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在進行地質災害治理工程的設計時用數值計算方法得到的結果

發布時間: 2021-03-13 03:29:34

A. 地質災害治理工程設計和施工按照什麼標准收費

全國的有水利部的,勘查設計收費標准!《水利建築工程預算定額》《工程勘察設計收費標准》
四川省有專門的 勘查設計收費標准!《四川省地質災害治理工程概預算標准》

B. 地質災害治理工程設計方案

1。綠化 2。設立觀測點 3。做好觀測記錄

C. 地質災害治理工程勘查設計施工單位資質管理辦法的第三章 申請和審批

第十二條地質災害治理工程勘查、設計和施工單位資質的審批機關為國土資源部和省、自治區、直轄市國土資源管理部門。地質災害治理工程勘查、設計和施工單位資質申請的具體受理時間,由審批機關確定並公告。第十三條申請地質災害治理工程勘查、設計和施工資質的單位,應當在審批機關公告確定的受理時限內向審批機關提出申請,並提交以下材料:(一)資質申請表;(二)單位法人資格證明文件和設立單位的批准文件;(三)在當地工商部門注冊或者有關部門登記的證明材料;(四)法定代表人和主要技術負責人任命或者聘任文件;(五)當年在職人員的統計表、中級職稱以上的工程技術和經濟管理人員名單、身份證明、職稱證明;(六)承擔過的主要地質災害治理工程項目有關證明材料,包括任務書、委託書或者合同,工程管理部門驗收意見;(七)單位主要機械設備清單;(八)質量管理體系和安全管理的有關材料;(九)近5年內無安全、質量事故證明。上述材料應當一式三份,並附電子文檔一份。資質申請表可以從國土資源部的門戶網站上下載。第十四條申請地質災害治理工程勘查、設計和施工資質的單位,應當如實提供有關材料,並對申請材料的真實性負責。資質單位在申請資質時弄虛作假的,資質證書自始無效。第十五條申請甲級地質災害治理工程勘查、設計和施工單位資質的,向國土資源部申請。申請乙級和丙級地質災害治理工程勘查、設計和施工單位資質的,向單位所在地的省、自治區、直轄市國土資源管理部門申請。第十六條審批機關應當在受理申請之日起20日內完成審批工作。逾期不能完成的,經審批機關負責人批准,可以再延長10日。第十七條審批機關受理資質申請材料後,應當組織專家進行評審。專家評審所需時間不計算在審批時限內。對經過評審後擬批準的資質單位,審批機關應當在媒體上進行公示。公示時間不得少於7日。公示期滿,對公示無異議的,審批機關應當予以批准,並頒發資質證書;對公示有異議的,審批機關應當對其申請材料予以復核。審批機關應當將審批結果在媒體上予以公告。省、自治區、直轄市國土資源管理部門審批的乙級和丙級資質,應當在批准後的60日內報國土資源部備案。第十八條地質災害治理工程勘查、設計和施工單位資質證書分為正本和副本,正本和副本具有同等的法律效力。地質災害治理工程勘查、設計和施工單位資質證書,由國土資源部統一監制。第十九條地質災害治理工程勘查、設計和施工單位資質證書有效期為3年。有效期屆滿需要繼續從業的,應當在資質證書有效期屆滿前3個月內,向原審批機關提出延續申請。審批機關應當對申請延續的資質單位的從業活動進行審核。符合原資質條件的,換發新的資質證書,有效期從換發之日起計算。經審核,發現達不到原資質條件的,不予辦理延續手續。符合上一級資質條件的單位,可以在取得資質證書兩年後或者在申請延續的同時,申請升級。經審核,符合本辦法規定的上一級資質條件的,審批機關應當換發相應等級的資質證書。第二十條資質證書遺失的,在媒體上聲明後,方可向原審批機關申請補領。第二十一條資質單位發生合並或者分立的,應當及時到原審批機關辦理資質證書注銷手續。需要繼續從業的,應當重新申請。資質單位名稱、地址、法定代表人、技術負責人等事項發生變更的,應當在變更後30日內,到原審批機關辦理資質證書變更手續。資質單位破產、歇業或者因其他原因終止業務活動的,應當在辦理營業執照注銷手續後15日內,到原審批機關辦理資質證書注銷手續。

D. 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。

E. 地質災害治理工程設計需要

需上階段及前期資料,以便作為地質災害治理工程設計的基礎資料來輸入
前期災害評估報告及其批復意見等文字資料
相應地形圖、地質圖等圖紙資料。

F. 地質災害治理設計內容

1.崩塌、滑坡、泥石流災害防治

中國是崩塌、滑坡、泥石流災害十分嚴重的國家之一,在全國,除了上海及個別省區外,均不同程度地受到崩塌、滑坡、泥石流的危害。斜貫中國中部的川滇山地、鄂西山地、秦嶺、黃土高原、燕山山地、遼東山地等是受災最為嚴重的地區,西部和西北部的阿爾泰山、天山、祁連山、青藏高原部分地區,也是崩塌、滑坡、泥石流災害的多發、易發地區。已有資料表明,崩塌、滑坡、泥石流是我國常見地質災害中分布最為廣泛、影響最大的災種,全國共發育特大型崩塌51處、滑坡140處、泥石流149處;大型崩塌3000多處、滑坡2000多處、泥石流2000多處;中小型崩塌、滑坡、泥石流達40多萬處。全國有350多個縣的上萬個村莊、100多個大型工廠、55座大型礦山、3000km以上的鐵路受崩塌、滑坡、泥石流的嚴重危害。

作為地質災害的主要災種,崩塌、滑坡、泥石流具有突發性強,分布范圍廣,具有一定的隱蔽性,每年都造成巨大的經濟損失和人員傷亡,已成為國民經濟建設及社會發展的嚴重製約因素。據統計,因崩塌、滑坡或泥石流災害造成的損失約占常見地質災害損失的70%~80%。國土資源部2008年發布的《全國地質災害防治「十一五」規劃》中劃分的16個地質災害重點防治區中,除珠江三角洲地面沉降地面塌陷重點防治區、長江三角洲地面沉降重點防治區、華北平原地面沉降重點防治區以外,其餘13個重點防治區均要求對崩塌、滑坡或泥石流災害進行重點防治。

根據我國地質災害發育特點,以及地質災害防治工作重點,本著教學為生產服務的宗旨,本教材在安排地質災害治理設計案例時,擬以崩塌、滑坡、泥石流災害的防治案例作為學生實訓的基本要求,要求學生通過本課程的學習,能運用所學的地質災害防治基本理論、方法、手段,進行崩塌、滑坡、泥石流災害的治理工程設計。

2.其他地質災害防治

我國地質災害發育具有地區之間的差異性,表現為地勢階梯特徵明顯:第一階梯(海拔4000m以上),凍融、泥流等災害發育;第二階梯(海拔為1000~2000m)與第一階梯過渡地帶,以崩塌、滑坡、泥石流等災害為主;東部廣大平原、盆地為第三階梯,地面沉降、地面塌陷、淤積等災害為主。

考慮到我國地質災害發育的上述地域性差異,有的學生畢業後可能在非滑坡、泥石流高發區工作,因此,在安排地質災害治理技術實習時,可作如下調整:

1)針對我國第一階梯地質災害發育特點,凍融災害屬於特殊土災害問題,特殊土災害在《地基處理》課程的教學中,對各種地基處理方法的設計進行了較詳盡的介紹,可供參考。

2)針對我國第二階梯的地質災害發育特點,即以地面沉降、塌陷、淤積等災害為主,由於地面沉降災害的防治重在預防、治理難度大、且效果並不明顯,實際工作中對於地面沉降的治理任務較少,因此,為適應第二階梯廣大地域的地質災害防治工作需要,有必要考慮的實訓主要是地面塌陷的治理。各院校在安排實訓時,可以根據實際需要,另行考慮是否增加地面塌陷治理設計的實訓。

G. 地質災害治理工程勘查設計施工單位資質管理辦法的第二章 資質等級與業務范圍

第六條地質災害治理工程勘查單位的各等級資質條件如下:(一)甲級資質1.技術人員總數不少於50名,其中水文地質、工程地質、環境地質專業技術人員不少於30名且具備高級職稱的人員不少於10名;2.近3年內獨立承擔過5項以上中型地質災害勘查項目,有優良的工作業績;3.具有與承擔大型地質災害勘查項目相適應的鑽探、物探、測量、測試、計算機等設備。(二)乙級資質1.技術人員總數不少於30名,其中水文地質、工程地質、環境地質專業技術人員不少於15名且具備高級職稱的人員不少於5名;2.近3年內獨立承擔過5項以上小型地質災害勘查項目,有良好的工作業績;3.具有與承擔中型地質災害勘查項目相適應的鑽探、物探、測量、測試、計算機等設備。(三)丙級資質1.單位技術人員總數不少於20名,其中水文地質、工程地質、環境地質專業技術人員不少於10名且具備高級職稱的人員不少於3名;2.具有與承擔小型地質災害勘查項目相適應的鑽探、物探、測量、測試、計算機等設備。第七條地質災害治理工程設計單位的各等級資質條件如下:(一)甲級資質1.技術人員總數不少於30名,其中岩土工程設計、結構設計、工程地質專業技術人員不少於15名且具有高級職稱的人員不少於8名;2.近3年內承擔過5項以上中型地質災害治理工程設計任務,有優良的工作業績;3.具有與承擔大型地質災害防治工程設計相適應的設計、測試、制圖與文檔整理設備。(二)乙級資質1.技術人員總數不少於20名,其中岩土工程設計、結構設計、工程地質專業技術人員不少於10名且具有高級職稱的人員不少於5名;2.近3年內承擔過5項以上小型地質災害治理工程設計任務,有良好的工作業績;3.具有與承擔中型地質災害防治工程設計相適應的設計、測試、制圖與文檔整理設備。(三)丙級資質1.技術人員總數不少於10名,其中岩土工程設計、結構設計、工程地質專業技術人員不少於5名且具有高級職稱的人員不少於3名;2.具有與承擔小型地質災害防治工程設計相適應的設計、測試、制圖與文檔整理設備。第八條地質災害治理工程施工單位的各等級資質條件如下:(一)甲級資質1.岩土工程、工程地質、工程測量、工程預算專業技術人員和項目經理、施工員、安全員、質檢員等管理人員總數不少於50名;2.近3年內獨立承擔過5項以上中型地質災害治理工程施工項目,有優良的工作業績;3.具有與承擔大型地質災害防治工程施工相適應的施工機械、測量、測試與質量檢測設備。(二)乙級資質1.岩土工程、工程地質、工程測量、工程預算專業技術人員和項目經理、施工員、安全員、質檢員等管理人員總數不少於30名;2.近3年內獨立承擔過5項以上小型地質災害治理工程施工項目,有良好的工作業績;3.具有與承擔中型地質災害防治工程施工相適應的施工機械、測量、測試與質量檢測設備。(三)丙級資質1.岩土工程、工程地質、工程測量、工程預算專業技術人員和項目經理、施工員、安全員、質檢員等管理人員總數不少於20名;2.具有與承擔小型地質災害防治工程施工相適應的施工機械、測量、測試與質量檢測設備。第九條除本辦法第六條、第七條、第八條規定的資質條件外,申請地質災害治理工程勘查、設計和施工資質的單位,還應當同時具備以下條件:(一)有獨立的法人資格,其中申請施工資質的單位必須具備企業法人資格;(二)有健全的安全和質量管理監控體系,近5年內未發生過重大安全、質量事故;(三)技術人員中外聘人員不超過10%。第十條甲級地質災害治理工程勘查、設計和施工資質單位,可以相應承攬大、中、小型地質災害治理工程的勘查、設計和施工業務。乙級地質災害治理工程勘查、設計和施工資質單位,可以相應承攬中、小型地質災害治理工程的勘查、設計和施工業務。丙級地質災害治理工程勘查、設計和施工資質單位,可以相應承攬小型地質災害治理工程的勘查、設計和施工業務。第十一條地質災害治理工程分為大、中、小三個類型。(一)符合下列條件之一的,為大型地質災害治理工程:1.治理工程總投資在人民幣2000萬元以上,或者單獨立項的地質災害勘查項目,項目經費在人民幣50萬元以上;2.治理工程所保護的人員在500人以上;3.治理工程所保護的財產在人民幣5000萬元以上。(二)符合下列條件之一的,為中型地質災害治理工程:1.治理工程總投資在人民幣500萬元以上、2000萬元以下,或者單獨立項的地質災害勘查項目,項目經費在人民幣30萬元以上、50萬元以下;2.治理工程所保護的人員在100人以上、500人以下;3.治理工程所保護的財產在人民幣500萬元以上、5000萬元以下。上述兩種情況之外的,屬於小型地質災害治理工程。

H. 地質災害防治工程設計提綱

地質災害防治工程設計提綱主要包括下面幾個方面的內容。

(一)前言

主要介紹地質災害治理的任務依據———主管機關文件、文號;設計任務書及合同文號等;治理目標或目的與任務;治理的范圍、地質災害所處地區的自然地理概況、交通及社會經濟狀況;前人的工作成果與本次設計工作經過等。

(二)地質環境條件

主要介紹地質災害點及其周圍(或編圖范圍內)氣象水文、地層與岩漿岩、地質構造、地震與地殼穩定性、岩土體類型及其工程地質特性、水文地質條件、地質災害發育情況、人類工程活動對地質環境的影響等。

(三)地質災害的基本特徵及防治現狀

主要介紹地質災害的性質、類型、范圍、規模、機理、運動特徵、穩定性和發展趨勢,以及地質災害防治現狀、存在問題等。

(四)地質災害防治工程設計

主要介紹設計的標准和設計的依據;設計方案及其比選;按最終確定的方案進行設計(包括防治工程的平面布置、結構構造、穩定性驗算、質量檢驗等);監測點的布設與監測內容、方法、手段、程序、時間、異常情況的處理等。

(五)地質災害防治工程的施工

主要介紹設計工程的施工方法、施工工藝技術要求及固定設備購置清單(名稱、規格型號及數量)、施工順序,以及施工的注意事項等。

(六)設計工作量及經費預算

根據防治工程的布置計算工作量,並按當地工程單價進行經費預算。

設計的附圖主要包括:地質災害防治工程平面布置圖、地質災害防治縱剖面圖、地質災害防治工程各單項工程斷面圖或施工圖。

上述設計提綱反映的是地質災害治理設計的基本內容,具體編制時可根據不同的地質災害種類、防治工作目的與任務、防治工作階段等,進行相應的增減。

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