地質災害控制理論

㈠ 地質災害防治工程中的基本理論和幾個主要技術

首先，要明來確地質工程的自基本理論問題是什麼。著者認為，地質工程的基本理論是地質控制論。防治地質災害或對地質體失穩防治的認識有兩種觀點：①荷載支護體系觀點；②地質體改造觀點。而地質體改造觀點是十分重要的一種觀點，它的基礎理論就是地質控制論，它科學地提出防治地質體失穩的技術措施。地質體改造是地質工程理論的基本組成部分，地質體組成成分、地質體結構及地質環境條件則形成力的平衡。上述三者之一遭到破壞時，便可能產生失穩，對此可以通過改變其組成成分、結構、地質體賦存環境條件達到新的穩定狀態。

地質工程工作中常用的地質技術，可概括為以下6個方面：①鑽探技術；②物探技術：CT、電磁波層析、地質雷達等；③測試技術：綜合測孔、流變試驗、剛性壓機等；④監測技術：遙測、遙控、立體監測等；⑤地質體改造技術：灌漿、錨固、支擋工程等；⑥計算機技術：數值分析、模擬模擬、反分析、自動化控制等。

㈡ 地質災害防治工程的經濟學原理

一、地質災害防治活動的產品

在人類的物質資料生產過程中，勞動首先是人與自然之間的過程，是人以自身的活動來引起、調整和控制人與自然之間的物質變換過程。地質災害防治活動，包括預測地質災害發生的可能性，興工動料構築減災工程都是引起、調整和控制人與自然之間的物質變換過程。

在地質災害的定義中，人類的生命和財產遭受了危害，生產和生活活動受到了阻滯，資源和環境受到了破壞，這時成災區范圍內人類的生命、財產、生產及生活活動、資源和環境稱為承災體。地質災害防治活動是以提供承災體安全為產品的經濟活動。我們把通過地質災害防治活動提供的承災體安全稱為安全品。

地質災害防治活動產出的是安全品，安全品的價值不是在市場競爭中通過價格得以實現。假設決定對某一泥石流易發區進行勘查，即決定投入資金進行勘查。經過招投標競爭，甲企業以100萬元勘查工程價款中標。經勘查得出結論，年內有暴雨，且暴雨必定引發特大型泥石流。承災體為一座工廠，其全部財產，重置價1000萬元，20戶居民，其全部財產200萬元，該區再無其他財產。經科學分析，若無防災工程，也不遷移，則暴發泥石流時，居民財產百分之百被毀，即200萬元；企業財產50%受損，即500萬元。若遷移居民和企業，需耗費500萬元，若興建防禦工程，至少需2000萬元，我們選擇轉移居民和企業財產的做法。假定甲企業得出的結論和損失分析是正確的，那麼，減災工程的經濟效益是（200×100%+1000×50%-500-100）÷（500+100）＝16.66%，安全品的價值實現了700萬元。也就是說，如果不投入資金進行減災活動，承災體的損失將是700萬元，而減災活動的結果是使承災體獲得了安全，支出的是500萬元遷移費用和投入的100萬元勘查費用。以絕對數表示的經濟效益是100萬元。在這個例子中，如果承災體不是一個工廠、20戶居民的財產，而是一個城區的500戶居民，10個工廠，一所學校，其價值分別是5000萬元、10000萬元和300萬元，而遷移費用2000萬元，泥石流毀損各工廠和居民財產的百分比不變，毀損學校財產的價值為三分之二。此外，災後治理發生的費用也是災害發生的損失，設為210萬元。那麼，我們選擇興建防禦工程，這時按已有的經濟效益定義，投資的經濟效益是（5000+5000+200+210-2000-100）÷（2000+100）＝386.19%。即不投資進行減災活動，承災體的損失是10410萬元，投資防禦後承災體獲得安全，這個安全是以2100萬元的投入換來的，安全品實現的價值是10410萬元，其凈效益為10410-2100＝8310萬元。由此可以看到，安全品的價值就是承災體在受到地質動力作用時最大可能損失的價值；安全品的價值，不論是轉移了承災體還是通過防治工程使災害體消失了危害之勢，只要承災體獲得了安全，安全品的價值就實現了。

二、安全品生產活動的特殊性

（一）產品用途的單一性

地質災害防治活動的勞動對象是客觀地質體。人們根據已有的認識，對客觀地質體進行勘查，當然首先是可能成災的區域，尤其是成災嚴重的區域。為了保證承災體的安全，經過論證，對於極易成災，且一旦成災，則災度很高的點要興工動料建造防禦工程，改變地質體應力狀態。就過程而言，對客觀地質體的認識是勘查過程，這與地質勘查一樣。正是這一點決定了地質災害勘查企業多來自於地質勘查行業。對於興建工程，地質體改變應力狀態這一階段又類似於建築業，興工動料，生產單件性產品。雖然少數減災工程除了具有減災功能外，還可以結合具體條件綜合開發其他產品，但我們的目的是防止地質災害發生，遇有這種情況可以分開評估。

（二）安全品是一種公共物品

承災體是寬泛的概念，我們不能排除防治區域內任何人及其所有物從地質災害防治中獲得安全，也不會因為區域內多有一個人及其所有物而使另外人及其所有物的安全受到威脅。因此，地質災害防治活動的產品具有公共物品的屬性。安全品的公共性決定了由自然因素引發的地質災害防治活動的出資人必為政府，包括中央政府和地方政府。

（三）安全品生產活動中資金運動的特殊性

工業的資金，從用貨幣在市場上購進生產要素開始，經過生產過程生產出產品，再用產品從市場交換回貨幣資金，這樣一個過程又一個過程循環運動。其中一個環節受阻，整個資金運動就會停止。事實上，地質災害防治活動也要接續不斷地完成這4個環節，防治活動才能不斷地進行下去。我們來分析資金運動過程的特殊性。

1.決定生產過程是否進行的是業主

從事地質災害防治活動的企業，用貨幣資金從市場上購進生產要素，獲得具有專業知識的勞動力和勞動手段，為勘查活動做准備，這一環節與工業企業沒有差別。完成生產准備之後，資金進入生產過程。勞動力與勞動資料結合作用於勞動對象，對客觀地質體可能發生地質動力現象的情況獲得認識。一般要做出三種選擇，一是成災可能性很小，即使成災災害損失很小，不必採取預防措施；二是成災可能性較大，災害損失也較大，但種種原因使得興建工程，改變客觀地質體的應力狀態並不經濟，這時可選擇轉移承災體；三是必須興建防災工程。做出決定之前，需要進行方案比選的效益分析。做完選擇並實施後，生產過程就結束了，資金進入了產成品狀態，這一環節與工業企業也沒有差別。但在生產過程進行之前，生產要素進入企業之後，與工業企業不同，勞動對象不像工業企業那樣，購進材料加工處理，購進什麼材料，從哪裡購都由企業自己決定。地質災害防治企業對自然地質動力現象進行勘查之前，要通過國家有關部門的認可才能進行。這是資金運動過程中與工業企業的資金運動在空間位置確定上的差異，是地質災害防治活動特有的經濟關系的反映。

2.產成品沒有實物形態

工業企業的生產過程結束，產成品有時要在企業留滯一段時間。產成品一般是實物形態。地質災害防治活動企業產出的安全品不會在企業留滯，沒有實物形態，具有信息產品的特徵。

3.「驚險的一躍」在生產過程進行之前

工業企業的產成品要在市場出售換回貨幣資金。這一環節完成，資金就完成了一個循環，一個產品的物質生產過程也就完成。這一階段是價值實現階段，這是一個十分重要的環節，馬克思說這是「驚險的一躍」。產品是否適應市場需要，產品的質量性能，產品個別勞動與社會平均勞動的差別，都要在這一環節上表現出來。如果產品不是社會所需要的產品，那麼就賣不出去，產成品就完不成「驚險的一躍」。如果產品的質量、性能不高，那麼買者就不願買，或低價賣或銷售不暢，完成「驚險的一躍」就很困難。產品的價格要以市場上的價格表現出來。售價與成本之差是產品生產者的利稅，如果售價高於成本，那麼產成品轉化為貨幣資金，也就大於投入的生產要素成本，否則轉化的貨幣資金或等於或小於投入的生產要素成本，企業就沒有利潤。地質災害防治活動企業的產成品是安全品，一經生產出來，立即就被承災體的所有者或佔有者、使用者直接享用，看不到直接的驚險一躍過程，沒有產成品直接轉化為貨幣資金的過程，即不是用產成品直接在市場上交換成貨幣。但是地質災害防治活動要繼續下一生產過程就必須獲得貨幣資金的補充，誰來補充？這一問題涉及地質災害防治活動特有的經濟關系：自然地質災害應由政府投入貨幣資金，人類直接誘發地質災害應由誘發者投入資金。盡管地質災害防治活動的產成品沒有直接的「驚險的一躍」過程，但仍有產品質量和個別成本與社會成本的差別問題存在。顯然，對地質動力現象的產生、發展和變化認識結論常與實際不符，則必失信於人，企業要在「驚險一躍」中摔傷。如果減災投入比承災體的損失還大，那麼減災企業的繼續存在就沒有意義，「驚險一躍」之後也就難以再獲得出資人的投資了。然而，對於出資人來說，從事地質災害防治活動的企業對地質動力現象的產生、發展和變化認識結論與實際相符的程度卻是投資產生效益的關鍵之一。因而從事地質災害防治活動的企業的「驚險一躍」不在產品生產出來之後，而在資金投入之前。信譽程度、企業等級是地質災害防治效益的分析指標。

4.社會財富總量即時不增

在市場經濟中，一般經濟活動在「看不見的手」的指揮下，自覺不自覺地從自然界獲取物質和能量，增加社會財富。而地質災害防治活動是動用已經獲得的社會物質財富防止更大量的已經形成的社會物質財富損失，其基本出發點和歸宿是如何減少災害給社會經濟和資源帶來的破壞與損害。這個特性說明，除非結合其他以經營為目的的工程或間接影響，一般的，地質災害減災工程沒有資金迴流量，投入資金的成本都會被安全品的價值即時抵消。

三、地質災害防治工程經濟效益的再定義

按經濟效益的通常定義，地質災害防治工程經濟效益常被理解為投資者投入資源，地質災害防治企業生產出安全品的可能損失與投資者投入的資金之比。假定這樣理解准確無誤，那麼表述方式可以多樣，可以用絕對數的方式表達為可能損失減去投入資金的差額，也可以用資金利稅率、產值利稅率的方式表達為相對數。為便於與其他行業比較，採用資金利稅率的形式最好。至於地質災害防治企業本身的經濟效益，同建築企業相似，是減災投入經濟效益之外的另一回事，但減災企業是實現減災經濟效益的載體。像假定的例子一樣，針對特定的災害地點防治投入的效益是單個投資項目的效益。評價單項投資的效益，重要的是找到兩個數值，一是如果發生災害，承災體的最大可能價值損失有多大，二是項目的投資。有了這兩個指標，單項投資的效益就可以評價了。

但是，按經濟效益通常的定義，投入是對生產產品的投入，產出是生產活動的直接結果，而在上面的理解中，投入沒有疑問，可是產出就有問題了。安全品的價值獨立於地質災害防治活動過程之外，並且在地質災害防治活動之前就已經存在了，因此在理論上說不通，這種理解還存在偏差。

補償定理及其推論從整體著眼使得資源配置更優，已經不再局限於具體的生產過程，而是對比決策的社會凈收益，而且個體資源配置優劣必須以整體資源配置優劣為前提。所以，可以依據補償定理及其推論，把經濟效益定義的內涵和外延擴大。我們把不進行投入，也沒有產出的決策稱為不作為決策或零決策。至此，我們可以把經濟效益定義為：相對於零決策的決策產生的社會凈收益。如果定義為相對於零決策的決策產生的社會凈收益和資源投入的和與資源投入的比也一樣，只是表述方式不同，在我們的評價模型中還是採用資金利稅率的形式。顯然，這樣的定義包含了通常的經濟效益定義。

這樣定義的經濟效益給出了經濟效益評價的方法。獲益者可以補償損失者，即使實際補償沒有發生。凈效益最大，也就是收益與總費用之差最大，或總收益與總費用之比最大。由此可見，上面樸素理解的經濟效益定義，雖然理論上有偏差，但計算式仍然正確。用補償定理推論來表述地質災害防治工程經濟效益十分順暢。就單個地質災害防治工程來說，把投入資源看成一種損失，沒有資源投入時的損失為可能損失X₁，有資源投入時的損失為投入的資源X₂，兩種政策下效益的最低水平為X₁-X₂≥r（r是在評價區域內與等量資金可以獲得的平均利稅額），或（X₁-X₂）/X₂≥R（R是評價區域內的年平均資金利稅率）。

四、地質災害防治工程的區域經濟效益

補償定理及其推論，不僅為定義經濟效益提供理論基礎，而且也為我們提供了評價區域地質災害防治工程經濟效益的簡單易行辦法。如果把可能損失按大小排隊，再把減災投入相應的列出來，那麼每一個項目都有一個經濟效益。現按經濟效益從大到小依次排隊，當經濟效益小到等於其他行業資源投入的平均的資金利率時，大於或等於這個經濟效益水平以上所有項目所需資源投入之和，即為當期政府應投入的資源數量。政府投入這樣的資源量在宏觀上能夠接近實現帕累托效率。這就是說，防治地質災害投入資源的邊際利稅和是遞減的，當邊際利稅和等於其他產業的平均邊際利稅和時，能夠接近於帕累托效率。

由此可以看到，雖然整體投資是由單項投資構成的，但還不能簡單相加求得整體經濟效益。此外，從地質災害防治企業資金運動過程的分析中可以看到，減災活動是否進行是由投資者決定的。按照有關的法律，責任人造成的地質災害損失要由責任人賠償，災後要由責任人治理。自然地質災害的防治要由政府投資。為了查清哪裡易發地質災害，易發程度如何，政府要組織人財物力進行地質災害調查評價，圈定不同地質災害危險等級的區域，其間發生的一切費用都構成政府防治地質災害的投入。對於有地質災害發生危險的區域，政府還要預防監測，預防監測發生的費用也是政府防治地質災害的投入。我們把上述兩項費用統稱為地質災害防治活動的基礎投入。嚴格地說，政府有關地質災害日常管理費用也屬於基礎投入，但是，考慮這部分費用不便於與其他財政支出分開，就不列入基礎投入了。政府的基礎投入加上專項投入是政府對於自然因素導致的地質災害防治的全部投入。基礎投入是地質災害防治區域經濟效益的構成因子，但卻不是單個地質災害防治工程經濟效益的直接構成因子。

㈢ 全國地質災害科技規劃的指導思想與目標

10.3.1 指導思想

按照「有所為，有所不為」的方針，地質災害防治技術的發展應力爭在地質災害防治工作的主要領域實現技術跨越，為地質災害的調查、監測預警、治理和應急反應的現代化提供理論、技術和方法支撐。

10.3.2 基本原則

（1）突出國家目標，為地質災害防治管理職能服務

圍繞建設小康社會的發展目標，要解決我國地質災害防治工作中的重大科學技術問題，為國家的地質災害防治管理提供高效服務。

（2）加強學科交叉與融合、技術集成與整合，實現技術跨越發展

充分發揮全社會和各系統科技力量的作用，聯合攻關，加強學科交叉與融合、技術集成與整合，發揮已有優勢和積累，實現技術的跨越發展。

（3）統籌兼顧，突出重點，量力而行

統籌考慮地質災害的調查、監測預警、治理、應急反應和防治管理對地質災害防治技術的要求，在關鍵問題上重點突破，提高科技支撐能力。

（4）國家和地方相結合，推進科技成果的應用和轉化

各級國土資源部門和科研院所要密切配合，協同攻關，並鼓勵將先進的技術與方法理論運用到地質災害防治工作實踐中。

（5）科技項目實施要和基地建設、人才培養相結合

科技項目的完成，要與科技人才培養和基地建設相結合，努力造就一支德才兼備、結構合理的科技隊伍，建設一批具有解決關鍵技術能力的創新基地。

（6）堅持擴大開發、自主開發與引進相結合

按照「以我為主、為我所用」的原則，擴大對外開放，全方位開展國際交流與合作，充分借鑒和吸收先進的科學技術，不斷提高自主創新能力。

10.3.3 目標

（1）總體目標

建立反映我國地質災害發育特點的地質災害形成機理的理論，以3S系統為支撐的地質災害調查、監測預報關鍵技術平台，建立完善的地質災害防治標准體系，全面提升地質災害調查、監測、預警預報、治理與防治決策的技術水平，形成比較完善的地質災害防治技術支撐體系，為有效控制人為地質災害、減輕地質災害造成的生命財產損失、實現人與地質環境的協調共處提供堅強支撐。

（2）階段目標

到2010年，力爭在地質災害防治工作的主要領域實現技術的跨越式發展，在地質災害監測預報的基本理論和關鍵技術方面有所突破，提高地質災害預警預報的准確率和技術水平。初步形成特色顯著，優勢明顯，系統配套，能夠滿足新形勢下地質災害防治工作高效率、高水平、高精度的地質災害防治技術支撐體系，使地質災害防治的總體技術得到全面提升，在一些關鍵技術方面達到或接近發達國家的先進水平，顯著提高地質災害防治研究在國家社會生活與經濟建設中的效率和作用。

到2020年，進一步全面提升地質災害調查、監測、預警預報、治理與防治決策的技術水平，在地質災害防治技術方面整體達到或接近發達國家的先進水平，形成比較完善的地質災害防治技術體系，顯著提高地質災害防治領域高新技術含量；顯著提高突發性地質災害預測預報准確率；進一步提高地質災害防治研究在國家社會生活與經濟建設中的效率和作用。

㈣ 　地質災害研究新進展

我國地質災害研究工作一直是圍繞著重大工程和重大建設需要而展開的，並且直到解放後才得以迅速發展。50～60年代，重點開展了西南及西北交通干線和三峽等水利樞紐的地質災害調查（重點崩滑流），以及上海地面沉降的勘察工作。70年代，上海地面沉降研究在預測和防治方面取得突破性進展，樹立了我國地面沉降控制規范。進入80年代以來，我國地質災害研究得到了空前的發展，並逐步開展了重點地區的地質災害調查工作，編制了一系列地區性和全國性專門圖件；對海城地震、新灘滑坡、元陽滑坡等進行了成功的預報、對東川和寧南泥石流和天津市區地面沉降實施了有效控制。特別是90年代以來，我國政府積極響應「國際減災十年計劃」，地質災害研究得到進一步重視，開展了如「地震、地質災害及城市減災重大技術方法研究」等一批國家及省部級重點科技攻關項目的研究工作。這些都極大地推動了我國地質災害研究工作的進一步開展。使得我國的地質災害研究在勘察技術、預測預報水平、減災防災手段等方面逐步接近或達到了世界發達國家水平。總結近20年來我國地質災害研究的成果，比較突出的有以下幾個方面：

1.編制了一系列大型地質災害圖件

根據國家經濟建設的需求，由原地礦部組織編制了一些全國性大比例尺的地質災害調查圖件，如1991出版的《中國地質災害類型圖》（1:500萬）（葛中遠主編），1992年出版的《中國地質環境圖系》（中國水文地質工程地質勘察院主持編制），1996年出版的《中國分省地質災害圖集》（1∶60萬～1∶500萬）（段永侯主編）。這些圖件從宏觀上反映了我國地質災害類型、區域分布特點及發生規律。是我國目前部署地質災害勘察研究及制定防災、減災、環境保護政策和規劃的主要科學依據。作為重要成果，在國內外也得到了廣泛交流，在學術界有著重要的影響。

2.地面沉降防治工作取得突破性進展

進入80年代後，我國的地面沉降研究得到了空前的發展，其中以上海、天津的地面沉降研究卓見成效。在動態監測、沉降機理研究、預報模型以及降低地下水開采量和人工回灌等技術方面都取得了顯著成績，特別是在預測預報技術方面，地礦部水文地質工程地質研究所、岩溶地質研究所、上海地礦局和天津地礦局等單位，通過建立擬三維水流和一維地層壓密的耦合模型，模擬地下水的水平垂直運動、含水層內外水量交換、弱透水層中水的壓力變化以及動態過程中的一維固結壓縮。計算評價在最優環境影響狀態下，最大安全可采水資源及優化控制調度方案。對含水層在各種采灌條件下的變化規律及地面沉降幅度進行中長期預報。這些技術的研究與應用使我國地面沉降防治水平跨上了一個新的台階，擠身於世界先進水平之列。

3.地質災害信息系統建設空前繁榮

隨著「3S」技術（地理信息系統、遙感技術和全球定位系統）的發展與成熟，以此為支撐技術的地質災害信息系統和防災決策支持系統建設取得長足進展。一大批各具特色的系統軟體相繼開發出來，使地質災害的研究上升到一個新的水平。其中以由原地礦部水文地質工程地質研究所開發研製的「地質災害預測防治智能決策系統」最具代表性，該系統以地質災害預測防治為目標，將相關的資料庫、圖型庫、模型庫和知識庫融為一個「四庫一體」的耦聯整體，實現了四者技術的有機集成，使系統具有空間數據管理、分析處理、空間建模與知識推理的分析功能。可對地質災害進行時空演化預測、危險性區劃、災害經濟評價以及減災防災對策選擇的任務。在理論和技術上都取得了突破性進展，開創了建設大型地質災害決策支持系統的先例。

4.地質災害防治工程領域得到飛速發展

從1994年以來，國家每年投入了5000萬元專項基金用於地質災害治理，從而掀起了地質災害治理工作的熱潮，相繼實施了對鏈子崖危岩體、黃臘石滑坡、豆芽棚滑坡、雞冠嶺崩塌等專項治理工程，形成了一支集勘察、設計、施工為一體的地質工程隊伍，同時也使地質災害防治工程作為專門的工程技術領域逐漸發展起來，形成了一套相對成熟的技術方法，尤其是由中國水文地質工程地質勘察院開發的「地質災害防治工程設計支持系統」成功地應用於鏈子崖滑坡治理中，切實起到了災害治理的示範作用。

5.一些新理論新方法的發展與應用

隨著地質災害研究工作的不斷深入，一些新的理論與方法不斷涌現，並逐步得到了學術界的認可，比較有代表性的有：

（1）滑坡過程模擬與過程式控制制理論技術。成都理工學院的黃潤秋教授在岩土應力分析的基礎上，對滑坡從其孕育、發展演化、激發成災或防治控制進行全過程的計算機動態模擬。通過將現代數學-力學、非線性科學和計算機圖形圖像技術結合起來，對滑坡系統的全過程模擬模擬，直觀地理性的分析災害發生影響因素及其強度，再現災害發生的全過程。從而將滑坡災害定量化研究向前推進一步。

（2）地質災害風險性評價理論與方法。在我國將風險性評價引入地質災害研究工作中是從90年代開始的。到目前為止，地質災害風險性評價作為一個相對獨立的研究領域不斷地發展和深化。其基本思想是在評價災害自然危險性的同時，還考慮地區人口經濟密度和抗災性能等，即災害區易損性分析，將地質災害自然屬性和社會屬性結合起來，綜合評價災區地質災害發展狀況。經研院張梁等以崩塌滑坡、泥石流和岩溶塌陷為典型災種進行了研究，建立了一套評價指標體系和模型方法，為該領域研究的深入開展提供了範例。

㈤ 地質災害的概念

地質災害屬於災害的范疇。為了討論地質災害的概念，有必要先明確何謂災害。在日常生活中，人們普遍地能夠領悟或感受到災害的存在和災害的威脅，然而，對於災害的定義卻有不同的說法。

(一)災害的內涵

在自然災害學中，有一種觀點認為，災害是指「地球表面因自然變異、人為因素或二者共同作用所引發的對人類生命財產和生存發展條件造成的危害」;另外的一種觀點認為，「災害是由種種不可控制或未予控制的破壞性因素引發的、突然的或在短時間內發生的、超越本地區或本團體防救能力所能解決的大量人員傷亡與物質財產損毀的事件」。此外，還有學者認為，「災害是由反常(意外)事件導致人類社會遭受的損害」。1984年聯合國減災組織(UNDRO)對災害作了如下定義:「一次在時間和空間上較為集中的事故，事故發生期間當地的人類群體及其財產遭到嚴重的威脅並造成巨大損失，以致家庭結構和社會結構也受到不可忽視的影響。」

上述定義在文字表述上雖不完全相同，但在內涵上卻有共同之處，歸納起來有以下幾點:

(1)災害就其本意是指後果，而不是現象本身。鑒於人們對某些事物產生的後果有先驗的認識，所以，常把具體現象與其對人的損害、威脅聯系在一起，不再嚴格區分它們之間的語義差異，直接把有關的現象視為災害，如洪水災害、地震災害。

(2)從人的利益或者價值取向角度審視，許多客觀事物對人的生存、發展是不利的，但不利的程度有差異，而能夠稱之為災害的，是指其後果對人是不可接受或不可忍受(危害性最高的等級)的，即造成人員傷亡的那些事物。

(3)災害具有突發性和能量集中的特點，正是因為突然發生才使人猝不及防，而能量集中則使人難以抵禦，釀成嚴重後果。

(二)地質災害的內涵

地質災害是災害的一種特殊類型，其內涵應包括兩個方面，一是要符合災害定義的要件;二是具地質學屬性。缺少其中任一個方面都不能稱為地質災害。

目前有關地質災害的定義有許多不同的提法，其中我國《地質災害防治條例》(2003)和《地球科學大辭典》(2006)最有代表性。《地質災害防治條例》中是這樣規定的:「本條例所稱地質災害，包括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山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害。」《地球科學大辭典》中地質災害的解釋是:「以地質動力活動或地質環境異常變化為主要成因的自然災害。在地球內動力、外動力或人為地質動力作用下，地球發生異常能量釋放、物質運動、岩土體變形位移以及環境異常變化等，危害人類生命財產、生活與經濟活動或破壞人類賴以生存與發展的資源、環境的現象或過程。地質災害種類繁多、對其范圍還沒有形成統一的認識。」應該指出，上述兩個定義存在一些不完善之處:①一個准確的定義其邏輯規則應是內涵明確，外延方能清楚，而上述定義存在用災害定義災害的同義反復之嫌;②對定義災害的要件，即災害的本質特徵表述不夠清楚，缺乏「度」的控制;③定義中更多的是陳述地質災害的成因或外延(具體災種)，而未能全面地概括地質災害的基本屬性和特徵。或許正是這些原因，造成了目前人們對地質災害與地質環境問題理解上的混亂。

綜合以上的分析，我們認為地質災害是指:可對人的生命財產構成嚴重危害後果的突發性的地質現象及地質過程。

弄清地質災害與地質環境問題的關系，有著重要的理論意義和社會管理方面的需要。

㈥ 地質災害的類型及其發育規律

一、地質災害類型

滇藏鐵路沿線及其周邊地區特殊的地質環境塑造了相應的地貌、地質結構和地應力特徵，並在一定程度上制約著淺表層卸荷、風化作用的發育程度，同時，研究區暴雨頻率高、強度大、地震活動較頻繁，在活躍的地殼內外動力因素耦合作用下，極易產生地質災害，使得本地區的地質災害類型復雜多樣。地質災害調查表明，滇藏鐵路沿線的地質災害以崩塌、滑坡和泥石流為主，其次是風化剝落、沙害和冰雪災害等。

二、地質災害發育規律

盡管研究區涉及的地域比較廣、不同地段地質災害的類型及其發育規律有所差異，但地質災害的發育分布依然具有比較明顯的時空規律，主要表現在以下方面：

（1）滑坡、崩塌、泥石流災害的分布與水系和溝谷地貌具有密切的關系，尤其在高山-極高山區的深切河谷兩岸，風化、卸荷作用顯著，成為崩塌、滑坡和泥石流的重災區域。崩塌、滑坡和泥石流沿金沙江、瀾滄江及其支流廣泛分布，雅魯藏布江支流帕隆藏布流域是人們最熟知的災害頻發地段（圖10-1），這些地區主要受構造影響，地貌形態表現為深切峽谷、山體陡峻，並且滑坡往往同崩塌、泥石流同時發生，並具有群發性特徵，在部分地區地質災害呈帶狀密集分布，對公路和居民設施有較大威脅。

（2）滑坡、崩塌、泥石流災害的發生具有明顯的季節性，常與雨季暴雨、洪水同步。降雨對地質災害的促進作用主要表現在：降雨飽和岩土體、增大容重；岩土濕度增大、強度降低；雨水下滲、地下水位升高和流動，產生靜水壓力和揚壓力，從而降低潛在滑面附近的抗滑阻力；降雨使河水暴漲、暴跌，特別是山洪暴發極易沖刷岸坡表層堆積物、淘蝕坡腳，造成岸坡變形破壞。根據滇西北地區氣象資料和地質災害統計（圖10-2），降水的季節性變化顯著，雨季的降水量約佔全年的80%，並主要集中在5～10月，降雨量豐沛且多暴雨，該區每年8月崩塌、滑坡和泥石流活動最頻繁，7月和9月次之，10月以後逐漸減少。

（3）地質災害發育程度與地層岩性關系密切，岩土體類型和性質是影響斜坡穩定性的根本因素，也是泥石流物質來源和發生的重要因素。野外調查發現，泥質岩類、軟硬相間的岩層組合、片狀-薄層狀變質岩（片岩、劈理化板岩、千枚岩等）、斷層破碎帶和殘坡積物、風化岩體等是極易發生地質災害的層位（圖10-3）。

圖10-1 帕隆藏布流域地貌形態與重大地質災害的關系

圖10-2 滇西北地區地質災害頻率與月份之間的關系曲線（1950～2001年）

圖10-3 喜馬拉雅山地區地質災害發育程度與岩性的關系圖（據童立強等，2007）

（4）滑坡、崩塌、泥石流災害的分布明顯受地質構造控制，地質災害的類型、規模和發生頻率與區域構造具有較好的一致性，表現出明顯的分區、分帶特徵。野外調查表明，區域性大斷裂、褶皺軸部、擠壓破碎帶、節理密集帶等通過的邊坡絕大部分穩定性較差，是滑坡、崩塌、泥石流的高易發部位。

（5）地震和人類工程活動是誘發地質災害的重要因素。強地震不僅可能形成規模很大的地表破裂帶，而且能夠顯著降低岩土體的強度，破壞自然斜坡的穩定性，形成大規模的山地地質災害。由地震引起的崩塌、滑坡和泥石流災害在某些地區遠遠超過地震本身直接造成的災害，1996年麗江7.0級地震就曾誘發至少420處中小型崩塌和30處大中型滑坡（圖10-4）。人類工程活動（包括開挖邊坡和采礦活動等）是誘發地質災害發生的重要因素，由於近年來人類對地表植被的破壞和部分工程建築的施工開挖邊坡，不僅破壞生態環境、引起水土流失，而且破壞了斜坡的自然穩定狀態，引起的崩塌、滑坡不斷；大量切坡剝離的土石棄入溝道中，為泥石流的形成提供了豐富的固體物質來源。

圖10-4 麗江地震誘發地質災害分布圖

總體而言，地質災害的分布與水系和溝谷地貌具有密切的關系，常分布在大江、大河或深切河谷兩岸；崩塌、滑坡災害的分布明顯受地質構造控制，沿斷裂帶尤為發育；地質災害發育程度與地層岩性關系密切；崩塌、滑坡和泥石流災害的發生具有明顯的時間性，常與暴雨、洪水或融雪季節同步。還應當看到，盡管滇藏鐵路沿線地質災害類型多種多樣，但它們的形成和分布還嚴格受自然地理條件的控制。例如，在高山-極高山或海拔4500 m以上的高原，寒凍風化、凍融滑塌等比較發育；在高山峽谷區，崩塌、滑坡、泥石流最為發育；在現代冰川周邊的河谷是冰川泥石流的多發區；在乾燥的寬河谷區，沙化和風沙災害比較發育。因此，深入研究滇藏鐵路沿線不同地段地質災害的群發機制和典型突發性地質災害的成災機理，不僅可以豐富高山峽谷區地質災害預測理論，而且對滇藏鐵路沿線防災減災具有重要的實際意義。

三、地質災害對鐵路工程的影響

野外地質調查表明，滇藏鐵路沿線的地質災害類型以滑坡、崩塌和泥石流為主，復雜的區域工程地質環境決定了鐵路沿線地質災害具有頻率高、數量多、危害大等特點，它們在空間和時間上具有群發性和集中誘發的特徵。地質災害對鐵路工程的影響大致包括以下方面：

（1）制約局部線路走向方案的選擇，部分大型滑坡可能影響到山體的穩定性，對附近通過的鐵路線構成威脅；同時，鐵路附近的不穩定邊坡還可能受到工程震動的影響而產生進一步變形或破壞。

（2）根據前期規劃，滇藏鐵路工程涉及不少近地表工程，例如：隧道進出口、跨江大橋、車站場地和邊坡、路基等，這些場地的工程地質條件和施工條件及其適宜性直接受到地質災害的制約，在工程設計和施工階段應引起足夠的重視。

（3）影響施工條件和工程安全運營。上述地質災害如果處理不當，不僅可能影響施工進度，威脅施工人員的生命安全，而且可能增加工程維護費用，使工程不能充分發揮預期的經濟效益、社會效益和環境效益。

（4）工程棄渣可能加劇工程沿線環境工程地質問題，甚至會殃及工程本身的安全。

隨著滇藏鐵路不斷地向深切河谷區規劃設計，今後遇到的地質災害類型和成因將更加復雜，尤其是一些大型或超大型的復雜滑坡體和冰川冰雪融水型泥石流，不僅影響鐵路選線，而且制約著未來鐵路的運營安全。因此，很有必要在野外調查、監測和室內試驗測試、模擬計算等綜合研究的基礎上，開展鐵路沿線典型重大地質災害的成災機理和分布規律的研究，探索青藏高原東南緣地殼運動活躍地區內外動力耦合作用對各類地質災害的控製作用以及重大突發性地質災害的預測途徑，從而有針對性地指導減災防災，促進工程建設區經濟和環境的可持續發展。

㈦ 地質災害論文

範文一:甘肅省城市建設地質災害防治研究
甘肅省境內泥石流、滑坡發育的基礎主要是其特殊的自然條件。陡峭的地形、充足的鬆散土石和突發性水源是泥石流、滑坡形成的三大條件,另外地震作用也是造成滑坡的因素。甘肅地處黃土高原區,境內主要以黃土為主,而黃土由於結構疏鬆,孔隙大,滲透性強,具強壓縮性和自重濕陷性,垂直節理發育,特別是極為發育的順坡向卸荷節理,使邊坡穩定性降低,易發生滑坡和造成嚴重的水土流失,大量滑坡、崩塌等重力堆積物受暴雨形成的坡面流及洪水的沖刷,源源不斷地為泥石流提供固體物質。 通過計算泥石流、滑坡作用強度和危險度,將城市分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級四個危險等級。經過對甘肅省災害防治歷史和治理現狀的研究,提出存在問題,得到泥石流、滑坡災害的發展趨勢,強調防治的可能性和必要性。 根據對城市的分級,危險度高的Ⅰ級和Ⅱ級的城市應採取治理體系為主,預防體系和管理體系為輔的綜合控制對策;危險度不高或較低的Ⅲ級和Ⅳ級的城市應採取預防體系與管理體系為主,治理體系為輔的控制對策;對於威脅城市安全的巨型滑坡和規模巨大的泥石流溝則採用躲避對策。 城市泥石流、滑坡防治規劃的最基本原則是預防為主,重點治理。對於不同類型的泥石流、滑坡建立不同的治理模...

範文二:分析地理信息系統的開發工具及其在地質災難探究中的應用進展

地理信息系統在地質災難探究中的應用進展

目前，國內外利用地理信息系統，主要用於探究國土和城市規劃、地籍測量、農作物估產、森林動態監測、水土流失、地下水資源管理〔4〕和礦產資源勘查〔10〕、潛力評價及開發〔11〕等眾多領域。GIS在地質災難探究中的應用大致有以下幾個方面摘要：

(1) 地質災難評價和管理

利用地理信息系統的各種功能，建立地質災難空間信息管理系統[12，13，14，管理地質災難調查資料，顯示並查詢地質災難的空間分布特徵信息，評價地質災難的危害程度，分析地質災難和影響因素之間的關系，提出減輕和防治地質災難的辦法，對將來可能發生的地質災難進行猜測〔15，16〕。戴福初等利用GIS對香港地區的滑坡災難進行歷史滑坡編錄，分析滑坡的時空分布特徵和動態和靜態環境因素之間的相關關系，對滑坡災難風險進行評價和危險區域劃分〔17〕。

(2) 地質災難的危險度區劃評價

由於各種地質因素本身的不確定性，以及地質因素之間相互功能的復雜性，在收集大量的基礎地質環境資料前提下，利用GIS對這些基礎資料進行有效地處理來提高數據的可靠性，通過選取合適的評價猜測指標〔18〕，運用恰當的數學分析模型〔19，20，21〕，對探究區進行地質災難危險性等級的劃分，從而為地質災難的管理及防治和預警決策提供依據。

(3) GIS和專家系統的集成應用

GIS和專家系統的集成應用中，GIS所起的功能主要是管理時空數據，進行空間分析；專家系統所起的主要功能是利用專家知識和空間目標的事實推理判定災難的危險度〔22〕。二者的結合將使專家經驗得到推廣，減少野外和室內手工作業工作量，使區域地質災難的動態管理成為可能。

4 結語

（1）地理信息系統技術已經廣泛滲透到了多種學科領域，從比較簡單的、單一功能的、分散的系統發展到多功能的、共享的綜合性信息系統，並向多媒體GIS、智能化、三維、虛擬現實及網路方向發展，新興的地理信息系統將運用專家系統知識，進行分析、預告和輔助決策。

（2）地理信息系統的開發工具，從專業開發工具的組成結構上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網路GIS等幾個主要類別。其中組件式GIS在系統的無縫集成和靈活方面具有優勢，代表了GIS系統的發展方向。

（3）地理信息系統在地質災難探究中的應用方興未艾，尤其在地質災難評價和管理、地質災難的危險度區劃評價和GIS和專家系統的集成應用方面進展很快。

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㈧ 地質環境與地質災害

隨著經濟的快速發展，生態環境變化日益引起人們的關注。自然災害不斷發生，使人類的生存和發展受到了嚴重的威脅。監測環境、保護環境和防治災害，提高人類生活質量，成為當代地球科學研究的重要前沿領域。為此，國土資源部加強了對造成環境變化的自然作用與人為作用影響的綜合研究，建立和開發了區域性環境監測預警系統，不斷提高對環境變化和自然災害的預測能力。

洞庭湖地區地質環境調查及治湖對策研究

運用考古學、第四紀地質學、新構造運動理論，綜合研究了洞庭湖區地殼沉降，確認湖區內存在不均衡的地殼沉降，進而進行了合理沉降分區，為規劃防洪工程及蓄洪垸區的布置指明了方向。運用遙感與計算機技術，准確計算出洞庭湖的湖泊面積、湖容量與湖邊界等基礎數據；採用綜合打分法對洞庭湖區防洪工程基礎穩定性作出了評價；建立了東洞庭湖、南洞庭湖湖底高程變化量與泥沙淤積厚度及地殼沉降量的平衡方程，預測了2010年和2034年湖區的空間形態特徵和泥沙淤積特徵；首次建立了洞庭湖地區綜合地質環境概念模型，認為現有的洞庭湖湖域由於被防洪大堤所圈定，當城陵磯水位達32米以後，調蓄洪功能主要取決於防洪大堤高度與城陵磯水位的差，即「杯子原理」，差值越大，湖蓄洪能力越強。本次研究將洞庭湖區洪澇災害綜合治理劃歸為8個治理區，並提出了平垸行洪、動態蓄洪、疏浚

河道等具體治理規劃方案。

九寨溝上季節海（枯水期）

㈨ 地質災害防治設計中的幾個問題

根據鏈子崖黃臘石地質災害防治工作專家組在鏈子崖黃臘石地質災害防治工作中的經驗，對地質災害防治設計工作提出如下建議。

鏈子崖、黃臘石地質災害防治工作專家組，是國家科委牽頭、中央各部委和湖北省人民政府參加組成的防治工作領導小組的技術參謀班子（著者任專家組長），主要任務是向領導小組提出咨詢建議，進行技術把關。專家組自1989年4月成立以來，除日常工作外，召開過九次專家組會議，多次深入現場勘察，召開專門會議，審查工作計劃，討論重大技術問題，解決重大技術難關，提出重大技術建議，審查勘察、設計成果，做了大量工作，於1991年9月圓滿地完成了任務。

鏈子崖和黃臘石地質災害防治工作，不論就其規模、復雜性和難度，在國內外都是少有的。專家組在兩年的工作中遇到了許多新的和難度極大的問題，經過反復的討論，許多問題都取得了一致的認識，向領導小組提出了許多重大建議，有些問題是帶有很大的風險的，風險再大也得決策，專家組均作出了向領導小組提出決策性的意見。這一節就是專家組活動中的指導思想、重大和風險問題的決策依據及有關的經驗。

1.地質災害防治是一項地質工程

開展任何一項工作，不管自覺還是不自覺地，都存在有一個指導這項工作的指導思想和觀點。鏈子崖和黃臘石地質災害防治工作從一開始就有一個明確的指導思想和對這項工作認識的基本觀點。這個指導思想和基本觀點就是，鏈子崖和黃臘石兩處地質災害防治是一項地質工程。地質災害防治工程，從大的方面來說，是一項地質環境治理工程，從小的方面來說，是一項地質體改造工程，簡單地說可以稱為地質工程。這類工程不是土木工程，不是一般的建築工程，而是一項地質工程。這項工程的目的是塑造一個安全穩定的新的地質環境，保障人民安居樂業，保障國民經濟少受損失和國家經濟建設順利發展。要做到這一點，這項工程的建設必須緊緊地依靠地質，地質災害勘察成果的水平將決定這項工程的建設水平，也可以說地質是地質工程的基礎。這項地質體改造工程，從何處下手來作?要進行地質體改造，必須明確改造目的、改造對象、改造技術，這是非常關鍵的。如鏈子崖危岩體挖煤采空是變形產生的主要原因，我們就應該對采空區的應力條件、地質體強度進行改造；對黃臘石滑坡來說，滑坡體內的水是滑動的主要原因，那就應該改造滑坡體的水文地質條件和滑體的受力條件，這就叫做「對症下葯」。換一句話說，地質災害防治的地質體改造工作必須通過認真的勘測工作，查清地質災害產生的原因、活動機制、災害體的結構及其穩定條件，然後「對症下葯」地給出防治方案，進行技術設計和施工，才能奏效，這是非常關鍵的一環，一定要明確這一點。

地質工程有其特殊性，特殊就特殊在它是以地質體結構為建築材料，以地質體結構為建築結構，以地質環境為賦存條件建築環境的一項特殊的建築工程。它不像土木工程已經有幾百年的歷史，有豐富的經驗，有各種各樣的規程、規范可做參考；這方面的經驗是不多的，即使有了，因為地質體十分復雜，也不能生搬硬套。必須在查清地質體結構、地質災害產生的原因、機制以及地質災害體結構的基礎上，進行科學的分析，作出防治方案，再根據結構作用功能進行結構設計，方能成功。在這個過程中，必須有地質人員參加，也可以說，應該以地質人員為主來進行更好些。對這種工程來說，設計人員包打天下肯定是要失敗的。地質人員最有條件認識地質災害產生的原因、機制和地質災害體的結構，最有條件給出科學的防治方案，設計人員一般對地質災害產生的原因、機制和災害體的結構不容易搞清楚，給出的防治方案常常與地質實際不符，工程設計人員要想做好這項工作必須緊密地與地質人員合作，這個問題必須引起重視。

2.地質災害防治的特殊性

地質災害防治不同於一般的地質工程，它除了具有一般的地質工作的共同特性外，尚有其特殊性。其特殊性在於它是處於孕育成災過程中，有的剛具有發生變形跡象，有的處於變形發展過程中，有的則處於成災過程中；有的是初次發生，有的是災體復活，其類型繁多，成因各異，階段不同，狀態不一。這些特點在鏈子崖危岩體和黃臘石滑坡中都存在，鏈子崖危岩體和黃臘石滑坡，這兩者也存在很大的不同。鏈子崖危岩體系處於孕育滑坡過程中的變形階段，或者說，系處於蠕滑變形階段，尚未進入加速變形階段，它也可能變形速率逐漸減小，最後不發生滑動，也可能變形速率逐漸加大，進入加速變形階段，最後產生崩塌滑坡，形成大規模的地質災害，造成巨大的經濟損失，這在歷史上多次重復發生過。黃臘石滑坡系古滑坡復活，在歷史上是否重復發生過沒有記載，但它是一個滑坡群，互相牽連，問題也十分復雜。

鏈子崖危岩體變形已經歷了幾百年的歷史，黃臘石滑坡系1983年暴雨後地表開始出現裂縫，以後逐年發展。鏈子崖危岩體系位於基岩內、黃臘石滑坡系位於鬆散堆積層中。據現在已掌握的資料分析認為，鏈子崖危岩體系在挖煤采空區下沉變形誘發下，追蹤構造裂隙產生的裂縫，其前緣「五萬方」的險兆十分明顯；黃臘石滑坡，據已有的資料判斷，最可能是沿上滑面滑動，但還存在有一個沿潛伏的下滑動面滑動的可能性。各有各的特點，必須區別對待。

地質災害防治不是像地基、邊坡、隧道建築那樣的地質工程。地基、邊坡、隧道建築是在穩定的地質體上建築地質工程，工程地質勘察的目的是查清現狀的地質體組成成分、地質體結構，以及地質體賦存環境條件和地質體的物理力學性質資料，為地質工程結構設計提供基本資料。而地質災害防治工程是對不穩定的地質體進行改造，變不穩定的地質體為穩定的地質體。這就提出，地質災害勘察工作目的是查清地質災害產生的原因、運動機制、穩定狀況及地質災害體的結構和水文地質、工程地質條件，為地質災害防治提供基礎資料。

地質災害防治與一般的地質工程不同之處，在於它的研究工作內容是，通過地質體改造防治已經產生的或將要產生的地質災害，這項工作中最重要的是查清地質災害產生原因、運動機制、災害體的結構及穩定性條件，這是制定正確的防治方案和取得防治效果的關鍵所在。在證論過程中對鏈子崖危岩體變形原因是有很大爭論的，有的認為是剝蝕卸荷，地應力調整引起的；有的認為是崖腳強度不足產生傾倒變形；有的認為是挖煤采空區卸荷引起地面下沉造成的，等等。不同的產生原因就有不同的防治方案，如認為是崖邊卸荷產生的，就提出了錨固為主的防治方案；認為是采空區引起的，則提出了承重抗滑鍵為主的防治方案。對此進行了反復論證，比較一致的意見是地下采空區是鏈子崖危岩體變形的主要原因，崖邊卸荷是附加因素。據此，最後制定了承重抗滑鍵為主和崖邊錨固為輔的綜合治理方案。這就是有的放矢的原則。

防治決策必須考慮致災可能性，成災的經濟損失和防治效益。上面論述了鏈子崖危岩體和黃臘石滑坡防治是一項地質工程，還應該承認鏈子崖危岩體和黃臘石滑坡防治是一項防災工程，這也是地質災害防治的特殊性，它不是一般的地質工程，而是一項防災工程。防災工程就有一個該防不該防的問題，該防不該防的標準是什麼?主要是經濟效益，即投資和收益的關系問題。一般認為災害防治的效益可以取得1∶10，著者認為地質災害防治的效益可以達到1∶20以上，據此著者認為根據我國目前經濟實力，我國地質災害該防不該防的投資和收益的比值界限定為1∶20為宜。根據這一指標，我們來看看鏈子崖危岩體和黃臘石滑坡該不該防治?在立項申請報告時著者曾估算過鏈子崖危岩體如果不防治，如果僅前緣「五萬方」產生崩塌，不會造成堵江、礙航和斷航災害，沒有必要進行防治；如果250萬立方米變形體產生鹽池河式崩塌破壞，崩塌體一旦入江將可能造成堵江、礙航，甚至出現斷航的危險，如果產生這種情況，可能造成的經濟損失約為50～60億元人民幣，如果進行防治，防治投資約為1億元人民幣左右，防治效益大約為1∶50～1∶60左右，顯然是應該進行防治的，這是鏈子崖危岩體立項防治的主要依據。黃臘石滑坡防治的效益也是很大的，尤其是對保護巴東縣城免於滑坡發生時產生的涌浪襲擊具有重大意義。上述表明，除了經濟因素外，社會意義也很重要，這兩處地質災害如果不防治，一旦發生災害，將對人民生存和生活產生巨大的影響，甚至有可能引起社會動亂。顯然，進行防治是完全應該的，合理的，這就是該不該防治的決策依據，在地質災害防治時必須掌握這些特殊性。

3.不確定性問題的決策

一般來說，地質體是復雜的，地質災害勘察和測試結果或多或少都存在有一些不確定性成分，這些不確定性成分有的是隨機性的，有的是定向性的。隨機性的可以採用數理統計分析方法作出判斷；定向性的原則上不能簡單地用數理統計分析的方法進行判斷。不論情況如何，在利用這些資料時，不能就事論事，而應該進行綜合分析，權衡利弊地進行。為此，就需要選擇一種相應的方法進行判斷，專家經驗評判法或者稱為德爾菲法就是適合的方法，在鏈子崖和黃臘石地質災害防治方案論證中就利用了這種方法。這里存在一個影響程度大小問題，有的是對防治方案具有控製作用，有的是對技術設計有影響的。顯然，對防治方案具有控製作用的權比對技術設計具有影響作用的權要大得多。這就是說，防治方案正確與否是防治工作成敗的關鍵。因此，對防治方案具有控製作用的不確定性的地質因素的判斷決策尤為重要，必須認真對待，絕不能憑想像簡單從事。在鏈子崖和黃臘石地質災害防治方案論證中各存在一個對防治方案具有控製作用，爭議較大的問題，即鏈子崖危岩體是否存在整體滑動可能性和黃臘石滑坡是否存在深層滑動可能性問題，我們在解決這個問題中採用的判斷決策方法是專家經驗判斷法，即德爾菲法。

黃臘石滑坡是否存在深層滑動問題比較易於解決，黃臘石滑坡在地質勘探中發現在鬆散滑坡體滑動面下面的基岩內還存在有一個斷續分布的破裂面。有的專家認為這個面是構造成因的；有的專家認為這個破裂面是上部滑動的影響帶；有的專家認為黃臘石滑坡復活有可能沿著這個面滑動；有的專家認為不可能沿著這個面滑動，但大多數專家認為近期不會沿著這個面滑動，在地下水長期作用下，破裂帶物質軟化，沿著這個面滑動的可能性還是存在的，監測資料亦有跡象表明，目前黃臘石滑坡活動系沿著淺層滑動面滑動。另一方面，考慮到長江三峽工程在不久的將來即將建成，三峽水庫蓄水後水深和水面都將大大增大，黃臘石滑坡即使沿著深層破裂面滑動入江，也不會造成重大的地質災害。據此，長江三峽鏈子崖、黃臘石地質災害防治可行性研究階段，專家組根據多數專家的意見，作出的結論是：黃臘石滑坡防治主要考慮淺層滑動面，在防治中不要擾動深層破裂帶（包括防止地下水滲入）。

鏈子崖危岩體能否產生整體滑動問題爭議比較大，多次召開專家組和專家組擴大會議進行論證。長江三峽鏈子崖、黃臘石地質災害防治可行性研究階段，專家組根據多數專家的意見作出的結論是：「危岩體山體開裂變形有多方面因素，其中以挖煤采空占重要地位。T₈～T₁₂縫段危岩體的變形破壞方式，預測以崩塌為主，但不能排除在特殊不利的情況下發生較大規模滑移（即整體滑動）的可能性，防治原則應當是既防崩又防滑，……」其根據有如下幾點：

（1）T₈～T₁₂縫段後緣已經形成弧形拉裂縫；

（2）變形監測結果T₈、T₉及「五萬立方米」地段變形量和變形速率大體相近；

（3）1988年安裝監測點時工人聽到在T₈縫附近地下產生岩體破裂聲，且聞到上溢的硫化氫氣體；

（4）近年來，1＃洞內滲水量增多，地表黃泥通過T₈、T₉淋濾帶到1＃洞內，證明T₈和T₉縫已與地下的1＃洞連通；

（5）1＃洞頂板及襯砌出現縱張裂縫；

（6）1＃洞內觀測到的頂板下沉變形與采空區范圍相當；

（7）T₈～T₁₂包圍的危岩體內部已經存在著缺陷（微破裂面），岩體已經受到損傷，在外界因素作用下，損傷會不斷擴大，岩體強度將逐漸降低；

（8）中國科學院地質研究所三維有限元應力分析結果表明，采空區外到臨空岩壁間的未採掘的煤體寬度如果大於120m時將不產生塑性化，如果小於70m時，則未開采部分煤體將產生塑性化，即出現流動變形現象，一旦進入加速流變階段，即將導致產生大規模破壞。

（9）1＃洞內變形監測結果表明，1991年以來，變形速率有加劇的跡象，這一現象必須引起高度重視。

（10）另據秭歸縣志記載：長江三峽鏈子崖崩塌存在有380～400年的周期，而鏈子崖危岩體目前也正處於此周期當中。

上述表明，T₈～T₁₂縫段產生大規模破壞的可能性是存在的，問題還在於產生大規模滑動破壞後能否成災，災害損失有多大。在三峽工程未建成前，產生大規模破壞時，產生礙航或斷航的可能性是完全存在，造成的損失是十分巨大的。三峽水庫蓄水後，如果產生大規模破壞時問題會怎麼樣?這也是必須認真考慮的。我們所指的大規模破壞或整個滑動系指250萬立方米規模的崩塌，這是立項防治的主要對象。三峽水庫的最高水位為175m，正常蓄水位為150m，枯水季節的低水位130m，河床標高約30m，且兵書寶劍峽峽谷出口處河谷狹窄。假設崩塌體入江後堆積坡角為40°，水庫蓄水後流速很小，帶走量很少。250萬立方米危岩體如果產生類似於鹽池河形式崩塌，假設崩塌體松脹系數為1.3，則鬆散堆積體積為325萬立方米，如果崩塌入江，在河床堆積高度可能超過130～140m，三峽水庫蓄水後，造成礙航，甚至斷航的可能性依然存在，即大規模成災的可能性依然存在。因此，在鏈子崖危岩體防治中必須考慮整體滑動的可能性，這就是長江三峽鏈子崖、黃臘石地質災害防治可行性研究階段專家組作出「鏈子崖危岩體整治不能排除整體滑動可能性」，且防治的主要對象為250萬立方米的依據。

上述表明，在地質災害防治工作中，對不確定性問題決策時，除應充分考慮地質現象外，還必須認真考慮成災可能性及可能造成的損失狀況，這是非常重要的，這也是地質災害防治的特殊性所在。

4.防治技術適宜性問題

防治目標和防治方案確定以後，防治技術選擇和設計將是防治效果和防治工程成敗的關鍵。

危岩體和滑坡防治主要原理是改變危岩體和滑坡體內的應力狀態和保持其強度，從理論上講，常用的技術原理為削頭、壓腳、排水。從具體技術措施來講，常用的有卸荷、支擋、錨固、地表排水、地下疏乾等。這些技術使用得當，會收到很好的效果；如果使用不當，將會出現事與願違的後果。在鏈子崖危岩體防治方案論證中，曾遇這樣的問題：為了防止煤層采空區頂板繼續下沉和煤層下沉引起鏈子崖危岩體整體滑動，在采空區設置承重抗滑鍵。承重的作用在於防止頂板繼續下沉，導致殘留煤柱繼續破壞和強度繼續降低；抗滑的作用在於防止殘留煤柱破壞導致抗剪強度降低，引起鏈子岩危岩體整體滑動。這是鏈子崖危岩體防治方案中的一個重要組成部分，是一個正確的防治方案。但在設計中採取了承重抗滑鍵布置方向與原採煤巷道方向直交，這就是說，施工時將要把巷道洞間的煤柱（壁）再挖掉一部分，這樣將使殘留的煤柱面積進一步減小，使采空區殘留煤柱的承重能力降低，有可能在施工過程中出現加速破壞的可能性，顯然，這一技術設計選擇是大有問題的。另一個例子是黃臘石滑坡防治方案中地面排水工程問題。黃臘石滑坡復活主要原因是大氣降水滲入滑坡體內，導致地下水位升高，滑坡體重量增大，孔隙水壓力增高，滑坡體失穩。很明顯，解決黃臘石滑坡復活的主要技術，是採用排水為主，具體地說就是採取地表排水和地下疏干相結合的技術。有一種設想是，只做地表排水就行了，這里同樣存在一個技術原理問題，地表排水的作用主要是排出大氣降水在地表形成的地面徑流。因此，在地表排水設計中必須包括地表整平，消除地面坑窪積水或設置支溝將窪地積水引出，防止或盡量減少大氣降水向滑坡體內入滲，而入滲的水量遠遠小於滑坡體疏干排水的能力，這是有效的，可是在大氣降水在地表形不成地表徑流的情況下，地表排水就無效了。這時如果大氣降水入滲量小於滑坡體的排水能力，也不至於引起地下水位上長，也不會有問題；如果大氣降水入滲量大於滑坡體的排水能力，將會引起地下水位上升，滑坡體重量增大，孔隙水壓力增高，也有導致滑坡復活的可能。因此，在選用地表排水為主的情況下，還必須配合採用地下疏干措施，在極為重要的地段還應該校核是否需要增加錨固措施，不能簡單地把地表排水看成是萬能的。上述表明，在進行危岩體和滑坡體防治技術選擇中必須認真考慮各項防治技術的原理、適用范圍、經濟造價和施工難度，不能簡單地拿來就用。

5.孕災體穩定性評價問題

這是地質災害防治中的重要問題之一，它是該防治和不該防治決策的重要依據之一。如果孕災體是穩定的或趨向於穩定的，那就沒有必要投資進行防治；如果是不穩定的，防治效益大於1∶20，那就有必要投資進行防治。如何評價孕災體的穩定性?目前常用的方法是採用數理分析，有的採用確定性模型進行數學力學計算，有的採用不確定性模型進行概率分析。這種分析中存在著一個很大的不確定性問題，就是分析計算中的模型選擇和參數取值。模型選擇牽扯到地質災害成因、機制和孕災體的結構，這個問題必須在詳細的地質研究基礎上，加上經驗判斷給出。如何根據已取得的資料給出合理的分析計算模型，這里存在著很大的不確定性問題，在解決這個問題上經驗是很重要的。例如鏈子崖危岩體的穩定性，許多人進行過計算分析，計算結果求得的安全系數有的高達3.7，有的達1.7，都是穩定的。實際上變形監測結果是，鏈子崖危岩體的變形與日俱增，不斷地在發展，這表明計算結果是不符合實際的。其原因除了力學模型選擇中存在著不確定因素外，還有一個重要因素，即參數選擇問題，選用的參數多數來自於試驗，部分地來自於經驗。試驗值的分散性是很大的，也就是說，取值中的不確定性是很大的；經驗也存在著很大不確定性，這與一個人的工作實踐經歷有很大的關系，經驗豐富的人給出的參數值可靠性就高一些，經驗欠缺的人給出的參數值的可靠性就差一些。以參數c、φ值為例，給高一些，計算結果得到的穩定性系數就高一些；如果給低一些，計算得出的穩定性系數就低一些，究竟哪個對?很難說。顯然，這個方法中的不確定性是很大的，用這個結果作依據決策該不該防治的理由是不充分的；用這個結果進行防治工程結構設計，是帶有很大的危險性的。這不能作為科學的決策依據，那麼這個問題該怎麼解決?著者認為最最重要的，也是最科學的方法是地質分析方法。

地質分析的依據是什麼?主要依據有兩個方面的資料，一個是災害體的外觀形態特徵，或者稱為地貌特徵；另一個是變形監測資料。這兩者結合起來是最最科學的，最可靠的，僅僅形態特徵資料有時也不一定靠得住。如山坡上出現一條裂縫，就說是滑坡引起的，實際上不一定，引起山坡產生變形的原因可以有很多，不一定都是滑坡。又如，山坡上常出現有馬刀樹，這也不一定就是滑坡，暴風也可以將樹吹歪，然後再長直，而形成馬刀形。外觀形態特徵分析絕不能簡單地採用一、兩個現象為依據，必須收集多方面資料進行綜合判斷，變形監測結果也是一樣，其中也存在意外情況，在採用這方面資料之前必須剔除意外資料，否則，其結果也是靠不住的。在地質分析中，不管是外觀形態特徵資料也好，監測資料也好，必須認真地進行分析，首先要去偽存真，然後再進行去粗取精，這樣才能得到科學的結論，這是非常重要的。

在穩定性判斷中還有一個方面的資料應該充分利用，這就是歷史資料。地質災害的發生發展常常具有周期性的規律，地質災害發生發展也存在著高低、急緩、起伏的過程，它和其他方面的自然作用一樣，具有作用活動的周期性。如大氣降水，有豐水年和枯水年。與豐水年相應地，則地質災害發展就活躍；與枯水年相應地，地質災害發展就減緩，甚至暫時休止，在這個時期變形監測結果可能是沒有活動跡象，這一點是非常重要的。前面談到過，秭歸縣志記載表明，長江三峽鏈子崖崩塌就有380～400年的周期，而從自然災害發展規律來說，目前正處於自然災害活躍時期。因此，鏈子崖危岩體變形近一個時期也比較明顯，監測結果表明，變形也一直在發展；而鏈子崖崩塌現在也正處於380～400年的周期當中，我們在評價鏈子崖危岩體穩定性時充分考慮了這些因素，最後才作出鏈子崖危岩體必須進行防治的結論。上述結果表明，地質災害穩定性評價必須充分採用地質分析和數理分析兩個方面的方法進行，而其中最重要的是地質分析。地質分析中又可分為：地質地貌特徵分析、變形監測分析和歷史分析等三個方面。地質災害穩定性評價必須採用地質地貌特徵分析、變形監測分析、歷史分析、數理分析和綜合分析的辦法才能得到可靠的結果。

6.安全系數選擇問題

安全系數取值幾乎可以說貫穿於整個地質災害防治過程中。在判斷地質災害體是否穩定時，要採用安全系數；評價防治工程的可靠度要用安全系數表徵；在結構設計時，進行作用力取值要採用安全系數；結構材料與構件強度取值要用安全系數，在施工工藝可靠性方面也要採用安全系數。這么多安全系數怎麼取用?在這個問題上有時有些混亂。在鏈子崖和黃臘石地質災害防治工作中由於各位專家採用的概念或所闡述的對象不同，在討論中涉及安全系數時常常各持己見，這也是地質災害防治與其他地質工程建築的一個不同之處，在這里，著者再談談這個問題。

在判斷地質災害體是否穩定時科學的評價指標是穩定性系數η，但有一些工程設計人員常常也用安全系數來表述，這也是無可非議的。安全系數除包含有穩定性因素外，還包含很多環境因素和社會因素，對地質災害評價來說，還是用穩定性系數表示為好。穩定性系數取值也存在著很大的不確定性，上面曾談到鏈子崖危岩體不少人對其穩定性系數進行過分析，得到的結果相差很大，其原因在於兩方面：一是計算模型選擇上；另一方面在於力學參數選取上，這兩方面都存在有不確定性。由此決定著在評價地質災害體穩定性時，穩定性系數指標取值就受這兩方面因素的控制。穩定性系數取值大小主要決定於計算模型選擇的可靠性和力學參數取值的可靠性上，這兩方面取值的可靠性，很大程度上決定於進行取值的專家的科學技術水平，也可以說是經驗水平。一般來說，比較有經驗的專家也只能有80%～90%的把握，即各自的可靠度最低也不能低於1.1～1.2。

地質災害的穩定性系數應該是力學模型的可靠度與力學參數的可靠度的乘積，由此看來，科學的穩定性系數η應該是1.1×1.1～1.2×1.2，即為1.21～1.44，不應該低於此值，具體取值時還要考慮防治工程的重要性和取值人的實踐經驗水平。

在評價防治工程的可靠度時用安全系數K表示是正確的。一般來說，這個安全系數K系由三個部分組成，即作用力取值安全系數K₁，材料與構件強度取值安全系數K₂及施工工藝安全系數K₃組成，即K=K₁×K₂×K₃。其中作用力安全系數K₁影響因素與穩定性系數η相當，即可在1.21～1.44之間取值。材料與構件強度取值安全系數K₂與材料和構件使用方法關系極大，如材料為單一的鋼材，安全系數可取1.05～1.1；鋼筋混凝土構件安全系數可取1.50～1.65；混凝土結構構件安全系數可在1.6～2.5之間取值。地質災害防治中所採用的構件和材料一般多為鋼筋混凝土構件，故安全系數一般取在1.5～1.65之間。施工工藝安全系數與施工方法技術水平有很大關系，這個系數是很難琢磨的，大體上在1.2～1.5之間。由此決定，防治工程安全系數K變化於1.21×1.5×1.2=2.2至1.44×1.65×1.5=3.65之間。鏈子崖危岩體防治可行性論證中作用力的安全系數選用中參照了各種規程規范和工程實例，選用值為1.35，這是比較合適的，其地方面的安全系數將在初步設計中進一步論證。

安全系數是極為復雜的，影響因素是變化多端的，不僅受地質因素影響，結構材料因素影響，施工工藝影響，還有環境因素影響。環境影響因素絕不可忽視，其中最主要的則為地下水的水質和大氣化學成分及溫度的影響，對這些因素的影響必須進行科學的論證。安全系數取低了，防治的安全度不足而蘊藏著隱患；安全系數取高了，造價太高，則又可能蘊藏著浪費，這個問題必須認真論證。

在結束本章論述時，簡要歸納一下，在地質災害防治設計中必須遵守的基本觀點，這些基本觀點有：

地質災害是威脅人類生活和生存，造成資源和財產損失的地質事件。地質災害防治是一項地質工程，它又與一般的土木工程和地質工程不同，它具有很大的特殊性。其特殊性在於地質災害防治工程是通過地質改造手段將已經產生破壞或即將產生破壞的不穩定性的地質災害體進行改造，達到穩定的和安全的地質環境，保障人類生存和美好的生活，簡單地說是一項防災工程。具體地來講，地質災害防治對象是已經產生破壞和即將產生破壞而處於不穩定的地質體，對其進行防治工作中最最重要的是必須查清地質災害產生的原因，活動機制和災害體的結構。在此基礎上才能作出正確的防治方案和防治工程結構設計，地質災害防治必須與經濟效益掛鉤，這是決策該不該立項防治的關鍵，也是防治投資額度決策的依據。一般來說，根據我國目前經濟實力，防治投資效益取1∶20作為立項防治依據為宜，穩定性分析和安全系數選取是地質災害防治中的兩個重要技術問題。穩定性分析必須以地質分析為基礎，參照數理分析，歷史分析進行綜合判斷。安全系數選取必須全面地分析地質的、結構的、施工工藝、環境條件、社會效益等方面的因素綜合分析選定。地質災害防治是一項巨型的系統工程，必須認真對待，只准成功，不能失敗，一旦失敗，其後果是極為嚴重的。