桥隧工程地质灾害案例分析
㈠ 管线工程地质灾害危险性综合分区评估
依据地质抄灾害危险性等级袭划分的标准，管线工程划分为28个区段（包括支线在内）（图7-8）。现将综合评估结果列于表7-7中。由表列可知，地质灾害危险性大的有6段，全长74km；危险性中等的有10段，全长178km；危险性小的有12段，全长546km。它们占河南段总长的比例分别为9.3%、22.3%和68.4%。因此河南段管线工程绝大多数建设用地是适宜和基本适宜的。
㈡ 工程地质灾害
(1)工程地质灾害的类型
国家建设中特别是西部地区，经常遇到滑坡、溶洞、地面下沉、水库坝基漏水、软土变形、水土突涌、水下砂体运移、浅层天然气、岸带冲淤、砂土液化等工程地质问题，查清引起这些灾害的工程地质条件，制订防治、整治措施，需要工程地球物理探测技术。如南昆铁路沿线、长江三峡库区有很多滑坡需要治理，广西岩溶地区水库地下漏水问题等，都是工程地质灾害。
越来越突出的工程地质灾害问题不仅威胁到人民生命安全，而且严重地制约了国民经济的发展。崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害正随着矿产资源的开发而加剧，中国每年因此而损失约300亿元人民币。近10年来，中国由于崩塌、滑坡和泥石流造成了近万人死亡，全国400多个市、县、区、镇受到严重侵害。在全国铁路沿线分布的大中型滑坡达1000余处，平均每年中断交通运输44次，铁路沿线有泥石流沟1386条，受危害铁路达3000km以上;全国有近千座水电站及数百座水库受到崩塌、滑坡和泥石流灾害的严重威胁，仅云南省已毁坏水电站360座、水库50座。由于矿山采掘造成的压占、采空塌陷所损毁的土地面积超过3000hm2;全国共有16个省(区、市)的46个城市(地段)、县城出现地面沉降问题，总沉降面积达到48700km2;地裂缝出现在17个省(区、市)，总长超过346km。据统计，中国的地质灾害共有30种，除火山外，崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降等15种为主要灾害。专家认为，中国经济建设的高度发展和人口的急剧增加，对地质环境的破坏日趋严重，中国50%以上的地质灾害都与人为因素有关。中国地质灾害的成灾具有明显的方向性，地质灾害的损失与人口密度、经济发达的程度呈现出正比。我国目前有400个地质灾害重灾县(市)，占全国县(市)的20%。每年地质灾害(不包括地震)造成的直接经济损失占各种自然灾害造成损失的20%～25%，年平均死亡近千人，受伤近万人，经济损失难以估量。
(2)工程地质灾害的特点
我国工程地质灾害的基本特点是:种类繁多，破坏损失严重;分布零散而又十分广泛;防治周期特别长。1998年我国共发生不同规模的崩塌、滑坡和泥石流等突发事件约18万宗，造成1150人死亡，1万多人受伤，毁坏房屋50多万间，直接经济损失约15.9亿元。我国政府对地质灾害的危害问题处于极大关注，因此灾害评估得到越来越广泛的重视，研究内容也越来越广泛，研究的手段也越来越丰富。但是我国毕竟是一个发展中国家，由于财力和技术水平的限制，不可能对所有工程地质灾害进行全面治理，因而研究发展很不平衡，理论研究也非常薄弱，灾害评估没有得到充分的实践应用。
(3)工程地质灾害的危害
由矿石开采后形成的采空区的突然冒落与塌陷属于不连续下沉方式曾发生多起事故，造成人员和财产的重大损失。最早在世界上有报道，在1938年英国的一个锡矿山，由于采区冒顶产生冲击地压。1958年，德国维尔钾盐公司的台尔曼矿也曾发生采空区冒落。1960年1月20日在南非的科尔布鲁克诺斯(Coalbrook North)煤矿曾发生一起灾难性破坏，当时面积大约3km2左右的房柱法采空区突然陷落，造成了437人的死亡。1962年12月在南非远西兰德(FarWestRand)金矿区发生塌陷，当时一个三层的井下破碎硐室突然塌落掉进了一个下部渗坑，造成29人死亡。1970年9月25日，在穆福利拉矿区发生较严重的空区突然陷落，造成89人死亡，同时伴随约45000m3尾矿泥浆淹没了部分矿井。
我国工程地质灾害分布十分广泛，曾发生过多起地质灾害事故。崩塌灾害最典型的例子是湖北安远县盐池河磷矿山崩。盐池河磷矿区位于黄陵背斜东北翼，自1969年以来，在三面(东、西、北)临空的陡崖下开采磷矿石约60×104t，采空面积达6.6×104m2。由于采空了山脚地区，改变了山体的应力状态，引起山体开裂。终于在1980年6月3日凌晨发生大规模山崩。高100m的半壁山头顷刻崩塌，激起巨大气浪将矿务局建筑物席卷而起，直撞到对岸陡壁，撞得粉碎，近100×103m3的碎石堆积在500m×478m左右的范围内，将盐池河河谷填埋，形成一座高20～42m的堆石坝，掩埋(死亡)了284人及矿务局的所有建筑、机械设备。
据初步调查，全国有灾害性泥石流沟1.2万条，滑坡数万条，崩塌数千处。1949～1996年共发生“崩、滑、流”灾害4600次，其中造成严重损失达1001次。1983年3月在甘肃东乡族发生过一次特大的滑坡，下滑物体总体积达3000×104m3，埋没了苦顺和新庄两村和德勒村一部分，毁坏农田3000hm2，填埋水库一座，造成巨大损失。1985年6月，长江西陵峡新滩镇发生大岩崩，顷刻之间有300多年历史的新滩古城整个被覆没，滑坡体冲入长江中土石量约200×104m3，埋没房屋1000多间，击毁机帆船13艘，木船64只，直接损失1000多万元。由于湖北岩崩调查处预报及时，使1300多居民安全撤离无伤亡。
2010年8月，陕西省安康市普降大到暴雨，受强降雨影响，白河县四新、卡子、茅坪、构扒4个乡镇受灾严重，导致350户800余间房屋被淹，冲毁农田3000余亩，特别是公路、电力、水利、通信等基础设施严重受损。其中四新乡和茅坪镇南贫沟流域通信、电力全部中断，直接经济损失1200余万元。该区地质条件复杂，千枚岩等易滑地层分布较广，同时，随着近年来经济的迅速发展，导致了人类工程活动的加剧，如开山采石、开荒种田、劈山修路等，严重地扰乱了自然地质环境，加剧了该区地质灾害突发和群发。
㈢ 工程建设引发地质灾害危险性预测评估
本成品油管道工程山西支干线段穿越多种地貌单元，除平原区外，地势起伏较大，地形条件复杂，冲沟极为发育，沟坡坡度较陡，管线上、下穿越工程难度大。本次针对管线附近穿越处坡体进行重点调查，共调查不稳定斜坡59处，其中57处为土质斜坡，2处为岩质斜坡。其共同特征简述如下：
这些不稳定斜坡体特征多分布在黄土台地及低山丘陵区深切沟谷一侧或两侧，沟谷形态多呈深“V”型，个别为深“U”型，沟深50～150m之间，边坡坡度在400～90°之间；坡体岩性上部为第四系上更新统黄土，厚5～15m，中部为中更新统黄土类土，厚10～30m，下部为新近系上新统粘土，坡体易沿上部Q3黄土发育的垂直节理崩塌，也易沿Q3与Q2之间的接触面或重力侵蚀面滑动。这些坡体一般在其他地段已有崩滑现象。一般人工开挖形成的不稳定斜坡稳定性差，诱发因素是降雨及坡体开挖。自然边坡现状条件下均基本稳定。工程建设开挖坡体时易引发边坡局部失稳。诱发因素主要是坡体开挖，其次是降雨及坡脚冲蚀。
在K8～K20、K34～K44、K105～K115、K340+200～K365、K490～末站区段黄土台地区，发育较多的不稳定斜坡，这些坡体坡高一般介于30～70m之间，坡度一般介于300～60°之间，据以往经验数据计算，坡高50m的边坡安全临界角为530，因此拟建工程在施工开挖过程中容易引发边坡角大于530的坡体失稳，形成滑坡或崩塌，对工程建设或管道工程构成威胁。危害程度小—中等。预测地质灾害危险性小—中等。
在K125+200～K164+700、K31+500～K333+500区段也发育较多的不稳定斜坡，这些坡体坡高一般介于50～120m之间，坡度一般40°～70°，据以往经验数据计算，坡高100m的边坡安全临界角为51°，因此拟建工程在施工开挖过程中容易引发边坡角大于51°的边坡失稳，局部形成滑坡或崩塌，对工程建设和管道工程形成中等～大的危害，预测地质灾害危险性中等—大。
㈣ 工程建设引发或加剧地质灾害危险性的预测
主要有崩塌、滑坡、泥石流、崩岸和特殊土地面变形等灾害。以下分灾种论述。
（一）工程建设引发崩滑灾害危险性的预测
管线穿越丘陵山区时，管道或从沟底穿行，或于沟坡穿越，依地势而敷设，需开挖深度约2m的沟槽。丘陵山区为坚硬或较坚硬岩体，风化带厚10～15m，构造线走向为北西西—北西或北北东，大部分地段与管线走向形成45°～90°夹角，一般不会形成顺向坡的开挖，因此大部分地段管道敷设开挖不会引发规模较大的滑坡。但因风化带厚，风化土体凝聚力低，呈松散砂状，开挖过程中引发小规模坍滑是有可能的。这种小型坍滑危害有限，一般只发生在沟槽开挖过程中，当管道埋置稳定并恢复原坡形态后，边坡便失去了坍滑的临空条件，预测危险性小。
管线穿越岗坡粘土分布区段时，展布高程40～70m，地形起伏小，施工过程中将开挖数米的深沟，挖方弃土就近堆积于线路边，这些弃土多座落于粘土层之上，加之原始地形具有一定的坡度，弃土置于其上，两者力学强度差异较大，界面处又往往是地下水富集、迳流的场所，若弃土边坡过陡或就近置于开挖深沟边，沿上述界面易形成软弱带，因此，在久雨或暴雨渗透下，这类弃土易产生滑移。开挖沟坡若由具膨胀性的粘土组成，在天然状态下，干湿反复交替，产生膨胀裂缝，致使水分更易进入土体，导致土体含水量逐渐增大而变软，强度降低。在降雨入渗等诱发因素的影响下，可能产生沟坡失稳滑移。通过上述分析，形成滑坡的规模有限，所以，地质灾害危险性小。
管线经过的湖北省大悟县大新店—大悟县城以南，出露地层是中上元古界红安群，由片岩、片麻岩、混合岩等坚硬或较坚硬岩体组成。地形坡角15°～250，坡体上植被发育。线路紧邻大悟河右岸边侧延伸，边岸上第四系冲洪积物堆积较厚，工程切坡后，在久雨、暴雨及河水的涨落浸泡冲刷下，易导致松散堆积物的崩滑。在基岩边坡中，由于岩层软硬相间，各种构造结构面又较为发育，岩石的风化程度也较高（片岩多呈强风化状态），当形成顺层切坡时，也容易导致边坡的失稳滑移。所以，本段地质灾害的预测评估为中等。
管线经过的湖南省汩罗向家镇、弼时镇南部一带，即长沙末站到湘潭支线0～15km和长沙末站至丁字镇油库支线的0～9km段，出露地层有上元古界板溪群变质砂岩、千枚状板岩等，以变质砂岩为主，风化程度较高，呈强风化状态，地形坡度较陡，工程切坡较大，预测风化层产生崩滑的可能性较高，地质灾害危险性中等。
管线经过的湖南省浏阳河南岸长沙末站—湘潭支线的53～60km、76～92km段，为丘陵陡坡区，坡角20°～30°，出露地层岩性由上元古界板溪群变质砂岩、千枚状板岩及泥盆系石英砂岩、粉细砂岩、白云岩、灰岩组成，工程地质岩组软硬相间，软质岩多呈全—强风化状态，硬质岩呈弱～微风化状态，变质岩为中等风化。由于岩层软硬相间，地形坡度较陡，地质构造发育，人类经济工程活动强烈，工程切坡后，在久雨或暴雨下，易形成崩滑灾害，所以，地质灾害危险性预测为中等。
（二）工程建设引发泥石流危险性的预测
管道敷设时的沟槽开挖，将产生土石渣，部分土石渣将用于沟道回填埋管，但由于管道空间占据，仍将产生0.3m3/m的弃渣。管道经过丘陵山区长247km，在此段将留下74100m3的弃渣。这些弃渣将沿线就地堆填于地势低洼的冲沟、坡脚、山洼等地，将成为泥石流发生的部分固体物质来源。但由于弃渣并非集中堆放，一般多是危害不大的小型泥石流，预测危险性小。
（三）工程建设引发或加剧河流崩岸危险性的预测
管道工程将穿越13条主要的大中型河流，其中长江和大悟河流量最大，岸坡不甚稳定，历史上发生过较大崩岸。管道穿越河流采用大开挖、定向钻、盾构和隧道等施工方法（见表8-1）。
定向钻和盾构法的施工办法从河床底部侵蚀深度以下穿过。由于扰动了河岸、河槽的地质结构，地表、地下水流场均衡可能被打破，势必会引起河岸、河槽的侵蚀再造，以求新的平衡稳定。是否能够发生大的崩岸，这要看岸坡土体工程地质条件、河势变化、流量大小、人工防护等情况。现按由北向南的次序，对将穿越的10条主要大中型河流逐一预测。
1.大悟河
该河属长江一级支流，地貌属丘陵山区岗状地带，本工程首先在大悟县城南穿越大悟河，顺大悟河右岸穿行至孝昌县小河镇再次穿越大悟河，穿越处河道顺直，河床呈“U”型。河岸由上至下土体依次为粘土、细砂、粉质粘土，下部为砂卵石层，土体松散松软，强度低，但人工植被发育。洪水时最大流量3276m3/s，最大流速1.8m/s，最大冲刷深度2.5m。
预测大悟河管道穿越处，由于已有潜在岸崩段存在，在河水冲刷侧蚀及工程扰动下，施工引发河岸崩塌的可能性大，在洪水汛期施工可能引发两岸大规模崩塌产生。预测地质灾害的危险性为中等。
2.县河
位于孝昌县扬店，地处岗坡平原区，地势平缓，河谷两岸坡角5°～15°，河流水深通常2m左右，河谷呈“U”型，岸坡较陡，高 1.5～2.5m，河岸土体上部为粘土、下部为粉细砂、底部是砂卵石层。由于管线工程采用大开挖法穿越河道，在施工扰动作用下，岸坡可能产生小规模岸崩。在河道中施工时，因松散土体处于饱水状态，也易产生滑塌，因此，施工过程中开挖断面不宜过高过长，应逐段进行施工，也免产生大规模的崩滑，对工程本身和施工人员、机械设备造成威胁。只要安全措施采取得当，预测岸坡和开挖边坡产生崩滑的规模有限。所以，地质灾害的危险性中等。
3.滠水
滠水是长江一级支流，发源于大别山，全长142.14km，流域面积2317km2。本工程于黄陂区叶家河东约100m穿越滠水。管道穿越处为岗状河谷平原，河床及其岸坡平缓，由粘性土、砂土构成，土层较厚。河流顺直，冲淤平衡，河岸稳定。洪水时最大流量4560m3/s，多年平均枯水流量0.88m3/s，属于季节性河流。
由于穿越河流采用定向钻法，在穿越河道时将进行基坑开挖，两岸开挖的基坑深度不大，虽然本区地下水位埋深较浅，在地下水渗流潜蚀作用下，基坑四周边坡可能产生规模有限的滑塌，定向钻施工工程扰动小，预测工程管道在河道穿越段基本不会引发两岸崩塌发生，危险性小。
4.倒水
倒水是长江一级支流，发源于大别山，全长158.14km，流域面积2432km2。本工程于黄陂区周铺南约8 km穿越倒水。管道穿越处为河湖低洼区平原，河床及其岸坡平缓，由粘性土、砂土构成，土层较厚。河流顺直，冲淤平衡，河岸稳定。河水宽5.5～7.5m，河道宽约300m，洪水时最大流量4713m3/s，多年平均枯水流量1.34m3/s。
由于穿越河流采用定向钻法，在穿越河道时将进行基坑开挖，两岸开挖的基坑深度较大，本区地处湖泊边缘，地下水位埋深浅，在地下水渗流潜蚀作用下，机坑四周边坡可能产生规模较大的滑塌，在定向钻施工工程扰动小，预测工程管道在河道穿越段可能引发两岸崩塌发生，危险性大。
5.长江
是本工程穿越的最大河流。穿越点位于武汉市白浒镇，水面宽1000m左右，两岸场地开阔，交通便利。管道穿越处为一河湾，其上游河道急剧变化，形成向南东凸出的“Ω”形急弯。北岸岸坡土体由上而下为素填土、粘土、淤泥质粉质粘土、粉细砂。汛期洪流最71100m3/s，冲刷深度45m。
由于在南岸白浒镇紧邻江边出露有C—D系的灰岩、砂岩形成的天然矶头，自上而下径流的江水经矶头阻挡后，水流主流线随即改变方向向北岸偏转，从而增强了水流对北岸的冲刷侧蚀作用，在不断冲刷侧蚀作用下，已形成了长江北岸的潜在岸崩段，岸坡土体结构松散、松软，在工程施工扰动下，随时都有产生崩滑的可能。此外，在穿越河道时采用的盾构法施工将进行基坑开挖，由于河道深。两岸开挖的基坑必然较深较大，因本区地下水位埋深较浅，仅有1～2m，基坑开探过程中或开挖好后，必然要进行基坑降水，在降水过程中将导致渗流潜蚀作用下，极易导致基坑四周边坡产生滑塌，进而危及到施工人员，机械设备的安全。所以，工程施工过程中的危险性较大。
根据穿越处岸坡工程地质条件和河势的演变趋势，预测长江管道穿越枯水季节施工北岸可能引发较大规模崩塌，南岸可能引发小规模的崩塌；洪水汛期施工可能两岸均引发较大规模的崩塌，危险性大。
6.陆水河
穿越点位于赤壁市北霞落港，为长江一级支流，穿越处河流较为顺直，河面宽度约260m，河堤间宽约350m，河堤高约8～10m。其上游约9km为陆水水库，水位波动不大，近30年洪水均未漫过两岸河堤，目前河道内有采砂现象。
穿越河流采用定向钻法，预测工程管道在穿越河道时不会引发两岸崩塌发生。由于河道内有采砂现象，因此，在管道设计时，应适当加大其埋藏深度以免将来因河道采砂导到管道的损毁，危险性小。
7.新墙河
新墙河（又称微水），是直接注入东洞庭湖的较大支流，源出平江宝贝岭，流域似桑叶状，平均流量52.60m3/s，天然落差400m，坡降7.18‰。管道在岳阳新墙乡处穿越新墙河，穿越两岸地形平坦，河岸两侧有碎石护坡，河水宽约80m，河道宽300～400m，水深2～3m，属于季节性河流，水清。据区域地质及现场观察，穿越地层为粉土，粘粒含量高，层厚3～4m，其下为细砂，建议围堰导流大开挖，具体开挖深度建议经初步勘察后再定。
由于管线工程采用大开挖法穿越河道，在施工扰动作用下，岸坡可能产生小规模岸滑。在河道中施工时，因松散土体处于饱水状态，也易产生滑塌，因此，施工过程中开挖断面不宜过高过长，应逐段进行施工，也免产生大规模的崩滑，对工程本身和施工人员、机械设备造成威胁。只要安全措施采取得当，预测岸坡和开挖边坡产生崩滑的规模有限。所以，地质灾害的危险性中等。
8.汩罗江
穿越点位于汨罗市新市镇附近，两岸堤高约6～8m，河岸间宽约260m，大约1983年出现过河水漫过两岸堤坝的现象。穿越处上游河段有采砂现象，拟利用已建忠武线长沙支线输气管道汨罗江隧道通过，危险性小。
9.捞刀河（湘潭支线）
穿越点位于长沙县果园乡南瞿家塅附近，为湘江一级支流，穿越处河流较曲折，属河道下游，河流坡降较小，河水宽约50m，河岸间宽约250m。由于管线工程采用大开挖法穿越河道，在施工扰动作用下，岸坡可能产生小规模岸滑。在河道中施工时，因松散土体处于饱水状态，也易产生滑塌，因此，施工过程中开挖断面不宜过高过长，应逐段进行施工，以免产生大规模的崩滑，对工程本身和施工人员、机械设备造成威胁。只要安全措施采取得当，预测岸坡和开挖边坡产生崩滑的规模有限。所以，地质灾害的危险性小。
10.浏阳河
穿越点位于长沙县塱梨镇东南渡头附近，为湘江一级支流，穿越处河流较曲折，属河道下游，河水宽约150～180m，河岸间宽约270m。河床及其岸坡较平缓，由粘性土、砂土构成，土层较厚。河流顺直，冲淤平衡，河岸稳定。穿越河流采用定向钻法，地下水位埋较深，预测工程管道在穿越河道时不会引发两岸大规模崩塌发生，危险性小。
（四）工程建设引发或加剧特殊土变形危险性的预测
1.软土
管道经过的湖北长江、大悟河、倒水、滠水及湖南的汩罗江、浏阳河冲湖积低平原地区，位于河流与湖泊边缘，有较大范围的软土分布，软土压缩变形垂直压力在100k Pa左右，容许承载力为20～98k Pa。由于该区段内河流深切，地形较平缓，坡角较小，在河流两侧，低洼湖泊、水田、藕田两侧分布有淤泥、淤泥质粘土及饱和粘土，其孔隙比大、压缩性高，且厚度变化大，垂向剖面上可能出现由结构密实的粘土与饱水粉细砂层、淤泥质土类呈间互成层的现象，这些地段土体岩性差异大，力学强度各异，若工程开挖或加载，一方面易导致不均匀沉降变形，另一方面若工程边坡形成后，易导致软土的压缩挤出坍滑，引起建筑物损坏。但本工程无论是管道，还是分输站，都是轻荷载构建，一般不会引发软土的变形，如果有个别重载设备和加压震动设备的安装，则有可能引起淤泥土地段小规模的压缩变形、压缩挤出坍滑。所以，建设过程中应对强度较低的软弱土进行清理，采取夯实压密措施，以改良土体、提高地基强度。
2.膨胀土
管道经过的丘陵山前垅岗平原和长江冲洪积波状平原（二、三级阶地）地区，有大范围的第四系中、上更新统粘性土构成的膨胀土分布。膨胀土中矿物成分以蒙脱石、水云母为主，化学成分以 SiO2、A12O3、Fe203为主。具有失水收缩，遇水膨胀的特点，自由膨胀率 Fs=30%～70%，膨胀力Pp=17～46kPa，有荷载膨胀率 VHa=0.025%～0.805%，属于弱胀缩性土。水分变化对膨胀土影响深度一般为4m左右，急剧影响层深度一般为1.8m～2.25m左右。
本工程在膨胀土区的施工方法主要为大开挖—沟底垫层—埋管压实的办法，埋置深度为1.2m，管道设计管径355.6mm。也就是说管道埋置位置一般在1.5～2.5m，正好是急剧影响层，膨胀土的胀缩变形活动正好作用于管道，不利于管道的稳定运行，这是不利的一面。另一方面人工开沟铺设垫层后，人为在管道沿线形成了孔隙潜水的含水通道，易接受降雨入渗，上层滞水广泛存在，在一定深度内降雨入渗与蒸发量大，为膨胀土体遇水膨胀、失水收缩创造了较好的环境条件。同时土体开挖后由于膨胀性，雨水浸入风化带内发育的裂隙中，使粒间联结力被削弱，土粒易于吸水膨胀。在平行坡面方向，吸水作用使土体横向膨胀势能显著增加，膨胀土坡上的土体沿坡面向坡脚方向产生位移，坡脚处较大的位移使该处抗剪强度首先越过峰值而逐渐降到残余值，在土体重力及大气降水入渗产生的静水压力作用下产生坍滑。
综上所述，本工程会加剧膨胀土的胀缩变形，但胀缩变形的规模有限，而且经过简单的施工工艺改良，还可以大大减弱膨胀土的胀缩变形，从而减少对工程的危害。所以，建设过程中应对强度较高的胀缩土进行处理，
需要指出的是，在现状评估中，地质灾害危险性大的岩溶地面塌陷和采空地面塌陷不会因工程建设而引发或加剧灾害。
㈤ 公路工程中常见的地质灾害有哪些
地质灾害来种类繁多，涉及源公路工程的主要有几类，山区重点以公路切坡崩塌、滑坡和沟谷泥石流为主，往往对行人造成较大威胁，而地面塌陷则主要为平原地带重点防范的类型，特别是公路穿越矿区地下采空地带、岩溶高度发育地带等时，一定要做好线路的勘察和采空区、岩溶发育区的物探和勘察等基础工作，确保公路建成后不会受到上述灾害的影响。
㈥ 地质灾害减灾防灾实例
一、地质灾害概况 二、地质灾害危险区减灾防灾预案 三、地质灾害易发区防灾减灾对策 四、地质灾害防灾预案的落实为切实做好2003年汛期地质灾害防治工作,最大限度地减少或避免地质灾害给人民生命财产造成的损失,根据《国务院办公厅转发国土资源部建设部关于加强地质灾害防治工作意见的通知》(国办发〔2001〕35号)和《地质灾害防治管理办法》(国土资源部第4号令)精神,特编制本预案。 一、地质灾害概况 我市地处鲁中山区北侧,山区与平原交接地带,地形地貌变化较大,地质构造复杂,黄河横贯全区。受人类工程活动及自然因素的影响,区内地质灾害时有发生。区内主要地质灾害类型有:岩体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等。地质灾害分为易发区和危险区。易发区包括历城区西营、柳埠、高而、彩石、王舍人等乡镇的27个崩塌易发区、6处滑坡易发区、11个泥石流易发区和市区东郊1个地裂缝易发区。危险区包括历下区燕翅山崩塌和滑坡、历城区西营镇林枝滑坡、历城区西营镇阁老滑坡、历城区西营镇积米峪滑坡、历城区彩石镇西岭后滑坡、历城区柳埠镇杜家村滑坡、长清区张夏镇梨枣峪滑坡、章丘市垛庄镇上射垛泥石流、历城区西营镇八十崖村泥石流、槐荫区济南第二粮库及附近居民房地裂缝。 二、地质灾害危险区减灾防灾预案 (一)滑坡危险区防灾预案 1.地质灾害现状。山体滑坡主要分布于南部山区,近年共发生滑坡18处,其中7处滑坡被划为危险区。 历下区燕翅山崩塌和滑坡:燕翅山位于济南市历下区政府驻地南部,姚家镇姚家村西南,东经117°04′15″—117°04′29″,北纬36°39′31″—36°39′40″山体呈北东—南西向。占地面积约0.28km2,海拔高程198m,相对高差80多米。 燕翅山地貌类型属剥蚀残丘。主要岩性为:奥陶系石灰岩和燕山期侵入的闪长岩,山麓地带堆积第四系坡残积物和近期人工堆积的杂填土。山体上部为奥陶系石灰岩,闪长岩则以岩床的形式隐伏于石灰岩之下。在奥陶系石灰岩与闪长岩交接带附近富集有矽卡岩型铁矿矿床。奥陶系灰岩受火成岩侵入的影响,岩层产状较为凌乱,总体岩层走向为250°,倾向340°,倾角34°—37°。在砚泉的东侧发育有一条北北东—南南西向的正断层。 由于历史上采矿削坡等人为活动,1998年2月山体局部发生崩塌。目前山体西北侧已形成滑塌体,滑塌体滑向320°,所处的山坡坡角37°,前缘扇面宽340m、扇面平均宽度210m、垂直高度67m、从前缘到后缘的水平距离88.9m、滑动距离0.45—1.3m,体积约21.10万方。滑塌体前、后缘与滑塌体内已出现18条宽度不等的山体裂缝,其中:3条主裂缝长40—210m,裂缝最大宽度1.6m,最大可见深度9.4m。由于人工开挖山体坡角,在山体北、西、南3面均形成了临空面(即:陡崖),山体北侧高度40m、西侧21m,南侧(窑头小学及西侧民房(二层楼)的北部)9.1m。临空面岩石风化强烈,节理裂隙发育,破碎。山体周围5处矿渣、生活及建筑垃圾堆,构成不稳定边坡(其中:1号位于砚泉东,2号位于1号南邻,3号位于姚家小学西南,4号位于窑头小学北,5号位于省高检院东),边坡坡度34°—37°,边坡高度12—26m不等。 受滑塌体与渣体滑坡威胁的单位有姚家村、窑头村、警官学校、市城管局宿舍楼、省高检院、省航空大厦和历下区建委宿舍共涉及住户210户,1225人。 监测、预防责任单位:历下区姚家镇政府。 历城区西营镇林枝滑坡:位于林枝村东,东经117°1′4″,北纬36°30′43″,滑坡体由太古界变质岩风化残坡积层组成,地形坡角42°。滑体后缘裂缝宽23cm,长约32m,走向NE48°,滑向SW240°,滑距0.40m。滑体长50m,宽52m,厚度20m,总体积约5万m3。滑体前缘居民2户,共计7人。 监测、预防责任单位:历城区西营镇政府。 历城区西营镇阁老滑坡:位于历城区西营阁老村东南,东经117°3′41″—117°3′46″,北纬36°28′6″,滑体长370m,宽300m,厚度88m,总体积约880万m3。滑坡滑动面大于30°动力以牵引式为主,滑动速度慢。初滑时间为1940年前后,当时滑坡后裂缝仅1m,到2001年4月已扩展至17.9m,平均扩展速度为0.26m炖a。滑体前缘居民17户,共计69人。监测、预防责任单位:历城区西营镇政府。历城区西营镇积米峪滑坡:位于历城区西营镇积米峪村,滑坡体倾向北东,倾角35°,前沿滑距4.2m,滑坡体总体积30万m3,首次滑动造成5间民房不同程度的破坏,受滑坡威胁的居民进行了搬迁避让,现阶段滑坡仍不稳定。 监测、预防责任单位:历城区西营镇人民政府。 历城区彩石乡西岭后滑坡:位于东经117°16′13″,北纬36°33′27″,滑坡体属变质岩风化坡,滑坡体总体积0.19万m3,受威胁居民3户,共计11人。 监测、预防责任单位:历城区彩石乡人民政府。 历城区柳埠镇杜家庄滑坡:位于杜家庄村北路东,东经117°14′56″北纬36°23′17″,该滑坡体由寒武系张夏灰岩组成,裂隙发育,滑向285°,滑体倾角70°-80°,滑坡后缘裂缝31cm,可见深度1.4m,滑距0.7m,滑坡体南北长50m,东西宽5—15m,厚25—30m,总体积约1.38万m3。现在滑坡体前缘有居民1户5人,滑坡除威胁这户居民的生命财产安全外,还直接威胁着进出村的行人及车辆安全。 监测、预防责任单位:历城区柳埠镇人民政府。 长清区张夏镇梨枣峪滑坡:滑坡体分两个小滑坡,1号滑坡体长约30m、宽15m、厚5m、约0.225万m3,滑坡底面为寒武系徐庄组紫色页岩,滑坡体以较破碎的张夏鲕状灰岩为主,滑向北西。2号滑坡长约100m、宽约70m、厚度大于5m、约3.5万m3,滑坡体滑坡裂缝有内、外三条,呈三级滑坡台阶,后缘裂缝0.3一1.0m不等,滑坡方向南西。现阶段受滑坡威胁最严重的10户居民已搬迁,如滑坡突然下滑,还将有30亩土地(包括作物)被破坏。 监测、预防责任单位:长清区张夏镇人民政府。 2.滑坡致灾原因分析。滑坡发生在寒武系徐庄组、馒头组页岩山体及上覆张夏组石灰岩地层或变质岩体风化层,属顺坡切层滑坡。滑坡前缘均有居民挖山平地建房或因修道路开挖山坡,据测量,滑坡前缘垂直挖坡3一10m不等,导致边坡失稳产生拉张裂缝,降水随裂缝渗入岩体,软化页岩,裂缝逐渐延伸扩大,形成滑动面,在连续降雨或大暴雨之后,山体自重增大,岩体软化,沿润滑的滑动面下滑,产生滑坡。 此类灾害与人类工程活动紧密相关,临坡挖坡建房、修路,破坏植被开垦是灾害产生的前提条件,岩体自身物理力学特性(风化、软弱夹层等)是灾害产生的内在原因,大气降水是灾害产生的诱导因素。 3.减灾防灾对策。一是建立群测群防体系,定人定时监测,雨季加密监测;二是由于各滑坡体目前处于不稳定状态,当地政府应迅速采取避让措施,以免造成危害;三是堵塞滑坡裂缝,在后缘开挖排水沟,防止雨水沿裂缝下渗;四是加强防灾教育,使受灾群众在灾害突发时掌握自救方法;五是对滑坡实施24小时值班监测,并在滑波前缘设明显警示牌,使过往行人、车辆等严加防范;六是在滑坡前缘堆石压脚,严禁在滑坡前缘取土;七是在滑坡适当地段进行减荷卸载,降低滑坡规模。 (二)泥石流危险区防灾预案 1.地质灾害现状。全市共发现13处泥石流隐患点,其中2处泥石流地质灾害危险区:章丘市垛庄镇上射垛泥石流危险区和历城区西营镇八十崖村泥石流危险区。 章丘市垛庄镇上射垛泥石流:位于垛庄水库上游射垛沟,沟底宽30一50m,多为杨、柳林或柴草堆积占据,沟坡为高陡的变质岩风化坡或残坡积物堆积坡,沟谷源头区低山环绕,构成一个近似封闭的汇水盆地,出口宽不足百米,下连深切谷(射垛沟),汇水面积约3km2,汇水区内大部分为砂砾质荒坡,西南隅为凿山工程弃渣堆积,该危险区直接威胁着沿沟上、中、下射垛村的安全。 监测、预防责任单位:章丘市垛庄镇政府。 历城区西营镇八十崖村泥石流:处于低山区,地理坐标:东经117°15′14″,北纬36°27′52″,地形坡度45°-52°,山势陡峭。出露地层为太古界变质岩,岩体表面节理、裂隙发育,风化强烈,残坡层厚度30厘米,局部厚度可达1米。由于村庄沿冲沟而建,房屋侵占河道严重,因此,该村仍存在泥石流隐患。目前该村受威胁居民14户,共58人,已基本搬迁完毕。 监测、预防责任单位:历城区西营镇政府。 2.致灾原因分析。泥石流一般在具备一定汇水、碎泥石物质、较大势能等条件下产生。如:章丘市垛庄镇上射垛村泥石流形成区为四面环山近似封闭的汇水盆地,在汇水面积3km2范围内仅有不足百米的出口,为泥石流的产生提供了场所条件;区内岩性为泰山群变质岩,岩石风化强烈,岩体破碎,植被稀少,且在西南隅为凿山工程弃渣堆积,为泥石流的产生提供了物质基础;区内地势陡峻,高差对比大,为泥石流提供强大的势能。上射垛泥石流潜在区强烈的地表径流,为泥石流的产生提供了动力条件,强烈地表径流来源于暴雨。因此,该区若遇强的降水过程,将快速汇水至狭窄出口,产生泥石流。 3.减灾防灾对策。针对该泥石流形成条件应采取以下几点防治措施:一是对陡坡地段退耕还林,植树造林。对坡度较小地段可改坡田为梯田;二是在山坡截水,修筑分洪沟,支护易坍塌坡面;三是沿沟修建拦挡调节工程,延缓泥石流下泻速度或彻底阻挡泥石流前进;四是建立泥石流预防、监测体系,建立群测群防监测网络和警报系统,明确汛期值班人员,对泥石流产生时间、空间、强度进行预报,加强行政管理,形成抗灾、救灾、执法行政管理系统;五是对难以实施治理工程的泥石流危险区,采取必要避让措施。 (三)地裂缝危险区防灾预案 1.地质灾害现状。今年在我市发现1个地裂缝危险点:槐荫区济南第二粮库及附近居民房地裂缝危险区。 济南第二粮库及附近居民房地裂缝:位下济南市槐荫区槐荫街69—143号。该区域地裂缝开始于5月中旬,到目前为止,济南第二粮库及附近居民房共计发现120处裂缝(其中济南第二粮库约100多处,附近居民房有20余处)。所有裂缝的开裂状态均为斜裂,呈雁行式平行排列,裂缝长1—6m不等,宽度在0.1—7.5cm,倾角60°左右。 2.致灾原因分析。在济南第二粮库的东北邻方向,有一处建筑施工工地,在基础施工中,经济南水务局批准施工了20个降水井配合降水,5月13日开始降水,60日完成,总降水量24万方。据初步分析,可能是由于大量抽取地下水,使局部地段地基土的承载力下降,产生不均匀沉降所致。 3.减灾防灾对策。针对粮库及居民房开裂的现状,建议采取以下几点防治措施:一是加强房屋裂缝的监测工作,特别是在汛期要加密观测;二是在济南第二粮库院内进行第四系地下水的系统水位观测;三是做好人员避让及粮食的移仓工作;四是尽快对所涉及区域(槐荫街69—143号)及其附近地区的地裂缝地质灾害进行勘察论证。 三、地质灾害易发区防灾减灾对策 (一)以崩、滑、流为主的地质灾害 1.基本情况及威胁对象。目前已发现历城区柳埠、西营、高而、彩石4乡镇共45处地质灾害易发区,受威胁居民166户,计652人。其中崩塌易发区27处,受威胁居民66户,计263人;滑坡易发区6处,受威胁居民23户,计94人;泥石流易发区11处,受威胁居民77户,计295人(详见附表)。该类地质灾害致灾地质条件已经具备,在汛期瞬时降水量较大及人为工程诱发条件下,有产生地质灾害的可能。 2.预防措施。一是设立地质灾害易发区警示牌;二是建立群测群防体系,定人定时监测,雨季加密监测,发现险情及时上报;三是对小型崩塌、滑坡体实施人工排险;四是当地政府应迅速采取必要避让措施,将附近居民搬迁至安全地带,对于难以实施搬迁的,根据监测结果,制定好撤离计划。 (二)市区东郊地裂缝 1.灾害基本情况。1988年至1991年在济南市东郊陈家张马至冷水沟一线发生地裂缝,造成50间房屋破坏,导致直接经济损失达50万元以上;1997年5月23日15时,历下区姚家镇贤文庄一民宅发生严重沉陷,直接经济损失达10万元;1999年以张马屯为中心,西起大辛庄—八间堡,南至工业南路,东到王舍人—裴家营一线,北到洪家园—孟家庄—西沙河,南北长8km,东西宽6km,面积约50km2范围内的4500余间房屋出现不同程度的开裂,受灾居民1100多户,经济损失达数千万元。 2.地质灾害致灾原因分析。该区是东郊水源地主要取水地段,日取水量达20万m3炖d以上。过量开采地下水使本区地下水位变化频繁且变幅较大,导致岩溶发育发展。另外,区内广泛分布有黄土,因其具湿陷性造成地基沉降,两者综合作用,是产生塌陷或地裂缝主要原因,致使大面积民房开裂。 3.减灾防灾对策。根据灾害发生发展规律应采取以下防灾措施:一是加强区内地下水动态监测,掌握水位动态变化规律;二是加强对灾害发生区的日常监测,包括房沿、路面裂缝、塌坑范围变化等,结合地下水位动态,预测地质灾害发生趋势;三是调度地下水开采量、控制地下水位变幅;四是在灾害发生区进行工程建设时,要事先进行地质灾害危险性评估,充分考虑岩土工程地质和水文地质条件,做到以防为主,尽量减少灾害造成的损失。 四、地质灾害防灾预案的落实 (一)要建立健全地质灾害防治工作责任制。各有关县(市)区政府要依据本预案,结合本辖区地质灾害实际状况,抓紧制定具体的汛期地质灾害减灾防灾预案。各级政府主要负责人要对本地区地质灾害防治工作负总责,并层层建立和完善领导责任制,将灾害危险区和易发区的监测和防治落实到具体单位,明确具体负责人。 (二)落实汛期值班制度和灾害速报制度。要认真执行地质灾害防治预案,建立群测群防网络,落实险情巡查、灾情速报、汛期值班等制度。对地质灾害危险区和易发区,要指派专人监测,同时,有针对性地做好宣传工作,提高广大干部群众的防灾意识。 (三)加大地质灾害防治工作执法力度。要加强对崩塌、滑坡、泥石流危险区和易发区跟踪管理,加大执法监督力度。对在地质灾害危险区、易发区进行的修路、建房、开矿、取土等工程活动,必须事先做好地质勘查工作,严格按照国家有关标准进行设计、施工,杜绝人为活动诱发的地质灾害。对已经修建的工程,要及时采取补救措施,防止发生地质灾害。
㈦ 管线工程地质灾害危险性综合分区段评估
依据国土资发〔2004〕69号文件附件《地质灾害危险性评估要求》，按照危险性大、危险性中等、危险性小三级进行综合分区（以代号A、B、C区分），并进一步分为不同地段（以阿拉伯数字1、2、3……区分）。按以上综合评估原则，甘肃段共划分出17个不同的危险性区段，其中危险性大的4段，危险性中等的6段，危险性小的7段，详见图5-8及表5-31。
（一）危险性大的区段（A）
在切割强烈的黄土丘陵区、黄土梁峁区和中低山区分布有众多中、小型崩塌、滑坡和泥石流。崩塌和危岩体大多是采石、取土形成；滑坡前缘的工程，都有不同程度的破坏，以老滑坡为主；泥石流沟主要在沟谷狭窄、沟床坡度大、边坡松散物多、植被覆盖度低的支沟中，危害严重、危险性大。黄土丘陵区和黄土梁峁区基本为自重湿陷性黄土分布区，切沟、冲沟、落水洞、黄土柱、黄土桥皆有所发现。
根据地质灾害体的分布规律、危害及危险性程度确定出危险性大的有4段，长152.8km，占管线总长的34.3%。分段说明如下：
图5-8 甘肃段地质灾害危险性分区图
1.兰州市西固小坪子—兰州市直沟门段（A1）
位于皋兰山前三、四级阶地及黄土丘陵区，地形起伏较大，多见高边坡及冲沟、泥石流沟。段内管线长29.0km，占管线总长度的6.5%。主要的地质灾害为崩塌、滑坡、泥石流、黄土湿陷和潜蚀。综合评估危险性大。
2.通渭县碧玉—秦安县莲花城段（A2）
该段属于黄土垄岗细梁与深沟地段，梁顶狭窄但相对平坦，梁脊长且略有弯曲，坡地中常发育黄土滑坡或黄土—泥岩滑坡，多为老滑坡。梁间沟谷深切，支沟多为泥石流沟。段内管线长44.0km，占管线总长的9.9%。主要的地质灾害为滑坡、泥石流、黄土湿陷和潜蚀。综合评估危险性大。
3.张家川县龙山镇—张家川县赵家沟段（A3）
属于黄土梁峁及沟谷地段，地形起伏较大，沟谷深切。段内管线长 11.0km，占管线总长的2.5%。主要的地质灾害为崩塌、滑坡、泥石流和黄土湿陷、潜蚀。综合评估危险性大。
4.张家川县韩家硖—天水市北道支线段（A4）
该段属于黄土垄岗细梁与深沟地段，梁顶狭窄但相对平坦，梁脊长且略有弯曲，坡地中常发育黄土滑坡或黄土—泥岩滑坡，多为老滑坡。梁间沟谷深切，支沟多为泥石流沟。段内管线长68.8km，占管线总长的15.5%。主要的地质灾害为滑坡、泥石流、黄土湿陷和潜蚀。综合评估危险性大。
（二）危险性中等的区段（B）
在切割较为强烈的黄土丘陵区、黄土梁峁区和中低山区分布有一定程度的中小型滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害体，危害中等，危险性中等。
根据地质灾害体的分布规律、危害及危险性程度确定出危险性中等的6段，合计长135.7km，占总长的30.5%。分段说明如下：
1.兰州直沟门—榆中县乔家营（B1）
处于兴隆山前，地形起伏较大，属于中等切割的黄土丘陵区，多见高边坡及崩塌。区段内管线长16.0km，占管线总长的3.6%。主要的地质灾害为崩塌、泥石流、黄土湿陷和潜蚀。综合评估危险性中等。
2.榆中县方店子—榆中县稠泥河（B2）
属于中等切割的黄土丘陵区，地形起伏较大，多见高边坡及崩塌。段内管线长13.0km，占管线总长的2.9%。主要的地质灾害为崩塌、泥石流、黄土湿陷和潜蚀。综合评估危险性中等。
3.榆中县高崖—定西市符川段（B3）
处于宛川河与关川河西支沟分水岭段，地形起伏较大，属于中等切割的黄土丘陵区，多见高边坡及崩塌。段内管线长19.5km，占管线总长的4.4%。主要的地质灾害为崩塌、泥石流和黄土湿陷、潜蚀。综合评估危险性中等。
4.定西市红土窑—通渭县碧玉段（B4）
处于关川河东支沟与牛谷河段，地形略有起伏，以河谷平原为主，河谷两侧泥石流及河岸崩塌发育。全长63.5km，占管线总长的14.3%。主要的地质灾害为崩塌、滑坡、泥石流和黄土湿陷。综合评估危险性中等。
5.张家川县上磨村—张家川县马鹿前庄段（B5）
处于关山西部低山丘陵区，出露闪长岩、片麻岩、变质砂岩，上覆薄层黄土，基岩风化破碎十分强烈，地形起伏较大，沟谷切割较深。公路沿线多见崩塌与泥石流沟，地质环境相对脆弱。区内管线长20.5km，占管线总长的4.6%。主要的地质灾害为崩塌、泥石流和黄土湿陷。综合评估危险性中等。
6.张家川县马鹿官山沟口—张家川县老爷庙段（B6）
处于关山林区，马鹿牧场，植被覆盖率高。由闪长岩、片麻岩、变质砂岩构成，上覆薄层坡残积，边坡处基岩风化破碎十分强烈，地形起伏较大，沟谷深切，官山沟沟口多见采石场崩塌，地质环境脆弱。段内管线长3.2km，占管线总长的0.7%。主要的地质灾害为崩塌、洪水冲蚀。综合评估危险性大。
（三）危险性小的区（C）
在冲洪积平原区、榆中盆地和部分黄土丘陵区分布有一定程度的小型崩塌和泥石流等地质灾害体，其危害及危险性小。
根据地质灾害体的分布规律、危害及危险性程度确定出危险性小的7段，合计长156.5km，占总长的35.2%。分段说明如下：
1.兰州市西固首站—兰州市西固小坪子段（C1）
位于兰州盆地一—二级阶地，地形平坦，段内管线长2.0km，占管线总长的0.4%。主要的地质灾害为黄土湿陷，局部可能有地面塌陷。综合评估危险性小。
2.榆中县乔家营—榆中县方店子（C2）
处于榆中盆地，地形平坦开阔，局部略有起伏。段内管线长17.2km，占管线总长的3.9%。主要的地质灾害为泥石流和黄土湿陷。综合评估危险性小。
3.榆中县稠泥河—榆中县高崖段（C3）
处于关川河河谷平原，地形平坦开阔，局部略有起伏。段内管线长 16.0km，占管线总长的3.6%。主要的地质灾害为泥石流和黄土湿陷。综合评估危险性小。
4.定西市符川—定西市红土窑段和定西市景台上—定西市安定区（C4）
该段处于关川河东、西支流河谷平原区，Ⅰ—Ⅱ阶地发育，地形平坦开阔。段内管线长59.8km，占管线总长的13.5%。主要的地质灾害为泥石流和黄土湿陷。综合评估危险性小。
5.秦安县莲花城—张家川县龙山镇段（C5）
位于清水河河谷平原区，Ⅰ阶地发育，地形平坦开阔，左岸山坡多见中—大型老滑坡，距管道1～3km。段内管线长48.0km，占管线总长的10.8%。主要的地质灾害为泥石流和黄土湿陷。综合评估危险性小。
6.张家川县赵家沟—张家川县上磨村段和张家川县城关镇—张家川县韩家硖支线段（C6）位于后川河河谷平原区，Ⅰ—Ⅱ阶地发育，地形较为平坦。段内管线长8.5km，占管线总长的1.9%。主要的地质灾害为泥石流和黄土湿陷。综合评估危险性小。
7.张家川县马鹿前庄—张家川县官山沟沟口段（C7）
属于关山山间盆地，Ⅰ阶地发育，地形相对平坦开阔。段内管线长5.0km，占管线总长的1.1%。主要的地质灾害为洪水冲蚀和黄土湿陷。综合评估危险性小。
㈧ 工程地质灾害是什么
工程地质灾害是指由于工程活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的内环境、资源发容生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是刻不容缓，势在必行的。
㈨ 桥梁与隧道工程主要研究领域
（一） 桥梁结构工程与抗震分析
以物理和几何非线性分析方法为基础，传统桥梁和新型桥梁结构(如连续梁桥、刚构桥、斜拉桥和组合梁桥等)的受力分析、设计理论和施工技术。
通过桥梁在车辆、地震、风等动力荷载作用下的动力响应分析，研究桥梁结构的安全性、动力可靠性及损伤、失效机理、寿命评估及可靠性设计方法。
（二） 桥隧检测、加固技术与可靠性分析
桥梁及隧道施工信息监测、分析与反馈理论、技术和应用，包括各类桥梁及隧道健康检测方法、加固技术、结构可靠性分析方法和结构可靠性实用设计的原理及方法等。桥梁及隧道运营过程中的可靠性诊断与维护技术理论。
（三） 桥隧工程仿真分析
掌握桥梁隧道设计的基本方法，包括结构尺寸拟定、荷载确定、结构内力分析以及钢筋配置等；运用混凝土理论、钢结构理论、现代非线性分析方法，研究桥梁及隧道施工方法、工艺措施等。
掌握计算机仿真数值模拟分析原理与方法，模拟桥隧施工方法、施工过程、移动荷载、预加应力、混凝土收缩和徐变、支座沉降、温度变化等桥梁隧道结构分析特定问题。
（四） 隧道设计理论与优化
运用结构力学、混凝土理论、现代岩土力学等基础理论，研究地层处理、开挖、支护及衬砌的设计与计算方法。掌握复杂情况下隧道及地下结构分析原理，运用现代非线性分析、优化设计等方法，研究隧道工程的地质环境及其评估方法、硐室开挖后的力学动态、支护结构的力学效应及其特征、隧道支护体系的设计及优化原则和方法等内容。
（五） 隧道施工新技术及信息化
掌握隧道主要施工技术和方法，施工期间的力学动态与行为；掌握隧道施工新方法和新技术，包括盾构隧道的受力特征及主要的设计分析方法、盾构隧道结构形式及最新发展趋势等，并能够对特殊环境条件下的复杂隧道进行综合分析与设计。
研究控制隧道工程的关键技术和方法，隧道与地下工程地质灾害理论体系，隧道防灾控制工程规划与设计理论框架等。运用工程测量、力学、计算机、管理等专业及基础知识，研究隧道与地下工程设计与施工的信息化方法，包括信息监测、分析与反馈理论、技术和应用等。