滑坡工程地質災害危險性評估
㈠ 什麼項目 要做地質災害危險性評估
國務院《地質災害防治條例》第二十一條規定:"在地質災害易發區進行工程建設應當在可行性研究階段進行地質災害危險性評估,……。編制地質災害易發區內的城市總體規劃、村莊和集鎮規劃時,應當對規劃區進行地質災害危險性評估"。
國土資源部《地質災害防治管理辦法》第15條規定,城市建設、有可能導致地質災害發生的工程項目建設和在地質災害易發區內進行的工程建設,在申請建設用地之前必須進行地質災害危險性評估。
地質災害危險性評估主要依據《國土資源部關於加強地質災害危險性評估工作的通知》(國土資發[2004]69號)文件要求,相關技術要求依據《通知》附件1"地質災害危險性評估技術要求(試行)"。《通知》規定:地質災害危險性評估工作分級進行;對承擔地質災害危險性評估工作的單位實行資質管理制度;報告應經具有資格的資質災害防治專家進行審查;對評估成果實行備案制度。
評估成果根據評估級別的不同分別由縣級、市級和省級國土資源行政主管部門認定,並按要求抄報部、省、市級國土資源主管部門。不符合條件的,國土資源行政主管部門不予辦理建設用地審批手續。地質災害危險性評估包括下列內容:
(1)闡明工程建設區和規劃區的地質環境條件基本特徵
(2)分析論證工程建設區和規劃區各種地質災害的危險性,進行現狀評估、預測評估和綜合評估
(3)提出防治地質災害措施與建議,並作出建設場地適宜性評價結論。
㈡ 地質災害的危險性評估
地質災害危險性是指地質災害危險源危險區范圍及其可能造成人員傷亡和財產損失。回
地質災害危險答性評估包括三個方面:
①地質災害危險性現狀評估:
對建設場地評估區范圍內的已有地質災害進行危險性現狀評估。
②地質災害危險性預測評估:
對擬建工程建設活動可能誘發的地質災害進行危險性預測評估。
③地質災害危險性綜合評估:
危險性綜合評估=危險性現狀評估+危險性預測評估。
編制評估區地質災害危險性綜合評估分區圖。
㈢ 滑坡災害危險性評估戰略研究
傳統上,只能得到有關過去滑坡發生的地點、特徵以及用以解釋滑坡發生的定性地貌圖或災害圖。很少有能夠預測未來滑坡發生地活滑坡時空分布的成果圖。即便是有所謂的預測圖,也沒有對預測結果進行可靠性和有效性檢驗,因此,具有很大的不確定性。為此,Chang-Jo F. Chung和Andrea G. Fabbri研究出一種估計未來特定時期內滑坡發生的條件概率的空間預測方法。所需的空間資料庫包括地貌相關數據,如遙感土地覆被和土地利用影像、數字高程模型(DEM)及其從中提取的屬性特徵;識別地表沉積物地形分布圖;以及物質運動區域,包括動力類型、滑坡陡崖、滑坡的發生時間及其規模。在實踐中,一般資料庫中缺少有關滑坡的發生時間及其規模的數據,因為難以記錄到滑坡失穩的確切時間,也不容易測量到單體滑坡運動的范圍。但滑坡的規模可以用滑坡的陡崖(scar)所佔面積來代表。陡崖面積越大,說明滑坡規模越大。該因素是所提出的空間預測模型中的重要因素。
所提出的新的滑坡災害空間預測方法,通過對過去滑坡歷史數據的時間/空間進行分組利用交叉-檢驗程序來對評估預測結果的可靠性進行檢驗。根據空間交叉-檢驗的統計結果,模擬不同易損性未來情景以及滑坡觸發地區分布模式的預測,估計出滑坡災害發生的條件概率。所提出的兩步總體戰略可以克服目前滑坡危險性定量預測中存在的問題(表3-2)。由FF模型生成的滑坡危險性區劃圖可以表示途中任一點連續尺度的未來滑坡的相對危險性水平。
表3-2 基於適應函數(FF)模擬的滑坡災害危險性編圖的兩步總體戰略
預測模擬中的關鍵是對預測圖中的危險性水平加以解釋(步驟I.2)。為此,要生成預測率曲線。這需要將歷史滑坡分成兩組,即估計組和檢驗組(步驟II.2)。如果可能的話(有數據),建議按時間對過去滑坡進行分組。按照步驟II.2,建立預測率曲線。對過去滑坡的分組准則決定了預測率曲線及其預測圖的解釋。
使用預測率曲線可考量滑坡影響要素及其組合關系對滑坡的影響程度,也可以衡量不同FF模型及預測結果的有效性(Chung和Fabbri,1999,2001)。在實際工作中,可以利用預測率曲線對相應的危險性預測圖進行費用-效益分析。例如,實際工作中需要識別出危險性最大,面積不超過一定范圍(如研究區的5%),以集中財力和物力,對危險性最大的地區進行詳細的調查和風險評估,為滑坡災害風險管理和災害防治工程的決策提供科學依據。
為進一步開展風險評估,還需要對研究區內所有承災體的社會經濟屬性進行編目,以開展承災體的易損性評估。滑坡風險評估的關鍵部分是識別和預測出研究區內滑坡危險性級別(危險性的相對水平)的發生概率。這種概率的計算可通過承災體編目(若沒有可假定)和預測率曲線來獲得。
在所提出的兩步總體戰略(預測與檢驗)中,第一步的預測研究通常相當普遍,如滑坡危險性區劃以及工程斜坡安全系數圖;但第二步的檢驗研究則鮮為人見。提出的檢驗方法,可以建立預測率曲線與預測模式之間的關系,並根據這種關系估計出滑坡發生概率,這對於滑坡災害風險評估至關重要。
里斯本大學的Zêzere等人(1996,1997)在葡萄牙北部的Fanh es-Tranc o兩步總體戰略的試點研究,使用了2個似然率函數:一個用於3個連續型數據層(坡度、高程、坡向),另一個用於3個離散型分類數據層(地質、地表物質、土地利用)。然後,分別計算了連續型和離散型數據的可能性比率,得到預測圖,該圖顯示了研究區未來發生淺層轉換型滑坡的概率。從繪制的預測率曲線圖,可以進行承災體(房屋)的易損性概率的判斷。
在加拿大魁北克的La Baie也開展了應用案例研究。與滑坡相關的5個地貌信息圖層:①基岩地質圖(12個岩性單元);②森林覆蓋圖(二值圖);③高程圖;④坡面圖;⑤坡度圖。後三個圖層是連續型數據層。在過去36年中(1964~2002年)共發生73處滑坡,將過去滑坡分為兩組:一組是1964年前的22個滑坡,用於建立預測模型,生成預測圖。另一組是1965~2002年間的51個滑坡,用於進行檢驗。建立的預測率曲線單調函數的擬合率達到20%,這比葡萄牙案例的預測模型好得多。根據預測結果,可得到最高危險等級(1%)的滑坡累積單元數。根據危險概率,計算出承災體(房子)受到滑坡危害的概率為0.537。
Chang-Jo F. Chung和Andrea G. Fabbri提出的上述新方法用以進行滑坡危險性的空間統計概率預測,在危險性預測(圖)基礎上,通過建立預測率曲線,估計出每個滑坡危險等級的發生概率以及相應的空間影響范圍。該方法克服了滑坡災害預測的主要缺陷,預測模型更加可靠,其預測結果必將為滑坡災害的風險管理提供更加可靠的決策依據。
㈣ 地質災害危險性評估等級
地質災害危險性是指地質災害危險源危險區范圍及其可能造成的人員傷亡和財產損失。
地質災害評估等級劃分為三級,是根據擬建工程的重要性和評估區地質環境復雜程度來綜合確定的。
㈤ 地質災害危險性現狀評估
以定性分析為主,定量為輔的評估方法,按「技術要求」規定,根據評估區地質環境條件和已有取得資料,採用地質歷史分析法、工程地質類比法和穩定狀態,按大、中等、小三級(表5-14)對各類地質災害危險性現狀進行評估。
表5-14 地質災害危險性分級表
(一)崩塌(危岩)
首先對其穩定性進行評價,之後結合危害對象進行災害(危害)程度分級評價,在此基礎上進行危險性分級,如穩定性好,危害程度輕,則危險性小,相反即為危險性大,介於二者之間為危險性中等。
1.穩定性評價
根據崩塌體所處的地質環境條件,重點依據變形跡象,並與以往同類崩塌發生條件進行類比,綜合分析後判定其穩定性。評估區內崩塌大部分穩定性為較差至差,其中差的有19處,較差的有72處,好的有14處。差和較差者存在有再次滑塌的可能。
2.災害(危害)程度分級評價
根據調查,區內已發生崩塌災情均為一般級。現依據「基本要求」對崩塌危害程度進行分級評價,其中屬於重的有1處,編號b117,位於清水縣土門鄉老墳村(天水支線38km附近);該危岩體為黃土及下伏新近系泥岩組成的陡坡,由於人為開挖削坡形成,方量1.2×104m3,坡下學校被危及,管道也在下方通過。中等的有5處,其餘99處均為輕度危害。主要危害對象為農田和簡易公路,少數危害居民、學校,同時為泥石流提供了鬆散固體物質。
3.危險性評價
結合穩定性和災害(危害)程度結果,評價得出危險性大的有3處,分別位於張家川木河(b80)、清水縣土門(b117)、北道區北部(b120);中等的有 10處,主要分布於皋蘭山、清水金集—北道等地;其餘92處均為危險性小的。危險性大的前2處距管線較近。
(二)滑坡
對穩定性和危險性分別進行評價。
1.穩定性評價
按滑坡穩定性判別表(表5-15)進行評價,其中穩定性差的有7處,分別位於通渭碧玉、張家川木河、清水金集—北道;較差的有28處,分別位於蘭州范家坪、馬營—通渭、靜寧仁大—秦安蓮花、清水土門—天水北道等地;穩定性好的有23處。
現將2處典型滑坡的特徵分析一下。
(1)下河裡滑坡(h28)
位於張家川木河鄉下河裡村東側。滑坡發育在木河上游北岸,溝谷較窄,谷地寬約 100~180m,呈「U」型,發育有一級階地,高出河床3~5m,溝谷兩側為黃土丘陵,相對高差為80~100m。出露地層為新近系砂質泥岩並夾有灰綠色泥岩條帶,出露段表層風化強烈,其上為馬蘭黃土,厚約30~50m,坡體有細小沖蝕溝槽和零星落水洞。
表5-15 滑坡穩定性判別表
該滑坡為黃土—泥岩滑坡,滑坡體長500m,寬300~350m,平均土體厚20m,約40×104m3。滑距約100m,為一老滑坡,滑體下陡、上緩,坡度25°~40°,成因是地表水流側蝕形成。目前該滑坡前緣因修路削坡,形成一定的臨空面,局部已出現崩塌和漿砌護坡鼓脹開裂,極可能導致開挖段部分滑體復活。現場調查,推斷復活體長約50~60m,寬約100~150m,推測滑體厚度5~10m。現狀主要威脅對象為公路和農田,有再次發生的可能(圖5-5)。管線滑坡體下方,距其前緣剪出口約40m。
圖5-5 下河裡滑坡示意剖面圖
1.黃土 2.泥岩及砂質泥岩 3.黃土狀土 4.滑坡堆積物 5.滑床及滑向 6.推測復活體滑床及滑向
(2)蓮花城—郭家河滑坡群
位於清水河河谷北岸,共有5處,由巨型和大型老滑坡組成(圖5-6),自西向東編號依次為:h127、h128、h129、h130、h131。相應的管道里程樁號283km~288km。該段相對高差120~180m,平均坡度30~35°,出露地層為新近系泥岩、第四系黃土、黃土狀土,黃土厚約40~60m,披覆於谷坡及頂部,落水洞及沖蝕溝發育。
圖5-6 蓮花城—郭家河滑坡群平面分布圖
5處滑坡均為黃土—泥岩滑坡,上覆第四系馬蘭黃土,下伏新近系泥岩夾砂質泥岩。滑坡後壁高約10~30m,滑坡形態清晰,坡體長300~500m不等,寬500~800m,推測平均厚度30~40m,主滑方向垂直清水河流向。由於本段所發育的滑坡全是老滑坡,滑坡體受水流沖蝕切割強烈,坡體表面樹枝狀沖溝十分發育,切割較深的沖溝兩側小型崩塌發育,部分滑坡後壁在黃土與泥岩接觸處有泉水出露。滑坡群整體穩定,但組成物較鬆散,現狀前緣受河流側蝕和開挖削坡的影響,局部出現掉塊和崩塌等輕微的變形跡象,可能導致前緣較陡段復活。目前受威脅的對象為村莊、公路。管線在該5處滑坡下方通過(圖5-7)。
圖5-7 h131滑坡示意剖面圖
1.黃土 2.黃土狀土及砂礫石 3.泥岩及砂質泥岩 4.滑坡堆積物 5.滑床及滑向 6.泉
2.危險性評價
據調查結果,區內已發生滑坡災情從一般級到特大級都存在。危害程度嚴重的有3處,主要位於通渭碧玉等地;危害程度中等的有6處,主要位於秦安蓮花、天水北道等地;其餘49處屬於危害程度輕的。主要危害農田、公路、零星住戶,同時構成泥石流的鬆散補給物質。
根據滑坡穩定性和危害程度評判結果,評估區危險性大的滑坡有4處,分別位於范家坪—彭家大山(h3、h5)、通渭碧玉峽口(h49)、張家川木河(h28);中等的有30處,分別位於蘭州范家坪、靜寧仁大—秦安蓮花、清水土門~天水北道等地;危險性小的24處。
(三)泥石流
分泥石流災情和現狀危險性評估兩部分。
1.泥石流災情評估
區內已發生過多次災害性泥石流,按表5-16分級標准進行災情評估與分級,經調查後初步認為,評估區災害程度中和輕的較多,特重程度的泥石流一般很少發生。由於無法取得准確的資料,只能從簡單的走訪中了解。
表5-16 地質災害災情與危害程度分級標准
2.泥石流現狀危險性評估
按泥石流規模、易發性以及危害情況綜合評估危險性。
(1)泥石流規模。
本次按一次最大沖出量劃分(表5-17),計算方法採用徑流折演算法概算,經驗公式為:
WH=1000K·H.a.F.
式中:
WH——一次最大沖出量(104m3);
K——系數,取0.1~0.5;
H——小時最大降水量(mm);
a——系數,取0.73;
F——流域匯水面積(km2);
根據公式
計算得出區內一次最大沖出量介於0.1×104m3~7.5×104m3之間,其中屬於小一型的16條,小二型的47條。
(2)泥石流易發性
主要依據已經作過的《縣(市)地質災害調查與區劃》成果進行易發程度分區評價。在沒有作過此項工作的地區,首先按表5-18進行泥石流易發程度分級評價,其中易發程度(嚴重程度)按表5-19進行量化。
區內共有泥石流溝57條,中易發性泥石流溝有21條,低易發32條,不易發者4條。
表5-17 評估區泥石流規模劃分標准表
表5-18 泥石流易發程度分級表
(3)泥石流危害程度及危險性
評估區泥石流溝多屬深切溝谷,而村莊一般均座落於溝谷較高地段,泥石流危害相對較輕,僅對靠近溝口的村莊、農田以及公路有輕微危害,但在城鎮附近和人口集中的地方泥石流危害最大,往往對溝谷兩側及溝口設施形成大的威脅和危害,並誘發一些崩塌和滑坡發生,如通渭碧玉、秦安蓮花城、張家川韓家硤等地。區內泥石流危害程度輕的有24條,危害程度中等的有33條。
表5-19 泥石流易發程度(嚴重程度)數量化表
根據泥石流的易發性、規模和危害程度,區內危險性大的泥石流溝有2條,位於燕麥庄(N8)和高崖(N9);危險性中等的泥石流溝有31條,分別位於蘭州小坪子、馬營鎮、蓮花城、閻家店等地;危險性小的泥石流溝有24條。2條危險性大的泥石流溝距管線有一定距離,影響小。
(四)洪水沖蝕
洪水沖蝕強度東部大於西部,相應的危害性和威脅性也較大。通渭以西年降水量較低,屬中易發區,除少數河溝外,主要對農田、道路的威脅大,危害程度較小~中等。通渭以東,年降水量較多,特別是局地性陣雨及暴雨突發頻率較高,汛期洪峰流量大,來勢猛,對居民區和道路構成威脅,危害程度中等。除上述危害外,由於水流的不斷沖刷、浸泡和側蝕作用,常引起溝岸坍塌,加劇了水土流失,據有關部門資料和本次調查情況,通渭以西侵蝕模數500~2000t/(km2·a),強側蝕段坍岸速度0.1~0.5m/a,危害程度輕。通渭以東侵蝕模數小於2000~5000t/(km2·a),局部大於5000 t/(km2·a),危害程度中等。
依據調查成果,對評估區內洪水沖蝕災情和危險性分別給予評估。
災情評估依據表5-16分級標准進行,評價結果:屬於輕度災害的有4次,中等災害的有5次,重災害有2次(表5-20),表明本區洪水沖蝕危害一般為輕和中等,當遇降水多的年份或遇暴雨很可能造成較大的災害損失。
表5-20 已發生主要洪水沖蝕災害災情一覽表
易發性根據實地調查結果,並結合溝谷已發生洪水頻次和降水量分布情況確定。評價結果:高易發1處、中易發者1處,低易發10處(表5-21)。
根據洪水沖蝕災情和易發性結果,區內洪水沖蝕危險性小的有8處,中等的有4處(見表5-21)。
表5-21 評估區區洪水沖蝕溝現狀危險性評估一覽表
(五)地面塌陷
根據野外調查,評估區采空區目前僅有蘭州西固人防工程、地下水位上升引起的地面塌陷,人防工程與管線距離>1.5km,黃土丘陵區開挖窯洞引起的地面塌陷很少,其他地段不存在地面塌陷現象。所以評估區內地面塌陷危害小,危險性小。
(六)特殊岩土災害
1.黃土濕陷和潛蝕
根據《濕陷性黃土地區建築規范》,對黃土的濕陷類型及等級作了初步評價。丘陵區黃土為Ⅱ-Ⅳ級自重濕陷性土,屬中等—很嚴重等級,河谷區黃土狀土多為Ⅰ—Ⅱ級非自重濕陷性土,僅黃河、渭河二級階地局部地段為Ⅱ級自重濕陷性土,屬輕微—中等級。
黃土濕陷和潛蝕現象主要表現為陷穴、陷坑、落水洞和豎井等。多零星分布於地形低窪地帶和陡岸處,規模均較小,落水洞一般深2~5m,洞口直徑0.5~2.5m。目前主要危害公路、渠道和農田,另外,引起崩塌、滑坡和水土流失發生。在黃土丘陵和河谷地帶對鄉間公路危害較大,危險性中等,其餘地段危害小,危險性小。
2.鹽漬土的鹽脹和腐蝕
鹽漬土以硫酸—氯化物型為主,經收集資料分析,通渭以西0.0~1.0m段土壤平均含鹽量為3.4%,最大可達 8%~15%左右,表層有弱脹縮性和腐蝕性;該類土現狀分布面積很小,對農田等不具危害性,因此危害小,危險性小。對建築基礎工程有一定影響,但危害小,危險性小。
高礦度水分布區,礦化度1.7~3.2g/L,p H值1~8,氯離子和硫酸根離子含量大於500mg/L,對混凝土和鋼結構有一定的腐蝕性,按《岩土工程勘察規范》(GB50021—2001)指標對比評價,評價區高礦化度水對混凝土具弱—中等結晶性侵蝕,小面積強腐蝕區位於黃河二級階地後緣和葫蘆河、牛谷河及關川河等地;對鋼材的腐蝕性均為中等(表5-22)。
3.膨脹岩的脹縮
根據岩樣分析結果,白堊系泥岩自由膨脹率(Fs)為20%~60%,蒙脫石含量8.17%~19.09%;頁岩自由膨脹率(Fs)為40%~54.3%,蒙脫石含量8.94%~15.59%。
新近系泥岩自由膨脹率(Fs)為11%~59%,膨脹力(Ps)(4~25)k Pa,飽和吸水率(Wsa)9.9%~34.9%。
依據《岩土工程勘察規范》,按自由膨脹率(Fs)分類(表5-23)評價,本區膨脹岩在大部分地段具脹縮性,但均屬弱膨脹潛勢,主要危害是剝落、掉塊造成農田、道路和水利設施等的掩埋,致災現狀輕微,危險性小。此外黃土自由膨脹率變化較大,現狀危害輕微,危險性小。
表5-22 高礦化水對混凝土和鋼結構腐蝕性評價結果表
表5-23 膨脹岩的膨脹潛勢分類表
㈥ 地質災害危險性評估流程
建設用地地質災害危險性評估,是有效預防、減輕或避免地質災害對未來工程設施及其運行環境直接危害和間接危害的一項主動防災措施。科學合理地開展此項工作,對發現項目建設區潛伏重大地質災害問題、提供地質災害防治措施和建議,以及指導建設項目安全實施和運營等方面均有十分重要的意義(黃雅虹等,2007)。
為規范我國建設工程和規劃區地質災害危險性評估工作,切實貫徹《地質災害防治條例》(國務院令第394號),國土資源部於2004年頒發了 「國土資源部關於加強地質災害危險性評估工作的通知」(國土資發[2004]69號文件)及附件《地質災害危險性評估技術要求(試行)》(以下簡稱《技術要求》),作為目前進行地質災害危險性評估的規范和依據。
(一)評估的任務
地質災害危險性評估工作的任務包括:
(1)查明地質災害的類型、規模、分布特徵及其形成的地質環境條件和誘發因素;
(2)分析預測工程項目建設對地質環境的影響;
(3)評價工程建設是否誘發新的地質災害和工程本身遭受地質災害的危險性;
(4)劃分地質災害危險區;
(5)進行建設用地適宜性評價;
(6)提出地質災害防治建議等(郭富贅等,2003)。
(二)評估對象及災種
《技術要求》規定,凡在全國地質災害易發區內進行各類建設工程以及進行城市總體規劃、村莊和集鎮規劃時,均要進行地質災害危險性評估。需要提及的是:一旦受建設單位委託進行地質災害危險性評估,無論場地是否跨越地方縣(市)地質災害調查劃分的所謂易發區和非易發區,均應進行評估。
圖2-2 常見的建設項目選址意見書辦理流程圖(各地行政主管部門辦理流程各異.以當地行政主管部門為准)
需要評估的主要地質災害種類,《技術要求》中有明確的規定。總體可概括為自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫和地面沉降及不穩定斜坡等與地質作用有關的災害。
除地質災害外,還經常遇到一些環境地質問題需要討論,主要有活動斷層、岩溶、沖溝、淤泥、軟土和飽和砂土的液化等,一般情況下是將其納入到相關災害中進行討論。如岩溶問題可以並入到地面塌陷或地下水污染災害中討論;活動斷層、軟土、砂土液化等問題可並入到地面變形或不均勻沉降(陷)災害中討論(金德山,2004)。
(三)評估的基本要求
1.總體要求
(1)在地質災害易發區內進行工程建設,必須在可行性研究階段或者在申請核准、備案前進行地質災害危險性評估(國務院令第394號,國辦發[2001]35號)。
(2)在已進行過地質災害危險性評估的城鎮規劃區范圍內進行工程建設,建設工程處於已劃定為危險性大—中等的區段,還應按建設工程項目的重要性與工程特點進行建設工程地質災害危險性評估(國土資發[2004]69號)。
(3)地質災害危險性評估,必須對建設工程遭受地質災害的可能性和該工程建設中、建成後引發地質災害的可能性做出評價,提出具體的預防治理措施(國土資發[2004]69號)。
(4)地質災害危險性評估的災種主要包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫、地面沉降和凍土沉陷等。
(5)地質災害危險性評估的主要內容是:闡明工程建設區的地質環境條件基本特徵;分析論證工程建設區各種地質災害的危險性,進行現狀評估、預測評估和綜合評估;提出防治地質災害措施與建議,並做出建設場地適宜性評價結論。
(6)地質災害危險性評估工作,必須在充分搜集利用已有的遙感影像、區域地質、礦產地質、水文地質、工程地質、環境地質和氣象水文等資料基礎上,進行地面調查,必要時可適當進行物探、坑槽探與取樣測試。
(7)地質災害危險性評估成果,應按照國家有關規定組織專家審查、備案後,方可提交立項、用地審批使用。
(8)地質災害危險性評估不替代建設工程和規劃各階段的工程地質勘察或有關評價工作。
2.評估的主要內容
地質災害危險性評估是在查明各種致災地質作用的性質、規模和承災對象社會經濟屬性的基礎上,採用定性和定量相結合的方法,對其潛在的危險性進行現狀評估、預測評估和綜合評估。主要內容包括:(1)闡明工程建設區和規劃區的地質環境條件基本特徵;(2)調查分析工程建設區或規劃區各種地質災害的現狀;(3)簡要分析評估對象在建設或運營過程中與地質環境相互作用的范圍、方式、強度與持續時間;(4)分析論證建設工程遭受地質災害的可能性,工程建設中和運營中加劇或引發地質災害的可能性;(5)進行地質災害危險性現狀評估、預測評估和綜合評估;(6)給出建設場地工程建設地質適宜性的評估結論;(7)針對不同建設階段,提出防治地質災害的地質工作意見和防治地質災害的具體措施建議。
3.評估的程序和方法
地質災害危險性評估的工作程序包括前期野外調查和後期室內分析。地質災害危險性評估工作流程見圖2-3。
(1)野外調查方法:野外調查工作的基本原則是以較低的成本投入,獲取較多的基礎資料並得到可靠的評價結果。因此,除採用一系列傳統方法收集、獲取相關基礎資料外,需充分利用已有的新技術和新方法,進行高效、可靠的資料獲取。如利用空間對地觀測的InSAR技術可快速獲取大范圍、高精度現今地面沉降信息,對傳統的水準測量結果進行補充和驗證;利用高解析度數字化航片或衛星圖像,可對區域活動構造跡象、滑坡泥石流潛勢等進行有效判讀,達到事半功倍的效果。
(2)室內分析研究:室內分析研究主要是在野外調查及觀測的基礎上對地質災害進行現狀分析、未來預測和綜合評估。
圖2-3 地質災害評估工作程序圖
地質災害現狀評估和預測評估常採用的方法包括:地質歷史分析法和工程地質類比法。此外,現狀評估有時也採用地質環境條件綜合判別法,而預測評估有時會採用多因素分析法等。由於地質災害評估工作一般投入的實物工作量較少,又與建設項目的選址階段相對應,而且評估工作的性質是指出問題並提出解決問題的措施,而不是解決問題。因此,評估的工作方法目前多以定性分析或半定量分析方法為主,較少採用定量計算的方法。如滑坡、崩塌、地裂縫、地面塌陷和地面沉降(包括斜坡及工程邊坡),一般採用地質類比法定性評估其穩定性;而對泥石流的穩定性多採用地質環境條件綜合評判法進行判定,或採用易發性量化指標半定量評估。地質災害綜合評估(地質災害危險性分區)方法較常見的有信息疊加法、多因素綜合判別法、模糊數學評判法和層次分析法等。
4.評估級別
依據建設項目重要性與地質環境條件復雜程度,《技術要求》將評估級別劃分為3級。凡重要建設項目,無論地質環境條件屬哪類,均劃為一級;較重要建設項目和一般建設項目的級別劃分是個難點,要根據地質環境條件復雜程度確定評估級別。確定評估級別時應按以下順序進行:(1)按《技術要求》確定的建設項目重要性類別;(2)按《技術要求》確定的評估區地質環境條件復雜程度;(3)根據這兩個判別結果來綜合確定評估級別(黃雅虹等,2007)。
5.評估范圍的確定
地質災害危險性評估范圍不應局限於建設用地和規劃用地面積內,應視建設和規劃項目的特點、地質環境條件和地質災害種類予以適當擴大,確定對工程項目有直接影響和間接影響的區域范圍,必要時可對直接影響范圍做重要評估,而對間接影響范圍做一般性評估(邢岩等,2004)。
地質災害的空間分布(從形成到成災)有點狀、線狀和面狀之分,如崩塌、滑坡可以相對理解為點狀;泥石流、地面塌陷及地面沉降為面狀;地裂縫為線狀。因此確定評估范圍時,除用地單位申請批復的面積外,要充分認識和預測不同災種從形成到成災可能涉及的空間。一般而言,對於滑坡、崩塌,其評估范圍應達到 「山坡有多高范圍就有多大」 的基本要求;泥石流災害要追索到泥石流形成區,必須以完整的溝道流域面積(包括沖洪積扇)為評估范圍;地面塌陷及地面沉降的評估范圍應與初步預測的可能范圍相一致;具有線狀特徵的地裂縫,也應按預測的可能延展范圍作為評估范圍。對於預測確有困難的災害類型,評估范圍一般應大於現狀確定范圍的3~5倍。當然,評估范圍的確定離不開建設工程的實際布局(王得楷,2002)。
(四)評估報告內容要求
評估報告內容包括:前言、評估工作概述、地質環境條件論述、現狀評估、預測評估、綜合評估和結論。其中,評估工作概述中涉及的工作方法及完成的工作量,建議用列表的方式比較簡明,另外,應盡可能附一張清晰的、包含有建設用地位置、交通和評估工作實際材料(如鑽孔、物探線等)的示意圖。
1.地質環境條件
地質環境條件綜合分析是認識評估區基本環境特徵和分析地質災害形成環境,以及討論擬建工程環境效應的重要基礎。地質環境條件所涉及的內容包括:氣象、水文,地形、地貌,地層岩性,地質構造與區域地殼穩定性,工程地質、水文地質條件及人類工程活動對地質環境的影響等。不能僅僅停留於環境現象或環境特徵的簡單羅列,而應緊密結合工程布局,突出與地質災害發育規律分析和危險性評估有聯系的環境要素或環境特徵,重視區域地質環境的研究,並從區域環境條件中分析地質災害體的演化過程和主要控制及誘發因素。為了給後續分析論證提供必要的資料支撐和邏輯鋪墊,應以詳細描述的方式突出與地質災害發育規律分析和危險性評估有聯系的環境要素或環境特徵,而與地質災害發育規律分析和危險性評估無關的環境描述,要盡量簡略(金德山,2004)。地質環境條件復雜程度的總體評價應用「復雜、中等、一般」 來定位。跨度大的復雜地區或環境地質條件分區、分段明顯的,可以用分段分片評價。
2.地質災害危險性評估
地質災害危險性評估是災害易發程度、危險程度和危害程度的綜合反映。其實質是對建設項目區,在地質環境現狀條件和未來工程活動條件下,地質災害的空間預測和成災可能性的預測,是地質災害危險性評估的核心內容。
(1)現狀評估和預測評估:現狀評估除按《技術要求》的規定進行外,還應注意其著重點是對現有災害的分析和評述。分析和評述內容應包括:災害發育基本規律的歸納;代表性災點的重點剖析;各種災害(點)歷史危害情況、現實活動特徵及穩定狀況的評價(金德山,2004)。危險性一律用大、中、小描述,避免使用 「較」 字。
在現狀評估中如果沒有地質災害就不評估,切忌畫蛇添足;對現狀地質災害不發育,但工程建設和運行中有可能誘發地質災害的地區,可開展評估工作;對有液化發生的區域及地段,液化評估時要依據相應的國家規范,如區域性評估可按建築規范進行評估等。
預測評估的側重點是在評估區疊加了擬建工程影響後,擬建工程和環境可能遭受地質災害危害的危險性程度的預測評價。一般情況下,按可能遭受地質災害的次序進行分災種危險性評估,而對於有些復雜工程也可按功能區分別論述。
需要指出的是,由於地質災害的危險性評估是一種風險評估,所以應借鑒已有的同類型工程在建設過程中誘發或遭受地質災害的經驗,這將為在建工程的地質災害評估提供有效的信息,為地質災害的預測評估提供可靠的依據,減少預測的風險性。
(2)合理區分現狀評估和預測評估:綜合評估和最終結論主要是依據現狀評估和預測評估結論而定。根據筆者的體會,在評估報告中往往易出現二者重復性大、重點不突出和結論不夠明確的問題。因此,處理好二者的關系十分重要。從現狀評估、預測評估的內容看,二者的關系比較清楚:即現狀評估是預測評估的背景;而預測評估不但要緊緊圍繞工程布局和施工特點進行,而且還應與現狀評估結果相互疊加後,共同形成危險性預測評估的最終結論(王得楷,2003)。
3.綜合分區評估及防治措施
(1)綜合評估原則與量化指標:地質災害危險性綜合評估應遵守「區內相似、區際相異、並置取大」 的原則。評估工作以說清問題為原則,其量化指標的確定可以以地質分析方法為主,定量評價為輔。如果資料充分,有條件的可進行定量分析評價。
(2)綜合評估內容:地質災害危險性綜合評估包括:(1)危險性分區;(2)建設場地適宜性分區評估;(3)防治措施。這些內容應按區段評估,並配以相應的說明。
綜合評估的側重點是在現狀評估和預測評估的基礎上,根據現有和潛在地質災害成災的可能性和成災後果的嚴重性,對工程建設區和規劃區進行分區(或分地段、分工程部位)的綜合評估(金德山,2004)。
危險性分區可根據評估區地質災害危險性綜合評價結果進行劃分,符合哪一級就劃為哪一級。如只有危險性大區和危險性小區,就沒有必要在它們中間再劃分一個危險性中區;又如只有危險性中區,就沒有必要再劃分一個危險性小區等。另外,要防止危險性分區隨意擴大或縮小化,如由於工程施工開挖造成邊坡失穩時,地質災害危險程度較重區將主要集中在工程沿線或僅限於河谷等特殊地帶,有時在進行危險性分區劃分時,往往可能將劃分范圍擴大到外圍,這樣是不合理的(邢岩等,2004)。
綜合評估應簡明扼要,只要把現狀評估和預測評估的主要認識反映出來即可,避免對上述評估的簡單重復。對地質災害危險性大的或中等的,要提出防治地質災害的措施與建議;對重大地質災害防治,尤其是提出避讓或改變建設工程選擇的,要提出論證,並給出建設場地適宜性評價結論。
(3)建設場地適宜性評價與地質災害防治措施:建設場地適宜性評價結論是評估工作的目的,最終結論的得出應該建立在2個判據之上:一是地質災害危害後果的嚴重程度,對此不能僅局限於災害對擬建工程影響的分析,還要考慮擬建工程對加劇和誘發地質災害的影響和對環境帶來的危害;二是地質災害防治的難易程度,此評價既要考慮技術上進行防治的難易程度,還要考慮防治費用的投入及經濟上的合理性(金德山,2004)。
建設項目地質災害危險性評估的最終目的是防止地質災害發生,即獲得「防」 和 「治」 的具體措施。因此,選擇的工程防治技術類型越簡單,越易於實現越好,通常經濟實用的技術是應該首先推薦的(具有特殊目的的工程項目除外);對於地質災害危險性大,現有經濟技術條件難以達到防治要求的場地,從「防」 的角度,應態度明確,堅決提出 「躲避」、「另選場地」 和 「局部改選」 的建議,不應遷就局部和地方利益,鑄成潛伏重大災害隱患工程的大錯(王得楷,2002)。
(五)評估報告評審要求與備案
評估報告完成後,需按照國土資源行政主管部門的有關規定組織專家進行報告評審,評審完待評估報告提交委託單位後,還要對評估成果進行備案。
㈦ 地質災害危險性評估技術要求
1.規劃區地質災害危險性評估技術要求
1)進行地質災害易發程度分區:根據區內地質災害發生的可能性和地質環境復雜程度的異同,按照區內相似、區際相異的原則進行分區,可分為地質災害高易發區、地質災害中易發區、地質災害低易發區和地質災害不易發區。具體分區要求應以相關規范為准。地質災害易發程度相同、位置相鄰的各區可歸並為一個區。地質災害易發程度相同、位置不相鄰的各區和地質災害易發程度相同但災種不同的各區應視為該易發程度的亞區。
2)進行分區評估並符合以下要求:
·闡明存在的主要環境問題;
·分析影響致災地質體穩定性或誘發地質災害可能性的地質環境因素;
·分析地質環境因素各自或相互作用的特點,明確主導因素;
·分析致災地質體對未來不同類型的人類活動的敏感度;
·判定不同工況下的穩定性或發生地質災害的可能性及危險性。
3)應根據致災地質體對未來不同類型的人類活動的敏感程度,有針對性地提出用地規劃建議。並遵循下列原則:
·地質災害高易發區:對地質災害進行防治前不宜規劃建設工程項目;確需規劃建設工程項目時,應先進行地質災害防治工作或規劃具有地質災害防治功能的建設工程項目。
·地質災害中易發區:建(構)築物的布局應避免或減輕誘發因素對地質災害發生可能性的影響。
·地質災害低易發區:建(構)築物的布局應注意減輕誘發應素對地質災害發生可能性的影響。
·地質災害不易發區:適宜規劃各類建設項目,但應進行建設用地地質災害危險性評估。
2.建設用地地質災害危險性評估技術要求
1)現狀評估:應對評估區內已有致災地質體或致災地質體作用(如滑坡復活、危岩崩塌、泥石流形成、地面塌陷、地裂縫、地面沉降、斜坡及邊坡失穩)的可能性、可能造成的損失大小和危險性進行評估。
2)預測評估:應對評估區內工程建設中和建成後誘發或加劇地質災害(如造成滑坡復活、危岩崩塌、泥石流形成、地面塌陷、地裂縫、地面沉降、斜坡及邊坡失穩)的可能性、可能造成的損失大小和危險性進行評估。應從含水層的水文地質、工程地質條件與特點、地下水位及其動態、地下水的開采量與回灌量等方面綜合分析,進行地面沉降的可能性、可能造成的損失大小評估,根據地面沉降原因、現狀及采灌格局的變化,對地面沉降的趨勢進行分析,作出危險性評估。
3)地質災害可能造成的損失大小見表10-5。
表10-5 地質災害可能造成的損失大小分級
注:1.損失大小判定的三因素中,有一個因素達到某較高等級的標准時,損失大小級別即為該等級。
2.地質災害發生後可能造成的經濟損失和受威脅人數,應是地質災害涉及范圍內可能造成的經濟損失和受威脅人數;當有正式的地質災害防治方案時,可只考慮防治方案實施前地質災害可能造成的損失。
4)綜合評估:應根據地質災害危險性現狀評估、預測評估結果,按照致災地質體發生地質災害的危險性區內相同、區際相異原則進行地質災害危險性分區。各區地質災害危險性應根據相應區地質災害發生的可能性和可能造成的損失大小判定(表10-6)。地質災害發生的可能性應根據相應區各致災地質體發生地質災害的可能性進行綜合判定。地質災害可能造成的損失大小應根據相應區各地質災害可能造成的損失之和進行判定。
表10-6 地質災害危險性分級
5)地質災害防治措施建議和用地適宜性評估:根據地質災害危險性評估結果,應提出地質災害防治措施建議,並作出建設用地適宜性評估(表10-7)。
表10-7 建設用地適宜性劃分
3.礦山地質災害危險性評估技術要求
(1)露天開采礦山地質災害危險性評估
·露天開采礦山采礦影響范圍以礦山開采最終地面境界加上外延寬度確定,當采深小於200m時,外延寬度不小於實際采深;當采深大於200m時,外延寬度不小於200m。當有臨空外傾結構面時,應考慮臨空外傾軟弱結構面的影響。
·當已有致災地質體的分布和類型,境界邊坡高度和地質情況以及保護對象的分布和重要性等因素的差異較大時,應進行分段評估。
·地質災害發生的可能性應根據各致災地質體發生地質災害的可能性綜合確定,地質災害發生可能造成的損失應是各致災地質體發生地質災害後可能造成的損失之和。
·地質災害危險性應根據露天開采礦山或各區段的地質災害發生的可能性和發生後可能造成的損失按表10-5確定。
·應根據地質災害危險性及地質災害防治難度確定開采適宜性(表10-8)。
表10-8 開采適宜性劃分
·對開采導致的地表水位、地下水位變化可能引發的地質災害應進行分析評價。對采礦影響范圍內未達到穩定標準的致災地質體,應提出防治措施建議。
(2)地下開采礦山地質災害危險性評估
·地下開采礦山采礦影響范圍按開采境界及開采礦層位置,用邊界角劃定。
·采礦影響程度宜採用工程類比法確定,不具備工程類比條件時採用模糊綜合評判法或概率積分法確定。採取了保護性開采設計的區段采礦影響程度可定為不強烈。對改擴建礦山或生產礦山,已達到充分采動時,繼續開採的采礦影響程度按現狀條件下的影響程度確定。未達到充分采動但現狀條件下采礦影響強烈時,繼續開採的采礦影響程度應定為強烈;未達到充分采動且現狀條件下采礦影響較強烈或不強烈時,采礦影響程度不應低於現狀。
·礦山地質災害危險性應根據采礦地表移動致災危險性判定結果和采礦影響范圍內其他致災地質體致災危險性綜合判定結果的大者確定。
·采礦地表移動致災危險性的判定應符合以下規定:①采礦影響不強烈時,采礦地表移動致災的危險性小;②采礦影響強烈或較強烈時,采礦地表移動致災的危險性應根據表10-6確定。
·地下開采礦山開采適宜性應按表10-8確定。
·對采礦影響范圍內未達到穩定標準的致災地質體應提出地質災害防治措施建議;對重要或較重要的保護對象應提出保護性措施建議。