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地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)

所屬欄目:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)論文 發(fā)布日期:2016-06-30 14:55 熱度:

   地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作是一項(xiàng)起點(diǎn)高、技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng)、難度大和操作性強(qiáng)的新型技術(shù)工作,具體操作技術(shù)還有待在較長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐過(guò)程中總結(jié)完善和細(xì)化。

自然災(zāi)害學(xué)報(bào)

  《自然災(zāi)害學(xué)報(bào)》為災(zāi)害學(xué)學(xué)術(shù)性刊物。旨在展示我國(guó)災(zāi)害科學(xué)的研究成果,促進(jìn)自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)在災(zāi)害科學(xué)方面的結(jié)合。刊登各種自然災(zāi)害和社會(huì)科學(xué)在災(zāi)害科學(xué)方面的結(jié)合。刊登各種自然災(zāi)害和發(fā)生機(jī)理、災(zāi)害與人類社會(huì)的關(guān)系及其影響、防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)工程等方面的研究論文。讀者對(duì)象為災(zāi)害學(xué)研究工作者、防災(zāi)減災(zāi)專業(yè)技術(shù)人員及相關(guān)專業(yè)大專院校師生。

  l 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的目的與任務(wù)

  地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的目的是查明評(píng)估區(qū)范圍的地質(zhì)災(zāi)害隱患,對(duì)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害、工程建設(shè)可能誘發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害和工程本身可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估,劃分地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū),為工程建設(shè)提供防災(zāi)、減災(zāi)依據(jù)和征地依據(jù)。

  地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的基本任務(wù)為:

  (1)查明地質(zhì)災(zāi)害體的類型、規(guī)模、位置、特征及其形成的地質(zhì)環(huán)境條件和誘發(fā)因素,調(diào)查被危害對(duì)象的損失情況,評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性與危險(xiǎn)性,即地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀評(píng)估;

  (2)根據(jù)工程建設(shè)規(guī)模及位置,預(yù)測(cè)工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響,評(píng)價(jià)可能誘發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害和工程可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性,即地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)評(píng)估;

  (3)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū),確定不同區(qū)段的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度等級(jí),初步分析各類地質(zhì)災(zāi)害的防治措施,對(duì)建設(shè)用地適宜性作出評(píng)估結(jié)論,并提出地質(zhì)災(zāi)害防治建議,即地質(zhì)災(zāi)害的綜合評(píng)估。

  2 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作的特點(diǎn)

  地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估不同于一般的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查,其特點(diǎn)包括以下方面:

  (1)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作一般是在項(xiàng)目選址階段進(jìn)行的,一般可理解為在項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告完成時(shí),即應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作(并作為可行性研究報(bào)告的獨(dú)立的一部分進(jìn)行評(píng)審),為后續(xù)的工程地質(zhì)勘察和項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù)。

  (2)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作對(duì)象的重點(diǎn),一是可能誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的工程建設(shè)項(xiàng)目,二是可能會(huì)遭受地質(zhì)災(zāi)害的工程建設(shè)項(xiàng)目。

  (3)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估具有風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的特征。由于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作往往是先于工程勘察展開,一般享有的資料較少,同時(shí)工程建設(shè)引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害和工程建設(shè)可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害是在工程建設(shè)過(guò)程中或建成后,因此地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估實(shí)際就是一種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

  (4)評(píng)估工作更加重視區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的研究,并從區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件中分析地質(zhì)災(zāi)害體的演化過(guò)程,確定主要控制及誘發(fā)因素。

  (5)重視已有工程積累的經(jīng)驗(yàn)。已有的同類型工程或同環(huán)境工程在建設(shè)過(guò)程中誘發(fā)或遭受的地質(zhì)災(zāi)害狀況會(huì)給在建工程的地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估提供有效的信息,為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)評(píng)估提供可靠的依據(jù),減少預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)性。

  (6)重視典型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的研究。典型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的研究對(duì)于新建項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估是非常重要的手段,特別是在沒(méi)有同類型建設(shè)項(xiàng)目對(duì)比的前提下,更要重視典型地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的類型、規(guī)模、位置、特征、變形跡象與發(fā)展趨勢(shì)的研究,為預(yù)測(cè)工作打下良好的基礎(chǔ)。

  3 野外調(diào)查

  3.1 調(diào)查內(nèi)容

  (1)災(zāi)情調(diào)查:主要是查明評(píng)估區(qū)范圍內(nèi)的已經(jīng)造成的危害,如人員傷亡、直接經(jīng)濟(jì)損失、生態(tài)環(huán)境破壞狀況及地質(zhì)災(zāi)害危害的特點(diǎn)。重視利用已有資料,如地質(zhì)志、地質(zhì)災(zāi)害勘察成果等,并與調(diào)查訪問(wèn)結(jié)果相結(jié)合。

  (2)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查。主要是調(diào)查評(píng)估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害形成的自然地理和地質(zhì)環(huán)境條件。目的是解決地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度的判別,為評(píng)估級(jí)別的確定建立依據(jù),同時(shí)為地質(zhì)災(zāi)害形成條件分析奠定基礎(chǔ),區(qū)域調(diào)查應(yīng)重視對(duì)原有資料的分析應(yīng)用,以減少工作量,提高工作效率。

  (3)具體地質(zhì)災(zāi)害體的調(diào)查。采用簡(jiǎn)易測(cè)量手段確定地質(zhì)災(zāi)害體的類型、規(guī)模、位置、特征及其形成的地質(zhì)環(huán)境條件和誘發(fā)因素。對(duì)崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂縫等應(yīng)重視現(xiàn)今變形跡象及其演變過(guò)程的調(diào)查,對(duì)泥石流應(yīng)重視溝口堆積物的變化及流域內(nèi)崩、滑體的發(fā)育狀況的調(diào)查。

  3.2 調(diào)查方法

  地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的野外調(diào)查工作方法選擇的原則是以較低的工作投入,取得較多的資料,得到可靠的評(píng)價(jià)結(jié)果,實(shí)現(xiàn)較好的減災(zāi)效益,強(qiáng)調(diào)利用新技術(shù)和新方法。實(shí)際調(diào)查工作中應(yīng)做到有針對(duì)性,簡(jiǎn)便易行,由點(diǎn)一線一面。

  目前一般采用的方法有資料搜集、航片解譯、地面測(cè)繪。資料搜集是評(píng)估工作中十分重要的一項(xiàng)工作,地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)估質(zhì)量的優(yōu)劣取決于資料的掌握程度和研究深度,應(yīng)在調(diào)查工作中應(yīng)得到重視。航片解譯對(duì)認(rèn)識(shí)滑坡、泥石流等災(zāi)害是非常有效的方法,特別是對(duì)線型工程等評(píng)估區(qū)范圍較大的評(píng)估項(xiàng)目,正確的利用航片將做到事半功倍的效果。地面測(cè)繪是地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作的核心與基礎(chǔ),詳細(xì)的地面調(diào)查是掌握評(píng)估第一手資料的最佳方法,將為評(píng)估結(jié)論的做出奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)崩塌、滑坡來(lái)說(shuō),現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查主要目的,一是確定現(xiàn)有滑坡的活動(dòng)特點(diǎn)和環(huán)境因素;二是鑒別規(guī)劃建設(shè)區(qū)易遭滑動(dòng)的地段。后者是調(diào)查工作中的難點(diǎn),因此在調(diào)查工作中必須詳細(xì)調(diào)查區(qū)域環(huán)境因素和已建同類型工程運(yùn)行情況,從區(qū)域和已建工程的對(duì)比中得出結(jié)論。對(duì)泥石流來(lái)說(shuō),主要是調(diào)查泥石流的產(chǎn)出環(huán)境,包括松散物的分布、厚度和穩(wěn)定性,溝口堆積扇發(fā)育狀況、溝谷切割程度、暴雨特征值、流域巖性分布、植被類型及人文環(huán)境狀況。重點(diǎn)確定擬建工程與泥石流的關(guān)系及泥石流特征值(頻率與規(guī)模)與易發(fā)程度,為防治工程提供參照。對(duì)地面塌陷來(lái)說(shuō),采礦塌陷和巖溶地面塌陷為主,主要應(yīng)調(diào)查場(chǎng)地因素、建筑物因素和地質(zhì)環(huán)境因素。對(duì)地基不均勻沉降和地裂縫來(lái)說(shuō),主要應(yīng)調(diào)查建筑物因素和地質(zhì)環(huán)境因素。

  4 室內(nèi)研究

  室內(nèi)研究主要是在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)與綜合評(píng)估。

  室內(nèi)研究所必須經(jīng)歷的過(guò)程是是收集和綜合分析地質(zhì)評(píng)估所需要的資料:(1)地形地貌、基礎(chǔ)地質(zhì)、氣象水文植被、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等資料;(2)預(yù)可研、可研或其它與工程項(xiàng)目有關(guān)的設(shè)計(jì)方面資料;(3)工程項(xiàng)目有可能會(huì)對(duì)現(xiàn)有環(huán)境有所影響的資料。

  地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀評(píng)估主要采用的方法地質(zhì)歷史分析法、工程地質(zhì)類比法、地質(zhì)環(huán)境條件綜合判別法等。

  地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)評(píng)估目前采用的方法主要有地質(zhì)歷史分析法、工程地質(zhì)類比法、多因素分析法等。由于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作一般投入的實(shí)物工作量較少,而且評(píng)估工作的性質(zhì)是指出問(wèn)題而不是解決問(wèn)題,所以評(píng)估的工作方法多以定性分析或定性、半定量方法為主。

  地質(zhì)災(zāi)害綜合評(píng)估的方法較常見的有信息疊加法、多因素綜合判別法、模糊數(shù)學(xué)評(píng)判法、層次分析法等。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)結(jié)果多為區(qū)域的相對(duì)分區(qū),即在某一范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的相對(duì)大小,而不具備不同區(qū)域的對(duì)比性。

  5 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作中存在的問(wèn)題

  目前我省地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作開展時(shí)問(wèn)不長(zhǎng),尚存在一些較為普遍的問(wèn)題。

  (1)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估技術(shù)要求急待完善。目前的技術(shù)要求尚顯粗糙,可操作性較差,尚需進(jìn)一步完善,使其更加人性化、數(shù)字化;

  (2)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估中的一些概念尚需明確。例如,滑坡、邊坡概念問(wèn)題;再如現(xiàn)狀評(píng)估中的危險(xiǎn)性概念,筆者認(rèn)為現(xiàn)狀評(píng)估應(yīng)主要針對(duì)災(zāi)情評(píng)估,而預(yù)測(cè)評(píng)估則側(cè)重危害程度預(yù)測(cè)評(píng)價(jià),危險(xiǎn)性評(píng)估結(jié)論的得出應(yīng)是災(zāi)害體穩(wěn)定性和受危害的人員、財(cái)產(chǎn)價(jià)值二者的綜合體現(xiàn);

  (3)地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)理分析尚需深入探討。例如,樁基失穩(wěn)的形成因素主要有:①第四系沉積厚度大;②基巖全一強(qiáng)風(fēng)層發(fā)育,巖面起伏大;③巖層破碎帶和軟弱夾層帶;④巖溶塌陷;⑤軟土負(fù)摩擦力作用、軟土和含水砂層發(fā)育,施工難度較高,成樁質(zhì)量難以控制。其中軟土負(fù)摩擦力產(chǎn)生的條件亦可分為以下5種:①當(dāng)樁穿越較厚的松散填土或欠固結(jié)土層而進(jìn)入相對(duì)較硬土層時(shí),如果樁側(cè)土在自重作用下的固結(jié)沉降量大于樁的沉降量時(shí),該土層會(huì)對(duì)樁產(chǎn)生負(fù)摩阻力;② 當(dāng)樁穿越較厚的自重濕陷性黃土、季節(jié)性凍土層或者可液化土層而支承于較堅(jiān)硬或較穩(wěn)定的土層中時(shí),由于黃土浸水會(huì)導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞,強(qiáng)度降低而產(chǎn)生濕陷,凍土?xí)驕囟壬弋a(chǎn)生融沉,可液化土層受到地震或其它動(dòng)荷載時(shí)則產(chǎn)生液化而后重新固結(jié),當(dāng)樁基處于以上地基土中時(shí),都會(huì)因地基土產(chǎn)生大量沉降而使樁側(cè)出現(xiàn)負(fù)摩阻力;③若因人工降水或其它原因造成大面積地下水位下降,樁側(cè)土中的有效應(yīng)力必然增加,若此時(shí)樁側(cè)土產(chǎn)生顯著的壓縮沉降(出現(xiàn)地面下沉),也會(huì)產(chǎn)生負(fù)摩阻力;④當(dāng)樁周存在有軟弱土層,而鄰近樁側(cè)的地面承受局部較大的長(zhǎng)期荷載,或者樁側(cè)地面因大面積堆載(包括土石方)而引起地面大量下沉?xí)r,也會(huì)產(chǎn)生負(fù)摩阻力;⑤在飽和軟土中進(jìn)行樁距較密的打入樁施工,會(huì)產(chǎn)生超孔隙水壓力及土體大量上涌現(xiàn)象,在超孔隙水壓力消散的過(guò)程中及重塑土重新固結(jié)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生負(fù)摩阻力。由此可見,對(duì)各種地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)理分析需結(jié)合具體工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行,不可一概而述,更不可籠統(tǒng)地對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的形成進(jìn)行下結(jié)論。

  (4)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)劃分是地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的基礎(chǔ)依據(jù),人員和財(cái)產(chǎn)損失的估計(jì)主要依賴于危險(xiǎn)區(qū)的劃分。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)劃分實(shí)際上是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害體運(yùn)動(dòng)空間的預(yù)測(cè),這是目前難度最高,也是地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估最重要的技術(shù)關(guān)鍵。根據(jù)專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)可以預(yù)測(cè)到的地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模、分布、危害程度應(yīng)在評(píng)估報(bào)告中反映明白。如工程中的削坡不合理,有可能會(huì)造成邊坡失穩(wěn),挖方棄渣亦可能造成邊坡失穩(wěn)。前者靠專業(yè)可以預(yù)測(cè)到的問(wèn)題屬于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估論述范圍,后者若因棄置位置不當(dāng)造成的地質(zhì)災(zāi)害不屬地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估論述范圍。

  (5)地質(zhì)災(zāi)害防治措施的提出缺乏針對(duì)性與可行性,地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作中提出的防治對(duì)策多為從地質(zhì)觀點(diǎn)提出,一般不存在原則性問(wèn)題,但是與具體工程的結(jié)合尚不夠,致使可操作性較差;

  (6)地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化可能直接導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估結(jié)果失真。由于地質(zhì)環(huán)境的改變而導(dǎo)致原來(lái)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害逐步減弱,但也可能誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害。如在公路施工中,設(shè)計(jì)人員常采用削坡減荷來(lái)增加邊坡的穩(wěn)定系數(shù)。但若由于棄土不當(dāng),也會(huì)引起泥石流和新的滑坡。這些是地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估人員在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)中,很難考慮到的。這就要求地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估人員具有良好的素質(zhì)和責(zé)任心,能在評(píng)估階段盡量全面搜集和分析設(shè)計(jì)資料,包括施工輔助設(shè)施的設(shè)計(jì)、材料的堆放以及棄土棄渣的排放地點(diǎn)。

  (7)更進(jìn)一步的深入分析評(píng)價(jià)以建議的形式,針對(duì)具體災(zāi)害體的定性或初步量化評(píng)估結(jié)果,建議在后期的工程地質(zhì)勘察、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段根據(jù)設(shè)計(jì)精度要求定量作出準(zhǔn)確的分析和評(píng)價(jià),為防治工程設(shè)計(jì)提供參數(shù)依據(jù)。這與工程界目前提倡的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理念是一致的。

  (8)地質(zhì)災(zāi)害成果應(yīng)用較局限。由于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估往往針對(duì)的是具體工程建設(shè)本身,所得出的結(jié)論很難體現(xiàn)普遍性的規(guī)律,因此使得成果本身具有不可移植性。在相似工程或相似地質(zhì)環(huán)境的地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估過(guò)程中,應(yīng)綜合分析、研究,確定本次評(píng)估中是否具備前工程中地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的條件,及其危害程度。

  6 結(jié)束語(yǔ)

  綜上所述,地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作是一項(xiàng)必須且十分迫切的工作。地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作在實(shí)踐過(guò)程中尚存在一些技術(shù)問(wèn)題急需解決,地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)尚需要廣大地質(zhì)工作者在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、提升理論水平。

文章標(biāo)題:地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)

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