線狀工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估_第1頁
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線狀工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估xx大學(xué)xx教授博士生導(dǎo)師xx省國土資源廳地質(zhì)災(zāi)害危險性評估培訓(xùn)講座目錄一、正確理解評估內(nèi)容及相關(guān)術(shù)語二、如何才能寫好評估報告三、線狀工程災(zāi)害特征及裝備要求四、地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求(試行)一、地質(zhì)災(zāi)害評估內(nèi)容及相關(guān)術(shù)語1.1地質(zhì)災(zāi)害評估內(nèi)容

闡明工程建設(shè)區(qū)和規(guī)劃區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件基本特征;分析論證工程建設(shè)區(qū)和規(guī)劃區(qū)各種地質(zhì)災(zāi)害的危險性,進(jìn)行現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估和綜合評估;提出防治地質(zhì)災(zāi)害措施與建議,并作出建設(shè)場地適宜性評價結(jié)論。

1.2地質(zhì)災(zāi)害評估相關(guān)術(shù)語(1)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū):是指容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域。(2)地質(zhì)災(zāi)害危險區(qū):是指明顯可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害且將可能造成較多人員傷亡和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的地區(qū)。(3)地質(zhì)災(zāi)害危害程度:是指地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失與生態(tài)環(huán)境破壞的程度。(4)危險的定性表達(dá)即危險性,危險的定量表達(dá)即危險度。危險度是指有遭到損害的可能性大小。一、地質(zhì)災(zāi)害評估內(nèi)容及相關(guān)術(shù)語一、地質(zhì)災(zāi)害評估內(nèi)容及相關(guān)術(shù)語(5)張梁認(rèn)為地質(zhì)災(zāi)害危險性分析是度量地質(zhì)災(zāi)害體的活動程度、活動特征、地理分布及其對影響區(qū)的威脅程度,它是評價地質(zhì)災(zāi)害破壞損失程度的基礎(chǔ)。羅元華等認(rèn)為地質(zhì)災(zāi)害危險性是自然災(zāi)害自然屬性的體現(xiàn),它的核心要素是地質(zhì)災(zāi)害的活動程度。(6)根據(jù)聯(lián)合國公布的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的定義,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估應(yīng)包括危險度評價和易損度評價。

(7)劉傳正提出了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度,潛勢度,危險度和危害度的“四度”概念。1.3小結(jié)由上述所述可知,僅僅對地質(zhì)災(zāi)害危險性評估是不夠,它僅反應(yīng)了致災(zāi)體的特性,未能反應(yīng)承載體承災(zāi)特點(diǎn)。BACK二、如何才能寫好評估報告2.1寫評估報告所涉及的知識體系和學(xué)科2.2寫好評估報告所面臨的困難

(1)對行業(yè)法規(guī)不熟悉(2)對致災(zāi)體特性缺乏系統(tǒng)深入的認(rèn)識(3)對承災(zāi)體的工程體特性不了解

2.3寫好評估報告思路(1)評估范圍劃分不準(zhǔn)確(2)評估等級確定有誤差(3)評估方法使用不正確導(dǎo)致《崩塌、滑坡、泥石流監(jiān)測規(guī)范DZT0221-2006》《泥石流災(zāi)害防治工程勘測規(guī)范DZ-T-0220-2006》《干線公路災(zāi)害防治試點(diǎn)工程技術(shù)指南(試行)》《公路勘測規(guī)范JTJ061-99》《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范DZ0240-2004》《巖溶塌陷的災(zāi)情評估及防治措施》BACK二、如何才能寫好評估報告三、線狀工程災(zāi)害特征及裝備要求3.1線路工程地質(zhì)災(zāi)害概述3.2線狀工程地質(zhì)災(zāi)害危害特征3.3線狀工程地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律3.4線狀工程承災(zāi)體特征分析(1)公路災(zāi)害:川藏公路西藏境內(nèi)南線有滑坡崩塌389處,平均每3.2km一處;僅西藏境內(nèi)迫隆藏布流域271.4km的公路沿線就有泥石流溝125處,平均每2.2km有一條泥石流溝。(2)鐵路災(zāi)害:我國鐵路沿線已查明的大中型泥石流共1386條以上,僅1978年鐵路發(fā)生滑坡崩塌4901處,延長575km,約路基病害總長度的8.6%,寶成,寶天,成昆等幾條鐵路自建設(shè)之初就一直受到泥石流滑坡的威脅,成昆鐵路受威脅和危害的車站13個,橋梁45座,涵洞2座,隧道1座,寶成鐵路在1987年8月21號一次暴雨中泥石流淤埋了5個車站,沖毀了8座橋梁,漫灌隧道4處,停運(yùn)搶修2個月,導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p失。3.1線狀工程災(zāi)害的概述

3.1線狀工程災(zāi)害的概述

我國山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,經(jīng)歷過多期構(gòu)造運(yùn)動,地震活躍,地形起伏大,地貌類型多樣,多暴雨或局地性降雨,侵蝕強(qiáng)烈,人類活動聚集,泥石流滑坡形成條件較為充分,災(zāi)害頻發(fā),對穿行于期間的線狀工程和交通安全影響嚴(yán)重。(1)地質(zhì)條件

a地質(zhì)構(gòu)造

這些斷裂規(guī)模大,活動性強(qiáng),影響到區(qū)域地殼穩(wěn)定性,地震活動,斜坡巖體穩(wěn)定和地貌發(fā)育,基本控制了我國泥石流滑坡的發(fā)育和區(qū)域分布特點(diǎn)。斷裂構(gòu)造的破碎帶可長達(dá)數(shù)十公里,沿斷裂帶上軟弱構(gòu)造面發(fā)育,巖石破裂,形成了糜棱巖,破裂巖和角礪巖等動力變質(zhì)巖,利于加速風(fēng)化,形成帶狀深厚風(fēng)化殼,為泥石流滑坡崩塌發(fā)育提供極為有利條件,是災(zāi)害發(fā)生的控制因素。

3.1線狀工程災(zāi)害的概述

b新構(gòu)造運(yùn)動新構(gòu)造運(yùn)動的垂直升降運(yùn)動對泥石流滑坡發(fā)育的影響最為巨大。地殼抬升強(qiáng)烈,斷裂發(fā)育,相對高差大,地形坡度陡,有利于泥石流滑坡的發(fā)育。

c地震是地殼能量集中釋放的表現(xiàn)形式,它所產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動荷載,造成山體開裂,土石松動,破壞自然斜坡的穩(wěn)定性,直接導(dǎo)致滑坡崩塌的發(fā)生,促成泥石流的發(fā)展。在7°以上地震烈度區(qū),泥石流滑坡分布與地震關(guān)系密切。

d巖性新生界地層為固結(jié)較差的粘土類和各種成因的松散堆積物,力學(xué)強(qiáng)度差,容易破壞和侵蝕,極易產(chǎn)生滑坡泥石流。

3.1線狀工程災(zāi)害的概述

(2)地質(zhì)條件a相對高度

決定勢能的大小,相對高度越大勢能越大。b坡度和坡向

山坡坡度影響松散固體物質(zhì)的發(fā)布和聚集,直接為滑坡的形成提供能量條件,影響到泥石流的規(guī)模及固體物質(zhì)的補(bǔ)給方式與數(shù)量。c臨空面

在坡腳剪出口具有臨空面是滑坡形成的有利條件,臨空面與滑移控制面的侵蝕方向一致,坡度較滑移面的坡度大,高度大于或接近于前緣控制滑移的軟弱結(jié)構(gòu)面的埋藏深度,最有利滑坡的形成。

3.1線狀工程災(zāi)害的概述

d溝床比降和溝谷形態(tài)

溝床比降是流體位能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽艿幕緱l件,是泥石流形成和運(yùn)動的重要因素。3.1線狀工程災(zāi)害的概述

(3)水源條件a降水

降雨和泥石流形成的關(guān)系非常密切。據(jù)初步估計,約60%的滑坡和80%的泥石流由于降水引起。b冰雪融水c地下水

淺層地下水對泥石流和滑坡的形成也具有很大影響。對滑坡的影響尤為突出。地下水位往往由降水和冰雪融水補(bǔ)給而變化,水庫和河道水位的變化也可以影響到岸坡地下水位的波動變化,地下水位的這種變化是滑坡形成的誘發(fā)因素。由于水庫運(yùn)行調(diào)度使得地下水位水位升降而誘發(fā)的庫岸滑坡崩塌等庫岸的再造就是地下水位影響滑坡的典型例子。

d潰決洪水

3.1線狀工程災(zāi)害的概述

(4)人為因素a工程開挖與棄土工程建設(shè)的開挖和棄土往往直接導(dǎo)致滑坡泥石流的發(fā)生,在道路修建時,坡腳開挖破壞山坡穩(wěn)定性,造成山坡失穩(wěn),引起滑坡和崩塌,破壞道路設(shè)施,影響交通安全。

b森林采伐

森林過度采伐減小水分涵養(yǎng)和水土保持作用,加劇水土流失,會導(dǎo)致泥石流滑坡災(zāi)害。

c礦山開采與棄渣是造成泥石流滑坡的重要原因。礦山建設(shè)和開采對森d林植被的破壞,導(dǎo)致環(huán)境退化,引起泥石流滑坡的發(fā)生。d陡坡墾殖

3.1線狀工程災(zāi)害的概述

圖a陡坡墾殖圖b森林采伐圖c礦山開采與棄渣3.1線狀工程災(zāi)害的概述

BACK3.2線狀工程地質(zhì)災(zāi)害危害特征3.2.1線狀工程地質(zhì)災(zāi)害的危害概況3.2.2線狀工程地質(zhì)災(zāi)害的危害方式3.2.3線狀工程對災(zāi)害形成的影響3.2.1線狀工程地質(zhì)災(zāi)害的危害概況3.2.1.1對已建工程的危害3.2.1.2對在建工程的危害3.2.1.1對已建工程的危害對已建工程危害:一處受災(zāi),全線癱瘓,影響極大。據(jù)不完全統(tǒng)計資料,在泥石流災(zāi)害嚴(yán)重地區(qū),泥石流毀損公路構(gòu)筑物,導(dǎo)致中斷交通總時間占公路可通行時間的30%-40%。例如:川藏公路東久2號滑坡,于1991-9-16下午暴雨后失穩(wěn),使公路斷道至1991-10-23;1980年成昆線鐵西滑坡摧毀鐵路,中斷行車40余天,整治經(jīng)費(fèi)達(dá)3686萬元;1981年寶成線崩塌性滑坡滑入嘉陵江中使水位壅升15m,死亡13人,斷道達(dá)371.2h。BACK工程建設(shè)活動(邊坡開挖、路堤填筑、隧道開鑿等)崩塌、滑坡、泥石流例如:國道318線二康路K2794+860—K2795+000段左側(cè)滑坡,由于邊坡下部道路開挖施工,滑坡穩(wěn)定性遭到破壞,2003年8月中旬一場特大暴雨后,坡體發(fā)生滑動,滑坡后壁裂縫寬10—20cm,下錯50—150cm,推毀了已修好的護(hù)面墻,嚴(yán)重影響道路安全。BACK引發(fā)3.2.1.2對在建工程的危害3.2.2.線狀工程地質(zhì)災(zāi)害的危害方式3.2.2.1滑坡崩塌危害路基路面3.2.2.2沖毀橋梁危害3.2.2.3淤埋危害3.2.2.4沖刷危害3.2.2.5彎道超高和漫流改道危害3.2.2.6阻塞河道的次生災(zāi)害3.2.2.1滑坡崩塌危害路基路面坡體自身因素(具有易滑地層、山坡陡峻、坡面排水不合理、邊坡開挖、坡腳沖蝕、嚴(yán)重風(fēng)化等)+誘發(fā)因素(地震、降雨或人為擾動)→邊坡失穩(wěn),產(chǎn)生滑坡或崩塌,直接毀壞路基或淤埋路面,造成交通中斷。CASE:京九鐵路衡陽工務(wù)段2007年7.15暴雨引發(fā)山體滑坡。

BACK3.2.2.2沖毀橋梁危害泥石流、滑坡直接沖毀道路建筑物,特別是跨溝橋梁,往往造成公路毀壞、鐵路列車顛覆,發(fā)生車毀人亡的事故。CASE:川藏公路加馬其美溝泥石流先后沖毀公路橋10余次。1991-07-26川藏公路索道溝大型泥石流將橋梁拱腳破壞,造成橋面坍塌,橋梁毀壞,造成數(shù)人死亡,斷道20余天,直接經(jīng)濟(jì)損失50萬元以上。1981-7-9成昆鐵路利子依達(dá)泥石流,沖毀利子依達(dá)大橋橋臺,剪斷2號橋墩,毀梁兩孔,442次列車遇難,死亡370多人,斷道1200h。1978年7月天寶鐵路伯陽車站,暴雨引發(fā)泥石流,將1孔10m鋼筋混凝土梁沖走,橋臺剪斷,淤埋鐵路長150m,中斷行車300h。BACK3.2.2.2沖毀橋梁危害泥石流、滑坡可直接淤埋道路建筑物,使其破壞、失去作用或縮短使用年限,這是最為普遍的道路災(zāi)害。淤埋災(zāi)害主要有:直接淤埋道路、使河床上漲淤埋道路、淤埋遂涵等方式。CASE:卓福泥石流2003年7月8日至7月10日,特大暴雨襲擊武陵山區(qū),K996+654.6~K996+750.4段右側(cè)山體在7月9日10時20分發(fā)生滑坡,引起強(qiáng)大的泥石流:流寬100m、長約850m,總量約60萬m3,鐵路通信系統(tǒng)中斷,行車中斷173小時38分,造成重大損失。BACK3.2.2.3淤埋危害3.2.2.4沖刷危害泥石流具巨大的沖刷能力,道路建筑物常受到泥石流沖刷。主要表現(xiàn)在:由于泥石流強(qiáng)烈的沖淤特征,使局部侵蝕基準(zhǔn)下降,造成軌道懸空或墩臺基部的沖刷。CASE:如一次泥石流過后,東川鐵路發(fā)窩大橋5號橋墩被刷深5m。成昆鐵路格達(dá)泥石流溝,1981年8月,一次泥石流過程沖刷橋墩,墩臺基部刷深7~13m。BACK沖刷導(dǎo)致軌道懸空3.2.2.5彎道超高和漫流改道危害泥石流具有直進(jìn)性,在流通段和堆積段上部的彎道處直進(jìn)爬高,危害道路建筑物。泥石流在堆積段中下部漫流改道,繞過橋孔,沖毀路基。CASE:東川鐵路拖沓溝大橋,橋位布置在堆積扇扇緣軸部,為3孔16m橋,1960年泥石流漫流改道,淤塞橋孔,沖毀橋頭路堤。1987-07-11成昆鐵路蔡家溝泥石流,在鐵路橋上游約300m的彎道處,泥石流超高爬坡形成分流,分流流體直瀉鐵路,先沖刷鐵路,造成1人死亡和電話設(shè)施毀壞,后淤埋鐵路250m,中斷行車16.25h。

BACK3.2.2.6阻塞河道的次生災(zāi)害

崩滑流發(fā)生后,往往阻塞河道,產(chǎn)生一系列次生災(zāi)害:河道堵斷:形成上游水位上漲,淹沒沿河道路、農(nóng)田及兩岸建筑物;河道潰決:在下游形成潰決洪水沖毀路基、橋梁和道路建筑物,在上游水位回落過程中,可能導(dǎo)致上游路基沉降或局部崩塌。堆積物局部阻塞河道:將主河擠壓到對岸,使河道變窄,造成挑流,擠束水流,引起河岸沖刷,導(dǎo)致岸坡失穩(wěn)產(chǎn)生滑坡,或使墩臺和路基沖刷,危害道路工程。泥沙淤積抬升河床:泥石流的頻繁活動將大量泥沙輸入主河,使河流泥沙增多,造成中、下游河床因泥沙淤積抬升,出現(xiàn)頻繁水毀現(xiàn)象,對線路影響較大。CASE:2000-04-09川藏公路帕隆藏布流域易貢藏布支溝扎木弄巴發(fā)生特大崩塌-滑坡-碎屑流-泥石流,在堵斷易貢湖62d后潰決,形成特大規(guī)模洪水,潰決洪水水位高出正常水位約50m,洪峰持續(xù)達(dá)6h之久,洪峰沿帕隆藏布直泄雅魯藏布江,毀壞下游公路近30Km。BACK3.2.2.6阻塞河道的次生災(zāi)害

3.2.3.1線狀工程在施工階段對滑坡形成的影響(1)道路施工開挖坡腳,造成臨空面,有利于滑坡形成;(2)道路施工開挖形成人工邊坡,使得坡體應(yīng)力松弛,有利于邊坡失穩(wěn);(3)道路施工開挖使得阻滑段卸荷,減少了抗滑力,容易形成滑坡;(4)道路施工開挖破壞了土體表層結(jié)構(gòu),減弱土體。(5)道路施工開挖破壞了地下水和層間裂隙水的運(yùn)移路徑。3.2.3線狀工程對災(zāi)害形成的影響

3.2.3.2線狀工程建成以后對滑坡形成的影響(1)路邊排水溝導(dǎo)游不當(dāng),開挖導(dǎo)致的地表水和地下水路徑改變,都會對潛在不穩(wěn)定斜坡產(chǎn)生影響,有利于滑坡形成;(2)道路施工開挖后,邊坡具有3~5年的應(yīng)力調(diào)整期,在應(yīng)力調(diào)整期,開挖邊坡容易產(chǎn)生滑坡,遇到長歷時強(qiáng)降雨,會產(chǎn)生群發(fā)性滑坡;(3)高等級道路在運(yùn)營期間,道路行車的震動荷載在其他條件適宜時,會誘發(fā)滑坡,地震也會誘發(fā)開挖邊坡的破壞;堆放于臨近溝道或溝坡的棄土,部分處于不穩(wěn)定狀態(tài)且易于被侵蝕。3.2.3線狀工程對災(zāi)害形成的影響3.2.3.3線狀工程在施工階段對泥石流形成的影響:(1)道路施工中將大量棄土堆放于臨近溝道或溝坡,為泥石流形成提供了豐富的松散固體物質(zhì),在“z”形展線的坡體上部棄土,更易于形成泥石流。(2)道路施工改變了坡面和小型集水區(qū)的匯流路徑,增加了溝道水動力條件,有利于泥石流的形成。(3)工程棄土壓縮了溝道行洪空間,在洪水期間容易產(chǎn)生溝道洪水的集中沖刷,侵蝕岸坡,產(chǎn)生滑坡或坍塌,形成泥石流。(4)道路施工會破壞植被,這有利于坡面侵蝕,使得溝道在降雨特別是暴雨過程中易于匯集水流和泥沙,為泥石流形成提供有利條件。3.2.3線狀工程對災(zāi)害形成的影響3.2.3.4線狀工程在建成以后對泥石流形成的影響:(1)道路施工中堆放于臨近溝到或溝坡的棄土,部分處于部穩(wěn)定狀態(tài)且易于被侵蝕,在降雨期間易于產(chǎn)生侵蝕和坍塌供給溝到溪流,進(jìn)而發(fā)展成泥石流,這一影響會持續(xù)較長時間;(2)道路施工改變了集水區(qū)的匯流路徑,路邊排水溝把集水區(qū)以外的路面產(chǎn)流和坡面產(chǎn)流導(dǎo)入溝道,增加了溝道水動力條件,有利于泥石流的形成;(3)道路的建設(shè)改善了當(dāng)?shù)厝嗣竦耐ㄟ_(dá)條件,隨之也會改變當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和土地利用方式,在經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使下可能造成不合理的土地利用,使得生態(tài)破壞,侵蝕加劇,利于泥石流的形成。3.2.3線狀工程對災(zāi)害形成的影響B(tài)ACK3.3線狀工程地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律3.3.1地帶性13.3.2集中性23.3.3地段性33.3.4差異性4

由于地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣候水文具有地帶性,導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生具有地帶性Case:

(1)山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地形破碎,風(fēng)化強(qiáng)烈,松散固體物質(zhì)豐富,降雨集中于雨季,災(zāi)害主要為暴雨性泥石流,易出現(xiàn)多溝并發(fā)泥石流現(xiàn)象。(2)西北地區(qū)干旱少雨,但局部暴雨多,泥石流爆發(fā)突然,規(guī)模巨大,道路沿線多雨洪型泥石流。(3)青藏高原氣候寒冷,冰川發(fā)育,山區(qū)的寒凍風(fēng)化作用強(qiáng)烈,因而在高山峽谷區(qū)道路沿線冰川型泥石流最為發(fā)育。(4)滑坡發(fā)布也具有一定的區(qū)域性,在高山和高原區(qū),主要發(fā)育受凍融作用影響的巖質(zhì)滑坡;高山峽谷區(qū),坡體陡而長,多產(chǎn)生大規(guī)模巖質(zhì)滑坡和崩坍;在山地丘陵區(qū),主要形成中小規(guī)模滑坡;在濕熱地區(qū),主要形成風(fēng)化層滑坡;在黃土地區(qū),發(fā)育獨(dú)特的黃土滑坡;旱地區(qū)主要在暴雨激發(fā)下產(chǎn)生滑坡。back3.3.1地帶性3.3.2集中性

災(zāi)害沿交通線路分布較為廣泛,但又表現(xiàn)出相對的集中性。Case:

川藏公路沿線的成災(zāi)泥石流1036條,主要分布在伯舒拉嶺以東的橫斷山區(qū)和西部藏東南地區(qū),其他地區(qū)的泥石流分布相對較少。如下圖所示:back3.3.3地段性

道路沿線災(zāi)害分布表現(xiàn)出沿著線路成串珠狀分布的規(guī)律,據(jù)此可進(jìn)行道路災(zāi)害分區(qū)Case:

(1)四川境內(nèi)成昆鐵路沿線共有泥石流溝367條,基本上沿安寧河大斷裂等地質(zhì)構(gòu)造帶發(fā)育,主要分布在峨邊、金口河、甘洛、越西、喜德、冕寧、西昌、德昌、米易、攀枝花一帶。(2)由于受北西一南東向的構(gòu)造線控制和氣象水文條件的影響,川藏公路在帕隆藏布沿溪路段泥石流滑坡而沿河流呈帶狀分布。綜合考慮災(zāi)害的沿程差異和災(zāi)種差異,分析帕隆藏布河谷滑坡崩塌、泥石流沿程分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)全河段可分為上游峽谷密集段、中游寬谷較密集段和下游、拉月曲峽谷極密集段幾部分。如下圖所示:3.3.3地段性

道路沿線災(zāi)害分布表現(xiàn)出沿著線路成串珠狀分布的規(guī)律,據(jù)此可進(jìn)行道路災(zāi)害分區(qū)。back3.3.4差異性水熱條件的坡向差異導(dǎo)致自然地理要素的規(guī)律性分異,使災(zāi)害分布呈現(xiàn)出差異規(guī)律。Case:

以近于東西流向的帕隆藏布為例,北岸谷坡為陽坡,南岸谷坡為陰坡,兩岸的巖性、構(gòu)造、降水、氣溫等條件相似,自然地理要素的坡向分異較明顯。北岸與南岸相比,寒凍風(fēng)化更強(qiáng)烈,雪線、積雪較高,地形較陡,植被較疏,土層較薄,松散固體物質(zhì)最豐富,地表徑流與冰雪融水較多。因此崩塌滑坡、泥石流在北岸比南岸數(shù)量多、規(guī)模大。采用同精度的兩岸遙感地質(zhì)資料,對全程的崩塌滑坡、泥石流數(shù)量,按南、北兩岸分別進(jìn)行單因子方差分析。結(jié)果表明,崩塌滑坡或泥石流在兩岸的分布都有較顯著的差異性。如下表:BACK3.4承災(zāi)體特征分析3.4.1橋梁特征分析1危害橋梁的主要災(zāi)害類型(1)邊坡路段的(順)層滑坡、崩塌(2)膨脹土區(qū)的不均勻脹縮變形(3)巖溶區(qū)的塌孔,漏漿等(4)橋墩在泥石流溝中和低凈空橋梁,需要考慮泥石流的影響。1.1評估判別因子(1)自然地質(zhì)環(huán)境因素:

a地形地貌b地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造,如節(jié)理、破碎帶的發(fā)育程c地層巖性d地下水等e氣象水文(2)人為活動

a開挖順序、深度、角度(與巖層走向的夾角)b爆破震動c抽取地下水的強(qiáng)度d橋梁長度、跨度、高度、走向、結(jié)構(gòu)形式等。e開采棄碴

地質(zhì)作用因素是影響橋梁工程地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)在因素,決定橋梁工程地質(zhì)災(zāi)害的類型和規(guī)模。外力作用因素是影響橋梁工程地質(zhì)災(zāi)害的外在因素,是引發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害重要條件。3.4承災(zāi)體特征分析橋梁與滑坡相對位置不同,破壞形式不同3.4承災(zāi)體特征分析橋梁破壞形式與橋梁走向和地震傳播方向關(guān)系3.4承災(zāi)體特征分析落石砸毀的梁體3.4承災(zāi)體特征分析3.4.1、隧道特征分析(1)目前常采用工程地質(zhì)分析法,主要通過影響洞體穩(wěn)定性的因素來分析洞體的穩(wěn)定性,一般考慮的因素有:a圍巖結(jié)構(gòu)完整性b結(jié)構(gòu)面(斷裂、節(jié)理裂隙等)發(fā)育程度c圍巖巖石強(qiáng)度(飽和)d風(fēng)化程度e圍巖組合特征

將洞體圍巖進(jìn)行圍巖類別劃分,并根據(jù)地下水情況調(diào)整圍巖類別,對洞體進(jìn)行穩(wěn)定性評估,具體可參考鐵路、公路、水利等部門的工程技術(shù)規(guī)范。3.4承災(zāi)體特征分析(2)對于深埋隧道(超過300m)應(yīng)進(jìn)行巖爆危險性評估,可采用圍巖切向應(yīng)力達(dá)到圍巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度(也可參照經(jīng)驗(yàn)值)的1/3~1/4時,在硬質(zhì)巖石中,特別是與軟質(zhì)巖石或破碎巖石接觸附近的硬質(zhì)巖中可能產(chǎn)生巖爆。

泥石流淹埋隧道崩滑破壞隧道BACK3.4承災(zāi)體特征分析四、地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求(試行)4.1.

致災(zāi)體的定義與類型4.2.評估范圍和級別的確定4.3.地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與地質(zhì)環(huán)境分析4.4.地質(zhì)災(zāi)害危險性評估4.1致災(zāi)體定義及類型致災(zāi)體是指可能導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生的地質(zhì)體。致災(zāi)體類型包括崩塌、滑坡、泥石流、巖溶、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災(zāi)害。對于線狀工程(譬如鐵路、公路)來說主要以泥石流、滑坡、崩塌和巖溶為主。back京九線惠州段K2102+940處路堤滑塌導(dǎo)致鐵軌懸空圖枝柳線張家界工務(wù)段卓福泥石流圖

4.2評估范圍和級別的確定

1、評估范圍根據(jù)“技術(shù)要求”,地質(zhì)災(zāi)害危險性評估范圍確定可以分兩種方法:

①、由基本原則和具體要求來確定②、按災(zāi)種分類來確定基本原則:(1)不能局限于建設(shè)用地和規(guī)劃用地面積內(nèi),應(yīng)考慮如下因素:(a)建設(shè)和規(guī)劃項目的特點(diǎn)(b)地質(zhì)環(huán)境條件(c)地質(zhì)災(zāi)害種類

(2)若危險性僅限于用地面積內(nèi),則按用地范圍進(jìn)行評估。具體要求:對于線狀工程屬重要線路工程建設(shè)項目,評估范圍以相對線路兩側(cè)擴(kuò)展500-1000m為限的原則。

4.2.1評估范圍根據(jù)《浙江省建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》:對線狀工程項目:評估范圍應(yīng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度決定。

(a)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜場地一般控制在線狀工程中心線兩側(cè)各500~1000m范圍;(b)中等場地控制在線狀工程中心線兩側(cè)各300~500m;(c)簡單場地可控制在線狀工程中心線兩側(cè)各200~300m范圍內(nèi)。(d)當(dāng)在線狀工程兩側(cè)有重大地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生或在泥石流易發(fā)區(qū)時,應(yīng)擴(kuò)大評估范圍。4.2.1評估范圍2.按災(zāi)種分類來確定評估范圍:根據(jù)“技術(shù)要求”:a)崩塌、滑坡其評估范圍應(yīng)以第一斜坡帶為限;b)泥石流必須以完整的溝道流域面積為評估范圍;c)地面塌陷和地面沉降的評估范圍應(yīng)與初步推測的可能范圍一致;d)地裂縫應(yīng)與初步推測可能延展、影響范圍一致。根據(jù)《浙江省建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》:地質(zhì)災(zāi)害危險性的來源或影響超出用地范圍,則應(yīng)依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害種類特征,適度擴(kuò)展評估范圍。

雅瀘高速公路沿線的舍克尼羅溝全貌

雅瀘高速公路沿線的雀兒溝主溝溝谷線圖

雅瀘高速公路沿線的雀兒溝匯水面積圖

雅瀘高速公路沿線的大沙溝匯水面積圖

4.2.2地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級

1.地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級的確定根據(jù)“技術(shù)要求”中表5-1分級進(jìn)行,按照地質(zhì)環(huán)境務(wù)件復(fù)雜程度與建設(shè)項目重要性,確定地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的等級。

對于一級評估應(yīng)有充足的基礎(chǔ)資料,進(jìn)行充分論證.二級評估應(yīng)有足夠的基礎(chǔ)資料,進(jìn)行綜合分析.三級評估應(yīng)有必要的基礎(chǔ)資料進(jìn)行分析,參照一級評估要求的內(nèi)容,作出概略評估。

復(fù)雜程度評估等級項目重要性復(fù)雜中等簡單重要建設(shè)項目一級一級一級較重建設(shè)項目一級二級三級一般建設(shè)項目二級三級三級表5-1建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估分級表2、評估級別⑴建設(shè)項目重要性根據(jù)“技術(shù)要求”中表5-3(建設(shè)項目重要性分類表)和《浙江省建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》中的建設(shè)項目大、中、小型劃分表,確定建設(shè)項目重要性。項目類型項目類別重要建設(shè)項目開發(fā)區(qū)建設(shè)、城鎮(zhèn)新區(qū)建設(shè)、放射性設(shè)施、軍事設(shè)施、核電、二級(含)以上公路、鐵路、機(jī)場,大型水利工程、電力工程、港口碼頭、礦山、集中供水水源地、工業(yè)建筑、民用建筑、垃圾處理場、水處理廠等。較重建設(shè)項目新建村莊、三級(含)以下公路,中型水利工程、電力工程、港口碼頭、礦山、集中供水水源地、工業(yè)建筑、民用建筑、垃圾處理場、水處理廠等。一般建設(shè)項目小型水利工程、電力工程、港口碼頭、礦山、集中供水水源地、工業(yè)建筑、民用建筑、垃圾處理場、水處理廠等。

表5-3建設(shè)項目重要性分類表4.2.2地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級建設(shè)項目大、中、小型劃分表

(《浙江省建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》)類別建設(shè)項目大型(重要建設(shè)項目)中型(較重要建設(shè)項目)小型(一般建設(shè)項目)水利工程(水庫庫容億方)>10.1~1<0.1水電工程(裝機(jī)容量萬KW)>252.5~25<2.5灌溉面積(萬畝)>505~50<5電力工程(單機(jī)容量萬KW)>205~20<5變電所(萬伏)>5022~5011~22港口碼頭(年吞吐量萬噸)>10050~100<50礦山(年產(chǎn)礦石萬噸)>20050~200<50集中供水水源地(萬方/日)>103~10<3水廠(萬方/日)>305~30<5污水處理廠(萬方/日)>125~12<5垃圾填埋場(萬方)>1000500~1000<500民用建筑醫(yī)院(床位張)>500300~500<300學(xué)校(在校人數(shù))>20001000~2000<1000一般建筑(樓層)>208~19<8高聳構(gòu)筑物(米)>10030~100<30影劇院(座位)>1500500~1500<500體育場館(座位)>50002000~5000<2000新建村莊(人口)>400200~400<200城市道路(公里)>103~10<3《浙江省建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》4.2.2地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級⑵地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度根據(jù)“技術(shù)要求”中表5-2(地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度分類表),對線狀工程的地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度進(jìn)行劃分。

復(fù)雜中等簡單1.地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)烈1.地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育中等1.地質(zhì)災(zāi)害一般不發(fā)育2.地形與地貌類型復(fù)雜2.地形較簡單,地貌類型單一2.地形簡單,地貌類型單一3.地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,巖性巖相變化大,巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)不良3.地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,巖性巖相不穩(wěn)定,巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)較差3.地質(zhì)構(gòu)造簡單,巖性單一,巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)良好4.工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件不良4.工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件較差4.工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件良好5.破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動強(qiáng)烈5.破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動較強(qiáng)烈5.破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動一般表5-2地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度分類表注:每類5項條件中,有一條符合復(fù)雜條件者即劃為復(fù)雜類型。4.2.2地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級《浙江省建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》中對地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度劃分進(jìn)行細(xì)化。類別項目復(fù)雜中等簡單1地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)烈地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育中等地質(zhì)災(zāi)害一般不發(fā)育2有兩種以上地貌類型,地形坡度以>35°為主有兩種地貌類型,地形坡度以15~35°為主地貌類型單一,地形坡度以<15°為主3巖體結(jié)構(gòu)以薄層狀或碎裂結(jié)構(gòu)為主,巖溶發(fā)育巖體結(jié)構(gòu)以層狀或鑲嵌結(jié)構(gòu)為主,巖溶較發(fā)育巖體結(jié)構(gòu)以整體塊狀結(jié)構(gòu)為主,巖溶不發(fā)育4具區(qū)域性斷裂帶,有4組以上裂隙,間距一般<0.2m具一般性斷層,有3~4組裂隙,間距0.2~0.4m一般無斷層,有1~3組裂隙,間距一般>0.4m5巖性巖相變化大,巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)不良巖性巖相不穩(wěn)定,巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)較差巖性單一,巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)良好6水文地質(zhì)條件復(fù)雜水文地質(zhì)條件中等水文地質(zhì)條件簡單7破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動強(qiáng)烈破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動較強(qiáng)烈破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動一般注:1.由復(fù)雜向簡單推進(jìn),首先滿足其中三項者,即為該類復(fù)雜程度;2.具地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)烈或破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動強(qiáng)烈任一者,即為地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜。表1地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度分類表back4.2.2地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級4.3地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查根據(jù)“技術(shù)要求”,地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的重點(diǎn)應(yīng)是評估區(qū)內(nèi)不同類型災(zāi)種的易發(fā)區(qū)段。(1)在相同地質(zhì)環(huán)境務(wù)件下,存在適宜的斜坡坡度、坡高、坡型,巖體破碎、土體松散、構(gòu)造發(fā)育,工程設(shè)計挖方切坡路塹工段,將是崩塌、滑坡的易發(fā)區(qū)段,應(yīng)為調(diào)查的重點(diǎn)。(2)經(jīng)初步分析判斷,凡符合泥石流形成基本條件的沖溝,應(yīng)為調(diào)查的重點(diǎn)。(3)對線狀及區(qū)域性的工程項目,必須將地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)段和危險區(qū)段及危害嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)作為調(diào)查的重點(diǎn)。

以滑坡為例進(jìn)行調(diào)查:(1)搜集當(dāng)?shù)鼗沦Y料,并調(diào)查分析山體地質(zhì)構(gòu)造。(2)調(diào)查地貌形態(tài)及其演變過程;圈定滑坡周界、滑坡壁、滑坡平臺、滑坡舌、滑坡裂縫、滑坡鼓丘等要素;并查明滑動帶的組成和巖土狀態(tài)。(3)調(diào)查滑帶水和地下水的情況。(4)調(diào)查滑坡帶內(nèi)外的變形、位移及其破壞的時間和過程。(5)對滑坡的重點(diǎn)部位宜攝影或錄像。(6)調(diào)查當(dāng)?shù)卣位碌慕?jīng)驗(yàn)。4.3地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查對于線狀工程,分析其地質(zhì)環(huán)境因素的特征與變化規(guī)律。地質(zhì)環(huán)境因素主要包括:①、巖土體物性:巖土體類型、組份、結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)特征;②、地質(zhì)構(gòu)造:構(gòu)造形態(tài)、分布、特征、組合形式和地殼穩(wěn)定性;③、地形地貌:地貌形態(tài)、分布及地形特征;④、地下水特征:類型、含水巖組分布、補(bǔ)徑排條件、動態(tài)變化規(guī)律和水質(zhì)水量;⑤、地表水活動:徑流規(guī)律、河床溝谷形態(tài)、縱坡、徑流速與流量等;⑥、地表植被:種類、復(fù)蓋率、退化狀況等;⑦、氣象:氣溫變化特征、降水時空分布規(guī)律與特征、蒸發(fā)與風(fēng)暴等;⑧、人類工程:經(jīng)濟(jì)活動形式與規(guī)模。

4.3地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

(1)通過分析各地質(zhì)環(huán)境因素對評估區(qū)主要致災(zāi)地質(zhì)作用形成、發(fā)育所起的作用和性質(zhì),從而劃分出主導(dǎo)地質(zhì)環(huán)境因素、從屬地質(zhì)環(huán)境因素和激發(fā)因素,為預(yù)測評估提供依據(jù)。(2)綜合地質(zhì)環(huán)境條件各因素的復(fù)雜程度,對評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜程度作出總體和分區(qū)段劃分。(3)隧道開挖過程中的工程地質(zhì)問題和地下開挖過程中各種災(zāi)害(巖爆、突水、瓦斯等)問題,不作為地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的內(nèi)容,可在地質(zhì)環(huán)境條件中進(jìn)行論述。back4.3地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查4.4地質(zhì)災(zāi)害危險性評估2314.4.1地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估4.4.3地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)評估back4.4.1地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估(1)地質(zhì)災(zāi)害類型及特征根據(jù)沿線的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和統(tǒng)計,確定沿線地質(zhì)災(zāi)害的類型(泥石流、滑坡、崩塌等)和特征(包括數(shù)量、分布、規(guī)模、形成機(jī)制、危害對象、穩(wěn)定性等

)。(2)地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估現(xiàn)狀評估是指在評估區(qū)范圍內(nèi),對災(zāi)害點(diǎn)的危險性現(xiàn)狀評估:

a)、災(zāi)害點(diǎn)分布,規(guī)模,危害,危險性大、中、??;不要用“較”。

b)、重大地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查和評估。

(3)地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估編寫

a)、分災(zāi)種進(jìn)行論述;b)、每一災(zāi)種,論述成因,分布,規(guī)模,危害,危險性大、中、小c)、同時以圖、表方式加以總結(jié);d)、對有重大災(zāi)害點(diǎn),詳細(xì)調(diào)查,配有平面圖和剖面圖,并進(jìn)行危險性評價。

(1)滑坡的特征對滑坡的特征進(jìn)行描述,包括滑坡的類型(如土質(zhì)滑坡等),滑坡的位置,滑坡的規(guī)模,形成機(jī)制,滑坡土體特性,滑坡坡度、寬度、斜坡長度和滑動面,巖層產(chǎn)狀,邊坡性質(zhì)(如順向坡、逆向坡等),現(xiàn)狀情況(主要特征、治理情況等),危害對象及危害程度等。(2)滑坡危險性現(xiàn)狀評估

根據(jù)“技術(shù)要求”地質(zhì)災(zāi)害危險性分級標(biāo)準(zhǔn)表8-1,對區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害(滑坡)危險性進(jìn)行評估。確定因素危險性等級地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度地質(zhì)災(zāi)害危害程度危險性大強(qiáng)發(fā)育危害大危險性中等中等發(fā)育危害中等危險性小弱發(fā)育危害小表8-1地質(zhì)災(zāi)害危險性分級標(biāo)準(zhǔn)表4.4.1地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估

根據(jù)《浙江省建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》中:

(1)地質(zhì)災(zāi)害危險性大:指場地存在各類不良地質(zhì)現(xiàn)象,并且已發(fā)生過嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,場地穩(wěn)定性差,工程建設(shè)會受到地質(zhì)災(zāi)害的危害,或工程建設(shè)必然會誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生;

(2)地質(zhì)災(zāi)害危險性中等:指場地存在不良地質(zhì)現(xiàn)象,場地穩(wěn)定性較好,但當(dāng)場地條件稍有變化時就可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,工程建設(shè)應(yīng)采取一定的措施進(jìn)行防范;

(3)地質(zhì)災(zāi)害危險性?。褐笀龅胤€(wěn)定性好,地質(zhì)環(huán)境條件沒有重大變化,不會發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,工程建設(shè)不會受到地質(zhì)災(zāi)害的危害,也不會誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)滑坡的類型、規(guī)模、基本特征和穩(wěn)定性,確定滑坡的發(fā)育程度和危害程度,最后通過發(fā)育程度和危害程度來確定滑坡的危險性等級。

back4.4.1地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估地質(zhì)害危險性預(yù)測評估內(nèi)容包括:(1)對工程建設(shè)中、建成后可能引發(fā)或加劇崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫和不穩(wěn)定的高陡邊坡變形等的可能性、危險性和危害程度做出預(yù)測評估。(2)對建設(shè)工程自身可能遭受已存在的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等危害隱患和潛在不穩(wěn)定斜坡變形的可能性、危險性和危害程度做出預(yù)測評估。(3)對各種地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估可采用工程地質(zhì)比擬法,成因歷史分析法,層次分析法,數(shù)字統(tǒng)計法等定性、半定量的評估方法進(jìn)行。(1)工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險性的預(yù)測工程建設(shè)中可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害危害程度及危險性,按不同災(zāi)害類型分別進(jìn)行評估。地質(zhì)災(zāi)害評估方法:1)評價因素的分析對災(zāi)害體的影響因素進(jìn)行整合分析,確定主要因子和次要因子。2)評價因素的選擇對于不同的災(zāi)害體,要選擇正確的評價因素,要具有明確的物理意義和代表性,各評價因子要相互獨(dú)立。3)評價指標(biāo)權(quán)重的確定

對于不同的災(zāi)種、不同的研究區(qū)域,評價體系中的各個因子對于成災(zāi)危險性的貢獻(xiàn)程度不同,應(yīng)依據(jù)災(zāi)害特征及影響因素分析結(jié)果賦予不同的權(quán)重值。4)評價方法根據(jù)實(shí)際情況,選擇相關(guān)的評價方法(如模糊評價、灰色聚類法,可拓學(xué)理論等)4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

4.4.2.1滑坡的危險性預(yù)測評估

以工程建設(shè)引發(fā)的崩塌、滑坡為例進(jìn)行危險性預(yù)測評估工程建設(shè)引發(fā)的崩塌、滑坡的可能性預(yù)測因素及經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)見下表:類別形成因素條件程度極不充分Ⅰ類0不充分Ⅱ類1較不充分Ⅲ類3充分Ⅳ類6特別充分Ⅴ類10Y巖土體性質(zhì)與巖土體結(jié)構(gòu)巖土堅硬,結(jié)構(gòu)完整巖土較堅硬,結(jié)構(gòu)較完整巖石較破碎,結(jié)構(gòu)不完整巖石存在,有軟弱結(jié)構(gòu)面,巖土體不完整巖石特別破碎,軟件結(jié)構(gòu)面發(fā)育,巖土體特別不一

D地貌類型平原、低緩丘陵切割微弱的高原、丘陵高原、山地切割劇烈的高原、山地切割特別劇烈的高原、山地及其與平原過渡帶P山坡坡度(°)

<1010~2020~4040~60>60G人工活動切方高度(m)

0<55~1010~15>154.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

預(yù)測指標(biāo)判別值:E=Y+D+P+G當(dāng)E>12,工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡的可能性大;E=4—12,工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡的可能性中等;E≤4,工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡的可能性小。根據(jù)切方邊坡特征及災(zāi)害預(yù)測因子量化指標(biāo),結(jié)合工程建設(shè)特點(diǎn),預(yù)測評估工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害可能性大小。

4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估(1)滑坡危險性定量評估方法

地質(zhì)災(zāi)害危險性評估定量方法,對于不同的災(zāi)種有不同的定量評估方法,也有不同的評估標(biāo)準(zhǔn)。對于滑坡,選取正確的穩(wěn)定性安全系數(shù)計算公式計算最小安全系數(shù)Fs,根據(jù)規(guī)范定出的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)定量分析其穩(wěn)定性?!兜刭|(zhì)災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范》中對滑坡穩(wěn)定性安全系數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)如下:4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估(2)根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范(GB500212001》,滑坡的穩(wěn)定性評價應(yīng)符合下列要求;

1正確選擇有代表性的分析斷面,正確劃分牽引段、主滑段和抗滑段;

2正確選用強(qiáng)度指標(biāo),宜根據(jù)測試成果、反分析和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)綜合確定;

3有地下水時,應(yīng)計入浮托力和水壓力;

4根據(jù)滑面(滑帶)條件,按平面、圓弧或折線,選用正確的計算模型;

5當(dāng)有局部滑動可能時,除驗(yàn)算整體穩(wěn)定外,尚應(yīng)驗(yàn)算局部穩(wěn)定;

6當(dāng)有地震、沖刷、人類活動等影響因素時,應(yīng)計及這些因素對穩(wěn)定的影響。4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估(3)計算方法的選取

邊坡穩(wěn)定性的計算方法有很多種,具體如下:

1.傳遞系數(shù)法

2.平面滑動法

3.瑞典條分法

4.簡化Bishop法

5.滑楔法4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估1.傳遞系數(shù)法邊坡穩(wěn)定性定量分析評價是在定性分析評價的基礎(chǔ)上,根據(jù)勘察所確定的邊坡地質(zhì)剖面,采用靜力平衡理論計算擬評價邊坡的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)計算得的穩(wěn)定系數(shù)來評價邊坡的穩(wěn)定性。目前工程中常用的定量分析評價方法主要是傳遞系數(shù)法。采用傳遞系數(shù)法時,滑坡穩(wěn)定性計算應(yīng)符合下列規(guī)定(圖1):

4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估②對巖體完整或較完整的巖質(zhì)滑坡按下式計算:返回2.平面滑動法采用平面滑動法時,滑坡穩(wěn)定性計算應(yīng)符合下列規(guī)定:①.對土質(zhì)滑坡和巖體破碎的巖質(zhì)滑坡,按下式計算:②.對巖體完整或較完整的巖質(zhì)滑坡按下式計算(如圖2):

式中符號同前。

返回圖3.瑞典條分法計算簡圖3.瑞典條分法該法使用圓弧滑動面,假定作用在土條側(cè)向垂直上的E和X的合力平行于土條底面,計算簡圖:傳統(tǒng)瑞典法在平緩邊坡和高空隙水壓情況下進(jìn)行有效應(yīng)力法分析時是非常不準(zhǔn)確的。該法的安全系數(shù)在φ=0分析中是完全精確的,對于圓弧滑裂面的總應(yīng)力法可得出基本正確的結(jié)果。此法的數(shù)值分析不存在問題。N為土條總數(shù)返回4.簡化Bishop法

公路路基設(shè)計規(guī)范(JTGD30—2004)規(guī)定路堤的堤身穩(wěn)定性、路堤和地基的整體穩(wěn)定性宜采用簡化Bishop法進(jìn)行分析計算,穩(wěn)定系數(shù)Fs按下式計算。(Bishop法計算簡圖見圖1)

圖1Bishop法計算簡圖4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

式中:Wi—第i土條重力;ɑi—第i土條底滑面的傾角;Qi—第i土條垂直方向外力;Ki依土條滑弧所在位置分別按下式計算:

列出一算例如下:4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

本算例針對衡陽工務(wù)段京廣線下行線K1953+200~+420處的一高路堤邊坡運(yùn)用北京理正軟件采用簡化Bishop法進(jìn)行穩(wěn)定性最小安全系數(shù)計算。計算模型如圖:4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估通過計算,得出該路堤邊坡在暴、強(qiáng)雨或者持續(xù)降雨的情況下最小安全系數(shù)小于1.25,致使該路堤邊坡失穩(wěn)導(dǎo)致路堤懸空、交通阻斷,下圖為7.15水害后京廣線下行線K1953+200~+420處高路堤的破壞照片。4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估存在問題簡化Bishop法在所有情況下都是精確的(除了遇到數(shù)值分析困難情況外),其局限性表現(xiàn)在僅適用于圓弧滑裂面以及有時候會遇到數(shù)值分析問題。如果同時用Bishop法和瑞典法計算時,如Bishop法得到的安全系數(shù)小,那么可認(rèn)為它存在數(shù)值分析問題,則推薦使用瑞典法條分計算安全系數(shù)。4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估返回5.滑楔法對于巖質(zhì)邊坡(左邊坡),滑裂面為折線型時,采用滑楔法計算其穩(wěn)定性安全系數(shù)。方法介紹如下:4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估滑楔法適用于任意形狀滑裂面,一般對此法進(jìn)行簡化,假定Fs為某一數(shù)值,從右端第一個土條開始,通過靜力平衡確定每個土條左側(cè)條間力(也就是下一個土條右側(cè)條間力),到最后一個土條,即左端部的土條,其左側(cè)向力應(yīng)為零。如部閉合,需修正Fs值,直至收斂。土石壩設(shè)計規(guī)范提供以下公式進(jìn)行這一計算步驟。式中:下標(biāo)R、L分別代表土條右和左側(cè)面相應(yīng)物理量。4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估滑楔法中有一個滑裂面為雙折線形的特殊情況,計算簡圖如下:計算公式為:4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估下標(biāo)r、l分別代表在轉(zhuǎn)折點(diǎn)C左右側(cè)相應(yīng)的數(shù)值,βc為左、右楔塊界面處作用力的傾角。可知,安全系數(shù)決定于對βc的假定值。對于滑裂面比較規(guī)則的可用雙折線滑面法計算其穩(wěn)定性系數(shù)。4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估路堤沿斜坡地基或軟弱層帶滑動的穩(wěn)定性可采用不平衡推力法進(jìn)行分析計算,穩(wěn)定系數(shù)Fs按以下方法計算。

4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估式中:WQi—第i個土條的重力與外加豎向荷載之和;ɑi—第i個土條底滑面的傾角;

ci、фi—第i個土條底的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角;li—第i個土條底滑面的長度;

ɑi-1—第i-1個土條底滑面的傾角;Ei-1—第i-1個土條傳遞給第個土條的下滑力。用上式逐條計算,直到第n條的剩余推力為零,由此確定穩(wěn)定系數(shù)Fs。4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估4.4.2.2工程建設(shè)引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

根據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘測規(guī)范》(DZ-T-0220-2006)中泥石流溝的易發(fā)程度判別條件:選擇15項代表因素進(jìn)行數(shù)量化處理(見表5和表6),并按標(biāo)準(zhǔn)(表7)進(jìn)行判別。4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估表5泥石流溝易發(fā)程度評判表

序號流域環(huán)境動態(tài)因素權(quán)重K數(shù)量化評分A數(shù)量化評分B數(shù)量化評分C數(shù)量化評分D1不良地質(zhì)發(fā)育程度0沙補(bǔ)給長度比0.1181612813溝口地貌0.1081411714溝床縱坡0.090129615區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響0.07597516植被覆蓋率0.06797517河溝近期一次沖淤變幅0.06286418巖性0.05465419松散物質(zhì)貯量0.054654110山坡坡度0.045654111橫斷面特征0.036543112松散物平均厚度0.036543113流域面積0.036543114流域相對高差0.030432115河溝堵塞程度0.0304321表6泥石流流域環(huán)境動態(tài)因素權(quán)重及評分值

4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估危險性級別極易發(fā)中等易發(fā)輕度易發(fā)不易發(fā)綜合評分總計≥11686~11644~86<44表7泥石流溝易發(fā)程度劃分標(biāo)準(zhǔn)表

根據(jù)線狀工程沿線的泥石流流域環(huán)境動態(tài)因素,對泥石流易發(fā)程度因子進(jìn)行評分,按照表7來確定泥石流溝的易發(fā)程度,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境條件和工程建設(shè)的實(shí)際情況,預(yù)測評估工程建設(shè)引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害的可能性大小。另外,對于泥石流危險性評價也可以參考劉希林在《泥石流危險性評價》使用的推薦公式,對泥石流危險性進(jìn)行評價。4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估泥石流危險性評價是對泥石流致災(zāi)能力的評價,是泥石流規(guī)模和發(fā)生頻率的綜合體現(xiàn)。危險性的定量表達(dá)即危險度。采用劉希林在《泥石流危險性評價》和《泥石流風(fēng)險評價》中使用的權(quán)重系數(shù)和推薦使用的公式來計算,泥石流危險度公式為:

H=0.29M+0.29F+0.14S1+0.09S2+0.06S3+0.11S4+0.03S5

式中:m為泥石流規(guī)模;f為泥石流發(fā)生頻率;s1為流域面積;s2為主溝長度;s3為流域相對高差;s4為流域切割密度;s5為不穩(wěn)定溝床比例;H為單溝泥石流的危險度。其中s1、s2、s3、s4通過1:50000地形圖量算獲取,s5通過現(xiàn)場調(diào)查結(jié)合地形圖獲取,m按設(shè)計頻率下泥石流固體物質(zhì)徑流量計算方法獲取,f

通過現(xiàn)場調(diào)查訪問和參考?xì)v史資料獲取。4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估針對現(xiàn)存地質(zhì)災(zāi)害危險性和工程建設(shè)過程中可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險預(yù)測,工程建設(shè)可能遭受到滑坡、崩塌、泥石流及巖溶地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的危害。

根據(jù)評估區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件,地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀評估及本工程建設(shè)特點(diǎn),結(jié)合本工程的規(guī)劃設(shè)計等分析,確定工程建設(shè)遭受外來地質(zhì)災(zāi)害危險性大小。以巖溶地面塌陷為例進(jìn)行工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險性預(yù)測,通過表9可以預(yù)測到工程建設(shè)可能遭受到巖溶地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的危險性大小。

4.4.2地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估項目評估標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)代值因素4321K巖溶發(fā)育程度特強(qiáng)強(qiáng)烈中等微弱W巖溶地下水位降低與土層關(guān)系及降速快速大降低至基巖中較快降至基巖面上下波動或至基巖中上部,降速較快在土層下部,降速中等原在基巖中或降低少,降速緩慢Q基坑排水量(m3/h)>2000<2000>1200<1200>500<500F巖溶地下水運(yùn)移條件排泄區(qū)地帶或淺逕流帶逕流區(qū)補(bǔ)給區(qū)為主H土層巖性結(jié)構(gòu)及厚度(m)砂土;雙層或多層結(jié)構(gòu)土,底為砂礫土;厚度<5m砂土;雙層或多層結(jié)構(gòu)土,底為砂礫土;厚度5—8m雙層或多層結(jié)構(gòu)粘性土—砂礫土;厚度>8—20m單層結(jié)構(gòu)粘性土,厚度>20mG地形地貌巖溶洼地、谷地、低平原、低階地巖溶低丘陵、低山前緩坡麓,巖溶臺地、高階地巖溶高丘陵,山地斜坡可能性指數(shù)N值判別式及等級劃分標(biāo)準(zhǔn)判別式:N=K+W+

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