地质灾害及危险性分析
⑴ 如何评价地质灾害综合危险性指数
地质灾害危险性评价是地质灾害灾情评估的重要内容和基础,其影响因素具有复杂性、回相互关系及模糊答性特点.进行地质灾害危险性分区及评价研究,实施过程分为3步:首先遴选出灾害体、地表坡度、森林植被、水文地质、岩性、地表高程和库水位7个滑坡、危岩地质灾害的影响因子;其次采用综合评价法获取危险性指数.其评价模型为Ii=7∑i=1Ki·Xi,式中Ki为各选取因子作用权重系数,通过层次分析法(APH法)及灰色聚类法求出其平均值.Xi为各选取因子的次级分级赋值,采用Dephel法赋值,每一权重系数作用下取相应值,将示范区用等面积网格法通过GIS系统空间因子叠加获得危险性指数等值线图;最后根据危险性指数进行地质灾害危险性分区,分为5级,据此进行地质灾害危险性评价.用多因子叠加模型分析地质灾害危险性,其结果符合实际情况.
⑵ 地质灾害稳定性及危害性评价
一、稳定性评价
根据近年来初步调研,对地质灾害稳定性评价工作尚未全面开展,地质灾害稳定性评价拟采用演变(成因)历史分析法进行定性评价。
1.地质灾害稳定性评价的原则
依据地质灾害体所处的地质环境、地质灾害的演变阶段和发展趋势、促进地质灾害演变的主导因素等方面,综合分析,预测其发展趋势,将地质灾害的稳定性分为稳定性差、稳定性较差、稳定性好三种情况。
2.地质灾害稳定性评价的判据
土体滑坡的稳定性评价判据:
(1)稳定性极差:①前缘临空且有发展趋势;②斜坡坡角较陡,坡角一般大于40度;③滑体前。后缘及两侧有明显的裂缝,形成了清晰的纵长形、长条形、圆椅形等滑坡周界;④滑坡对地表水和地下水影响敏感,其地质呈潮湿或半塑状;⑤滑坡面大部分已贯通;⑥树木、墓牌、工程建筑物等物体产生明显的倾斜、开裂等角变位或水平变位迹象。
(2)稳定性较差:①滑坡前缘具临空间;②斜坡坡角小于40度至30度;③滑坡前后缘可见断续裂缝;④滑面也基本贯通;⑤影响滑坡产生的主导因素仍然存在。
(3)稳定性尚可:①滑坡前缘临空高差小;②斜坡坡角小于30度;③滑坡上未见裂缝,植被较发育;④无影响滑坡产生的主导因素;⑤无明显的滑坡面。
岩质类地质灾害的稳定性评价判据
(1)稳定性极差:①前缘临空(一面至三面临空);②前缘壁坡角在70~90度或呈倒坡;③后缘有明显的裂缝,并仍在继续发展;④前缘时有滚石、掉块等活动现象;⑤促进岩体破坏的主导因素未消除。
(2)稳定性较差:①具临空面;②前缘壁坡角在40~70度;③后缘有裂缝发展;④前缘暂无危体;⑤促进岩体的主导因素未消除。
(3)稳定性尚可:①前缘临空高度小;②斜坡坡角平缓在20~30度;③后缘无裂缝;④无破坏岩体的主导因素。
二、隐患点稳定性评价
1.岩(土)体滑坡的稳定性评价和灾度评估
对目前已掌握了解,并存在隐患的岩(土)体滑坡210处进行初步的评判,结果其中稳定性极差的有10处,稳定性较差的有26处,稳定性尚可的174处。
(1)稳定性极差的10处,地质灾害隐患极端严重,基本处于非稳定状态,在外力的作用下短期极有可能形成灾害,但目前无法治理或治理成本远高于治理效果,应及时整体搬迁或部分搬迁,将涉及964人的生命及财产安全。
(2)稳定性较差,地质灾害隐患严重,在一定的诱发条件下将形成灾害,目前可通过治理或部分搬迁,采取“避”灾、“减”灾等防治措施,可减轻地质灾害危险性,这26处将涉及人口4075人。
(3)稳定性尚可的地质灾害隐患点,目前暂处于稳定状态,但在一定条件诱发下有可能形成灾害,必须通过加强监测以及投入一定的治理工程,才能确保一段时期内相对稳定,这类地质灾害隐患点有174处,将涉及人口在20000人以上。
2.崩塌(岩崩)的稳定性评价和灾度评估
崩塌地质灾害(隐患)点主要分布在交通沿线及高切坡的建房后侧。调查显示,丽水市交通干线金温铁路(丽水区段)、330国道线、省道丽浦线及丽龙线,目前发现隐患点15处,其中稳定性极差有5处,分别位于金温铁路缙云段1处、青田段2处、庆元县马蹄岙隧道口1处、丽浦线牛头岭1处;稳定性较差的有6处,稳定性尚可的4处;其余20处分布于各县(市)的灾害点。
本类隐患点都处于非稳定状态,在外力作用下可能随时发生,对交通运输及社会安定将带来极大的影响,经济损失将是巨大的。
三、矿产资源开采引发地质灾害及评价预测
矿产资源开发引起局部区域地应力不平衡,使地质构造遭受破坏,将可能引发地面沉降、塌陷、冒顶、边坡崩塌、地表水渗透、山体滑坡等地质灾害,此外采矿废石和尾矿不合理堆放,也将导致滑坡、泥石流等地质灾害。目前丽水市近年来由于矿产资源开发利用引发的地质灾害主要有5处(青田钼矿区、缙云仙都等条石采区、青田叶蜡石开采区、龙泉小梅萤石矿、庆元铅锌矿),已造成22人死亡(详见地质灾害现状一章)。可见,矿产资源开发而引发的地质灾害不可忽视,而且在丽水市有加重的趋势。
在丽水市矿山地质灾害影响最大的矿种是钼、凝灰岩,其次为铅锌、叶蜡石等。这里仅介绍钼矿山地质灾害情况。
钼矿开采在丽水市开采金属矿种中开采规模最大,也是经济效益最佳的矿种,本市钼矿山7家,而选矿厂有20余家,矿业产值占本市矿业总产值的四分之一。开采钼矿又相对集中在青田钼矿区,现以青田钼矿区为例,阐述矿山地质灾害情况:
青田钼矿建于20世纪60年代初期,经过近40年的建设,已成为省有色冶金工业重点建设矿山。但在90年代初期的民采潮的进入,不仅造成矿区大量矿产资源的浪费、污染环境,而且带来了严重的矿山安全隐患,由于无秩序、无规划开采、盗采安全矿柱等等违法采矿的事件,导致地质构造、地压力受力不均,在1995年、1996年矿区相继出现局部地段山体滑坡,5号矿区出现严重的渗水现象;1996年8月1日因尾矿库上游的乱采滥挖的采矿废石堵塞属矿库排洪道、溢流沟,加上尾矿库超量股段等人为因素,该尾矿坝塌坝,从而引发了泥石流的发生,将库内近100万方的尾矿荡然无存,瞬时间就把尾矿、矿废石以排山倒海之势汇入洪流之中,沿东源溪近20公里,泥沙所到之处全部夷平,冲毁大量农田、公路、工厂、村庄及水利设施,造成多人死亡,直接经济损失惨重。1998年11月29日凌晨2时又在5号矿区采空区发生塌陷、崩落,塌陷面积2500平方米,崩落土石方达1.5万方,使一座选矿厂被埋,直接经济损失180余万元。根据目前状况,该矿区地质灾害隐患不容乐观,尤其是5号矿脉采空区的塌陷、25号矿脉地表水渗透和地下水流向改变以及矿区采矿造成水土流失等地质灾害隐患将有加重的趋势。
此外,本市缙云县仙都-壶镇凝灰岩开采区、庆元县铅锌矿、青田叶蜡石矿等矿区同样存在着许多不良矿山地质灾害隐患。
⑶ 地质灾害的危险性评估
地质灾害危险性是指地质灾害危险源危险区范围及其可能造成人员伤亡和财产损失。回
地质灾害危险答性评估包括三个方面:
①地质灾害危险性现状评估:
对建设场地评估区范围内的已有地质灾害进行危险性现状评估。
②地质灾害危险性预测评估:
对拟建工程建设活动可能诱发的地质灾害进行危险性预测评估。
③地质灾害危险性综合评估:
危险性综合评估=危险性现状评估+危险性预测评估。
编制评估区地质灾害危险性综合评估分区图。
⑷ 地质灾害危险性评价的危险性评估
地质灾害潜在危险性评估是指未来时期将在什么地方可能发生什么类型的地质灾害,其灾害活动的强度、规模以及危害的范围、危害强度的一种分析、预测。地质灾害潜在危险性受多种条件控制,具有不确定性。地质灾害活动条件的充分程度是控制点,地质灾害潜在危险性的最重要因素,包括地质条件、地形地貌条件、气候条件、水文条件、植被条件、人为活动条件等。历史地质灾害活动对地质灾害潜在危险性具有一定影响。这种影响可能具有双向效应,有可能在地质灾害发生以后,能量得到释放,灾害的潜在危险性削弱或基本消失。也可能具有周期性活动特点,灾害发生后其活动并没有使不平衡状态得到根本解除,新的灾害又在孕育,在一定条件下将继续发生。
地质灾害危险性评估的方法主要有:发生概率及发展速率的确定方法,危害范围及危害强度分区,区域危险性区划等。 国务院《地质灾害防治条例》第二十一条规定:“在地质灾害易发区进行工程建设应当在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估,……。编制地质灾害易发区内的城市总体规划、村庄和集镇规划时,应当对规划区进行地质灾害危险性评估”。
国土资源部《地质灾害防治管理办法》第15条规定,城市建设、有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发区内进行的工程建设,在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估。
地质灾害危险性评估主要依据《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(国土资发[2004]69号)文件要求,相关技术要求依据《通知》附件1“地质灾害危险性评估技术要求(试行)”。《通知》规定:地质灾害危险性评估工作分级进行;对承担地质灾害危险性评估工作的单位实行资质管理制度;报告应经具有资格的资质灾害防治专家进行审查;对评估成果实行备案制度。
评估成果根据评估级别的不同分别由县级、市级和省级国土资源行政主管部门认定,并按要求抄报部、省、市级国土资源主管部门。不符合条件的,国土资源行政主管部门不予办理建设用地审批手续。地质灾害危险性评估包括下列内容:
(1)阐明工程建设区和规划区的地质环境条件基本特征
(2)分析论证工程建设区和规划区各种地质灾害的危险性,进行现状评估、预测评估和综合评估
(3)提出防治地质灾害措施与建议,并作出建设场地适宜性评价结论。
⑸ 什么项目 要做地质灾害危险性评估
国务院《地质灾害防治条例》第二十一条规定:"在地质灾害易发区进行工程建设应当在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估,……。编制地质灾害易发区内的城市总体规划、村庄和集镇规划时,应当对规划区进行地质灾害危险性评估"。
国土资源部《地质灾害防治管理办法》第15条规定,城市建设、有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发区内进行的工程建设,在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估。
地质灾害危险性评估主要依据《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(国土资发[2004]69号)文件要求,相关技术要求依据《通知》附件1"地质灾害危险性评估技术要求(试行)"。《通知》规定:地质灾害危险性评估工作分级进行;对承担地质灾害危险性评估工作的单位实行资质管理制度;报告应经具有资格的资质灾害防治专家进行审查;对评估成果实行备案制度。
评估成果根据评估级别的不同分别由县级、市级和省级国土资源行政主管部门认定,并按要求抄报部、省、市级国土资源主管部门。不符合条件的,国土资源行政主管部门不予办理建设用地审批手续。地质灾害危险性评估包括下列内容:
(1)阐明工程建设区和规划区的地质环境条件基本特征
(2)分析论证工程建设区和规划区各种地质灾害的危险性,进行现状评估、预测评估和综合评估
(3)提出防治地质灾害措施与建议,并作出建设场地适宜性评价结论。
⑹ 地质灾害危险性现状评估
以定性分析为主,定量为辅的评估方法,按“技术要求”规定,根据评估区地质环境条件和已有取得资料,采用地质历史分析法、工程地质类比法和稳定状态,按大、中等、小三级(表5-14)对各类地质灾害危险性现状进行评估。
表5-14 地质灾害危险性分级表
(一)崩塌(危岩)
首先对其稳定性进行评价,之后结合危害对象进行灾害(危害)程度分级评价,在此基础上进行危险性分级,如稳定性好,危害程度轻,则危险性小,相反即为危险性大,介于二者之间为危险性中等。
1.稳定性评价
根据崩塌体所处的地质环境条件,重点依据变形迹象,并与以往同类崩塌发生条件进行类比,综合分析后判定其稳定性。评估区内崩塌大部分稳定性为较差至差,其中差的有19处,较差的有72处,好的有14处。差和较差者存在有再次滑塌的可能。
2.灾害(危害)程度分级评价
根据调查,区内已发生崩塌灾情均为一般级。现依据“基本要求”对崩塌危害程度进行分级评价,其中属于重的有1处,编号b117,位于清水县土门乡老坟村(天水支线38km附近);该危岩体为黄土及下伏新近系泥岩组成的陡坡,由于人为开挖削坡形成,方量1.2×104m3,坡下学校被危及,管道也在下方通过。中等的有5处,其余99处均为轻度危害。主要危害对象为农田和简易公路,少数危害居民、学校,同时为泥石流提供了松散固体物质。
3.危险性评价
结合稳定性和灾害(危害)程度结果,评价得出危险性大的有3处,分别位于张家川木河(b80)、清水县土门(b117)、北道区北部(b120);中等的有 10处,主要分布于皋兰山、清水金集—北道等地;其余92处均为危险性小的。危险性大的前2处距管线较近。
(二)滑坡
对稳定性和危险性分别进行评价。
1.稳定性评价
按滑坡稳定性判别表(表5-15)进行评价,其中稳定性差的有7处,分别位于通渭碧玉、张家川木河、清水金集—北道;较差的有28处,分别位于兰州范家坪、马营—通渭、静宁仁大—秦安莲花、清水土门—天水北道等地;稳定性好的有23处。
现将2处典型滑坡的特征分析一下。
(1)下河里滑坡(h28)
位于张家川木河乡下河里村东侧。滑坡发育在木河上游北岸,沟谷较窄,谷地宽约 100~180m,呈“U”型,发育有一级阶地,高出河床3~5m,沟谷两侧为黄土丘陵,相对高差为80~100m。出露地层为新近系砂质泥岩并夹有灰绿色泥岩条带,出露段表层风化强烈,其上为马兰黄土,厚约30~50m,坡体有细小冲蚀沟槽和零星落水洞。
表5-15 滑坡稳定性判别表
该滑坡为黄土—泥岩滑坡,滑坡体长500m,宽300~350m,平均土体厚20m,约40×104m3。滑距约100m,为一老滑坡,滑体下陡、上缓,坡度25°~40°,成因是地表水流侧蚀形成。目前该滑坡前缘因修路削坡,形成一定的临空面,局部已出现崩塌和浆砌护坡鼓胀开裂,极可能导致开挖段部分滑体复活。现场调查,推断复活体长约50~60m,宽约100~150m,推测滑体厚度5~10m。现状主要威胁对象为公路和农田,有再次发生的可能(图5-5)。管线滑坡体下方,距其前缘剪出口约40m。
图5-5 下河里滑坡示意剖面图
1.黄土 2.泥岩及砂质泥岩 3.黄土状土 4.滑坡堆积物 5.滑床及滑向 6.推测复活体滑床及滑向
(2)莲花城—郭家河滑坡群
位于清水河河谷北岸,共有5处,由巨型和大型老滑坡组成(图5-6),自西向东编号依次为:h127、h128、h129、h130、h131。相应的管道里程桩号283km~288km。该段相对高差120~180m,平均坡度30~35°,出露地层为新近系泥岩、第四系黄土、黄土状土,黄土厚约40~60m,披覆于谷坡及顶部,落水洞及冲蚀沟发育。
图5-6 莲花城—郭家河滑坡群平面分布图
5处滑坡均为黄土—泥岩滑坡,上覆第四系马兰黄土,下伏新近系泥岩夹砂质泥岩。滑坡后壁高约10~30m,滑坡形态清晰,坡体长300~500m不等,宽500~800m,推测平均厚度30~40m,主滑方向垂直清水河流向。由于本段所发育的滑坡全是老滑坡,滑坡体受水流冲蚀切割强烈,坡体表面树枝状冲沟十分发育,切割较深的冲沟两侧小型崩塌发育,部分滑坡后壁在黄土与泥岩接触处有泉水出露。滑坡群整体稳定,但组成物较松散,现状前缘受河流侧蚀和开挖削坡的影响,局部出现掉块和崩塌等轻微的变形迹象,可能导致前缘较陡段复活。目前受威胁的对象为村庄、公路。管线在该5处滑坡下方通过(图5-7)。
图5-7 h131滑坡示意剖面图
1.黄土 2.黄土状土及砂砾石 3.泥岩及砂质泥岩 4.滑坡堆积物 5.滑床及滑向 6.泉
2.危险性评价
据调查结果,区内已发生滑坡灾情从一般级到特大级都存在。危害程度严重的有3处,主要位于通渭碧玉等地;危害程度中等的有6处,主要位于秦安莲花、天水北道等地;其余49处属于危害程度轻的。主要危害农田、公路、零星住户,同时构成泥石流的松散补给物质。
根据滑坡稳定性和危害程度评判结果,评估区危险性大的滑坡有4处,分别位于范家坪—彭家大山(h3、h5)、通渭碧玉峡口(h49)、张家川木河(h28);中等的有30处,分别位于兰州范家坪、静宁仁大—秦安莲花、清水土门~天水北道等地;危险性小的24处。
(三)泥石流
分泥石流灾情和现状危险性评估两部分。
1.泥石流灾情评估
区内已发生过多次灾害性泥石流,按表5-16分级标准进行灾情评估与分级,经调查后初步认为,评估区灾害程度中和轻的较多,特重程度的泥石流一般很少发生。由于无法取得准确的资料,只能从简单的走访中了解。
表5-16 地质灾害灾情与危害程度分级标准
2.泥石流现状危险性评估
按泥石流规模、易发性以及危害情况综合评估危险性。
(1)泥石流规模。
本次按一次最大冲出量划分(表5-17),计算方法采用径流折算法概算,经验公式为:
WH=1000K·H.a.F.
式中:
WH——一次最大冲出量(104m3);
K——系数,取0.1~0.5;
H——小时最大降水量(mm);
a——系数,取0.73;
F——流域汇水面积(km2);
根据公式
计算得出区内一次最大冲出量介于0.1×104m3~7.5×104m3之间,其中属于小一型的16条,小二型的47条。
(2)泥石流易发性
主要依据已经作过的《县(市)地质灾害调查与区划》成果进行易发程度分区评价。在没有作过此项工作的地区,首先按表5-18进行泥石流易发程度分级评价,其中易发程度(严重程度)按表5-19进行量化。
区内共有泥石流沟57条,中易发性泥石流沟有21条,低易发32条,不易发者4条。
表5-17 评估区泥石流规模划分标准表
表5-18 泥石流易发程度分级表
(3)泥石流危害程度及危险性
评估区泥石流沟多属深切沟谷,而村庄一般均座落于沟谷较高地段,泥石流危害相对较轻,仅对靠近沟口的村庄、农田以及公路有轻微危害,但在城镇附近和人口集中的地方泥石流危害最大,往往对沟谷两侧及沟口设施形成大的威胁和危害,并诱发一些崩塌和滑坡发生,如通渭碧玉、秦安莲花城、张家川韩家硖等地。区内泥石流危害程度轻的有24条,危害程度中等的有33条。
表5-19 泥石流易发程度(严重程度)数量化表
根据泥石流的易发性、规模和危害程度,区内危险性大的泥石流沟有2条,位于燕麦庄(N8)和高崖(N9);危险性中等的泥石流沟有31条,分别位于兰州小坪子、马营镇、莲花城、阎家店等地;危险性小的泥石流沟有24条。2条危险性大的泥石流沟距管线有一定距离,影响小。
(四)洪水冲蚀
洪水冲蚀强度东部大于西部,相应的危害性和威胁性也较大。通渭以西年降水量较低,属中易发区,除少数河沟外,主要对农田、道路的威胁大,危害程度较小~中等。通渭以东,年降水量较多,特别是局地性阵雨及暴雨突发频率较高,汛期洪峰流量大,来势猛,对居民区和道路构成威胁,危害程度中等。除上述危害外,由于水流的不断冲刷、浸泡和侧蚀作用,常引起沟岸坍塌,加剧了水土流失,据有关部门资料和本次调查情况,通渭以西侵蚀模数500~2000t/(km2·a),强侧蚀段坍岸速度0.1~0.5m/a,危害程度轻。通渭以东侵蚀模数小于2000~5000t/(km2·a),局部大于5000 t/(km2·a),危害程度中等。
依据调查成果,对评估区内洪水冲蚀灾情和危险性分别给予评估。
灾情评估依据表5-16分级标准进行,评价结果:属于轻度灾害的有4次,中等灾害的有5次,重灾害有2次(表5-20),表明本区洪水冲蚀危害一般为轻和中等,当遇降水多的年份或遇暴雨很可能造成较大的灾害损失。
表5-20 已发生主要洪水冲蚀灾害灾情一览表
易发性根据实地调查结果,并结合沟谷已发生洪水频次和降水量分布情况确定。评价结果:高易发1处、中易发者1处,低易发10处(表5-21)。
根据洪水冲蚀灾情和易发性结果,区内洪水冲蚀危险性小的有8处,中等的有4处(见表5-21)。
表5-21 评估区区洪水冲蚀沟现状危险性评估一览表
(五)地面塌陷
根据野外调查,评估区采空区目前仅有兰州西固人防工程、地下水位上升引起的地面塌陷,人防工程与管线距离>1.5km,黄土丘陵区开挖窑洞引起的地面塌陷很少,其他地段不存在地面塌陷现象。所以评估区内地面塌陷危害小,危险性小。
(六)特殊岩土灾害
1.黄土湿陷和潜蚀
根据《湿陷性黄土地区建筑规范》,对黄土的湿陷类型及等级作了初步评价。丘陵区黄土为Ⅱ-Ⅳ级自重湿陷性土,属中等—很严重等级,河谷区黄土状土多为Ⅰ—Ⅱ级非自重湿陷性土,仅黄河、渭河二级阶地局部地段为Ⅱ级自重湿陷性土,属轻微—中等级。
黄土湿陷和潜蚀现象主要表现为陷穴、陷坑、落水洞和竖井等。多零星分布于地形低洼地带和陡岸处,规模均较小,落水洞一般深2~5m,洞口直径0.5~2.5m。目前主要危害公路、渠道和农田,另外,引起崩塌、滑坡和水土流失发生。在黄土丘陵和河谷地带对乡间公路危害较大,危险性中等,其余地段危害小,危险性小。
2.盐渍土的盐胀和腐蚀
盐渍土以硫酸—氯化物型为主,经收集资料分析,通渭以西0.0~1.0m段土壤平均含盐量为3.4%,最大可达 8%~15%左右,表层有弱胀缩性和腐蚀性;该类土现状分布面积很小,对农田等不具危害性,因此危害小,危险性小。对建筑基础工程有一定影响,但危害小,危险性小。
高矿度水分布区,矿化度1.7~3.2g/L,p H值1~8,氯离子和硫酸根离子含量大于500mg/L,对混凝土和钢结构有一定的腐蚀性,按《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)指标对比评价,评价区高矿化度水对混凝土具弱—中等结晶性侵蚀,小面积强腐蚀区位于黄河二级阶地后缘和葫芦河、牛谷河及关川河等地;对钢材的腐蚀性均为中等(表5-22)。
3.膨胀岩的胀缩
根据岩样分析结果,白垩系泥岩自由膨胀率(Fs)为20%~60%,蒙脱石含量8.17%~19.09%;页岩自由膨胀率(Fs)为40%~54.3%,蒙脱石含量8.94%~15.59%。
新近系泥岩自由膨胀率(Fs)为11%~59%,膨胀力(Ps)(4~25)k Pa,饱和吸水率(Wsa)9.9%~34.9%。
依据《岩土工程勘察规范》,按自由膨胀率(Fs)分类(表5-23)评价,本区膨胀岩在大部分地段具胀缩性,但均属弱膨胀潜势,主要危害是剥落、掉块造成农田、道路和水利设施等的掩埋,致灾现状轻微,危险性小。此外黄土自由膨胀率变化较大,现状危害轻微,危险性小。
表5-22 高矿化水对混凝土和钢结构腐蚀性评价结果表
表5-23 膨胀岩的膨胀潜势分类表
⑺ 地质灾害类型及其危险性现状评估和预测评估
一、地质灾害类型及特征
新疆段主要存在以下4种地质灾害:风蚀沙埋、盐渍土腐蚀和盐胀、泥石流和洪水冲蚀、崩塌(危岩)。它们的特征如下:
图6-2西气东输管道工程新疆段水文地质图
(一)风蚀沙埋
风蚀沙埋主要分布于轮南—三十团、博斯腾湖南岸沙山一带、库米什洼地及库姆塔格沙垄地段。这些地段多数靠近沙漠、沙山、沙丘,生态环境恶化,在强烈的物理风化作用下,使基岩风化成砂和砾石,地表岩性以疏松砾石、砂质土、粉细砂、粉土为主,在大风的作用下,向沙漠环境发展。风蚀沙埋具有掩埋农田、房屋设施和活动性大的特征,随着气候条件的变差,会逐渐加重危害。
轮南—三十团管线长约112km,紧挨南部的塔克拉玛干大沙漠,风力强劲,起沙风频率高,移动沙丘起伏高度5~25m,移动速率6~15m/a。
博斯腾湖南岸管线长约82km,位于沙山与库鲁克塔格之间,沙山连绵不断,高达几十米甚至上百米,向西南和南方向移动,堆积于山前砾质平原上,厚达3m以上,沙丘移动速率大于20m/a。该地段沙尘暴天数较多。
库米什洼地受沉积环境影响,管线经过库米什镇南18km地段黑戈壁村附近有长9km范围分布沙丘,多为半固定和固定沙丘,沙丘高度3~10m不等,多数地段已被改造为农田耕地,其移动减弱,随着改造的深化,管线经过地段沙丘及土地沙化最终将得到改良,其危害将减弱。
库姆塔格沙垄附近长31km范围,分布风蚀沙埋灾害。库姆塔格沙垄呈近南北向延伸,东西向宽度在6km左右。沙垄由高大的活动性新月形沙丘组成沙丘链。沙丘高度多在65~120m之间,西侧高,东侧低。沙丘链之间的距离一般在50~120m之间,移动速率在10m/a左右。沙垄西北侧分布有大面积的风蚀洼地,洼地深度一般30m左右,底部多分布有分选性极好的细小砾石,成分与底部基岩一致。沙垄的形成,受制于天山七角井的西北风和河西走廊的东南风,但以前者风向为主。由于沙丘活动性极强,在风季随时可以造成沙埋危害。风蚀灾害主要分布于库姆塔格沙垄西北侧的风蚀洼地内。
沙丘移动将对管线及施工造成掩埋危害。在风蚀洼地对地面工程有风蚀破坏作用,久而久之,可能会将地下工程刨蚀出地表,并产生破坏。
(二)盐渍土腐蚀和盐胀
新疆段内盐渍土均为内陆山间盆地和丘间洼地型,其分布范围较广泛,但不均匀,主要分布于轮南首站—三十团细土平原边缘、博斯腾湖南岸及东部细土带、库米什洼地、红柳河两岸及秋格明塔什北洼地等剥蚀残丘的丘间洼地内。管线在盐渍土分布区挖探坑43处,其中在轮南首站至382.5km段挖探坑16处,取样间距平均24km,深度3m,分别在0m、1m、2.0m、2.5m、3m处取样;在456.5~933km段挖探坑27处,取样间距平均17.6km,挖坑深度一般1.0~1.5m,个别达到2m,总取样数148个。根据化验结果分析,盐渍土在垂向分布上具有表聚性及结壳性的特点,盐分大量集中于表层。但库米什洼地及东段部分丘间洼地内受沉积环境的影响,其地层积盐较重,含盐量垂向表现出由地表向下减轻,至一定深度含盐量又有增加的趋势,Ca2+、
以上盐渍土分布地段,地下水埋深浅,仅为2~3m或更小,多为高矿化物的Cl·SO4—Na或SO4·Cl—Na型水。地表盐碱化严重,多数结壳,虽然分布于无人区,但其遇水陷落、高温干枯又膨胀并对金属设施具有一定腐蚀性,其危害较严重。
(三)泥石流和洪水冲蚀
泥石流仅零星分布于低山沟谷及山坡处。由于固体物质来源较少,沟谷流域面积、地形高差和沟谷相对切割程度都较小,降水稀少,在管线沿途低山区不易发生泥石流,发生的规模也较小,最大的一处在库米什洼地南侧低山沟谷AE001号桩附近,固体物质一次冲出量达6600m3。
洪水冲蚀危害主要分布于低山沟谷、山前冲洪积平原出山口、库米什以东剥蚀残丘的丘间洼地中的冲沟及冲沟汇流处。由于特有的干旱气候条件和脆弱的生态环境,低山丘陵区植被稀少,地表滞水能力差,抵御洪水能力弱,一遇强降水便可诱发洪流。新疆段内平原区发育的冲沟切割深度多在0.5~2.0m,最深的约为7~8m,沟宽一般在5~200m。洪流一旦发生,洪水流量大,起涨快,持续时间长,冲沟内以水为主,携带少量岩性与上游母岩相同的碎石夹少量粉土,形成水石流。其危害不同于山区特有的典型泥石流,主要表现在洪水的冲蚀破坏作用上。
上述山洪能造成危害的主要是洪水冲蚀,它具有短时间内破坏建筑设施、道路工程、管线工程设施等特征,其危害的决定因素是山区降水量的大小及瞬时降水大小。
(四)崩塌(危岩)
仅在库尔勒—塔什店低山区、库米什洼地西南侧低山沟谷、乌尊布拉克幅库米什洼地东北侧低山区的局部沟谷和高差较大的陡坡下时有发生,崩塌发生方量一般小于1000m3,崩塌堆积物长5~10m、宽0.5~3m、高0.5~3m,危害范围小于25m2;局部地段可大于10000m3,崩塌体底边长20~100m、宽30~100m、高20~50m,危害范围10000m2。
二、地质灾害危险性现状评估
根据地质灾害的类型及特征、危险性大小、规模、分布、稳定状态、危害对象等,对评估区内已有地质灾害进行危险性评估。
(一)风蚀沙埋
风蚀沙埋地质灾害主要分布于轮南首站—三十团、博斯腾湖南岸、库米什洼地中心、库姆塔格沙垄附近,除库米什洼地中心现有人文活动,其余地段均为无人区。风蚀沙埋地质灾害分布总长度238.1km。风蚀灾害主要表现在库姆塔格沙垄西侧风蚀洼地内,最大风蚀深度达30m,对地下管线有很大的破坏作用。在博斯腾湖南岸,沙山、沙丘活动性极大,根据段内沙丘移动速率及移动沙丘间距离,新疆段内风蚀沙埋现状评价危险性大的地段为0~5km、60~101km、127~128km、207~223km,260.4~292.2km,783.5~797km,合计103.8km。危险性中等的地段为:32~60km、223~235km、379.5~388.5km、780~783.5km,合计长52.5km。其余地段风蚀沙埋灾害危险性小。
(二)盐渍土腐蚀和盐胀
新疆段内盐渍土分布范围广,具有盐胀、腐蚀灾害。根据易溶盐取样分析结果,依据GB50021—94《岩土工程勘察规范》和地质灾害危险性等级标准,对沿线盐渍土类型及危害程度进行分类,亚氯盐渍土并为氯盐渍土,亚硫酸盐渍土并为硫酸盐渍土。现状评估按地表和地下2m处的含盐量分别进行。
1.危险性大的地段
(1)地表(以下均为输气管线km数):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,合计总长215.8km。
(2)地下2m处地段: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,合计总长107.8km。
2.危险性中等的地段
(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,合计177.1km。
(2)地下2m处地段: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,合计总长189km。
3.危险性小的地段
(1)地表:512~531.5km、583.2~591.7km、594.7~622km、624~630.8km、635.5~675.7km、685~691km,合计108.3km。
(2)地下2m处地段:180~212km、679.5~685km、734.8~754km、823~887km,合计总长130km。
依据《岩土工程勘察规范》GB50021—2001水对钢结构的腐蚀性评价表,对3m以内地下水进行腐蚀性评价,盐渍土分布地段3m以内的高矿化水对钢结构腐蚀性一般为中等,考虑到管线埋置深度内见水,受高矿化水危害,与盐渍土危害密切相关,故将高矿化水并至盐渍土地质灾害危害一起评价,现状评价危险性中等。
(三)泥石流和洪水冲蚀
新疆段内泥石流仅在库米什洼地西南侧低山沟谷输气管线366~373km段内发生两处,其规模较小,最大一处在E001号桩附近,固体物质一次冲出量约6600m3。库尔勒低山区管线183.8km处东侧存在一处泥石流隐患点,上游流域面积小,汇流沟多,坡降大,附近输油管线已做了防护工程。泥石流对管线的危害表现为对管线的掩埋作用,地质灾害危险性小。
山前及山口处发育的冲沟,雨汛期洪水对输气管线有一定冲刷、冲蚀破坏。考虑到危害较小,现状评估为地质灾害危险性小。
(四)崩塌
新疆段内崩塌发生在低山丘陵无人区。据实地调查,在三个地段有多处崩塌发生。一段在库尔勒市—塔什店低山丘陵区输气管线174~186km段内,沿线多处发生微小崩塌,崩塌方量小于1000m3,属地质灾害危险性小的地段。一段在库米什洼地西南部低山沟谷内管线362~373km段;其中管线366~373km段沿线有崩塌发生,崩塌体有多处分布于沟谷的北侧和西侧,崩塌最大方量大于10000m3,岩块直径0.5~8m,属地质灾害危险性大的地段;在管线362~366km段,沿线崩塌方量小于10000m3,属地质灾害危险性小的地段。另一段位于库米什洼地东北侧输气管线394~403km段,沿线丘陵表层为强风化花岗岩及洪积片麻岩碎石,2~3m以下为中等风化片麻岩及花岗岩,受地质构造影响,崩塌多处发生,最大方量大于10000m3,属地质灾害危险性大的地段。其余地段均为崩塌未发生或不发育区。
三、地质灾害危险性预测评估
(一)工程建设诱发、加剧地质灾害的可能性
西气东输管道工程属开挖埋置管线工程,开挖深度2m左右。新疆段内库尔勒北低山区管线位置180~186km段,乾草湖塔格山区管线336.5~339km段,库米什洼地西南侧低山沟谷区管线362~373km段,库米什洼地东北侧低山沟谷区管线394~403km段,多位于地质构造发育区。地形相对陡峻,地层裂隙发育,加之软硬岩体相间出露,工程开挖施工后,岩体完整性变差,陡坡失稳,易产生岩石崩塌,对埋置的管线施工危害较大。
另外,管线于库尔勒市北东3km即管线位置177.9km处,自西向东横穿了南北向展布的孔雀河,在此处孔雀河西岸地势平坦,而东岸相对较高,河岸陡立,高出河面约6m,工程建设实施时东岸易诱发塌岸,从而产生危害。故施工和运营设计时应予以充分考虑,可以先进行削岸,再采取相应的防护措施,最后采用加固防护堤进行长期防护。
此外,因管线埋置地下需开挖沟槽,在第四系土体分布区,尤其是砂性土分布区可能会导致土地沙化更严重,加剧风蚀沙埋。
除上述易诱发、加剧地质灾害发生的地段外,其余均为山前砾质平原、细土平原、剥蚀残丘区及丘间洼地,工程建设对其影响小,不易诱发或加剧地质灾害。
(二)工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性及发展趋势
1.风蚀沙埋
据风蚀沙埋地质灾害的分布特征及现状危险性评估,在库姆塔格沙垄和博斯腾湖南岸沙山、沙丘段,因沙丘高大,活动性强,不仅给管线施工带来巨大困难,开挖工程量大,而且风季随时可以造成风沙掩埋危害,不仅危害程度严重,而且危害周期长。预计随着气候的变暖变干,在未来50年内,沙埋危害会呈现加剧的趋势。在库姆塔格沙垄西侧的风蚀洼地内,预测除对地面工程有风蚀危害外,对地下工程也有可能造成风蚀的危害。在风蚀沙埋现状危险性大的地段,在使用期限内,风沙对管线及地面工程具有严重的危害,并有向主风向下游发展的趋势。
2.盐渍土腐蚀和盐胀
在使用期限内,盐渍土分布地段表层可能受气候的恶化影响,随着温度的升高、蒸发的加剧,含盐量有所上升,盐渍化危害有加重的趋势。而管线埋置深度内盐渍土含盐量长期变化不会很大。管线主要遭受埋置时地表危险性大的盐渍土埋填产生的短期腐蚀危害、地面以下2~3m深度分布的危害中等或轻微的盐渍土长期腐蚀危害及盐胀破坏危害。地下3m以内可见的地下水多为高矿化中等腐蚀性水,其对钢结构具有中等腐蚀危害,预计50年内随气候的周期性变化,其危害性有小幅度变化,但总体不会有很大变化。
3.崩塌、泥石流
西气东输管道工程设计使用期限为50年,在新疆段内低山区,崩塌和泥石流灾害偶有发生。据现状危险性评估,崩塌除局部地段危险性大外,其余地段危险性多为中等、小。泥石流灾害的危险性小。在使用年限内,部分山体在高温、大风、降雨等物理作用下容易失稳,产生崩塌危害。在库尔勒—塔什店低山区,管线183.8km处东侧存在一处泥石流隐患点,在暴雨产生时,易发生泥石流危害。新疆段内除上述发展趋势外,预计50年内管线遭受崩塌、泥石流灾害的危险性小。
4.地震液化
管线80~210km段,即三十团西南30km—库尔勒—博斯腾湖西南岸,地震烈度为Ⅶ度区。管线在80~99km、111~112km、126~128km段的地层时代晚于第四纪晚更新世,其地下水位埋深多小于10m,有发生砂土液化的可能,需在进一步的工程勘察工作中,了解地下水埋深及15m深度内土层的剪切波速值或贯入阻力临界值,以便进一步判别土层是否液化。
综上所述,西气东输管道工程沿线多经过无人区和荒漠区,开挖深度仅2m左右,工程的建设实施不会对沿线地质环境条件产生大的影响,工程建设对周围现存工程也不易产生较大的破坏。
⑻ 地质灾害危险性评估流程
建设用地地质灾害危险性评估,是有效预防、减轻或避免地质灾害对未来工程设施及其运行环境直接危害和间接危害的一项主动防灾措施。科学合理地开展此项工作,对发现项目建设区潜伏重大地质灾害问题、提供地质灾害防治措施和建议,以及指导建设项目安全实施和运营等方面均有十分重要的意义(黄雅虹等,2007)。
为规范我国建设工程和规划区地质灾害危险性评估工作,切实贯彻《地质灾害防治条例》(国务院令第394号),国土资源部于2004年颁发了 “国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知”(国土资发[2004]69号文件)及附件《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》(以下简称《技术要求》),作为目前进行地质灾害危险性评估的规范和依据。
(一)评估的任务
地质灾害危险性评估工作的任务包括:
(1)查明地质灾害的类型、规模、分布特征及其形成的地质环境条件和诱发因素;
(2)分析预测工程项目建设对地质环境的影响;
(3)评价工程建设是否诱发新的地质灾害和工程本身遭受地质灾害的危险性;
(4)划分地质灾害危险区;
(5)进行建设用地适宜性评价;
(6)提出地质灾害防治建议等(郭富赘等,2003)。
(二)评估对象及灾种
《技术要求》规定,凡在全国地质灾害易发区内进行各类建设工程以及进行城市总体规划、村庄和集镇规划时,均要进行地质灾害危险性评估。需要提及的是:一旦受建设单位委托进行地质灾害危险性评估,无论场地是否跨越地方县(市)地质灾害调查划分的所谓易发区和非易发区,均应进行评估。
图2-2 常见的建设项目选址意见书办理流程图(各地行政主管部门办理流程各异.以当地行政主管部门为准)
需要评估的主要地质灾害种类,《技术要求》中有明确的规定。总体可概括为自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和矿山采空塌陷)、地裂缝和地面沉降及不稳定斜坡等与地质作用有关的灾害。
除地质灾害外,还经常遇到一些环境地质问题需要讨论,主要有活动断层、岩溶、冲沟、淤泥、软土和饱和砂土的液化等,一般情况下是将其纳入到相关灾害中进行讨论。如岩溶问题可以并入到地面塌陷或地下水污染灾害中讨论;活动断层、软土、砂土液化等问题可并入到地面变形或不均匀沉降(陷)灾害中讨论(金德山,2004)。
(三)评估的基本要求
1.总体要求
(1)在地质灾害易发区内进行工程建设,必须在可行性研究阶段或者在申请核准、备案前进行地质灾害危险性评估(国务院令第394号,国办发[2001]35号)。
(2)在已进行过地质灾害危险性评估的城镇规划区范围内进行工程建设,建设工程处于已划定为危险性大—中等的区段,还应按建设工程项目的重要性与工程特点进行建设工程地质灾害危险性评估(国土资发[2004]69号)。
(3)地质灾害危险性评估,必须对建设工程遭受地质灾害的可能性和该工程建设中、建成后引发地质灾害的可能性做出评价,提出具体的预防治理措施(国土资发[2004]69号)。
(4)地质灾害危险性评估的灾种主要包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和矿山采空塌陷)、地裂缝、地面沉降和冻土沉陷等。
(5)地质灾害危险性评估的主要内容是:阐明工程建设区的地质环境条件基本特征;分析论证工程建设区各种地质灾害的危险性,进行现状评估、预测评估和综合评估;提出防治地质灾害措施与建议,并做出建设场地适宜性评价结论。
(6)地质灾害危险性评估工作,必须在充分搜集利用已有的遥感影像、区域地质、矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质和气象水文等资料基础上,进行地面调查,必要时可适当进行物探、坑槽探与取样测试。
(7)地质灾害危险性评估成果,应按照国家有关规定组织专家审查、备案后,方可提交立项、用地审批使用。
(8)地质灾害危险性评估不替代建设工程和规划各阶段的工程地质勘察或有关评价工作。
2.评估的主要内容
地质灾害危险性评估是在查明各种致灾地质作用的性质、规模和承灾对象社会经济属性的基础上,采用定性和定量相结合的方法,对其潜在的危险性进行现状评估、预测评估和综合评估。主要内容包括:(1)阐明工程建设区和规划区的地质环境条件基本特征;(2)调查分析工程建设区或规划区各种地质灾害的现状;(3)简要分析评估对象在建设或运营过程中与地质环境相互作用的范围、方式、强度与持续时间;(4)分析论证建设工程遭受地质灾害的可能性,工程建设中和运营中加剧或引发地质灾害的可能性;(5)进行地质灾害危险性现状评估、预测评估和综合评估;(6)给出建设场地工程建设地质适宜性的评估结论;(7)针对不同建设阶段,提出防治地质灾害的地质工作意见和防治地质灾害的具体措施建议。
3.评估的程序和方法
地质灾害危险性评估的工作程序包括前期野外调查和后期室内分析。地质灾害危险性评估工作流程见图2-3。
(1)野外调查方法:野外调查工作的基本原则是以较低的成本投入,获取较多的基础资料并得到可靠的评价结果。因此,除采用一系列传统方法收集、获取相关基础资料外,需充分利用已有的新技术和新方法,进行高效、可靠的资料获取。如利用空间对地观测的InSAR技术可快速获取大范围、高精度现今地面沉降信息,对传统的水准测量结果进行补充和验证;利用高分辨率数字化航片或卫星图像,可对区域活动构造迹象、滑坡泥石流潜势等进行有效判读,达到事半功倍的效果。
(2)室内分析研究:室内分析研究主要是在野外调查及观测的基础上对地质灾害进行现状分析、未来预测和综合评估。
图2-3 地质灾害评估工作程序图
地质灾害现状评估和预测评估常采用的方法包括:地质历史分析法和工程地质类比法。此外,现状评估有时也采用地质环境条件综合判别法,而预测评估有时会采用多因素分析法等。由于地质灾害评估工作一般投入的实物工作量较少,又与建设项目的选址阶段相对应,而且评估工作的性质是指出问题并提出解决问题的措施,而不是解决问题。因此,评估的工作方法目前多以定性分析或半定量分析方法为主,较少采用定量计算的方法。如滑坡、崩塌、地裂缝、地面塌陷和地面沉降(包括斜坡及工程边坡),一般采用地质类比法定性评估其稳定性;而对泥石流的稳定性多采用地质环境条件综合评判法进行判定,或采用易发性量化指标半定量评估。地质灾害综合评估(地质灾害危险性分区)方法较常见的有信息叠加法、多因素综合判别法、模糊数学评判法和层次分析法等。
4.评估级别
依据建设项目重要性与地质环境条件复杂程度,《技术要求》将评估级别划分为3级。凡重要建设项目,无论地质环境条件属哪类,均划为一级;较重要建设项目和一般建设项目的级别划分是个难点,要根据地质环境条件复杂程度确定评估级别。确定评估级别时应按以下顺序进行:(1)按《技术要求》确定的建设项目重要性类别;(2)按《技术要求》确定的评估区地质环境条件复杂程度;(3)根据这两个判别结果来综合确定评估级别(黄雅虹等,2007)。
5.评估范围的确定
地质灾害危险性评估范围不应局限于建设用地和规划用地面积内,应视建设和规划项目的特点、地质环境条件和地质灾害种类予以适当扩大,确定对工程项目有直接影响和间接影响的区域范围,必要时可对直接影响范围做重要评估,而对间接影响范围做一般性评估(邢岩等,2004)。
地质灾害的空间分布(从形成到成灾)有点状、线状和面状之分,如崩塌、滑坡可以相对理解为点状;泥石流、地面塌陷及地面沉降为面状;地裂缝为线状。因此确定评估范围时,除用地单位申请批复的面积外,要充分认识和预测不同灾种从形成到成灾可能涉及的空间。一般而言,对于滑坡、崩塌,其评估范围应达到 “山坡有多高范围就有多大” 的基本要求;泥石流灾害要追索到泥石流形成区,必须以完整的沟道流域面积(包括冲洪积扇)为评估范围;地面塌陷及地面沉降的评估范围应与初步预测的可能范围相一致;具有线状特征的地裂缝,也应按预测的可能延展范围作为评估范围。对于预测确有困难的灾害类型,评估范围一般应大于现状确定范围的3~5倍。当然,评估范围的确定离不开建设工程的实际布局(王得楷,2002)。
(四)评估报告内容要求
评估报告内容包括:前言、评估工作概述、地质环境条件论述、现状评估、预测评估、综合评估和结论。其中,评估工作概述中涉及的工作方法及完成的工作量,建议用列表的方式比较简明,另外,应尽可能附一张清晰的、包含有建设用地位置、交通和评估工作实际材料(如钻孔、物探线等)的示意图。
1.地质环境条件
地质环境条件综合分析是认识评估区基本环境特征和分析地质灾害形成环境,以及讨论拟建工程环境效应的重要基础。地质环境条件所涉及的内容包括:气象、水文,地形、地貌,地层岩性,地质构造与区域地壳稳定性,工程地质、水文地质条件及人类工程活动对地质环境的影响等。不能仅仅停留于环境现象或环境特征的简单罗列,而应紧密结合工程布局,突出与地质灾害发育规律分析和危险性评估有联系的环境要素或环境特征,重视区域地质环境的研究,并从区域环境条件中分析地质灾害体的演化过程和主要控制及诱发因素。为了给后续分析论证提供必要的资料支撑和逻辑铺垫,应以详细描述的方式突出与地质灾害发育规律分析和危险性评估有联系的环境要素或环境特征,而与地质灾害发育规律分析和危险性评估无关的环境描述,要尽量简略(金德山,2004)。地质环境条件复杂程度的总体评价应用“复杂、中等、一般” 来定位。跨度大的复杂地区或环境地质条件分区、分段明显的,可以用分段分片评价。
2.地质灾害危险性评估
地质灾害危险性评估是灾害易发程度、危险程度和危害程度的综合反映。其实质是对建设项目区,在地质环境现状条件和未来工程活动条件下,地质灾害的空间预测和成灾可能性的预测,是地质灾害危险性评估的核心内容。
(1)现状评估和预测评估:现状评估除按《技术要求》的规定进行外,还应注意其着重点是对现有灾害的分析和评述。分析和评述内容应包括:灾害发育基本规律的归纳;代表性灾点的重点剖析;各种灾害(点)历史危害情况、现实活动特征及稳定状况的评价(金德山,2004)。危险性一律用大、中、小描述,避免使用 “较” 字。
在现状评估中如果没有地质灾害就不评估,切忌画蛇添足;对现状地质灾害不发育,但工程建设和运行中有可能诱发地质灾害的地区,可开展评估工作;对有液化发生的区域及地段,液化评估时要依据相应的国家规范,如区域性评估可按建筑规范进行评估等。
预测评估的侧重点是在评估区叠加了拟建工程影响后,拟建工程和环境可能遭受地质灾害危害的危险性程度的预测评价。一般情况下,按可能遭受地质灾害的次序进行分灾种危险性评估,而对于有些复杂工程也可按功能区分别论述。
需要指出的是,由于地质灾害的危险性评估是一种风险评估,所以应借鉴已有的同类型工程在建设过程中诱发或遭受地质灾害的经验,这将为在建工程的地质灾害评估提供有效的信息,为地质灾害的预测评估提供可靠的依据,减少预测的风险性。
(2)合理区分现状评估和预测评估:综合评估和最终结论主要是依据现状评估和预测评估结论而定。根据笔者的体会,在评估报告中往往易出现二者重复性大、重点不突出和结论不够明确的问题。因此,处理好二者的关系十分重要。从现状评估、预测评估的内容看,二者的关系比较清楚:即现状评估是预测评估的背景;而预测评估不但要紧紧围绕工程布局和施工特点进行,而且还应与现状评估结果相互叠加后,共同形成危险性预测评估的最终结论(王得楷,2003)。
3.综合分区评估及防治措施
(1)综合评估原则与量化指标:地质灾害危险性综合评估应遵守“区内相似、区际相异、并置取大” 的原则。评估工作以说清问题为原则,其量化指标的确定可以以地质分析方法为主,定量评价为辅。如果资料充分,有条件的可进行定量分析评价。
(2)综合评估内容:地质灾害危险性综合评估包括:(1)危险性分区;(2)建设场地适宜性分区评估;(3)防治措施。这些内容应按区段评估,并配以相应的说明。
综合评估的侧重点是在现状评估和预测评估的基础上,根据现有和潜在地质灾害成灾的可能性和成灾后果的严重性,对工程建设区和规划区进行分区(或分地段、分工程部位)的综合评估(金德山,2004)。
危险性分区可根据评估区地质灾害危险性综合评价结果进行划分,符合哪一级就划为哪一级。如只有危险性大区和危险性小区,就没有必要在它们中间再划分一个危险性中区;又如只有危险性中区,就没有必要再划分一个危险性小区等。另外,要防止危险性分区随意扩大或缩小化,如由于工程施工开挖造成边坡失稳时,地质灾害危险程度较重区将主要集中在工程沿线或仅限于河谷等特殊地带,有时在进行危险性分区划分时,往往可能将划分范围扩大到外围,这样是不合理的(邢岩等,2004)。
综合评估应简明扼要,只要把现状评估和预测评估的主要认识反映出来即可,避免对上述评估的简单重复。对地质灾害危险性大的或中等的,要提出防治地质灾害的措施与建议;对重大地质灾害防治,尤其是提出避让或改变建设工程选择的,要提出论证,并给出建设场地适宜性评价结论。
(3)建设场地适宜性评价与地质灾害防治措施:建设场地适宜性评价结论是评估工作的目的,最终结论的得出应该建立在2个判据之上:一是地质灾害危害后果的严重程度,对此不能仅局限于灾害对拟建工程影响的分析,还要考虑拟建工程对加剧和诱发地质灾害的影响和对环境带来的危害;二是地质灾害防治的难易程度,此评价既要考虑技术上进行防治的难易程度,还要考虑防治费用的投入及经济上的合理性(金德山,2004)。
建设项目地质灾害危险性评估的最终目的是防止地质灾害发生,即获得“防” 和 “治” 的具体措施。因此,选择的工程防治技术类型越简单,越易于实现越好,通常经济实用的技术是应该首先推荐的(具有特殊目的的工程项目除外);对于地质灾害危险性大,现有经济技术条件难以达到防治要求的场地,从“防” 的角度,应态度明确,坚决提出 “躲避”、“另选场地” 和 “局部改选” 的建议,不应迁就局部和地方利益,铸成潜伏重大灾害隐患工程的大错(王得楷,2002)。
(五)评估报告评审要求与备案
评估报告完成后,需按照国土资源行政主管部门的有关规定组织专家进行报告评审,评审完待评估报告提交委托单位后,还要对评估成果进行备案。
⑼ 中国地质灾害危险性分析
一、危险性分析方法与步骤
(一)分析危险性构成,建立危险性综合评价模型(图18-1)
图18-1地质灾害危险性综合评价结构示意图
(二)建立地质灾害危险性指数计算模型,确定各种参数
1.综合危险性指数(Zw)按下式计算:
Zw=Zwb·Ab+Zwn·An+Zwt·At
式中:Zw为地质灾害综合危险性指数;Zwb、Zwn、Zwt分别为崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷灾害危险性指数;Ab、An、At分别为崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷三类地质灾害的危险性权重。
2.任一类地质灾害的危险性指数(Zwi)按下式计算:
Zwi=Zli·Ali+Zqi·Aqi
式中:Zli、Zqi分别为该类地质灾害的历史强度和潜在强度;Ali、Aqi分别为历史强度和潜在强度的权重。
3.历史灾害强度按下式计算:
Z1=G·W·P
式中:Z1——历史灾害强度指数;
G、W、P分别为历史灾害规模、密度、频次、据表18-1划分等级,并赋予相应的评判值。
历史地质灾害强度指数的变化范围为0~1000。划分为5个等级,并赋予相应的标度分值(表18-2)。
表18-1地质灾害规模、密度、频次等级划分
表18-2地质灾害历史强度等级划分
4.地质灾害潜在强度指数(Zq)按下式计算:
Zq=(D·AD+X·AX+Q·AQ+R·AR)·k
式中:D、X、Q、R分别为控制地质灾害形成与发展的地质条件、地形地貌条件、气候植被条件、人为条件充分程度的标度分值(具体内容和评判标准如表18-3);
AD、AX、AQ、AR分别为上列4方面形成条件的权重;
k为潜在地质灾害判别系数,其值为0或1(在D、X、Q、R四方面形成条件中,若有一方面条件不具备,则该种地质灾害就不可能产生时,k值取0,否则取1)。
潜在地质灾害强度指数的分布范围为0~10。划分为5个等级,并赋予相应的标度分值(表18-4)。
5.评价模型中权重值的确定
在上述计算模型中,需要多方面权重值。为了提高它们的可靠性,每类灾害聘请2~4位专家以答卷的方式进行评判;同时选取5~8个典型灾害事例进行统计。综合两方面结果确定权重值。各方面权重如表18-5。
历史灾害强度和潜在灾害强度对于地质灾害危险性的作用权重分别为0.3和0.7。
崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷三类地质灾害对于综合危险程度的权重分别为0.41、0.46、0.13。
表18-3地质灾害潜在活动强度控制条件判别表
续表
表18-4地质灾害潜在强度等级划分
表18-5各种影响条件对地质灾害潜在强度的作用权重
(三)计算各单元地质灾害危险性指数,划分危险性等级(表18-6)
表18-6地质灾害综合危险性等级划分表
(四)绘制地质灾害危险性分布图、危险性统计表等,在此基础上分析地质灾害的危险水平和分布规律
二、中国地质灾害综合危险性分布特征
从地质灾害危险性指数和灾变强度计算结果看,中国地质灾害危险性分布的主要特征是地质灾害分布十分广泛,但不同地区危险水平相差很大(图18-2)。
据统计,中国2424个评价单元,危险性指数最低值为0,最高值为8.05(四川省华蓥市)。除青藏高原北部资料不详外,其余地区以轻度、中度和基本无灾害的微度灾害区为主,部分地区为重度灾害区,局部为极重度灾害区(表18-7)。
表18-7中国地质灾害综合危险性分布统计表
基本无灾害的微度灾害区主要分布在中国东部的松辽平原、华北平原、长江中下游平原、闽粤台沿海平原,西北准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地,北部内蒙古高原的大部分地区。这些地区,地势平坦,一般发育有很厚的松散沉积物,除个别地区有小型滑坡和地面塌陷活动外,地质灾害不发育。这些地区不但基本没有历史地质灾害记录,而且基本不具备地质灾害的潜在活动条件。
图18-2中国地质灾害危险性分布图
轻度灾害区主要分布在东北的大兴安岭、小兴安岭、长白山,华北的山西高原,华东的山东丘陵,东南沿海的浙闽丘陵、两广丘陵,西北的青海高原、阿尔泰山等地区。这些地区主要地质灾害为崩塌-滑坡,局部地区有泥石流。东部和北部、西北部地区地质灾害活动背景条件不同:东部地区主要为丘陵、低山,地形切割不剧烈,所以山地灾害不严重;北部和西北部地区,以高原、山地为主,虽然海拔高程大,地形起伏较剧烈,但气候干旱,降水贫乏,且人类活动较弱,所以地质灾害较轻。这些地区历史灾害虽有记录,但规模和频度较小。它们的潜在灾害条件一般不充分,除闽浙沿海和山西高原部分地区,今后时期地质灾害有可能进一步发展外,大部分地区将基本维持现状水平。
中度灾害区主要分布在陕北高原、河西走廊、天山山地、川西山地、云贵高原、南岭、武夷山等地区。这些地区主要为山地、高原,地形切割比较剧烈,降水比较丰富,部分地区岩溶发育,所以除崩塌-滑坡、泥石流灾害比较发育外,有些地区(云贵高原等)的岩溶塌陷灾害也比较严重。地质灾害活动条件比较充分,大部分地区存在一定的潜在危险性。
重度和极重度灾害区主要分布在秦岭、大巴山、鄂西山地、川滇山地,在这些地区形成比较广阔的南北向分布的严重灾害区;其次零散分布在千山山地、燕山山地、太行山山地以及横断山、雪峰山、罗霄山、云雾山、武夷山、天山、喜马拉雅山的部分地区。纵贯中国中部的大面积严重灾害分布区,处于中国地势变化的“第二台阶”。这里地形切割十分剧烈,深大断裂发育,地震活动频繁,新构造运动特别强烈,降水比较丰富,且分配不均,暴雨频繁,水土流失严重,人类活动对地质自然环境破坏严重。所以,这些地区不但历史崩塌-滑坡、泥石流灾害十分严重,而且存在很高的潜在危险性。其它分散分布的严重灾害区,除严重灾害活动范围较小外,其它特点基本类同。在严重灾害分布区内,有众多局部性或地区性的极重度灾害区。主要有辽东半岛的千山山地、燕山山地、北京北山和西山、秦岭西缘、长江三峡、滇北山地、滇西山地等地。这些地区除地形切割剧烈,暴雨频发外,最突出的特点是新构造活动和人类活动十分强烈,植被破坏严重,山体支离破碎,崩塌-滑坡和泥石流灾害不但十分频繁,而且规模巨大,是灾害最严重的地区。
资料不详地区主要为台湾和青藏高原地区。该地区不但缺少专门勘查资料,而且区域地质灾害背景条件资料也比较贫乏。推测该地区崩塌-滑坡、泥石流灾害属于轻度至中度水平,部分地区属于重度水平。