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地质灾害布设

发布时间: 2021-03-14 20:50:34

『壹』 地质灾害防治设计中的几个问题

根据链子崖黄腊石地质灾害防治工作专家组在链子崖黄腊石地质灾害防治工作中的经验,对地质灾害防治设计工作提出如下建议。

链子崖、黄腊石地质灾害防治工作专家组,是国家科委牵头、中央各部委和湖北省人民政府参加组成的防治工作领导小组的技术参谋班子(著者任专家组长),主要任务是向领导小组提出咨询建议,进行技术把关。专家组自1989年4月成立以来,除日常工作外,召开过九次专家组会议,多次深入现场勘察,召开专门会议,审查工作计划,讨论重大技术问题,解决重大技术难关,提出重大技术建议,审查勘察、设计成果,做了大量工作,于1991年9月圆满地完成了任务。

链子崖和黄腊石地质灾害防治工作,不论就其规模、复杂性和难度,在国内外都是少有的。专家组在两年的工作中遇到了许多新的和难度极大的问题,经过反复的讨论,许多问题都取得了一致的认识,向领导小组提出了许多重大建议,有些问题是带有很大的风险的,风险再大也得决策,专家组均作出了向领导小组提出决策性的意见。这一节就是专家组活动中的指导思想、重大和风险问题的决策依据及有关的经验。

1.地质灾害防治是一项地质工程

开展任何一项工作,不管自觉还是不自觉地,都存在有一个指导这项工作的指导思想和观点。链子崖和黄腊石地质灾害防治工作从一开始就有一个明确的指导思想和对这项工作认识的基本观点。这个指导思想和基本观点就是,链子崖和黄腊石两处地质灾害防治是一项地质工程。地质灾害防治工程,从大的方面来说,是一项地质环境治理工程,从小的方面来说,是一项地质体改造工程,简单地说可以称为地质工程。这类工程不是土木工程,不是一般的建筑工程,而是一项地质工程。这项工程的目的是塑造一个安全稳定的新的地质环境,保障人民安居乐业,保障国民经济少受损失和国家经济建设顺利发展。要做到这一点,这项工程的建设必须紧紧地依靠地质,地质灾害勘察成果的水平将决定这项工程的建设水平,也可以说地质是地质工程的基础。这项地质体改造工程,从何处下手来作?要进行地质体改造,必须明确改造目的、改造对象、改造技术,这是非常关键的。如链子崖危岩体挖煤采空是变形产生的主要原因,我们就应该对采空区的应力条件、地质体强度进行改造;对黄腊石滑坡来说,滑坡体内的水是滑动的主要原因,那就应该改造滑坡体的水文地质条件和滑体的受力条件,这就叫做“对症下药”。换一句话说,地质灾害防治的地质体改造工作必须通过认真的勘测工作,查清地质灾害产生的原因、活动机制、灾害体的结构及其稳定条件,然后“对症下药”地给出防治方案,进行技术设计和施工,才能奏效,这是非常关键的一环,一定要明确这一点。

地质工程有其特殊性,特殊就特殊在它是以地质体结构为建筑材料,以地质体结构为建筑结构,以地质环境为赋存条件建筑环境的一项特殊的建筑工程。它不像土木工程已经有几百年的历史,有丰富的经验,有各种各样的规程、规范可做参考;这方面的经验是不多的,即使有了,因为地质体十分复杂,也不能生搬硬套。必须在查清地质体结构、地质灾害产生的原因、机制以及地质灾害体结构的基础上,进行科学的分析,作出防治方案,再根据结构作用功能进行结构设计,方能成功。在这个过程中,必须有地质人员参加,也可以说,应该以地质人员为主来进行更好些。对这种工程来说,设计人员包打天下肯定是要失败的。地质人员最有条件认识地质灾害产生的原因、机制和地质灾害体的结构,最有条件给出科学的防治方案,设计人员一般对地质灾害产生的原因、机制和灾害体的结构不容易搞清楚,给出的防治方案常常与地质实际不符,工程设计人员要想做好这项工作必须紧密地与地质人员合作,这个问题必须引起重视。

2.地质灾害防治的特殊性

地质灾害防治不同于一般的地质工程,它除了具有一般的地质工作的共同特性外,尚有其特殊性。其特殊性在于它是处于孕育成灾过程中,有的刚具有发生变形迹象,有的处于变形发展过程中,有的则处于成灾过程中;有的是初次发生,有的是灾体复活,其类型繁多,成因各异,阶段不同,状态不一。这些特点在链子崖危岩体和黄腊石滑坡中都存在,链子崖危岩体和黄腊石滑坡,这两者也存在很大的不同。链子崖危岩体系处于孕育滑坡过程中的变形阶段,或者说,系处于蠕滑变形阶段,尚未进入加速变形阶段,它也可能变形速率逐渐减小,最后不发生滑动,也可能变形速率逐渐加大,进入加速变形阶段,最后产生崩塌滑坡,形成大规模的地质灾害,造成巨大的经济损失,这在历史上多次重复发生过。黄腊石滑坡系古滑坡复活,在历史上是否重复发生过没有记载,但它是一个滑坡群,互相牵连,问题也十分复杂。

链子崖危岩体变形已经历了几百年的历史,黄腊石滑坡系1983年暴雨后地表开始出现裂缝,以后逐年发展。链子崖危岩体系位于基岩内、黄腊石滑坡系位于松散堆积层中。据现在已掌握的资料分析认为,链子崖危岩体系在挖煤采空区下沉变形诱发下,追踪构造裂隙产生的裂缝,其前缘“五万方”的险兆十分明显;黄腊石滑坡,据已有的资料判断,最可能是沿上滑面滑动,但还存在有一个沿潜伏的下滑动面滑动的可能性。各有各的特点,必须区别对待。

地质灾害防治不是像地基、边坡、隧道建筑那样的地质工程。地基、边坡、隧道建筑是在稳定的地质体上建筑地质工程,工程地质勘察的目的是查清现状的地质体组成成分、地质体结构,以及地质体赋存环境条件和地质体的物理力学性质资料,为地质工程结构设计提供基本资料。而地质灾害防治工程是对不稳定的地质体进行改造,变不稳定的地质体为稳定的地质体。这就提出,地质灾害勘察工作目的是查清地质灾害产生的原因、运动机制、稳定状况及地质灾害体的结构和水文地质、工程地质条件,为地质灾害防治提供基础资料。

地质灾害防治与一般的地质工程不同之处,在于它的研究工作内容是,通过地质体改造防治已经产生的或将要产生的地质灾害,这项工作中最重要的是查清地质灾害产生原因、运动机制、灾害体的结构及稳定性条件,这是制定正确的防治方案和取得防治效果的关键所在。在证论过程中对链子崖危岩体变形原因是有很大争论的,有的认为是剥蚀卸荷,地应力调整引起的;有的认为是崖脚强度不足产生倾倒变形;有的认为是挖煤采空区卸荷引起地面下沉造成的,等等。不同的产生原因就有不同的防治方案,如认为是崖边卸荷产生的,就提出了锚固为主的防治方案;认为是采空区引起的,则提出了承重抗滑键为主的防治方案。对此进行了反复论证,比较一致的意见是地下采空区是链子崖危岩体变形的主要原因,崖边卸荷是附加因素。据此,最后制定了承重抗滑键为主和崖边锚固为辅的综合治理方案。这就是有的放矢的原则。

防治决策必须考虑致灾可能性,成灾的经济损失和防治效益。上面论述了链子崖危岩体和黄腊石滑坡防治是一项地质工程,还应该承认链子崖危岩体和黄腊石滑坡防治是一项防灾工程,这也是地质灾害防治的特殊性,它不是一般的地质工程,而是一项防灾工程。防灾工程就有一个该防不该防的问题,该防不该防的标准是什么?主要是经济效益,即投资和收益的关系问题。一般认为灾害防治的效益可以取得1∶10,著者认为地质灾害防治的效益可以达到1∶20以上,据此著者认为根据我国目前经济实力,我国地质灾害该防不该防的投资和收益的比值界限定为1∶20为宜。根据这一指标,我们来看看链子崖危岩体和黄腊石滑坡该不该防治?在立项申请报告时著者曾估算过链子崖危岩体如果不防治,如果仅前缘“五万方”产生崩塌,不会造成堵江、碍航和断航灾害,没有必要进行防治;如果250万立方米变形体产生盐池河式崩塌破坏,崩塌体一旦入江将可能造成堵江、碍航,甚至出现断航的危险,如果产生这种情况,可能造成的经济损失约为50~60亿元人民币,如果进行防治,防治投资约为1亿元人民币左右,防治效益大约为1∶50~1∶60左右,显然是应该进行防治的,这是链子崖危岩体立项防治的主要依据。黄腊石滑坡防治的效益也是很大的,尤其是对保护巴东县城免于滑坡发生时产生的涌浪袭击具有重大意义。上述表明,除了经济因素外,社会意义也很重要,这两处地质灾害如果不防治,一旦发生灾害,将对人民生存和生活产生巨大的影响,甚至有可能引起社会动乱。显然,进行防治是完全应该的,合理的,这就是该不该防治的决策依据,在地质灾害防治时必须掌握这些特殊性。

3.不确定性问题的决策

一般来说,地质体是复杂的,地质灾害勘察和测试结果或多或少都存在有一些不确定性成分,这些不确定性成分有的是随机性的,有的是定向性的。随机性的可以采用数理统计分析方法作出判断;定向性的原则上不能简单地用数理统计分析的方法进行判断。不论情况如何,在利用这些资料时,不能就事论事,而应该进行综合分析,权衡利弊地进行。为此,就需要选择一种相应的方法进行判断,专家经验评判法或者称为德尔菲法就是适合的方法,在链子崖和黄腊石地质灾害防治方案论证中就利用了这种方法。这里存在一个影响程度大小问题,有的是对防治方案具有控制作用,有的是对技术设计有影响的。显然,对防治方案具有控制作用的权比对技术设计具有影响作用的权要大得多。这就是说,防治方案正确与否是防治工作成败的关键。因此,对防治方案具有控制作用的不确定性的地质因素的判断决策尤为重要,必须认真对待,绝不能凭想像简单从事。在链子崖和黄腊石地质灾害防治方案论证中各存在一个对防治方案具有控制作用,争议较大的问题,即链子崖危岩体是否存在整体滑动可能性和黄腊石滑坡是否存在深层滑动可能性问题,我们在解决这个问题中采用的判断决策方法是专家经验判断法,即德尔菲法。

黄腊石滑坡是否存在深层滑动问题比较易于解决,黄腊石滑坡在地质勘探中发现在松散滑坡体滑动面下面的基岩内还存在有一个断续分布的破裂面。有的专家认为这个面是构造成因的;有的专家认为这个破裂面是上部滑动的影响带;有的专家认为黄腊石滑坡复活有可能沿着这个面滑动;有的专家认为不可能沿着这个面滑动,但大多数专家认为近期不会沿着这个面滑动,在地下水长期作用下,破裂带物质软化,沿着这个面滑动的可能性还是存在的,监测资料亦有迹象表明,目前黄腊石滑坡活动系沿着浅层滑动面滑动。另一方面,考虑到长江三峡工程在不久的将来即将建成,三峡水库蓄水后水深和水面都将大大增大,黄腊石滑坡即使沿着深层破裂面滑动入江,也不会造成重大的地质灾害。据此,长江三峡链子崖、黄腊石地质灾害防治可行性研究阶段,专家组根据多数专家的意见,作出的结论是:黄腊石滑坡防治主要考虑浅层滑动面,在防治中不要扰动深层破裂带(包括防止地下水渗入)。

链子崖危岩体能否产生整体滑动问题争议比较大,多次召开专家组和专家组扩大会议进行论证。长江三峡链子崖、黄腊石地质灾害防治可行性研究阶段,专家组根据多数专家的意见作出的结论是:“危岩体山体开裂变形有多方面因素,其中以挖煤采空占重要地位。T8~T12缝段危岩体的变形破坏方式,预测以崩塌为主,但不能排除在特殊不利的情况下发生较大规模滑移(即整体滑动)的可能性,防治原则应当是既防崩又防滑,……”其根据有如下几点:

(1)T8~T12缝段后缘已经形成弧形拉裂缝;

(2)变形监测结果T8、T9及“五万立方米”地段变形量和变形速率大体相近;

(3)1988年安装监测点时工人听到在T8缝附近地下产生岩体破裂声,且闻到上溢的硫化氢气体;

(4)近年来,1#洞内渗水量增多,地表黄泥通过T8、T9淋滤带到1#洞内,证明T8和T9缝已与地下的1#洞连通;

(5)1#洞顶板及衬砌出现纵张裂缝;

(6)1#洞内观测到的顶板下沉变形与采空区范围相当;

(7)T8~T12包围的危岩体内部已经存在着缺陷(微破裂面),岩体已经受到损伤,在外界因素作用下,损伤会不断扩大,岩体强度将逐渐降低;

(8)中国科学院地质研究所三维有限元应力分析结果表明,采空区外到临空岩壁间的未采掘的煤体宽度如果大于120m时将不产生塑性化,如果小于70m时,则未开采部分煤体将产生塑性化,即出现流动变形现象,一旦进入加速流变阶段,即将导致产生大规模破坏。

(9)1#洞内变形监测结果表明,1991年以来,变形速率有加剧的迹象,这一现象必须引起高度重视。

(10)另据秭归县志记载:长江三峡链子崖崩塌存在有380~400年的周期,而链子崖危岩体目前也正处于此周期当中。

上述表明,T8~T12缝段产生大规模破坏的可能性是存在的,问题还在于产生大规模滑动破坏后能否成灾,灾害损失有多大。在三峡工程未建成前,产生大规模破坏时,产生碍航或断航的可能性是完全存在,造成的损失是十分巨大的。三峡水库蓄水后,如果产生大规模破坏时问题会怎么样?这也是必须认真考虑的。我们所指的大规模破坏或整个滑动系指250万立方米规模的崩塌,这是立项防治的主要对象。三峡水库的最高水位为175m,正常蓄水位为150m,枯水季节的低水位130m,河床标高约30m,且兵书宝剑峡峡谷出口处河谷狭窄。假设崩塌体入江后堆积坡角为40°,水库蓄水后流速很小,带走量很少。250万立方米危岩体如果产生类似于盐池河形式崩塌,假设崩塌体松胀系数为1.3,则松散堆积体积为325万立方米,如果崩塌入江,在河床堆积高度可能超过130~140m,三峡水库蓄水后,造成碍航,甚至断航的可能性依然存在,即大规模成灾的可能性依然存在。因此,在链子崖危岩体防治中必须考虑整体滑动的可能性,这就是长江三峡链子崖、黄腊石地质灾害防治可行性研究阶段专家组作出“链子崖危岩体整治不能排除整体滑动可能性”,且防治的主要对象为250万立方米的依据。

上述表明,在地质灾害防治工作中,对不确定性问题决策时,除应充分考虑地质现象外,还必须认真考虑成灾可能性及可能造成的损失状况,这是非常重要的,这也是地质灾害防治的特殊性所在。

4.防治技术适宜性问题

防治目标和防治方案确定以后,防治技术选择和设计将是防治效果和防治工程成败的关键。

危岩体和滑坡防治主要原理是改变危岩体和滑坡体内的应力状态和保持其强度,从理论上讲,常用的技术原理为削头、压脚、排水。从具体技术措施来讲,常用的有卸荷、支挡、锚固、地表排水、地下疏干等。这些技术使用得当,会收到很好的效果;如果使用不当,将会出现事与愿违的后果。在链子崖危岩体防治方案论证中,曾遇这样的问题:为了防止煤层采空区顶板继续下沉和煤层下沉引起链子崖危岩体整体滑动,在采空区设置承重抗滑键。承重的作用在于防止顶板继续下沉,导致残留煤柱继续破坏和强度继续降低;抗滑的作用在于防止残留煤柱破坏导致抗剪强度降低,引起链子岩危岩体整体滑动。这是链子崖危岩体防治方案中的一个重要组成部分,是一个正确的防治方案。但在设计中采取了承重抗滑键布置方向与原采煤巷道方向直交,这就是说,施工时将要把巷道洞间的煤柱(壁)再挖掉一部分,这样将使残留的煤柱面积进一步减小,使采空区残留煤柱的承重能力降低,有可能在施工过程中出现加速破坏的可能性,显然,这一技术设计选择是大有问题的。另一个例子是黄腊石滑坡防治方案中地面排水工程问题。黄腊石滑坡复活主要原因是大气降水渗入滑坡体内,导致地下水位升高,滑坡体重量增大,孔隙水压力增高,滑坡体失稳。很明显,解决黄腊石滑坡复活的主要技术,是采用排水为主,具体地说就是采取地表排水和地下疏干相结合的技术。有一种设想是,只做地表排水就行了,这里同样存在一个技术原理问题,地表排水的作用主要是排出大气降水在地表形成的地面径流。因此,在地表排水设计中必须包括地表整平,消除地面坑洼积水或设置支沟将洼地积水引出,防止或尽量减少大气降水向滑坡体内入渗,而入渗的水量远远小于滑坡体疏干排水的能力,这是有效的,可是在大气降水在地表形不成地表径流的情况下,地表排水就无效了。这时如果大气降水入渗量小于滑坡体的排水能力,也不至于引起地下水位上长,也不会有问题;如果大气降水入渗量大于滑坡体的排水能力,将会引起地下水位上升,滑坡体重量增大,孔隙水压力增高,也有导致滑坡复活的可能。因此,在选用地表排水为主的情况下,还必须配合采用地下疏干措施,在极为重要的地段还应该校核是否需要增加锚固措施,不能简单地把地表排水看成是万能的。上述表明,在进行危岩体和滑坡体防治技术选择中必须认真考虑各项防治技术的原理、适用范围、经济造价和施工难度,不能简单地拿来就用。

5.孕灾体稳定性评价问题

这是地质灾害防治中的重要问题之一,它是该防治和不该防治决策的重要依据之一。如果孕灾体是稳定的或趋向于稳定的,那就没有必要投资进行防治;如果是不稳定的,防治效益大于1∶20,那就有必要投资进行防治。如何评价孕灾体的稳定性?目前常用的方法是采用数理分析,有的采用确定性模型进行数学力学计算,有的采用不确定性模型进行概率分析。这种分析中存在着一个很大的不确定性问题,就是分析计算中的模型选择和参数取值。模型选择牵扯到地质灾害成因、机制和孕灾体的结构,这个问题必须在详细的地质研究基础上,加上经验判断给出。如何根据已取得的资料给出合理的分析计算模型,这里存在着很大的不确定性问题,在解决这个问题上经验是很重要的。例如链子崖危岩体的稳定性,许多人进行过计算分析,计算结果求得的安全系数有的高达3.7,有的达1.7,都是稳定的。实际上变形监测结果是,链子崖危岩体的变形与日俱增,不断地在发展,这表明计算结果是不符合实际的。其原因除了力学模型选择中存在着不确定因素外,还有一个重要因素,即参数选择问题,选用的参数多数来自于试验,部分地来自于经验。试验值的分散性是很大的,也就是说,取值中的不确定性是很大的;经验也存在着很大不确定性,这与一个人的工作实践经历有很大的关系,经验丰富的人给出的参数值可靠性就高一些,经验欠缺的人给出的参数值的可靠性就差一些。以参数c、φ值为例,给高一些,计算结果得到的稳定性系数就高一些;如果给低一些,计算得出的稳定性系数就低一些,究竟哪个对?很难说。显然,这个方法中的不确定性是很大的,用这个结果作依据决策该不该防治的理由是不充分的;用这个结果进行防治工程结构设计,是带有很大的危险性的。这不能作为科学的决策依据,那么这个问题该怎么解决?著者认为最最重要的,也是最科学的方法是地质分析方法。

地质分析的依据是什么?主要依据有两个方面的资料,一个是灾害体的外观形态特征,或者称为地貌特征;另一个是变形监测资料。这两者结合起来是最最科学的,最可靠的,仅仅形态特征资料有时也不一定靠得住。如山坡上出现一条裂缝,就说是滑坡引起的,实际上不一定,引起山坡产生变形的原因可以有很多,不一定都是滑坡。又如,山坡上常出现有马刀树,这也不一定就是滑坡,暴风也可以将树吹歪,然后再长直,而形成马刀形。外观形态特征分析绝不能简单地采用一、两个现象为依据,必须收集多方面资料进行综合判断,变形监测结果也是一样,其中也存在意外情况,在采用这方面资料之前必须剔除意外资料,否则,其结果也是靠不住的。在地质分析中,不管是外观形态特征资料也好,监测资料也好,必须认真地进行分析,首先要去伪存真,然后再进行去粗取精,这样才能得到科学的结论,这是非常重要的。

在稳定性判断中还有一个方面的资料应该充分利用,这就是历史资料。地质灾害的发生发展常常具有周期性的规律,地质灾害发生发展也存在着高低、急缓、起伏的过程,它和其他方面的自然作用一样,具有作用活动的周期性。如大气降水,有丰水年和枯水年。与丰水年相应地,则地质灾害发展就活跃;与枯水年相应地,地质灾害发展就减缓,甚至暂时休止,在这个时期变形监测结果可能是没有活动迹象,这一点是非常重要的。前面谈到过,秭归县志记载表明,长江三峡链子崖崩塌就有380~400年的周期,而从自然灾害发展规律来说,目前正处于自然灾害活跃时期。因此,链子崖危岩体变形近一个时期也比较明显,监测结果表明,变形也一直在发展;而链子崖崩塌现在也正处于380~400年的周期当中,我们在评价链子崖危岩体稳定性时充分考虑了这些因素,最后才作出链子崖危岩体必须进行防治的结论。上述结果表明,地质灾害稳定性评价必须充分采用地质分析和数理分析两个方面的方法进行,而其中最重要的是地质分析。地质分析中又可分为:地质地貌特征分析、变形监测分析和历史分析等三个方面。地质灾害稳定性评价必须采用地质地貌特征分析、变形监测分析、历史分析、数理分析和综合分析的办法才能得到可靠的结果。

6.安全系数选择问题

安全系数取值几乎可以说贯穿于整个地质灾害防治过程中。在判断地质灾害体是否稳定时,要采用安全系数;评价防治工程的可靠度要用安全系数表征;在结构设计时,进行作用力取值要采用安全系数;结构材料与构件强度取值要用安全系数,在施工工艺可靠性方面也要采用安全系数。这么多安全系数怎么取用?在这个问题上有时有些混乱。在链子崖和黄腊石地质灾害防治工作中由于各位专家采用的概念或所阐述的对象不同,在讨论中涉及安全系数时常常各持己见,这也是地质灾害防治与其他地质工程建筑的一个不同之处,在这里,著者再谈谈这个问题。

在判断地质灾害体是否稳定时科学的评价指标是稳定性系数η,但有一些工程设计人员常常也用安全系数来表述,这也是无可非议的。安全系数除包含有稳定性因素外,还包含很多环境因素和社会因素,对地质灾害评价来说,还是用稳定性系数表示为好。稳定性系数取值也存在着很大的不确定性,上面曾谈到链子崖危岩体不少人对其稳定性系数进行过分析,得到的结果相差很大,其原因在于两方面:一是计算模型选择上;另一方面在于力学参数选取上,这两方面都存在有不确定性。由此决定着在评价地质灾害体稳定性时,稳定性系数指标取值就受这两方面因素的控制。稳定性系数取值大小主要决定于计算模型选择的可靠性和力学参数取值的可靠性上,这两方面取值的可靠性,很大程度上决定于进行取值的专家的科学技术水平,也可以说是经验水平。一般来说,比较有经验的专家也只能有80%~90%的把握,即各自的可靠度最低也不能低于1.1~1.2。

地质灾害的稳定性系数应该是力学模型的可靠度与力学参数的可靠度的乘积,由此看来,科学的稳定性系数η应该是1.1×1.1~1.2×1.2,即为1.21~1.44,不应该低于此值,具体取值时还要考虑防治工程的重要性和取值人的实践经验水平。

在评价防治工程的可靠度时用安全系数K表示是正确的。一般来说,这个安全系数K系由三个部分组成,即作用力取值安全系数K1,材料与构件强度取值安全系数K2及施工工艺安全系数K3组成,即K=K1×K2×K3。其中作用力安全系数K1影响因素与稳定性系数η相当,即可在1.21~1.44之间取值。材料与构件强度取值安全系数K2与材料和构件使用方法关系极大,如材料为单一的钢材,安全系数可取1.05~1.1;钢筋混凝土构件安全系数可取1.50~1.65;混凝土结构构件安全系数可在1.6~2.5之间取值。地质灾害防治中所采用的构件和材料一般多为钢筋混凝土构件,故安全系数一般取在1.5~1.65之间。施工工艺安全系数与施工方法技术水平有很大关系,这个系数是很难琢磨的,大体上在1.2~1.5之间。由此决定,防治工程安全系数K变化于1.21×1.5×1.2=2.2至1.44×1.65×1.5=3.65之间。链子崖危岩体防治可行性论证中作用力的安全系数选用中参照了各种规程规范和工程实例,选用值为1.35,这是比较合适的,其地方面的安全系数将在初步设计中进一步论证。

安全系数是极为复杂的,影响因素是变化多端的,不仅受地质因素影响,结构材料因素影响,施工工艺影响,还有环境因素影响。环境影响因素绝不可忽视,其中最主要的则为地下水的水质和大气化学成分及温度的影响,对这些因素的影响必须进行科学的论证。安全系数取低了,防治的安全度不足而蕴藏着隐患;安全系数取高了,造价太高,则又可能蕴藏着浪费,这个问题必须认真论证。

在结束本章论述时,简要归纳一下,在地质灾害防治设计中必须遵守的基本观点,这些基本观点有:

地质灾害是威胁人类生活和生存,造成资源和财产损失的地质事件。地质灾害防治是一项地质工程,它又与一般的土木工程和地质工程不同,它具有很大的特殊性。其特殊性在于地质灾害防治工程是通过地质改造手段将已经产生破坏或即将产生破坏的不稳定性的地质灾害体进行改造,达到稳定的和安全的地质环境,保障人类生存和美好的生活,简单地说是一项防灾工程。具体地来讲,地质灾害防治对象是已经产生破坏和即将产生破坏而处于不稳定的地质体,对其进行防治工作中最最重要的是必须查清地质灾害产生的原因,活动机制和灾害体的结构。在此基础上才能作出正确的防治方案和防治工程结构设计,地质灾害防治必须与经济效益挂钩,这是决策该不该立项防治的关键,也是防治投资额度决策的依据。一般来说,根据我国目前经济实力,防治投资效益取1∶20作为立项防治依据为宜,稳定性分析和安全系数选取是地质灾害防治中的两个重要技术问题。稳定性分析必须以地质分析为基础,参照数理分析,历史分析进行综合判断。安全系数选取必须全面地分析地质的、结构的、施工工艺、环境条件、社会效益等方面的因素综合分析选定。地质灾害防治是一项巨型的系统工程,必须认真对待,只准成功,不能失败,一旦失败,其后果是极为严重的。

『贰』 地质灾害防治措施与监控

一、地质灾害防治措施

(一)避让措施

就目前人们认识自然与改造自然的能力而言,对于某些地质灾害的产生(如新构造运动、地震、岩崩等)是无力抗拒的,对这类能量巨大的恶性地质灾害通常只能是避让,即对已有建筑物、居民及交通线路予以拆迁和绕道,在国民经济宏观规划布局时尽量予以回避,以减少不必要的损失。

(二)生物防治措施

生物防治措施主要指植树造林、种草护坡及合理的耕作,通过这种种植结构的调整和森林覆盖率的提高,可以减少雨水入渗、保持水土,使坡面得以保护,免遭侵蚀,从而达到稳固坡体的目的,是一种既经济又有成效的治理措施,可以达到防治地质灾害和提高经济效益的双重目的。但其发挥效益需较长时间,可作为改善、保护自然环境和抑制地质灾害发生的长期措施。

(三)工程措施

在预防无效或不能避让的情况下,对已有险情的地质灾害体,宜采用工程措施防止灾害的发生或扩展。

1.地质灾害防治工程可行性论证

重大地质灾害的治理,首先是对地质灾害体的综合勘查研究,在此基础上,对灾害治理的必要性、技术可行性、风险性及灾度预测等进行综合分析,便于地质灾害防治工程立项,同时也为工程治理提供技术资料。

1)灾害治理的必要性分析:根据灾害所处位置、灾害程度、灾害的经济损失预测与受威胁人数多少,论证灾害治理的必要性。

2)灾害治理的经济合理性分析:对比分析地质灾害体经济损失概算和治理工程投资估算,确定灾害治理的经济合理性,一般治理费用应小于总经济损失概算的50%为宜。

3)灾害治理的技术可行性分析:对灾害治理的多项防治方案进行对比、分析和试验,选用经济上合理、技术上可行,又能达到治理目标的设计方案。这是一项十分重要、必不可少的工作,决不能图省事忽略技术可行性分析,而为灾害的治理留下隐患。

4)灾害治理的风险性分析:任何技术和社会问题的整治都存在不同程度的风险。尤其是地质灾害的治理,由于其客观存在的地质环境处于不断的变化之中。目前对地质灾害的治理尚处于探索阶段,而每一处地质灾害区(点)的条件各异,因此灾害治理存在一定的风险性。

2.地质灾害工程治理

地质灾害治理的基本原则是要针对致灾主控因素施治,治理措施需强调环境适应性,治理方案要考虑全局,满足切实有效、技术可行、经济合理、施工简便的要求。目前,对地质灾害的治理通常采用的方法有:削(削坡、清方、减载)、排(截、排水沟、地面防渗)、护(护墙、护坡、抛石反压)、挡(挡土墙、抗滑桩、锚杆、锚索)、灌浆及限制工程经济活动(如矿山停采)。这些工程治理方法可酌情一种或多种同时使用,只要应用得当,即可取得良好的治理效果。地质灾害主要防治措施见表2-4-46:

表2-4-46 地质灾害主要防治措施

二、地质灾害群策群防体系的建设

地质灾害防治工作应突出“以人为本,以防为主,防治结合”的方针,群策群防体系即是靠当地各级政府和广大人民群众建立完善的群策群防地质灾害的防灾预警系统。一方面,当地有关职能部门要加强地质灾害防治的管理和地质灾害知识有关法制、法规的宣传和教育,合理控制和规范人类工程活动,采取综合措施防止地质环境的恶化和破坏,最大限度地减少和避免各类地质灾害的产生;另一方面,对一般性地质灾害危险点,应落实监测责任人,并由专业人员布设监测点,传授地质灾害监测预报知识;对重大地质灾害隐患点,则要编制地质灾害防灾预案,形成一个相对完善的群策群防、防灾预警网络。

三、突发性地质灾害应急预案

2006年3月,深圳市政府出台了《深圳市突发性地质灾害应急预案》,由市政府统一领导,市国土资源和房产管理局负责,各区国土资源主管部门和交通、水务、建设、气象、民政、公安、医疗等相关部门加紧组成应急系统,成立应急分队。每年汛前对应急预案中的地质灾害隐患点进行险情巡查,汛中加强监查,汛后进行复查;发现险情或接到险情报告要在最短的时间赶到现场,进行险情鉴定,提出应急处理对策、措施;发生地质灾害后,市、区政府要立即启动并组织实施相应的突发性地质灾害应急预案,有关部门和单位按应急预案中确定的职责分工做好应急工作。

四、地质灾害监测与气象联合预报机制

市国土资源主管部门负责地质灾害防治的监督和管理工作,每年汛前,会同交通、水利、建设等部门,依据地质灾害防治规划,制定年度地质灾害防治方案,报本级人民政府批准后公布。每年讯前,均组织有关部门对各自管辖范围内所有地质灾害隐患点进行现场踏勘检查,划定地质灾害危险区,设置明显的警示标志。对那些危险性大、危害严重的灾害体的现状和发展趋势作出分析评价,落实地质灾害的监测、预防责任人,专人专职,定时全天候监测,随时汇报,发现问题及时发出临灾警告,并指明灾害发生时所采取的对策、撤离转移路线和安置地点等。根据已有地质灾害数据,结合气象台(站)的气象资料,在对降水量预报的同时,对由降水诱发的地质灾害易发等级作出科学预报,实现突发性地质灾害发生概率的预报预警。

『叁』 地质灾害防治措施的建议

根据对地质灾害危险性的现状评估、预测评估结果,可以看出,评估区内单灾种评估以崩塌、滑坡、泥石流及洪水冲蚀等灾害比较严重且分布较广,其他灾种灾害相对较小且分布零星。综合评估也基本反映了这一规律。针对地质灾害危险性程度及分布特点,防治措施建议如下。

表5-31 甘肃段管线工程地质灾害危险性综合评估一览表

续表

表5-32 甘肃段站场工程地质灾害危险性综合评估一览表

1.崩塌灾害

一般采取远离的方式或避绕。难以避绕的岩质崩塌在施工前应削坡减载。

峡谷段的各类灾害建议采取浆砌块石护坡,也可采用隧道穿越的方式避绕灾害。

2.滑坡灾害

滑坡一般发育在黄土梁两侧斜坡中,梁顶基本无滑坡,管道应在梁顶通过。

一般采取远离滑坡的方式即可避绕。难以避绕的小型滑坡应削坡减载或进行工程防护。

峡谷段以避绕为主,不能避绕时,应进行工程防护。

小型滑坡可采用架空穿越。

3.泥石流灾害

泥石流沟与管道工程相交的地段,可以通过修建浆砌块石防冲槛减轻灾害。也可以采取加深埋设措施并夯实盖层予以处理。对切割较深的泥石流沟,亦可采取跨越避绕。

管道工程顺泥石流沟展布的东部地区,应尽量避开强冲刷一侧,选择沟谷阶地或台地布设管道工程,难以避绕时,应选择钢筋混凝土衬砌,在峡谷地带必要时也可采用隧道穿越的方式避绕灾害。

施工季节应避开雨季,防止施工人员伤亡和设备损失。

4.洪水冲蚀

修建浆砌块石防护,夯实盖层或修建浆砌盖层,在防止侧蚀的同时更应防止下切冲蚀。

修建防冲槛以减轻冲蚀灾害。

穿越河谷、沟谷、冲沟时应深埋或架空穿越。重要的是应保持水流通道畅通或施工疏通工程。

平行河谷、沟谷、冲沟时应尽可能避开遭侵蚀沟岸,选择在稳定性相对好的阶地或台地上,或以钢筋混凝土衬砌沟岸。

施工季节应避开雨季。

5.黄土湿陷灾害

自重湿陷性黄土,应采取换土或强夯法处理。夯实盖层以防水体渗入。

非自重湿陷性黄土采取冲击、碾压夯实的方法处理。

6.盐渍土盐胀及腐蚀灾害

置三合土防护层。

挖换土可有效降低盐渍土的盐胀及腐蚀灾害。

选择地形较高,水位埋深较大的地方避绕。或对管道进行防腐保护。

7.膨胀岩胀缩灾害

管道周围应有良好的排水条件,管道5m之内不宜灌溉。

修建钢筋水泥管道防护墙,增加结构刚度,另外可以增设沉降缝等进行防护。

『肆』 地质灾害防治的工作步骤

1.查明地质灾害的特征及致灾的地质环境条件

地质灾害防治工程不同于一般建筑工程,它是控制地质作用和改造地质体的特殊工程。工程措施的选择、工程布置、结构设计和施工要求等都要以地质灾害的发育情况及其防治要求为依据,所以必须做好勘查工作,准确查明地质灾害的特征及致灾的地质环境条件,包括致灾地质作用的性质、原因、变形机制、边界、规模、活动状态、稳定状况、危险程度,以及所处的地质环境条件(如岩土体特性、地下水及降雨情况、地震情况等),并预测评价可能造成的危害(包括可能受灾的人、物或设施的位置、数量、规模、价值及可迁移程度等)。

2.确定地质灾害防治目标

地质灾害防治目标包括形象目标和安全目标。形象目标是指防治对象的部位、范围;安全目标是指经过工程防治所应达到的安全标准。明确防治目标是地质灾害防治工作的重要环节。

确定防治对象的范围,一般应以致灾地质作用的活动单元为界,作整体考虑,不宜随便切割取舍。但在总体范围内,则应视地质灾害险情的轻重缓急划分出重点与一般,或主要与次要的不同部位,并加以区别对待。

对于防治工程应达到的安全标准,应根据所欲保护的受灾对象的重要性及可撤离程度,国家的财力水平和有关的工程规范合理确定。关键是适度,既不能标准过低、治而无效,又不能过分追求高标准,浪费国家资金。但对一个防治对象的不同部位或不同影响方面,也可以区别对待。

3.经多方案比选确定防治工程方案

对任何一处地质灾害的防治,为达到稳定变形地质体和控制致灾地质作用的目的,常有多种工程方案可供选用。工程方案的选择是否合理常常影响到防治工程的效益。因此,必须进行多方案的慎重比选,从中选出最好的方案。方案比选的依据是地质有效性、技术可行性和经济合理性。所谓地质有效性,是指能有效地达到稳定变形地质体或控制致灾地质作用的目的,而又不会引起其他不良地质后果。所谓技术可行性,是指在技术方法、施工设备、材料及施工条件等方面不存在大的困难。经济合理性是指投资相对较低,较易承受。这三者要相互结合,综合考虑。对于重大地质灾害防治工程,需进行专门的可行性论证。

4.地质灾害防治工程的施工

选择合适的施工方法,既能顺利地完成本身的施工任务,又不至于因施工扰动而对变形地质体造成新的破坏。对每种新的或有破坏性的施工方法,采用之前都要进行方法(工艺)试验。

施工程序包括防治工程总体的阶段程序和具体防治工程单元的施工程序。每处防治工程的效果并不是都能一次性预见的,防治工程对变形地质体的长期扰动效应也不一定能很快暴露出来,有时需要通过局部或前期工程实践才能有把握地确定下一步工程的做法。所以,地质灾害防治工程的施工要分阶段进行,以便根据前期效果修改后期工程设计。在施工中遇到地质情况与设计所预计的不同或发生新的变化时,应及时修改设计,使施工设计或工程结构设计能适应新的地质情况。

5.地质灾害及其防治工程的监测

地质灾害的发展情况需要通过监测才能较准确地掌握,地质灾害防治工程的效果也需要通过监测对比才能反映出来。因此,必须重视和加强地质灾害监测工作,使之贯穿于地质灾害防治工作的始终。监测内容应根据地质灾害的性质及防治措施而定,监测方法以经济实用为原则。监测网一经建立,就要按预定计划持之以恒地监测,并及时整理、分析监测资料,定期进行动态评价,发现险情及时上报。

『伍』 地质灾害防治措施

崩塌灾害防治的工程措施:

1、拦挡:对中、小型崩塌可修筑遮挡建筑物或拦截建筑物。拦截建筑物有落石平台、落石槽、拦石堤或拦石墙等,遮挡建筑物有明洞、棚洞等。

2、支撑与坡面防护:支撑是指对悬于上方、可能拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固,以达到治理危岩的目的。对危险块体连片分布,并存在软弱夹层或软弱结构面的危岩区,首先清除部分松动块体,修建条石护壁支撑墙保护斜坡坡面。

3、锚固:板状、柱状和倒锥状危岩体极易发生崩塌错落,利用预应力锚杆(索)可对其进行加固处理,防止崩塌的发生。锚固措施可使临空面附近的岩体裂缝宽度减小,提高岩体的完整性。

4、灌浆加固:固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。一般先进行锚固,再逐段灌浆加固。

5、疏干岸坡与排水防渗:通过修建地表排水系统,将降雨产生的径流拦截汇集,利用排水沟排出坡外。对于滑坡体中的地下水,可利用排水孔将地下水排出,从而减小孔隙水压力、减低地下水对滑坡岩土体的软化作用。

滑坡灾害防治的工程措施

1、排除地表水和地下水:滑坡滑动多与地表水或地下水活动有关。因此在滑坡防治中往往要设法排除地表水和地下水,避免地表水渗入滑体,减少地表水对滑坡岩土体的冲蚀和地下水对滑体的浮托,提高滑带土的抗剪强度和滑坡的整体稳定性。

2、减重与加载:通过削方减载或填方加载方式来改变滑体的力学平衡条件,也可以达到治理滑坡的目的。但这种措施只有在滑坡的抗滑地段加载,主滑地段或牵引地段减重才有效果。

泥石流灾害防治的工程措施

1、跨越工程:在泥石流沟上方修筑桥梁、涵洞跨越避险工程,使泥石流有排泄通道,又能保证道路的畅通。

2、穿越工程:在泥石流下方修筑隧道、明硐和渡槽的穿越工程,使泥石流从上方排泄,下方交通不受影响。这是通过泥石流地区的又一种主要工程形式,对于隧道、明洞和渡槽设计的选择,总的原则是因地制宜。

3、防护工程:对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及重要工程设施修筑护坡、挡墙、顺坝和丁坝等防护工程,从而抵御泥石流的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等危害。

4、排导工程:修筑导流堤、急流槽、束流堤等排导工程,改善泥石流流势、增大桥梁等建筑物的排泄能力。

5、拦挡工程:修筑拦砂坝、固床坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等拦挡工程,控制泥石流的固体物质和雨洪径流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以减缓泥石流的冲刷、撞击和淤埋等危害。

(5)地质灾害布设扩展阅读:

诱发地质灾害的因素主要有:

1、采掘矿产资源不规范,预留矿柱少,造成采空坍塌,山体开裂,继而发生滑坡。

2、开挖边坡:指修建公路、依山建房等建设中,形成人工高陡边坡,造成滑坡。

3、山区水库与渠道渗漏,增加了浸润和软化作用导致滑坡泥石流发生。

4、其它破坏土质环境的活动如采石放炮,堆填加载、乱砍乱伐,也是导致发生地质灾害的致灾作用。

『陆』 地质灾害分布规律

一、地质灾害空间分布规律

区内地质灾害分布规律严格受自然地质条件和人为因素的制约,地质灾害在空间上有相对集中和条带状展布的分布规律。具体表现为:

(一)沿河流两侧呈条带状集中

据调查资料统计,有310处滑坡、崩塌和不稳定斜坡集中分布在河谷的两侧。其中,延河和汾川河老年期河谷发育滑坡25处,南川河、杜甫川河、西川河、蟠龙川河、牡丹川河、丰富川河等壮年期河谷发育滑坡264处,崩塌11处,不稳定斜坡10处(表3-34)。

表3-34 河流两岸发育的地质灾害点统计表

区内滑坡、崩塌均分布在河流两岸或沟谷两侧,其分布密度和致灾作用则与河流及沟谷的发育期有关。一般在沟谷形成早期,以垂直侵蚀作用为主,沟谷两侧崩塌、滑塌频发。但是,由于早期沟谷内人烟稀少,也无重要工程和基础设施,一般不致灾,属自然地质现象,多数规模较小。壮年期河流进入以侧蚀为主的阶段,风化、卸载作用强烈,处于河流侵蚀岸的斜坡易发生滑坡、崩塌等地质灾害。老年期即成型河谷阶段,如延河两岸,自然条件下坡体总体较稳定,在风化和卸载作用下,多形成剥落和局部不稳定。但是,成型河谷区地形平坦开阔,人口、重要工程和基础设施密集,人类不合理工程活动强烈,地质灾害最为严重。

(二)在直线型和凸型边坡地段相对集中

凸型和直线型坡易产生滑坡灾害。调查的崩塌中,阶梯型坡占8.2%,凹型坡占12.2%,凸型坡占24.5%,直线型坡占55.1%。在不稳定斜坡中,阶梯型坡占38.8%,直线型坡占51%,凹型坡占2%,凸型坡占2%。直线型坡产生崩塌和不稳定斜坡的几率明显较高。

坡体岩土体结构不同,发生滑坡的数量不同。土质阶梯型坡发生滑坡的数量占总滑坡数量的6.3%,凸型坡占38.1%,凹型坡占7.9%,直线型坡占47.7%;岩土复合型坡发生滑坡的数量占总滑坡数量的5.8%,凸型坡占35.9%,凹型坡占4.9%,直线坡型占53.4%。

滑坡主要发生于直线型和凸型坡;土质坡滑坡的发生数量均略高于岩土复合坡。

(三)滑坡在1000~1300m高程范围内相对集中

滑坡后缘高程跨度较大,在940~1420m之间均有分布,但90%以上的滑坡在1000~1300m之间,跨度达300m。不同规模类型滑坡后缘高度有所差异,大中型滑坡50%以上后缘高度分布在1060~1180m之间,跨度120m;而小型滑坡50%以上后缘高度分布较低,在1060~1120m之间,跨度60m。随着滑坡规模的减小,滑坡后缘顶部高程呈现降低的趋势(表3-35)。

表3-35 滑坡后缘高程统计表

据对11处崩塌资料统计,崩塌坡顶高程为1050~1235m,相对高度8~50m。崩塌的发生高度与所处地貌部位有关,只要有陡坡存在就有发生崩塌的可能性,其分布与高程关系不明显。

(四)在北部植被条件差的部位集中

延河流域多属稀疏退化草场,植被覆盖率低,水土流失严重,地质灾害在北部植被条件差的部位相对集中。汾川河流域(南部5个乡镇)森林植被较好,覆盖率达60%以上,水土流失强度低,坡体相对稳定,地质灾害少。本次调查仅发现滑坡1处,不稳定斜坡2处。

(五)在易滑或易崩地层岩性组合部位相对集中

区内易滑地层或软弱结构面主要为第四纪古土壤层、新近纪红粘土层、三叠纪基岩顶面,以及基岩中的泥岩层面;易崩地层为第四纪黄土和三叠纪基岩。

就黄土滑坡而言,10.2%属于沿倾斜的古土壤滑动;76.8%属于上部切穿黄土,下部沿三叠纪基岩顶面滑动;仅有1.4%属于上部切穿黄土,下部沿新近纪红粘土层滑动。此外,黄土层内错动占11.6%。滑坡在倾斜古土壤,以及上部黄土、下部三叠纪基岩出露的岩性组合部位集中分布。新近纪红粘土层以及基岩中的泥岩层均可以形成软弱结构面,但是,新近纪红粘土层在调查区分布范围十分有限,而且,分布的位置一般都很低,所以,区内虽存在沿新近纪红粘土层滑动的滑坡,但数量有限;而基岩中的泥岩层虽强度较低,但相对黄土层却要高得多,所以,区内缺乏切断基岩沿基岩中泥岩层滑动的滑坡。

黄土垂直节理发育,在高陡边坡部位,卸荷裂隙和风化裂隙更甚,故在黄土高陡边坡地段,黄土崩塌密集。三叠纪基岩属砂泥岩互层,在高陡边坡地段,由于差异性风化,致使泥岩风化缩进,砂岩地层悬空,裂隙发育并开启,崩塌高度集中。

(六)在阴坡相对集中

滑坡在各个坡向均有发生,但是0°~45°和315°~360°的坡向属于滑坡发生的优势坡向,尤其是在北东方向的阴坡滑坡发育相对集中,形成了沟谷两侧滑坡分布的不对称性。

二、地质灾害时间分布规律

在时间域上,地质灾害也呈现出集中分布的规律。主要表现为:在地质历史时期,滑坡、崩塌在晚更新世末和全新世初期相对集中;在人类历史时期,滑坡、崩塌在人类活动强烈时期相对集中;在一年之内,滑坡、崩塌在雨季相对集中。

(一)在晚更新世末和全新世初期相对集中

在本次调查的293处滑坡中,发生于全新世以前的古滑坡为45处,占实际调查滑坡点总数的15.4%;发生于全新世以来,而现今整体基本稳定的老滑坡211处,占72.0%;近年来发生或目前仍有活动迹象的新滑坡共37处(含新近发生的新滑坡13处,古、老滑坡复活24处),占总数的12.6%。

新生代以来,陕北黄土高原区构造运动总体表现为以上升为主的振荡性升降运动。自更新世初期黄土开始堆积,就伴随着侵蚀,但堆积速度远远大于侵蚀速度。黄土堆积晚期,随着晚更新世、全新世黄土高原的整体隆升,尤其是黄河的贯通,使延河、汾川河及其各支流的侵蚀切割作用增强,侵蚀速度与远远大于黄土堆积速度,水土流失严重,沟谷、河流的下切与侧蚀作用十分强烈,滑坡、崩塌频发。目前看到的滑坡绝大部分就是这一时期形成的,表现为在地质历史时期滑坡、崩塌在晚更新世末和全新世初期相对集中。

(二)在现代人类活动强烈的时期相对集中

本次调查2000~2004年新近发生的滑坡、崩塌都是由人类工程活动引起的,表现出在人类历史时期,滑坡、崩塌在人类活动强烈的时期相对集中。主要是不合理的人类工程活动破坏了斜坡的结构,使原斜坡应力发生变化,导致斜坡失稳发生崩塌,滑坡等地质灾害。区内新近发生的13处滑坡中有10处与削坡建窑建房有关,2处与公路铁路建设有关,1处由水利工程引发。16处崩塌灾害点,有9处是与建窑建房削坡过陡有关,7处与乡镇级公路建设斩坡有关。

(三)在雨季相对集中

调查区2000~2004年发生的13次新滑坡和16次崩塌,其发生频次均与同期的月平均降水量呈良好的正相关关系(图3-18)。可见,集中降雨是本区滑坡发生的主要诱发因素。在年内,滑坡,崩塌发生时间在6~9月份的雨季相对集中。

图3-18 降雨量与地质灾害发生频次关系柱状图

1—滑坡;2—崩塌;3—月降雨量

『柒』 地质灾害来临时有哪些防范措施

(1)发现前兆复时,应立即制报告当地政府或有关部门,通知其他受威胁的群众。

『捌』 地质灾害治理设计内容

1.崩塌、滑坡、泥石流灾害防治

中国是崩塌、滑坡、泥石流灾害十分严重的国家之一,在全国,除了上海及个别省区外,均不同程度地受到崩塌、滑坡、泥石流的危害。斜贯中国中部的川滇山地、鄂西山地、秦岭、黄土高原、燕山山地、辽东山地等是受灾最为严重的地区,西部和西北部的阿尔泰山、天山、祁连山、青藏高原部分地区,也是崩塌、滑坡、泥石流灾害的多发、易发地区。已有资料表明,崩塌、滑坡、泥石流是我国常见地质灾害中分布最为广泛、影响最大的灾种,全国共发育特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149处;大型崩塌3000多处、滑坡2000多处、泥石流2000多处;中小型崩塌、滑坡、泥石流达40多万处。全国有350多个县的上万个村庄、100多个大型工厂、55座大型矿山、3000km以上的铁路受崩塌、滑坡、泥石流的严重危害。

作为地质灾害的主要灾种,崩塌、滑坡、泥石流具有突发性强,分布范围广,具有一定的隐蔽性,每年都造成巨大的经济损失和人员伤亡,已成为国民经济建设及社会发展的严重制约因素。据统计,因崩塌、滑坡或泥石流灾害造成的损失约占常见地质灾害损失的70%~80%。国土资源部2008年发布的《全国地质灾害防治“十一五”规划》中划分的16个地质灾害重点防治区中,除珠江三角洲地面沉降地面塌陷重点防治区、长江三角洲地面沉降重点防治区、华北平原地面沉降重点防治区以外,其余13个重点防治区均要求对崩塌、滑坡或泥石流灾害进行重点防治。

根据我国地质灾害发育特点,以及地质灾害防治工作重点,本着教学为生产服务的宗旨,本教材在安排地质灾害治理设计案例时,拟以崩塌、滑坡、泥石流灾害的防治案例作为学生实训的基本要求,要求学生通过本课程的学习,能运用所学的地质灾害防治基本理论、方法、手段,进行崩塌、滑坡、泥石流灾害的治理工程设计。

2.其他地质灾害防治

我国地质灾害发育具有地区之间的差异性,表现为地势阶梯特征明显:第一阶梯(海拔4000m以上),冻融、泥流等灾害发育;第二阶梯(海拔为1000~2000m)与第一阶梯过渡地带,以崩塌、滑坡、泥石流等灾害为主;东部广大平原、盆地为第三阶梯,地面沉降、地面塌陷、淤积等灾害为主。

考虑到我国地质灾害发育的上述地域性差异,有的学生毕业后可能在非滑坡、泥石流高发区工作,因此,在安排地质灾害治理技术实习时,可作如下调整:

1)针对我国第一阶梯地质灾害发育特点,冻融灾害属于特殊土灾害问题,特殊土灾害在《地基处理》课程的教学中,对各种地基处理方法的设计进行了较详尽的介绍,可供参考。

2)针对我国第二阶梯的地质灾害发育特点,即以地面沉降、塌陷、淤积等灾害为主,由于地面沉降灾害的防治重在预防、治理难度大、且效果并不明显,实际工作中对于地面沉降的治理任务较少,因此,为适应第二阶梯广大地域的地质灾害防治工作需要,有必要考虑的实训主要是地面塌陷的治理。各院校在安排实训时,可以根据实际需要,另行考虑是否增加地面塌陷治理设计的实训。

『玖』 地质灾害综合设防

在充分了解环胶州湾地区地质灾害的发生、发展、现状、趋势等的基础上,进行地质灾害风险控制分析,简要分析地质灾害影响对象、风险承受能力等,并据此提出灾害设防的措施和建议,包括灾害易发区建设项目地质灾害危险性评估、地质灾害治理工程的实施和验收等,以最大限度地减少地质灾害的发生,为城市发展规划和城市建设安全服务。

4.9.1 城市安全与地质灾害

城市安全与地质灾害的研究需要考虑两方面的内容: 一方面,需要获知已知的地质灾害对城市安全的危害; 另一方面,要考虑城市的发展可能会诱发或加重地质灾害的发生,危及城市安全。城市建设运营前应开展一系列与城市安全相关的地质灾害研究监测工作,如城市地质灾害设防分区及城市发展对地质环境的影响,进而制定地质灾害设防和治理措施,并对城市建设提出要求。

4.9.2 地质灾害风险控制

( 1) 灾害影响对象

随着青岛 “环湾保护、拥湾发展”规划的实施,一些重大建设项目如地铁、港口、新城区等会陆续开工建设,地质灾害对基础设施的危害以及由此引发的公民生命财产安全等问题需要密切关注。相对偏远地区,突发性地质灾害的影响对象主要为山区居民及其房屋,其次为依山削坡所建房屋及紧靠已破坏山体的居民及其房屋,再次为进山旅游的游客和道路车辆。

( 2) 风险承受能力分析

以上影响对象可归纳为基础设施危害及人身生命和财产危害。突发性地质灾害一旦发生,会对基础设施造成很大的威胁,而这些一般都是位于人类聚居区域,因而对人身安全也造成很大的威胁。当地质灾害在山区发生时,虽然人口稀少,但山区居民心理素质、应急知识水平一般较差,而进山旅游的游客,由于身处外地,不熟悉当地情况,其心理承受能力更差,因此,突发性地质灾害的受影响对象风险承受能力较差。

( 3) 风险控制分析

目前,已相继开展了一些对地质灾害的防治工作,取得了较显著的效果,但距完全避免或控制地质灾害尚有很大差距。突发性地质灾害预报预警系统以及地质灾害应急预案尚不是十分完善,有待进一步改进、加强。

4.9.3 地质灾害设防措施和建议

根据灾害因子在整个区域划分出地质灾害易发区,即海 ( 咸) 水入侵地质灾害易发区、崩塌地质灾害易发区、滑坡地质灾害易发区、地面沉降地质灾害易发区、软土不良工程地质灾害易发区及断裂构造活动地质灾害易发区,并分别绘图表示其范围。在此基础上,综合分析地质灾害的空间分布、形成原因、诱发因素、危害程度和影响范围,掌握本地区地质灾害的构成因素及其特点,评估城市建设可能遭受的地质灾害危害程度,提出地质灾害设防的措施和建议,以减轻或避免地质灾害对城市安全的不利影响。

( 1) 灾害易发区建设项目地质灾害危险性评估

区域总体规划时,要对区内地质灾害因素进行充分考虑。在易发区内进行工程建设或在非易发区进行重大项目建设时,须在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估。这是地质灾害防治提前介入、从源头上预防地质灾害发生的行之有效的手段。建设项目未经评估或者评估不宜建设的,不得办理建设用地审批手续。

( 2) 地质灾害治理工程的实施和验收

对经评估认为可能引发地质灾害或可能遭受地质灾害危害的建设工程,应当配套建设地质灾害治理工程。地质灾害治理工程的设计、施工和验收应当与主体工程的设计、施工、验收同时进行。地质灾害的预防和治理应贯穿于建设工程勘察、设计、施工、监理、验收、交付使用的整个过程。

( 3) 合理配置建设项目,最大限度地减少地质灾害的发生

规划和实施水利、交通、工业、集中生活居住区等重大建设工程项目时,应当充分考虑地质灾害防治要求,避免和减轻地质灾害造成的损失。

处于海水入侵区或咸、淡水分界线附近的建设项目供水应以客水为主,严格限制以地下水为供水水源的建设项目,规范、强化取用水许可审批。建设项目涉及深基坑开挖的,在施工图设计阶段应对降水、止水工程是否引发或加剧海水入侵进行科学论证,优先采用止水帷幕、地下连续墙等方案减少地下水抽取量。建筑工程施工图审查部门要严格把关,主管部门要加强监管。

海水入侵区地下水矿化度高,对埋藏于地下的隐蔽工程具有中等—强的腐蚀性,从而缩短建筑物地下工程的使用寿命,将增加抗腐蚀成本。在海水入侵区建设地下空间将增加基坑止水、降水及地基基础抗腐蚀成本,在可能的前提下应尽量避免在此类地区建设; 重点建设工程应进行抗腐蚀专项研究,以提高建筑物的抗腐蚀性能。

研究区内局部地带浅部存在海湖相沉积的淤泥质软土,其具有低承载力、高压缩性等性质,对工程建筑安全不利,因而在规划阶段需要充分考虑其分布特点。软弱土分布区建筑规模应布局合理,原则上以中、低层建筑为主,限制高层建筑,并分散布设,避免大面积地面堆载和超量开采地下水。工程建设须对软弱土采用加固处理措施或采用深基础,以免上部荷载的增加引发地面沉降,危及上部建筑设施安全。建筑工程施工图审查部门应严格把关,主管部门要加强监管。

在崩塌区进行工程建设,要避免大规模挖方切坡,并选择合适的边坡角,以最大限度地减少对地质环境的扰动和破坏。因人为活动产生的新的不稳定斜坡,及由此引发的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,按照 “谁引发、谁治理”的原则,由责任单位承担地质灾害治理责任,国土资源主管部门要加强监管。

『拾』 地质灾害防治工程设计提纲

地质灾害防治工程设计提纲主要包括下面几个方面的内容。

(一)前言

主要介绍地质灾害治理的任务依据———主管机关文件、文号;设计任务书及合同文号等;治理目标或目的与任务;治理的范围、地质灾害所处地区的自然地理概况、交通及社会经济状况;前人的工作成果与本次设计工作经过等。

(二)地质环境条件

主要介绍地质灾害点及其周围(或编图范围内)气象水文、地层与岩浆岩、地质构造、地震与地壳稳定性、岩土体类型及其工程地质特性、水文地质条件、地质灾害发育情况、人类工程活动对地质环境的影响等。

(三)地质灾害的基本特征及防治现状

主要介绍地质灾害的性质、类型、范围、规模、机理、运动特征、稳定性和发展趋势,以及地质灾害防治现状、存在问题等。

(四)地质灾害防治工程设计

主要介绍设计的标准和设计的依据;设计方案及其比选;按最终确定的方案进行设计(包括防治工程的平面布置、结构构造、稳定性验算、质量检验等);监测点的布设与监测内容、方法、手段、程序、时间、异常情况的处理等。

(五)地质灾害防治工程的施工

主要介绍设计工程的施工方法、施工工艺技术要求及固定设备购置清单(名称、规格型号及数量)、施工顺序,以及施工的注意事项等。

(六)设计工作量及经费预算

根据防治工程的布置计算工作量,并按当地工程单价进行经费预算。

设计的附图主要包括:地质灾害防治工程平面布置图、地质灾害防治纵剖面图、地质灾害防治工程各单项工程断面图或施工图。

上述设计提纲反映的是地质灾害治理设计的基本内容,具体编制时可根据不同的地质灾害种类、防治工作目的与任务、防治工作阶段等,进行相应的增减。

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