香港定量滑坡风险评价系统及其在内地的应用

王合玲

【摘要】香港与浙江省两地虽然地域面积相差较大，但其地形地貌却具有相似性，两地都是以山地地形为主。且山地皆属火山岩分布面积最广。同样在快速发展的同时，形成了大量具有潜在滑坡风险的人工边坡。两地在这些方面的相似性，为香港的定量滑坡风险评估体系在浙江省内的应用奠定了基础。也为浙江省告诉边坡风险管理水平的提高提供了保障。

【关键词】滑坡；风险评价；影响因素

前言

目前香港在滑坡风险管理上处于公认的世界领先水平 [1]-[3]，但这是历史教训和长期实践与研究的结果。历史的变迁，让香港从一个只有5000人的小渔村发展成为如今拥有近730万人口的国际大都会，特别是第二次世界大战以后，香港经济和社会发展迅速，使有限的土地资源不堪重负，为此开始了大规模的开山填海，形成了大量的人工边坡。但开发时少有岩土专业人士参与，形成的人工边坡只是按经验的坡率进行填挖，其中大量边坡的稳定性满足不了要求。20世纪70年代，滑坡事件频发，造成了严重的人员伤亡与经济损失，引起政府高度重视，并决定于1977年成立土力控治处（后改为土力工程处）对全港的新建与已建边坡进行统筹管理。此后，新建的人工边坡均需经过土力工程处审核后予以实施。但为了对此前已经形成的大量稳定性满足不了要求的人工斜坡进行规范管理，土力工程處先是对全港边坡进行登记造册，在不断地实践研究中制定了适用于不同阶段的滑坡风险评价系统[4]-[5]，该评价系统应用基于定性判断基础上的定量化的滑坡风险评分系统，对人工边坡滑坡风险进行排序，为香港地区人工边坡分阶段有计划地治理提供重要依据。

1、香港浙江两地相似性

香港总面积约1100平方公里，地形主要包括山地、丘陵、台地和平原四种。其中山地和丘陵均为中生代花岗岩组成的东北—西南走向的地质构造体系，和华南的地质构造体系一致。花岗岩山地分布面积最广，约占70%，山地是香港主要的地貌类型，约占全港陆域面积的60%。浙江省位于我国东南沿海，陆域面积1.055×105km2。浙江地形自西南向东北呈阶梯状倾斜，西南以山地为主，中部以丘陵为主，东北部是低平的冲击平原。陆域山地丘陵（高程200m以上）占70.4%，平原和盆地张23.2%，。有“七山一水二分田之称”省内可分为六个地貌区：即浙西中山丘陵区、浙中盆地区、浙北平原区、浙东低山丘陵区、浙南中山区、浙东南沿海丘陵、平原及岛屿区。浙江自元古代至新生代底层发育齐全，尤以中生代火山岩系发育为特色。

改革开放以后，浙江省也得以快速发展，特别是高速公路与铁路快速发展，产生了不少的人工边坡，这些边坡形成时也鲜有专业人士对其进行稳定性分析 ，加固措施多为传统简单表面防护，难以有效控制风险，因此形成了大量的高风险边坡。

为此，浙江省交投集团于2011年结合当地经验与相关规范并充分考虑浙江省高速公路高边坡的实际状况基础上，借鉴香港经验，制定了边坡风险检查评价系统。

2、定量风险评价系统

2.1概述

本系统的实现是在收集前期相关测绘、勘察、设计、施工以及养护资料的基础上对边坡进行现场踏勘，将踏勘的结果进行记录，进而录入相应的滑坡风险评价表，按照评价系统规定，对边坡的滑坡风险进行评分，为边坡治理与养护提供参考。

评价结果以安全风险评分（RS）加以体现，安全风险评分主要包括两个方面的因素，既边坡自身稳定性评分（IS）和滑坡后果评分（CS）。两者结合得出总评分（TS），见下式（1）。

针对坡体材料不同，人工边坡主要分为土质边坡（主要指削土坡，填土边坡不在评价范围内）、岩质边坡和挡土墙三种，其评价表也为这三种边坡量身打造。

为了使不同类型边坡的评分之间具有可比性，引入归一化因子F。

于是统一的安全风险评分可按下式（2）表示。

最后根据得出的安全风险评分，从高到低依次排序，设置合适的评分临界值对风险进行分类，评价结果一般分为有即时滑坡风险边坡、高滑坡风险边坡、一般滑坡风险边坡以及低滑坡风险边坡，根据不同的评价结果制定下一步的边坡治理计划。

引入安全风险评价系统几年来，边坡事故发生率连年减少，使浙江高速边坡的风险管理水平上了一个大台阶，为其他地区提供了宝贵的实践经验。

2.2 风险评分的影响因素

2.2.1自身稳定性评分的主要因素

影响自身稳定性评分的主要因素如下：

（1）边坡断面几何特征：主要有边坡有效高度、边坡的平均角度θ、土质边坡的几何特征分类等，见图1；

（2）地表水渗入防护及地下水的分布与运动情况；

（3）破损情况：包括坡顶的张拉裂缝、排水沟及检修道变形、护面开裂和变形、挡土墙的墙体变形等；

（4）岩质边坡破坏模式：如风化剥落、崩塌、倾倒、平面破坏、楔体破坏等。

（5）岩体状况：如不连续面间距和发育程度以及结合程度等，这些因素的好坏很大程度上决定了岩质边坡的稳定情况；

（6）坡体材料：坡体组成物质，包括土质（土质边坡）、岩质（岩质边坡）、二元结构边坡等；

（7）以往发生的滑坡：边坡以往发生的滑坡反映了边坡的以往稳定状况，除应详细收集边坡的以往滑坡信息，同时现场踏勘时也要留意历史滑坡留下的痕迹，以便对边坡的稳定性做出合理判断。若对以往发生的滑坡采取了有效的补强加固措施，在评分上也予以考虑；

（8）坡顶、坡脚地形特征：坡顶以上地形倾角、坡脚以下地形倾角等。本评价系统涉及的主要是人工边坡，但人工边坡上下不同的自然地形（自然边坡）会对人工边坡的稳定造成不同的影响，应予以充分地考虑；

（9）已有加固措施：加固工程是指对边坡进行过的预应力锚杆、土钉、SNS防护网+锚杆等以提高边坡稳定安全系数为目的的工程措施，而日常养护所进行的生态植草、框格植草、挂网植草、喷浆防护、护面墙等只能作为边坡的护面措施，这些护面措施不能从根本上提高边坡的稳定安全系数。

2.2.2 滑坡后果评分的主要因素

影响边坡滑坡后果评分的主要因素主要包括：

（1）坡顶（坡脚）建筑物/构筑物类型及距离；

（2）潜在滑坡规模：滑坡体积的大小。可能产生的滑坡体积越大，则发生滑坡时造成的滑坡后果越严重。滑坡规模是影响滑坡后果分数的一个重要因素，在可能的情况下，应尽可能多地收集有关滑坡规模的信息，对滑坡规模进行合理判断，进而选取合适的滑坡规模系数以提高评估边坡风险分数RS的准确性；

（3）滑坡后果系数：判断滑坡是否会造成严重人员伤亡、财产损失以及是否会引起严重的交通堵塞。

2.3 边坡检查

边坡检查流程见图2。

2.4 总结

现场踏勘完毕，，结合收集的前期资料，对边坡进行逐一评分，并针对每个边坡提出后续防护建议，对有即时危险的边坡应立即采取紧急防护措施，对滑坡高风险边坡进行复核与确认，复核后滑坡风险仍为高的应列入近期的加固计划，对风险一般或风险较低的制定相应的防护建议。

3、結论

较之于国内外常用的风险评价系统[6]，浙江省引入的该定量滑坡风险评价系统具有前期投入较少、评价方法较简单，操作性强，工期短等特点，将边坡的滑坡风险用定量的指标表现出来，使评价结果一目了然。特别是归一化因子的引入，使不同类型边坡的滑坡风险水平之间具有了可比性，为边坡地统筹治理提供了重要的参考。评价系统自引入以来，很好地控制了滑坡风险，滑坡发生率也连年减少，取得了良好的社会效益与经济效益。

参考文献：

[1]黄润秋，边坡安全与滑坡风险管理_香港的经验.地质科技管理，1999，（5）：5-18.

[2]朱鸿鹄，乔仲发.香港地区边坡防护与治理[J].岩土工程技术，2006，20（5）：267～271.

[3]岳中琦.香港滑坡灾害防治与社会效益[J].工程地质学报，2006，14（增刊）：12～17.

[4] C.K.L Wong. The New Prority Classification Systems for Slopes and Retaining Walls（GEO Report No. 68）[M]. GEO Publication， 1998.

[5] P.F.K. Cheng. The New Prority Ranking Systems for Man-made Slopes and Retaining Walls（GEO Report No. 284）[M]. GEO Publication， 2013.

[6]胡瑞林， 范林峰， 王珊珊，等.滑坡风险评价的理论与方法研究[J]. 工程地质学报，2013，21（1）： 76～84.