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地质灾害风险评估综述

地质灾害风险评估综述

地质灾害风险评估综述范文第1篇

关键词:地质灾害;危险性评估;宽城龙须门110kV变电站

为满足宽城县用电负荷快速增长的需要,缩短供电半径,提高供电可靠性,加强网络结构,华北电网有限公司承德供电公司拟在宽城龙须门建一座110kV变电站。遵照国家有关规定,该公司于2010年4月9日委托华北地质勘查局五一四地质大队队承担该建设项目地质灾害危险性评估工作。

一、评估方法

本次评估工作紧密结合工程建设特点,以野外综合调查为主,充分收集有关资料进行建设项目初步分析,之后组成评估组开展地质灾害调查,划分评估级别,确定评估区范围。野外工作采用面积调查和路线调查及相机拍摄和现场编录相结合,利用GPS定位仪进行观测点定位,详细记录评估区内的地质环境、地质灾害或不良地质现象。分别对场地的地基稳定性和地质灾害的分布、规模、距场地距离等进行调查,而后进行现状评估、预测评估、综合评估,提出防治措施。

二、建设项目场地的地质环境条件

第一,气象、水文。本区属大陆季风气候,冬长而寒冷,夏短而炎热,多年平均气温9.1℃,最大日温差23.8℃;最大冻土深度126cm;距评估区最近的河流为瀑河,位于评估区西侧约1.3km处;瀑河发源于平泉县石拉哈沟乡安杖子村七老图山南麓,沿途支流较多,水量丰沛;评估区内及附近无其他地表水体。

第二,地形、地貌。评估区地处燕山山脉中段,属低山区内构造剥蚀地貌;地形较简单,地势起伏较小,地貌类型单一;图幅内海拔高度320m-452m,相对高差232m;区内山峦起伏,山顶多呈浑圆状,山坡植被较发育,山顶基岩部分;其天然坡角为20°-40°,评估区地处山前坡麓地带,地形经人工平夷后成为阶梯状耕地。

第三,地层岩性。区域出露地层主要为元古界蓟县系雾迷山组(Jxw)和第四系全新统(Q4pl+dl)。

蓟县系雾迷山组(Jxw):主要出露于评估区东南部。岩性主要为燧石条带白云质灰岩、灰质白云岩夹沥青质白云岩。产状329°∠50°。

第四系全新统(Q4pl+dl):新生界第四系全新统(Q4pl+dl),主要为黄褐色-深褐色粉土、粉质粘土、砂、砾石,主要分布于评估区中部。

第四,地质构造与区域稳定性。评估区大地构造位置处于中朝准地台(Ⅰ2),燕山台褶带(Ⅱ22),马兰峪复式背斜(Ⅲ27),宽城凹褶束(Ⅳ224),平泉坊-桑园大断裂以南,密云-喜峰口大断裂以北;区域性断裂均为非活动性断裂。区内地质构造不发育,为相对稳定的地区;评估区及附近地区属华北地震区,在近代历史上本地区未发生源发性地震,是一个相对稳定地区。查阅《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)评估区内地震动峰值加速度为0.05g,对应的抗震设防烈度为6度。所属的设计地震分组为第二组。综上所述,评估区区域地壳相对稳定。

第五,岩浆岩。本区出露的岩浆岩为中生代印支期辉绿玢岩(βμ15),出露于评估区的西北部。

第六,工程地质条件评估区内被第四系所覆盖。本区地层从上至下简述如下:

粉土:黄褐色,低干强度,低韧性,摇震反应中等,无光泽反映,局部含少量砂、砾石,稍湿、稍密。一般厚度1m-1.5m,表层含0.4m-0.6m耕土。天然地基承载力特征值约110kPa。

角砾:褐色,砾石主要为白云岩,砾石一般粒径0.2cm-3cm,最大大于6cm,砾石以次棱角状为主,光洁度一般,砾石含量50%-70%,充填物为砂土,稍湿,稍密。一般厚度3m-5m。

白云岩:灰白色,隐晶质结构,层理构造,主要由白云石组成,岩芯多呈碎块状及块状,层理发育,为中等风化层。

本区工程地质性质良好。

第七,水文地质条件。本区在河北省水文地质分区中属燕山山地水文地质区,评估区及其附近地下水按类型及其赋存条件,主要为第四系孔隙水。本区地下水主要接受大气降水及地表水侧向补给,以地下径流或人工开采方式排泄。评估区附近未发现泉水出露。本区地下水动态具有明显的季节变化规律。地下水的变化受降水量的影响,年变幅1.5m-2.5m。地下水与大气降水联系密切。水文地质条件良好。评估区水文地质条件良好。

第八,人类工程经济活动对地质环境影响。评估区及附近人类工程经济活动主要为农耕及工民建等,在现状条件下,对地质环境的影响一般。

三、地质灾害危险性现状评估

评估区地处燕山山脉中段,属低山区内构造剥蚀地貌,评估区地处山前坡麓地带,地形较平坦,场区被第四系覆盖。南侧山体出露岩石为白云岩,山体稳定,植被发育。据现场调查及已往资料,在评估区历史上没有发生过崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,现状条件下地质灾害不发育,评估区现状评估地质灾害危险性小。

四、地质灾害危险预测评估

第一,工程建设引发或加剧地质灾害危险性的预测。评估区出露的地层主要为新生界第四系全新统,层位稳定,为建筑良好地基持力层。区内地势起伏不大,且所建工程地基简单,工程建设不需要进行大面积的挖方及填平工作,不会对周围环境造成影响。评估区可能引发或加剧滑坡、崩塌等地质灾害的可能性小,其地质灾害危险性小。

第二,工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测。评估区地形较简单、地貌类型单一。植被发育,山体稳定,岩石倾角为∠50°,山坡天然最大坡角40°,岩石倾角大于山坡坡角,工程建设遭受滑坡等地质灾害的危险性小。因此工程建设本身遭受滑坡、崩塌及泥石流等地质灾害危险性小。

五、地质灾害危险性综合评估及防治措施

第一,地质灾害危险性综合评估。综合现状评估和预测评估结果进行分析,结合评估区所在地质环境条件复杂程度为中等、现状评估的地质灾害危险性小、预测评估地质灾害危险性小。

第二,建设用地适宜性评述。宽城龙须门110kV变电站拟建厂区为地质灾害危险性小区,建设场地适宜性为适宜。

第三,地质灾害防治措施意见。为防止雨季洪水侵袭,厂区外修建排水沟。厂区设施应加强安全防范,砌好围墙。

六、结论及建议

(一)结论

1、宽城龙须门110kV变电站,征地8.52亩,项目类别为一般建设项目,地质环境复杂程度为中等,评估级别确定为三级。

2、评估区现状评估:评估区现状评估地质灾害危险性小。

3、预测评估:评估区预测评估地质灾害危险性小。

4、综合评估:评估区地质灾害危险性为危险性小。

5、建设场地适宜性:建设场地适宜性为适宜。

(二)建议

1、工程建设必须坚持“先勘察、后设计、再施工”的原则进行。

2、为防止雨季洪水侵袭,厂区外修排水沟。

3、厂区设施应加强安全防范,砌好围墙。

参考文献:

1、华北地质勘查局五一四地质大队.承德宽城龙须门110kV变电站建设项目地质灾害危险性评估报告[Z].2010.

2、罗元华.地质灾害风险评估方法[M].地质出版社,1998.

地质灾害风险评估综述范文第2篇

关键词:地质灾害 评估

中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(a)-0158-02

地质灾害的风险评估相对来说是一个研究起来比较复杂的过程,内容十分丰富,在国内外都属于前言课题,成型的统一理论和方法问题都还没有形成,各个国家都和地区都还使用着自己总结出的理论和方法,都处于探索的阶段。

我国幅员辽阔,地质情况比较复杂,所以也是世界上地质灾害比较严重的几个国家之一。从20世纪90年代以来,我国每年因地质灾害造成的经济损失高达近千亿元,同时每年因为地质灾害死亡的人数有上万人。地质灾害已经严重危害了国家和人民,也是一直制约我国经济发展的几个原因之一。所以,找到一套符合我国国情的地质灾害评估方法与程序迫在眉睫。

1 常见的地质灾害及其影响因素

1.1 地质灾害

所谓的“地质灾害”其实原本是自然界的一种常见自然现象,但是随着人类文明的不断进步,这种常见的自然现象不断对人类造成严重的损害。所以地址灾害也从一种纯自然属性转变为带有社会属性的一种现象,被人类视为不可不防、不可不治的灾害。其具体定义为由于地质变化而对人造成灾害的活动以及造成破坏损失的可能性,反映的是地质灾害的可能性以及破坏损失的程度。地质灾害有两个特点:普遍性和随机性。普遍性是说其是必然存在的一种自然运动的现象,普遍存在;而随机性则是说其出现不可被人们准确预知,具有很大的不确定性。

1.2 作为评估对象的常见自然灾害

目前对于地质灾害的分类标准还不是很统一,但是我国在地质灾害的评估中主要包括的灾种主要有以下几种。

崩塌:崩塌主要是指由于斜坡上的岩土体脱离母体,崩落而堆积于坡脚的现象。崩塌的分类根据活动的强度来分为剥落、坠石以及崩落。

泥石流:泥石流存在于山沟中,指沟谷中含有大量泥沙和石块等固体物的冲击力很大的急速洪流。泥石流很容易对房屋、公路甚至铁路造成严重的破坏。

滑坡:滑坡也是岩石的一种运动,指岩石沿着一定的构面整体下滑的现象。与崩塌的区别是滑坡的岩石没有全部脱离母体,只是下滑了一定的距离。

岩溶塌陷:岩溶塌陷是造成地面塌陷的最主要的原因,是由于可溶岩地区的岩土体在力的作用下发生形变而向下陷落的现象。一般根据发生塌陷的岩石成分而分为不同的塌陷类型。

地面沉降:地面沉降较容易理解,就是地面产生垂直下降的现象。地面沉降产生的原因很多,但是发生地面沉降的原因大都和人类活动有密不可分的联系。值得一提的是,随着各个地区飞速的发展带来的对环境的破坏,我国发生地面沉降的情况越来越严重。

地裂缝:地裂缝是由于岩土体活动而在地面产生裂缝的现象。

2 我国地质灾害理论研究的现状

基于我国是一个地质灾害频发的国家,一直以来国家对于地质灾害的治理和灾害性评估工作都没有停止过。在新中国成立之初,我国开始重视减灾的工作,并且在有效预防地质灾害以及救灾工作中取得了很好的成就。由于我国的地质灾害在早期一直只局限于对灾害的描述以及灾害过后的统计工作上,而且我国的地质灾害评估方法和程序建立得比较晚,所以目前我国的地质灾害评估工作还没有蓬勃发展,也没有形成独体的学科体系,更没有达到国外对于地质灾害评估工作中的先进水平,所以在长远的发展中还有待进一步的提高和改善。

3 地质灾害评估主要内容、方法和程序

3.1 地质灾害评估

地址灾害的评估主要是对地质灾害中各种风险进行风险识别、风险估计以及对风险进行评价,在此基础上做出相应的应对风险的处理办法以及决策。主要目的是通过对地质灾害的风险进行评估来有效地对风险实施控制和处理以减少损失。通过最小的成本实现最大限度的安全保障。

3.2 主要内容

目前我国在地质灾害的评估工作中的主要内容包括灾害的生态环境评估、灾害风险性评估和灾害的损失评估等三方面,首先灾害的生态环境评估由更具表现形式和形成机制的不同分为累积过程引起的渐发性事件、突然变化引发的灾难性事件和累积过程引发的灾难性事件等三种,每一种灾害评估都包含着不同的灾害类型。如渐发性事件是指河道长期淤积或者土壤遭受侵蚀等地质灾害,累积引起的灾难性事件是指河流冲刷引起的突然改道或山峦沟壑的坍塌等,突然变化引起的灾难性事件是指由地震、海啸或大雨引发的滑坡事件等。渐发性事件通常只会对生态环境造成破坏或影响,而不会给人类社会的正常生活带来不便,但是其他的两种灾难性事件通常会导致重大的财产损失或人身伤亡,给社会生活带来极大的影响。表1为主要的灾害事件分类表。

其次灾害的风险性评估是地质灾害评估体系中最为重要的组成部分,按照对于风险认识和损失关联程度的不同,灾害的风险性评估分为主观以及客观两种,具体的评估内容包括灾害模型的建立、抗灾性能的模拟、价值模型的建立和风险损失的估算、风险等级划分等。其中灾害模型的建立需要通过科学的分析和对以往地质灾害发生情况与概率的收集等,并在此基础上确定特定时间内的某一区域相关强度灾害性事件发生的重现期或概率,并且建立灾害发生的频率与强度的关系和灾害发生的超越概率等。抗灾性能的模拟是指针对可能受灾区域中的人口分布与数量、主要建筑、经济发展水平和内部财产等因素进行模拟。价值模型的建立是指针对风险区域中的承灾体根据具体的价值计算方法进行价值的计算和确定,同时也可以得出大致的风险损失数据。风险等级的划分是建立在上述风险损失评估的基础上的,通过上面得到的数据不仅可以进行风险等级空间区域的分布,同时也可以进行准确的风险图绘制。

最后对于灾害损失的评估按照时间顺序的不同可以分为预评估、过程监测和灾害现场实测等三种,具体的操作内容包括建立评估的指标体系和定量方法等两方面。通过上述过程不仅可以对受灾区域的破坏程度、损失情况和人员伤亡等数据进行评价,同时还可以帮助建立适当的评估模型为日后的灾难分析提供理论依据,所以该项工作的顺利与准确完成直接关系到整个地质灾害评估体系的正确性与准确性。

3.3 主要方法

灾害生态环境评估的方法根据引用标准的不同可以分为两大类:其中第一大类是指将基本完善的生态环境评估指标体系作为该评估方法的依据,再结合相应的统计分析方法或专家打分进行整体影响的评价;第二类是指将经济损失作为生态环境影响换算的基础,之一标准不仅可以得出具体、直观的评价结果,同时还可以对整体的评价做出定量的分析。对于该项地质灾害评估无论是在我国还是世界范围内均属于较新的课题和研究方向,对于评估模式和方法的确定还有待于进一步的加强。

灾害风险评估的方法包括资料分析、数学模型、实验模拟和遥感GIS等,其中资料分析是指通过数学统计与分析的方法对于历史文献中记载的地质灾害信息进行归类和统计,并对自然界中遗留的数据进行采集和分析等。数学模型的建立按照方式和方法的不同可以分为动力学模型、神经网络模型、灰色系统模型、概率模型和模糊数学模型等多种,但是无论哪种模型的建立都是要通过数学方法对地质灾害的发生与形成进行评价。实验模拟是最为直接的灾害风险评估方法,利用该方法不仅可以对地质灾害的演变规律和发生频率进行直观的分析,同时还可以利用实验数据进行混杂干扰因素的排除以及致灾因子的净化等,通过该方法可以为风险预测、区域划分和灾害形成提供深刻的理论依据。最后遥感GIS技术是指通过动态检测的方法对于灾害风险进行调查和监测,其中GIS技术的主要用途是针对过程中的动态数据进行模型预测和管理。

灾害损失评估的方法在目前的研究中主要有基于灾害损失程度的“灾度”损失划分、基于物元分析的灾情评估模型、基于模糊式识别的模糊灾度概念和采用神经网络模型和遗传算法的灾情评估等,此外还包括一些利用状态转移、时间序列分析和不同灾情灰色关联度的灾害损失评估方法。表2为具体的灾度等级分类表。

3.4 分析的程序

在地质灾害的风险评估工作中所采用的分析程序就是风险识别、风险估计、风险评价、风险处理以及风险决策循环的过程。在风险识别阶段需要确定地质条件存在什么主要的风险,其发生的原因以及造成的结果如何;风险估计中需要解决发生地质灾害的概率大小以及后果的严重性;风险评价中需要通过风险估计得到的结果得出一个风险的等级;风险处理中药解决如何控制地质灾害发生以及如何选择管理技术;最后风险决策环节通过结合风险的级别,项目的效益以及成本,综合考虑得出处理办法:放弃或者是实施。具体操作程序如下。

风险识别:风险识别要求评估工作对可能出现的地质灾害情况以及可能造成的后果进行识别。

(1)初步分析。初步分析的工作要求针对系统的功能,将系统分为若干个子系统,并确定每个子系统可能对整个系统带来的影响以及子系统失效的原因。

(2)确定事故链:通过确定事故链可以得出不同的失事路线,从而建立事故树,可以通过这种方法找出最初事故的原因。

(3)后果分析。通过事故链以及事故树的建立,在后果分析中可以看出每一个事故可能引发的后果以及带来的损失。

风险估计:风险估计是对风险进行测量,通过对大量的资料进行分析,主要运用概率统计学方面的相关知识对发生风险的概率以及发生风险的后果进行估计。

风险评价:风险评价也是运用统计学相关知识,把风险估计得到的概率以及损失综合考虑用一些诸如期望、方差等数学方法表示,再根据国家的有关地质灾害风险的相关指标进行衡量来确定风险的处理方法。

风险处理:根据风险评价得出的结果,通过相应的风险管理来实现风险分析目标。风险管理主要分为控制型技术和财务型技术。控制型是研究如何通过一定措施限制已经发生的损失,消除和避免意外事故发生的机会。财务型技术是在控制后补偿已经产生的一些损失,并恢复正常的状况。

风险决策:风险决策是地质灾害风险评估中的重要步骤,通过分析以上的结果做出相应的决策,即决策出采用的风险处理方法。

4 结语

总体来讲,目前我们研究的地质灾害风险评估主要集中于灾害的自然属性上,在具体的研究中对于灾害造成的直接损失的评估发展地比较成熟,但是对于间接的经济损失以及人员的伤亡等的评价工作还有待进一步地提高。

参考文献

[1] 刘希林.泥石流易损度评价[J].地理研究,2009(5).

地质灾害风险评估综述范文第3篇

关键词:模糊数学;赤平投影;边坡稳定

1.引言

地质灾害是包括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山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。随着社会经济的发展,特别是在城镇、高速公路等人类聚集区,地质灾害的防治工作显得尤为重要。但是由于地质灾害发生原因的复杂性,地质灾害的预测与防治往往存在较大的难度,故如何能够准确地对地质灾害进行准确的评估和预测是进行地质灾害有效治理的前提和保障。

地质灾害危险性预测评估是对工程建设场地及可能危及工程建设安全的邻近地区可能引发或加剧的和工程本身可能遭受的地质灾害的危险性做出评估。对建设工程自身可能遭受已存在的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等危害隐患和潜在不稳定斜坡变形的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。

目前,地质灾害的防治主要有以下几种形式: [1] 地质灾害调查方式采用专业调查与当地群众查险、有关部门报灾相结合的方式进行。[2]地质灾害危险性评估包括:地质灾害危险性现状评估、地质灾害危险性预测评估和地质灾害危险性综合评估。其中,现状地质灾害评估主要是靠地质人员对地质环境进行现场野外勘测,查明评估区已发生的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等灾害形成的地质环境条件、分布、类型、规模、变形活动特征,主要诱发因素与形成机制,把野外调查结果与国家有关规则做比较,对其稳定性进行初步评价得出危险性级别和对工程危害的范围与程度的评估。[3]实际这种危险性评估是根据一系列的模糊概念的描述做出的判断。包括地质灾害类型及特征:阐述已发生的灾种、数量、分布、规模、形成机制、危害对象、稳定性等,其地质灾害危险性现状评估是按灾种分别进行的评估。因此使这种判断本身的可信度降低,并没有采用精确的计算结果,主观划界的随意性成分较强,为了改变这种状况,增加评估的可信性,需要利用模糊数学结合赤平投影的方法来分析解决。

2.模糊综合评价理论

模糊综合评判模型的建立步骤:

(1)确定地质灾害类型集(2)确定评估结论集

(3)确定单因素评判矩阵(4)确定权重分配

3.应用实例

3.1工程概况

深圳外环高速公路位于深圳北部,西起于深圳市宝安区沙井街道西部,与规划沿江高速公路相接,向东经沙井、松岗、光明、观澜、东莞凤岗、坪地、坑梓、坪山,至葵涌街道为止,终点与盐坝高速公路相接,路线全长93.31km。

3.2地质环境条件

1)气象水文:工程沿线灾害性天气有热带气旋、暴雨、强对流、干旱、短期寒潮及低温阴雨;工作区内河网水系发育,分属珠江口三角洲水系和东江水系,主要河流有茅洲河、沙井河、观澜河、龙岗河、坪山河及其上游支流,流向西南或北东。河流呈树枝状分布,由大气降水补给,具山区河流暴涨暴落特征。

2)地形地貌:本道路工程总体呈东西走向,跨越平原、台地、溶蚀盆地和丘陵四个基本地貌单元。

3)地层与岩石:根据钻孔资料、地质调查结果和区域资料,评估区及其周边出露的地层主要有震旦系变质岩,侏罗系、石炭系、泥盆系和第三系沉积岩,第四系松散堆积层;侵入岩为燕山期岩浆岩。

4)地质构造与区域地壳稳定性:评估区地质构造比较复杂,评估区范围内发育有21条断裂,褶皱主要有北东向龙岗复式向斜。评估区半径约100km范围内历史上没有破坏性地震发生,现今微震活动也很少,区域地壳稳定性为基本稳定。

5)水文地质条件:评估区内地下水赋存条件及含水岩组特征,将其划分为上层滞水、松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、岩溶裂隙溶洞水四种类型。

6)人类活动:90年代以来,深圳及东莞地区经济建设,人类活动逐渐加强,大量的房屋建筑、道路修筑改变了评估区原有地貌。人类工程活动以工厂、住宅的开发建设对周边地质环境的改变最为明显,为修建厂房、住宅等人工开挖形成且未采取防护工程措施的高切坡在评估区内较多,部分已产生变形破坏,破坏形式以中、小型崩塌和滑坡为主。

3.2地质灾害现状

根据野外实地调查及收集资料,评估区内已发生的地质灾害主要为崩塌、滑坡、不稳定斜坡和软土地基不均匀沉降四种类型。

3.3地质灾害预测评估示例

1)评判原则:根据深圳市外环公路场地地质环境条件,结合建设工程类型、规模及施工方式等,预测道路工程建设可能引发或加剧的地质灾害主要为边坡失稳(路堑切坡失稳、路堤填筑边坡失稳、隧道进出口切坡失稳、人工弃土边坡失稳)、水土流失2种类型。本文以边坡稳定性地质灾害预测为例,应用到模糊数学理论、赤平投影、有限元计算等方法,进行路堑边坡稳定性判定。

2)边坡稳定性预测条件:据设计方案,本线路工程涉及多处路堑边坡,大规模的开挖工程活动可能引发或加剧边坡失稳。按路基设计线统计,本线路共存在大小路堑边坡109处,其最大挖深约38m,一般挖深5-25m,初步设计路堑边坡坡率按1:1考虑。

3)边坡稳定性评价方法

本次边坡稳定性评价方法采用模糊数学与赤平投影综合评判法。

(1)评估因子的确定(主要考虑影响边坡稳定性因素)

影响滑坡和崩塌的因素很多,一般来说,其稳定性(通常可用安全系数Fs表示)是一系列影响参数的函数,即:Fs=f(x1、x2、x3、x4、………)

Fs=f{节理裂隙发育程度、岩体结构类型、结构面产状与坡向关系、地形坡度、边坡高度……}。

导致边坡失稳地质灾害形成的因素较多,各因素所起的作用各不相同,在选择评估因子时,既不可能将所有因素都予以考虑,又必须结合本工程特征及线路用地范围内的地质条件,选取导致边坡失稳起主要作用的因素作为评价因子。根据评估区工程地质条件及实地调查已发生地质灾害的条件,本次评估选择以下要素作为边坡失稳地质灾害的评估因子:

①节理裂隙发育程度;②岩体结构类型;③结构面产状与坡向关系;④地形坡度;⑤覆盖(堆积)层厚度;⑥边坡高度;⑦大气降雨

由于评估区范围在降雨和地震动峰值加速度方面处于同一强度范围,且路堑切坡

地段地下水基本靠大气降水补给,因此,本次评估未将上述三种因素列为评价因子。

(2)评价因子对地质灾害的权重分析

评价因子对地质灾害影响的权重是指各因子对地质灾害影响的重要程度,由于影响因素关系复杂,难以直接地确定并量化,因此,本报告采用两因子之间的相对重要性来确定,即对二个因子相比较,取相对重要因子为1,次要因子的权重为0,当二个因子同等重要时,各取0.5,其比较结果见表1-1。

表1-1影响因子权重分析结果表

从表1-1分析得到地质灾害危险性评估影响因子的权重向量,即w={岩体结构类型、覆盖层厚度、节理裂隙发育程度、结构面产状与坡向关系、边坡高度、地形坡度}

将权重向量归一化,可得:

w={0.200, 0.267, 0.133, 0.133, 0.200, 0.067}

从这一权重向量不难看出,各评价因子对地质灾害的影响程度是不同的,其中以岩体结构类型及边坡高度为最大,地形坡度最小,与实际已发生的斜坡变形类地质灾害成因分析一致。因此,对本工程用地进行评估时,按上述评价因素及权重进行评估,可得出比较合理的结论。

(3)地质灾害危险性评估方法与标准

由于上述地质灾害危险性评估因素之间关系复杂,评价因素指标之间也有很多的不确定性,因此用模糊数学综合评判的方法来评价地质灾害危险性等级是行之有效的方法之一,其基本模型是:

B=W•R ;

式中 B―隶属度向量;

W―模糊权矩阵,按照层次分析得到;

R―模糊关系矩阵。

考虑到资料精度和综合评价的实际价值,依据有关地质灾害危险性评估细则的规定,将评估结果分为三个等级,即:①地质灾害危险性大;②地质灾害危险性中等;③地质灾害危险性小。

地质灾害危险性大:指场地存在不良地质现象,并已发生过地质灾害,场地稳定性差,工程建设必然会引发或加剧地质灾害的发生。

地质灾害危险性中等:指场地稳定性较好,但当场地条件稍有变化,有可能发生地质灾害,工程建设宜采取一定的措施进行防范。

地质灾害危险性小:指场地稳定性好,地质条件没有重大变化,不会发生地质灾害,工程建设也不会引发地质灾害的发生。

根据以上等级划分标准,评估因素的指标界限即可按其质量状况分为三个等级,其划分标准见表1-2。

表1-2地质灾害危险性评估单因子评判标准

2、路堑边坡危险性评估

本次评估共选取代表性路堑4个进行危险性评价,每个区段危险性等级以隶属度来表达,即以单因子隶属度经过运用模糊数学方法进行评判,得出每一区段地质灾害危险性等级的隶属度,然后根据隶属度的大小,按以下原则进行判定,即:当危险性小等级隶属度>0.5时,判定为地质灾害危险性小;当危险性小等级隶属度≤0.5时,按“危险性小等级隶属度+危险性中等级隶属度”大小来判定,若隶属度>0.5判定为危险性中等;若隶属度≤0.5则判定为危险性大。

评判表中的结构面产状或结构面组合交线与坡向之间的有利与不利关系采用赤平极射投影图分析法获得。由于路堑分布地段属丘陵区,因受构造影响和岩性差异,风化剥蚀情况不尽相同,难以普遍量测到结构面产状,局部地段路堑利用分布地段量测到的岩层产状及裂隙进行极射赤平投影分析(表1-3)。

表1-3 典型路堑边坡赤平极射投影分析结果一览表

LQ28

J1与J2、岩层与J2的交线均倾向坡外,且倾角小于坡角。

本次在计算单因子隶属度时,主要依据场地地质条件复杂程度,即评价因子的特征与单因子评判标准进行比较,当满足某一等级时,则该等级隶属度取1,而其它等级取0。

各区段地质灾害危险性评估单因子特征见表1-4。据表1-4所列影响因子及表1-2所列判据,确定单因子隶属度,从表1-5路堑边坡危险性判立模糊关系矩阵,逐一对每一区段的危险性进行隶属度计算(判别结果见表1-5),得出边坡稳定性;后综合考虑边坡高度、稳定性及边坡失稳可能造成的后果作出危险性评估。

根据路堑区段工程地质条件及已发生的地质灾害类型分析,路堑边坡失稳将主要以滑坡和崩塌形式出现,规模则主要以小型―中型为主,若开挖断面过长,也不排除产生较大规模地质灾害的可能。另外,由于线路经过区段已存在因人类工程活动而产生的滑坡、崩塌等地质灾害,因此,公路修建过程中的爆破、机械震动等因素,可能会对已存在的地质灾害造成新的变形破坏,对此,亦应予以足够重视。

注:表中,A―基本稳定;B―较不稳定;C―不稳定。

4.结论

地质灾害风险评估综述范文第4篇

采用滑坡风险评估三要素的方法,即:风险区划(R3)、风险概率(RP)、风险损失(Rh),对汶川大地震极震区10个县市26000km2面积区的震后滑坡风险进行了评估。结果显示,区内高风险区仅占9.03%面积,但承担42%的滑坡发生概率和滑坡损失风险贡献;较高风险区占14.61%面积,承担25%的风险贡献;中风险区占22.28.%面积,承担19%的风险贡献;低风险区占37.93%面积,承担11%的风险贡献;无风险区占16.15%面积,承担3%的风险贡献。震后由于采取了有效的避险措施,滑坡风险明显降低的结果。

关键词:

汶川8.0级地震;极震区;滑坡;风险评估

地震滑坡风险评估与常规滑坡风险评估相比多了“地震”因素条件,在评估的结构和方法上两者的不同之处何在?对于这一问题,国内外可供参考的文献极少[1-3]。笔者认为地震滑坡风险评估与常规滑坡风险评估两者的区别主要应该体现在风险评估结构模型(即:风险区划=危险度评估×易损度评估)中的危险度评估。评价地震滑坡风险只能通过滑坡危险性评估指标因子与地震相关因子的结合,才可能反映地震因素的影响作用。地震滑坡是在地震瞬间被地震动诱发的,地震动能量通过震源和发震断层释放,一次地震过程中距震中或断层不同距离上分布的滑坡数量和规模差异性很大。因此在危险度评估中,可以通过增加地震滑坡震中距和发震断层距等与地震相关的作用因子,来提高地震滑坡危险度评估中地震与滑坡的关联度。而在风险评估中,地震因素的直接作用不能被直接反映。如汶川地震发生后,地震灾区的建筑物基本都提高了抗震结构设计标准,区域空间的建筑承灾体的易损性都明显降低。随着灾区建筑物的易损性普遍降低,统计指标中也难以体现出与常规易损性指标的差别。只要在危险度评估中增加了地震因子作用,建立在滑坡危险度和易损度区划基础之上的地震滑坡风险评估,就可以反映出地震因素的作用了。因此,地震滑坡风险评估与常规滑坡风险评估的主要差别应该体现在危险度评估中滑坡与震源相关性因子选取上。本文选择汶川地震极震区(I0≥ⅩⅠ)10县市(面积26175.77km2)为研究区域,探索了地震滑坡风险评估方法。

1地震滑坡风险分布(Rs)

根据文献[4]中的滑坡风险分类方法,不同类型滑坡风险的研究深度不同,应用范围也不一样。因此滑坡风险研究应该具有不同的目标性和实用性,可以针对不同层次需要,采用不同阶段的风险研究目标和方法解决需求。不同阶段的风险评价方法也不相同。按照文献[4]中的风险层次链实施阶段划分,笔者在完成汶川地震极震区滑坡风险区划的基础上[5],根据滑坡风险综合评估三要素的原则。式中:RS为风险分布;RP为风险概率;Rh为风险损失。对汶川地震极震灾区(I0≥Ⅹ)的汶川、都江堰、彭州、茂县、什邡、绵竹、安县、北川、平武、青川10县市(面积26175.77km2)进行了地震滑坡风险综合评估。其中,地震滑坡风险分布是采用地震滑坡风险区划方法确定;地震滑坡风险概率,通过对震后降雨滑坡发生概率统计方法确定;地震滑坡风险损失,根据滑坡受灾面积的损失率方法确定。地震滑坡风险评估与常规滑坡风险评估的差别主要体现在滑坡风险区划的要素中,而其它要素中是难以反映出地震因素的作用。汶川地震极震区的滑坡风险分布可通过全区滑坡风险区划获得。采用GIS技术在研究区1:5万DEM、DRG、20万地质图、1:5万土地利用图的基础上,分别对滑坡危险度的10项因子指标、承载体易损度的5项因子指标进行权重叠加,按照5级划分标准经过区划划分,获得地震滑坡风险的分布结果。

2地震滑坡风险概率(RP)

地震滑坡风险概率与滑坡发生概率成正相关关系,滑坡随机发生的次数越多,存在的风险概率越大。从宏观区域滑坡发育规律分析,大地震诱发的滑坡后期复活主要受降雨因素的控制。因为再次发生大地震或余震具有不确定性,作为诱发因素参加滑坡事件概率统计的难度太大。震区降雨型滑坡后期活动是转化泥石流并造成大面积受损的主要致灾因素。所以,地震灾区的滑坡风险概率应该由震后降雨滑坡的时间及空间分布概率所决定。

2.1滑坡时间概率采用文献[6]中的降雨滑坡概率计算方法,可以分别得到降雨滑坡的时间和空间分布概率。时间概率表示在给定降雨临界值和时间的情况下,发生滑坡的时间概率。

2.2滑坡空间概率空间概率表示按风险区面积为单元的滑坡分布概率。式中:P'为空间概率;x为降雨滑坡分布密度系数(x=md/s、其中m为不同危险度区降雨滑坡数;d为样本分区区间;s为不同危险度区总面积。采用式(5),对极震灾区10县市震后的降雨滑坡与地震滑坡进行统计计算,获得空间概率。

3地震滑坡损失评价(Rh)

在地震滑坡风险区划的基础上,可以通过对各风险区滑坡受损面积与滑坡风险区面积之比,评估滑坡灾害可能造成的受损率。受损率不是经济指标的评价关系,仅仅代表滑坡破坏范围的概率。受损率预测对灾区人员伤亡情况是难以准确评估的[7-13],因为这与人们防灾意识和政府防灾管理程度密切相关。根据文献[3]中的滑坡受灾面积统计模型,可以对滑坡风险分布区内每一处滑坡受灾面积与滑坡风险区面积进行受损率统计。在实际滑坡风险损失评估中,由于在获取当地经济产量和固定资产资料信息的限制,如,经济总量、建筑物、基础建设、农业、林业、工业、水利等等,所以得出的经济损失评估结果往往可信度较低。之前采用各种方法作出的经济损失评估与实际情况一般差距较大。所以对区域滑坡灾害发生前的损失预测评估,可以采用滑坡直接受损面积与风险区面积的比率Rh评估可能造成的损失范围。根据式(6),可以统计汶川地震极震区全区滑坡风险区的滑坡受损情况(表7)。以上统计结果,无论对极震灾区全区的滑坡风险受损率,还是极震灾区各县市滑坡风险受损率,都可以看出未来滑坡风险的受损率一般不是太高。全区的高风险区受损率仅可能达到11%,其他风险区的损失率更低。

险综合评估(R珔)

在完成以上准备之后,可以对汶川地震极震区滑坡风险进行综合评估。根据表1、图1表示的汶川地震极震区滑坡风险分布,表2、表3表示的汶川地震极震区滑坡概率,表4表示的汶川地震极震区滑坡风险受损率的统计结果,评价5类滑坡风险区可能分别承担的风险损失概率。式(8)表示风险综合评估(珔R)是评价5类滑坡风险区域面积中(Rs),将可能(概率Rp)分别对应承担滑坡风险损失(受损率Rh)的贡献率(γ)。采用式(8),可得到表10、图3所示的综合评估结论。式(9)说明,随着滑坡风险区的等级变化,综合风险贡献与风险等级呈线性函数发展关系,并且相关性好。采用以上方法,对汶川地震极震区各县市滑坡风险进行综合评估,也可获得各自的评估说明和规律曲线模型。

5结论

地震滑坡风险评估包括三方面的内容,即风险分布评价、风险概率评价、风险损失评价。而单一的风险评价不能真正代表风险评估的内容。本文根据评估的原则对汶川地震极震区10个县市的滑坡风险进行了综合评估。地震发生后,由于政府采取了滑坡危险地带主动搬迁避让的恢复重建措施,极震灾区的滑坡风险明显降低。滑坡风险主要由全区9.03%面积的高风险区承担。其余区域的滑坡风险很小,所以极震灾区大部分区域是安全的。风险评估中,滑坡风险损失评价是一项比较难以确定的指标。目前的统计方法还达到不到包括人员在内的损失评价,只能满足固有资产的统计。因此可能使滑坡综合风险评估内容有所不足。

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地质灾害风险评估综述范文第5篇

关键词:建筑场地;地质灾害;危险性评估

1地质环境条件

拟建工程项目为一般性民用建筑,建筑物高度及基础荷载较小,属一般建设项目;评估区地质环境条件复杂程度为简单类型,工程建设对现状的地质环境的破坏程度小。依据国土资发[2004]69号文件中的划分标准,确定评估级别为三级。

评估区所在位置属剥蚀堆积地貌,为垄岗及坳沟地形,有零星的小水塘分布。场地地形北高南低,地面最大高程36.1m(黄海高程,下同),最小高程21.6m,最大相对高差14.5m。场地地形、地貌属简单类型。

评估区地处扬子准地台江汉盆地以东。地层区划隶属于扬子区、下扬子分区、大冶小区。评估区均为第四系覆盖,根据本次在评估区钻探揭露地层,结合1:5万区域地质资料可推测评估区隐伏基岩地层为白垩-下第三系(K-E)砂、泥岩。

钻探揭露第四系覆盖层厚度11.3~13.2m,覆盖层为第四系全新统湖冲积层(Q4l+al)、第四系中-上更新统冲洪积层(Q2-3al+pl)以及第四系下更新统坡残积层(Qdl+el)。第四系全新统湖冲积层主要为灰色、灰褐色、灰黄色软~可塑状态淤泥质土、一般粘性土;第四系中-上更新统Q2-3al+pl主要为黄褐色、棕红色硬塑状态粘性土;第四系下更新统坡残积层(Qdl+el)主要为灰黄色、紫红色硬塑状态粘性土,局部夹少量砾石层。

2地质构造

按大地构造单元划分,评估区地处扬子地台、大冶褶皱束、盘龙向斜南翼核部。该向斜轴向呈近EW展布,核部隐伏地层为K-E及T地层,两翼分别为P、C、D地层。评估区内未见断裂构造。

评估区位于长江中下游地震区,地震强度、频次不高,属弱震、少震的相对稳定区。发生的地震震级低于4级烈度,震源深度大都在8~20km以内,平均震源深度约11km。

根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)和《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001)规定,评估区地震基本烈度属6度区,设计基本地震动峰值加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。

3主要岩土体类型及特征

评估区为垄岗及坳沟相间地形,地势北高南低,覆盖层为第四系沉积层,其中第四系全新统淤积及冲积层(Q4l+al)具中~高压缩性,承载力较低;第四系上-中更新统洪冲积层(Q2-3al+pl)具中~低压缩性,承载力较高;第四系下更新统坡残积层(Qdl+el)具中~低压缩性,承载力中等。

覆盖层下隐伏基岩为白垩-第三系(K-E)砂、泥岩,岩石类型属极软岩,强风化岩石风化强烈,呈土状,承载力较高,强风化带厚度一般在3~5m;中-微风化岩石力学强度一般较高,完整性好。

综上所述,评估区内岩土层结构简单,岩土体工程地质条件较好。可将评估区工程地质条件划分为简单类型。

4地质灾害危险性预测评估

①场地在进行大开挖或开挖较深的基槽时,不宜在基槽附近地面上大量人为堆载,若人为堆载过高,也易造成堆载土体失稳,诱发产生小型土体崩塌或滑坡,从而发生地质灾害,但由此引起的地质灾害程度一般较小,也易于防止。

②场地局部地段地形低洼,有淤泥质土分布,淤泥质土为高压缩性土,易产生沉降变形;场地平整时则为填方区,填土厚度相对较大,结构松散,填土层也极易产生沉降变形,不仅给建筑物基础及室内地坪造成破坏,还会造成场区道路及围墙剪切破坏。

③第四系中-上更新统冲洪积层局部具有弱膨胀性,当拟建物基础荷载小时,因土的胀缩变形可能造成建筑物基础的不均匀沉降,并使建(构)筑物开裂、破损,甚至倾斜。

5结论及建议

综上所述,评估区在开发建设过程中引发土体崩塌、滑坡等地质灾害的危险性小;因淤泥质土、填土沉降变形引发地质灾害的危险性小;膨胀土发生胀缩危害的危险性小。

场地拟建物基础施工时,不宜进行大开挖,应选择独立柱基础或墩基。若需要开挖较深的基槽时,需对基槽边坡进行支护。场地基槽施工开挖后易形成土质边坡,在基槽附近地面上应避免土体过高堆载,防止因土质边坡失稳诱发产生土体崩塌或滑坡等地质灾害。场地施工平整时,对淤泥质土应进行必要的清淤,对人工填土,由于是新近填土,结构松散,易发生沉降变形,在道路及围墙施工前应进行分层夯实或碾压。

参考文献

[1]张倬元.典型人类工程活动与地质环境相互作用研究[M].成都:西南交通大学出版社,1994.