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突发性地质灾害的防治与应对

时间:2022-07-26 06:20:47

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突发性地质灾害的防治与应对

突发性地质灾害防治应对:突发性地质灾害的监测预警问题

摘 要:突发性地质灾害因为前期的表现不明显,在预报的过程中存在一定的难度,因此在进行预警的过程中需要对现有的技术进行创新,提升预警系统的科学性,将预警结果进行分析。突发性地质灾害对于人类的危害非常大,严重的时候造成人们的生命受到威胁。这样的情况下地质灾害监测预警系统是进行地质灾害的重要途径,也是减少危险发生的方式。本文主要针对突发性地质灾害的监测预警问题进行分析。

关键词:地质灾害;突发性;地质;预警准则

一、突发性地质灾害概述

突发性地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流和地质塌陷等灾害,灾害的类型分为两种,一种是单一性的,灾害单独发生,在一定的时间段只存在一种地质灾害。另一种是群发性的灾害,例如崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷这四种灾害中发生两种以上,群发性的灾害一般的危害较大,进行监控难度也较大,在进行预警的过程中也存在一定的问题。具体的特征如下。

(一)单一性灾害

单一性地质灾害是一种灾害的单独发生,在进行监控的时候可以建立宏观前兆预警系统以及微观精密监控系统,通过对系统的宏观预警使得人员及时的撤离,避免出现人员伤亡。通过微观精密监控系统可以对地质内部的一些情况进行及时的了解,掌握地质变化,避免出现更加严重的灾害,对灾害进行更加严密的控制。

(二)群发性灾害

群发性的地质灾害具有鲜明的特点,首先从区域性方面分析,爆发面积覆盖非常大,并且具有很强的区域性,造成危害波及范围较广。群发性的地质灾害出现群发性的特征,影响力巨大,可以在数小时之内造成严重的人员财产损失,并且在爆发方面非常突然。其次,群发性地质灾害具有爆发性,可以在不同的地点同时发生,严重的影响地区的安全。一般情况下地质灾害出现的原因可以归纳为以下几点:在一定时期和区域内出现大范围的强降水,造成地质运动受到影响。再加上发生强降水的区域内高山、陡坡和深沟聚集,在强烈暴雨持续作用下,残坡积层达到过饱和状态后发生类似瀑布样的突然“奔流”,形成突发性灾害。同时在这样的区域内如果植被的覆盖率较低,地质条件特殊,就会出现渗流带,也会造成突发性地质灾害。

二、突发性地质灾害的监测预警系统

(一)设计思路

地质灾害预警系统在设计过程中需要实行双轨制,采用预警系统与当地实际相结合的方式,政府部门需要发挥自身的工作积极性进行预配合,做好群测工作,共同建立地质灾害预警工程技术工作体系和组织工作系统,对技术进行全面的支持。在进行预警系统建立的过程中要将气象、水利和地震等研究部门纳入到监控体系中,特别是群发性的自然灾害,专业研究方面较少,缺乏研究基础,需要开展预警示范区研究,在地质监控系统建立之后,结合当地的实际情况,对技术进行推广,及时的对系统进行完善,发现问题及时进行解决。

(二)预警范围

预警系统的建立,需要将进行A警的范围进行确定,首先是严重破坏交通线路地段,将一些威胁到基础设施的通讯、电力等方面进行监控,避免灾害造成通讯的中断,影响救援工作。其次在一些桥梁和水坝的位置,需要安装预警设备,防止突发性灾害对交通的影响。再次需要对水上航运和一些工矿区进行监控,防止造成较大的人员伤亡。其中需要注意因为群发性灾害可能发生的位置较为特殊,因此进行监控的过程中炫耀考虑到当地的实际情况,尽量选择简单并且易于理解的方式,及时向公众颁布地质环境情况数据,在危机时可以尽快的做到后续的工作安排,和当地气象水利部门联合预警信息。

三、突发性地质灾害的监测预警问题

(一)准确性不足

地质灾害的具有自然和社会双重属性,在自然属性方面,无论是单体和群体,符合自然界的对立规律性,地质灾害的发生这地壳活动的必然结果,地质灾害社会属性研究的根本问题是进行地质环境的探索,特别是突发性的地质灾害,本身的发生时间和破坏程度就难以保证,再加上人类的破坏,造成的突发性地质灾害更加无法预测,建立地质灾害语预警系统的必要性就进一步的凸显出来,需要建立可续的预警系统,降低自然环境带来的问题,减少地质灾害造成的危害。但是在进行预警系统建立过程中,各个地区的情况不同,灾害产生的原因也不同,再加上人类活动的出现对灾害造成的影响无法准确估计,造成预警准确性出现问题。

(二)预警系统不够全面

突发性地质灾害发生的情况非常的复杂,不仅仅是自然原因,还包括人为的原因,但是预警系统建立的过程中只可能对自然原因进行分析,人为原因方面的分析没有在系统中现实,而地质灾害的社会属性突出的体现人类活动的参与程度,人类对于居住环境的改造,使得外部环境出现变化,这一方面也是需要考虑的内容,如果没有全面的进行考虑可能造成预警准确性受到影响。

(三)地质数据分析不科学

在进行地质灾害预警过程中,对于地表的变化分析较多,但是对于地壳内部的数据分析存在一定的滞后性,搜集的数据并没有发挥应有的价值,对于地质条件变化的分析不清楚,造成地质条件在变化的过程中得不到及时的反馈,从而错失了预测的最佳时机,造成地质灾害的发生,对人们的生命财产造成威胁。

总之,突发性的地质灾害对于人类影响非常巨大,但是实际工作中进行预警却存在一定的难度,建立预警系统的过程中也存在一定的问题,影响数据检测准确性,因此需要建立区域突发性群发型地质灾害的预警准则,为群测群防提供技术支撑,以促进政府、科技界和公众社会的联合行动,指导当前和今后一个时期的区域突发性地质灾害的概率预警和综合减灾工作,提升突发性灾害预警的质量,为预警系统的整体管理提供条件。

突发性地质灾害的防治与应对:黎川县突发性地质灾害气象预警研究

【摘 要】黎川县地质灾害气象预警研究是通过在“黎川县1/5万地质灾害调查项目”所获得的大量最新地质灾害数据的基础上开展地质灾害气象预警研究工作,利用GIS技术结合地质和气象资料分析,建立符合本区实际情况的突发性地质灾害预警预报数学模型及预警区划,为全县防灾减灾提供更加科学方法。

【关键词】地质灾害 气象预警 黎川县

1 引言

地质灾害的形成除与地质条件有关外,降雨和人类工程活动都是很重要的诱发因素,单九生等研究发现滑坡的发生与近3天内的降水强度、过程降水总量、降水持续时间等关系十分密切(单九生等,2004)。气象因素诱发的地质灾害具有:区域性、群发性、同时性、爆发性、后续性和成灾大等特点(刘传正等,2004)。黎川县地质环境较为脆弱,人类工程活动比较频繁,区内地质灾害频发,社会经济发展与地质灾害的矛盾日益突出,如何有效预防地质灾害的发生并最大限度减少地质灾害给人类生活及经济发展造成的损失,正在引起全社会的广泛关注。为了更好地推动地质灾害防治工作,有效减轻和避免地质灾害造成的生命和财产损失,促进经济和社会的可持续发展。目前研究区内对降水和地质灾害两者之间的关系研究只停留在粗略的统计分析的基础之上,并且相关数据年代较久且不全面。本文通过在“黎川县1/5万地质灾害调查项目”所获得的大量最新地质灾害数据的基础上开展地质灾害气象预警研究工作,建立符合本区实际情况的突发性地质灾害预警预报数学模型及预警区划,可为全县防灾减灾提供科学依据,最终达到防灾减灾的目的。

2 区内地质及气象背景

2.1 地质背景

研究区地处江西省中偏东部,抚州市东南部,武夷山脉中段西麓。位于武夷断块隆升区与抚河谷地的上升区的交接部位。武夷山呈“弓”形环绕县域东部、南部,黎滩河由东向西横贯全区,形成了东南高,西北低,三面环山,西北开口的“撮斗”形。受以间歇性上升运动为主的新构造运动控制,区内地形起伏、河谷深切,高差显著,最大高差约1419m。大地构造单元为华南褶皱系(Ⅰ2)赣中南褶隆(Ⅱ3)武夷隆起(Ⅲ8)的中段,武夷山隆断束(Ⅳ21)的东侧(张兰庭等,1973)。区内地形形态总体复杂,呈现出地形坡度、坡形、坡向的多变性。由于地质环境条件复杂,地质灾害防治形势十分严峻,主要地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流,其中以土质滑坡最为发育,且具有突发、频发、群发、点多面广等特点(聂智,2015)。

2.2 气象背景

研究区地处中亚热带湿润季风气候区,气候温和湿润、雨量充沛、光照充足、四季分明。据黎川县气象局提供的有关资料(1957~2010年),多年年均降雨量1829.9mm。最大年份(1998年)降雨量2462.6mm,最小年份(1963年)降雨量1242.5mm;最大日降雨量320.0mm(1998年7月1日),最大时降雨量70.4mm(2006年6月25日),最大10分钟降雨量26.4mm;年均暴雨日数5.0天,最长连续降雨天数21天(1998年6月),过程雨量678.2mm,最长无雨日数37.0天。

大约每年3~6月为丰水期,10~12月为枯水期,其余月份为平水期。降雨量在时间分布上呈现明显差异,丰水期月均降雨量为枯水期的4.3倍,而丰水年降水量可达枯水年的2.0倍。降雨量在空间分布上受地形作用明显,东多西少,山区多平原少,具有随地形标高增高、降雨量增大的趋势。

3 预警数学模型及实际应用

3.1 地质灾害气象预警预报模型

地质灾害气象预警预报是研究在某一降雨强度作用于某一地质环境单元时发生地质灾害的可能性大小。结合省内现有地质灾害气象预警预报研究成果,具体方法是将降雨特征(用降雨诱发指数表征)与地质灾害敏感性(以地质灾害易发性表征),进行叠加分析,确定预警预报等级,建立群发型区域性地质灾害预警预报模型。

地质灾害气象预警级别评价指标采用如下公式:

H = Z×R

H --预警级别评价指数。用于评价预警级别,综合反映地质灾害发生的可能性与强度。

Z --基于降雨诱发的地质灾害敏感性,用地质灾害易发性表征,反映在相同降雨作用下各种地质环境条件发生地质灾害的可能性差异。

R --降雨诱发指数。反映不同降雨过程作用下发生地质灾害的可能性差异。

3.2 确定临界降雨量

地质灾害气象预警的临界降雨量是根据区内多年来地质灾害的成灾雨强研究确定,采用有效降雨量、当日降雨量2个指标。用有效降雨量综合表示前期降雨特征。有效降雨量用下式(单九生等,2004)计算:

式中:Pz--为某日有效降雨量;

Po--为当日降雨量;

Pi--为当i日降雨量;

λi--为当i日的影响系数,通过优化法取0.75;

以黎川县1998年、2002年和2010年群发性地质灾害的降雨资料为依据,分析有效降雨量和当日降雨量的关系,并得出相应的临界降雨量。主要方法为:以降雨特征值为横坐标,以灾害发生累加频率值为纵坐标,编制灾害发生累加频率曲线图,取累加频率曲线突变拐点对应的降雨特征值,作为预警状态的降雨特征值的临界值。见图1和图2,由此可以得到地质灾害发生时的临界降雨量界值,见表1。

3.3 确定降雨诱发指数

降雨诱发指数主要反映降雨强度。根据各降雨特征指标临界值(有效降雨量和当日降雨量)与各降雨特征指标实际值关系计算,采用如下公式:

R = n + Pr/LP

H --降雨诱发指数。

n --降雨特征指标实际值所处临界值区间对应的预警状态级别值。

Pr --降雨特征指标实际值。

LP --降雨特征指标实际值所处临界值区间的下限。

3.4 地质灾害气象预警级别划分

中国地质灾害预警级别划分为五个等级:1级、2级、3级、4级和5级,见表2(国土资源部等,2003)。

3.5 地质灾害气象预警区划

根据上述方法,分别计算出区内45mm和95mm日降雨量时的降雨诱发指数,利用Arcgis的空间分析功能,与地质灾害易发性分区数据进行叠加分析,确定3、4级和5级预警的评价指数分别为:1.00~1.45、1.45~1.95和1.95~2.55,由此得出相应的地质灾害气象预警区划分析图,见图3和图4。

3.5.1 日降雨量≥45mm预警区划

对图3进行整合修饰,得出黎川县日降雨量≥45mm预警区划成果图,见图5。本降雨量级别在气象预警中相对降雨强度为最小。各预报区概况如下:

(1)Ⅴ级预报区。主要分布在县境东北部的厚村、华山和东、南部的熊村、德胜、樟溪等乡镇的部分区域,分布范围较小,该区总面积为322.07km2,占总面积的18.84%。该区为地质灾害高易发区,是区内年降雨量最大区域。防范地质灾害类型为滑坡、崩塌及泥石流。

(2)Ⅵ级预报区。主要分布在华山、洵口中、荷源、湖坊、中田、日峰、潭溪、熊村、社苹、樟溪、西城镇乡镇区域,分布范围最大,该区总面积为799.88km2,占总面积的46.80%。该区主要为地质灾害高-中易发区,年降雨量普遍大,是黎川县滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的多发地段。防范地质灾害类型为滑坡、崩塌及泥石流。

(3)Ⅲ级预报区。主要分布在日峰、龙安和荷源、中田及社苹等乡镇区域,分布范围较大,该区总面积为537.72km2,占总面积的31.46%。该区主要为地质灾害中易发区及低易发区,是黎川县境内年降雨量总体较小的区域。

3.5.2 日降雨量 ≥ 95mm预警区划

对图4进行整合修饰,得出黎川县日降雨量≥95mm预警区划成果图,见图6。本降雨量级别为95mm≤日降雨量

(1)Ⅴ级预警区。主要分布华山、厚村、洵口、湖坊、荷源、熊村、德胜、潭溪、社苹、宏村、樟溪、西城和中田、龙安等乡镇,分布范围最大,该区总面积为1252.16km2,占总面积的73.26%。该区主要为地质灾害高易发区,防范地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流。

(2)Ⅵ级预警区。主要分布在日峰南-龙安南-樟溪南、荷源北、德胜北-熊村西一带,分布范围较大,该区总面积为316.46km2,占总面积的18.52%。该区主要为地质灾害中易发区,防范地质灾害类型主要为滑坡、崩塌。

(3)Ⅲ级预警区。主要分布在日峰镇北西、中田北东一带,分布范围最小,该区总面积为54.89km2,占总面积的4.95%。该区主要为地质灾害低易发区,防范地质灾害类型主要为滑坡、崩塌。

3.6 地质灾害气象预警信息

县气象台提供每次降雨过程的天气预报资料,各有关部门将相关数据与气象预警区划图中对各预警区发生地质灾害的等级进行逐个分析和判定,做出空间预警预报区,并将3级、4级和5级预警提前在预警信息平台上,如通过电视、电台、互联网、手机短信等形式将预测结果向社会,让相关人员及时撤离,最终达到防灾减灾的目的。

4 结语

本研究从分析区内地质背景条件出发,将降雨特征 (用降雨诱发指数表征)与地质灾害敏感性(以地质灾害易发性表征),进行叠加分析,确定预警预报等级,建立群发型区域性地质灾害预警预报模型,最终生成地质灾害预警区划图。从地质灾害预报预警模型方法的设计到预警区划图的制作与,大大提升了黎川县地质灾害区域性预报预警的研究程度,具有较高的实用价值,为研究区内乃至全省防灾减灾做出了贡献。

突发性地质灾害的防治与应对:突发性地质灾害中应急监测技术的应用分析

【关键词】地质灾害;突发性;应急监测

1 应急监测特点

所谓应急监测从阶段上讲就是介于群测群防与专业监测之间的应急措施,它在地质灾害刚发现或发生时,为专业人员提供应急状态下灾害体形变信息传送,专业人员以此来判断灾害体变形特征、发展趋势、破坏形式,有效地避免各种损失和伤亡。抢险救助的紧迫性与广泛关注度的状态,决定地质灾害应急监测不能像专业监测那样按部就班地展开,也不能像群测群防那样简易观测,必须做到响应迅速、应急布设。面对突发的地质灾害灾情或险情,如何在工作区环境恶劣、安全风险高、灾害体信息有限等情况下,通过憷速制定监测方案、快速部署监测设施、快速获取监测数据,及时准确地为应急抢险决策提供数据支持,井做到布得精、留得住、便维护、测得准、可遥测,仅靠灾害发生时制定切实可行的监测内容、方法、方案是不够的,还需前瞻性地做好事前应急监测准备(预巢、装备等)和事中快速响应。

2 应急监测技术

应急监测所处阶段的特殊性和形式、状态的独特性决定,不是目前所有的地质灾害监测方法、手段都适宜,应根据地质灾害体特性和所处环境,选择合理的内容、采取可行的方法、制定影善的方案开展应急监测。

2.1 监测内容

地质灾害体的形变发展是一个空间多维复杂的过程,特殊阶段决定应急监测内容不能像专业监测那样面面俱到,只能利用应急调查短期所掌握的有限灾害体特征,实现应急监测的快速部署、准确获取、实时监控。应急监测多以地面监测为主、多方法并存为原则,内容上以便捷免维护的地面位移监测为主,兼顾深部和环境印证监测。因地表绝对位移监测即可获得变形数量,又能测得位移方向,全而地反映了灾体的位移矢量特性,在应急监测中优先考虑。而深部形变监测需进行开挖或钻孔施工,周期长、安装复杂,只在时间和安全有保障的条件下使用。其他监测内容则根据灾体的具体特点,选择性地采用(表1)。

2.2 监测方案

应急监测方案的制定,必须建立在对灾害体全面调查分析基础上,针对灾害体性状、特征准确预判其变形发展状态和趋势,是制定适宜的应急监测方案、有效开展应急监测的关键。依据地质灾害的种类、规模、危害、变形等特性,如何从错综的形变行迹中选择有代表性的部位和监测方法组成监测网,通过各类传感器及时准确地感知灾体的变化,实时获取变形信息,分析预测灾体发展趋势,是应急监测的核心。不同种类、特性的地质灾害采取的监测内容和方珐是不同的,必须兼顾考虑应急监测方案的有效性、实时性、系统性。而突发性、不可预见性致使对象不明确和监测的应急特性,要求应急监测工作不能“等米下锅”,需通过对现有地质灾害专业监测工作的统计分析,假定可能突发灾害的种类、规模等,超前拟定应急监测方案库,建立监测没备库。

通常对危害、规模特大的地质灾害,一般布设3条纵贯灾害体的监测剖面和适当的短辅助剖面;规模、危害重大的灾害,多布设一条主纵剖面和必要的短辅助短剖而。并在地面有代表性部位、控制性主干裂缝上布置适量的裂缝和位移监测点;对降雨敏感型灾害体布置雨量自动监测;有条件的在主监测剖面上设置地下深部位移和地下水监测,关键部俅设置远程视频监控系统,以此构成纵横交织的综合应急监测网,实时掌握灾害体的变形发展状况。

进行监测设备选型、组网时,需针对灾害体所处环境、可能发生的最大形变量来选择仪器适应性、量程和精度.并不是精度越高越好、没备越尖端就越先进。如移动通讯网络没有覆盖的地区,就只能采用北斗系统、星载雷达、全站仪等开展地面绝对位移监测;通常裂缝变形监测只需要达到毫米精度,对于细小墙体裂缝和地面、危岩体宽大裂缝所用监测仪器足不同的;对降雨没有相关性的采空区地面塌陷、抽采型地面沉降等灾害,无需进行降雨量监测;在施工安全没有保障的灾害体上进行钻孔施工,开展深部位移监测是不现实的;现场远程视频监控的可视化、实时性,常被用于泥石流的应急监测和应急指挥系统的远程监控等。所用设备还要能适应当地湿度、温度等环境条件,便于维护保养、能实现全天候自动监测要求等。

2.3 信息采集与传输

监测信息采集与传输通常按照灾害体的平面范围和监测点的分布,有分布式和集中式两种。对于监测点相对集中.便于电缆组网埋设的,常采用集中式信息采集和传输;而对于布线困难、监测点分散的灾害点,则选择分布式或与局部集中相结合的信息采集和传输方式。信息传输是应急监测网络化、系统化、信息化的重要环节,是将采集的信息通过传输平台传递到各个管理中心的过程,当前的传输方式有人工、网络、通讯、卫星等。

地质灾害应急监测的环境条件要求,信息采集应实现自动化、智能化,与信息传输无缝对接。信息的传输应是远程的、实时的,将采集的信息借助现代移动通讯(3G、GPRs、GsM、SMS)、卫星等平台(CNSS、CS、RSS),发射到各种信息网络(1NTERNET、BN),实现远程、无线、实时传输。其中第三代移动通信(3G)、通用分组兀线服务(GPRS)运用较为广泛.同时具备定位和短信功能的北斗卫星导航系统(CNSS)正在逐步盛行。

3 应急监测管理

按照所处状态可将地质灾害应急监测划分为平时常态和灾害应急两种状态(图1),各状态下工作侧重点有所不同,且两种状态的转换足突发的、难以预见的。为满足应急管理的需求,突发地质灾害应急监测需做到招之即来、来之即测、测之即准,建立与之相适应的科学管理体系十分必要。

突发性地质灾害的防治与应对:城市轨道工程突发性地质灾害应急技术研究

摘要:当下,我国城市轨道工程的建设已步入了高速发展期,全国各大城市陆续将城市轨道建设纳入了现代交通网络中,然而城市轨道工程具有一定的风险性,建设过程中贯穿着诸多不确定因素,工程施工与运营中必须面对各类潜在地质灾害的威胁,否则将会造成严重的社会经济损失。本文结合南京地铁11号线六合火车站—金牛湖段为研究依据,就BP神经网络算法在城市轨道工程突发性地质灾害预测中的运用做了相关分析,逐步探索相应的应急技术和灾害评估体系。

关键词:轨道工程;地质灾害;应急技术

突发性地质灾害是指在地球内、外动力或人类活动的影响下短时间内发生的难预见的地质作用现象,其可对人类生命财产及环境造成严重的破坏与损失。地质灾害可概括性地分为突发性地质灾害与累进性地质灾害两类。常见的突发性地质灾害有地震、滑坡、路面坍塌地下水突涌等;常见的累进性地质灾害有地表沉降、水土流失等。由于突发性地质灾害发生过程突然,无明显先兆,所以导致防治工作及应急预案较为被动。城市轨道工程以突发性灾害为主,可造成严重的人员伤亡及经济损失,因此,城市轨道工程建设中对于地质灾害的应急技术研究及防治工作已成为重中之重。

一、城市轨道工程突发性地质灾害的危险性预测

本文通过BP人工神经网络对城市轨道工程突发性地质灾害进行预测,并以实例对其可行性进行验证。BP人工神经网络由输入层、输出层、隐含层组成,三者紧密相连。在算法运行中,当输出层的数值与既有的输出值有误差时,需对各层间的结合权值校正,直到输出层的数值符合既定的输入、输出数据为止。具体的BP神经网络的学习过程如下图所示。

本文通过对南京地铁十一号线隧道拱顶沉降位移变形情况进行追踪测量,并采用BP神经网络技术建模后预测后续8天的拱顶沉降情况。经过测试实践表明,BP神经网络技术预测的结果与实测值的最大误差不超过20%,这表示BP人工神经网络技术在城市轨道工程隧道变形的预测中具有可行性,如图所示。

二、城市轨道工程突发性地质灾害危险系数的评估

2.1危险性评估范围

首先,地质灾害危险性评估应从水文、地质、社会环境等多方面进行系统的调查,不能局限于建设用地区域,考虑到长远的利益,还应对周边地质环境及潜在的地质灾害进行确认。具体原则如下:1.若地质灾害危险因素仅限于建设用地区域,则按用地范围进行评估;2.对于崩塌、滑坡的评估范围应以首处较为完整的岩体斜坡带为基础;泥石流的评估必须依据完整的沟道流域面积为基??;地面沉降的评估应结合设计中工程建设的影响区域为准;地面裂缝的评估应以工程建设区域及最大影响范围为基??;3工程建设项目重要线路路状分布的评估范围应考虑到施工、运营后及对后续建筑工程的影响,通常以线路相对中心双侧外延100—500m为限[1];4.若建设项目正好在进行地质灾害危险性评估的范围内的话,且该建设项目正处于已被划分为危险系数中等或高的区域,则应在早期危险系数评估的基础上再进行细化评估,以确保在建工程的安全施工;5区域性工程项目的评估指标,应结合该区域该工程项目的长期规划及地质环境等进行确定。

2.2危险性评估方法

当城镇规划项目及重大工程建设项目位于地质灾害的易发区域时,地质灾害的风险评估是首要之事。地质灾害的风险评估分为以下几个方面:1.现状评估,在重大工程项目施工区域内,对地质灾害的类型、地质灾害级别、安全系数、影响程度进行明确规划;2.预测评估,在施工设计及规划阶段充分考虑工程建设项目在地质灾害易发区施工中可能会引发何种地质灾害,以降低后期施工过程中风险系数及破坏性;3.综合评估,根据工程建设项目自身的特点,探讨地质灾害潜在的危险系数及环境诱发因素,并制定相应的应急方案。实际施工项目的综合评估法主要有风险区划法、灾损率法、层次分析法(AHP)、信息量模型法等。在进行建设项目地质灾害危险性评估时,再根据不同情况采取不同的方法,并根据建设项目地质灾害危险性评估要求来进行相应的优化。根据现状地质灾害产生机制,结合城市轨道工程所处的地质条件、气候、施工条件等要素,来对工程建设所可能引发的地表沉降、砂土液化、

地下水突涌、边坡失稳等地质灾害的危险系数进行预测。

三、南京地铁11号线六合火车站——金牛湖段工程地质灾害危险性评估分析

为?;さ刂驶肪?,减少因不合理工程活动引发的地质灾害,从源头上防治地质灾害,为城市轨道工程建设项目地质灾害的防治提供科学依据,南京地下铁道有限责任公司委托江苏省地质调查研究院对拟建南京地铁11号线六合火车站-金牛湖段工程进行了地质灾害危险性评估工作。

3.1 一般资料

南京地铁11号线六合火车站-金牛湖段工程南起南京地铁11号线一期工程的六合火车站站,北至金牛湖站,全长16.5km ,其中地下线约1.1km ,高架线约4.9km ,地面段10.5km ,全线设有1座八百桥停车场,车站共4座,分别为六合火车站站、沈桥站、八百桥站和金牛湖站,其中六合火车站站为地下站,其余3个站点为高架及地面站。

评估结果显示,该工程沿线的地质灾害类型主要为崩塌、滑坡、地面沉降、岩溶地面塌陷和特殊类岩土(软土、膨胀土)灾害,评估区软土分布区和隐伏岩溶分布区地质灾害危险性中等,土地适宜性为基本适宜;其余地区地质灾害危险性小。

报告建议加强工程沿线的岩土工程勘察,重点查明隐伏岩溶和特殊类岩土(软土、膨胀土)的发育分布情况,工程沿线软土厚度变化较大,设计过程中应考虑到该层土对施工及地铁建成后运行的影响,加强软硬地基交接部位及破碎带附近的勘察,防止差异沉降对地铁工程造成危害;地下段站点和地下段线路开挖施工过程中要做好降、排水和支护及地面形变监测工作,?;ず玫叵鹿芟呒爸鼙呓ǎü梗┲锏陌踩?;加强隐伏岩溶分布区岩溶地下水监测与开采管理,避免岩溶地面发生塌陷。

四、突发性地质灾害的应急技术

4.1 规划阶段

进行城市轨道工程规划时,首先要调察施工区域及其周边的地质、水文、社会环境等因素,收集与施工地突发性地质灾害相关的信息,为地质灾害的风险性评估提供依据;其次要全面掌握突发性地质灾害的类型、程度、成因等。在制定应急方案时,必须抓住重点,方案要切实可行,具有可操作性。

4.2 设计阶段

设计阶段是城市轨道工程突发性地质灾害防控的关键。根据该城市轨道施工区域的水文、地质情况,对砂土液化、地下水突涌、沼气、等严重的地质灾害制定预先的地质报告。全面了解幵挖面的围岩情况、地质状况、地下水分布情况,预先制定好不良地质的设计变更方案,以便于及时对方案进行优化与变更,降低施工工程的经济损失。如当隧道施工中遇到富水软弱围岩时,应采用地质钻探等手段,了解幵挖面前方的地下水与地质情况;对于带状整块范围内的沼气可均匀打孔,直接释放;至于呈囊状分布且不规则的区域,则需动态调整释放孔的距离,再进行释放与排摸;一般情况下,隧道施工时通常采用压入式通风法,若施工隧道段含有沼气时,为保障盾构可安全、顺利地掘进,建议采用混合式通风法。

4.3 施工阶段

城市轨道工程突发性地质灾害的应急技术主要表现在施工阶段,或对施工前期己明确的灾害实施预先处理。应急处理工作的基本流程如下图所示,但在实际应急处理中,由于灾害发生突然,灾情严重,可能无法完全按上述流程执行。在应急反应时,应视灾害情况适当调整应急流程,若灾害较为严重时,宜先进行应急“预处理”。[2]此外,城市轨道工程地质灾害具有一定的连带性,所以在处理灾害的过程中应尽可能减轻“次生灾害”的影响范围,如伤员救护处理与受灾者的转移;受灾财产转移路线等。

总而言之,城市轨道工程突发性地质灾害应急技术是一个较为长效的预防机制,应急体系的建立需以全方位的角度来对待防灾减灾工作。并进行动态的监督、调整、优化与实施。

本文旨在促进城市轨道工程突发性地质灾害应急技术得到更为有效的发展,若有不足之处还望同行予以指导。

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