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地質災害布設

發布時間: 2021-03-14 20:50:34

『壹』 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。

『貳』 地質災害防治措施與監控

一、地質災害防治措施

(一)避讓措施

就目前人們認識自然與改造自然的能力而言,對於某些地質災害的產生(如新構造運動、地震、岩崩等)是無力抗拒的,對這類能量巨大的惡性地質災害通常只能是避讓,即對已有建築物、居民及交通線路予以拆遷和繞道,在國民經濟宏觀規劃布局時盡量予以迴避,以減少不必要的損失。

(二)生物防治措施

生物防治措施主要指植樹造林、種草護坡及合理的耕作,通過這種種植結構的調整和森林覆蓋率的提高,可以減少雨水入滲、保持水土,使坡面得以保護,免遭侵蝕,從而達到穩固坡體的目的,是一種既經濟又有成效的治理措施,可以達到防治地質災害和提高經濟效益的雙重目的。但其發揮效益需較長時間,可作為改善、保護自然環境和抑制地質災害發生的長期措施。

(三)工程措施

在預防無效或不能避讓的情況下,對已有險情的地質災害體,宜採用工程措施防止災害的發生或擴展。

1.地質災害防治工程可行性論證

重大地質災害的治理,首先是對地質災害體的綜合勘查研究,在此基礎上,對災害治理的必要性、技術可行性、風險性及災度預測等進行綜合分析,便於地質災害防治工程立項,同時也為工程治理提供技術資料。

1)災害治理的必要性分析:根據災害所處位置、災害程度、災害的經濟損失預測與受威脅人數多少,論證災害治理的必要性。

2)災害治理的經濟合理性分析:對比分析地質災害體經濟損失概算和治理工程投資估算,確定災害治理的經濟合理性,一般治理費用應小於總經濟損失概算的50%為宜。

3)災害治理的技術可行性分析:對災害治理的多項防治方案進行對比、分析和試驗,選用經濟上合理、技術上可行,又能達到治理目標的設計方案。這是一項十分重要、必不可少的工作,決不能圖省事忽略技術可行性分析,而為災害的治理留下隱患。

4)災害治理的風險性分析:任何技術和社會問題的整治都存在不同程度的風險。尤其是地質災害的治理,由於其客觀存在的地質環境處於不斷的變化之中。目前對地質災害的治理尚處於探索階段,而每一處地質災害區(點)的條件各異,因此災害治理存在一定的風險性。

2.地質災害工程治理

地質災害治理的基本原則是要針對致災主控因素施治,治理措施需強調環境適應性,治理方案要考慮全局,滿足切實有效、技術可行、經濟合理、施工簡便的要求。目前,對地質災害的治理通常採用的方法有:削(削坡、清方、減載)、排(截、排水溝、地面防滲)、護(護牆、護坡、拋石反壓)、擋(擋土牆、抗滑樁、錨桿、錨索)、灌漿及限制工程經濟活動(如礦山停采)。這些工程治理方法可酌情一種或多種同時使用,只要應用得當,即可取得良好的治理效果。地質災害主要防治措施見表2-4-46:

表2-4-46 地質災害主要防治措施

二、地質災害群策群防體系的建設

地質災害防治工作應突出「以人為本,以防為主,防治結合」的方針,群策群防體系即是靠當地各級政府和廣大人民群眾建立完善的群策群防地質災害的防災預警系統。一方面,當地有關職能部門要加強地質災害防治的管理和地質災害知識有關法制、法規的宣傳和教育,合理控制和規范人類工程活動,採取綜合措施防止地質環境的惡化和破壞,最大限度地減少和避免各類地質災害的產生;另一方面,對一般性地質災害危險點,應落實監測責任人,並由專業人員布設監測點,傳授地質災害監測預報知識;對重大地質災害隱患點,則要編制地質災害防災預案,形成一個相對完善的群策群防、防災預警網路。

三、突發性地質災害應急預案

2006年3月,深圳市政府出台了《深圳市突發性地質災害應急預案》,由市政府統一領導,市國土資源和房產管理局負責,各區國土資源主管部門和交通、水務、建設、氣象、民政、公安、醫療等相關部門加緊組成應急系統,成立應急分隊。每年汛前對應急預案中的地質災害隱患點進行險情巡查,汛中加強監查,汛後進行復查;發現險情或接到險情報告要在最短的時間趕到現場,進行險情鑒定,提出應急處理對策、措施;發生地質災害後,市、區政府要立即啟動並組織實施相應的突發性地質災害應急預案,有關部門和單位按應急預案中確定的職責分工做好應急工作。

四、地質災害監測與氣象聯合預報機制

市國土資源主管部門負責地質災害防治的監督和管理工作,每年汛前,會同交通、水利、建設等部門,依據地質災害防治規劃,制定年度地質災害防治方案,報本級人民政府批准後公布。每年訊前,均組織有關部門對各自管轄范圍內所有地質災害隱患點進行現場踏勘檢查,劃定地質災害危險區,設置明顯的警示標志。對那些危險性大、危害嚴重的災害體的現狀和發展趨勢作出分析評價,落實地質災害的監測、預防責任人,專人專職,定時全天候監測,隨時匯報,發現問題及時發出臨災警告,並指明災害發生時所採取的對策、撤離轉移路線和安置地點等。根據已有地質災害數據,結合氣象台(站)的氣象資料,在對降水量預報的同時,對由降水誘發的地質災害易發等級作出科學預報,實現突發性地質災害發生概率的預報預警。

『叄』 地質災害防治措施的建議

根據對地質災害危險性的現狀評估、預測評估結果,可以看出,評估區內單災種評估以崩塌、滑坡、泥石流及洪水沖蝕等災害比較嚴重且分布較廣,其他災種災害相對較小且分布零星。綜合評估也基本反映了這一規律。針對地質災害危險性程度及分布特點,防治措施建議如下。

表5-31 甘肅段管線工程地質災害危險性綜合評估一覽表

續表

表5-32 甘肅段站場工程地質災害危險性綜合評估一覽表

1.崩塌災害

一般採取遠離的方式或避繞。難以避繞的岩質崩塌在施工前應削坡減載。

峽谷段的各類災害建議採取漿砌塊石護坡,也可採用隧道穿越的方式避繞災害。

2.滑坡災害

滑坡一般發育在黃土梁兩側斜坡中,梁頂基本無滑坡,管道應在梁頂通過。

一般採取遠離滑坡的方式即可避繞。難以避繞的小型滑坡應削坡減載或進行工程防護。

峽谷段以避繞為主,不能避繞時,應進行工程防護。

小型滑坡可採用架空穿越。

3.泥石流災害

泥石流溝與管道工程相交的地段,可以通過修建漿砌塊石防沖檻減輕災害。也可以採取加深埋設措施並夯實蓋層予以處理。對切割較深的泥石流溝,亦可採取跨越避繞。

管道工程順泥石流溝展布的東部地區,應盡量避開強沖刷一側,選擇溝谷階地或台地布設管道工程,難以避繞時,應選擇鋼筋混凝土襯砌,在峽谷地帶必要時也可採用隧道穿越的方式避繞災害。

施工季節應避開雨季,防止施工人員傷亡和設備損失。

4.洪水沖蝕

修建漿砌塊石防護,夯實蓋層或修建漿砌蓋層,在防止側蝕的同時更應防止下切沖蝕。

修建防沖檻以減輕沖蝕災害。

穿越河谷、溝谷、沖溝時應深埋或架空穿越。重要的是應保持水流通道暢通或施工疏通工程。

平行河谷、溝谷、沖溝時應盡可能避開遭侵蝕溝岸,選擇在穩定性相對好的階地或台地上,或以鋼筋混凝土襯砌溝岸。

施工季節應避開雨季。

5.黃土濕陷災害

自重濕陷性黃土,應採取換土或強夯法處理。夯實蓋層以防水體滲入。

非自重濕陷性黃土採取沖擊、碾壓夯實的方法處理。

6.鹽漬土鹽脹及腐蝕災害

置三合土防護層。

挖換土可有效降低鹽漬土的鹽脹及腐蝕災害。

選擇地形較高,水位埋深較大的地方避繞。或對管道進行防腐保護。

7.膨脹岩脹縮災害

管道周圍應有良好的排水條件,管道5m之內不宜灌溉。

修建鋼筋水泥管道防護牆,增加結構剛度,另外可以增設沉降縫等進行防護。

『肆』 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。

『伍』 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。

(5)地質災害布設擴展閱讀:

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。

『陸』 地質災害分布規律

一、地質災害空間分布規律

區內地質災害分布規律嚴格受自然地質條件和人為因素的制約,地質災害在空間上有相對集中和條帶狀展布的分布規律。具體表現為:

(一)沿河流兩側呈條帶狀集中

據調查資料統計,有310處滑坡、崩塌和不穩定斜坡集中分布在河谷的兩側。其中,延河和汾川河老年期河谷發育滑坡25處,南川河、杜甫川河、西川河、蟠龍川河、牡丹川河、豐富川河等壯年期河谷發育滑坡264處,崩塌11處,不穩定斜坡10處(表3-34)。

表3-34 河流兩岸發育的地質災害點統計表

區內滑坡、崩塌均分布在河流兩岸或溝谷兩側,其分布密度和致災作用則與河流及溝谷的發育期有關。一般在溝谷形成早期,以垂直侵蝕作用為主,溝谷兩側崩塌、滑塌頻發。但是,由於早期溝谷內人煙稀少,也無重要工程和基礎設施,一般不致災,屬自然地質現象,多數規模較小。壯年期河流進入以側蝕為主的階段,風化、卸載作用強烈,處於河流侵蝕岸的斜坡易發生滑坡、崩塌等地質災害。老年期即成型河谷階段,如延河兩岸,自然條件下坡體總體較穩定,在風化和卸載作用下,多形成剝落和局部不穩定。但是,成型河谷區地形平坦開闊,人口、重要工程和基礎設施密集,人類不合理工程活動強烈,地質災害最為嚴重。

(二)在直線型和凸型邊坡地段相對集中

凸型和直線型坡易產生滑坡災害。調查的崩塌中,階梯型坡佔8.2%,凹型坡佔12.2%,凸型坡佔24.5%,直線型坡佔55.1%。在不穩定斜坡中,階梯型坡佔38.8%,直線型坡佔51%,凹型坡佔2%,凸型坡佔2%。直線型坡產生崩塌和不穩定斜坡的幾率明顯較高。

坡體岩土體結構不同,發生滑坡的數量不同。土質階梯型坡發生滑坡的數量占總滑坡數量的6.3%,凸型坡佔38.1%,凹型坡佔7.9%,直線型坡佔47.7%;岩土復合型坡發生滑坡的數量占總滑坡數量的5.8%,凸型坡佔35.9%,凹型坡佔4.9%,直線坡型佔53.4%。

滑坡主要發生於直線型和凸型坡;土質坡滑坡的發生數量均略高於岩土復合坡。

(三)滑坡在1000~1300m高程范圍內相對集中

滑坡後緣高程跨度較大,在940~1420m之間均有分布,但90%以上的滑坡在1000~1300m之間,跨度達300m。不同規模類型滑坡後緣高度有所差異,大中型滑坡50%以上後緣高度分布在1060~1180m之間,跨度120m;而小型滑坡50%以上後緣高度分布較低,在1060~1120m之間,跨度60m。隨著滑坡規模的減小,滑坡後緣頂部高程呈現降低的趨勢(表3-35)。

表3-35 滑坡後緣高程統計表

據對11處崩塌資料統計,崩塌坡頂高程為1050~1235m,相對高度8~50m。崩塌的發生高度與所處地貌部位有關,只要有陡坡存在就有發生崩塌的可能性,其分布與高程關系不明顯。

(四)在北部植被條件差的部位集中

延河流域多屬稀疏退化草場,植被覆蓋率低,水土流失嚴重,地質災害在北部植被條件差的部位相對集中。汾川河流域(南部5個鄉鎮)森林植被較好,覆蓋率達60%以上,水土流失強度低,坡體相對穩定,地質災害少。本次調查僅發現滑坡1處,不穩定斜坡2處。

(五)在易滑或易崩地層岩性組合部位相對集中

區內易滑地層或軟弱結構面主要為第四紀古土壤層、新近紀紅粘土層、三疊紀基岩頂面,以及基岩中的泥岩層面;易崩地層為第四紀黃土和三疊紀基岩。

就黃土滑坡而言,10.2%屬於沿傾斜的古土壤滑動;76.8%屬於上部切穿黃土,下部沿三疊紀基岩頂面滑動;僅有1.4%屬於上部切穿黃土,下部沿新近紀紅粘土層滑動。此外,黃土層內錯動佔11.6%。滑坡在傾斜古土壤,以及上部黃土、下部三疊紀基岩出露的岩性組合部位集中分布。新近紀紅粘土層以及基岩中的泥岩層均可以形成軟弱結構面,但是,新近紀紅粘土層在調查區分布范圍十分有限,而且,分布的位置一般都很低,所以,區內雖存在沿新近紀紅粘土層滑動的滑坡,但數量有限;而基岩中的泥岩層雖強度較低,但相對黃土層卻要高得多,所以,區內缺乏切斷基岩沿基岩中泥岩層滑動的滑坡。

黃土垂直節理發育,在高陡邊坡部位,卸荷裂隙和風化裂隙更甚,故在黃土高陡邊坡地段,黃土崩塌密集。三疊紀基岩屬砂泥岩互層,在高陡邊坡地段,由於差異性風化,致使泥岩風化縮進,砂岩地層懸空,裂隙發育並開啟,崩塌高度集中。

(六)在陰坡相對集中

滑坡在各個坡向均有發生,但是0°~45°和315°~360°的坡向屬於滑坡發生的優勢坡向,尤其是在北東方向的陰坡滑坡發育相對集中,形成了溝谷兩側滑坡分布的不對稱性。

二、地質災害時間分布規律

在時間域上,地質災害也呈現出集中分布的規律。主要表現為:在地質歷史時期,滑坡、崩塌在晚更新世末和全新世初期相對集中;在人類歷史時期,滑坡、崩塌在人類活動強烈時期相對集中;在一年之內,滑坡、崩塌在雨季相對集中。

(一)在晚更新世末和全新世初期相對集中

在本次調查的293處滑坡中,發生於全新世以前的古滑坡為45處,占實際調查滑坡點總數的15.4%;發生於全新世以來,而現今整體基本穩定的老滑坡211處,佔72.0%;近年來發生或目前仍有活動跡象的新滑坡共37處(含新近發生的新滑坡13處,古、老滑坡復活24處),占總數的12.6%。

新生代以來,陝北黃土高原區構造運動總體表現為以上升為主的振盪性升降運動。自更新世初期黃土開始堆積,就伴隨著侵蝕,但堆積速度遠遠大於侵蝕速度。黃土堆積晚期,隨著晚更新世、全新世黃土高原的整體隆升,尤其是黃河的貫通,使延河、汾川河及其各支流的侵蝕切割作用增強,侵蝕速度與遠遠大於黃土堆積速度,水土流失嚴重,溝谷、河流的下切與側蝕作用十分強烈,滑坡、崩塌頻發。目前看到的滑坡絕大部分就是這一時期形成的,表現為在地質歷史時期滑坡、崩塌在晚更新世末和全新世初期相對集中。

(二)在現代人類活動強烈的時期相對集中

本次調查2000~2004年新近發生的滑坡、崩塌都是由人類工程活動引起的,表現出在人類歷史時期,滑坡、崩塌在人類活動強烈的時期相對集中。主要是不合理的人類工程活動破壞了斜坡的結構,使原斜坡應力發生變化,導致斜坡失穩發生崩塌,滑坡等地質災害。區內新近發生的13處滑坡中有10處與削坡建窯建房有關,2處與公路鐵路建設有關,1處由水利工程引發。16處崩塌災害點,有9處是與建窯建房削坡過陡有關,7處與鄉鎮級公路建設斬坡有關。

(三)在雨季相對集中

調查區2000~2004年發生的13次新滑坡和16次崩塌,其發生頻次均與同期的月平均降水量呈良好的正相關關系(圖3-18)。可見,集中降雨是本區滑坡發生的主要誘發因素。在年內,滑坡,崩塌發生時間在6~9月份的雨季相對集中。

圖3-18 降雨量與地質災害發生頻次關系柱狀圖

1—滑坡;2—崩塌;3—月降雨量

『柒』 地質災害來臨時有哪些防範措施

(1)發現前兆復時,應立即制報告當地政府或有關部門,通知其他受威脅的群眾。

『捌』 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。

『玖』 地質災害綜合設防

在充分了解環膠州灣地區地質災害的發生、發展、現狀、趨勢等的基礎上,進行地質災害風險控制分析,簡要分析地質災害影響對象、風險承受能力等,並據此提出災害設防的措施和建議,包括災害易發區建設項目地質災害危險性評估、地質災害治理工程的實施和驗收等,以最大限度地減少地質災害的發生,為城市發展規劃和城市建設安全服務。

4.9.1 城市安全與地質災害

城市安全與地質災害的研究需要考慮兩方面的內容: 一方面,需要獲知已知的地質災害對城市安全的危害; 另一方面,要考慮城市的發展可能會誘發或加重地質災害的發生,危及城市安全。城市建設運營前應開展一系列與城市安全相關的地質災害研究監測工作,如城市地質災害設防分區及城市發展對地質環境的影響,進而制定地質災害設防和治理措施,並對城市建設提出要求。

4.9.2 地質災害風險控制

( 1) 災害影響對象

隨著青島 「環灣保護、擁灣發展」規劃的實施,一些重大建設項目如地鐵、港口、新城區等會陸續開工建設,地質災害對基礎設施的危害以及由此引發的公民生命財產安全等問題需要密切關注。相對偏遠地區,突發性地質災害的影響對象主要為山區居民及其房屋,其次為依山削坡所建房屋及緊靠已破壞山體的居民及其房屋,再次為進山旅遊的遊客和道路車輛。

( 2) 風險承受能力分析

以上影響對象可歸納為基礎設施危害及人身生命和財產危害。突發性地質災害一旦發生,會對基礎設施造成很大的威脅,而這些一般都是位於人類聚居區域,因而對人身安全也造成很大的威脅。當地質災害在山區發生時,雖然人口稀少,但山區居民心理素質、應急知識水平一般較差,而進山旅遊的遊客,由於身處外地,不熟悉當地情況,其心理承受能力更差,因此,突發性地質災害的受影響對象風險承受能力較差。

( 3) 風險控制分析

目前,已相繼開展了一些對地質災害的防治工作,取得了較顯著的效果,但距完全避免或控制地質災害尚有很大差距。突發性地質災害預報預警系統以及地質災害應急預案尚不是十分完善,有待進一步改進、加強。

4.9.3 地質災害設防措施和建議

根據災害因子在整個區域劃分出地質災害易發區,即海 ( 咸) 水入侵地質災害易發區、崩塌地質災害易發區、滑坡地質災害易發區、地面沉降地質災害易發區、軟土不良工程地質災害易發區及斷裂構造活動地質災害易發區,並分別繪圖表示其范圍。在此基礎上,綜合分析地質災害的空間分布、形成原因、誘發因素、危害程度和影響范圍,掌握本地區地質災害的構成因素及其特點,評估城市建設可能遭受的地質災害危害程度,提出地質災害設防的措施和建議,以減輕或避免地質災害對城市安全的不利影響。

( 1) 災害易發區建設項目地質災害危險性評估

區域總體規劃時,要對區內地質災害因素進行充分考慮。在易發區內進行工程建設或在非易發區進行重大項目建設時,須在可行性研究階段進行地質災害危險性評估。這是地質災害防治提前介入、從源頭上預防地質災害發生的行之有效的手段。建設項目未經評估或者評估不宜建設的,不得辦理建設用地審批手續。

( 2) 地質災害治理工程的實施和驗收

對經評估認為可能引發地質災害或可能遭受地質災害危害的建設工程,應當配套建設地質災害治理工程。地質災害治理工程的設計、施工和驗收應當與主體工程的設計、施工、驗收同時進行。地質災害的預防和治理應貫穿於建設工程勘察、設計、施工、監理、驗收、交付使用的整個過程。

( 3) 合理配置建設項目,最大限度地減少地質災害的發生

規劃和實施水利、交通、工業、集中生活居住區等重大建設工程項目時,應當充分考慮地質災害防治要求,避免和減輕地質災害造成的損失。

處於海水入侵區或咸、淡水分界線附近的建設項目供水應以客水為主,嚴格限制以地下水為供水水源的建設項目,規范、強化取用水許可審批。建設項目涉及深基坑開挖的,在施工圖設計階段應對降水、止水工程是否引發或加劇海水入侵進行科學論證,優先採用止水帷幕、地下連續牆等方案減少地下水抽取量。建築工程施工圖審查部門要嚴格把關,主管部門要加強監管。

海水入侵區地下水礦化度高,對埋藏於地下的隱蔽工程具有中等—強的腐蝕性,從而縮短建築物地下工程的使用壽命,將增加抗腐蝕成本。在海水入侵區建設地下空間將增加基坑止水、降水及地基基礎抗腐蝕成本,在可能的前提下應盡量避免在此類地區建設; 重點建設工程應進行抗腐蝕專項研究,以提高建築物的抗腐蝕性能。

研究區內局部地帶淺部存在海湖相沉積的淤泥質軟土,其具有低承載力、高壓縮性等性質,對工程建築安全不利,因而在規劃階段需要充分考慮其分布特點。軟弱土分布區建築規模應布局合理,原則上以中、低層建築為主,限制高層建築,並分散布設,避免大面積地面堆載和超量開采地下水。工程建設須對軟弱土採用加固處理措施或採用深基礎,以免上部荷載的增加引發地面沉降,危及上部建築設施安全。建築工程施工圖審查部門應嚴格把關,主管部門要加強監管。

在崩塌區進行工程建設,要避免大規模挖方切坡,並選擇合適的邊坡角,以最大限度地減少對地質環境的擾動和破壞。因人為活動產生的新的不穩定斜坡,及由此引發的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,按照 「誰引發、誰治理」的原則,由責任單位承擔地質災害治理責任,國土資源主管部門要加強監管。

『拾』 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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