地质灾害设计基础
A. 地质灾害防灾预案与防治规划
一、地质灾害防灾预案及建议
根据地质灾害稳定性、危害特征及防治措施,对灵台县的各地质灾害点进行对比分析,结合地质灾害点变形迹象及自身的特征,对灵台县滑坡、不稳定斜坡、崩塌、泥石流等地质灾害点进行防治分级,并提出可行性建议。
对于灵台县109个地质灾害点,根据其规模、威胁程度、易发程度等进行了分级。对于威胁人民生命财产的地质灾害点,建议地方相关部门加强日常监测,做好群测群防工作,出现问题及时向相关部门汇报。对于在灾害点威胁范围内进行工程施工的相关部门应严格审批,避免由于灾害天气和人工扰动诱发的地质灾害。
二、地质灾害防治规划建议
为了有效减轻地质灾害损失,为地方政府编制防治规划提供依据。编制的主要指导思想是在科学发展观和构建和谐社会的思想统领下,以保障新农村建设和“以人为本”为主要目标,进行地质灾害防治分期,确定防治方案。
(一)地质灾害防治分级
根据地质灾害点的性质、规模、位置、危害程度、危险程度等,将全县的地质灾害隐患点分为三个级别:重点防治点、次重点防治点、一般防治点,其点数量分别为5处、14处、90处。
(二)地质灾害防治分期
根据灵台县地质灾害发育特征、分布规律和地质灾害易发程度、危险程度分区评价结果,结合灵台县总体规划、国民经济和社会发展计划的要求,本着“以人为本”原则,对全县的地质灾害隐患点防治工作按近期、中期、远期进行总体规划。其中近期、中期、远期地质灾害防治点数量分别为8处、18处、83处。
(三)地质灾害防治方案
1.地质灾害隐患点居民搬迁避让
位于危险性较大斜坡下或滑坡体上的房屋采取搬迁措施,未搬迁以前在雨季危险期或出现滑动迹象时采取避让措施。搬迁避让可避开地质灾害的威胁,从根本上消除地质灾害隐患,根据实际情况做出搬迁避让规划,逐步实施。在地质灾害群测群防监测与巡查过程中,发现和评估地质灾害危险点,当达到一定危险程度时,首先临时采取避让措施,把人员和财产转移到安全地带,最大限度减少地质灾害可能造成的人员伤亡和经济损失。避让搬迁的地址应在专业技术人员现场勘查后进行确定,特别是移民新村建设应做好地质灾害危险性评估工作。
2.地质灾害隐患点工程治理
对地质灾害隐患点进行工程治理,提高其地质体的稳定性,是重要的地质灾害防治措施,特别是在一些重要地带,是首选的防治措施。
地质灾害工程治理投资相对较大,应在多种方案分析对比的基础上,慎重筛选工程治理点。在确立工程治理点后,应由地质灾害专业勘查队伍对灾害点进行详细勘查,做出施工治理方案设计,按照相关规范进行施工、监理、竣工验收及后期的治理效果监测。
3.地质灾害隐患点监测
监测地质灾害隐患点,是防止地质灾害造成人员伤亡和经济损失的重要手段。在目前经济条件下,还难以在短期内使居民和重要工程设施完全避开地质灾害威胁,在实施搬迁避让和分期治理的过程中,做好地质灾害监测工作尤为重要。
地质灾害监测包括专业监测和群测群防,在县域内选择重要灾害点开展专业监测工作,提高全县的地质灾害监测技术水平;部分灾害点还可采用群测群防仪器进行监测,提高群测群防监测预警效果;大量的一般灾害点,在灾害体上合理布置监测点,采用简易的直尺、钢尺等进行定期监测和汛期加密监测,宏观巡视灾害体各部位的变形迹象,并做好相应的监测记录。
地质灾害监测工作应在有效的组织管理体系下运行,并建立起预警发布体系,做到险情发生时能启动应急预案,快速有效组织人员及财产撤离避让。
(四)地质灾害防治分区
依据地质灾害形成的地质环境条件、灾体演化趋势及对居民生命财产潜在危害程度,结合灵台县地质灾害易发程度分区、危险程度分区图、当地经济与社会发展规划等因素,进行综合分析,对工作区进行地质灾害防治区(图7-7),即:重点防治区、次重点防治区和一般防治区。每级防治区中根据地质条件、灾害类型与危害程度,划分出防治亚区或防治的重点地段。
图7-7 灵台县地质灾害防治区划图
1.地质灾害重点防治区(Ⅰ)
灵台县地质灾害重点防治区面积298.23km2,占总面积的14.55%。包括六个地质灾害高危险亚区,即黑河北岸梁原乡横渠—付家沟—官村—朱家湾—杜家沟—景家庄子地质灾害重点防治亚区(Ⅰ1),黑河南岸梁原乡张家塬—温家庄—东门—朱家湾高地质灾害重点防治亚区(Ⅰ2),达溪河北岸沿线地质灾害重点防治亚区(Ⅰ3),达溪河南岸中台镇—蒲窝乡—新开乡邵寨镇黄土梁峁丘陵地质灾害重点防治亚区(Ⅰ4),邵寨镇黄土梁峁丘陵地质灾害重点防治亚区(Ⅰ5)和独店乡什字塬北部黄土梁峁丘陵地质灾害重点防治亚区(Ⅰ6)。本区所处地貌单元主要为黄土梁峁沟壑区及黄土丘陵区。岩性主要为第四系黄土和白垩系紫红色泥岩、砂岩、砂砾岩,地表黄土覆盖厚度较大,黄土大都向冲沟倾斜。局部地形坡度较大,区内工程地质条件差,岩土层的表层风化较严重,本区人类活动比较强烈,在沟谷边坡人口比较密集,人类活动对环境的改造极为强烈,主要包括建房切坡、开挖窑洞、修路等,人为活动诱发滑坡、崩塌的可能性较大。本区植被稀疏,以农作物为主,不利于水土保持。丘陵区沟谷大多处于壮年期或幼年期,侵蚀作用比较强烈。在汛期遇暴雨和连阴雨天气容易形成滑坡、崩塌灾害。特殊的岩土条件和气象条件为地质灾害的形成提供了可能性。本区也是全县滑坡、崩塌地质灾害最严重的地区之一,因此要进行重点防治,要完善好群测群防体系,在暴雨及连续降雨时加强重点地段巡查,尽可能地减少损失。
2.地质灾害次重点防治区(Ⅱ)
灵台县地质灾害次重点防治区面积861.49km2,占总面积的42.04%,地质灾害为滑坡、崩塌、泥石流和不稳定斜坡。包括四个地质灾害中危险亚区,即黑河北岸梁原乡黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ1)、黑河南岸—什字塬以北黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ2)、什字塬以南—达溪河以北黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ3)、达溪河南岸中台镇蒲窝乡新开乡邵寨镇广大黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ4)。本区岩性为第四系中上更新统黄土覆盖于白垩系砂砾岩、砂岩、泥岩基岩之上,厚度不等,在降水作用下容易沿黄土与基岩的接触面形成滑坡。区内人类工程活动相对较强,人口比较多,人类工程活动比较强烈,主要表现是为各种目的而进行的切坡,加大了崩塌、滑坡的临空面。黄土层,岩石风化破碎,节理裂隙发育,为灾害中易发区。丘陵区沟谷大多处于壮年期或幼年期,侵蚀作用比较强烈,沟坡多为阶状陡坡。在汛期容易形成滑坡、崩塌灾害。灾害点分布在村庄周围、公路沿线、河谷边坡地带。地质灾害一旦发生,危害较大,是地质灾害防治的次重点防治区。在暴雨及连续性降雨天气,在工程地质条件差及威胁性巨大的地段要加强监测,以达到减灾防灾的目的。
3.地质灾害一般防治区(Ⅲ)
灵台县地质灾害一般防治区面积889.28km2,占总面积的43.41%,地质灾害发育较少,危险性相对较小。包括六个地质灾害低危险亚区,即梁原乡王家沟黄土塬地质灾害一般防治区(Ⅳ1)、黑河宽阔河谷地质灾害一般防治区(Ⅳ2)、什字塬地质灾害一般防治区(Ⅳ3)、达溪河河谷地质灾害一般防治区(Ⅳ4)、邵寨镇黄土塬地质灾害一般防治区(Ⅳ5)、百里乡林场地质灾害一般防治区(Ⅳ6)。本区黄土塬区及黄土小台塬区和宽阔的河谷区工程地质条件很好,地形平坦,虽然人类工程活动较频繁但很少发生地质灾害;百里乡林场区植被茂密,人烟稀少,人类工程活动较少,地质环境相对优越,地质灾害发生概率较小,为地质灾害一般防治区。
B. 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。
C. 地质灾害报告和地质勘察报告有区别吗
先把复两个名称解释一制下:
地质灾害:地质灾害,是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。
地质勘察:地质工程领域是以自然科学和地球科学为理论基础,以地质调查、矿产资源的普查与勘探、重大工程的地质结构与地质背景涉及的工程问题为主要对象,以地质学、地球物理和地球化学技术、数学地质方法、遥感技术、测试技术、计算机技术等为手段,为国民经济建设服务的先导性工程领域。地质工程领域适用的行业包括:地质调查,油气及固体矿产资源的普查勘探与评价,大型工矿企业和水利水电建设,公路和铁道建设,工程地质,水文地质,地质环境及地质灾害的调查,勘察及监测等。
地质灾害报告有:地质灾害评估、地质灾害治理、地质灾害设计、地质灾害治理等等。
地质勘察报告主要是岩土勘察报告:包括公路、房建、水利工程、桥梁、隧道等等。
D. 地质灾害风险评估的表征
根据Varnes(1984)、(1994),Leroi(1996)以及Lee和Jones(2004)对风险定义,可将风险以如下公式表达:
地质灾害风险评估理论与实践
H为给定参考时期(如年、建筑物的设计使用年限)灾害发生的概率。灾害(H)是空间概率和时间概率的函数。空间概率与坡度、深度等静环境因素有关;而时间概率与一些坡度、水力传导系数等静态环境因素间接相关,与降雨输入和排水等动态因素直接相关。
V为特定类型承灾体在特定类型灾害作用下的物理易损性(其值为0~1之间)。
A为特定承灾体的数量或价值(如建筑物的数量和价值、人员数量等)。
公式(1)两个加总符号的意思是,对一定类型的灾害造成影响的所有承灾体的预期损失后果(VA)进行加总,然后再对所有类型的灾害造成的预期损失进行加总便可得到总风险。风险公式(1)表面看起来似乎很简单,但事实并非如此。不仅要考虑灾害事件本身发生的空间影响概率和时间概率,还要考虑灾害到达建筑物的条件概率以及建筑物本身受到破坏的条件概率。当考虑建筑物中人受到灾害的影响时,还必须考虑人当灾害发生时是否在建筑物中的条件概率以及建筑物中人伤亡的条件概率。当考虑区域风险评估与区划时问题变得更加复杂和不确定性,因为准确地确定承灾体与滑坡可能发生地之间的位置非常困难。在使用公式(1)时,需要分析区域中一组承灾体受到不同规模和类型的灾害撞击的空间概率和时间概率,在此基础上估计区域中所有承灾体的损失程度。
图5-1是C.J.van Westen;T.W.J.van Asch,R.Soeters给出的基于GIS的大、中比例尺(1∶10000~50000)区域滑坡风险评估流程图。流程图的顶部是需要输入的四个基础属性数据层:环境要素、触发因素、历史滑坡信息、承灾体。
在这些输入数据中,历史滑坡信息是最重要的信息,因为通过分析这些信息,可以确定滑坡发生的频率以及不同规模的滑坡与滑坡灾害影响结果之间的关系。滑坡的空间概率既可通过动态模拟获得,也可通过分析过去滑坡事件发生的位置与一套环境因素之间的关系,利用启发式或统计方法预测在相似条件下滑坡发生的空间概率。通过将滑坡发生位置的空间信息与环境因素(其中DEM是最关键的因素)的结合,确定滑坡发生地带,再与滑坡的时空概率和影响带结合在一起便形成了滑坡灾害图。
易损性分析是地质灾害风险评估的另一重要方面。这涉及人口、建筑物、岩土工程、经济活动、公共设施、基础设施等承灾体信息。根据从历史损害编录推导的易损性曲线获得,也可以经验推导出的关系确定承灾体的易损性。风险评估流程图最后一个环节是将危险性和易损性评估综合起来。首先是将某一特定类型滑坡的危险性和某一承灾体的易损性综合起来,然后将所有滑坡类型的危险性和所有承灾体的易损性综合起来最后得出总风险。
图5-1 滑坡空间风险评估框架图
E. 地质灾害治理设计需要什么资质要求
地质灾害防治工程属于工业工程,建筑工程施工总承包资质分为特级、一级、二级、三级。根据工程规模和资金不同,所需资质也不同。
一级资质
可承担单项合同额 3000 万元以上的下列建筑工程的施工:
(1)高度 200 米以下的工业、民用建筑工程;
(2)高度 240 米以下的构筑物工程。
二级资质
可承担下列建筑工程的施工:
(1)高度 100 米以下的工业、民用建筑工程;
(2)高度 120 米以下的构筑物工程;
(3)建筑面积 4 万平方米以下的单体工业、民用建筑工程;
(4)单跨跨度 39 米以下的建筑工程。
三级资质
可承担下列建筑工程的施工:
(1)高度 50 米以下的工业、民用建筑工程;
(2)高度 70 米以下的构筑物工程;
(3)建筑面积 1.2 万平方米以下的单体工业、民用建筑工程;
(4)单跨跨度 27 米以下的建筑工程。
(5)地质灾害设计基础扩展阅读:
影响或控制地质灾害形成与发展的基础环境和总体条件。它与地质灾害形成条件既存在密切联系又有一定区别。地质灾害形成条件指的是造成地质灾害的直接因素;地质灾害背景指的是控制和影响地质灾害的更高层次的基础条件。地质灾害背景由两个系列组成:
①以地球动力活动为核心的自然背景;
②以人口、经济、社会发展水平为核心的社会经济背景。地质灾害背景虽然不能直接决定一个具体灾害事件的发生和发展,但从宏观上控制了一个地区一种或多种地质灾害的成灾程度和变化的总体趋势。因此研究地质灾害背景条件是进行地质灾害宏观评价的重要内容
地质灾害勘查不同于一般建筑地基的岩土工程勘察,其特点至少包括如下几方面。
(1)重视区域地质环境条件的调查,井从区域因素中寻找地质灾害体的形成演化过程和主要作用因素。
(2)充分认识灾害体的地质结构,从其结构出发研究其稳定性;
(3)重视变形原因的分析,并把它与外界诱发因素相联系,研究主要诱发因素的作用特点与强度(灵敏度)。
(4)稳定性评价和防治工程设计参数有较大的不唯一性,霄表现为较强的离散性,应根据灾害个体的特点与作用因素综合确定,进行多状态的模拟计算。
(5)目前尚未研究出具有昔适性的稳定性计算方法(也许并不存在),现有的方法都有较多的假定条件。
(6)勘查阶段结束不等于勘查工作结束,后续的工作如监测或施工开挖常常能补充、修改勘查阶段的认识,甚至完全改变以前的结论。因此,地质灾害的勘查有者延续性特点,即使是非常认真详细的工作,也不能过于希望毕其功于一役。
(7)地质灾害勘查方法选择是强谰应用经验与技巧,寻求以最少的工作量和最低的投资,获得最佳的勘查效果;
(8)勘查工作量确定的最基本原则是能够查明地质体的形态结构特征和变形破坏的作用因襄t满足稳定性评价对有关参数的需求,而不拘于一般的勘察规程。
在此前提下,勘查工作量越少越好,使用的勘查方法越少越好,勘查设备越简单越好,勘查周期越短越好。一般而言,勘查工作量依据地质灾害体的规模、复杂程度和勘查技术方法的效果综合确定。
(9)勘查队伍是实现勘查目标、选择合理勘查方法和优化勘查工作量的关键。从事地质灾害勘查的工作实体应在地质技术^才,勘查设备和室内分析试验等方面具备条件,井拥有相应的资质证书。
F. 新疆地质灾害设计需要专家评审吗有什么明文规定吗
自然灾害与防治
词目:地质灾害危险性评价
英文:dangerous assessment of geological disaster
释文:又称地质灾害灾变评价。在查清地质灾害活动历史、形成条件、变化规律与发展趋势的基础上,进行危险性评价。
主要是对地质灾害活动程度和危害能力的分析评判。反映地质灾害活动程度的基本指标是地质灾害的活动强度(或活动规模)、活动频次(或地质灾害的发展速率)、活动范围以及延续时间等。不同地质灾害的具体指标不同:如崩塌、滑坡等地质灾害活动程度指标为灾害体体积和一定时问内灾害发生的频次;地面沉降、海水人侵等累进性地质灾害为灾害范围、强度(地面沉降的累计沉降量、海水入侵的氯离子含量等)、发展速率。
反映地质灾害危害能力的基本标志是地质灾害事件的危害范围与危害强度;对于一个地区来说,则是不同强度危害区的分布情况。地质灾害危险性分为历史灾害危险性和潜在灾害危险性。历史灾害危险性是指已经发生的地质灾害的危险性,通过对历史灾害的调查分析确定。潜在灾害危险性是指那些可能发生的地质灾害的危险性,在调查历史地质灾害规律和地质灾害活动条件的基础上分析确定。
通过地质灾害危险性评价,确定地质灾害活动参数,圈定地质灾害危害范围,划分危害强度,编制地质灾害危险性分区图。其目的是为评价地质灾害破坏损失程度以及规划、部署、实施地质灾害防治工作提供科学依据。
G. 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。
H. 地质灾害与建筑规划设计(建筑初步设计)
城市规划设计要为安全减灾服务 城市是一庞大复杂系统,一般的城市规划往往成为专业规划师们的“专利”。现实工作中,规划师、建筑师根据自身有限的自然地理资料、社会经济资料、现状历史资料等信息,描绘着指导城市建设的蓝图。2004年启动的《北京城市总体规划》(2002~2020年)修编突出了一系列重点内容,其中专家所多年呼吁的防灾减灾综合规划已成为其中重要子课题。
结合北京市的情况,现就城市综合减灾规划问题进行了一番研究,发表此文,不仅仅为完善综合减灾的规划论,更是为有效地引导规划设计中的安全减灾服务。
安全量化评估是综合减灾规划的基础
中国城市安全减灾评价的最大不足是缺少定性与定量相结合的评价体系。安全城市是一个多功能、多层次、多目标的评价对象,影响其评价的相关因素很多。一般地看,科学性、规范性、全面性、动态性、重点性、快速性构成了城市综合减灾的基本能力指标,它们仅仅代表城市安全发展的演变趋势。但综合减灾的最主要指标涵义不可缺少城市安全管理文明指标、城市经济备灾能力指标、城市灾害管理协调度指标、城市人居服务及社会保障指标等内容。安全城市作为一个现代的“进化”的概念,反映了城市现代化的理想目标。
城市应急事件较城市安全的含义更集中也更严格,因此其评价量化指标就要更多地体现其有效性,其中城市灾害的社会预警机制及系统建立意义实在。城市灾害的应急处理机制实际上是一种信息处理体系,它将各警要素的变化信息输入装置内,经过加工处理提供出城市系统有效的警度值,应急标准的质量体现是:⑴获取应急信息的完整性;⑵应急信息运行的畅通性;⑶应急机构设置的系统优化合理性等。从现代城市综合减灾管理出发,灾难能够定义为对现实文化结构的颠覆。灾难不同于应急状态及危机,它实际上仅仅在应急状况和危机中表现出前兆,所以灾难是对应急状况和危机长期错误的处理所产生的不可逆转的后果。
城市综合减灾规划的基本问题
2002年7月,由中国城市规划学会等单位编著的《城市规划读本》第三章节十节“城市规划与防灾减灾”中指出:城市综合防灾主要有两层意义:一是对自然灾害与人为灾害,原生灾害和次生灾害,要全面规划,制定综合对策;二是对灾害发生后的各项救灾、减灾等措施要统筹安排,体现出综合性的策略。城市综合减灾规划编制要体现如下要点:
⑴全力体现综合减灾观。这里的综合是指多学科参与和规划内容拓展两大侧面。城市综合减灾规划不再局限于物质规划,要改变其原有的方式,规划内容不单是单一灾种,还要涉及整体性的考虑,不是以综合减灾的学科代替单一灾种规划,而是使综合规划与单一灾种规划统一并协调。
⑵综合减灾规划的内容是开展城市综合减灾危害性与城市可持续发展制约关系的分析的前提,进而确定城市各类灾害分布空间,在此基础上编制综合灾变区划图、综合灾度区划图。进一步给出城市发展对防灾有利和不利的场地,建设绿化带、公园和避难场地的布局构想等。
⑶综合减灾旅游安全规划。为了既能保证游客的安全,又能保护景区的安全,对景区的游人数量要予以合理的限制,如某旅游区当游人超过1万人时亮黄牌,达到1.5万人亮红牌,一旦达到红牌标准,游客立即停止进入,景区安全减灾规划一定要坚持生命安全与生态安全的双重性。
⑷综合减灾规划的创新点。它从全面的灾害事故的“市情”入手,第一次体现大安全观的规划,不仅有对历史灾情的回溯与归纳,更多地分析城市现状及揭示未来的灾情规律,重点防御突发事件及巨灾。
在原有各单一灾种评价指标基础上,第一次从综合减灾评价标准入手,通过综合量化分析,给出不同综合灾度下的城市综合减灾规划量化对策,体现了综合与个体减灾的优化策略。
城市综合减灾的基本内容
城市综合减灾规划是一种城市安全的公共管理和公共政策,它具有公共物品属性。规划是社会再分配的重要手段之一,规划“图纸”上的每一根“线条”的背后都代表城市安全与人类安全的目标追求。下面列出城市综合减灾思想指导下的各单一灾种减灾规划,从中也渗透了综合减灾内容。
⑴城市消防规划;⑵城市防震减灾规划;⑶城市地质灾害减灾规划;⑷城市水安全规划;⑸城市气象减灾规划;⑹城市生命线防灾规划;⑺地下空间与防空防灾规划;⑻应急交通规划;⑼安全生产与安全生活规划;⑽森林安全防灾规划;⑾城市救灾规划;⑿城市防疫规划;⒀综合减灾思路下应对不同灾变的避险场所规划要求;⒁城市避险场所规定研究的防灾规划内容。
I. 地质灾害治理工程设计需要
需上阶段及前期资料,以便作为地质灾害治理工程设计的基础资料来输入
前期灾害评估报告及其批复意见等文字资料
相应地形图、地质图等图纸资料。