地質(zhì)災(zāi)害研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

地質(zhì)災(zāi)害理論研究、防治工程現(xiàn)狀與開(kāi)展趨勢(shì)殷坤龍

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)2005-10-19重慶國(guó)土資源部地質(zhì)災(zāi)害治理工程監(jiān)理專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)班中國(guó)重大地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布西南西北中南全世界在1960至1990年期間共有300萬(wàn)人死于自然災(zāi)害，其中約有四分之三發(fā)生在開(kāi)展中國(guó)家，興旺國(guó)家僅占0.75%，其余發(fā)生在中等興旺國(guó)家中。開(kāi)展中國(guó)家自然災(zāi)害所導(dǎo)致的人員傷亡十分嚴(yán)重的主要原因之一是無(wú)規(guī)劃的土地占用和高危險(xiǎn)性災(zāi)害易發(fā)區(qū)的土地使用。1、1970年秘魯Huascaran山區(qū)因地震而觸發(fā)的一起山崩，造成18000人死亡的慘局；2、1963年的意大利Vajont水庫(kù)滑坡致使當(dāng)時(shí)世界上最高的雙曲拱壩失效，涌浪奪去了壩下游2600多人的生命；3、1981年我國(guó)四川盆地因暴雨誘發(fā)滑坡有6萬(wàn)多處；4、1998年，全國(guó)共發(fā)生滑坡、崩塌和泥石流等突發(fā)性滑坡18萬(wàn)處，較大規(guī)模的有447處，造成1157人死亡，1萬(wàn)多人受傷，50多萬(wàn)間房屋被毀壞；4、寶成鐵路因滑坡災(zāi)害，在鐵路接軌后對(duì)滑坡整治長(zhǎng)達(dá)一年多才恢復(fù)通車；5、1980年成昆線鐵西車站因滑坡中斷行車達(dá)40天；6、隴海鐵路寶雞—天水段由于處于我國(guó)滑坡災(zāi)害的高發(fā)區(qū)，鐵路線在建成后的三十年間，因滑坡災(zāi)害中斷行車195天，7、1924年寧夏海源地震死亡20萬(wàn)人，其中10萬(wàn)人死于誘發(fā)的黃土滑坡。我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治研究特點(diǎn)災(zāi)情：災(zāi)害越來(lái)越多，受地質(zhì)災(zāi)害困擾的縣級(jí)城鎮(zhèn)達(dá)400多個(gè)，有1萬(wàn)多個(gè)村莊受到滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害的威脅。思考點(diǎn)：理論研究和防治水平逐步提高，災(zāi)害卻越來(lái)越嚴(yán)重。原因：〔1〕預(yù)防性研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上治理工程；〔2〕治理工程偏重工程技術(shù)方面無(wú)視地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的地質(zhì)機(jī)理研究；〔3〕人類因素的參與，造成自然地質(zhì)體平衡狀態(tài)的惡化、自然生態(tài)環(huán)境的破壞等加速了大區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率和規(guī)模。地質(zhì)災(zāi)害與人類活動(dòng)的關(guān)系地質(zhì)災(zāi)害人類活動(dòng)地質(zhì)環(huán)境幾個(gè)有影響的滑坡災(zāi)害實(shí)例分析新灘滑坡

Beforetheevent

June12,1985

3000萬(wàn)m3

YangtzeRiver

Aftertheevent

新灘滑坡地面位移曲線重慶武隆滑坡(2001)國(guó)內(nèi)社會(huì)影響很大的滑坡災(zāi)害事例地質(zhì)災(zāi)害分布圖

〔陜西省旬陽(yáng)縣〕香港地區(qū)滑坡導(dǎo)致的死亡人數(shù)風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)受控197720011949地質(zhì)災(zāi)害考慮的主要方面

自然地質(zhì)體對(duì)象潛在的危害滑坡、地震建筑物、人口建筑物破壞地基穩(wěn)定性環(huán)境、資源人員傷亡洪水、火山通訊、經(jīng)濟(jì)環(huán)境惡化………………減少地質(zhì)災(zāi)害損失的兩種途徑Min的途徑：1、提高自然地質(zhì)體的穩(wěn)定性；2、減低人類及資源、環(huán)境等的易損性。

某些地質(zhì)體的穩(wěn)定性可以人為提高，如：地基承載力、斜坡穩(wěn)定性系數(shù)，即第一種途徑；而某些地質(zhì)體的穩(wěn)定性是無(wú)法采用人為方法來(lái)提高，如：地震、火山爆發(fā)、洪水等，只能采取第二種途徑。自然地質(zhì)體穩(wěn)定性描述的概率模型

災(zāi)害的根本術(shù)語(yǔ)1．災(zāi)害H〔Hazard〕：特定地區(qū)范圍內(nèi)某種潛在的災(zāi)害現(xiàn)象在一定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的概率；2．易損性V(Vulnerability)：災(zāi)害現(xiàn)象以一定的強(qiáng)度發(fā)生而對(duì)受威脅對(duì)象所造成的損失程度，易損性可以用0~1來(lái)表示，0表示無(wú)損失、1表示完全損失；3．受威脅對(duì)象E(Elementatrisk)：給定區(qū)域內(nèi)受災(zāi)害威脅的對(duì)象，包括人口、財(cái)產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、公共設(shè)施、等等；4．專門風(fēng)險(xiǎn)Rs(Specificrisk)：特定的災(zāi)害現(xiàn)象可能造成的損失，它等于H與V的乘積；5.總風(fēng)險(xiǎn)Rt(Totalrisk)：特定的災(zāi)害現(xiàn)象對(duì)生命、財(cái)產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、等等，所可能造成的損失，它等于Rs與E的乘積。工程地質(zhì)問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的根本公式H：相當(dāng)于穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的破壞概率PfHVR模型分析+風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖的根本步驟風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)矩陣GeologicalMapoftheThree-gorgesReservoirChongqingDamSinianperiodgranitebasenearbythedamsite.PaleozoicandMesozoicformations:limestoneandsandstone,Three-GorgessectionMesozoicformation:sandstoneandclaystone三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)單元圖Damtopelevation:185ma.s.l.,Normalreservoirwaterpoolelevation:175ma.s.l.Reservoir:640-kilometerlong,39.3billionm3Startingofelectricitygeneration:June1,2003,Currentreservoirwatertable:135ma.s.l.Populationresettlement:morethanonemillionTheoverviewofnewtownofBadongcounty

OverviewofXingshancounty(willbetotallysubmergedin2007)Poollevelof175mThecurrentviewofWanzhoucityinthemiddlesectionofthereservoirYangtzeat135mpoollevelYangtzeThecomparisonofoldandnewtownofBadongcounty

CurrentviewoftheoldtownThenewtownofBadong135m175mGeotechnicalworksStressed-fabric-gridretainingwallinWushancountyStressed-fabric-gridretainingwallinZhongxiancountyArtificialcutslopeengineeringPotentialdamagestoenvironments

bythedisposalofdebriswastes

三峽庫(kù)區(qū)重大滑坡分布GeologicalprofileofChongganglandslideExpansiveclaylayeralongslipsurfaceSlipsurfacealongsedimentarybeddingRiskstofoundationengineeringasfillsinnewurbanareas

1、裂隙帶問(wèn)題垂直壓力（KPa）012.52550100Y1樣膨脹力（KPa）95.624.315.87.90Y2樣膨脹力（KPa）86.119.113.67.203、膨脹性問(wèn)題4、水平地層滑坡問(wèn)題5、抗滑樁樁間距問(wèn)題

用土拱理論和臨界樁間距來(lái)考慮滑坡推力在樁間的傳遞過(guò)程，計(jì)算出形成土拱的臨界樁間距的大小，這樣防止了樁間距的過(guò)小或過(guò)大。6、抗滑樁錨固段長(zhǎng)度問(wèn)題

防治工程技術(shù)滑坡的治理措施

主

要

滑

坡

治

理

措

施

分

類

表

繞

避

排

水

力

學(xué)

平

衡

滑帶土改良

1.改移線路

2.用隧道避開(kāi)滑坡

3.用橋跨越滑坡

4.清除滑體

1.地表排水

①滑體外截水溝

②滑體內(nèi)排水溝

③自然溝防滲

2.地下排水

①截水盲溝

②盲（隧）洞

③平孔群排水

④垂直孔群排水

⑤井群抽水

⑥虹吸排水

⑦支撐盲溝

⑧邊坡滲溝

⑨洞—孔聯(lián)合排水

⑩電滲排水

1.減重工程

2.反壓工程

①土堤(護(hù)道)

②片石垛

3.支擋工程

①抗滑擋墻

②挖孔抗滑樁

③鉆孔抗滑樁

④錨索抗滑樁

⑤錨索

⑥支撐盲溝

⑦抗滑鍵

⑧排架樁

⑨剛架樁

⑩剛架錨索樁

1.化學(xué)注漿

2.旋噴樁

3.石灰樁

4.石灰砂樁

5.焙燒

雞扒子滑坡深埋式抗滑樁工程

邊坡排水溝平孔排水孔鉆進(jìn)排水洞與仰斜孔聯(lián)合排水韓城電廠滑坡抗滑樁排京珠高速公路東坪古滑坡錨索抗滑樁施工

八渡滑坡預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁工程預(yù)應(yīng)力錨索地梁八渡車站滑坡預(yù)應(yīng)力錨索

地梁鋼筋地梁澆注混凝土香港大學(xué)邊坡錨固工程長(zhǎng)江承重阻滑工程猴子嶺攔石工程危巖體錨固工程三峽庫(kù)區(qū)鏈子崖危巖體治理工程StabilizationbyPiles

(Section2×3m2，length30m)某滑坡上部減重StabilizationofshorelineslopesinWanzhoucityStabilizationofshorelineslopesinYunyangcounty注重地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)

與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)地質(zhì)災(zāi)害時(shí)間預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)分類

空間時(shí)間區(qū)域長(zhǎng)期地段短期場(chǎng)地報(bào)警

信息源地質(zhì)體內(nèi)部信息源：位移場(chǎng)〔深部斷層位移、地面沉降位移、斜坡位移〕地應(yīng)力場(chǎng)〔構(gòu)造應(yīng)力、自重應(yīng)力〕孔隙水壓力場(chǎng)水化學(xué)場(chǎng)聲波場(chǎng)〔巖石變形要發(fā)生破裂…〕電磁場(chǎng)地質(zhì)體外部信息源：大氣要素〔降雨、凍融、…)河岸侵蝕人類活動(dòng)〔開(kāi)挖、切坡建房、后緣加載…〕其它信息源：動(dòng)物異常行為