灾害危险性是地质灾害自然属性的体现,评价的优秀要素是地质灾害的活动强度。从定性分析看,地质灾害的活动强度越高,危险性越大,灾害的损失越严重。对地质灾害灾情预测评估首先是为了通过揭示地质灾害的发生和发展规律,评价地质灾害的危险性及其所造成的破坏损失、据此进行地质灾害发育趋势的预测;其次通过地质灾害灾情评估、做出救灾防灾决策的依据。因此。加强对地质灾害减灾规划和临灾预案的制定与实施有重要的意义。
2地质灾害危险性评估方法
目前,我国在地质灾害危险评估中已具备较为完善的定量方法,常用的方法有层次分析法(AHP)、灰色关联度法、模糊综合评判法和信息量评判法等。由于不同的方法各有特点,在实际应用中应根据实际情况,选取较适合的方法,并进行合理的优化。
2.1层次分析法(AHP)
层次分析法也叫系统工程法,它是一种实用的多方案或多目标的决策方法其主要特征是,它合理地将定性与定量的决策结合起来,按照思维、心理的规律把决策过程层次化、数量化。2.2灰色关联度法
灰色关联度分析法是建立在灰色系统理论基础上的一种定量评价方法。着重研究概率统计、模糊数学所难以解决的“小样本”、“贫信息”等不确定性问题,它根据评价因子之间的发展态势的相似或相异程度,来衡量评价因子之间的关联程度,最终将评价因子的权重与其等级的分数相乘然后相加,得出评价结论。
2.3模糊综合评判法
模糊数学是研究和处理模糊现象的科学,它所揭示的是客观事物之间差异的中介过渡性引起的划分上的一种不确定性。通过建立模糊相似关系将客观事物予以分类。它主要应用于地质环境质量评价、地质灾害易发程度分区评价、单灾点稳定性评价中得到了广泛的应用。
2.4信息量评判法
信息量评判法是在信息社会中产生的,它属于统计分析方法,在我国以前多用于地质找矿等领域,目前在地质灾害空间区划中得到了广泛的应用。用于地质灾害评估中主要通过某些因素对所提供的研究对象信息量的计算来评价,亦即用信息量的大小来评价影响因素与研究对象关系的密切程度。
3 地质灾害预测评估影响因子
3.1气象因子
气象因子包括气候类型、气温、气压、湿度、风向、风力、云量、降水等要素在这些要素中,对地质灾害的产生和稳定性影响的最重要原因是降水。地质灾害与降水有密切的关系,危岩(崩塌)、滑坡主要集中发生在降水较多的月份,而泥石流发生更离不开降水形成的强烈地表径流。
3.2 地形地貌因子
危岩(崩塌)、滑坡、泥石流等地质灾害与地形坡度的关系十分密切。如乔建平等研究了长江三峡库区云阳一巫山段斜坡坡度对滑坡的贡献率得出了该地区滑坡发育的主要坡度区间。
3.3地层岩性组合
地层岩性是产生地质灾害的基本物质条件,其组合决定了岩土体类型特征,也就决定了地质灾害类型及规模。如:软硬相间岩组,由于软弱岩体抗风化能力较差,被风化剥蚀而形成岩腔,使上部坚硬岩体失去支撑易产生危岩(崩塌)同时,软弱岩体的强度相对较差,易成为滑坡的易滑地层。
3.4地质构造因子
地质灾害是地球内外动力耦合作用的结果,地质灾害多与地质构造作用有关。如对于某一特定地区,剪切带区域抗风化能力较差,易于诱发泥石流灾害,而与新构造应力场主压应力垂直或大角度相交的陡崖或陡坡,则易于孕发危岩、滑坡等地质灾害。所以说地质构造因子是
地质灾害发育的一个重要因子,起主导控制作用。
3.5水文地质条件
在所有诱发和触发地质灾害的因子中,地下水扮演着极为重要的角色,是地质灾害勘测、评价、预测与防治必须考虑的因子。在以往的各种地质灾害中,大部分危岩(崩塌)、滑坡的产生均有地下水的参与。
3.6人类工程活动
随着社会经济发展,人类对自然改造加大,各种大小工程活动,直接或者间接诱发了各种地质灾害。如:人类过度的开采造成对植被的破坏,从而导致水土流失,诱发泥石流;公路修建切坡形成危岩(崩塌)、滑坡等。
结束语:在实际地质灾害预测评估中,为了便于计算机识别和数学处理,一般会对影响因子进行量化,从而得出影响的强度。地质灾害的预测评估是一项系统的工程,只有充分分析了其影响因子基础上,利用科学计算方法,才能准确预测出地质危害,从而减少对人类的损失。
摘要:论文通过作者长期的地质灾害勘察经验,从地质灾害的勘察、设计、评估、治理等各个方面对地质灾害的危险性评估原则与范围的界定做了详细的阐述。总结出五条地质灾害危险性评估原则,并为地质灾害危险性评估与及范围的界定提供了几点行之有效的建议。
关键字:地质灾害;评估原则;范围界定;方法
1999年国土资源部颁发了《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》(试行)的规定,文件指出地质灾害危险性评估工作不能替代工程地质勘察或有关安全评价工作。因此,地质灾害的危险性评估工作并不是对评估体进行的详细勘察和完全定量的计算评价,而是在评估对象的地表进行必要的资料收集和对评估体进行半定量的评估。
地质危险性的评估根据建设项目的重要程度和地质环境的复杂程度主要分为三个级别。但是无论是何种级别都需要遵守地质灾害危险性评估原则再对其范围进行计算、评估。
一、地质灾害危险性评估原则
(一)综合评估原则
地质灾害危险性的综合评估原则是指我们在进行评估时需要根据地质灾害现存的危险性状况评估记录和预测评估结果,在结合评估环境地壳运行状况和地质环境条件之间的茶饮性,对目前地质灾害危险性进行综合性评估。主要从这几个方面进行:地质灾害隐患点的范围、地质灾害的危险程度、确定的危险性范围指标。同时,我们还必须针对地质灾害评估对象已发生过的地质灾害情况对现在的评估进行综合考虑,最后得出各方面综合出来的结果。
(二)分段评估原则
分段评估原则主要是指依据评估对象的不同地质环境差异、隐患地质灾害的不同类型、级别对评估对象进行分区、分段处理,进行分别对待,分成若干个区域进行分别评估。一般来讲,主要是按照导致灾害的原因的性质、灾害规模、承接灾害的对象等条件进行划分,也可以从灾害的稳定性、几率性、严重性进行划分,并按照评估段分别对评估对象进行适宜性评估,将灾害的级别评估到最精确。
(三)分级评估原则
通过对建筑项目的重要性可以对地质灾害的级别或成都进行分类,这样很容易确定评估级别。但是在确定评估级别之前必须明确各个级别的不同含义及其划分依据。同时,必须考虑地质灾害对人民生命财产安全的威胁程度,综合决定建筑用地的使用与投资规模的确定。
一级评估:指有充足的备案资料,论证充分,一般由获得国土资源行政主管部门颁发的地质灾害危险性评估甲级资质证书的单位进行且评估报告必须交由省级及其以上的国土资源厅(局)备案。二级评估是由获得国土资源行政主管部门颁发的地质灾害危险性评估甲级和乙级的单位进行评估,评估报告报市地级国土资源主管部门备档。同理,三级评估即为获得同样部门颁发的乙级或丙级的单位进行,评估结果同样是在有关部门进行存档。三者的区别在于评估报告的详细、严密程度。
(四)建设用地覆盖矿产评估特别对待原则
对于建设用地地下存在着矿产的地区应当进行分别对待。原因在于在矿产被开发、挖掘后会引起地面的下沉、塌陷等状况。况且一旦开采,地质灾害的危险级别将快速逐级上升。对于建筑用地地表损伤较严重的地区,应首先拟定计划对地表进行修复还原且一旦确定建筑用地,矿产的开采将必须严格控制甚至禁止。鉴于此类情况,也可以采取与矿产承办方进行协商确保开采后的地基不受到严重损伤,可采取预留地保护煤住的办法。从各方面综合考虑可能对地质灾害的危险性评估的影响因素以及地质灾害的级别与范围的综合评估确定。
(五)高级别优先原则
所谓的高级别优先原则就是在进行评估结果的测定时以最高级别的灾害类型为主,确保在同一地区的高级别优先原则。例如在同一段(区)若存在着发育的崩塌、泥石流、滑坡等,我们在进行危险性评估以危害性最大的泥石流为主,从强到弱进行处理。特别是是强发育的地质灾害,它们具有危害性大、破坏性强的特点。在将区或者段的地质灾害进行级别确定或者危害性划分时,特殊对待土地适应性也是其中重要的方面之一。
二、评估范围与危险性范围的区分
(一)评估范围的区分
评估范围的确定必须遵守以下几点原则:
一方面是:直接影响的区域,即地质灾害直接导致的工程损害。如:滑坡所导致的工程建筑破坏,崩塌造成的地表建筑物破坏等。
另一方面是:对工程项目造成的间接影响,即地质灾害造成的工程误工或者多余工程项目距等等。例如:泥石流带来的工程建筑缓工以及对泥石流波及区域的清理恢复的多余工程施工等等。其中也包括泥石流堆积物对为开发的项目的施工阻碍危害。
(二)危险性的分区
一方面危险性的分区可以根据地质灾害的综合评估结果进行划分。另一方面是在尊重评估结果的前提下,对地质危害地区工程施工的实际情况进行分析,根据工程的实际情况,划分地质灾害的级别和区域。没有必要非要最危险的区域或者将每个地区都设置一个危险性区域。地质灾害危险性的评估主要职责在于防止危险性区域的扩大并且将也有的地质灾害隐患进行处理对即将形成安全隐患的地质情况进行预先处理。地质危险性的范围划分一定要合理,不能够随意扩大或者缩小。
三、地质灾害危险性评估范围的界定
(一)泥石流地质灾害的评估范围的确定
泥石流是属于地质灾害中危险性较高、破坏性较大的一类。泥石流的评估范围必须以整个泥石流流域的最大区域为准,泥石流的评定范围必须根据地形、地质的综合作用进行分析评判。例如以山脊为界,对泥石流的沟谷最大受危害区域为准。泥石流的范围确定一般由:形成区、流通区、堆积区三个部分构成。
(二)崩塌、滑坡等地质疏松类地质灾害评估范围的确定
崩塌主要是根据地形、地势和崩塌的土方的质量及所处高度位置,以其可能达到的最大速度和最大波及范围为界限判定标准。崩塌、滑坡等地质灾害范围的确定首先应当以斜坡带为限。包括:坡度的发育状况、裂痕、岩石稳定度、断层构造、地表形成结构等等。其次是,对两边的地形和斜坡临空段的考察。包括地质的软结构和滑坡体底界的结构面组织关系、构造关系、结合地点等。最后是对外侧、贯通等外在力量的考虑,将崩塌、滑坡的第一斜坡带首先划出,再进行最终危险性范围的界定。
(三)其他地质灾害的评估范围确定:地面塌陷下沉等
一般来讲,地面塌陷和下沉的实际发生情况与在地质灾害危险性的评估的差别是比较小的,其级别和范围都在预测之中。但是地表的裂缝随着时间的推移等各种外在因素的综合作用往往会有所延伸。特别是在矿山等开采力度比较强的建筑用地当面。它们对地质的损伤或者说震动是日日累计的。目前,比较准确的推测莫过于用概率积分法公式法进行的推测。
其他的一些地质灾害的评判依据主要依据建筑工程和规划处于的地震区或者地壳活跃区域,是否有明显的地表裂痕和地震地段等等。结合临近的一些地震断裂带或者地表断裂带进行综合考察。
四、结语:
论文结合我国人文地理环境,从区域环境、地理环境、人文环境等入手,对我国的地质灾害危险性评估作了较为详细的分析。主要虽矿山地质灾害危险性的评估进行了探究,以地质灾害的危险性评估现状分析为基础,对矿山地质灾害的预测评估工作和预防治理工作提供了几条建议,为矿山地质环境的保护和人文地理环境的保护提供了一些具体的措施,十分科学、客观地提出了一些地质灾害危险性评估中的基本思路和主要方法。
摘要:近几年来,由地质灾害引起的工程建设坍塌毁坏现象频频出现,为了预防工程建设遭受和诱发地质灾害,需要对地质灾害进行危险性的综合评估。通过进行地质灾害的危险性综合评估,可以有效的减少因不合理工程活动引发或遭受地质灾害,加强从工程建设的源头上防止地质灾害,为建设项目规避防止地质灾害,减少经济损失,保护地质环境提供依据,本文以将浦发路(郁洲路―310国道)的地质灾害危险性综合评估为背景,探讨地质灾害危险性的综合评估及防治措施。
关键字:地质灾害;危险性;综合评估;防治措施
本文以连云港新浦区为背景,通过对连云港新浦区及其周边地区的地质环境条件进行勘察研究,对其地质灾害的危险性进行现状评估、预测评估,并在此基础上按照综合评估的流程和原则进行综合评估,针对该地区地质灾害特点,提出有效的地质灾害防治措施。
工程概况
浦发路南起郁洲路,北至310国道,沿线与浦发路(拟建)相交,占地面积11.76公顷,大部为农用地,局部地方为住宅用地,浦发路项目固定资产投资总额5022万元,全长2817 m,宽30 m,同步实施雨水、污水、绿化、路灯、给水、通信、电力、燃气、热力、消防等配套工程,建设资金自筹,评估区位于连云港市新浦区。
连云港地形平坦,地貌类型单一,地质构造较简单,抗震设防烈度为7度,水文地质条件对工程较不利,工程地质性质较差,破坏地质环境的人类工程活动较强烈。
地质灾害危险性综合评估流程
地质灾害危险性的综合评估原则
根据地质灾害现状评估和预测评估结果,依照《江苏省地质灾害危险性评估技术要求》(苏国土资发[2010]353号),参照地质灾害危险等级表的划分来进行综合评估。如表1
表1 地质灾害危险性分级表
确定要素
危险性分级 地质灾害发育程度 地质灾害危害程度
危险性大 强发育 危害大
危险性中等 中等发育 危害中等
危险性小 弱发育 危害小
4. 结合现状评估和预测评估进行综合评估
在连云港新浦区拟建项目区域中,根据区域的地质环境特点将其分为两部分,第一部分主要包括拟建道路、新浦磷矿塌陷区、厂房、农田等人类工程活动影响的区域,成为一区,有地面坍塌及软土的现象,第二部分主要为拟建工程南侧部分,称其为二区,有软土存在故也称软土区,分别对这两部分区域进行综合评估,并且从建设场地的地质灾害危险性、防治工程的难易程度及所需投入的资金等方面综合权衡加以评估,对建设场地的适宜性进行评估。
4.1一区――地面塌陷区和特殊类岩土区
地面坍塌区和特殊类岩石区分别又称作采空区和软土区,本区主要包括拟建道路、新浦磷矿塌陷区、厂房、农田等人类工程活动影响的区域,面积约1.13 km2。本区处于滨海平原区,地形相对较为平缓,地貌类型单一,地质构造较简单,抗震设防烈度为7度,水文地质条件对工程较不利,工程地质性质较差,破坏地质环境的人类工程活动较强烈。因此,本区建设项目地质环境条件复杂程度为中等类型。
现状评估表明:本区部分地段为新浦磷矿地面塌陷区,发现有地面塌陷灾害发生,地质灾害危险小。
预测评估表明: 本区工程建设引发、加剧和遭受的地质灾害为地面塌陷和特殊类岩土灾害,地面塌陷地质灾害危险性大,特殊类岩土地质灾害危险性中等。
因此,综合评估认为:本区工程建设引发、加剧和工程建设本身遭受地面塌陷和特殊类岩土地质灾害危险性中等~大,为地质灾害危险性大区。
根据国土资源部及省国土资源厅的有关地质灾害危险性评估技术要求,综合评估认为:本区地质灾害危险性大,拟建项目建设场地一区适宜性差。
3.2 二区――特殊类岩土区
本区主要为拟建工程南侧部分,面积约1.62 km2,处于滨海平原区,地形相对较为平缓,地貌类型单一,地质构造较简单,抗震设防烈度为7度,水文地质条件对工程较不利,工程地质性质较差,破坏地质环境的人类工程活动较强烈。因此,本区建设项目地质环境条件复杂程度为中等类型。
现状评估表明:本区未发现特殊类岩土等地质灾害的发生,地质灾害危险小。
预测评估表明: 本区工程建设引发、加剧和遭受的地质灾害为特殊类岩土灾害,特殊类岩土地质灾害危险性中等。
因此,综合评估认为:本区工程建设引发、加剧和工程建设本身遭受特殊类岩土地质灾害危险性中等,为地质灾害危险性中等区。
根据国土资源部及省国土资源厅的有关地质灾害危险性评估技术要求,综合评估认为:本区地质灾害危险性中等,拟建场地二区为基本适宜。
防治措施
根据连云港新浦区的综合评估结果,地质灾害类型主要是地面塌陷和特殊类岩土,本着“以防为主,因地制宜”的原则,针对地质灾害的特点、形成机理、发展趋势,分别对其采取相应的防治措施,以绝后患。
4.1 地面塌陷(采空区)防治措施
在评估区内地面塌陷区,要在圈定的地面塌陷区界线上设立“禁止入内”警示标志,严禁人畜进入。此外,采用填堵法对出现的地面塌陷进行处理。即在坑底上部和基岩面以上填入块石、其上依次回填碎石、砂和土壤,近地表部分回填粘土并夯实以防地表水入渗,同时对地面塌陷区进行定时监测。
4.2 特殊类岩土(软土)防治措施
评估区内的软土层,由于具有含水量高,欠固结,压缩性高,灵敏度高等特点,且厚度较大,工程地质条件较差,必须对软土进行加固处理,主体工程建议采用桩基础,基坑开挖时要采取支护和降水措施,以防淤泥类软土滑塌。
5. 在综合评估以及防治过程中的建议
5.1 综合评估的建议
在工程建设前,建议相关工作人员开展详细的工程地质勘察工作,查明评估区软土的分布、厚度、埋深等情况,获取各土层的物理力学指标,为工程设计和施工提供可靠依据,并提出相应的防治策略,通过这样的方式可以提高综合评估的准确性,有利于接下来工作的开展。
5.2防治过程中的建议
为减少人为作用造成的地质灾害,在施工过程中,应注意可能出现的地质环境改变对工程稳定性的影响,尽量避免采用会引发地质灾害的过大振动等施工方式,减少人为地质灾害的发生,还需要采取相应的手段对软土地基进行加固处理,建议地方政府及有关部门提高重视程度,继续做好新浦磷矿的开采管理工作,并且注意对地面塌陷区的监测,对塌陷区可能影响路基的地段进行回填、灌浆等加固处理。
结语:随着社会的发展,高楼大厦不断拔地而起,由于我国地质环境随着时间的推移不断的变化,由地质灾害引起的工程建设坍塌毁坏现象频频出现,只有进行地质灾害的危险性综合评估并做好防治措施,才可以有效的减少因不合理工程活动引发或遭受地质灾害,减少经济损失,保护地质环境。
摘 要:地质灾害危险性评估工作是一项起点高、技术创新性强、难度大和操作性强的新型技术工作,具体操作技术还有待在较长时间实践过程中总结完善和细化。
关键词:地质灾害;危险性评估;探讨
l 地质灾害评估的目的与任务
地质灾害评估的目的是查明评估区范围的地质灾害隐患,对现状地质灾害、工程建设可能诱发或加剧的地质灾害和工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行评估,划分地质灾害危险区,为工程建设提供防灾、减灾依据和征地依据。
地质灾害评估的基本任务为:(1)查明地质灾害体的类型、规模、位置、特征及其形成的地质环境条件和诱发因素,调查被危害对象的损失情况,评价其稳定性与危险性,即地质灾害的现状评估;(2)根据工程建设规模及位置,预测工程建设对地质环境的影响,评价可能诱发或加剧的地质灾害和工程可能遭受地质灾害的危险性,即地质灾害的预测评估;(3)进行地质灾害危险性分区,确定不同区段的地质灾害危险程度等级,初步分析各类地质灾害的防治措施,对建设用地适宜性作出评估结论,并提出地质灾害防治建议,即地质灾害的综合评估。
2 地质灾害评估工作的特点
地质灾害评估不同于一般的地质灾害调查,其特点包括以下方面:
(1)地质灾害评估工作一般是在项目选址阶段进行的,一般可理解为在项目的可行性研究报告完成时,即应进行地质灾害评估工作(并作为可行性研究报告的独立的一部分进行评审),为后续的工程地质勘察和项目的初步设计提供必要的依据。
(2)地质灾害评估工作对象的重点,一是可能诱发或加剧地质灾害的工程建设项目,二是可能会遭受地质灾害的工程建设项目。
(3)地质灾害评估具有风险性评价的特征。由于地质灾害评估工作往往是先于工程勘察展开,一般享有的资料较少,同时工程建设引发或加剧的地质灾害和工程建设可能遭受的地质灾害是在工程建设过程中或建成后,因此地质灾害的危险性评估实际就是一种风险评估。
(4)评估工作更加重视区域地质环境的研究,并从区域地质环境条件中分析地质灾害体的演化过程,确定主要控制及诱发因素。
(5)重视已有工程积累的经验。已有的同类型工程或同环境工程在建设过程中诱发或遭受的地质灾害状况会给在建工程的地质灾害评估提供有效的信息,为地质灾害的预测评估提供可靠的依据,减少预测的风险性。
(6)重视典型地质灾害点的研究。典型地质灾害点的研究对于新建项目地质灾害评估是非常重要的手段,特别是在没有同类型建设项目对比的前提下,更要重视典型地质灾害点的类型、规模、位置、特征、变形迹象与发展趋势的研究,为预测工作打下良好的基础。
3 野外调查
3.1 调查内容
(1)灾情调查:主要是查明评估区范围内的已经造成的危害,如人员伤亡、直接经济损失、生态环境破坏状况及地质灾害危害的特点。重视利用已有资料,如地质志、地质灾害勘察成果等,并与调查访问结果相结合。
(2)区域地质调查。主要是调查评估区地质灾害形成的自然地理和地质环境条件。目的是解决地质环境条件复杂程度的判别,为评估级别的确定建立依据,同时为地质灾害形成条件分析奠定基础,区域调查应重视对原有资料的分析应用,以减少工作量,提高工作效率。
(3)具体地质灾害体的调查。采用简易测量手段确定地质灾害体的类型、规模、位置、特征及其形成的地质环境条件和诱发因素。对崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝等应重视现今变形迹象及其演变过程的调查,对泥石流应重视沟口堆积物的变化及流域内崩、滑体的发育状况的调查。
3.2 调查方法
地质灾害评估的野外调查工作方法选择的原则是以较低的工作投入,取得较多的资料,得到可靠的评价结果,实现较好的减灾效益,强调利用新技术和新方法。实际调查工作中应做到有针对性,简便易行,由点一线一面。
目前一般采用的方法有资料搜集、航片解译、地面测绘。资料搜集是评估工作中十分重要的一项工作,地质灾害现状评估质量的优劣取决于资料的掌握程度和研究深度,应在调查工作中应得到重视。航片解译对认识滑坡、泥石流等灾害是非常有效的方法,特别是对线型工程等评估区范围较大的评估项目,正确的利用航片将做到事半功倍的效果。地面测绘是地质灾害评估工作的优秀与基础,详细的地面调查是掌握评估第一手资料的最佳方法,将为评估结论的做出奠定坚实的基础。对崩塌、滑坡来说,现场调查主要目的,一是确定现有滑坡的活动特点和环境因素;二是鉴别规划建设区易遭滑动的地段。后者是调查工作中的难点,因此在调查工作中必须详细调查区域环境因素和已建同类型工程运行情况,从区域和已建工程的对比中得出结论。对泥石流来说,主要是调查泥石流的产出环境,包括松散物的分布、厚度和稳定性,沟口堆积扇发育状况、沟谷切割程度、暴雨特征值、流域岩性分布、植被类型及人文环境状况。重点确定拟建工程与泥石流的关系及泥石流特征值(频率与规模)与易发程度,为防治工程提供参照。对地面塌陷来说,采矿塌陷和岩溶地面塌陷为主,主要应调查场地因素、建筑物因素和地质环境因素。对地基不均匀沉降和地裂缝来说,主要应调查建筑物因素和地质环境因素。
4 室内研究
室内研究主要是在野外调查的基础上对地质灾害进行现状、预测与综合评估。
室内研究所必须经历的过程是是收集和综合分析地质评估所需要的资料:(1)地形地貌、基础地质、气象水文植被、水文地质、工程地质等资料;(2)预可研、可研或其它与工程项目有关的设计方面资料;(3)工程项目有可能会对现有环境有所影响的资料。
地质灾害的现状评估主要采用的方法地质历史分析法、工程地质类比法、地质环境条件综合判别法等。
地质灾害的预测评估目前采用的方法主要有地质历史分析法、工程地质类比法、多因素分析法等。由于地质灾害评估工作一般投入的实物工作量较少,而且评估工作的性质是指出问题而不是解决问题,所以评估的工作方法多以定性分析或定性、半定量方法为主。
地质灾害综合评估的方法较常见的有信息叠加法、多因素综合判别法、模糊数学评判法、层次分析法等。地质灾害危险性分区结果多为区域的相对分区,即在某一范围内的地质灾害危险性的相对大小,而不具备不同区域的对比性。
5 地质灾害评估工作中存在的问题
目前我省地质灾害评估工作开展时问不长,尚存在一些较为普遍的问题。
(1)地质灾害评估技术要求急待完善。目前的技术要求尚显粗糙,可操作性较差,尚需进一步完善,使其更加人性化、数字化;
(2)地质灾害评估中的一些概念尚需明确。例如,滑坡、边坡概念问题;再如现状评估中的危险性概念,笔者认为现状评估应主要针对灾情评估,而预测评估则侧重危害程度预测评价,危险性评估结论的得出应是灾害体稳定性和受危害的人员、财产价值二者的综合体现;
(3)地质灾害的形成机理分析尚需深入探讨。例如,桩基失稳的形成因素主要有:①第四系沉积厚度大;②基岩全一强风层发育,岩面起伏大;③岩层破碎带和软弱夹层带;④岩溶塌陷;⑤软土负摩擦力作用、软土和含水砂层发育,施工难度较高,成桩质量难以控制。其中软土负摩擦力产生的条件亦可分为以下5种:①当桩穿越较厚的松散填土或欠固结土层而进入相对较硬土层时,如果桩侧土在自重作用下的固结沉降量大于桩的沉降量时,该土层会对桩产生负摩阻力;② 当桩穿越较厚的自重湿陷性黄土、季节性冻土层或者可液化土层而支承于较坚硬或较稳定的土层中时,由于黄土浸水会导致土体结构破坏,强度降低而产生湿陷,冻土会因温度升高产生融沉,可液化土层受到地震或其它动荷载时则产生液化而后重新固结,当桩基处于以上地基土中时,都会因地基土产生大量沉降而使桩侧出现负摩阻力;③若因人工降水或其它原因造成大面积地下水位下降,桩侧土中的有效应力必然增加,若此时桩侧土产生显著的压缩沉降(出现地面下沉),也会产生负摩阻力;④当桩周存在有软弱土层,而邻近桩侧的地面承受局部较大的长期荷载,或者桩侧地面因大面积堆载(包括土石方)而引起地面大量下沉时,也会产生负摩阻力;⑤在饱和软土中进行桩距较密的打入桩施工,会产生超孔隙水压力及土体大量上涌现象,在超孔隙水压力消散的过程中及重塑土重新固结时也会产生负摩阻力。由此可见,对各种地质灾害的形成机理分析需结合具体工程设计方案进行,不可一概而述,更不可笼统地对地质灾害的形成进行下结论。
(4)地质灾害危险区划分是地质灾害危险性评估的基础依据,人员和财产损失的估计主要依赖于危险区的划分。地质灾害危险区划分实际上是对地质灾害体运动空间的预测,这是目前难度最高,也是地质灾害危险性评估最重要的技术关键。根据专业知识和工作经验可以预测到的地质灾害的规模、分布、危害程度应在评估报告中反映明白。如工程中的削坡不合理,有可能会造成边坡失稳,挖方弃渣亦可能造成边坡失稳。前者靠专业可以预测到的问题属于地质灾害评估论述范围,后者若因弃置位置不当造成的地质灾害不属地质灾害评估论述范围。
(5)地质灾害防治措施的提出缺乏针对性与可行性,地质灾害评估工作中提出的防治对策多为从地质观点提出,一般不存在原则性问题,但是与具体工程的结合尚不够,致使可操作性较差;
(6)地质环境动态变化可能直接导致地质灾害评估结果失真。由于地质环境的改变而导致原来可能发生的地质灾害逐步减弱,但也可能诱发新的地质灾害。如在公路施工中,设计人员常采用削坡减荷来增加边坡的稳定系数。但若由于弃土不当,也会引起泥石流和新的滑坡。这些是地质灾害评估人员在地质灾害预测中,很难考虑到的。这就要求地质灾害的评估人员具有良好的素质和责任心,能在评估阶段尽量全面搜集和分析设计资料,包括施工辅助设施的设计、材料的堆放以及弃土弃渣的排放地点。
(7)更进一步的深入分析评价以建议的形式,针对具体灾害体的定性或初步量化评估结果,建议在后期的工程地质勘察、初步设计和施工图设计阶段根据设计精度要求定量作出准确的分析和评价,为防治工程设计提供参数依据。这与工程界目前提倡的动态设计理念是一致的。
(8)地质灾害成果应用较局限。由于地质灾害评估往往针对的是具体工程建设本身,所得出的结论很难体现普遍性的规律,因此使得成果本身具有不可移植性。在相似工程或相似地质环境的地质灾害评估过程中,应综合分析、研究,确定本次评估中是否具备前工程中地质灾害发生的条件,及其危害程度。
6 结束语
综上所述,地质灾害评估工作是一项必须且十分迫切的工作。地质灾害评估工作在实践过程中尚存在一些技术问题急需解决,地质灾害危险性评估技术尚需要广大地质工作者在实践中不断总结经验、提升理论水平。
摘要:地面沉降和边坡失稳是广州市南沙软土地区的主要灾害类型,本次提出的定性和定量
综合评估方法,既满足了地灾评估工作的要求,同时在其它程度的软土地质灾害评价中也有较高的应用价值。
关键词:地质灾害危险性评估;软土;地面沉降;边坡失稳;分层总和法;瑞典条分法
近年来,随着我国经济的不断发展,人们对大自然的改造日趋严重,地质灾害时有发生。广州市南沙处于珠江入海口,软土引起的地面沉降和边坡失稳是该地区的主要地质灾害类型之一。下面以广东省广州市万顷沙镇同兴村安置区的地质灾害危险性评估为例,对软土地区灾害类型的评估方法作一探讨。
一、工程概况
广东省广州市万顷沙镇同兴村安置区场地位于广州市南沙区万顷沙镇西部,拟建项目包括:公共服务设施、住宅、道路系统、绿化系统、停车场等方面,拟建场地设计标高为6.0m,建(构)筑物拟采用复合地基或桩基础,无地下室,其总体布局见图1。
图1项目主题规划平面图
评估区地处珠江三角洲平原地貌,地势平坦开阔,目前区内地表高程一般4.5~5.0m,河涌堤坝及路基地段稍高,主要为耕地和鱼塘,沟渠田埂纵横交错,局部有砂石路横贯场地,连接市政道路与周边村落。岩土体类型自上而下主要为:人工填土、淤泥、细砂、粉质粘土、中粗砂、淤泥质土、砂质粘性土和燕山三期花岗岩。
二、现状地质灾害危险性评估
根据现场调查,评估区已发地质灾害为地面沉降一种,共发现地面沉降9处,其特征和危险性评述如下:
主要见于评估区内的低矮建筑物墙体、围墙和路面,区内现有的多层建筑多采用桩基础,未见明显大面积沉降痕迹。但区内个别低矮建筑、围墙、路面采用天然地基或简易基础,持力层主要为软弱土,工程性质较差,在上部附加荷载作用下,这些低矮建筑的墙体、围墙和路面局部出现开裂。但裂缝的规模均较小,宽度一般0.2~13cm,多呈上宽下窄或不规则线状展布,裂缝表面多呈锯齿状,因此这些裂缝均为拉张裂缝,裂缝的规模较小,目前处于基本稳定状态,已造成损失小,故评定其危害性小,危险性小。
三、地质灾害危险性预测评估
(一)边坡失稳
根据规划资料和现场调查,拟建场地北及东侧紧靠河涌,河涌宽一般20~45m,深一般2~3m,多已采用浆砌块石护岸。由勘察资料可知,河涌岸坡的地基主要为软土,其强度低、压缩性大,并具流变性,工程性质差,在场地回填平整和施工堆载等作用下,堤岸边坡附加压力及侧压力将明显增强,从而影响堤岸边坡的稳定性,因此区内堤岸潜在边坡失稳的可能。
根据本区的地质环境条件和拟建工程的特点,建设场地内边坡失稳的主要影响因素和形成机制分析如下:
1、区内河涌堤岸地基土主要为软土构成,在较大附加压力的作用下,可能出现竖向大变形和侧向塑性挤出,甚至会导致地基整体剪切破坏,故软土的不良工程性质是区内边坡失稳的主导因素。
2、拟建项目在场地施工及项目运营中,地面堆载一方面将使下伏软土出现明显变形,而水域软土的沉降量不大,因此将造成堤岸内外两侧出现明显的沉降差,导致堤岸倾斜失稳。可见,场地内地面进行回填、施工堆载等工程活动是边坡失稳产生的激发因素。
3、评估区雨季期间降雨集中且强度大,特别是受台风影响期间,河水对堤岸的冲刷、淘蚀将更加强烈,从而加大边坡失稳的可能。
根据上述估算和边坡稳定性判别标准(表2),区内河涌堤岸边坡在场地回填整平等附加压力作用下,若不采取防护措施或措施不当,存在失稳的可能。故综合预测征地范围内边坡失稳的发育强度弱~中等,危害性中等,危险性中等;其危害对象主要为沿岸附近的建筑物、路面及堤岸等。征地界线范围外在没有新的工程建设条件下,边坡失稳的发育强度为弱,危害性小,危险性为小。
(二)地面沉降
根据现场调查和勘察资料可知,广泛分布的软弱土是评估区主要不良土层。在地表荷载作用下容易出现大变形,给工程建设带来不良影响;在强烈震动作用下,还可能出现震陷,从而引发地面沉降等问题。下面分别以ZK1钻孔的地质条件为例,用分层总和法估算钻孔附近路面的地面沉降量。
ZK1号孔覆盖土层为:松散状人工填土1.50m、流塑状淤泥15.0m、稍密状细砂3.7m、可塑状粉质粘土9.7m、稍密~中密状粗砂3.9m、流塑~软塑状淤泥质土13.5m,其下为中风化花岗岩0.8m(图2)。因施工时地表将进行回填、堆载等,并有行车等附加荷载,故区内路基的附加荷载P0取80kPa,路面宽度为8m,人工填土的Es=3.0MPa,淤泥的Es=2.0MPa,稍密状细砂Es=12.0MPa,可塑状粘土的Es=4.5MPa,稍密~中密状粗砂Es=18.0MPa,淤泥质土的Es=2.5MPa。
经上述沉降量估算,按照地面沉降危险性分级标准(表3),综合预测评估区征地范围内地面沉降的发育程度中等,危害性及危险性中等,危害对象包括建筑物首层、路面及管线等。而征地范围外多数为耕地,因此预测征地范围外的评估区在没有新的工程建设时,地面沉降的发育程度弱,其危害性及危险性均为小。
四、结束语
地面沉降和边坡失稳是广州市南沙软土地区地质灾害危险性评估的主要灾害类型,以往的评估方法多种多样,以上论述的综合评估方法不但能满足地灾评估工作的要求,同时在其它程度的软土地质灾害评价中也有较高的应用价值。
摘要:针对青海省地形地貌、工程地质、水文地质等条件的特殊性,预测了青海湟水北干渠一期扶贫灌溉工程施工中可能出现的滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡、泥石流、黄土湿陷5种类型地质灾害, 分析了形成及诱发因素,并提出了相应的工程预防措施,以保障施工安全顺利进行。
关键词:湟水北干;地质灾害;危险性;评估;防治措施
评估区范围为一期工程所属的支渠及干斗渠,其中16条支渠总长270.77km,4条干斗渠总长25.37km。工程总体呈北西―南东向,分布于西宁盆地北缘与大坂山南坡之间。西段位于宝库河左岸,中段为西宁盆地湟水河以北的低山丘陵区,东段属大坂山南坡。途经大通县、互助县、乐都县的大部分地区。项目区南有青藏铁路,兰州至西宁高公路,北部有青石咀至民和公路国道219线,渠首有国道227线经过,总干渠前段、中段有县、乡级公路相通,交通尚方便。
一、 地质灾害危险性现状评估
评估区内发育的地质灾害类型有滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡、泥石流、黄土湿陷5种类型。
1.滑坡
滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。滑坡在评估区内分布广、数量多、规模大、活动频繁、对本工程危害也比较严重。
形成及诱发因素:斜坡的局部稳定性受破坏,在重力作用下,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象。
2.崩塌
崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下 ,发生突然的急剧的倾落运动。多发生在大于60°~70°的斜坡上。
形成及诱发因素:诱发崩塌的外界因素很多,主要有地震、融雪(雨)、地表冲刷、浸泡及不合理的人类活动。
3.潜在不稳定斜坡
评估区内潜在不稳定斜坡共36段,其中27段为黄土边坡。发育于中、低山前缘地带。黄土具有湿陷性,坡体前缘大多数地段因水流侵蚀形成陡坎。
形成及诱发因素:评估区内黄土结构不稳定、降雨侵蚀、坡脚季节性流水冲刷、坡脚开挖、坡体切割是诱发潜在不稳定斜坡的主要因素。
4.泥石流
斜坡上或沟谷中松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰川消融水所饱和,在重力作用下,沿斜坡或沟谷流动的一种特殊洪流。特点是爆发突然,历时短暂,来势凶猛和巨大的破坏力。评估区内泥石流均发育于中、低起伏山区冲沟,形成、流通区均为黄土所覆盖,规模均属小-中型。
形成及诱发因素:评估区内地层岩性主要为第四系风积黄土及黄土状土,丘陵地带植被稀疏,水土流失严重,沟岸山坡坡度大,沟壁具有潜在松散物,遇强降雨则容易形成泥石流。
5. 黄土湿陷
湿陷性黄土是一种特殊性质的土,在一定的压力下,下沉稳定后,受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉。评估区内渠道沿线黄土及黄土状土最大厚度超过40.0m。渠道沿线分布的黄土属中压缩、弱~强湿陷性土,部分有自重湿陷特征。
形成及诱发因素:区内黄土多属马兰黄土及黄土状土,成因以风积为主,次为坡积、洪积等的混合沉积,厚度5~50m,变化大,随地形的起伏而异。该类土结构疏松,大孔隙、垂直节理发育,水稳性差。多虫孔和植物根孔,在裂隙或孔壁上常见钙质粉末或菌丝状白色条纹存在。无水条件下强度高、稳定性好,一旦遇水则起胶结作用的盐膜溶解、胶膜胀大,加之水膜楔入作用,黄土结构即迅速破坏,形成湿陷。
二、 地质灾害危险性预测
1. 工程建设引发或加剧地质灾害危险性预测
工程沿线地质灾害较发育,有滑坡、崩塌、泥石流等,同时渠道沿线地层主要为湿陷性黄土,其工程地质性质不良,在渠道工程建设时势必引发或加剧地质灾害。
2.工程建设可能遭受地质灾害危险性预测
工程施工过程中,可能遭受泥石流、滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡及黄土湿陷等地质灾害破坏。经预测评估,渠道工程建设会引发地质灾害,大规模土方的开挖,可能会引发边坡的失稳,形成规模不等的滑坡、崩塌等灾害。当布设在黄土或黄土与下伏红层构成的斜坡上的明渠傍山开挖,要特别重视防渗,否则在水动力作用下会引发滑坡,渠水溃流而下后有可能引发沟谷中的泥石流灾害,危及下游农田和村庄,其危害性大。渠道工程建设大量的弃土弃碴可能会引发或加剧泥石流灾害。
三、防治措施
1.滑坡防治措施
滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:①消除和减轻地表水和地下水的危害;②改善边坡岩土体的力学强度。
2.崩塌的防治措施
实施治理工程,或进行小规模清除崩滑体后,开展定期或不定期监测,及时了解其发展态势。我国防治崩塌的工程措施主要有:遮挡、拦截、支挡、护墙(坡)、镶补沟缝、刷坡、削坡、排水。
3.潜在不稳定斜坡防治措施
对工程危害性小的,开展定期监测。对工程危害性大的,进行削坡或护坡处理,加强渠道防渗措施
4.泥石流防治措施
对遭受该泥石流灾害的可能性大或危害大得地区,以渡槽跨越的方式避开该泥石流灾害的影响为宜。同时建议对弃碴认真选址,对弃碴要进行拦接等加固设防,不能把冲沟当作垃圾排放场,防止弃碴成为泥石流的物源,保证沟道有良好的泄洪能力。
监测流域的降雨过程和降雨量(或接收当地天气预报信息),根据经验判断降雨激发泥石流的可能性;监测沟岸滑坡活动情况和沟谷中松散土石堆积情况,分析滑坡堵河及引发溃决型泥石流的危险性。
5. 湿陷性黄土的防治措施
湿陷性黄土在区内广泛分布,多属Ⅱ~Ⅲ级自重湿陷性黄土场地,大多数渠道将以明渠的形式从区内穿过,明渠基底应先进行夯实,以提高地基承载力及消除部分湿陷,同时在明渠使用过程中,应做好渠道的防渗、跑、冒、漏处理,以防止由于黄土湿陷而引发明渠崩溃、损坏,以及引发黄土浅表滑坡、崩塌等次生灾害。