地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報參考資料地質(zhì)災(zāi)害勘察與設(shè)計評價_第1頁
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報參考資料地質(zhì)災(zāi)害勘察與設(shè)計評價_第2頁
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報參考資料地質(zhì)災(zāi)害勘察與設(shè)計評價_第3頁
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報參考資料地質(zhì)災(zāi)害勘察與設(shè)計評價_第4頁
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報參考資料地質(zhì)災(zāi)害勘察與設(shè)計評價_第5頁
已閱讀5頁,還剩14頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與勘查評價 地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查為地質(zhì)災(zāi)害勘查提供區(qū)域背景和成因分析依據(jù),地質(zhì)災(zāi)害勘查又會深化對區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害成因與發(fā)育規(guī)律的認(rèn)識。1 區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查評價地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價與防治規(guī)劃的指導(dǎo)思想是貫徹“以人為本”的基本原則,即以公民的生命、財產(chǎn)和生存環(huán)境的調(diào)查研究和保護為中心。在開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價工作的同時,進行重點問題專項研究,重點解決地質(zhì)難題或典型問題,為合理規(guī)劃城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村,科學(xué)開發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境和防治地質(zhì)災(zāi)害服務(wù)。1.1 工作階段劃分(1)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害綜合調(diào)查,以路線調(diào)查記錄與卡片記錄相結(jié)合;(2)在綜合調(diào)查的基礎(chǔ)上,建立地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)GGIS(數(shù)據(jù)庫、圖形庫);(3)地質(zhì)災(zāi)害影響因

2、素分析和評價區(qū)劃; (4)提出重點地質(zhì)災(zāi)害點的防治預(yù)案和群測群防要求;(5)編制地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃建議,供政府部門決策參考。1.2 調(diào)查內(nèi)容 調(diào)查災(zāi)種一般包括崩塌(含危巖體)、滑坡(含變形斜坡)、泥石流、巖溶地面塌陷和地裂縫等災(zāi)種的特征、地質(zhì)環(huán)境、成災(zāi)歷史、目前動態(tài)和可能的危害等。(1)崩塌(含危巖體)調(diào)查的重點是斜坡的地層巖性、坡體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)面組合特征、可能構(gòu)成崩塌或危巖體的邊界條件、坡體異常情況,可能的影響因素及附近人口、經(jīng)濟狀況等,判斷斜坡發(fā)生崩塌,或轉(zhuǎn)化為滑坡、泥石流災(zāi)害的危險性及可能的影響范圍。調(diào)查人類工程活動對其穩(wěn)定性的影響。(2)滑坡(含變形斜坡)調(diào)查主要是滑坡發(fā)生時間、災(zāi)情,物質(zhì)

3、組成、外形及規(guī)模、運動形式、滑速、滑距、誘發(fā)因素、有無復(fù)活跡象,已有防治措施,并提出今后防災(zāi)減災(zāi)建議。 (3)泥石流(溝)調(diào)查主要是溝谷中松散物源量、植被發(fā)育狀況、降水特征及降水量、匯水面積、溝谷縱坡降、溝口地貌、新老泥石流扇地形關(guān)系、泥石流發(fā)生路徑與居民點、耕地或其它工程設(shè)施的空間位置關(guān)系及以往災(zāi)情等判斷溝谷發(fā)生泥石流的可能性。 (4)地面塌陷調(diào)查重點是已有塌陷的發(fā)育特征,形成的地質(zhì)環(huán)境條件及誘發(fā)因素,發(fā)展趨勢,已造成的和今后可能發(fā)生的災(zāi)害情況,已采取的防治措施、效果,提出今后防治建議。(5)地裂縫調(diào)查包括單縫特征和群縫分布特征及其分布范圍。地裂縫成因類型及其形成的地質(zhì)環(huán)境和誘發(fā)因素,以及發(fā)

4、展趨勢預(yù)測,現(xiàn)有災(zāi)害評估和未來災(zāi)害預(yù)測,現(xiàn)有防治措施和效果,今后防治建議。1.3 野外調(diào)查方法(1)野外調(diào)查使用1:5萬比例尺地形圖;(2)采用目測與GPS技術(shù)結(jié)合定點;(3)每個點均要求填寫統(tǒng)一制定的調(diào)查表,并及時錄入計算機數(shù)據(jù)庫。(4)調(diào)查方法采用專業(yè)隊伍為主,地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府配合,逐個居民點走訪。(5)調(diào)查點的確定大概有兩個原則:1)凡是有人居住或活動的地方都調(diào)查; 2)凡是一定比例尺(1:5萬)地形圖上標(biāo)出的居民點或人類工程或經(jīng)濟活動點都調(diào)查,其優(yōu)點是達到一定規(guī)?;蛑匾潭鹊狞c不被遺漏,但要求使用的地形圖盡可能新。1.4 區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評價與區(qū)劃 基本問題 為了架構(gòu)減輕區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的理論體系

5、,首先分析需要區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害研究解決的基本問題。(1)研究一個地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育狀況,對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育歷史與現(xiàn)狀用一個指標(biāo)來反映,現(xiàn)狀評價明確反映一個地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的種類、數(shù)量、災(zāi)害體面積和體積的分布比例等,給地區(qū)經(jīng)濟社會開發(fā)的相關(guān)者提供一個背景值。 (2)對一個地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的基本條件組合給予清楚表達,也即反映地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)在原因,包括地形地貌特征(地形臨空程度),地質(zhì)體成分、結(jié)構(gòu)、區(qū)域地殼動力背景與構(gòu)造活動性,植被類型與覆蓋度,即地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的潛在條件組合或潛能(潛勢),如平原地區(qū)一般不會發(fā)生滑坡和崩塌,而山區(qū)則不會發(fā)生地面沉降,即指上述的內(nèi)在規(guī)定性。 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀也是反映未來發(fā)生災(zāi)

6、害的基礎(chǔ)條件之一,因為已發(fā)生災(zāi)害的地段,既是災(zāi)害勢能在一定時期內(nèi)釋放的地點,同時也是容易誘發(fā)新災(zāi)害的脆弱地區(qū),常常表現(xiàn)為地質(zhì)災(zāi)害的周期性爆發(fā)地點。 (3)明確一個地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育現(xiàn)狀及基本地質(zhì)條件組合的前提下,需要知道的是在什么突發(fā)因素下會爆發(fā)大規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害。大氣降雨、地震和各種方式的人類活動等都是地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素,因此,需要回答在何時何因素作用下,一個地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性大小,即危險性大小,作為對該地區(qū)進行空間預(yù)警的依據(jù)指標(biāo),實現(xiàn)對整個地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害大小的明確預(yù)警。如果知道一個地區(qū)突發(fā)因素大小及其持續(xù)時間,則不僅可以預(yù)警一個地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生空間,同時也可以預(yù)報一個地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生

7、的時間范圍,即實現(xiàn)時間預(yù)警。 (4)地質(zhì)災(zāi)害具有自然和社會的雙重屬性。自然屬性是指它是地殼表層動力作用的反映,是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的必然事件,是一種自然現(xiàn)象,是地球演化的表現(xiàn)形式之一。社會屬性是指地質(zhì)災(zāi)害的成生與人類社會密切相關(guān),一個方面它給人類生活帶來危害,另一方面,人類又參與到地質(zhì)災(zāi)害成生過程中,會主動減輕地質(zhì)災(zāi)害或無意間加劇地質(zhì)災(zāi)害。因此,必須回答地質(zhì)災(zāi)害對人類、財產(chǎn)、工程設(shè)施和生存環(huán)境等的危害程度,回答低危險區(qū)的小型災(zāi)害事件在人類社會經(jīng)濟活動發(fā)達地區(qū)可能表現(xiàn)為高危害性,而高危險區(qū)的大型災(zāi)害事件發(fā)生在無人區(qū)或人煙稀少的地區(qū)則表現(xiàn)為低危害性。 總之,上述過程是一個從現(xiàn)狀內(nèi)因外因結(jié)果(危害性

8、)的研究過程,是為提出防災(zāi)對策的漸進的認(rèn)識研究過程,危險性的量化評價可用于時間預(yù)警,而危害性的評價可以作為減災(zāi)防災(zāi)的決策依據(jù)。針對上述任務(wù),本項研究提出用“發(fā)育度”描述現(xiàn)狀;“潛勢度”描述內(nèi)在條件組合;“危險度”描述一種或多種突發(fā)因素參與下地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能程度;“危害度”描述地質(zhì)災(zāi)害的某種“危險度”對一個地區(qū)的危害程度,整個過程形成“四度”分析的學(xué)術(shù)思想。地質(zhì)災(zāi)害“發(fā)育度”反映一個地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度,是已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的空間數(shù)量分布幾率、面積分布幾率和體積分布幾率(發(fā)育因子)的綜合表現(xiàn);地質(zhì)災(zāi)害“潛勢度”是區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害孕育成生的條件組合或潛在能力的評價指標(biāo),代表著一個地區(qū)地質(zhì)環(huán)境的特征,是

9、反映地質(zhì)災(zāi)害成生內(nèi)因(基礎(chǔ)因子、響應(yīng)因子)的一種綜合表達;地質(zhì)災(zāi)害“危險度”反映一個地區(qū)在一定時間內(nèi)因某種誘發(fā)因素作用(自然或人為因素誘發(fā)因子)導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性大小的量化表達,即地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等級的量化表達;地質(zhì)災(zāi)害“危害度”概念把地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生過程及其結(jié)局對地質(zhì)環(huán)境和人類社會的危害(易損因子)聯(lián)系起來,是地質(zhì)災(zāi)害空間自然屬性和社會屬性的綜合表現(xiàn),用以確定一個地區(qū)是否應(yīng)進行地質(zhì)災(zāi)害防治以及進行何等程度的防治,也反映了一個地區(qū)社會經(jīng)濟活動的易損性和綜合抗災(zāi)能力,從而為制訂科學(xué)的防災(zāi)規(guī)劃提供了依據(jù)。 研究框架針對區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害研究的基本問題,本項研究提出用“發(fā)育度”描述現(xiàn)狀;“潛勢度”描述內(nèi)在條

10、件組合;“危險度”描述一種或多種突發(fā)因素參與下地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能程度;“危害度”描述地質(zhì)災(zāi)害的某種“危險度”對一個地區(qū)的危害程度,整個過程形成“四度”分析的學(xué)術(shù)思想。1.4.3.1 調(diào)查在區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害綜合調(diào)查基礎(chǔ)上,工作任務(wù)是開展地質(zhì)災(zāi)害諸災(zāi)種的實地調(diào)查、分析評價及區(qū)劃研究。調(diào)查災(zāi)種主要包括崩塌(含危巖體)、滑坡(含變形斜坡)、泥石流、巖溶地面塌陷、地裂縫、斜坡穩(wěn)定性和水庫岸坡穩(wěn)定性等災(zāi)種的特征、地質(zhì)環(huán)境、成災(zāi)歷史、目前動態(tài)和可能的危害等。某災(zāi)種調(diào)查的重點是斜坡的地層巖性、坡體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)面組合特征、可能構(gòu)成崩塌或危巖體的邊界條件、坡體異常情況,可能的影響因素及附近人口、經(jīng)濟狀況等,判斷斜坡發(fā)生

11、崩塌,或轉(zhuǎn)化為滑坡、泥石流災(zāi)害的危險性及可能的影響范圍。調(diào)查人類工程活動對其穩(wěn)定性的影響。1.4.3.2 信息系統(tǒng)根據(jù)調(diào)查結(jié)果,建立集成基于MAPGIS的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng),主要內(nèi)容包括:區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害空間數(shù)據(jù)庫;區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害分層圖形庫(GGIS);區(qū)域數(shù)字化地形圖;工程地質(zhì)巖組;地質(zhì)構(gòu)造形跡;和斜坡類型等背景要素地質(zhì)災(zāi)害點空間分布的數(shù)字圖層;降雨量等值線;地震烈度或地震動參數(shù);人類工程活動;1.4.3.3 因子分析全面統(tǒng)計分析區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的分布特征,研究地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育、分布與地質(zhì)環(huán)境和誘發(fā)因素的關(guān)系,研究地質(zhì)災(zāi)害分布與地形(高程、坡度)、水系、植被、工程地質(zhì)巖組、地質(zhì)構(gòu)造形跡、斜坡類型、降雨量

12、分布和地震活動等的統(tǒng)計關(guān)系,為建立地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)警評價因子的提取與賦值、確定各因子的影響程度提供依據(jù)。1.4.3.4 研究思路發(fā) 育 度評 價地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警與防治區(qū)劃發(fā)育因子基礎(chǔ)因子響應(yīng)因子誘發(fā)因子易損因子潛 勢 度評 價危 險 度評 價危 害 度評 價區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害綜合調(diào)查圖層因子分析系統(tǒng):發(fā)育因子(響應(yīng)因子);基礎(chǔ)因子;誘發(fā)因子;易損因子地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)GGIS(數(shù)據(jù)庫、圖形庫)通過建立地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育因子、基礎(chǔ)因子、響應(yīng)因子、誘發(fā)因子和易損因子體系,創(chuàng)建“發(fā)育度”、“潛勢度”、“危險度”和“危害度”等“四度”概念模型和數(shù)學(xué)模型,實現(xiàn)了三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害空間評價的“四度”量化表達,并分別計算編制了三

13、峽庫區(qū)“四度”區(qū)劃圖,為區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害綜合預(yù)警研究與預(yù)警產(chǎn)品制作提供了理論方法和應(yīng)用實例。整個工作程序見圖1。圖1 地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與預(yù)警分析系統(tǒng)工作框圖1.5 區(qū)劃方法地質(zhì)災(zāi)害空間評價區(qū)劃方法的選擇取決于工作目的和工作尺度。一般可考慮兩種方法,一是從高到低的方法,二是從低到高的方法,或二者結(jié)合考慮。(1)從高到低的方法從高到低的方法是一種先綜合再分解的工作方式,一般以定性分析為主,可能情況下對主要因子予以賦值,給出量的概念。這種方法比較適用于小比例尺地質(zhì)災(zāi)害空間區(qū)劃圖的編制和分區(qū)評價。由于是在綜合意義上的分解工作,就要求研究者在區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究方面有較高的理論基礎(chǔ),對以往資料的收集分析比較系統(tǒng)

14、全面,對所要研究評價的地區(qū)比較熟悉,能夠比較準(zhǔn)確地列出不同級別評價單元的主要影響因素。如編制1:400萬或1:600萬中國地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃圖,進行中國地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)評價,則一級分區(qū)主要考慮:全國性地勢分布;全國性氣候分帶;中國大地構(gòu)造背景;中國地層與巖土體類型分布;中國降雨的分帶性;跨流域跨省區(qū)重大工程的對地質(zhì)環(huán)境的影響方式、強度和時間等;不同地貌單元人類開發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境的經(jīng)濟活動特點中國地質(zhì)災(zāi)害的類型分布(2)從低到高的方法從低到高的方法是一種先分析再綜合的工作方式,一般是按某一尺度選定一系列評價單元(方格、行政區(qū)或自然搜索),對各單元按同一套因子定量(量化)計算,最后把數(shù)值接近的的單元合并同類項

15、。研究建立空間數(shù)據(jù)處理的數(shù)學(xué)方法可采用圖斑合并方法傳統(tǒng)聚類方法,基于空間鄰接系數(shù)的聚類方法等。重復(fù)這種方法,直至達到工作目的。工作過程中注意不同級別的分區(qū)要采用不同的因子系列,并盡可能用量化指標(biāo)表達。1.6 區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價成果(1)要求提交地區(qū)(省、市、縣)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價報告報告主要內(nèi)容包括調(diào)查情況、地區(qū)社會經(jīng)濟狀況、地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害分布與發(fā)育特征、易發(fā)區(qū)的劃分、主要災(zāi)害隱患點危險性和危害性評價及監(jiān)測預(yù)警和防治建議。(2)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃評價圖系地區(qū)(省、市、縣)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度區(qū)劃圖地區(qū)(省、市、縣)地質(zhì)災(zāi)害潛勢度區(qū)劃圖地區(qū)(省、市、縣)地質(zhì)災(zāi)害危險度區(qū)劃圖地區(qū)(省、市、縣)地質(zhì)災(zāi)害

16、危害度區(qū)劃圖 (3)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查表(冊)、照片集和錄象片 (4)重要地質(zhì)災(zāi)害隱患點群測群防要求和防災(zāi)預(yù)案。(5)地區(qū)(省、市、縣)地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃建議書1.7 國際形勢在國際減災(zāi)計劃中,十分重視災(zāi)害的預(yù)測和預(yù)防。針對地質(zhì)災(zāi)害,重點研究滑坡的預(yù)測方法、確定滑坡發(fā)生的重復(fù)間隔(也即重現(xiàn)期),為確定滑坡破壞的風(fēng)險提供依據(jù)。對于易滑敏感區(qū)的圈定,一是根據(jù)區(qū)域地質(zhì)條件和路線調(diào)查來確定,這對于有豐富實際經(jīng)驗的工作人員來說,經(jīng)常是可靠的手段之一;二是建立多因素的數(shù)學(xué)預(yù)測模型,用計算機進行求解,如國外已有涉及近100個因素的斜坡穩(wěn)定性數(shù)學(xué)模型,根據(jù)計算結(jié)果圈定危險區(qū)。按照WJ科凱爾曼的意見,RL小沃爾德曾編制

17、了供規(guī)劃人員使用的減輕滑坡災(zāi)害指南,美國地質(zhì)調(diào)查所在舊金山附近的圣馬特奧縣開展了這種活動,中心內(nèi)容是科學(xué)家與該縣的規(guī)劃人員和決策者一道制定防治滑坡的法規(guī)或條例。其中一項法令就是要求降低易于發(fā)生滑坡地帶建筑物的密度,每16公頃面積只準(zhǔn)建1處住所。這項建筑密度法令最初只在該縣部分地區(qū)實施,執(zhí)行數(shù)月并估算出社會效益后,被推廣到全縣范圍(圖2-4)。技術(shù)研究勘察地質(zhì)條件、景觀史和滑坡作用的物理性質(zhì) 繪制滑坡圖通過編制滑坡登錄以及繪制國家級(1:750萬1:250萬)、州級(1:50萬1:12.5萬)、地區(qū)級(1:12.5萬1:5萬)、縣級(1:5萬1:5千)和事故地點(1:1萬1:500)等不同比例尺

18、的滑坡靈敏性圖,標(biāo)明其空間分布范圍、作用種類和滑坡強度。減 災(zāi)提出潛在滑坡災(zāi)害的實時預(yù)報;通過土地開發(fā)規(guī)劃和現(xiàn)場設(shè)計來避免災(zāi)害;限制在易于滑坡的地區(qū)進行開發(fā);制定各級法規(guī)和山地開發(fā)法令來管理易于發(fā)生滑坡的地區(qū);調(diào)整斜坡坡度或使滑坡穩(wěn)定下來。聯(lián)邦政府和學(xué)術(shù)界基礎(chǔ)性研究、國家范圍圈定危險區(qū)研究、履行合作計劃。州政府州范圍圈定危險區(qū)研究、土地開發(fā)規(guī)劃、項目審核、各級法律法規(guī)、減災(zāi)計劃和效果。地區(qū)政府區(qū)域范圍圈定危險區(qū)研究、土地開發(fā)規(guī)劃、項目審核。縣級政府本地范圍圈定危險區(qū)研究、土地開發(fā)規(guī)劃、項目審核、各級法規(guī)和山地開發(fā)法令、減災(zāi)計劃和效果。私人部門項目的安排設(shè)計、山坡的工程治理預(yù)測滑坡出現(xiàn)的地點、種

19、類和可能性 提出確定滑坡規(guī)模的方法 收集有關(guān)滑坡力學(xué)、復(fù)發(fā)周期和速率方面的資料 圖2-4 滑坡研究、填圖和減災(zāi)的關(guān)系(RL小沃爾德,1988)WJ科凱爾曼提出了減輕自然災(zāi)害后果的一般程序。他認(rèn)為,凡以減災(zāi)為目的的計劃需由以下5部分組成,按順序進行:(1)對可能造成災(zāi)害的自然現(xiàn)象的物理作用過程展開科學(xué)的和工程學(xué)的研究,諸如來源、位置、規(guī)模、重復(fù)間隔、強度、誘發(fā)機制、路徑、地面反應(yīng)和建筑物響應(yīng);(2)將這些研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為報告和圖件,以便使非技術(shù)人員也能明了災(zāi)害的性質(zhì)、范圍及其影響等;(3)將這些轉(zhuǎn)換好的資料提供給需要使用它的有關(guān)人員,并通過教育、咨詢和考察服務(wù)來幫助他們使用;(4)選擇并采用適當(dāng)?shù)?/p>

20、減災(zāi)技術(shù),如法規(guī)、條例、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、財政刺激、政府或公司政策;(5)在這些減災(zāi)技術(shù)實行了相當(dāng)長一段時間后檢查其效果,并且作必要的修改。對整個計劃以及其他組成部分如研究、轉(zhuǎn)換和傳遞要進行檢查?;率且粋€世界性問題,造成的損失巨大。但如果查明得早,其中許多損失是完全可以避免的。遺憾的是,目前世界上只有不到1的海陸面積有滑坡登錄圖,至于滑坡敏感性的面積圖則更少。對決策者來說,滑坡問題可能更為重要,因為更多的人們將遷居山區(qū)環(huán)境的城區(qū)生活,同時還由于濫伐森林、水土流失、河流環(huán)境遭到破壞的相互影響,滑坡作用將會更為明顯。2 工程建設(shè)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工程建設(shè)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估是指在有可能遭受地質(zhì)災(zāi)害

21、危害的地區(qū)對擬建工程區(qū)、在建工程區(qū)或正在運行的工程區(qū)有針對性地進行地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和危險性評估。2.1 工作目的工程建設(shè)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的目的是有效避免或減輕地質(zhì)災(zāi)害對工程設(shè)施及其運行環(huán)境的直接危害和間接危害。2.2 評估內(nèi)容(1)工程建設(shè)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的內(nèi)容主要是兩方面:一是工程建設(shè)可能遭遇、加劇或誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性,危害程度,提出防治對策等;二是工程設(shè)施運行過程中誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的危險性評估,并提出防治對策等。 (2)調(diào)查評估的災(zāi)種一般包括崩塌(含危巖體)、滑坡(含變形斜坡)、泥石流、巖溶地面塌陷、地裂縫和地面沉降等,在特殊地區(qū)要評價膨脹土、活動斷裂、巖土凍融和采礦塌陷等的影

22、響。 (3)地質(zhì)環(huán)境與工程的相互作用評估,針對具體的地質(zhì)環(huán)境,結(jié)合工程建設(shè)的特點、和運行方式,確定其對地質(zhì)環(huán)境的的作用方式、強度和持續(xù)時間及可能的后果。如水庫地區(qū)要評價水位升降變化對滑坡或變形斜坡的影響;新城建設(shè)區(qū)要評價工程削坡有關(guān)的邊坡穩(wěn)定性和可能誘發(fā)的崩塌(含危巖體)、滑坡(含變形斜坡)、泥石流或巖溶地面塌陷等的危害;鐵路、高速公路或輸氣管道工程要考慮前述各種災(zāi)害的危害。2.3 工作程度要求(1)對擬建工程區(qū),地質(zhì)災(zāi)害危險性評估應(yīng)能滿足工程可行性研究和工程建設(shè)用地決策的要求,能夠明確重要地質(zhì)災(zāi)害的勘察地段和要點;(2)對在建工程區(qū),地質(zhì)災(zāi)害危險性評估應(yīng)能明確指出地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的地段或地質(zhì)

23、災(zāi)害隱患點,并提出工程對策;(3)對正在運行的工程區(qū),應(yīng)對工程運行以來的地質(zhì)災(zāi)害危害性進行回訪調(diào)查,對工程未來可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害進行評估;(4)野外調(diào)查和評估工作用圖的比例尺應(yīng)與工程可行性報告的圖件基本一致;(5)評估工作以說清問題為原則,而不一定強求對評估區(qū)劃圖進行定量化表達。2.4 成果要求與使用 (1)評估成果工程建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估成果包括評估報告和圖件工程地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估報告報告主要內(nèi)容包括工程概況、野外調(diào)查、區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害類型及分布、地質(zhì)災(zāi)害影響因素分析、工程作用分析和危險性等級區(qū)劃及防治建議等。工程地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布圖;工程地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)圖。(2)成果使

24、用工程地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估成果主要用于:為工程決策或合理使用土地提供科學(xué)技術(shù)依據(jù);為工程實施過程中有效避免或防治地質(zhì)災(zāi)害服務(wù)。2.5 不同工程類別的評價要求 線狀工程 公路、鐵路和輸油管線 城鎮(zhèn)工程 礦山工程 水利水電工程3 地質(zhì)災(zāi)害勘查 地質(zhì)災(zāi)害勘查的優(yōu)化研究,包括勘查工作布置的優(yōu)化要求、最佳勘查工作量的確定原則及現(xiàn)場調(diào)整、勘查施工工藝、野外編錄要求和資料的最佳整理方法以及地質(zhì)災(zāi)害體運動學(xué)與動力學(xué)模式、災(zāi)害發(fā)生機制和穩(wěn)定性評價等。3.1 特點地質(zhì)災(zāi)害勘查不同于一般建筑地基的巖土工程勘察,其特點至少包括如下幾方面。(1)重視區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件的調(diào)查,并從區(qū)域因素中尋找地質(zhì)災(zāi)害體的形成演化過程和

25、主要作用因素;(2)充分認(rèn)識災(zāi)害體的地質(zhì)結(jié)構(gòu),從其結(jié)構(gòu)出發(fā)研究其穩(wěn)定性;(3)重視變形原因的分析,并把它與外界誘發(fā)因素相聯(lián)系,研究主要誘發(fā)因素的作用特點與強度變化(靈敏度);(4)穩(wěn)定性評價和防治工程設(shè)計參數(shù)有較大的不唯一性,常表現(xiàn)為較強的離散性,應(yīng)根據(jù)災(zāi)害個體的特點與作用因素綜合確定,進行多狀態(tài)的模擬計算;(5)目前尚未研究出具有普適性的穩(wěn)定性計算方法(也許并不存在),現(xiàn)有的方法都有較多的假定條件;(6)勘查階段結(jié)束不等于勘查工作結(jié)束,后續(xù)的工作如監(jiān)測或施工開挖常常補充完善勘查階段的認(rèn)識,甚至完全改變以前的結(jié)論。因此,地質(zhì)災(zāi)害的勘查有著延續(xù)性特點,即使非常認(rèn)真詳細(xì)的工作也不能過于希望畢其功于

26、一役。(7)地質(zhì)災(zāi)害勘查方法選擇強調(diào)應(yīng)用經(jīng)驗與技巧,尋求以最少的工作量和最低的投資,獲得最佳的勘查效果。 (8)勘查工作量確定的最基本原則是能夠查明地質(zhì)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和變形破壞的作用因素,滿足穩(wěn)定性評價對有關(guān)參數(shù)的需求,而不拘于一般的勘查規(guī)程。在此前提下,勘查工作量越小越好,使用的勘查方法越少越好,勘查設(shè)備越簡單越好,勘查周期越短越好。(9)勘查隊伍是實現(xiàn)勘查目標(biāo)、選擇合理勘查方法和優(yōu)化勘查工作量的關(guān)鍵。從事地質(zhì)災(zāi)害勘查的工作實體應(yīng)在地質(zhì)技術(shù)人才、勘查設(shè)備和室內(nèi)分析試驗等方面具備條件,并擁有相應(yīng)的資質(zhì)證書。 地質(zhì)災(zāi)害勘查工程現(xiàn)場是一個“大試驗室”,某種意義上也是一個“原型試驗場”。我國多年來

27、多個勘查實例的經(jīng)驗證明,一個優(yōu)秀的主任地質(zhì)工程師會取得事半功倍的成效。地質(zhì)工程師在地學(xué)方面的較高造詣和豐富的勘查經(jīng)驗可以實現(xiàn)最佳工作部署和勘查方法的最佳配置,使工作不走或少走彎路。物探和鉆探技術(shù)人員的良好素養(yǎng)和技能,可以使勘探工程取得更多更好的實效,不致漏掉甚至破壞掉關(guān)鍵證據(jù)。3.2 目的任務(wù)地質(zhì)災(zāi)害的勘查不同于一般工程地基的工程地質(zhì)條件勘察或巖土工程的基坑支護勘察,它的最大特點是把對地質(zhì)災(zāi)害體發(fā)育過程及其穩(wěn)定性的的認(rèn)識置于首要地位,而不過分強調(diào)勘察工作量。地質(zhì)災(zāi)害勘查的目的是為了科學(xué)地確定地質(zhì)體的特征、穩(wěn)定狀態(tài)和發(fā)展趨勢,為分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的危險性,論證地質(zhì)災(zāi)害防治的可行性和比選防治工程方案

28、,最終為確定是否需要治理、采取躲避方案或?qū)嵤┓乐喂こ痰炔煌瑢Σ咛峁┮罁?jù)。地質(zhì)災(zāi)害勘查的最終成果要能夠滿足編制地質(zhì)災(zāi)害防治工程可行性研究報告對地質(zhì)資料的需求。 基本任務(wù)(1)查明地質(zhì)災(zāi)害體的特征及其形成的地質(zhì)環(huán)境,自然演化過程或人為誘發(fā)因素,即查明勘查的對象是什么(What)的問題;(2)分析研究地質(zhì)災(zāi)害體的成因機制,建立其地質(zhì)概念模型和地質(zhì)力學(xué)模型,即解決為什么(Why)的問題;(3)預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害體的發(fā)展趨勢,評價其對人類社會生存與發(fā)展的危害性,即回答未來怎么樣(How)的問題。 勘查內(nèi)容(1)災(zāi)情調(diào)查主要查明已經(jīng)造成的危害,如人員傷亡、直接經(jīng)濟損失、間接經(jīng)濟損失和生態(tài)環(huán)境破壞狀況及其特點;(

29、2)區(qū)域調(diào)查主要調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害形成的區(qū)域地形地貌環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境,特別是新構(gòu)造期以來的地球表層動力學(xué)作用;(3)具體地質(zhì)災(zāi)害體的勘查。采用工程手段和簡易監(jiān)測方法勘查地質(zhì)災(zāi)害體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和主要作用因素及其變化等,采用地質(zhì)歷史分析法綜合評價其穩(wěn)定性;(4)室內(nèi)外試驗根據(jù)穩(wěn)定性評價的需要,有目的地在適當(dāng)位置開展現(xiàn)場原位試驗,采取樣品進行室內(nèi)試驗;(5)成因機制分析、研究模擬和穩(wěn)定性評價綜合上述幾方面的資料分析地質(zhì)體破壞的成因機制,抽象提取正確的地質(zhì)模型,開展物理模擬或數(shù)學(xué)模擬,最后進行定性分析和定量評價;(6)出防治規(guī)劃方案,進行防治工程可行性論證根據(jù)災(zāi)情調(diào)查和勘查評價結(jié)論,作出未來災(zāi)害危害性預(yù)測,初

30、步提出并論證不需治理、需要治理和必須搬遷躲避或綜合方案的依據(jù)、布置與工程概算。以上幾個方面中,勘查階段的工作重點是(3)、(4)和(5)等3個部分。3.3 勘查方法 選擇原則勘查方法選擇的基本原則是以較低的勘查工作投入,取得較多的有用且好用的資料,實現(xiàn)最好的減災(zāi)效益。實際工作中考慮以下原則:(1)針對性根據(jù)現(xiàn)場踏勘和前人資料,初步判定地質(zhì)災(zāi)害的性質(zhì),有針對性地選用適宜的勘探方法,避免盲目地上手段取得大批無用資料,而需要的資料卻很缺乏;(2)簡便高效。力求以最簡單的方法去解決最復(fù)雜的問題,避免刻意追求新奇的技術(shù),盡可能使用操作簡便、易于搬運、在地形地質(zhì)和氣象等方面環(huán)境適應(yīng)性強的設(shè)備;(3)經(jīng)濟合

31、理在能夠滿足勘查質(zhì)量要求的前提下,盡可能降低勘探工作量。 實踐證明,勘查方法未必越先進(相應(yīng)的花費越高)越好。地質(zhì)測繪工作細(xì)致深入,輕型山地工程配合得當(dāng),物(化)探工作針對性強,就可以大大降低鉆探工程量,不用或少用重型山地工程等。3.3.2 勘查方法配置(1)基本原則 根據(jù)勘查工作的階段性、各勘查方法的實用性和在本區(qū)條件下的適宜性,方法之間的互補性、互驗性,勘查技術(shù)和經(jīng)費的可行性等進行選擇配置。優(yōu)先選用基本的、主要的、簡便易行的、覆蓋面大的和經(jīng)濟上節(jié)省的勘查方法,如遙感解譯、地面測繪和物探。按點線面的順序展開工作,以求得對勘查對象逐步深入地認(rèn)識,并據(jù)此推測地下和山體內(nèi)部的情況,用以指導(dǎo)鉆探和山

32、地工程布置。(2)勘探方法配置鉆探和山地工程對物探有很強的互補性和互驗性。首先用鉆探對地面物探結(jié)果進行驗證,提高其成果的準(zhǔn)確性和應(yīng)用推廣價值。隨后進行測井和跨孔探測,拓寬物探的勘測范圍,以取得更好的成效。鉆探應(yīng)盡量投入到關(guān)鍵部位。每個孔都應(yīng)綜合測井,力求每個孔都具備較多的使用功能,包括利用鉆孔進行變形監(jiān)測等。對于由主裂縫或隱伏裂縫構(gòu)成的危巖體或滑坡邊界,應(yīng)鉆探勘查并進行跨孔探測,以準(zhǔn)確確定裂縫的平面展布和發(fā)育深度等重要資料。不同的勘查階段,決定了不同的勘查任務(wù)和選擇不同的勘查方法。初勘,應(yīng)選用航片解譯、地面測繪、物(化)探等輕型勘查手段為主,配置少量剝土、槽探及鉆探。詳勘,應(yīng)加大鉆探工作量,以

33、求得詳細(xì)的地質(zhì)資料??尚行约霸O(shè)計階段勘查,需要大比例尺(1:10001:100)地質(zhì)測繪、定量分析資料,應(yīng)考慮投入重型山地工程,相應(yīng)地,物探則退居輔助地位。 試驗工作,應(yīng)結(jié)合勘查工作統(tǒng)一部署。試驗用于查明災(zāi)害體的地質(zhì)材料特性、賦存環(huán)境及發(fā)展過程,提供巖土體物理力學(xué)參數(shù)和水文地質(zhì)參數(shù)。對于復(fù)雜的地質(zhì)問題,在暫時不能從理論上解決的情況下,試驗工作就成了解決這些問題的有效途徑。 (3)勘查實施條件 充分考慮勘查的供應(yīng)條件及經(jīng)濟因素,選擇適當(dāng)?shù)目辈榉椒?。如交通運輸條件影響到機械的搬運及材料的供應(yīng)及成本的提高;供水條件影響到鉆探工藝;支護木料影響到硐探和豎井的支護等。應(yīng)考慮地質(zhì)災(zāi)害體的穩(wěn)定儲備,選擇擾動

34、較小的勘查方法,盡量減少爆破施工,高陡地形條件下減少硐探工程,保證擾動作用控制在勘查對象的穩(wěn)定儲備之內(nèi)。3.4 地質(zhì)分析 地質(zhì)理論用于分析研究地質(zhì)災(zāi)害體的成分、結(jié)構(gòu)或構(gòu)造、成因過程、目前狀態(tài)、主要作用因素和發(fā)展趨勢,它來源于理論地質(zhì)學(xué)(礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和地貌第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)等)、應(yīng)用地質(zhì)學(xué)(土體力學(xué)、巖體力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)等)和生態(tài)環(huán)境科學(xué)等三大方面。地質(zhì)理論分析的核心內(nèi)容是地質(zhì)災(zāi)害體的變形破壞機制。 地質(zhì)綜合分析地質(zhì)綜合分析在地質(zhì)災(zāi)害勘查中占有非常重要的地位,它是關(guān)系后續(xù)工作的方向是否正確的大問題。它包括區(qū)域地質(zhì)環(huán)境分析和災(zāi)害體形成機制過程分析兩個方面,二者有著同等的

35、地位,均應(yīng)重視。區(qū)域地質(zhì)環(huán)境不清楚,就容易對全局性的問題認(rèn)識模糊;災(zāi)害體形成機制不清,則容易混淆主次關(guān)系,錯把局部問題當(dāng)成主要矛盾。(1)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境分析,提取災(zāi)害體形成與演化的主要因素;(2)描述地質(zhì)災(zāi)害體的特征,建立合乎實際的地質(zhì)概念模型; (3)分析確定地質(zhì)災(zāi)害體發(fā)生發(fā)展的主要因素,進行主要因素之于地質(zhì)體穩(wěn)定性的相關(guān)分析; (4)確定地質(zhì)災(zāi)害體的變形破壞機制,分析其運動學(xué)與動力學(xué)特征,為選擇防治技術(shù)和加固的主要方向或關(guān)鍵部位奠定基礎(chǔ);(5)確定地質(zhì)災(zāi)害體的穩(wěn)定性和發(fā)展趨勢。 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境演化過程分析區(qū)域地質(zhì)環(huán)境演化分析特別要重視斜坡發(fā)育演變歷史和區(qū)域現(xiàn)代地殼構(gòu)造活動狀態(tài)。據(jù)統(tǒng)計,甘川滇三

36、省在19491990年42a間因崩塌(含危巖體)、滑坡和泥石流死亡的人數(shù),占全國同期因三類地質(zhì)災(zāi)害總死亡人數(shù)的65%。在一個局部地域上,地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)頻發(fā)與其特定的地質(zhì)環(huán)境背景有密切關(guān)系。例如,長江三峽工程庫首區(qū)地質(zhì)問題的復(fù)雜性及其認(rèn)識程度是困擾萬州、云陽、奉節(jié)、巫山和巴東等城鎮(zhèn)移民工程建設(shè)多年的大難題。問題的關(guān)鍵是對斜坡的成因及其后期改造認(rèn)識不清,對新址不穩(wěn)定庫岸分布、庫岸再造寬度和再造的后緣高程等方面缺乏研究,這是區(qū)域地質(zhì)環(huán)境演化分析程度不夠的重要例證。急需研究的主要問題是:(1)高陡復(fù)雜岸坡的結(jié)構(gòu)與成因;(2)復(fù)雜結(jié)構(gòu)岸坡的工程效應(yīng),指復(fù)雜結(jié)構(gòu)岸坡對城市建設(shè)工程開挖、水庫蓄水浸潤或沖刷的

37、反應(yīng)和棄石棄土問題,表現(xiàn)為其對工程建設(shè)的適宜性和庫岸再造的敏感性。規(guī)劃的城市新址多次移位,許多新建筑變形破壞等就是工程效應(yīng)的反映;(3)復(fù)雜岸坡在各種因素作用下開發(fā)利用的限制條件;(4)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境開發(fā)與保護的地質(zhì)依據(jù)。 地質(zhì)災(zāi)害體變化趨勢分析 地質(zhì)災(zāi)害體的變形破壞機制分析是確定地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要作用因素,建立地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)模型運動學(xué)模型動力學(xué)模型的關(guān)鍵,也是保證后續(xù)的分析計算正確的前提,但同時也是最困難的一項工作。變形破壞的力學(xué)機制分析不是影響因素的羅列,而是找出在主要因素的作用下,危巖、滑坡是如何發(fā)展成現(xiàn)有的格局或模式的,其發(fā)展結(jié)局又是什么,從而保證防治工程不但治表,而且治本。研究思路是,

38、觀察現(xiàn)象描述事實分析控制因素和影響因素確定內(nèi)在機制的作用。實際工作中應(yīng)特別強調(diào)以下幾方面: (1)地質(zhì)體變形破壞特征,它是破壞機理的外在表現(xiàn); (2)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的控制因素與影響因素是其內(nèi)外因; (3)地質(zhì)體的空間結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)條件; (4)機制分析是建立地質(zhì)模型和力學(xué)模型的基礎(chǔ); (5)變形破壞機制分析是穩(wěn)定性評價和趨勢預(yù)測所必需的; (6)機制分析正確是制定最優(yōu)防治工程方案的基礎(chǔ)。3.5 定量分析 地質(zhì)體穩(wěn)定性的定量分析是地質(zhì)災(zāi)害防治理論中重要的中間環(huán)節(jié),一方面它把定性的地質(zhì)分析結(jié)果具體化、定量化,另一方面它又是防治工程方案優(yōu)選的關(guān)鍵依據(jù)。所以,切不可把定量分析看成是一種簡單的計算工作。 分析

39、方法選擇原則分析計算的一般思路是從地質(zhì)模型物理模型數(shù)學(xué)模型。計算方法選擇的原則應(yīng)遵循:(1)明確反映變形破壞機制;(2)計算步驟盡可能簡化,抓住主要問題,提高適用性;(3)易于校核;(4)不刻意追求新穎和復(fù)雜化。在分析方法中,目前使用較多者有極限平衡分析、數(shù)值模擬和概率分析等幾類,它們各有自己的應(yīng)用限制條件。實際研究證明,計算模型、計算方法和計算參數(shù)不同,得出的結(jié)果可能極不相同。 分析結(jié)果的反饋檢驗穩(wěn)定性分析評價結(jié)果必須與相當(dāng)長時期(至少1a)的現(xiàn)場監(jiān)測資料相對照,進行評價效果的實際檢驗。在無監(jiān)測資料驗證的情況下,可從地形地貌、第四紀(jì)地質(zhì)、氣象水文、工程地質(zhì)條件和人類工程經(jīng)濟活動及現(xiàn)場宏觀變形

40、現(xiàn)象等因素綜合反演評價,檢驗定量計算結(jié)果是否與上述因素矛盾,甚至違背常識。4 地質(zhì)災(zāi)害體及其相關(guān)因素 由于地質(zhì)災(zāi)害體常常是正在活動的或是潛在不穩(wěn)定的,地質(zhì)師自然應(yīng)把勘查對象的一切相關(guān)特征都與活動性相關(guān)聯(lián),把勘查方法的選擇、布置與資料分析與最后定論相關(guān)聯(lián)。從這個意義上而言,對地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識常常具有反復(fù)性、漸進性,體現(xiàn)于從勘查到防治工程的全過程之中,由此過程體會“勘查地質(zhì)”、“設(shè)計地質(zhì)”與“施工地質(zhì)”的深刻內(nèi)涵。4.1 地質(zhì)災(zāi)害體 地形 地形變化特點,包括地形的變化歷史、地形圖比例尺、等高線(等高距)、突變地形如懸崖、縱坡降等。此外,還應(yīng)參考附近的重要地形特征,因為有些特征常被人為地改變著,而那些

41、應(yīng)用已有參考資料的人們可能還未意識到那些改變。其中,地形的變化歷史及變化的具體情況特別值得查明。 地層構(gòu)造 包括地層成因時代,工程地質(zhì)巖組劃分,特別是第四紀(jì)堆積物和水理性質(zhì)變化大的礦物,構(gòu)造位置的構(gòu)造形態(tài),原生或次生結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征及其與地形的關(guān)系,表生或淺生風(fēng)化卸荷作用強度等。 地質(zhì)體結(jié)構(gòu)形態(tài)是滑坡分析中最重要的一個因素。首先確定地層的構(gòu)造、巖性和工程性質(zhì)遠(yuǎn)比確定它的準(zhǔn)確年代和類別更為重要。 地質(zhì)構(gòu)造常常是巖質(zhì)滑坡的重要控制因素。地質(zhì)條件隨現(xiàn)場部位的變化提供了破壞區(qū)和潛在滑坡活動的重要線索,地層的錯位、節(jié)理方向的改變及傾角和走向的突變,是不均勻的地質(zhì)條件的標(biāo)志;不論在潛在的或已見的移動區(qū),甚

42、至于對在移動區(qū)以外很遠(yuǎn),都必須鑒別地質(zhì)構(gòu)造,以預(yù)測對圍繞滑坡地區(qū)計劃興建工程的影響。 地下水 包括災(zāi)害體中地下水是否承壓、地下水的成因、地下水隨降雨、季節(jié)或融雪的變化;地下水的溢出形式及相應(yīng)植被的特點;人類活動對地下水的影響及其與地下水的聯(lián)系;地下水的水化學(xué)特征及其對防治工程的侵蝕性。 水是大多數(shù)滑坡的主要因素。由降雨、滲水和泉形成的地表水的聚集是易滑地區(qū)地形變化的明顯標(biāo)志。但有時水的來源卻注意不夠?;律喜可狡碌臐B水可成為重新滲入滑坡土體內(nèi)的地表水的來源,因而促使滑坡不穩(wěn)定。水從地面滲出比其出口被堵塞時的地下動水壓力小,因此一個滑坡的活動常常會因前緣附近的泉水被堵塞而加強,泉水流量的增大而活

43、動減弱。 特殊氣候系統(tǒng)特殊氣候系統(tǒng)主要包括降雨量和降雨強度及其變化規(guī)律;溫度、濕度變化特別是極端變化(有報道溫度變化誘發(fā)滑坡)和氣壓變化等。 變形破壞歷史調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害過去發(fā)生史。人類文明史中的挖方、填方;地表水、地下水徑流狀態(tài)的改變;坡面農(nóng)墾、植被變化;水庫邊岸庫水位動蕩沖刷;明顯的地形或植被移位(如醉漢林、馬刀樹等);不同時期多時相航、衛(wèi)片特征對比判斷等。應(yīng)特別強調(diào)歷史文獻調(diào)查和現(xiàn)場訪問。文獻調(diào)查不僅指地方志的查閱和辯偽,同時也包括近代對該地區(qū)的各種調(diào)查研究報告和論文,并對其可靠性進行再證實。 現(xiàn)場訪問是一種非常有效的方法,大部分老滑坡和部分新滑坡或正在發(fā)生的滑坡,能夠通過訪問了解到,通過訪

44、問往往能獲得關(guān)于運動狀況和滑坡發(fā)生時的氣象情況等寶貴資料。如災(zāi)害發(fā)生的時間、災(zāi)害發(fā)生前的征兆、發(fā)生時的日降雨量、運動狀況、滑動速度、地質(zhì)環(huán)境、過去發(fā)生滑坡及災(zāi)害記錄及其周圍滑坡情況。4.2 自然因素分析 地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生取決于兩方面的因素,一是其自身的控制因素,或稱內(nèi)因,包括原始地形、巖土體物理力學(xué)性質(zhì)、巖土體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和后期變化等;二是影響因素,也稱外因,它包括自然影響因素和人為影響因素,前者如降雨或融雪、地下水變化、地震和溫度變化,后者如地上或地下開挖、堆土或棄渣,地表或地下排水不當(dāng)?shù)取?降雨歷時和強度對滑坡的影響統(tǒng)計分析表明,當(dāng)累計降雨量超過l00mm時,川東各地開始出現(xiàn)一些小型滑坡。暴雨

45、型泥石流的暴發(fā)在不同地區(qū)或同一地區(qū)的不同溝谷就表現(xiàn)出極不相同的臨界雨量,如四川南部地區(qū)為50100mm/24h;甘肅南部地區(qū)泥石流暴發(fā)的平均雨強為1050mm/1h;北京北山地區(qū)泥石流爆發(fā)的前期雨量為50240mm,暴雨強度為5010mm/1h。泥石流暴發(fā)周期1030a,個別2a或4050a,也說明了地質(zhì)背景的控制作用。 不同于泥石流在降雨過程中發(fā)生,滑坡一般在一次降雨過程末期,且多在其后數(shù)天發(fā)生,因為斜坡體內(nèi)地下水位的上升幅度到達最高值的時間均滯后于最大降雨強度發(fā)生時間。據(jù)研究,四川盆地暴雨滑坡的臨界降雨強度為200mm/d;長江云陽、奉節(jié)地區(qū)誘發(fā)滑坡復(fù)活的臨界降雨量為280300mm,且降

46、雨強度為140150mm/d;陜西某縣斜坡失穩(wěn)的年降雨閾值為1600mm;鄂西山區(qū)近十年來的滑坡多在降雨當(dāng)天或雨后16d內(nèi)發(fā)生。 據(jù)香港19821989年統(tǒng)計資料,24h累計降雨量如圖3-5。當(dāng)24h降雨量超過100mm時,地質(zhì)災(zāi)害事件明顯增多,且城市地區(qū)顯著高于非城市地區(qū)。 地震地震對滑坡的影響可分為兩個方面,一是地震活動與相應(yīng)地區(qū)的滑坡發(fā)生具有長周期的相關(guān)性(劉傳正,1990);二是伴隨一次地震發(fā)生,會直接引起巖土體崩滑或形成泥石流。表3-1給出的資料說明,在度區(qū)以下的地震影響區(qū)內(nèi),山體崩滑或泥石流并非肯定出現(xiàn),而在度及其以上的地震影響區(qū)內(nèi),山體崩滑或泥石流則伴隨出現(xiàn)。這個統(tǒng)計規(guī)律對于高地

47、震烈度區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的合理確定是很有價值的,既要避免冒險,也要避免保守,造成無意義的加大投資。4.3 人為作用分析 人為活動是滑坡產(chǎn)生的原因之一,包括開挖、堆填、爆破和人為引起的地表或地下水徑流系統(tǒng)變化。斜坡下部受切和修筑人工邊坡,最易引起滑坡的產(chǎn)生。在日本狹小的國土面積內(nèi),短時間內(nèi)修筑了許多鐵路和公路,尤以高速公路和鐵路建設(shè),要求布置平緩的坡道和平滑的曲線,因而要修筑深路塹和高路堤。由于大量的開挖,使斜坡失去穩(wěn)定性。 由于城市居民集中,因而在山坡上修筑住宅,常常因坡腳開挖和搬運土方而在暴雨時期引起天然斜坡和人工邊坡發(fā)生滑動。 由于修筑水壩而在上游蓄水誘發(fā)斜坡滑動的實例相當(dāng)多。浸

48、水岸坡因水位急速下降,斜坡內(nèi)產(chǎn)生指向坡外的動水壓力,致使巖體抗剪強度降低,從而破壞了岸坡的穩(wěn)定而發(fā)生滑坡。實際上,浸水斜坡因水庫水位的動態(tài)變化而誘發(fā)滑坡的機理研究,是一個困難的問題。 建設(shè)之前的人為作用 世界上許多地區(qū)已被人類活動所改變,如農(nóng)業(yè)上的梯田、小河的分流、采礦、房屋建筑和工業(yè)建筑的整平場地,以及公路,機場和鐵路的挖方與填方等。另外的人類活動是改變地下水位。井群明顯地降低地下水位,依賴地下水的大城市附近地區(qū)或井灌地區(qū),水位會下降大于l00m,而受其影響的范圍可能延展許多公里。 工程建筑過程中的人為作用對可疑滑坡活動區(qū)或已開始活動的地區(qū)的新工程應(yīng)該給予監(jiān)測,監(jiān)測的主要目的是確定工程實際上

49、產(chǎn)生的變化。因為邊坡和排水形式的設(shè)計變更常常是在現(xiàn)場做的,已完成的工程通常不同于設(shè)計圖和說明書中所表示者。詳細(xì)研究鑒定員的日志、工程管理人員的日報、爆破鉆孔的鉆進和用藥量記錄及承包商的日志,將會提供有關(guān)實際工程狀況的線索。有時,這些記錄包含有已被路堤覆蓋的泉的資料、偶然放入填方中的不適當(dāng)?shù)牟牧系馁Y料,及因為搶時間趕工程進度而被忘記了的超限爆破和位移的形跡。通過人們互相訪問補充的成文記錄,常常提供了觸發(fā)滑坡滑動的各種因素的最佳線索。4.5 生態(tài)系統(tǒng)與滑坡4.5.1 生態(tài)系統(tǒng)對滑坡的影響 生態(tài)環(huán)境在滑坡的性狀上起著重要作用(盡管一般很小)。例如,良好的植被覆蓋促使降雨的滲透、減小地表徑流和局部沖刷

50、,滲透作用使局部地下水增大的影響一般不如局部沖刷的影響嚴(yán)重。但是,有時植被也促進了地表水向地下滲流的轉(zhuǎn)化,在持續(xù)暴雨期間誘發(fā)區(qū)域性滑坡暴發(fā)。厚的植被蓋層由于蒸發(fā)作用增大了水的消耗,也將減少變?yōu)榈叵滤乃?。?dāng)然,在寒冷季節(jié)和融雪期,則可能出現(xiàn)另外的情形。 滑坡對生態(tài)系統(tǒng)的影響滑坡也可能改變當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)。地下水流因滑坡移動而改變,泉和滲水的位置發(fā)生變化,植物的差異反映了這種變化。例如,在潮濕地區(qū),滑坡陷落區(qū)內(nèi)的植物一般幾個月就長起來了,而滑坡上的裂縫區(qū)和破裂壁區(qū)則相應(yīng)失去旱季保持植物生長的能力。因此,植物的生長活力的減弱能顯示出被植物掩蓋的裂縫,在旱季借助彩色紅外攝影也能夠辨別。5 參數(shù)選取

51、一般的研究途徑是把滑坡的發(fā)展根據(jù)變形情況分為若干階段(一般有四個階段和五個階段劃分的建議),然后根據(jù)滑坡的不同發(fā)育階段和滑坡各部分的變形特征分別選用物理力學(xué)參數(shù)如峰值、殘余值或中間值(表3-3)。這種方法有其獨特之處,但由于缺乏系統(tǒng)的理論研究,還不可能提出一個較確切的定量指標(biāo),仍需與其它方法如反算法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)等配合使用。另外根據(jù)工程地質(zhì)條件的對比計算確定滑帶土抗剪強度指標(biāo)的方法,也得到了應(yīng)用,并取得了一定的效果。圖3-3 滑帶土強度在不同滑動階段的變化地段滑動階段主滑地段牽引地段抗滑地段蠕動階段已越過峰值強度某些部分越過峰值未破壞擠壓階段向軟化點強度過渡已全部越過峰值強度開始受力,局部越過峰值

52、強度而破壞滑動階段向殘余強度過渡視具體情況,可能向殘余強度過渡已越過峰值強度向軟化點強度和殘余強度過渡大滑動階段殘余強度可能為殘余強度主要部分為殘余強度固結(jié)階段強 度 逐 漸 恢 復(fù)5.1 試驗儀器法 試驗儀器法是用試驗儀器對滑坡的實際受力和運動狀態(tài)進行近似模擬、測定抗剪強度參數(shù)的方法。試驗結(jié)果的可靠性取決于試驗儀器和方法對實際滑坡模擬的程度以及試驗師的經(jīng)驗和技巧。目前較常用的方法有滑面重合剪、多次直剪、往復(fù)直剪、現(xiàn)場大型直剪、環(huán)剪儀大位移剪以及三軸切面剪等方法。 這些方法中,采用在滑坡上的集水井、試坑、探洞(井)挖出的實際滑帶土進行現(xiàn)場大型直剪的方法對滑帶的擾動較小,比較符合滑坡的實際狀態(tài),

53、是一種較好的方法。但這種方法由于工程大、花費多、取樣難,使其應(yīng)用很受局限。5.2 工程地質(zhì)類比法 工程地質(zhì)類比法,顧名思義就是用以往相似的地區(qū)、相似類型的滑坡及治理經(jīng)驗數(shù)據(jù)來評價計算和設(shè)計現(xiàn)在所要研究的滑坡,這種方法的應(yīng)用前提是滑坡各要素要相似或類同,即同類地層、同類滑坡、相同的滑帶巖土成份、成因和含水狀態(tài)以及相似的滑動階段。這種方法的應(yīng)用較多地依賴于地質(zhì)工程師的地質(zhì)理論造詣、工程經(jīng)驗和應(yīng)變能力。5.3 反算法 反算法是假定滑坡處于極限平衡狀態(tài)下(穩(wěn)定系數(shù)K=1),根據(jù)力學(xué)平衡反算滑動面(帶)的抗剪強度C、值。反算的方法很多,從實踐應(yīng)用結(jié)果及算法準(zhǔn)確度看,選用畢肖普(Bishop)、簡布(Jo

54、hbu)和傳遞系數(shù)法較為合適。在我國鐵道部門多用傳遞系數(shù)反算法;在日本,專家建議圓弧形滑動面采用畢肖普法,非圓弧形的滑面采用簡布法。 一般認(rèn)為,在園弧滑動面或近似圓弧滑面的情況下,采用畢肖普方法;對于受基巖或軟弱夾層影響形成的復(fù)合滑坡則采用簡布法;對于折線形的滑動面和基巖面滑坡則采用傳遞系數(shù)法。反算過程中采用圖解法和綜合分析法。圖解法是指確定滑坡在C=0時的值,或0時的C值,對求出的C、值以tg為橫坐標(biāo),以C值為縱坐標(biāo),建立圖形,連接C、tg值成直線,則設(shè)計的C、值即可從直線上的點取得。6 崩滑體穩(wěn)定性評價概要 滑坡穩(wěn)定性研究的主要任務(wù)是進行滑體穩(wěn)定性計算,評價目前的穩(wěn)定狀態(tài)和可能的變形發(fā)展趨

55、勢,它是在確定了地質(zhì)模型和物理破壞模式以后,給出合理的數(shù)學(xué)概化模型,才能計算得出正確的結(jié)論,作為防治工程設(shè)計的依據(jù)。 滑坡穩(wěn)定性的計算研究可追溯到一百多年前(Culmann,1866),到目前為止,已提出了幾十種方法,這些方法大致可分為三類,一是極限平衡法,二是數(shù)值分析法,三是概率法。 極限平衡分析法是一種定量方法,也是工程上使用最多、最成熟的方法,它的研究歷史可追溯到20世紀(jì)20年代或更早,近十幾年來仍在不斷發(fā)展。這種方法的理論基礎(chǔ)極限平衡理論較為簡單,其優(yōu)點在于在不能給出應(yīng)力作用下結(jié)構(gòu)的變形圖象情況下,仍能對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性給出較精確的結(jié)論。更有意義的是,分析失穩(wěn)邊坡反算的強度參數(shù)與室內(nèi)試驗結(jié)果吻合很好,使分析程序更為可信。因此,滑坡設(shè)計斷面的確定一般可用極限平衡法這種看似簡單的方法先做出結(jié)果,然后用數(shù)值法(如有限元)等相對復(fù)雜的方法進行校核。在過去的研究歷史中,針對不同的條件,工程界和學(xué)術(shù)界曾使用以下幾種方法:Taylor法(1937,1948)、Bishop法(1955)、Bishop-Morgenstern法(1960)、Morgenstern法(196

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論