地質災害防治中
A. 地質災害防治級別
依據國土資源部發布的有關技術要求,地質災害防治按三級劃分:即重點防內治(區)段容、次重點防治(區)段、一般防治(區)段,根據地質災害危險性綜合評估結果,確定地質災害危險性大的區段為重點防治(區)段;地質災害危險性中等的區段為次重點防治(區)段;地質災害危險性小的區段為一般防治(區)段。
輸油管線重點防治段3段,長19.3m,占線路總長的4.0%;次重點防治段8段,長58.9km,占線路總長的12.2%;一般防治段7段,長404.4km,占線路總長的83.8%。
根據地質災害危險性預測結果,擬建工程遭受或引發、加劇的危險性大和中等的地質災害均需防治,危險性大的災害點作為重點防治點,危險性中等的災害點作為次重點防治點,防治災點詳見表6-12。
表6-12 擬建工程地質災害防治點統計表
B. 地質災害防治措施
對出現地質災害前兆、可能造成人員傷亡或者重大財產損失的區域和地段,縣級人民政府應當及時劃定為地質災害危險區,予以公告,並在地質災害危險區的邊界設置明顯警示標志。 在地質災害危險區內,禁止爆破、削坡、進行工程建設以及從事其他可能引發地質災害的活動。 縣級以上人民政府應當組織有關部門及時採取工程治理或者搬遷避讓措施,保證地質災害危險區內居民的生命和財產安全。
在地質災害易發區內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,並將評估結果作為可行性研究報告的組成部分;可行性研究報告未包含地質災害危險性評估結果的,不得批准其可行性研究報告。 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。
《地質災害防治條例》主要確立了如下三項原則: 一是"預防為主、避讓與治理相結合,全面規劃、突出重點"的原則; 二是"自然因素造成的地質災害,由各級人民政府負責治理;人為因素引發的地質災害,誰引發、誰治理"的原則; 三是地質災害防治的"統一管理,分工協作"的原則;國務院國土資源主管部門負責全國地質災害防治的組織、協調、指導和監管工作。國務院其他有關部門按照各自的職責負責有關的地質災害防治工作
一是地質災害調查制度。由國務院國土資源主管部門會同國務院建設、水利、鐵路、交通等部門結合地質環境狀況組織開展全國的地質災害調查。縣級以上地方人民政府國土資源主管部門會同同級建設、水利、鐵路、交通等部門結合地質環境狀況組織開展本主管區域的地質災害調查,在調查的基礎上編制相應的地質災害防治規劃。 二是地質災害預報制度。預報內容主要包括地質災害可能發生的時間、地點、成災范圍和影響程度等。地質災害預報由縣級以上人民政府國土資源主管部門會同氣象主管機構發布。任何單位和個人不得擅自向社會發布地質災害預報。 三是地質災害易發區工程建設地質災害危險性評估制度。在地質災害易發區內進行工程建設應當在建設項目可行性研究階段進行地質災害危險性評估,並將評估結果作為可行性研究報告的組成部分;可行性研究報告未包含地質災害危險性評估結果的,不得批准其可行性研究報告。 四是對從事地質災害危險性評估的單位實行資質管理制度。從事地質災害危險性評估的單位,必須經省級以上人民政府國土資源主管部門對其資質條件進行審查合格,並取得相應等級的資質證書後,方可在資質等級許可的范圍內從事地質災害危險性評估業務。 五是與建設工程配套實施的地質災害治理工程的"三同時"制度。即經評估認為可能引發地質災害或者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。配套的地質災害治理工程未經驗收或者經驗收不合格的,主體工程不得投入生產或者使用。
五項防災措施
《地質災害防治條例》還就地質災害防治管理規定了各級人民政府必須採取的五項防災措施: 一是,國家建立地質災害監測網路和預警信息系統。 二是,縣級以上地方人民政府要制定年度地質災害防治方案並公布實施。 三是,縣級以上人民政府要制定和公布突發性地質災害的應急預案。 四是,縣級以上人民政府可以根據地質災害搶險救災工作的需要成立地質災害搶險救災指揮機構,在本級人民政府的領導下,統一指揮和組織地質災害的搶險救災工作。 五是,地質災害易發區的縣、鄉、村應當加強地質災害的群測群防工作。
C. 地質災害防治管理
地質災害防治管理,是指地礦行政管理部門對地質災害防治工作進行監督管理。各地區、各部門和各行業都有做好各自職責范圍內的地質災害防治工作的義務。地質災害防治管理的基本內容主要包括以下幾個方面:①編制並組織實施地質災害防治規劃、計劃;②劃定地質災害危險區並對其監督管理;③管理建設項目地質災害勘查、評價工作;④制定有關標准、規范;⑤組織開展地質災害監測、預報;⑥負責地質災害防治工程承擔單位的資質管理;⑦進行地質災害責任鑒定和糾紛調處。
(一)編制並組織實施地質災害防治規劃、計劃
我國地質災害分布廣泛,災情嚴重。地質災害防治工作涉及很多方面,開展這一工作必須動員全社會的力量。為了避免工作重復、交叉和相互脫節,需要統一規劃,分級、分部門實施。所以編制地質災害防治規劃是地質災害防治管理的重要內容之一。編制地質災害防治規劃的主要任務是明確地質災害防治的目標,各時期的工作重點,各地、各部門的職責,應該採取的主要措施和方法,一定時期內需重點發展的防災技術手段等。
地質礦產部曾於1989年組織編制了《全國地質災害防治工作規劃綱要(1990~2000年)》,1990年,地礦部、國家計委、國家科委聯合轉發了這個綱要。1991年地礦部開始在全國范圍內部署分省區的1:50萬以地質災害為主要內容的地質環境調查、區劃工作。這一工作將於2000年基本結束。屆時將重新組織編制《全國地質災害防治工作規劃》。各級人民政府地礦行政主管部門應組織開展地質環境及地質災害調查,掌握地質災害的發育、分布規律,圈定地質災害多發區,查明危害嚴重的地質災害點及其可能的危害程度、目前災害體的穩定狀況等。在此基礎上,結合上一級的地質災害防治規劃,按各地質災害點的危急程度、可能的危害大小,區分輕重緩急,編制地質災害防治規劃、計劃。按照「自然形成的地質災害,誰受益,誰出資,人為引起的地質災害,誰誘發,誰治理」的原則將防治工作落實到各有關部門、單位或個人。地質災害防治規劃報同級人民政府批准(同時報上一級地礦行政主管部門備案),納入當地社會經濟發展計劃,地礦行政主管部門負責規劃的組織實施。對規劃執行情況進行嚴格監督。
(二)劃定、管理地質災害危險區
將明顯可能受地質災害嚴重威脅的區域劃定為地質災害危險區,對危險區進行建設限制和人為活動限制並編制必要的防災預案,是世界各國進行地質災害防治管理的一項重要內容。
各級地礦行政主管部門應當根據調查,將明顯可能受地質災害嚴重威脅的區域劃定為地質災害危險區,經所在地區人民政府批准後向社會公布。地質災害危險區劃定、公布以後,地礦行政主管部門應該根據公布的危險區范圍在周界上,特別是周界的道路旁設立明顯的危險區標志,如樁、牌等。同時加強對地質災害危險區的監督管理。
(1)在造成災害威脅的地質災害體未能得到有效治理,災害威脅尚未解除前,危險區內禁止開展任何建設活動。若確需開展建設的,其建設方案中必須包括切實、有效的防災措施並經地礦行政主管部門審查認為足以抵禦地質災害威脅,方可開展建設。這樣做的主要目的是防止工程建築遭到已有地質災害的威脅。
(2)地質災害危險區內禁止任何可能加劇、誘發地質災害的活動。如在崩塌、滑坡危險區內進行削坡、填土、開挖水渠等活動都應禁止。在岩溶塌陷危險區不能超量開采地下水。
(3)責成危險區所在鄉級人民政府編制地質災害危險區防災預案。防災預案必須明確:災害體動態監測機構和人員、防災預警的判據、預警發布機構及負責人、預警信號、撤離路線等。
(4)責成有關部門、單位編制危險區地質災害防治方案,經地礦行政主管部門審查批准後實施。地礦行政主管部門要對方案實施情況進行監督檢查。
(三)建設項目地質災害勘查、評價管理
由於建設工程選址不當和人類活動對地質環境的破壞,使崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等外動力地質現象,對人類生命財產造成危害而成為地質災害。例如湖北省巴東縣城新址曾幾次出現滑坡,造成嚴重的經濟損失和人員傷亡,主要原因就是縣城搬遷選址時未進行地質災害勘查,將新縣城選在一古滑坡體分布區。1994年四川省武隆縣由於小煤礦開挖崖腳引起雞冠嶺岩崩,造成烏江斷流,經濟損失高達8億元。所以,必須在工程建設前進行地質災害勘查評價,以防工程選址不當或工程活動誘發地質災害。因此,建設項目地質災害勘查、評價管理是地質災害防治管理的核心內容。只要抓住這個環節就等於從災害發生的「源頭」上把住了關。實現真正的「以防為主」。
建設項目地質災害勘查、評價管理包括以下幾個方面的內容。
(1)評價單位的資質管理。即承擔評價工作的單位必須具備地礦行政主管部門批準的地質災害勘查評價資質。
(2)勘查、評價報告管理。沒有經地礦行政主管部門批准同意的地質災害勘查評價報告,不能作為建設依據,有關部門不得批准該建設項目。
(3)監督防治工程和實施。可能誘發地質災害的工程建設項目中必須包括地質災害防治工程和設施。而且地質災害防治工程、設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時驗收和使用。地礦行政主管部門要負責建設項目中地質災害防治工程的驗收工作。
(四)制定有關標准、規范
為了使地質災害防治工作有章可循,嚴格監督管理,制定和頒布有關標准、規范是十分重要的。這些標准和規范主要包括:①地質災害勘查技術標准;②地質災害防治工程技術標准;③地質災害災情統計標准;④地質災害防治效益評估標准;⑤建設項目地質災害勘查、評價技術要求。
(五)組織開展地質災害監測、預報工作
我國政府現有的財力不可能對所有地質災害體都進行治理,對大部分地質災害體,只能加強監測、預報,以避免因地質災害造成人員傷亡,盡可能減輕經濟損失。所以,地質災害監測、預報工作尤為重要。各省(區、市)地礦行政主管部門應根據當地的實際情況,制定地質災害監測、預報管理辦法;根據地質災害調查結果,確定各自的監測、預報重點。然後,根據災害體所在的位置、威脅的對象,將災害監測工作任務落實到具體的部門、單位。對危害很大,可能造成大量人員傷亡和財產損失的危害點,要由專業隊伍進行監測;其他災害點,由災害點所在鄉、鎮設立地質災害監測組,由鄉鎮負責,選派工作認真,有一定知識和專業技能的責任心強的村民為監測員,對每個監測員進行地質災害防治知識培訓,制定崗位責任制,在專業技術人員的指導下開展群眾性簡易監測。
鑒於地質條件本身的發展變化以及降雨、人類活動等影響,每年都會出現新的災害和隱患,各級地礦行政主管部門應組織力量在每年汛前對地質災害嚴重的地區進行調查,汛期加強監測,汛後進行復核,及時掌握災害體的變化情況,提高預報的准確性、預防的實效性。
當發生重大地質災害事件時,市(地)、縣級地礦行政主管部門要在24小時內向省級地礦行政主管部門報告,特大地質災害事件要同時報國務院地礦行政主管部門。發生地質災害時,地礦行政主管部門應組織有關人員赴現場進行調查,了解災害的形成原因、發展趨勢,提出治理對策。
(六)審定地質災害防治勘查、設計、施工、監理單位資質
地質災害防治工程是一項不同於一般道路、橋梁及城市建設的特殊的地質工程。必須在充分掌握地質災害的形成機制、發生發展規律的基礎上實施治理工程才可能對症下葯,取得有效的治理效果。所以,對承擔地質災害防治勘查、設計、施工、監理工作的單位的素質有特別的要求。國務院賦予地礦主管部門負責地質災害勘查、設計、施工、監理單位資質管理的職能。地礦主管部門已頒布實施了《地質災害勘查-設計單位資質管理辦法》、《地質災害防治工程施工監理單位資質管理辦法》、《地質災害防治工程施工監理辦法》;目前,正在制訂地質災害防治工程施工單位資質管理辦法。按現行管理程序,申請地質災害防治工程承擔單位甲、乙級資質的單位由其上級主管部門推薦,經所在省(區、市)人民政府地礦行政主管部門審核,報國務院地礦行政主管部門審批。申請丙級資質的單位由其上級主管部門推薦,經所在省(區、市)人民政府地礦行政主管部門審批,報國務院地礦行政主管部門備案。
國務院地礦行政主管部門對地質災害防治工程承擔單位資質實行年度審核制度;除對單位的資質管理以外,還負責地質災害防治工程施工監理工程師的資質審批工作。各級地礦行政主管部門要加強地質災害防治工程承擔單位及監理工程師的資質管理工作,嚴禁任何單位承擔與其資質不相適應的地質災害防治工程,以保證工程質量,確保人民生命財產安全。
(七)地質災害責任鑒定、糾紛調處
對地質災害防治,實行「以防為主」的方針。自然作用形成的地質災害實行「誰受益、誰出資」的原則,即受災害威脅,開展防治工作後能受益的部門、單位和個人出資開展防治工作。對人為活動誘發的地質災害則由責任者負責治理。由於地質災害成因十分復雜,很多情況下,不易分清是自然成因還是人為誘發,實際上不少情況是兩種因素的疊加作用。所以,在責任不清的情況下,各級地礦行政主管部門應根據各自許可權進行地質災害的責任鑒定。在充分調查、勘查的基礎上,弄清災害發生的真正原因,各種因素在災害形成中所起的作用大小,進行災害糾紛調處。
注釋
D. 地質災害防治中的違法行為有哪些如何處罰
地質災害防治是指對由於自然作用或人為因素誘發的對人民生命和財產安全造成危害的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等地質現象,通過有效的地質工程手段,改變這些地質災害產生的過程,以達到減輕或防止災害發生的目的。地質災害防治工作實行預防為主、避讓與治理相結合的方針,按照以防為主、防治結合、全面規劃、綜合治理的原則進行。縣級以上人民政府地質礦產主管部門對本行政區域內的地質災害實行統一監督管理。各級人民政府應當加強對地質災害防治工作的領導,並將其納入國民經濟和社會發展規劃。地質災害防治的重點區域是城市、農村和其他人口集中居住區、大中型工礦企業所在地、重點工程設施、主要河流、交通干線、重點經濟技術開發區、風景名勝區和自然保護區等。地質災害防治中的違法行為主要有以下6個方面:
建設單位不履行地質災害評估義務、不履行地質災害治理工程施工義務等。依照《地質災害防治條例》(國務院令第394號)第41條的規定,對上述違法行為,由縣級以上地方人民政府國土資源行政主管部門責令限期改正;逾期不改正的,責令停止生產、施工或者使用,處10萬元以上50萬元以下的罰款;構成犯罪的,依法追究刑事責任。
單位或者個人對工程建設等人為活動引發的地質災害不履行治理義務。依照《地質災害防治條例》第42條的規定,對上述違法行為,由縣級以上人民政府國土資源行政主管部門責令限期治理;處10萬元以上50萬元以下的罰款;賠償對他人造成的損失。
在地質災害危險區內爆破、削坡、進行工程建設等可能引發地質災害的活動。依照《地質災害防治條例》第43條的規定,對上述違法行為,由縣級以上地方人民政府國土資源行政主管部門責令停止違法行為;對單位處5萬元以上20萬元以下的罰款,對個人處1萬元以上5萬元以下的罰款;賠償對他人造成的損失。
在地質災害勘查、評估、設計、施工和監理活動中弄虛作假。依照《地質災害防治條例》第44條的規定,對上述違法行為,由縣級以上人民政府國土資源行政主管部門或其他部門依據職責責令停止違法行為,對地質災害危險性評估單位、地質災害治理工程勘查、設計或者監理單位處合同約定的評估費、勘查費、設計費或者監理酬金1倍以上2倍以下的罰款,對地質災害治理工程施工單位處工程價款2%以上4%以下的罰款,可以責令停業整頓,降低資質等級;有違法所得的,沒收違法所得;情節嚴重的,吊銷其資質證書;構成犯罪的,追究有關人員的刑事責任;賠償對他人造成的損失。
偽造、變造、買賣地質災害危險性評估資質證書,地質災害勘查、設計、施工和監理資質證書。依照《地質災害防治條例》第45條的規定,對上述違法行為,由省級以上人民政府國土資源行政主管部門收繳或者吊銷其資質證書,沒收違法所得,並處5萬元以上10萬元以下的罰款;構成犯罪的,依法追究有關人員的刑事責任。
侵佔、損毀、損壞地質災害監測設施或者地質災害治理工程設施。依照《地質災害防治條例》第46條的規定,對上述違法行為,由縣級以上地方人民政府國土資源行政主管部門責令停止違法行為,限期恢復原狀或者採取補救措施,可以處5萬元以下的罰款;構成犯罪的,依法追究有關人員的刑事責任。
E. 地質災害防治的基本原則
1.正確認識地質災害的原則
正確認識地質災害的性質、類型、范圍、規模、機理、運動特徵、穩定性和正確預測其發展趨勢是防治工作的基礎。只要認真細致地勘查,地質災害是可以認識清楚的,也是可以預防和治理的。反之,忽視或削弱了對地質災害的地質勘查,預防和治理的失誤就在所難免。
2.預防為主的原則
地質災害危害嚴重,治理費用高,因此在工程建設選址時應充分重視地質勘查,盡量避開大型地質災害地段以及工程建設後可能產生地質災害的地段。但是,有些工程建設,如公路、鐵路建設,考慮到技術和經濟上的合理性,要避開所有的地質災害或可能產生地質災害的地段是不可能的。此時,可以在詳細的地質勘查基礎上,盡量少破壞其穩定性,必要時採取一定的預防加固措施,提高其穩定程度。
3.一次性根治的原則
對於一些規模較大、危害較嚴重的地質災害,應做到一次性根治,不留後患。所採取的治理措施盡量嚴格,即使將來出現不利因素,也能保持其穩定。在這個問題上,以往曾出現不少失誤的案例,或者因為對其性質認識不準,或者因為經濟條件限制,經2~3次治理的地質災害仍然不穩定,仍在繼續發展,也導致治理工程不斷遭受破壞,結果是多次治理費用總和遠大於一次性根治的投資,而且多次治理的間接損失更大。
4.全面規劃、分期治理的原則
對於規模巨大、地質條件復雜的地質災害,短期內不易查明其性質,治理費用特別大,且短期內不可能產生災害的,可以進行全面規劃、分期治理。隨著勘查工作的深入,逐步設計和治理。原則上是先做應急工程,防止其進一步發展,再做永久性工程。應急工程和永久性工程應互相銜接、互為補充,形成統一的整體。
5.綜合治理的原則
地質災害常常是在多種因素共同作用下發生的,而且不同的地質災害,主要影響因素和誘發因素可能有一定的差異,有時主要因素存在一定的不確定性,或者隨時間的推移和外界條件的改變,主要因素可能發生變化。因此,在治理地質災害時,應針對主要因素,採取主要工程措施以消除或控制其影響,並輔以其他措施進行綜合治理,以限制其他因素的作用。地質災害的治理有時還應考慮環境保護和綠化、美化等因素。
6.治早治小的原則
地質災害的發生與發展是一個由小到大逐漸變化的過程,治早的原則就是要把它消滅在初始階段或萌芽狀態。如滑坡處在蠕變階段時,雖然其後緣拉張裂縫已貫通或有錯落,但整個滑動面尚未貫通,抗滑段還有較大的抗力,滑帶土強度也未達到殘余強度,整體穩定系數仍然大於1,若在此階段治理滑坡,則可以充分利用土體自身強度,治理工程的工作量小,節約投資。
有些地質災害(如滑坡)具有牽引擴大的性質,若能穩定前一級災體,則後一級就不能再發展、擴大。因為前一級災體范圍小、治理投資也少,否則等到地質災害擴大後再治理,難度和工程量均大大增加,這就是治小的原則。
7.技術可行、經濟合理的原則
地質災害治理工程要求在能達到預防和治理目的的前提下,盡量節約投資。對於任何地質災害,可用於預防和治理的方案有多種,因此,在方案比選時,對於技術可行的方案,要考慮其經濟合理性。如滑坡,當有條件在滑坡體上減重、下部壓腳時,應優先採用,因為這是比較經濟有效的。當無減重、壓腳條件時,只能採用支擋工程,但其費用高,這時應對其中的多方案進行比選,包括支擋工程的位置、排數、結構類型等。對一般中小型滑坡可用抗滑擋牆或結合支撐盲溝,對大型滑坡則一般採用抗滑樁和預應力錨索抗滑樁。
8.動態設計、動態施工的原則
地質災害是較復雜的地質現象,尤其是復雜的大型地質災害,由於各方面條件的限制,有時僅僅通過勘查很難摸清其真實情況,而通過施工開挖,可能會發現與此前所掌握的資料有一定偏差的情況,則應根據實際情況調整或變更設計,這就是動態設計。比如在滑坡治理中,抗滑擋牆和抗滑樁的施工,當第一批基坑開挖所揭露的滑動面上的滑動擦痕方向與樁、牆的方向出入較大時,就應調整設計的受力方向或後幾批樁的方向,施工也應作相應的變化。截水隧洞的施工應先開挖檢查井,以便依據實際的滑面位置和地下水分布,調整洞的埋深和縱向坡度,以達到最佳排水效果。有時動態施工還需根據滑坡的動態,調整施工順序和方法,如雨季滑動較劇烈時,抗滑工程基坑應少開挖,而在旱季滑坡相對穩定時可多開挖一些。
9.地質災害防治工作需要專業隊伍與當地群眾相結合、技術業務與行政措施並重的原則
地質災害防治是技術性很強的工作,防治工程必須完成很多具體技術工作才能獲得預期效果,預防、躲避、撤離等非工程措施的採取,也都要在通過科學調查、研究,形成正確的預防辦法、准確地判斷險情及合理地劃分危險區的基礎上進行。所以必須有足夠數量和水平的專業隊伍從事技術業務工作。另一方面,地質災害發生的初步徵兆或發展變化常被當地群眾首先目睹,受災對象也多為當地群眾。在地質災害多發區,廣大群眾對災害險情常有很高的警覺,有的群眾還有一定的防治經驗。所以,也可以依靠和發動群眾,經常注意發現、上報地質災害險情。同時,地質災害的預防和治理措施,特別是區域性防治工作,很多也要通過群眾貫徹實施。只有讓有關群眾掌握相應的災害防治知識並積極參與,才能保證防治工作的順利完成。此外,從事地質災害防治管理工作的地方基層幹部、有關領導,一定要對有關的地質災害防治工作有比較深刻的認識,才能保證組織管理工作的正確、有力,減少決策失誤。
地質災害防治工作很多屬於公益性質,常涉及各方面的利害關系,需要有相應的政策、法規去加以協調;依賴群眾去實施的地質災害防治措施,也需要有相應的政策、法規去推動、管理;地質災害防治工作的管理要依靠各級政府,並涉及很多有關行業,需要明確各自的職責關系和工作制度。因此,必須建立、健全地質災害防治工作的管理體系和規章制度,並制定、完善有關的政策、法規,以便通過行政手段進行動員,保證防治工作的順利實施。
F. 地質災害防治的兩個基本途徑
(一)對地質環境系統的外部輸入加以控制
外部環境影響因素種類、個數的改變、作用強度的變化、作用強度速率的變化及影響因素排序的變化都有可能導致地質環境系統失穩。構成這些變化的具體形式是多種多樣的,有些是可控的,有些在目前難以實現人為控制。其中有些自然的作用如大氣降水的強度目前人們還難以控制,但人們通過某些工程措施卻可以改變一些尺度較小的地質體接受降水輸入的方式,從而達到改變輸入的目的。至於那些人為活動構成的輸入完全可以納入人為控制體系之中,通過改變作用方式和強度,使之不成為地質環境系統失穩的條件。
在地質災害防治工作中,現有的許多工程技術都起到改變輸入的作用。例如滑坡防治中,坡面防滲、後緣引排水、植被鋪設等可起著防止大氣降水入滲或減弱強度的作用。又如泥石流的防治,常採用的治水工程即在上游建造水庫、蓄水池以減緩洪水的水量與水能,以及治泥工程即攔蓄泥沙,溝頭種樹、種草,穩固坡積體以減小鬆散岩土物質產生量和聚集速度。
這種防治途徑對漸進性地質環境問題也同樣適用,為防治地面沉降採取的減少抽水量,將集中抽水改為分散抽水,減輕建築物荷載,以及地下水污染防治中消除污染源都是基於改變輸入這一道理。
(二)人為改造地質環境系統的局部結構
地質體是自然演化的產物,目前科技發展水平還沒有使人類具備重構和完全控制地質環境系統的能力。有些地質災害如火山、地震等內動力地質作用引發的現象和過程,人力是無法阻止的,但對於大多數地質災害和漸進式地質環境問題,人們都有能力對地質體施加「干擾」,使某些方面和某些地點的響應發生改變,達到防止或減輕危害的目的。這里所講的「干擾」主要是指運用工程手段改變地質環境系統的局部結構,包括改變局部的硬結構和諸如地下水滲流場、應力場等軟結構。例如滑坡防治工作中,削坡、階地化、清除滑坡體就屬於改造坡體形態結構的辦法;錨索、抗滑樁、灌漿、電化學加固等措施則是改造斜坡體內部硬結構的手段,它們都會影響斜坡體內部的應力分布,減小滑動力,提高抗滑力。在泥石流防治中,構築攔坎、擋牆、攔擋壩和攔泥庫、停淤場,其實質是通過改造泥石流溝的天然形式和泥石流的動力學特徵,即改變軟硬結構。
在漸進式地質環境問題的防治工作中,也遵循這一途徑。例如通過抽排水改變地下水滲流場這一軟結構,使地下水位下降,防治土壤鹽漬化;修建反應性滲透牆攔截地下水中污染物,防治地下水污染;帷幕灌漿或修建地下隔水牆,阻斷海水入侵通道,防止海水入侵等。
總之,防治地質環境問題的具體工程手段十分豐富,不同工程有不同的適應對象和條件,側重點也各不相同。但是,無論哪種方法都脫離不了上述兩個基本出發點。把握好這兩點,不僅有助於深入認識現有各種技術手段的作用和功能,運用得更恰當、合理,做到因地制宜,因事而異,避免固有程式的模仿及技術手段的機械套用,而且,也使我們在引進國內外新技術或借鑒移植其他學科技術過程中,真正做到先消化、再推廣,先繼承、再創新。
G. 地質災害防治原則
延安市寶塔區地質環境保護與地質災害防治應堅持以下八項原則。
一、與可持續發展相結合的原則
寶塔區正處於歷史時期以來經濟最為快速發展的時期,經濟發展應當和保護與防治協調發展,切不可重發展、輕保護或不保護,甚至認為要發展就不能保護,將兩者對立起來。發展經濟是社會發展的必然選擇,地質環境又是發展經濟重要的自然條件,因此,保護地質環境也就是從根本上促進經濟發展,兩者是一致的、統一的。
地質環境是人類永久生存所需的基本環境,一旦受到破壞將對人類的生存產生深遠影響,且難以恢復。應從經濟社會可持續發展戰略高度出發,有的經濟活動所帶來的環境破壞在當代顯現的不是那麼突出,可能表現出一時的或者是明顯的經濟效益,但為將來以及後世子孫的生存環境埋下了極大的隱患。這是應當引起人們特別注意之處。保護地質環境,不僅是當前的需要,更是經濟可持續發展的需要。
二、與新農村建設相結合的原則
建設社會主義新農村,是黨中央在新的歷史條件下著眼於全面落實科學發展觀、加快推進社會主義現代化做出的一項重大戰略決策。在地質災害防治各項工作中,要結合新農村建設的實際需要,特別是在基礎設施建設、村鎮和農宅建設方面做好地質災害防治工作,確保新農村建設的順利實施。
三、與環境保護和災害防治相結合的原則
黃土高原區域自然環境條件差,水土流失嚴重,黃土滑坡崩塌等地質災害多發,長期以來都是國家重點開展區域環境地質保護的地區。開展地質災害防治要與區域地質環境保護密切結合,以地質環境保護為基礎,大力推廣和維護已經初見成效的退耕還林工作,進一步加強植被和綠化建設,有效地減輕和遏制水土流失,減弱和消除地質災害形成因素。通過做好區域環境保護工作,從根本上減少和防止地質災害的形成,達到防治的目的。
四、保護優先、防治結合的原則
在保護與防治中,要加強地質環境保護意識,當發展經濟建設與地質環境保護出現矛盾時,首先,要考慮的是地質環境保護。應堅持避免對地質環境的破壞,實在難以避免時應將破壞降低至最低,甚至另尋他策。不能以犧牲地質環境為代價去換取一時的經濟效益。
此外,從地質災害防治意義上講,要以防為主,以治為輔,防治結合。一旦形成地質災害隱患,治理起來非常被動;而保護地質環境,則是變被動為主動,防患於未然。建立一支懂技術有裝備的地質災害監測隊伍,落實區、鄉(鎮)、村和戶群眾性監測網,走群測群防,群專結合的路子。實行汛期地質災害防治特殊工作制度,把握重點、險點,千方百計減少地質災害造成的人員傷亡和財產損失。對必須採取工程措施的要及時排危排險,消除地質災害的威脅。要改變只重救災,不重防災的局面,變事後救災為事前防災,掌握地質災害防治工作的主動權。
五、與常規水土保持相結合的原則
滑坡崩塌等地質現象是水土流失的主要形式,預防滑坡崩塌等地質現象的發生,是地質災害防治的重要內容。因此,地質環境保護與地質災害防治,同水土保持有著密切的聯系。水土保持工作做得好,地質環境就得到了有效的保護,有利於減少滑坡崩塌等地質災害的發生,並充分發揮出防治工程的效益。
六、工程措施與生物措施相結合的原則
工程措施與生物措施是地質環境保護的兩個方面,應將兩者很好地結合起來,不可重此薄彼。工程措施如淤地壩側重於治理溝道,穩定溝床,保護坡腳,從而達到預防滑坡崩塌的目的。生物措施如植樹造林主要是保護坡面,攔截地表水,減少新的溝谷衍生,減輕洪水對谷坡的危害。兩者相結合,既保護溝道又維護坡面,從而達到對整個溝谷及斜坡的保護,有效地預防地質災害的發生。
七、統籌兼顧、突出重點的原則
地質災害防治是一個系統工程,要做到統籌兼顧、突出重點。針對不同地質環境條件下地質災害的危險程度和危害性大小,根據財力物力,分輕重緩急,統籌安排。首先是對於人民生命具有重大威脅性的地質災害先行考慮重點安排,予以防治,確保沒有人員的傷亡;其次是威脅到國家重點工程、事關人民群眾安危和生活的重要基礎設施,要重點考慮。
八、保證安全下的經濟合理原則
根據風險評估結果,結合投資大小,比較搬遷和防治的經濟效益、社會效益和環境效益,以較小的代價將地質災害損失降到最低。保證安全是前提,經濟合理是目標。只有保證安全,才能實現經濟合理,這樣的經濟合理才具有實際意義。
九、宣傳教育與法制管理相結合的原則
保護與防治需要動員全社會的力量,全員參加,共同努力,才能收到明顯的效果。不僅是主管和專業部門的事,更是全民的責任和義務。因此,需要開展廣泛的社會宣傳教育,提高全員保護與防治意識和變成大家的自覺行動。此外,還必須制定和完善相關法律法規,將地質環境保護納入法制化軌道,對於破壞地質環境的行為予以堅決打擊,從而有力制止違法犯罪行為。
H. 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。
(8)地質災害防治中擴展閱讀:
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。
I. 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。
J. 國務院地質災害防治條例在中國地質災害防治中起什麼作用
中國地質災害防災體系是根據國務院地質災害防治條例內容要求建立的。