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地質災害危險性評價及重要性淺析

發布時間: 2021-02-25 06:14:04

⑴  地質災害類型及其危險性現狀評估和預測評估

一、地質災害類型及特徵

新疆段主要存在以下4種地質災害:風蝕沙埋、鹽漬土腐蝕和鹽脹、泥石流和洪水沖蝕、崩塌(危岩)。它們的特徵如下:

圖6-2西氣東輸管道工程新疆段水文地質圖

(一)風蝕沙埋

風蝕沙埋主要分布於輪南—三十團、博斯騰湖南岸沙山一帶、庫米什窪地及庫姆塔格沙壟地段。這些地段多數靠近沙漠、沙山、沙丘,生態環境惡化,在強烈的物理風化作用下,使基岩風化成砂和礫石,地表岩性以疏鬆礫石、砂質土、粉細砂、粉土為主,在大風的作用下,向沙漠環境發展。風蝕沙埋具有掩埋農田、房屋設施和活動性大的特徵,隨著氣候條件的變差,會逐漸加重危害。

輪南—三十團管線長約112km,緊挨南部的塔克拉瑪干大沙漠,風力強勁,起沙風頻率高,移動沙丘起伏高度5~25m,移動速率6~15m/a。

博斯騰湖南岸管線長約82km,位於沙山與庫魯克塔格之間,沙山連綿不斷,高達幾十米甚至上百米,向西南和南方向移動,堆積於山前礫質平原上,厚達3m以上,沙丘移動速率大於20m/a。該地段沙塵暴天數較多。

庫米什窪地受沉積環境影響,管線經過庫米什鎮南18km地段黑戈壁村附近有長9km范圍分布沙丘,多為半固定和固定沙丘,沙丘高度3~10m不等,多數地段已被改造為農田耕地,其移動減弱,隨著改造的深化,管線經過地段沙丘及土地沙化最終將得到改良,其危害將減弱。

庫姆塔格沙壟附近長31km范圍,分布風蝕沙埋災害。庫姆塔格沙壟呈近南北向延伸,東西向寬度在6km左右。沙壟由高大的活動性新月形沙丘組成沙丘鏈。沙丘高度多在65~120m之間,西側高,東側低。沙丘鏈之間的距離一般在50~120m之間,移動速率在10m/a左右。沙壟西北側分布有大面積的風蝕窪地,窪地深度一般30m左右,底部多分布有分選性極好的細小礫石,成分與底部基岩一致。沙壟的形成,受制於天山七角井的西北風和河西走廊的東南風,但以前者風向為主。由於沙丘活動性極強,在風季隨時可以造成沙埋危害。風蝕災害主要分布於庫姆塔格沙壟西北側的風蝕窪地內。

沙丘移動將對管線及施工造成掩埋危害。在風蝕窪地對地面工程有風蝕破壞作用,久而久之,可能會將地下工程刨蝕出地表,並產生破壞。

(二)鹽漬土腐蝕和鹽脹

新疆段內鹽漬土均為內陸山間盆地和丘間窪地型,其分布范圍較廣泛,但不均勻,主要分布於輪南首站—三十團細土平原邊緣、博斯騰湖南岸及東部細土帶、庫米什窪地、紅柳河兩岸及秋格明塔什北窪地等剝蝕殘丘的丘間窪地內。管線在鹽漬土分布區挖探坑43處,其中在輪南首站至382.5km段挖探坑16處,取樣間距平均24km,深度3m,分別在0m、1m、2.0m、2.5m、3m處取樣;在456.5~933km段挖探坑27處,取樣間距平均17.6km,挖坑深度一般1.0~1.5m,個別達到2m,總取樣數148個。根據化驗結果分析,鹽漬土在垂向分布上具有表聚性及結殼性的特點,鹽分大量集中於表層。但庫米什窪地及東段部分丘間窪地內受沉積環境的影響,其地層積鹽較重,含鹽量垂向表現出由地表向下減輕,至一定深度含鹽量又有增加的趨勢,Ca2+

含量大大增加。鹽漬土類型為氯鹽漬土和硫酸鹽漬土,地表含鹽量1.38%~85.00%;而地表以下2~3m處以硫酸鹽漬土為主,含鹽量為0.33%~5.74%,較地表有明顯減小。

以上鹽漬土分布地段,地下水埋深淺,僅為2~3m或更小,多為高礦化物的Cl·SO4—Na或SO4·Cl—Na型水。地表鹽鹼化嚴重,多數結殼,雖然分布於無人區,但其遇水陷落、高溫乾枯又膨脹並對金屬設施具有一定腐蝕性,其危害較嚴重。

(三)泥石流和洪水沖蝕

泥石流僅零星分布於低山溝谷及山坡處。由於固體物質來源較少,溝谷流域面積、地形高差和溝谷相對切割程度都較小,降水稀少,在管線沿途低山區不易發生泥石流,發生的規模也較小,最大的一處在庫米什窪地南側低山溝谷AE001號樁附近,固體物質一次沖出量達6600m3

洪水沖蝕危害主要分布於低山溝谷、山前沖洪積平原出山口、庫米什以東剝蝕殘丘的丘間窪地中的沖溝及沖溝匯流處。由於特有的乾旱氣候條件和脆弱的生態環境,低山丘陵區植被稀少,地表滯水能力差,抵禦洪水能力弱,一遇強降水便可誘發洪流。新疆段內平原區發育的沖溝切割深度多在0.5~2.0m,最深的約為7~8m,溝寬一般在5~200m。洪流一旦發生,洪水流量大,起漲快,持續時間長,沖溝內以水為主,攜帶少量岩性與上游母岩相同的碎石夾少量粉土,形成水石流。其危害不同於山區特有的典型泥石流,主要表現在洪水的沖蝕破壞作用上。

上述山洪能造成危害的主要是洪水沖蝕,它具有短時間內破壞建築設施、道路工程、管線工程設施等特徵,其危害的決定因素是山區降水量的大小及瞬時降水大小。

(四)崩塌(危岩)

僅在庫爾勒—塔什店低山區、庫米什窪地西南側低山溝谷、烏尊布拉克幅庫米什窪地東北側低山區的局部溝谷和高差較大的陡坡下時有發生,崩塌發生方量一般小於1000m3,崩塌堆積物長5~10m、寬0.5~3m、高0.5~3m,危害范圍小於25m2;局部地段可大於10000m3,崩塌體底邊長20~100m、寬30~100m、高20~50m,危害范圍10000m2

二、地質災害危險性現狀評估

根據地質災害的類型及特徵、危險性大小、規模、分布、穩定狀態、危害對象等,對評估區內已有地質災害進行危險性評估。

(一)風蝕沙埋

風蝕沙埋地質災害主要分布於輪南首站—三十團、博斯騰湖南岸、庫米什窪地中心、庫姆塔格沙壟附近,除庫米什窪地中心現有人文活動,其餘地段均為無人區。風蝕沙埋地質災害分布總長度238.1km。風蝕災害主要表現在庫姆塔格沙壟西側風蝕窪地內,最大風蝕深度達30m,對地下管線有很大的破壞作用。在博斯騰湖南岸,沙山、沙丘活動性極大,根據段內沙丘移動速率及移動沙丘間距離,新疆段內風蝕沙埋現狀評價危險性大的地段為0~5km、60~101km、127~128km、207~223km,260.4~292.2km,783.5~797km,合計103.8km。危險性中等的地段為:32~60km、223~235km、379.5~388.5km、780~783.5km,合計長52.5km。其餘地段風蝕沙埋災害危險性小。

(二)鹽漬土腐蝕和鹽脹

新疆段內鹽漬土分布范圍廣,具有鹽脹、腐蝕災害。根據易溶鹽取樣分析結果,依據GB50021—94《岩土工程勘察規范》和地質災害危險性等級標准,對沿線鹽漬土類型及危害程度進行分類,亞氯鹽漬土並為氯鹽漬土,亞硫酸鹽漬土並為硫酸鹽漬土。現狀評估按地表和地下2m處的含鹽量分別進行。

1.危險性大的地段

(1)地表(以下均為輸氣管線km數):0~32km、82~127km、287.5~307km、379.5~388.5km、450.7~453.5km、455.5~474.5km、493.3~497km、548.7~583.2km、591.7~594.7km、622~624km、630.8~635.5km、675.7~679.5km、715.2~734.8km、760.8~767.4km、907~914km、931.7~935.3km,合計總長215.8km。

(2)地下2m處地段:106~127km、287.5~307km、379.5~388.5km、455.5~474.5km、493.3~497km、591.7~594.7km、622~624km、630.8~635.5km、760.8~780km、907~914km,合計總長107.8km。

2.危險性中等的地段

(1)地表:32~82km、223~235km、260.4~287.5km、373~379.5km、388.5~394.2km、504.5~512km、679.5~685km、691~715.2km、734.8~760.8km、767.4~780km,合計177.1km。

(2)地下2m處地段:12~48.4km、87~106km、127~147km、260.4~287.5km、373~379.5km、675.7~679.5km、504.5~512km、691~735km、754~760.5km、931.7~935.3km,合計總長189km。

3.危險性小的地段

(1)地表:512~531.5km、583.2~591.7km、594.7~622km、624~630.8km、635.5~675.7km、685~691km,合計108.3km。

(2)地下2m處地段:180~212km、679.5~685km、734.8~754km、823~887km,合計總長130km。

依據《岩土工程勘察規范》GB50021—2001水對鋼結構的腐蝕性評價表,對3m以內地下水進行腐蝕性評價,鹽漬土分布地段3m以內的高礦化水對鋼結構腐蝕性一般為中等,考慮到管線埋置深度內見水,受高礦化水危害,與鹽漬土危害密切相關,故將高礦化水並至鹽漬土地質災害危害一起評價,現狀評價危險性中等。

(三)泥石流和洪水沖蝕

新疆段內泥石流僅在庫米什窪地西南側低山溝谷輸氣管線366~373km段內發生兩處,其規模較小,最大一處在E001號樁附近,固體物質一次沖出量約6600m3。庫爾勒低山區管線183.8km處東側存在一處泥石流隱患點,上游流域面積小,匯流溝多,坡降大,附近輸油管線已做了防護工程。泥石流對管線的危害表現為對管線的掩埋作用,地質災害危險性小。

山前及山口處發育的沖溝,雨汛期洪水對輸氣管線有一定沖刷、沖蝕破壞。考慮到危害較小,現狀評估為地質災害危險性小。

(四)崩塌

新疆段內崩塌發生在低山丘陵無人區。據實地調查,在三個地段有多處崩塌發生。一段在庫爾勒市—塔什店低山丘陵區輸氣管線174~186km段內,沿線多處發生微小崩塌,崩塌方量小於1000m3,屬地質災害危險性小的地段。一段在庫米什窪地西南部低山溝谷內管線362~373km段;其中管線366~373km段沿線有崩塌發生,崩塌體有多處分布於溝谷的北側和西側,崩塌最大方量大於10000m3,岩塊直徑0.5~8m,屬地質災害危險性大的地段;在管線362~366km段,沿線崩塌方量小於10000m3,屬地質災害危險性小的地段。另一段位於庫米什窪地東北側輸氣管線394~403km段,沿線丘陵表層為強風化花崗岩及洪積片麻岩碎石,2~3m以下為中等風化片麻岩及花崗岩,受地質構造影響,崩塌多處發生,最大方量大於10000m3,屬地質災害危險性大的地段。其餘地段均為崩塌未發生或不發育區。

三、地質災害危險性預測評估

(一)工程建設誘發、加劇地質災害的可能性

西氣東輸管道工程屬開挖埋置管線工程,開挖深度2m左右。新疆段內庫爾勒北低山區管線位置180~186km段,乾草湖塔格山區管線336.5~339km段,庫米什窪地西南側低山溝谷區管線362~373km段,庫米什窪地東北側低山溝谷區管線394~403km段,多位於地質構造發育區。地形相對陡峻,地層裂隙發育,加之軟硬岩體相間出露,工程開挖施工後,岩體完整性變差,陡坡失穩,易產生岩石崩塌,對埋置的管線施工危害較大。

另外,管線於庫爾勒市北東3km即管線位置177.9km處,自西向東橫穿了南北向展布的孔雀河,在此處孔雀河西岸地勢平坦,而東岸相對較高,河岸陡立,高出河面約6m,工程建設實施時東岸易誘發塌岸,從而產生危害。故施工和運營設計時應予以充分考慮,可以先進行削岸,再採取相應的防護措施,最後採用加固防護堤進行長期防護。

此外,因管線埋置地下需開挖溝槽,在第四系土體分布區,尤其是砂性土分布區可能會導致土地沙化更嚴重,加劇風蝕沙埋。

除上述易誘發、加劇地質災害發生的地段外,其餘均為山前礫質平原、細土平原、剝蝕殘丘區及丘間窪地,工程建設對其影響小,不易誘發或加劇地質災害。

(二)工程建設本身可能遭受地質災害的危險性及發展趨勢

1.風蝕沙埋

據風蝕沙埋地質災害的分布特徵及現狀危險性評估,在庫姆塔格沙壟和博斯騰湖南岸沙山、沙丘段,因沙丘高大,活動性強,不僅給管線施工帶來巨大困難,開挖工程量大,而且風季隨時可以造成風沙掩埋危害,不僅危害程度嚴重,而且危害周期長。預計隨著氣候的變暖變干,在未來50年內,沙埋危害會呈現加劇的趨勢。在庫姆塔格沙壟西側的風蝕窪地內,預測除對地面工程有風蝕危害外,對地下工程也有可能造成風蝕的危害。在風蝕沙埋現狀危險性大的地段,在使用期限內,風沙對管線及地面工程具有嚴重的危害,並有向主風向下游發展的趨勢。

2.鹽漬土腐蝕和鹽脹

在使用期限內,鹽漬土分布地段表層可能受氣候的惡化影響,隨著溫度的升高、蒸發的加劇,含鹽量有所上升,鹽漬化危害有加重的趨勢。而管線埋置深度內鹽漬土含鹽量長期變化不會很大。管線主要遭受埋置時地表危險性大的鹽漬土埋填產生的短期腐蝕危害、地面以下2~3m深度分布的危害中等或輕微的鹽漬土長期腐蝕危害及鹽脹破壞危害。地下3m以內可見的地下水多為高礦化中等腐蝕性水,其對鋼結構具有中等腐蝕危害,預計50年內隨氣候的周期性變化,其危害性有小幅度變化,但總體不會有很大變化。

3.崩塌、泥石流

西氣東輸管道工程設計使用期限為50年,在新疆段內低山區,崩塌和泥石流災害偶有發生。據現狀危險性評估,崩塌除局部地段危險性大外,其餘地段危險性多為中等、小。泥石流災害的危險性小。在使用年限內,部分山體在高溫、大風、降雨等物理作用下容易失穩,產生崩塌危害。在庫爾勒—塔什店低山區,管線183.8km處東側存在一處泥石流隱患點,在暴雨產生時,易發生泥石流危害。新疆段內除上述發展趨勢外,預計50年內管線遭受崩塌、泥石流災害的危險性小。

4.地震液化

管線80~210km段,即三十團西南30km—庫爾勒—博斯騰湖西南岸,地震烈度為Ⅶ度區。管線在80~99km、111~112km、126~128km段的地層時代晚於第四紀晚更新世,其地下水位埋深多小於10m,有發生砂土液化的可能,需在進一步的工程勘察工作中,了解地下水埋深及15m深度內土層的剪切波速值或貫入阻力臨界值,以便進一步判別土層是否液化。

綜上所述,西氣東輸管道工程沿線多經過無人區和荒漠區,開挖深度僅2m左右,工程的建設實施不會對沿線地質環境條件產生大的影響,工程建設對周圍現存工程也不易產生較大的破壞。

⑵ 地質災害危險性評價的危險性評估

地質災害潛在危險性評估是指未來時期將在什麼地方可能發生什麼類型的地質災害,其災害活動的強度、規模以及危害的范圍、危害強度的一種分析、預測。地質災害潛在危險性受多種條件控制,具有不確定性。地質災害活動條件的充分程度是控制點,地質災害潛在危險性的最重要因素,包括地質條件、地形地貌條件、氣候條件、水文條件、植被條件、人為活動條件等。歷史地質災害活動對地質災害潛在危險性具有一定影響。這種影響可能具有雙向效應,有可能在地質災害發生以後,能量得到釋放,災害的潛在危險性削弱或基本消失。也可能具有周期性活動特點,災害發生後其活動並沒有使不平衡狀態得到根本解除,新的災害又在孕育,在一定條件下將繼續發生。
地質災害危險性評估的方法主要有:發生概率及發展速率的確定方法,危害范圍及危害強度分區,區域危險性區劃等。 國務院《地質災害防治條例》第二十一條規定:「在地質災害易發區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,……。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」。
國土資源部《地質災害防治管理辦法》第15條規定,城市建設、有可能導致地質災害發生的工程項目建設和在地質災害易發區內進行的工程建設,在申請建設用地之前必須進行地質災害危險性評估。
地質災害危險性評估主要依據《國土資源部關於加強地質災害危險性評估工作的通知》(國土資發[2004]69號)文件要求,相關技術要求依據《通知》附件1「地質災害危險性評估技術要求(試行)」。《通知》規定:地質災害危險性評估工作分級進行;對承擔地質災害危險性評估工作的單位實行資質管理制度;報告應經具有資格的資質災害防治專家進行審查;對評估成果實行備案制度。
評估成果根據評估級別的不同分別由縣級、市級和省級國土資源行政主管部門認定,並按要求抄報部、省、市級國土資源主管部門。不符合條件的,國土資源行政主管部門不予辦理建設用地審批手續。地質災害危險性評估包括下列內容:
(1)闡明工程建設區和規劃區的地質環境條件基本特徵
(2)分析論證工程建設區和規劃區各種地質災害的危險性,進行現狀評估、預測評估和綜合評估
(3)提出防治地質災害措施與建議,並作出建設場地適宜性評價結論。

⑶ 地質災害危險性評估在哪些方面有作用

一般的地質災害危險性評估主要就是為生產生活建設用地進行選址,造福人民,在這裡面地震安全性評價是特殊的,擁有地質災害評價資質的單位未必有地震安全性評價資質,不過這兩者都是為了減少災害的發生

⑷  地質災害穩定性及危害性評價

一、穩定性評價

根據近年來初步調研,對地質災害穩定性評價工作尚未全面開展,地質災害穩定性評價擬採用演變(成因)歷史分析法進行定性評價。

1.地質災害穩定性評價的原則

依據地質災害體所處的地質環境、地質災害的演變階段和發展趨勢、促進地質災害演變的主導因素等方面,綜合分析,預測其發展趨勢,將地質災害的穩定性分為穩定性差、穩定性較差、穩定性好三種情況。

2.地質災害穩定性評價的判據

土體滑坡的穩定性評價判據:

(1)穩定性極差:①前緣臨空且有發展趨勢;②斜坡坡角較陡,坡角一般大於40度;③滑體前。後緣及兩側有明顯的裂縫,形成了清晰的縱長形、長條形、圓椅形等滑坡周界;④滑坡對地表水和地下水影響敏感,其地質呈潮濕或半塑狀;⑤滑坡面大部分已貫通;⑥樹木、墓牌、工程建築物等物體產生明顯的傾斜、開裂等角變位或水平變位跡象。

(2)穩定性較差:①滑坡前緣具臨空間;②斜坡坡角小於40度至30度;③滑坡前後緣可見斷續裂縫;④滑面也基本貫通;⑤影響滑坡產生的主導因素仍然存在。

(3)穩定性尚可:①滑坡前緣臨空高差小;②斜坡坡角小於30度;③滑坡上未見裂縫,植被較發育;④無影響滑坡產生的主導因素;⑤無明顯的滑坡面。

岩質類地質災害的穩定性評價判據

(1)穩定性極差:①前緣臨空(一面至三面臨空);②前緣壁坡角在70~90度或呈倒坡;③後緣有明顯的裂縫,並仍在繼續發展;④前緣時有滾石、掉塊等活動現象;⑤促進岩體破壞的主導因素未消除。

(2)穩定性較差:①具臨空面;②前緣壁坡角在40~70度;③後緣有裂縫發展;④前緣暫無危體;⑤促進岩體的主導因素未消除。

(3)穩定性尚可:①前緣臨空高度小;②斜坡坡角平緩在20~30度;③後緣無裂縫;④無破壞岩體的主導因素。

二、隱患點穩定性評價

1.岩(土)體滑坡的穩定性評價和災度評估

對目前已掌握了解,並存在隱患的岩(土)體滑坡210處進行初步的評判,結果其中穩定性極差的有10處,穩定性較差的有26處,穩定性尚可的174處。

(1)穩定性極差的10處,地質災害隱患極端嚴重,基本處於非穩定狀態,在外力的作用下短期極有可能形成災害,但目前無法治理或治理成本遠高於治理效果,應及時整體搬遷或部分搬遷,將涉及964人的生命及財產安全。

(2)穩定性較差,地質災害隱患嚴重,在一定的誘發條件下將形成災害,目前可通過治理或部分搬遷,採取「避」災、「減」災等防治措施,可減輕地質災害危險性,這26處將涉及人口4075人。

(3)穩定性尚可的地質災害隱患點,目前暫處於穩定狀態,但在一定條件誘發下有可能形成災害,必須通過加強監測以及投入一定的治理工程,才能確保一段時期內相對穩定,這類地質災害隱患點有174處,將涉及人口在20000人以上。

2.崩塌(岩崩)的穩定性評價和災度評估

崩塌地質災害(隱患)點主要分布在交通沿線及高切坡的建房後側。調查顯示,麗水市交通干線金溫鐵路(麗水區段)、330國道線、省道麗浦線及麗龍線,目前發現隱患點15處,其中穩定性極差有5處,分別位於金溫鐵路縉雲段1處、青田段2處、慶元縣馬蹄嶴隧道口1處、麗浦線牛頭嶺1處;穩定性較差的有6處,穩定性尚可的4處;其餘20處分布於各縣(市)的災害點。

本類隱患點都處於非穩定狀態,在外力作用下可能隨時發生,對交通運輸及社會安定將帶來極大的影響,經濟損失將是巨大的。

三、礦產資源開采引發地質災害及評價預測

礦產資源開發引起局部區域地應力不平衡,使地質構造遭受破壞,將可能引發地面沉降、塌陷、冒頂、邊坡崩塌、地表水滲透、山體滑坡等地質災害,此外采礦廢石和尾礦不合理堆放,也將導致滑坡、泥石流等地質災害。目前麗水市近年來由於礦產資源開發利用引發的地質災害主要有5處(青田鉬礦區、縉雲仙都等條石采區、青田葉蠟石開采區、龍泉小梅螢石礦、慶元鉛鋅礦),已造成22人死亡(詳見地質災害現狀一章)。可見,礦產資源開發而引發的地質災害不可忽視,而且在麗水市有加重的趨勢。

在麗水市礦山地質災害影響最大的礦種是鉬、凝灰岩,其次為鉛鋅、葉蠟石等。這里僅介紹鉬礦山地質災害情況。

鉬礦開採在麗水市開採金屬礦種中開采規模最大,也是經濟效益最佳的礦種,本市鉬礦山7家,而選礦廠有20餘家,礦業產值占本市礦業總產值的四分之一。開采鉬礦又相對集中在青田鉬礦區,現以青田鉬礦區為例,闡述礦山地質災害情況:

青田鉬礦建於20世紀60年代初期,經過近40年的建設,已成為省有色冶金工業重點建設礦山。但在90年代初期的民采潮的進入,不僅造成礦區大量礦產資源的浪費、污染環境,而且帶來了嚴重的礦山安全隱患,由於無秩序、無規劃開采、盜采安全礦柱等等違法采礦的事件,導致地質構造、地壓力受力不均,在1995年、1996年礦區相繼出現局部地段山體滑坡,5號礦區出現嚴重的滲水現象;1996年8月1日因尾礦庫上游的亂采濫挖的采礦廢石堵塞屬礦庫排洪道、溢流溝,加上尾礦庫超量股段等人為因素,該尾礦壩塌壩,從而引發了泥石流的發生,將庫內近100萬方的尾礦盪然無存,瞬時間就把尾礦、礦廢石以排山倒海之勢匯入洪流之中,沿東源溪近20公里,泥沙所到之處全部夷平,沖毀大量農田、公路、工廠、村莊及水利設施,造成多人死亡,直接經濟損失慘重。1998年11月29日凌晨2時又在5號礦區采空區發生塌陷、崩落,塌陷面積2500平方米,崩落土石方達1.5萬方,使一座選礦廠被埋,直接經濟損失180餘萬元。根據目前狀況,該礦區地質災害隱患不容樂觀,尤其是5號礦脈采空區的塌陷、25號礦脈地表水滲透和地下水流向改變以及礦區采礦造成水土流失等地質災害隱患將有加重的趨勢。

此外,本市縉雲縣仙都-壺鎮凝灰岩開采區、慶元縣鉛鋅礦、青田葉蠟石礦等礦區同樣存在著許多不良礦山地質災害隱患。

⑸  中國地質災害危險性分析

一、危險性分析方法與步驟

(一)分析危險性構成,建立危險性綜合評價模型(圖18-1)

圖18-1地質災害危險性綜合評價結構示意圖

(二)建立地質災害危險性指數計算模型,確定各種參數

1.綜合危險性指數(Zw)按下式計算:

Zw=Zwb·Ab+Zwn·An+Zwt·At

式中:Zw為地質災害綜合危險性指數;Zwb、Zwn、Zwt分別為崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷災害危險性指數;Ab、An、At分別為崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷三類地質災害的危險性權重。

2.任一類地質災害的危險性指數(Zwi)按下式計算:

Zwi=Zli·Ali+Zqi·Aqi

式中:Zli、Zqi分別為該類地質災害的歷史強度和潛在強度;Ali、Aqi分別為歷史強度和潛在強度的權重。

3.歷史災害強度按下式計算:

Z1=G·W·P

式中:Z1——歷史災害強度指數;

G、W、P分別為歷史災害規模、密度、頻次、據表18-1劃分等級,並賦予相應的評判值。

歷史地質災害強度指數的變化范圍為0~1000。劃分為5個等級,並賦予相應的標度分值(表18-2)。

表18-1地質災害規模、密度、頻次等級劃分

表18-2地質災害歷史強度等級劃分

4.地質災害潛在強度指數(Zq)按下式計算:

Zq=(D·AD+X·AX+Q·AQ+R·AR)·k

式中:D、X、Q、R分別為控制地質災害形成與發展的地質條件、地形地貌條件、氣候植被條件、人為條件充分程度的標度分值(具體內容和評判標准如表18-3);

AD、AX、AQ、AR分別為上列4方面形成條件的權重;

k為潛在地質災害判別系數,其值為0或1(在D、X、Q、R四方面形成條件中,若有一方面條件不具備,則該種地質災害就不可能產生時,k值取0,否則取1)。

潛在地質災害強度指數的分布范圍為0~10。劃分為5個等級,並賦予相應的標度分值(表18-4)。

5.評價模型中權重值的確定

在上述計算模型中,需要多方面權重值。為了提高它們的可靠性,每類災害聘請2~4位專家以答卷的方式進行評判;同時選取5~8個典型災害事例進行統計。綜合兩方面結果確定權重值。各方面權重如表18-5。

歷史災害強度和潛在災害強度對於地質災害危險性的作用權重分別為0.3和0.7。

崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷三類地質災害對於綜合危險程度的權重分別為0.41、0.46、0.13。

表18-3地質災害潛在活動強度控制條件判別表

續表

表18-4地質災害潛在強度等級劃分

表18-5各種影響條件對地質災害潛在強度的作用權重

(三)計算各單元地質災害危險性指數,劃分危險性等級(表18-6)

表18-6地質災害綜合危險性等級劃分表

(四)繪制地質災害危險性分布圖、危險性統計表等,在此基礎上分析地質災害的危險水平和分布規律

二、中國地質災害綜合危險性分布特徵

從地質災害危險性指數和災變強度計算結果看,中國地質災害危險性分布的主要特徵是地質災害分布十分廣泛,但不同地區危險水平相差很大(圖18-2)。

據統計,中國2424個評價單元,危險性指數最低值為0,最高值為8.05(四川省華鎣市)。除青藏高原北部資料不詳外,其餘地區以輕度、中度和基本無災害的微度災害區為主,部分地區為重度災害區,局部為極重度災害區(表18-7)。

表18-7中國地質災害綜合危險性分布統計表

基本無災害的微度災害區主要分布在中國東部的松遼平原、華北平原、長江中下游平原、閩粵台沿海平原,西北准噶爾盆地、塔里木盆地、柴達木盆地,北部內蒙古高原的大部分地區。這些地區,地勢平坦,一般發育有很厚的鬆散沉積物,除個別地區有小型滑坡和地面塌陷活動外,地質災害不發育。這些地區不但基本沒有歷史地質災害記錄,而且基本不具備地質災害的潛在活動條件。

圖18-2中國地質災害危險性分布圖

輕度災害區主要分布在東北的大興安嶺、小興安嶺、長白山,華北的山西高原,華東的山東丘陵,東南沿海的浙閩丘陵、兩廣丘陵,西北的青海高原、阿爾泰山等地區。這些地區主要地質災害為崩塌-滑坡,局部地區有泥石流。東部和北部、西北部地區地質災害活動背景條件不同:東部地區主要為丘陵、低山,地形切割不劇烈,所以山地災害不嚴重;北部和西北部地區,以高原、山地為主,雖然海拔高程大,地形起伏較劇烈,但氣候乾旱,降水貧乏,且人類活動較弱,所以地質災害較輕。這些地區歷史災害雖有記錄,但規模和頻度較小。它們的潛在災害條件一般不充分,除閩浙沿海和山西高原部分地區,今後時期地質災害有可能進一步發展外,大部分地區將基本維持現狀水平。

中度災害區主要分布在陝北高原、河西走廊、天山山地、川西山地、雲貴高原、南嶺、武夷山等地區。這些地區主要為山地、高原,地形切割比較劇烈,降水比較豐富,部分地區岩溶發育,所以除崩塌-滑坡、泥石流災害比較發育外,有些地區(雲貴高原等)的岩溶塌陷災害也比較嚴重。地質災害活動條件比較充分,大部分地區存在一定的潛在危險性。

重度和極重度災害區主要分布在秦嶺、大巴山、鄂西山地、川滇山地,在這些地區形成比較廣闊的南北向分布的嚴重災害區;其次零散分布在千山山地、燕山山地、太行山山地以及橫斷山、雪峰山、羅霄山、雲霧山、武夷山、天山、喜馬拉雅山的部分地區。縱貫中國中部的大面積嚴重災害分布區,處於中國地勢變化的「第二台階」。這里地形切割十分劇烈,深大斷裂發育,地震活動頻繁,新構造運動特別強烈,降水比較豐富,且分配不均,暴雨頻繁,水土流失嚴重,人類活動對地質自然環境破壞嚴重。所以,這些地區不但歷史崩塌-滑坡、泥石流災害十分嚴重,而且存在很高的潛在危險性。其它分散分布的嚴重災害區,除嚴重災害活動范圍較小外,其它特點基本類同。在嚴重災害分布區內,有眾多局部性或地區性的極重度災害區。主要有遼東半島的千山山地、燕山山地、北京北山和西山、秦嶺西緣、長江三峽、滇北山地、滇西山地等地。這些地區除地形切割劇烈,暴雨頻發外,最突出的特點是新構造活動和人類活動十分強烈,植被破壞嚴重,山體支離破碎,崩塌-滑坡和泥石流災害不但十分頻繁,而且規模巨大,是災害最嚴重的地區。

資料不詳地區主要為台灣和青藏高原地區。該地區不但缺少專門勘查資料,而且區域地質災害背景條件資料也比較貧乏。推測該地區崩塌-滑坡、泥石流災害屬於輕度至中度水平,部分地區屬於重度水平。

⑹ 地質災害的危險性評估

地質災害危險性是指地質災害危險源危險區范圍及其可能造成人員傷亡和財產損失。回
地質災害危險答性評估包括三個方面:
①地質災害危險性現狀評估:
對建設場地評估區范圍內的已有地質災害進行危險性現狀評估。
②地質災害危險性預測評估:
對擬建工程建設活動可能誘發的地質災害進行危險性預測評估。
③地質災害危險性綜合評估:
危險性綜合評估=危險性現狀評估+危險性預測評估。
編制評估區地質災害危險性綜合評估分區圖。

⑺  地質災害危險性構成及危險性指標

一、地質災害危險性的基本含義

如前所述,地質災害的危險性和災害區易損性是決定地質災害災情的兩方面基礎條件。其中,地質災害的危險性主要是地質災害自然屬性特徵的體現。它的核心要素是地質災害的活動程度。

從定性分析看,地質災害的活動程度越高,危險性越大,災害的損失越嚴重。從定量化評價的要求看,地質災害的危險性需要通過具體的指標予以反映。

地質災害危險性分為歷史災害危險性和潛在災害危險性。歷史災害危險性是指已經發生的地質災害的活動程度,潛在災害危險性是指具有災害形成條件,但尚未發生的地質災害的可能的活動程度。二者的危險性標志不同。

二、歷史地質災害危險性及其指標

歷史地質災害危險性的標志是地質災害的強度或規模、頻次、分布密度等。這些要素決定了地質災害的發生次數、危害范圍、破壞強度,從而進一步影響地質災害的破壞損失程度。歷史地質災害危險性要素,一般可通過實際調查統計獲得。

不同種類的地質災害,危險性要素指標不完全一致(表5-1)。

在本課題評估的幾類地質災害中,崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂縫、地面沉降、海水入侵災害是伴隨不同地質動力活動而不斷發展的具有動態變化特徵的災害現象。所以,在災害危險性評價中,除災害體積、數量、幅度等指標外,還有災害發生頻次或發展速率指標。膨脹土災害是一種客觀存在不具動態特徵的潛在災害體。它與其它災害有明顯差異,只有在膨脹土發育區進行某些工程建築時,才有可能發生災害。所以,其危險性評價中不存在災害活動的頻次或速率指標。

在各種危險性指標中,危害強度所指示的是災害活動所具有的破壞能力。災害危害強度是災害活動程度的集中反映。危害強度是一種綜合性的特徵指標,它不能像其它指標那樣,用不同量綱的數字反映指標的高低,只能用等級進行相對量度。對於已經出現的地質災害,它對於各種受災體所造成的破壞損失情況(破壞損失數量和破壞損失程度)是對災害危害強度最直接的顯示。根據對不同類型地質災害破壞效應的實際調查分析,將地質災害危害強度分為強烈破壞(A級)、中等破壞(B級)、輕微破壞(C級)、基本無破壞(D級)4個等級。實踐證明,不但不同種類、不同規模的地質災害的危害強度不同,而且在同一災害事件中,評價區內不同部位所遭受的危害強度也發生很大的變化。其一般規律是,從災害活動中心(崩塌-滑坡體及前緣地帶、泥石流溝谷及溝口附近、地裂縫中心地帶、地面沉降中心區等)向邊緣逐漸減弱,直至沒有發生破壞的安全區。認識這種規律除了可以深化歷史地質災害災情分析外,對於在地質災害預測災情評估中,劃分災害危險區,進而核定受災體損毀率和經濟損失具有十分重要的意義(表5-2)。

表5-1歷史地質災害危險性構成及指標

表5-2地質災害危害強度分級特徵表

註:表中受災體損毀程度劃分標准參見書易損性評價的有關內容。

三、地質災害形成條件及潛在危險性指標

(一)地質災害潛在危險性控制條件

地質災害潛在危險性指未來時期將在什麼地方可能發生什麼類型的地質災害,其災害活動的強度、規模以及危害的范圍、危害強度有多大。地質災害潛在危險性受多種條件控制,具有很大的不確定性。

歷史地質災害活動對地質災害潛在危險性具有一定影響。這種影響可能具有雙向效應,有可能在地質災害發生以後,能量得到釋放,災害的潛在危險性削弱或基本消失;也可能具有周期性活動特點,災害發生後其活動並沒有使不平衡狀態得到根本解除,新的災害又在孕育,在一定條件下將繼續發生,甚至可能更加頻繁、強烈,因而具有比較強烈的潛在危險性。

地質災害活動條件的充分程度是控制地質災害潛在危險性的最重要因素。從總體上說,地質條件、地形地貌條件、氣候條件、水文條件、植被條件、人為活動條件是控制所有地質災害活動的基本條件。但這些條件在不同類型地質災害中的主次地位和具體要素不盡相同;對於有不同精度要求的點評估、面評估、區域評估,對各種條件和要素分析的詳略程度也不一致。所以,其評價指標也各異。基於這些差別,對不同種類地質災害的形成條件和不同類型地質災害災情評估對危險性評價的要求,進行深入論述是很有必要的。

(二)不同類型地質災害形成條件

1.崩塌-滑坡形成條件

崩塌-滑坡是嚴重的斜坡變形現象,它的發生一方面取決於斜坡自身的基礎條件,另一方面與斜坡受到的營力作用有關。因此將崩塌-滑坡形成條件分為基礎條件和外界條件兩類。

(1)基礎條件地貌是形成崩塌-滑坡的最基礎條件。從區域地貌條件看,崩塌-滑坡形成於山地、高原地區,通常情況下,海拔高程越大,切割越劇烈,崩塌-滑坡越發育。從局部地形看,要有適宜的斜坡坡度、高度和形態,以及便於形成岩體崩落、滑動的臨空面,這些對崩塌-滑坡形成具有最直接的作用。崩塌多發生在坡度大於55°、高度大於30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。滑坡多發生在15°以上的斜坡。崩塌-滑坡廣泛發育在山區,以山間谷地、江河兩岸最發育。

岩土體是崩塌-滑坡的物質基礎。它的性質和結構對崩塌-滑坡活動具有決定性作用。一般情況下,性質堅硬、結構完整、抗剪強度大、抗風化能力強的岩石,斜坡整體性好,不容易發生崩塌-滑坡。相反,岩性松軟、結構不完整,特別是裂隙發育、斜坡岩土體中存在軟弱夾層時,容易失穩變形,發生崩塌-滑坡。

地質構造是崩塌-滑坡活動的重要影響因素。斷裂構造不但使斜坡岩土體發育大量裂隙,甚至使斜坡變得支離破碎,而且促進了斜坡岩土體的風化作用和地下水活動,降低了斜坡的穩定性,加大了崩塌-滑坡活動的可能。

(2)外界條件外界條件是導致崩塌-滑坡活動的誘發因素。主要由於暴雨、洪水、融雪、水庫滲漏潰決,以及人工灌溉或排水等原因,使大量地表水或地下水進入斜坡,岩石抗剪強度急劇下降,從而誘發崩塌-滑坡。地震、人為爆破、工程開挖、填棄碴土等原因改變斜坡應力狀態,也會引起斜坡失穩,而誘發崩塌-滑坡。

2.泥石流形成條件

泥石流是突發性很強的山地地質災害。它同崩塌-滑坡一樣,也是在一定的基礎背景下,由某些突發性的因素激發而形成的。

(1)基礎條件泥石流是含有大量泥砂、石塊的特殊洪流。急促的水流和充分的鬆散固體物質是泥石流形成的物質基礎。急促水流主要來自暴雨,其次來自冰川積雪融水、河湖水庫潰決等。因此,氣候條件是影響泥石流發生的重要因素。在降水充沛,暴雨多發地區泥石流最發育。鬆散固體物質除一部分來自礦山廢碴和工程棄土外,主要來源是各種成因的堆積物——斷裂破碎物以及岩土風化後形成的殘積物、坡積物、崩塌體、滑坡體,洪積碎屑物、沖積碎屑物等。這些碎屑物的形成又與地質條件有一定關系。在斷裂構造發育,現今構造運動強烈的地區,由於山坡穩定性差、岩體結構不完整、風化作用強烈、岩石破碎、崩塌-滑坡發育、鬆散碎屑物質來源充分,因而最容易發生泥石流。

地形地貌條件是形成泥石流的又一個重要基礎條件。從區域地貌條件看,在海拔高程較大,切割劇烈的山地高原地區,泥石流最發育。從局部地形條件看,泥石流一般要具有比較充分的匯納水流和碎屑物的形成區、足夠坡度的流通區、比較寬敞的堆積區。因此流域面積越大,地形坡度較大,越有利於泥石流的形成。

此外,植被條件對泥石流形成也有比較重要的作用。實踐表明,在天然植被稀少,或由於人類過度放牧、墾殖以至濫砍亂伐等原因使植被嚴重破壞後,不僅造成嚴重的水土流失,也為泥石流活動提供比較充分的物質條件,促進泥石流的發生發展。

(2)激發條件泥石流最常見的激發條件是暴雨。在具有充分鬆散固體物質條件和適宜的地形條件下,只要出現暴雨,就會激發泥石流;暴雨強度越大,泥石流活動規模也越大。除暴雨外,冰川積雪的迅速消融,河堤、水庫、冰湖潰決等暴發的急促洪流也會引起泥石流活動。

3.岩溶塌陷的形成條件

同其它地質災害一樣,岩溶塌陷也是多種因素綜合作用的結果。其形成條件也歸納為基礎條件和誘發因素。

(1)基礎條件

①可溶岩及岩溶發育程度岩溶洞隙發育的可溶岩是岩溶塌陷的最根本的基礎條件。我國發生塌陷活動的可溶岩除部分地區的晚中生界、第三系、第四系富含膏鹽芒硝或鈣質的砂泥岩、灰質礫岩及鹽岩外,主要是古生界、中生界的石灰岩、白雲岩、白雲質灰岩等碳酸鹽岩。碳酸鹽岩的岩溶類型分為裸露型、覆蓋型和埋藏型3種。裸露型岩溶的碳酸鹽岩基本上直接出露地表,沒有或者很少被第四系鬆散沉積物覆蓋。覆蓋型岩溶的碳酸鹽岩大部分被第四系鬆散沉積物覆蓋。覆蓋率一般在7%以上,僅局部出露地表。其覆蓋層厚度一般小於30m,最厚不超過100m。埋藏型岩溶的碳酸鹽岩被很厚的第四系鬆散沉積物或其它非可溶岩覆蓋,埋藏深度數十米以上。大量實踐表明,岩溶塌陷主要發生在覆蓋型岩溶和裸露型岩溶分布區,部分分布在埋藏型岩溶分布區。

除可溶岩岩性和岩溶類型外,碳酸鹽岩的岩溶發育程度和岩溶洞穴的開啟程度是決定岩溶塌陷的直接因素。從岩溶塌陷形成機理看,可溶岩洞隙一方面造成岩體結構的不完整,形成局部不穩定地帶;另一方面為容納溶蝕陷落物質和地下水的強烈活動提供了充分條件。因此,一般情況下,可溶岩的岩溶越發育,岩溶洞隙的開啟性越好,岩溶塌陷越嚴重。

根據碳酸鹽岩岩溶發育程度和有關特徵,將岩溶發育程度分為強、中、弱三個等級(表5-3)。

可溶岩岩溶發育程度主要受地質構造、水文地質條件和氣候條件影響。一般情況下,斷裂構造發育、新構造運動強烈、地下水循環交替強烈、雨量充沛的碳酸鹽岩分布區,岩石結構比較破碎,節理、裂隙發育,地下水溶蝕、潛蝕作用強烈,最容易形成岩溶塌陷。

②覆蓋層厚度、結構、性質岩溶塌陷除發生在裸露型岩溶分布區外,還廣泛發生在覆蓋型岩溶分布區。這種塌陷不僅僅是覆蓋在第四系鬆散堆積物下面的可溶岩洞穴的陷落,有相當數量的塌陷是由於溶洞和上覆土層中土洞陷落所造成的。除此而外,覆蓋層情況還影響了地下水活動,對岩溶塌陷也產生一定的影響。因此覆蓋層是影響岩溶塌陷的重要因素。

表5-3碳酸鹽岩岩溶發育程度分級標志

據康彥仁等,1990。*指地表下100m或基岩面下50m以內孔段統計數;對於孔深100m以上全孔岩溶率,指標減半。

覆蓋層厚度對岩溶塌陷形成具有決定性作用。據大量調查統計結果,覆蓋層厚度小於10m塌陷發生的機會最多;10~30m可發生少量塌陷;30m以上可發生零星塌陷。

覆蓋層岩性結構對岩溶塌陷也具有一定作用。一般情況下,覆蓋層為比較均一的砂性土最容易產生塌陷;夾砂礫石的層狀非均質土、均一的粘性土或者覆蓋層底部發育有穩定層狀粘性土的非均質土,發育塌陷的機會較少。此外,當覆蓋層中有土洞時,容易發生塌陷;土洞越發育,塌陷越嚴重。

③地下水活動岩溶發育地區,一般地下水活動都比較強烈。強烈的地下水活動,不但促進了可溶岩洞隙的發展,而且是形成岩溶塌陷的重要動力因素。它的作用方式包括:溶蝕作用;改變岩土體物理性質和力學性質,導致土的含水量上升,容重增加,使粘性土塑性狀態發生堅硬狀態→可塑狀態→流塑狀態的變化;浮托作用;侵蝕及潛蝕作用;搬運作用等。因此,岩溶塌陷多發育在地下水活動強烈地帶,且多發生於地下水動力條件劇烈變化的時候。

(2)動力條件

①水動力條件的急劇變化,使岩土體平衡狀態遭到嚴重破壞,誘發岩溶塌陷。引起水動力條件急劇變化的原因主要有降雨、水庫蓄水、井下充水、灌溉滲漏以及嚴重乾旱、井下排水、高強度抽水等。

②天然地震和人為振動。

③附加荷載。

④廢液導致的酸鹼液溶蝕活動。

4.地裂縫形成條件

如前所述,地裂縫分為構造地裂縫和非構造地裂縫兩類,它們具有不同的形成條件。

構造地裂縫主要是伴隨地殼構造運動產生的地裂縫。地殼構造運動的方式是極其復雜的,它除了引起突發性地震活動,並形成地震地裂縫外,在更多情況下是在廣大地區發生緩慢的構造應力積累作用。伴隨這種作用,常常發生構造蠕變活動,因此形成地裂縫。這種地裂縫分布廣、規模大,危害最嚴重。非構造地裂縫的形成原因多樣,主要包括:崩塌、滑坡、塌陷引起的地裂縫;黃土濕陷、膨脹土脹縮、鬆散土滲蝕引起的地裂縫;乾旱、凍融引起的地裂縫等。實踐表明,許多地裂縫並不是單一成因的地裂縫,而是以一種原因為主,同時又受其它條件影響的綜合成因的地裂縫。因此,在分析地裂縫形成條件時,還要具體現象具體分析。就總體情況看,控制地裂縫活動的首要條件是現今構造活動程度,其次是崩塌、滑坡、塌陷等災害動力活動程度以及水動力活動條件等。

5.地面沉降形成條件

如前所述,地面沉降可由多方面活動引起,主要包括地殼沉降活動、鬆散沉積物的自然固結壓實、人類開采地下水或油氣資源引起的土層壓縮沉降。從災害研究角度所說的地面沉降是指人類活動引起的沉降,或者是以人類活動為主,以自然動力為輔助作用引起的沉降活動。基於這種概念,地面沉降的形成條件也主要由兩方面構成。一是地面沉降的基礎條件。主要是具有一定厚度壓縮性較高的鬆散沉積物。這類沉積物主要發育在沿海平原、內陸盆地及河谷平原地區。這些地區一般都是地殼沉降地區,所以這些地區的地面沉降活動不僅與人類活動密切相關,而且持續的地殼沉降也起到了「雪上加霜」的作用。影響地面沉降的人為動力條件主要是長時期超強度開采地下水,使含水層和臨近非含水層中的孔隙水壓力減小,土的有效應力增大,發生壓縮沉降。

6.海水入侵形成條件

通常情況下,濱海地帶地下水水位自陸地向海洋方向傾斜,陸地地下水向海洋補給排泄,二者維持相對穩定的平衡狀態。在這種條件下,濱海地帶相對密度較小的地下淡水浮托在相對密度較大的海水或鹹水之上,二者間形成寬度不等的過渡帶或臨界面。在鹹淡水平衡狀態下,這個過渡帶或臨界面基本穩定。然而,這種平衡狀態一旦被破壞,鹹淡水臨界面就要移動,以建立新的平衡。如果地下淡水蹬壓力降低,臨界面就要向陸地方向移動,於是就發生了海水入侵。

導致濱海地帶鹹淡水平衡狀態破壞的外因,除氣候乾旱,地下水天然補給來源減少等自然原因外,主要是人為活動對天然水資源的破壞作用。近年來,我國沿海地區,水資源供需矛盾愈來愈尖銳,許多地區長期超量開采地下水,在濱海地帶形成了低於海平面的地下水位負值區。因此,使海水沿含水層侵入淡水區,發生海水入侵。此外,河北、山東一些沿海地區,在發展人工養殖、擴建鹽田等經濟活動中,常將海水用明渠提引到距離海邊5~15km的地方,因此擴大了鹹水的分布范圍。解放以後,在大小河流上游修建了大量水庫、塘壩、使河流入海水量普遍減少;加上經常在河口地區大量挖砂,使河床標高降低,因此造成潮水上溯,使河流兩側發生海水入侵。

導致海水入侵的內因是陸地地下淡水與海水之間存在良好的水力聯系:一些濱海平原地區,第四系含水層導水能力強,與海水之間缺乏穩定的隔水層而互相連通;還有一些地區,發育有裂隙岩溶水,含水岩層的裂隙、孔洞與海域直接連通,當陸地地下水水位下降到海平面以下時,海水就通過含水層迅速向內陸入侵。

7.膨脹土災害影響條件

膨脹土的主要危害是破壞房屋、鐵路、公路等工程建築地基,使之變形,進一步造成建築物沉陷開裂。這種破壞對於輕型建築物尤其嚴重,有時既使加固了基腳或打樁穿過了膨脹土層,但仍能使地基發生位移,因此導致樁基變形或錯斷。

膨脹土的破壞作用主要源於它的明顯的而且是反復交替的脹縮變化。因此,膨脹土的發育情況和性質是決定膨脹土危害程度的基礎條件。膨脹土的發育情況主要包括膨脹土的發育厚度和深度兩項要素。厚度越大,而且埋藏較淺時,危害越嚴重。膨脹土的性質主要是由自由膨脹率等指標標示的脹縮能力。依此,可以將膨脹土分為強膨脹土、中等膨脹土、弱膨脹土3個等級(表5-4)。

表5-4膨脹土脹縮性等級劃分標准

據褚桂棠,1988。表中一類指分布在丘陵、盆地邊緣的膨脹土;二類指分布在河流階地的膨脹土;三類指分布在岩溶地區準平原谷地的膨脹土。

影響膨脹土危害程度的外部條件主要是降雨、乾旱等氣候變化和排水等人類活動,因此可以使膨脹土飽水或失水而發生脹縮變化,導致災害效應。

(三)地質災害潛在危險性指標

1.地質災害潛在危險性指標的確定原則

上面分析表明,地質災害的形成條件異常復雜,因而在分析地質災害潛在危險性時,所涉及的內容非常廣泛。在這種情況下,如果將所有標示地質災害形成條件的要素都納入潛在危險性分析之中,不但不可能,而且也是不必要的。為了使分析指標適應潛在危險性分析需要,應按下列原則確定分析指標。

(1)分主次原則將那些對地質災害潛在危險性具有重要作用或直接關系的要素指標納入潛在危險性分析,捨去次要的、間接性要素指標。例如:影響滑坡潛在危險性的地質因素很多,但其中最直接、最重要的因素是岩體中的軟弱結構面,其它因素都是次要的因素;在影響岩溶塌陷活動的諸多地質條件中,最重要的因素是可溶岩的岩溶發育程度,其次是斷裂構造及現今構造活動程度,其它因素為次要因素。再如,植被條件對泥石流活動具有一定影響,可作為分析泥石流潛在危險性的指標,但對於其它地質災害的影響不大,可不納入評價指標;以降水為主要標志的氣候條件對泥石流和崩塌、滑坡活動具有重要作用,是評價其潛在危險性的指標,但對地裂縫、膨脹土等影響不大,不納入評價指標。分清主次關系,合理地確定評價指標,可以使潛在危險性分析更加科學,更加明了。

(2)分層次原則潛在危險性分析的目的是評價地質災害的發生概率、可能形成的規模和破壞范圍,為破壞損失評價或風險評價提供基礎。因此,災害活動概率、規模、破壞范圍是潛在危險性分析的終極目標,稱為目標指標。但這些指標是在分析地質災害活動條件充分程度的基礎上才能獲得,因而稱這些對地質災害活動具有直接影響的要素指標為分析指標。地質災害活動條件又是在一定的自然環境和社會經濟條件下出現的,所以將反映區域自然環境和社會經濟條件的指標稱為背景指標,它對於地質災害活動具有區域性控製作用。於是地質災害潛在危險性指標的層次系統為背景指標—分析指標—目標指標。

(3)共性與個性兼顧原則地質災害災情評估涉及不同的災種,而且又有點評估、面評估、區域評估等不同類型。它們既具有許多共同特點,又具有多方面差異。因此,在建立地質災害潛在危險性評價指標時,既要充分反映它們的共性特徵,又要表現出它們的個性差異。從不同種類地質災害潛在危險性評價來說,它們都與地質條件、地形地貌條件、氣候水文條件、人類活動等有關。但這些條件對不同地質災害的作用程度以及具體要素不同,因此,既需要考慮評價指標的統一性,又要照顧各自的特色和差異。對於不同范圍的潛在危險性評價來說,基本指標類型一致,但精度要求不同。例如:在點評估中,滑坡-泥石流災害的地貌條件,採用地形坡度、溝谷長度、比降等指標,在面評估,特別是區域評估中,則採用海拔高程、地貌類型等宏觀指標。

2.地質災害潛在危險性指標

根據上述原則,將評價地質災害潛在危險性指標分為背景指標、分析指標、目標指標和點評估指標、面評估指標、區域評估指標(表5-5)。在三種范圍的災情評估中,背景指標和目標指標基本一致,不同災種稍有差異;分析指標不僅對不同范圍的災情評估有一定差異,而且對不同災種也有顯著不同(表5-6)。

表5-5地質災害潛在危險分析總體指標簡表

表5-6不同地質災害潛在危險性分析指標簡表

這些指標是進行危險性評價和整個災情評估的基礎依據,因此是地質災害災情評估調查和地質災害勘查的重要內容。

⑻ 為什麼要進行建設用地地質災害危險性評估

1、地質災害危險性評估的主要內容及作用是:
闡明工程建設區和規劃區的地質版環境條件基本權特徵;分析論證工程建設區和規劃區各種地質災害的危險性,進行現狀評估、預測評估和綜合評估;提出防治地質災害措施與建議,並作出建設場地適宜性評價結論,減少因不合理工程活動引發的地質災害給人民生命財產造成的損失。
2、地質災害危險性評估的災種主要包括:
崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫和地面沉降等。

⑼ 地質災害危險性現狀評估

以定性分析為主,定量為輔的評估方法,按「技術要求」規定,根據評估區地質環境條件和已有取得資料,採用地質歷史分析法、工程地質類比法和穩定狀態,按大、中等、小三級(表5-14)對各類地質災害危險性現狀進行評估。

表5-14 地質災害危險性分級表

(一)崩塌(危岩)

首先對其穩定性進行評價,之後結合危害對象進行災害(危害)程度分級評價,在此基礎上進行危險性分級,如穩定性好,危害程度輕,則危險性小,相反即為危險性大,介於二者之間為危險性中等。

1.穩定性評價

根據崩塌體所處的地質環境條件,重點依據變形跡象,並與以往同類崩塌發生條件進行類比,綜合分析後判定其穩定性。評估區內崩塌大部分穩定性為較差至差,其中差的有19處,較差的有72處,好的有14處。差和較差者存在有再次滑塌的可能。

2.災害(危害)程度分級評價

根據調查,區內已發生崩塌災情均為一般級。現依據「基本要求」對崩塌危害程度進行分級評價,其中屬於重的有1處,編號b117,位於清水縣土門鄉老墳村(天水支線38km附近);該危岩體為黃土及下伏新近系泥岩組成的陡坡,由於人為開挖削坡形成,方量1.2×104m3,坡下學校被危及,管道也在下方通過。中等的有5處,其餘99處均為輕度危害。主要危害對象為農田和簡易公路,少數危害居民、學校,同時為泥石流提供了鬆散固體物質。

3.危險性評價

結合穩定性和災害(危害)程度結果,評價得出危險性大的有3處,分別位於張家川木河(b80)、清水縣土門(b117)、北道區北部(b120);中等的有 10處,主要分布於皋蘭山、清水金集—北道等地;其餘92處均為危險性小的。危險性大的前2處距管線較近。

(二)滑坡

對穩定性和危險性分別進行評價。

1.穩定性評價

按滑坡穩定性判別表(表5-15)進行評價,其中穩定性差的有7處,分別位於通渭碧玉、張家川木河、清水金集—北道;較差的有28處,分別位於蘭州范家坪、馬營—通渭、靜寧仁大—秦安蓮花、清水土門—天水北道等地;穩定性好的有23處。

現將2處典型滑坡的特徵分析一下。

(1)下河裡滑坡(h28)

位於張家川木河鄉下河裡村東側。滑坡發育在木河上游北岸,溝谷較窄,谷地寬約 100~180m,呈「U」型,發育有一級階地,高出河床3~5m,溝谷兩側為黃土丘陵,相對高差為80~100m。出露地層為新近系砂質泥岩並夾有灰綠色泥岩條帶,出露段表層風化強烈,其上為馬蘭黃土,厚約30~50m,坡體有細小沖蝕溝槽和零星落水洞。

表5-15 滑坡穩定性判別表

該滑坡為黃土—泥岩滑坡,滑坡體長500m,寬300~350m,平均土體厚20m,約40×104m3。滑距約100m,為一老滑坡,滑體下陡、上緩,坡度25°~40°,成因是地表水流側蝕形成。目前該滑坡前緣因修路削坡,形成一定的臨空面,局部已出現崩塌和漿砌護坡鼓脹開裂,極可能導致開挖段部分滑體復活。現場調查,推斷復活體長約50~60m,寬約100~150m,推測滑體厚度5~10m。現狀主要威脅對象為公路和農田,有再次發生的可能(圖5-5)。管線滑坡體下方,距其前緣剪出口約40m。

圖5-5 下河裡滑坡示意剖面圖

1.黃土 2.泥岩及砂質泥岩 3.黃土狀土 4.滑坡堆積物 5.滑床及滑向 6.推測復活體滑床及滑向

(2)蓮花城—郭家河滑坡群

位於清水河河谷北岸,共有5處,由巨型和大型老滑坡組成(圖5-6),自西向東編號依次為:h127、h128、h129、h130、h131。相應的管道里程樁號283km~288km。該段相對高差120~180m,平均坡度30~35°,出露地層為新近系泥岩、第四系黃土、黃土狀土,黃土厚約40~60m,披覆於谷坡及頂部,落水洞及沖蝕溝發育。

圖5-6 蓮花城—郭家河滑坡群平面分布圖

5處滑坡均為黃土—泥岩滑坡,上覆第四系馬蘭黃土,下伏新近系泥岩夾砂質泥岩。滑坡後壁高約10~30m,滑坡形態清晰,坡體長300~500m不等,寬500~800m,推測平均厚度30~40m,主滑方向垂直清水河流向。由於本段所發育的滑坡全是老滑坡,滑坡體受水流沖蝕切割強烈,坡體表面樹枝狀沖溝十分發育,切割較深的沖溝兩側小型崩塌發育,部分滑坡後壁在黃土與泥岩接觸處有泉水出露。滑坡群整體穩定,但組成物較鬆散,現狀前緣受河流側蝕和開挖削坡的影響,局部出現掉塊和崩塌等輕微的變形跡象,可能導致前緣較陡段復活。目前受威脅的對象為村莊、公路。管線在該5處滑坡下方通過(圖5-7)。

圖5-7 h131滑坡示意剖面圖

1.黃土 2.黃土狀土及砂礫石 3.泥岩及砂質泥岩 4.滑坡堆積物 5.滑床及滑向 6.泉

2.危險性評價

據調查結果,區內已發生滑坡災情從一般級到特大級都存在。危害程度嚴重的有3處,主要位於通渭碧玉等地;危害程度中等的有6處,主要位於秦安蓮花、天水北道等地;其餘49處屬於危害程度輕的。主要危害農田、公路、零星住戶,同時構成泥石流的鬆散補給物質。

根據滑坡穩定性和危害程度評判結果,評估區危險性大的滑坡有4處,分別位於范家坪—彭家大山(h3、h5)、通渭碧玉峽口(h49)、張家川木河(h28);中等的有30處,分別位於蘭州范家坪、靜寧仁大—秦安蓮花、清水土門~天水北道等地;危險性小的24處。

(三)泥石流

分泥石流災情和現狀危險性評估兩部分。

1.泥石流災情評估

區內已發生過多次災害性泥石流,按表5-16分級標准進行災情評估與分級,經調查後初步認為,評估區災害程度中和輕的較多,特重程度的泥石流一般很少發生。由於無法取得准確的資料,只能從簡單的走訪中了解。

表5-16 地質災害災情與危害程度分級標准

2.泥石流現狀危險性評估

按泥石流規模、易發性以及危害情況綜合評估危險性。

(1)泥石流規模。

本次按一次最大沖出量劃分(表5-17),計算方法採用徑流折演算法概算,經驗公式為:

WH=1000K·H.a.F.

式中:

WH——一次最大沖出量(104m3);

K——系數,取0.1~0.5;

H——小時最大降水量(mm);

a——系數,取0.73;

F——流域匯水面積(km2);

——增流系數。

根據公式

=(γc-10)/(yh-yc)計算求得,其中γ為泥石流重度(k N/m3),根據泥石流數量化評分直接查得,γh為泥沙顆粒重度(k N/m3),取26.5k N/m3

計算得出區內一次最大沖出量介於0.1×104m3~7.5×104m3之間,其中屬於小一型的16條,小二型的47條。

(2)泥石流易發性

主要依據已經作過的《縣(市)地質災害調查與區劃》成果進行易發程度分區評價。在沒有作過此項工作的地區,首先按表5-18進行泥石流易發程度分級評價,其中易發程度(嚴重程度)按表5-19進行量化。

區內共有泥石流溝57條,中易發性泥石流溝有21條,低易發32條,不易發者4條。

表5-17 評估區泥石流規模劃分標准表

表5-18 泥石流易發程度分級表

(3)泥石流危害程度及危險性

評估區泥石流溝多屬深切溝谷,而村莊一般均座落於溝谷較高地段,泥石流危害相對較輕,僅對靠近溝口的村莊、農田以及公路有輕微危害,但在城鎮附近和人口集中的地方泥石流危害最大,往往對溝谷兩側及溝口設施形成大的威脅和危害,並誘發一些崩塌和滑坡發生,如通渭碧玉、秦安蓮花城、張家川韓家硤等地。區內泥石流危害程度輕的有24條,危害程度中等的有33條。

表5-19 泥石流易發程度(嚴重程度)數量化表

根據泥石流的易發性、規模和危害程度,區內危險性大的泥石流溝有2條,位於燕麥庄(N8)和高崖(N9);危險性中等的泥石流溝有31條,分別位於蘭州小坪子、馬營鎮、蓮花城、閻家店等地;危險性小的泥石流溝有24條。2條危險性大的泥石流溝距管線有一定距離,影響小。

(四)洪水沖蝕

洪水沖蝕強度東部大於西部,相應的危害性和威脅性也較大。通渭以西年降水量較低,屬中易發區,除少數河溝外,主要對農田、道路的威脅大,危害程度較小~中等。通渭以東,年降水量較多,特別是局地性陣雨及暴雨突發頻率較高,汛期洪峰流量大,來勢猛,對居民區和道路構成威脅,危害程度中等。除上述危害外,由於水流的不斷沖刷、浸泡和側蝕作用,常引起溝岸坍塌,加劇了水土流失,據有關部門資料和本次調查情況,通渭以西侵蝕模數500~2000t/(km2·a),強側蝕段坍岸速度0.1~0.5m/a,危害程度輕。通渭以東侵蝕模數小於2000~5000t/(km2·a),局部大於5000 t/(km2·a),危害程度中等。

依據調查成果,對評估區內洪水沖蝕災情和危險性分別給予評估。

災情評估依據表5-16分級標准進行,評價結果:屬於輕度災害的有4次,中等災害的有5次,重災害有2次(表5-20),表明本區洪水沖蝕危害一般為輕和中等,當遇降水多的年份或遇暴雨很可能造成較大的災害損失。

表5-20 已發生主要洪水沖蝕災害災情一覽表

易發性根據實地調查結果,並結合溝谷已發生洪水頻次和降水量分布情況確定。評價結果:高易發1處、中易發者1處,低易發10處(表5-21)。

根據洪水沖蝕災情和易發性結果,區內洪水沖蝕危險性小的有8處,中等的有4處(見表5-21)。

表5-21 評估區區洪水沖蝕溝現狀危險性評估一覽表

(五)地面塌陷

根據野外調查,評估區采空區目前僅有蘭州西固人防工程、地下水位上升引起的地面塌陷,人防工程與管線距離>1.5km,黃土丘陵區開挖窯洞引起的地面塌陷很少,其他地段不存在地面塌陷現象。所以評估區內地面塌陷危害小,危險性小。

(六)特殊岩土災害

1.黃土濕陷和潛蝕

根據《濕陷性黃土地區建築規范》,對黃土的濕陷類型及等級作了初步評價。丘陵區黃土為Ⅱ-Ⅳ級自重濕陷性土,屬中等—很嚴重等級,河谷區黃土狀土多為Ⅰ—Ⅱ級非自重濕陷性土,僅黃河、渭河二級階地局部地段為Ⅱ級自重濕陷性土,屬輕微—中等級。

黃土濕陷和潛蝕現象主要表現為陷穴、陷坑、落水洞和豎井等。多零星分布於地形低窪地帶和陡岸處,規模均較小,落水洞一般深2~5m,洞口直徑0.5~2.5m。目前主要危害公路、渠道和農田,另外,引起崩塌、滑坡和水土流失發生。在黃土丘陵和河谷地帶對鄉間公路危害較大,危險性中等,其餘地段危害小,危險性小。

2.鹽漬土的鹽脹和腐蝕

鹽漬土以硫酸—氯化物型為主,經收集資料分析,通渭以西0.0~1.0m段土壤平均含鹽量為3.4%,最大可達 8%~15%左右,表層有弱脹縮性和腐蝕性;該類土現狀分布面積很小,對農田等不具危害性,因此危害小,危險性小。對建築基礎工程有一定影響,但危害小,危險性小。

高礦度水分布區,礦化度1.7~3.2g/L,p H值1~8,氯離子和硫酸根離子含量大於500mg/L,對混凝土和鋼結構有一定的腐蝕性,按《岩土工程勘察規范》(GB50021—2001)指標對比評價,評價區高礦化度水對混凝土具弱—中等結晶性侵蝕,小面積強腐蝕區位於黃河二級階地後緣和葫蘆河、牛谷河及關川河等地;對鋼材的腐蝕性均為中等(表5-22)。

3.膨脹岩的脹縮

根據岩樣分析結果,白堊系泥岩自由膨脹率(Fs)為20%~60%,蒙脫石含量8.17%~19.09%;頁岩自由膨脹率(Fs)為40%~54.3%,蒙脫石含量8.94%~15.59%。

新近系泥岩自由膨脹率(Fs)為11%~59%,膨脹力(Ps)(4~25)k Pa,飽和吸水率(Wsa)9.9%~34.9%。

依據《岩土工程勘察規范》,按自由膨脹率(Fs)分類(表5-23)評價,本區膨脹岩在大部分地段具脹縮性,但均屬弱膨脹潛勢,主要危害是剝落、掉塊造成農田、道路和水利設施等的掩埋,致災現狀輕微,危險性小。此外黃土自由膨脹率變化較大,現狀危害輕微,危險性小。

表5-22 高礦化水對混凝土和鋼結構腐蝕性評價結果表

表5-23 膨脹岩的膨脹潛勢分類表

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