地質災害防治技術方法需求
① 關於地質災害防治科技規劃實施的政策措施建議
10.6.1 加強對地質災害防治科技發展規劃研究的領導
為確保規劃的實施,必須加強對地質災害防治科技工作的領導。地質災害防治是一項重要的社會公益性事業,是各級政府和國土資源行政主管部門主要職責之一。各級國土資源部門要根據當地實際情況,編制本轄區的規劃,明確工作的方向、重點和切入點,統一規劃,統一計劃,制定配套政策。
10.6.2 加強科技創新人才培養和基地建設
人才培養和基地建設是實現地質災害防治科技發展規劃,進行科技創新的重要因素。培養和造就一批高素質的科技創新人才和建立高水平的科技創新基地,關繫到地質災害防治工作的發展,必須從戰略高度加以重視。要把科技創新和人才的培養與實施重大科技項目以及科研基地建設密切結合,以達到出成果、出人才的目的。在基地建設方面,通過現有儀器設備的挖潛改造,先進儀器設備的開發和引進,提高生產、科研隊伍應用先進技術的水平;新建1個地質災害監測與防治重點實驗室,力爭在本領域取得重大進展。實行新的運行機制,形成新的科技創新基地。
10.6.3 加強地質災害信息共享
進一步完善各類地質災害防災減災信息網路平台和國家級的綜合地質災害信息網路平台;制定保障信息共享機制的政策措施,依託我國現有的各種網路條件在各減災部門之間實現不同層次的數據信息共享。對一些可以向社會公眾發布的自然災害信息進行甄別、分類、整理、綜合,並編制一些為不同層次用戶服務的網路數據分析模型,進而通過Internet網,以屬性數據和空間數據兩種形式讓社會各界共享上述信息。
10.6.4 加大資金投入
要積極創造條件,形成多渠道、多層次、多元化的科技投入體系。國土資源部在國家財政預算支出中將繼續保持對科技的投入,並爭取逐年增加。在中央預算內基本建設投資計劃中,繼續安排專項費用用於直屬事業單位重要科研儀器、設備的改造、購置,支持科研基地的建設。各級國土資源管理部門要積極爭取地方財政資金和基本建設投資等對科技工作的投入,組織承擔地方主管部門實施的科技項目。要在各級政府安排的地質災害防治和地質調查評價等專項計劃中,加大對地質災害防治科技的投入力度。各有關單位要採取措施自籌經費開展技術創新、成果推廣和人才培養。積極組織爭取國家重大科技計劃項目。鼓勵向國際組織、各種基金會、金融機構申請經費資助。積極爭取企業和其他機構對科技的投入,改變科技完全由財政投入的狀況。
10.6.5 加強聯合科技攻關
要充分調動科研單位與院校的技術力量,實行「產學研」相結合,共同申報和承擔國家和地方的地質災害防治的科技項目,組織聯合科技攻關,解決地質災害防治工作中的難題。
10.6.6 加強國際合作與交流
國際科技合作與交流是加快地質災害防治科技進步,實現地質災害防治管理現代化的重要手段。結合地質災害防治科技項目、人才培養和基地建設,加強政府間科技合作,引進有關技術,進行人才培訓,舉辦國際專業會議和學術討論會。廣泛開辟國際合作新領域。堅持「以我為主、為我所用」的原則,圍繞規劃確立的目標和內容開展合作,吸收先進的地質災害防治理論和技術方法。
10.6.7 加強地質災害知識的宣傳與普及
大量事實說明,目前群眾對於地質災害的預防意識普遍淡薄,防災知識缺乏,以使致災地質作用造成嚴重的後果。為此,必須加大宣傳、教育的力度,通過各種形式的宣傳媒介、深入系統地介紹加強地質災害防治工作的重要性和必要性,宣傳、普及地質災害防治知識和經驗,要把地質災害防治工作作為各級政府的重要職責,調動他們和廣大群眾防治地質災害的積極性,進一步增強全社會抵禦地質災害的能力。
② 地質災害防治的工作步驟
1.查明地質災害的特徵及致災的地質環境條件
地質災害防治工程不同於一般建築工程,它是控制地質作用和改造地質體的特殊工程。工程措施的選擇、工程布置、結構設計和施工要求等都要以地質災害的發育情況及其防治要求為依據,所以必須做好勘查工作,准確查明地質災害的特徵及致災的地質環境條件,包括致災地質作用的性質、原因、變形機制、邊界、規模、活動狀態、穩定狀況、危險程度,以及所處的地質環境條件(如岩土體特性、地下水及降雨情況、地震情況等),並預測評價可能造成的危害(包括可能受災的人、物或設施的位置、數量、規模、價值及可遷移程度等)。
2.確定地質災害防治目標
地質災害防治目標包括形象目標和安全目標。形象目標是指防治對象的部位、范圍;安全目標是指經過工程防治所應達到的安全標准。明確防治目標是地質災害防治工作的重要環節。
確定防治對象的范圍,一般應以致災地質作用的活動單元為界,作整體考慮,不宜隨便切割取捨。但在總體范圍內,則應視地質災害險情的輕重緩急劃分出重點與一般,或主要與次要的不同部位,並加以區別對待。
對於防治工程應達到的安全標准,應根據所欲保護的受災對象的重要性及可撤離程度,國家的財力水平和有關的工程規范合理確定。關鍵是適度,既不能標准過低、治而無效,又不能過分追求高標准,浪費國家資金。但對一個防治對象的不同部位或不同影響方面,也可以區別對待。
3.經多方案比選確定防治工程方案
對任何一處地質災害的防治,為達到穩定變形地質體和控制致災地質作用的目的,常有多種工程方案可供選用。工程方案的選擇是否合理常常影響到防治工程的效益。因此,必須進行多方案的慎重比選,從中選出最好的方案。方案比選的依據是地質有效性、技術可行性和經濟合理性。所謂地質有效性,是指能有效地達到穩定變形地質體或控制致災地質作用的目的,而又不會引起其他不良地質後果。所謂技術可行性,是指在技術方法、施工設備、材料及施工條件等方面不存在大的困難。經濟合理性是指投資相對較低,較易承受。這三者要相互結合,綜合考慮。對於重大地質災害防治工程,需進行專門的可行性論證。
4.地質災害防治工程的施工
選擇合適的施工方法,既能順利地完成本身的施工任務,又不至於因施工擾動而對變形地質體造成新的破壞。對每種新的或有破壞性的施工方法,採用之前都要進行方法(工藝)試驗。
施工程序包括防治工程總體的階段程序和具體防治工程單元的施工程序。每處防治工程的效果並不是都能一次性預見的,防治工程對變形地質體的長期擾動效應也不一定能很快暴露出來,有時需要通過局部或前期工程實踐才能有把握地確定下一步工程的做法。所以,地質災害防治工程的施工要分階段進行,以便根據前期效果修改後期工程設計。在施工中遇到地質情況與設計所預計的不同或發生新的變化時,應及時修改設計,使施工設計或工程結構設計能適應新的地質情況。
5.地質災害及其防治工程的監測
地質災害的發展情況需要通過監測才能較准確地掌握,地質災害防治工程的效果也需要通過監測對比才能反映出來。因此,必須重視和加強地質災害監測工作,使之貫穿於地質災害防治工作的始終。監測內容應根據地質災害的性質及防治措施而定,監測方法以經濟實用為原則。監測網一經建立,就要按預定計劃持之以恆地監測,並及時整理、分析監測資料,定期進行動態評價,發現險情及時上報。
③ 地質災害治理設計需要什麼資質要求
地質災害防治工程屬於工業工程,建築工程施工總承包資質分為特級、一級、二級、三級。根據工程規模和資金不同,所需資質也不同。
一級資質
可承擔單項合同額 3000 萬元以上的下列建築工程的施工:
(1)高度 200 米以下的工業、民用建築工程;
(2)高度 240 米以下的構築物工程。
二級資質
可承擔下列建築工程的施工:
(1)高度 100 米以下的工業、民用建築工程;
(2)高度 120 米以下的構築物工程;
(3)建築面積 4 萬平方米以下的單體工業、民用建築工程;
(4)單跨跨度 39 米以下的建築工程。
三級資質
可承擔下列建築工程的施工:
(1)高度 50 米以下的工業、民用建築工程;
(2)高度 70 米以下的構築物工程;
(3)建築面積 1.2 萬平方米以下的單體工業、民用建築工程;
(4)單跨跨度 27 米以下的建築工程。
(3)地質災害防治技術方法需求擴展閱讀:
影響或控制地質災害形成與發展的基礎環境和總體條件。它與地質災害形成條件既存在密切聯系又有一定區別。地質災害形成條件指的是造成地質災害的直接因素;地質災害背景指的是控制和影響地質災害的更高層次的基礎條件。地質災害背景由兩個系列組成:
①以地球動力活動為核心的自然背景;
②以人口、經濟、社會發展水平為核心的社會經濟背景。地質災害背景雖然不能直接決定一個具體災害事件的發生和發展,但從宏觀上控制了一個地區一種或多種地質災害的成災程度和變化的總體趨勢。因此研究地質災害背景條件是進行地質災害宏觀評價的重要內容
地質災害勘查不同於一般建築地基的岩土工程勘察,其特點至少包括如下幾方面。
(1)重視區域地質環境條件的調查,井從區域因素中尋找地質災害體的形成演化過程和主要作用因素。
(2)充分認識災害體的地質結構,從其結構出發研究其穩定性;
(3)重視變形原因的分析,並把它與外界誘發因素相聯系,研究主要誘發因素的作用特點與強度(靈敏度)。
(4)穩定性評價和防治工程設計參數有較大的不唯一性,霄表現為較強的離散性,應根據災害個體的特點與作用因素綜合確定,進行多狀態的模擬計算。
(5)目前尚未研究出具有昔適性的穩定性計算方法(也許並不存在),現有的方法都有較多的假定條件。
(6)勘查階段結束不等於勘查工作結束,後續的工作如監測或施工開挖常常能補充、修改勘查階段的認識,甚至完全改變以前的結論。因此,地質災害的勘查有者延續性特點,即使是非常認真詳細的工作,也不能過於希望畢其功於一役。
(7)地質災害勘查方法選擇是強讕應用經驗與技巧,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體的形態結構特徵和變形破壞的作用因襄t滿足穩定性評價對有關參數的需求,而不拘於一般的勘察規程。
在此前提下,勘查工作量越少越好,使用的勘查方法越少越好,勘查設備越簡單越好,勘查周期越短越好。一般而言,勘查工作量依據地質災害體的規模、復雜程度和勘查技術方法的效果綜合確定。
(9)勘查隊伍是實現勘查目標、選擇合理勘查方法和優化勘查工作量的關鍵。從事地質災害勘查的工作實體應在地質技術^才,勘查設備和室內分析試驗等方面具備條件,井擁有相應的資質證書。
④ 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。
⑤ 地質災害防治工程評價的基本方法
一、地質災害防治工程評價的基本目的與內容
地質災害防治工程有兩種解釋。從廣義上看,地質災害防治既包括:區域地質自然環境治理;直接性地質災害的監測、預測、預報、預防和治理;還包括地質災害救災以及減災宣傳、減災法規等減災管理工作。從這個意義上說,地質災害防治是一項內容十分廣泛的系統工程。與此相區別的是狹義的地質災害防治工程。狹義的防治是針對某一個地質災害體或某一個較小范圍內的某種地質災害——如一個危岩、滑坡、泥石流或一個地區的岩溶塌陷、地面沉降、地裂縫等所實施的以限制地質災害活動和保護受災體為目的的直接性防治措施。這些措施主要包括上面已經介紹的工程措施,以及監測、預測、預報等措施。
廣義的地質災害防治工程不但包括的內容十分廣泛,而且還常常涉及廣泛的地區。為了更有效地減災、防災,促進地區經濟或區域經濟與資源、環境的協調發展,對此進行全面的分析評價,使其充分發揮作用,這無疑是非常必要的。但這種分析評價一般都需要結合地區或區域環境整治和經濟發展進行綜合研究。這種研究屬於區域環境-經濟研究范疇,不是本課題研究任務。這里所指的防治工程評價是對狹義的地質災害防治工程的分析評價,是針對某一具體災害對象防治措施的減災效果和經濟合理性進行分析評價。
地質災害防治工程評價的目的就是實現地質災害防治的最優化原則。如前所述,地質災害防治具有相對性特點。特別是對於我們這樣一個面積遼闊的大國,地質災害分布十分廣泛,不可能、也沒必要對所有的地質災害都進行全面的預防和治理;尤其是在國家和社會財力還非常有限的情況下,只能選擇少部分重點災害進行專門防治。因此,這就需要通過防治工程評價,對比不同災害防治項目的可能效益,在此基礎上規劃安排防治順序,確定優先防治項目,以便使有限的防治資金最充分的發揮作用。
地質災害防治工程評價除了為確定防治項目提供直接依據外,對於已經選定的防治項目要取得充分的防治效果,同樣有許多經濟問題和技術問題需要進一步地分析、評定。對於某一地區的地質災害可能有多種防治方法。因而首先應研究哪種或哪些方法最符合實際。它不但在措施上最為得力,而且經濟效益最佳。這就需要進行技術分析和經濟評價。此外,即使已經選擇了防治措施,但是在工程設計中,按照哪一級設防標准設計工程規模,既能夠有效地防治災害,保護受災體,又不致浪費資金,這也需要進行技術分析和經濟評價。例如,不同情況下泥石流災害的防治措施可以有很大不同。如果泥石流活動非常頻繁,而危害對象僅僅是少數散居在山區的農戶時,就不一定進行專門的工程防治,只需將這些農戶搬遷,安置到安全地區即可;然後結合植樹造林、水土保持進行環境治理,就可以收到既實現減災,又避免花費大量資金的效果。如果泥石流危害鐵路、公路安全,則應要根據實際情況採取不同的防治措施。如:局部改線,避開災害威脅;實施防護工程,保護鐵路、公路安全;治理泥石流,削弱其強度或導流至無交通設施分布地帶。如果泥石流危害重要企業或城鎮安全,就要實行包括生物工程、防護工程、治理工程在內的綜合防治措施。各種工程的設計標准,既要安全有效,又要經濟合理。因此,地質災害防治工程評價不僅是選擇防治項目的直接依據,而且也是項目防治方案優選的重要依據。
綜合上述,地質災害防治工程評價的基本內容和目的是:分析地質災害防治工程的科學性,評估地質災害防治工程的經濟效益,評價地質災害防治工程的可行性和合理性,為地質災害防治項目優選和方案優選提供依據。
二、地質災害防治工程評價方法
(一)地質災害防治工程的技術評價與經濟評價
根據地質災害防治工程評價內容,把它的評價方法相應地劃分為兩類。一類是技術評價,即:分析評價防治工程能否按照設計目標有效地扼制災害活動或者保護受災體;分析防治工程本身的結構、強度等是否符合規范或實際要求。技術評價主要是從自然科學角度綜合分析防治工程的可靠程度,評價它的功能或效果。第二類是經濟評價,即分析防治工程的經濟效益,從經濟學角度評價防治工程的合理性。技術評價和經濟評價雖然都是防治工程評價的不可缺少的方法,但由於不同地質災害技術評價的方法相差較大,而且在已有的勘查和研究工作中,對大部分地質災害防治工程已經形成了比較成熟的理論和方法,所以本課題僅進行防治工程的經濟評價分析。
(二)地質災害防治工程經濟評價核心指標及其特點
地質災害防治工程經濟評價的核心指標是防災經濟效益F(X)。效益是指某種經濟活動所獲得的成效與所付出的代價之比。生產產品的產業活動(如工業、農業)的效益是指產品的價值或利潤與產品成本的比值。房屋等工程建築效益指的是這些建築的價值與建築成本的比值。地質災害防治工程既不是生產性工程,也不是商品性工程。它的價值和經濟效益與一般工程具有不同的特點。主要有下列幾點:
1.間接性特點
在多種地質災害防治工程中,只有少數措施能產生直接效益。如為了治理泥石流災害實施生物工程,植樹造林,在一定時期後可得到一定收益。但這種收益只是一種附帶性的「副產品」。其主要效益是體現在保護了人民生命財產,減少了災害損失。所以,災害經濟學屬於守業經濟學。防災效益是通過「以負換正,減負為正、負負得正」的方式間接地反現出來。
2.潛在性特點
一般產品在投入使用以後,就為消費者所連續使用,其價值不間斷地發揮作用。但地質災害,特別是突發性地質災害,並不是每時每刻都在進行。所以,一般地質災害防治工程往往長時間地處於「待命」狀態,只有災害發生時,它才顯出「英雄本色」,發揮其「養兵千日,用兵一時」的功能。
3.長遠性特點
地質災害防治工程一般具有較長的使用期限,少則幾年,多則幾十年或上百年。除了在工程壽命期內產生效益外,有的地質災害經過一段時間的防治可基本消除。有的雖然沒能完全根治,但通過一定防治後,使地質災害防治地區的環境得到改善,走上了良性循環發展道路,逐步增強了防治地區自身的「免疫」功能,使地質災害不斷緩解,並最終消除。因此,其效益更是長遠無期的。
(三)地質災害防治工程經濟評價的基本要素
地質災害防治工程經濟評價的基本要素包括:災害危害強度(W(q)),即地質災害對受災體的威脅破壞程度;防災度(F(s)),即防治工程對災害的可能防禦程度;設防標准(F(b),即防治工程的設計防災能力;防災功能(F(g)),即防治工程可能實現的消災能力、對受災體的防護能力以及可能產生的其它作用;防災收益(F(y)),即用貨幣形式反映的防災功能;防災成本(F(c)),即亦稱防災投入,指防治工程所需要的材料、勞動等投入,在核算時可用貨幣反映。
(四)地質災害防治工程經濟效益核算方法
1.地質災害防治工程功能函數模型
如前所述,地質災害防治工程效益主要體現在減損作用,少數工程具有社會經濟增殖功能。因此,分別用損失函數(L(s))和增殖函數(I(s))來反映:
地質災害災情評估理論與實踐
(1)式表明,災害損失(L)隨防災度(S)的增大而減小。它在對災害無任何防治能力時,即S趨於0時,理論上災害破壞作用將無限延長,災害損失趨於極大值(無窮大);當防災度趨於100%(或實際應用中出現S>1的高冗餘度,即防治力度超過發災潛力)時,災害損失趨於零。
(2)式表明,防治工程的增殖作用(I)隨防災度(S)的增在而增大。但它並不是無限的,其最大值取決於防治工程所具有的最大增殖可容度。
L(S)和I(S)的代數和構成防治工程的防災功能函數。即:
地質災害災情評估理論與實踐
式中L(S)為負值。
圖8-1和8-2反映了上述各種關系。
圖8-1地質災害防治工程投入與災害損失關系
圖8-2地質災害防治工程投入與效益關系
2.地質災害防治工程經濟效益評價模型
地質災害防治效益採用投入產出法進行計算。
一是純收益法。即以產出與投入的差值反映防治工程的經濟效益:
地質災害災情評估理論與實踐
二是相對收益法。即以投入產出的比值(簡稱產投比)反映防治工程的經濟效益:
地質災害災情評估理論與實踐
式中:F(x)1和F(x)2——防治工程在有效期內獲得的防治效益;
F(y)——防治工程在有效期內獲得的各種收益;
F(c)——按一定防災度和設防標准,規劃設計的防治工程的成本投入。
3.地質災害防治工程收益核算
如前所述,地質災害防治工程收益主要表現為減災收益,即實施防治工程後可能減少的災害損失。採用下列幾種方法進行核算。
(1)期望損失法減災收益等於無防治條件下的災害期望損失與防治條件下的期望損失之差。即:
地質災害災情評估理論與實踐
式中:F(g)s——減災收益;
S(Z)——無防治條件下災害的期望損失;
S(F)——設計防治工程條件下災害的期望損失。
其評價核算方法見本報告第七章。S(F)與S(Z)所不同的是在期望損失評價模型中,災害活動概率(速率)、危害強度、危害范圍等要素值需根據防治工程的設計目標確定。
(2)防災度法根據防治工程設計目標所要達到的防災度計算減災收益。即
地質災害災情評估理論與實踐
式中F(S)為防災度。在這里指的是實施防治工程後使災害經濟損失減少的幅度(%)。
(3)比擬法同已經運行的同類防治工程進行比擬,概略地確定減災收益。即:
地質災害災情評估理論與實踐
式中:k為修正系數;F(y)s´為同類工程的減災收益。
少數防治工程除主要取得減災收益外,還附帶有一定的增殖收益。對此,需根據收益性質進行核算。如農林牧產品收益可根據單位產品市場價核算。
防治工程的總收益為減災收益與增殖收益的總和。
4.地質災害防治工程成本核算
基本途徑是採用影子工程方法全成本核算防治工程的投入。
需要注意的是,防治工程投入是一種動態投入。所以,簡單地根據工程設計方案一次性地核算靜態投入就不能與以期望損失為基礎的減災收益相匹配,因而得不到合理的防治效益。
防治工程的動態投入首先表現在防治工程投入運行後,會隨著使用年限的延長而折舊壞損。因此,要麼降低效能,影響防災度;要麼需要維修,以基本保持其功能。在通常情況下,防治工程要進行經常性維修,因而要將維修費用連同初始成本一並計入工程投入。即防治工程投入等於初始成本加上維修費用。維修費用除了採用影子工程法進行測算外,還可以按照初始成本的一定比例進行核算。其比例數值可根據防治工程的使用年限,大致按折舊率的50%確定。
在核算防治工程投入時,除了需要考慮運行中的維修費用外,還需要考慮防治費用的折現情況。之所以如此,是因為我們在核算防治效益時,可能出現有關的不同要素(期望損失減少值、初始成本、防治費用等)的預測時間年份不同,那麼由於物價因素的影響,這些要素就不是「站在同一水平線上」,因而它們的可比性就將打折扣。基於這種情況,在核算防治工程投入時,需要根據利率變化進行貼現計算。其函數模型為:
地質災害災情評估理論與實踐
式中:PVr——防治工程投入費用的貼現值;
r——年名義利率;
t——時間(a)。
在離散的情況下,上式為:
地質災害災情評估理論與實踐
式中:i為年貼現利率。
(五)地質災害防治工程優化分析
如前所述,為了使有限的防治資金發揮最充分的減災效果,需根據最優化原則選擇防治項目和確定防治方案。所謂最優化原則,主要體現在三個方面,即:具有充分的科學性,符合地質災害防治特點和有關的規范、標准要求;在技術方法、財力、物力以及施工條件等方面切實可行;獲得最佳經濟效益。
防治工程的科學性、可行性主要通過技術分析進行評價。防治工程的經濟效益則是根據以上提供的方法進行分析評價。為了根據防治工程經濟評價結果,做好防治工程優選,對最優化理論和優選的基本方法進一步分析如下。
通常情況下,防治費用和防災度(或減災效果)互為消長關系。即防治投資增加,防治工程規模加大,防災度提高,災害損失下降。基於這種關系,為了有效地保護人民生命財產安全,當然是實施的防治工程越多、越可靠,減災效果越充分。但這顯然是不科學的,對於絕大多數地質災害防治工程來說,不可能片面追求防治效果,而不顧防治投入的多少。在這一矛盾面前最科學的選擇是實現防治效果與防治投入的最佳結合。
前面的圖8-1和圖8-2是根據多數實踐結果繪制的地質災害防治工程投入與災害損失和防治收益的一般變化關系。它表明,隨著防治工程投入的增加,雖然災害損失減少,收益增加,但它們都不是線性關系。當防治投入達到一定規模後,災害損失減少的幅度和防治收益增加的幅度會明顯降低,這意味著在此之前所進行的防治投入獲得的收益(產投差或產投比)明顯,而後的防治投入獲得的收益變小。因此,我們可以在對不同投資力度下防治工程經濟效益分析的基礎上,選擇預期損失或防治效益轉折部位O』的「臨界」投入F(c)』作為最佳投入。依此確定相應的防災度F(s)』及工程方案(圖8-3)。
圖8-3地質災害防治工程優化投入示意圖
當然,圖8-3顯示的是最理想的情況,實踐中的情況可能要復雜得多。有時所謂「臨界值」並不是一個點,而是一個區間,在這種情況下可採用該「臨界段」的平均值或最高值選擇防治方案。有時可能不存在「臨界點」或「臨界段」,在這種情況下只能根據不同設計方案的預期收益,直接分析對比後選擇最優防治方案。
在分析評價同一項目最優防治工程的基礎上,進一步對不同項目的最優方案進行分析對比,本著優中選優的原則,進行項目優選,編制防治規劃,排列防治順序。
⑥ 年度地質災害防治方案
縣級以上地方人民政府國土資源主管部門會同本級地質災害應急防治指揮部成員單位,依據地質災害防治規劃,擬訂本年度的地質災害防治方案,報縣人民政府批准並公布實施。年度地質災害防治方案要標明轄區內主要災害點的分布,說明主要災害點的威脅對象和范圍,明確重點防範期,制訂具體有效的地質災害防治措施,確定地質災害的監測、預防責任人。
年度地質災害防治方案主要包括編制依據、主要地質災害點情況、地質災害威脅的主要對象和威脅范圍、地質災害發展趨勢、地質災害的重點防範期、地質災害調查與監測、地質災害防治措施等內容。編制方法如下:
(1)編制依據
說明年度地質災害防治方案編制的法律依據,簡要概括本行政區內的地理特徵、地質構造特徵和氣象水文特徵。本部分可單獨立章,也可作為前言。
(2)主要地質災害點情況
說明上年度本行政區內地質災害發生的基本情況、採取的主要防災措施和取得的防災效果,以及本年度地質災害的發展趨勢預測。
(3)地質災害威脅的主要對象和威脅范圍
結合本行政區地質災害調查(普查)的結果、地質災害發生的基本規律以及本年度地質災害發生發展趨勢預測結果等情況,確定本年度的重要地質災害隱患點及其威脅對象和范圍,並按照不同層級隱患點(預案點)的防災要求,編制隱患點防災預案。
(4)地質災害發展趨勢與重點防範期
地質條件改變、氣候變化、人為活動強度和方式的變化等因素影響地質災害發展變化趨勢。結合本年度行政區內的引發地質災害的主要自然因素和人為因素的特徵,敘述不同區段的重點防範期。
(5)地質災害防治措施
按照地質災害防治條例的要求,明確地質災害防治的行政首長負責制和部門責任制,分別敘述地方政府、國土資源主管部門以及交通、建設、水利、鐵道、旅遊、氣象、廣播電視、通信等相關部門的責任范圍。另外,應明確本行政區的主要地質災害防治措施及組織實施單位。
(6)地質災害的監測、預防責任人
具體確定進入本年度地質災害防治方案的每個地質災害隱患點的監測責任人和防災責任人,列出其姓名、職務及聯系方式。如本級方案不能確定,應註明由下一級防治方案確定。
⑦ 地質災害防治措施
崩塌災害防治的工程措施:
1、攔擋:對中、小型崩塌可修築遮擋建築物或攔截建築物。攔截建築物有落石平台、落石槽、攔石堤或攔石牆等,遮擋建築物有明洞、棚洞等。
2、支撐與坡面防護:支撐是指對懸於上方、可能拉斷墜落的懸臂狀或拱橋狀等危岩採用墩、柱、牆或其組合形式支撐加固,以達到治理危岩的目的。對危險塊體連片分布,並存在軟弱夾層或軟弱結構面的危岩區,首先清除部分松動塊體,修建條石護壁支撐牆保護斜坡坡面。
3、錨固:板狀、柱狀和倒錐狀危岩體極易發生崩塌錯落,利用預應力錨桿(索)可對其進行加固處理,防止崩塌的發生。錨固措施可使臨空面附近的岩體裂縫寬度減小,提高岩體的完整性。
4、灌漿加固:固結灌漿可增強岩石完整性和岩體強度。一般先進行錨固,再逐段灌漿加固。
5、疏干岸坡與排水防滲:通過修建地表排水系統,將降雨產生的徑流攔截匯集,利用排水溝排出坡外。對於滑坡體中的地下水,可利用排水孔將地下水排出,從而減小孔隙水壓力、減低地下水對滑坡岩土體的軟化作用。
滑坡災害防治的工程措施
1、排除地表水和地下水:滑坡滑動多與地表水或地下水活動有關。因此在滑坡防治中往往要設法排除地表水和地下水,避免地表水滲入滑體,減少地表水對滑坡岩土體的沖蝕和地下水對滑體的浮托,提高滑帶土的抗剪強度和滑坡的整體穩定性。
2、減重與載入:通過削方減載或填方載入方式來改變滑體的力學平衡條件,也可以達到治理滑坡的目的。但這種措施只有在滑坡的抗滑地段載入,主滑地段或牽引地段減重才有效果。
泥石流災害防治的工程措施
1、跨越工程:在泥石流溝上方修築橋梁、涵洞跨越避險工程,使泥石流有排泄通道,又能保證道路的暢通。
2、穿越工程:在泥石流下方修築隧道、明硐和渡槽的穿越工程,使泥石流從上方排泄,下方交通不受影響。這是通過泥石流地區的又一種主要工程形式,對於隧道、明洞和渡槽設計的選擇,總的原則是因地制宜。
3、防護工程:對泥石流地區的橋梁、隧道、路基及重要工程設施修築護坡、擋牆、順壩和丁壩等防護工程,從而抵禦泥石流的沖刷、沖擊、側蝕和淤埋等危害。
4、排導工程:修築導流堤、急流槽、束流堤等排導工程,改善泥石流流勢、增大橋梁等建築物的排泄能力。
5、攔擋工程:修築攔砂壩、固床壩、儲淤場、支擋工程、截洪工程等攔擋工程,控制泥石流的固體物質和雨洪徑流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以減緩泥石流的沖刷、撞擊和淤埋等危害。
(7)地質災害防治技術方法需求擴展閱讀:
誘發地質災害的因素主要有:
1、採掘礦產資源不規范,預留礦柱少,造成采空坍塌,山體開裂,繼而發生滑坡。
2、開挖邊坡:指修建公路、依山建房等建設中,形成人工高陡邊坡,造成滑坡。
3、山區水庫與渠道滲漏,增加了浸潤和軟化作用導致滑坡泥石流發生。
4、其它破壞土質環境的活動如採石放炮,堆填載入、亂砍亂伐,也是導致發生地質災害的致災作用。
⑧ 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。
⑨ 地質災害防治措施與防治原則
一、地質災害防治途徑與基本方法
如前所述,地質災害的形成必須具備災害體和受災體。這兩方面條件決定了成災程度。因此,防治地質災害的基本途徑主要有兩方面:第一,限制災害源,消除或消弱災害體活動能量,解除或緩解災害活動威脅;第二,對受災體採取防避保護措施,使其免受災害破壞,或增強受災體對災害的抵禦能力。
防治地質災害的具體方法主要包括:
保護和治理區域地質自然環境,消弱災害活動的基礎條件。其基本措施是根據區域條件,科學地進行資源開發和工程建設活動,特別注意合理利用土地資源、水資源、生物資源,避免過度開發。在廣大山區應廣泛植樹造林,治山治水,宜農則農,宜牧則牧,宜林則林,涵養水土,防治水土流失。在城鎮和沿海地區,尤其注意合理開發利用地下水資源,量入為出,保持地下水動態平衡,防止地下水環境惡化,預防地面沉陷和海水入侵等活動。
加強地質災害勘查。弄清地質災害的分布情況與形成條件。合理制定城鎮規劃,選擇工程建設場地,盡可能避開地質災害危害區;對於必須在地質災害危險區實施的工程建設,制定防災規劃,實施預防措施。
對重要受災體實施專門性防治工程。為了保護城鎮、企業和鐵路、公路、橋梁、房屋等工程建設安全,應專門實施不同的防護工程、加固工程等。對不同防災工程措施不一,將在下面進行專門論述。
加強災害監測,有效地進行災害預測預報。應根據需要及時疏散人口、財產、或採取其它措施,最大限度地減少災害損失。
二、地質災害防治措施
雖然各種地質災害的防治途徑基本相同,但具體措施不一。所以,無論是哪種地質災害,都必須首先進行深入細致的勘查工作,以查清災害體范圍、性質、活動條件和受災體類型、分布情況等。在勘查的基礎上選擇防治措施,並合理地設計工程規模,取得充分的減災效果。
(一)崩塌(危岩)災害防治措施
1.清除危岩
對規模小、危險程度高的危岩體可採用靜態爆破或手工方法予以清除,消滅隱患。
2.部分削坡
對於規模較大的危岩體,難以全部清除其隱患。但可以在危岩體上部清除部分岩土體,降低臨空面的高度,減小斜坡坡度和上部荷載,提高斜坡穩定性,從而降低危岩的危險程度或減少其它防治工程的工程量。
3.排水防滲
在危岩體及其周圍地帶,應修建地面排水系統和堵塞裂隙孔洞,以防治過量地表水進入危岩斜坡,從而提高危岩穩定程度,減少崩塌機會。
4.加固斜坡、改善危岩岩土結構,提高斜坡穩定程度
所採取的措施,其具體內容有:①灌漿加固,以增強岩體完整性,提高岩體強度。②採用支撐墩、支撐柱、支撐牆等支撐措施保護斜坡,防止坍落。③採用預應力錨桿或錨索等錨固措施加固危岩體,防止崩落。④軟基加固,即在危岩或陡崖底部發育有泥岩等軟弱岩層時,採用噴漿護壁等方法保護軟基,防止強烈的風化作用和水體浸泡。如在軟基發育部位已形成風化凹腔,應根據規模、形態,採用嵌補、支撐、噴漿護壁等方法保護加固;如凹腔內積水,應進行疏干,並採取措施防止繼續浸水。
5.攔截
對於在雨季才發生活動的墜石、剝落或小型崩塌活動,可在岩石崩落滾動途中修建落石平台、落石槽、擋石牆等,以攔截落石,防止破壞建築設施。
6.遮擋
為了防止小型崩塌對鐵路等工程設施的破壞,可修建明硐、棚硐等對工程設施進行保護。
7.加強監測預報
(1)危岩體形變監測主要手段包括:通過地面觀察、形變測量、地傾斜測量、綜合自動監測等方法從外部監測危岩體位移、裂縫變形、地面傾斜等現象;採用鑽孔傾斜測量、電測、聲發射監測、地應力測量等方法從內部監測危岩體深部變形位移及應力變化情況。
(2)激發崩塌活動要素監測主要包括雨量監測、水文動態監測、地下水動態監測、地溫場監測、地震監測等。
(3)綜合分析與預測預報基本方法是分析斜坡穩定程度,建立危岩變形數值模型,確定崩塌活動的臨界值。在條件允許時,應建立預警系統,進行有效的災害預報。
8.躲避搬遷對於威脅嚴重,防治困難的建築設施,應選址搬遷,避免受害。
(二)滑坡災害防治措施
1.消除或減輕地表水、地下水對滑坡的誘發作用
(1)修建排水溝,攔截地表水,減少進入滑坡體的地表水量,並及時將滑坡體發育范圍內的地表水排走,減輕地表水對斜坡的破壞。
(2)修建截水盲溝和支撐盲溝、開挖滲井或截水盲洞、敷設排水滲管、實施排水鑽孔等,以攔截疏導地下水,減輕地下水對斜坡的破壞。
2.改善斜坡狀況,增加滑坡平衡穩定條件
(1)在滑坡體上部削坡減重,在坡腳加填,改變斜坡外形,降低斜坡重心,提高滑坡穩定程度。
(2)修建抗滑垛、抗滑柱、抗滑牆、抗滑洞等支擋工程,阻止滑坡體滑動,提高斜坡穩定程度。
(3)實施錨固工程,「加固」滑坡,提高斜坡穩定程度。
(4)採用焙燒法、電滲排水法、灌漿法等物理方法或化學方法,改善滑坡體岩土性質,提高軟弱岩土層強度,提高斜坡穩定程度。
3.加強監測預報
(1)滑坡體形變監測通過地面觀察、形變測量、地傾斜測量、綜合自動監測等方法監測裂縫變形、滑坡體水平位移、垂直形變以及滑坡體上樹木、房屋等工程設施形變等情況。採用傾斜儀測量、短基線測量、地應力測量等監測滑坡體內部形變位移情況。
(2)激發滑坡活動的外界要素監測主要包括降水監測、水文動態監測、地下水動態監測、地震監測等。
(3)綜合分析與預測預報方法與崩塌預測預報基本相同。
4.躲避搬遷
對於威脅嚴重,防治困難的工程建築,應選址搬遷,避免災害破壞。
(三)泥石流災害防治措施
1.實施生物措施,保護水土,消弱泥石流活動的基本條件
基本方法是保護森林植被。禁止濫砍亂伐,合理耕牧,並且有計劃地植樹種草,以提高森林覆蓋率和植被覆蓋率,抑制水土流失,減緩泥石流活動。
2.實施工程措施,限制泥石流活動,保護耕地與工程設施
(1)攔擋工程修建谷坊、攔砂壩、格柵壩等,蓄水攔砂,減小泥石流流速、容重、規模,抬高局部溝段侵蝕基準,護床固坡,降低泥石流沖刷破壞能力,減輕溝床侵蝕。
(2)排導工程修建導流堤、急流槽、束流堤等,引水輸砂,規范泥石流路徑,防止漫流,降低泥石流流速,削弱泥石流沖擊破壞能力。
(3)停淤工程根據泥石流發育地區地形條件,修建停淤場,將泥石流引入預定場所減速停淤,防止漫流。
(4)溝道整治工程採用固床砂壩、水泥砂漿砌石、石籠等方法保護泥石流溝坡,防止岸坡坍塌、滑移;在溝底進行鋪砌或修建肋板穩固溝底,減少溝底沖刷。
(5)防護工程與錯避工程對泥石流地區的鐵路、公路、橋梁、隧道、房屋等工程設施,進行防護或錯避,抵禦或避開泥石流的危害。防護工程包括修建護坡、擋牆、順壩、丁壩等。錯避工程主要包括跨越式錯避、穿過式錯避等。跨越式錯避是指修建橋梁,使工程設施凌架於泥石流溝上空,免受泥石流破壞。穿過式錯避則是將工程設施置於泥石流溝地下,避開泥石流破壞。
3.監測預報
除利用遙感技術,結合氣象資料分析,進行區域泥石流活動中長期預報外,主要是利用降雨預測進行泥石流活動的短期預報和臨災警報。此外,還可利用泥石流遙測地聲警報器、泥石流超聲波泥位警報器、地震式泥石流警報器等儀器直接監測泥石流活動,並進行短期預報和臨災警報。
4.躲避搬遷
對於威脅嚴重,難以防護的工程建築,應選址搬遷,避免災害破壞。
(四)岩溶塌陷災害防治措施
1.控水措施
(1)地表水防水措施在塌陷區周圍修建排水溝,防止地表水進入塌陷區,減少向地下的滲入量。在地勢低窪、洪水嚴重的防治區圍堤築壩,防止洪水入侵灌入塌陷洞或岩溶孔洞。對塌陷區內嚴重淤塞的河道進行清理疏通,加速泄流,減少對岩溶水的滲漏補給。對嚴重漏水的河溪、庫塘,鋪底防漏或人工改道,減少地表水倒灌。對嚴重灌水的塌陷洞隙採用粘土或水泥灌注填實,減少地表水入滲倒灌。採用混凝土、氯丁橡膠、玻璃纖維塗料等封閉地面,增強地表土層強度,防止地表水沖刷入滲。
(2)地下水控水措施根據水資源條件規劃地下水開采層位、開采強度、開采時間,合理開采地下水。必要時進行人工回灌,控制地下水動態,限制地下水位的頻繁升降,並使動水位最低水位不低於基岩面,保持岩溶水承壓狀態。在地下水主要逕流帶修建堵水帷幕,減少區域地下水補給,促使外圍地下水位升高,防止塌陷向外圍地帶擴展。在礦區井下修建防水閘門,建立有效的排水系統,對水量較大的突水點進行注漿封閉,控制礦井突水、突泥,避免礦區地下水大排大放,防止地下水位和岩溶水壓力的大起大落,控制地面塌陷活動。
2.加固措施
(1)挖填當孔洞規模和埋藏深度較小時,可清除岩溶上部覆蓋層中的軟弱土層和洞穴中的軟弱充填物,回填碎石或混凝土,改善建築場地條件,提高地基強度。
(2)強夯在土體厚度較小,地形平坦情況下,採用強夯砸實覆蓋層,破壞土洞,提高土層強度。
(3)灌注填充在溶洞埋藏較深時,通過鑽孔灌注水泥砂漿,填充岩溶孔洞,提高強度。
(4)鑽孔充氣鑽孔深入到基岩面下溶蝕裂隙或溶洞的適當深度,破壞真空腔的岩溶封閉條件,減少發生塌陷的機會。
(5)採用錨固柱、柵欄柱,支撐建築物,防止洞穴坍塌。
(6)跨蓋採用梁式基礎、拱形結構,或以剛性大的平板基礎跨越、敷蓋溶洞,避免塌陷危害。
3.監測預測
目前對岩溶塌陷還沒有建立有效的預報方法,只能根據專門地質調查,查明岩溶分布情況和岩溶塌陷的活動規律,結合淺層地質雷達探測和地下水動態監測、水文動態監測、氣象預報等方法,進行一般性預測。
(五)地裂縫災害防治措施
1.控制人為因素對地裂縫活動的強化作用
主要是合理開采地下水,限制地下水位大幅度下降,從而控制地面沉降活動,防止地面沉降對地裂縫的促進活動。其次是在礦區井下開采時,根據實際情況,控制開采范圍,增多、增大預留保安柱,防止礦井坍塌誘發地裂縫。
2.建築設施避災、防災措施
(1)查明地裂縫發育帶及潛在危害區,據以作好城鎮發展規劃和場地工程地質勘查,合理規劃工程建築物布局,使工程設施盡可能避開地裂縫危險帶,特別是嚴格限制永久性建築設施橫跨地裂縫,一般避讓寬度不少於4~10m。
(2)對於已建在地裂縫危害帶內的工程設施,應根據具體情況採取加固措施進行加固。對於必須建在地裂縫危害帶內的新的工程設施,應實施設防措施。如跨越地裂縫的地下管道工程,可採用外廊道隔離、內懸支座或內支座式管道活動軟接頭連結措施預防地裂縫的破壞。對於已受地裂縫嚴重破壞的工程設施,進行局部拆除或全部拆除,防止對整體建築或相鄰建築造成更大規模破壞。
3.監測預測措施
通過地面勘查、地形變測量、斷層位移測量以及音頻大地電場測量、高分辨縱波反射測量等方法監測地裂縫活動發展情況,預測預報地裂縫發展方向、速率及可能危害范圍。
(六)地面沉降災害防治措施
1.控制人為活動對地面沉降的促進作用
(1)根據水資源條件,限制地下水開采量,防止地下水水位大幅度持續下降,控制地下水降落漏斗規模。
(2)根據地下水資源的分布情況,合理選擇開采區,調整開采層和開采時間,避免開采地區、層位、時間過分集中。
(3)人工回灌地下水,補充地下水水量,提高地下水水位。
2.防護措施
地面沉降除有時會引起工程建築不均勻沉降外,主要是因沉降區地面標高降低,導致積洪滯澇,海水擴侵等次生災害。次生災害可造成十分嚴重的破壞損失。針對這些次生災害,採取的主要防護措施是修建或加高、加固防洪堤、防潮堤、防洪閘、防潮閘以及疏導河道,興建排洪排澇工程等。
3.監測預測
基本方法是設置分層標、基岩標、孔隙水壓力標、水準點、水動態監測網、水文觀測點、海平面觀測點等。定期進行水準測量;進行地下水開采量、地下水位、地下水壓力、地下水水質監測及回灌監測;進行河流水位、流量監測;進行潮汐及海平面變化監測等。根據地面沉降活動條件和發展趨勢,預測地面沉降速度、幅度、范圍及可能危害。
(七)海水入侵災害防治措施
1.控制人為活動對海水入侵活動的促進作用
(1)限制地下水開采量,防止地下水水位持續下降。使地下水位保持在海平面或地下鹹水水位以上,並具有一定的水頭壓力。使其能維持濱海地區地下水與海水動力平衡,扼制海水入侵。
(2)利用回灌井、回灌廊道等實行人工回灌,補充地下水,提高濱海地區地下水水位。
(3)在發生海水入侵或容易誘發海水入侵的濱海地帶,禁止挖砂,保護海岸,防治海岸侵蝕,削弱海水沿河上溯活動。規范曬鹽、海產養殖,防止人為將大量海水抽引到陸地,減少海水補給源。
2.限制海水入侵的工程措施
(1)修建防潮閘,抑制海水沿河上溯活動。
(2)建造隔水牆或防滲圍幕,阻斷海水入侵通道,扼止海水擴侵。
3.監測預測
主要監測手段是建立地下水動態監測網,進行水位、水化學監測,必要時輔以海水水文動態監測。根據海水入侵活動機制和歷史海水入侵規律,預測海水入侵速率、規模、危害范圍。
(八)膨脹土脹縮災害防治措施
主要包括避災措施和防災、治災措施。
在進行城鎮規劃和建築工程選址時,要進行充分的地質勘查,查明工程地質條件,弄清膨脹土的分布范圍、發育厚度、埋藏深度以及膨脹土的物理力學性質;在此基礎上合理規劃建築布局,使容易受害的建築工程盡可能避開膨脹土發育區。在膨脹土分布面積比較大,難以選擇非膨脹土工程場地時,盡可能選擇地形簡單、膨脹土脹縮性相對較弱、厚度較小而且地下水水位變化較小、容易排水,而且沒有淺層滑坡和地裂縫的地段進行工程建築,最大限度地減少膨脹土的危害。
在膨脹土發育區進行工程建築時,應避免大挖大填,加寬建築物四周散水,設置圈樑,敷設砂墊。鐵路、公路施工避免深長路塹,多填少挖,路堤底部墊砂,路塹設置擋土牆,邊坡植草鋪砂。水利工程要快速施工,合理堆放棄土;必要時設置抗滑樁、擋土牆;渠道要合理選擇渠坡坡角;穿過壠崗時使用涵管、隧洞。工程設施附近要修建排水設施,避免降雨、地表水、城鎮廢水等大量滲入地下。同時要合理開采地下水,保持地下水位相對穩定,避免地下水位大幅度地頻繁升降,防止膨脹土反復脹縮。
對於已受膨脹土破壞的工程設施則視具體情況,採用加固、拆除重建等措施進行治理。
綜合上述8種地質災害的防治措施,基本可分為4個方面,即:削弱災害活動強度措施;受災體防護措施;監測預報措施;避災措施。不同災害的具體方法不同(表8-1)。
三、地質災害防治基本原則
地質災害防治的根本目標是取得最充分的減災效果。然而要實現這個目的,必須遵照下列原則科學地規劃、設計、實施防治工程。
(一)預防為主的原則
地質災害雖然是一種不可避免和無法准確預測的自然現象。隨著人類科學技術水平及社會生產力水平的不斷發展,人類對地質災害的認識水平逐漸提高,因此,在災害面前擁有了越來越大的自主能力。這主要表現在兩個方面:第一,在一定程度上可以減少災害發生機會,削弱災害活動強度;特別是對於那些主要因人為活動控制的地質災害,可以通過調整人類活動基本扼制災害的發展,防止或減少災害的破壞損失。例如,可以通過人工改變斜坡形態、負荷,減少地表水入滲,加固斜坡等方法增強斜坡穩定程度,減少發生崩塌、滑坡發生的可能;可以通過限制地下水開采量,調整地下水開采層等方法,控制地下水水位,預防和限制地面沉降、海水入侵的發生與發展。第二,有效地進行災害預測預報,及時避災。在地面塌陷、地裂縫和膨脹土發育地區,盡可能使工程設施避開高危險區。對於崩塌、滑坡、泥石流等突發性災害可進行綜合監測,根據災害發生的危險程度,及時疏散人口、財產,減少災害損失。實踐證明,適時採取預防措施是防止災害破壞,減少災害損失的最有效途徑。
(二)防災減災的相對性、持續性原則
盡管人類對地質災害的防治手段越來越豐富,防治技術越來越高超,但要想制止地質災害的發生,或者是完全預測預報地質災害,徹底防治地質災害是不可能的;無論是現在,還是將來,對地質災害的防治效果永遠也不會達到百分之百。因此,任何時候人類所進行的防治工作都是相對的。基於這種現實,地質災害的防治是一項長期的、艱巨的任務。為了促進社會經濟的健康發展,地質災害防治要長期持續地進行下去,在不同社會經濟發展階段,力求取得與之相應的減災效果。
表8-1地質災害主要防治措施
(三)全面規劃與重點防治相結合的原則
地質災害防治除了具有長期性特點外,還具有廣泛性特點。因此,要取得充分的減災效果,首先要做好防治規劃,根據不同地區地質災害發育情況和不同時期社會經濟發展需要,提出地質災害防治目標、防治對策與措施,從總體上指導地質災害防治工作。
由於我國是一個發展中國家,目前科學技術水平和社會財力還都不高,因此,不可能對所有地質災害進行全方位的徹底防治。在這種情況下,只能在全國和地區災害防治規劃指導下,一方面加強區域環境保護與治理,改善地質自然環境,削除或削弱地質災害活動的背景條件;另一方面選擇受地質災害威脅強烈,破壞損失嚴重的城鎮、交通干線、重要企業等實施重點防治,使有限的資金發揮最大的減災效果,真正做到「好鋼用在刀刃上」。
(四)防治地質災害與其它社會經濟活動相結合的原則
實踐證明,地質災害防治工作常常並不是孤立進行的,它與其它社會經濟活動具有不同程度的聯系。因此,把防治地質災害措施與其它環境治理結合起來,並且把地質災害防治納入國家和地區社會經濟規劃,可以取得充分的效果。
首先,從宏觀上看,地質災害防治與土地資源開發、水資源開發、礦產資源開發、植被資源開發以及城鎮建設、交通建設等具有直接關系。因此,地質災害防治應該與這些活動有機地結合起來:一方面在這些活動中積極主動地進行相應地質災害的防治工作;另一方面地質災害的有效防治將促進這些活動的正常進行,二者取得相互促進的效果。另外,地質災害防治不僅是中央政府的責任,而且是一種廣泛的社會行為。因此,隨著國家改革開放的深入和市場經濟的發展,地方政府、企業以及個人在發展經濟活動中,為了免受災害損失,取得效益和利潤,就應該將所涉及的地質災害防治工作納入經濟活動之中,在市場經濟利益驅使下開展防治工作。
(五)防治工程最優化原則
地質災害防治工程一般需要比較巨大的投入。它所防治的對象是復雜的自然現象,所以地質災害防治工程既是復雜的技術工作,又是復雜的經濟工作。無論是哪個部門實施哪種防治工程都需要本著最優化原則審慎對待。最優化原則的核心就是實現科學性、可操作性與最小風險、最大效益的有機結合。
1.科學性
其科學性主要體現在:防治工程類型選擇要有充分依據,符合地質災害的減災特點或受災體的防護需要;防治工程設計要有針對性,符合國家有關標准和規范要求。
2.可操作性
其可操作性主要體現在:在目前技術水平條件下能順利實施;在人力、物力、財力方面有充分保障;現場環境沒有嚴重障礙。
3.最小風險
地質災害防治工程是在對災害評價基礎上實施的。由於對災害破壞損失認識的不徹底性,所以防治工程具有一定的風險。其主要表現在:防治工程不完全符合地質災害成災特點和受災體防護需要;設防標准不完全符合災害活動概率和成災規模,因而導致防治工程部分失效、完全失效或者超標准運行;防治工程不符合施工標准,達不到預期功能或達不到使用年限。基於這種性質,在設計、實施防治工程時,要力求將風險程度降到最低程度。
4.最大效益
其主要表現是以盡可能少的人力、物力、財力和時間投入,取得最大、最長效的經濟效益和社會效益、環境效益。