公路地质灾害危险性综合评估方法探讨
2018-02-04金秀英
金秀英
辽宁省地质矿产研究院( 辽宁省地质实验研究所) ,辽宁沈阳 110032
公路地质灾害危险性评估是当前公路建设中的一个重要方面,当前我国的公路建设是在工程可行性阶段进行地质灾害危险性评估工作,其中主要参考的标准是《地质灾害危险性评估技术要求》,从中规定了地质灾害的危险性评估包括现场评估、预测评估和综合评估三个方面的内容。在评估的过程中,需要充分考虑到评估地区的地质环境条件和灾害的分布、危险程度等,采用半定量、定性分析的方法进行对危险的评定,还有对防治难度和防治效益方面的分析,提出相应的防治措施和建议。判别施工区段地质灾害危险性指标对于进行线路地质灾害危险性进行分区的关键,但是,一个区段内地质环境情况与地质灾害的隐患分布是不确定的,需要在实际的工程施工过程中,对存在的不确定因素进行分析。
1 公路地质灾害的环境情况阐述
滑坡、崩塌等的公路地质灾害对于人类的生活有着很大的影响,我国公路建设的过程中,会遇到各种各样的地质灾害影响,各种突发性的地质灾害对于公路的交通造成毁灭性的破坏,并对公路区域的生态环境造成很大的影响。因此,需要在公路工程的整个周期内进行地质灾害危险性评估,能够有效防治地质灾害带来的损失。
当前地质灾害的危险性评估通常是以搜集资料和地区的有关地质情况方面进行分析,辅助以相应的勘测手段,由于滑坡和崩塌等的地质灾害造成的影响比较大,在一个较大范围内的地质灾害评估是十分重要的。对于一个区域内的风险评估,一般采用的是“区内相似,区际相异”的原则,进行对工程施工区域的地质灾害危险性等级评定,同时需要根据地质灾害的危险性、防治难度和防治效益方面进行评估分析,提出相应的防治措施。
2 地质灾害评估体系的建立
对于地质灾害评估体系的建立,其中,危险性评估的方法有建立评估指标体系,需要根据相应的评估指标体系,体现出对现状的评估和预测评估之间的相结合,要能够充分考虑到危害程度,而且评估指标体系的建立需要考虑到各种全面的因素,要注重独立性和可操作性之间的结合。
2.1 评估区的地质环境条件
评估区的线路穿越比较多,地形起伏比较大,涉及到的单元地貌相对比较复杂,其中包括低山、沟谷地貌,地形存在很大的不连续性,而且在一些山地丘陵地带还有中小规模的断裂构造,存在的各种岩石地貌抗压强度相对比较大。其中,在一些丘陵区,很容易发生滑坡、地面塌陷和地裂等的地质灾害,局部区域还存在一些危岩体,从中可以得出地质灾害的发生受到地层岩性和地质构造的发育程度影响,其中存在的岩体崩塌、地面沉降等都是区域内可能发生地质灾害的部分。
预测评估的结果是:公路工程建设可能遭受到的地质灾害影响有崩塌、泥石流、地面沉降等,工程建设将会引发的地质灾害包括公路塌陷、边坡失稳和地面沉降等。
2.2 地质灾害危险性的评估
对于公路工程区域内地质灾害分布的不均匀性,需要采用环境地质条件进行定性分析,通过从三个指标方面进行分析:地质灾害的灾种数、灾害点的密度情况、灾害分布长度方面;同时,需要从预测评估中对于危害程度和大小方面进行结合,从而能够确定地质灾害的危险性等级分布。
2.3 地质灾害危险性综合分区评估方法
地质灾害危险性综合分区评估需要建立在对地质灾害沿线地质环境的调查和地质灾害的现状评估结果,对地质灾害危险性进行综合性的评估的基础,按照不同的灾害区域做出综合性的评估和分析。其中,应用到的评估方法有层次分析法、指标权重分析等,能够最终得出评估分值,从而确定施工区域的危险级别。根据评估,能够从中确定地质灾害危险性大的有一个区域,灾害危险性系数中等的有6个区域,其中,危险性系数比较小的有8个区段。
2.4 公路施工用地的评估分析
根据对不同区域地质灾害危险性等级的综合评价和分析,其中有80%的路段处于危险性小的区域,也就能够得出该区域适宜进行公路施工建设;有16%的区域处于地质灾害危险性系数中等的区域,需要采取相应的措施对地质灾害进行防治和治理,能够充分保证公路施工的安全实施;还有的剩余的一部分区段,地质灾害的危险性是相对比较大的,公路建设的适宜性比较差,需要采取措施进行有效防治,也是可以应用到公路建设施工中。
3 公路地质灾害危险性评估方法和措施
在当前公路地质灾害的评估过程中,主要应用的是遥感技术进行对灾害危险性的评估,是基于一种高分辨率的卫星立体图像数据,建立区域高密度和高精度的数字模型,通过一种自动化的方式提取有关的地质状况信息,并进行量化统计分析,实现地质遥感信息数据采集,能够有效研究地质灾害情况和分布规律,通过选择预测变量构建出一种模型,进行地质灾害的危险性评估。
地质灾害危险性评估的因素主要是地质因素和外界因素的共同影响,各种因素之间的组合导致地质灾害稳定性存在很大的问题。在公路施工过程中,滑坡和崩塌都是公路灾害中的重压因素,地质灾害的危险性评估是地质灾害发育和发生的主要影响因素。利用遥感技术能够自动提取信息进行分析,对于地质灾害危险性的评估主要有地形地貌、地质构造和生态景观等,需要在实际评估的过程中,根据不同因素的具体特征,进行不同层次的分析,比如,可以将地形地貌分为斜坡高程、坡度和坡长等。地质遥感技术的应用,是将遥感图像信息增强处理技术和经验判别技术有机结合,建立起一个地质现象,能够对区域内的地质条件和地形地貌进行分析,其中,包括不良地质现象和生态景观现象的相关数据信息采集,其中还会应用到GIS技术,采用各种几何图形进行分析和模拟,能够提取有关地形特征情况,对于坡度、坡向等因素进行分析。
(1) 对坡度高程的分析。施工区域内发生滑坡和崩塌等的地质灾害与坡度高程有着一定的联系,一般发生在坡度高程在1900~2000m的地带。
(2) 岩层的性质。一般在区域内有泥盆系地层覆盖的区域,泥盆覆盖地段很容易发生滑坡和崩塌等地质灾害,而松散堆积物发生灾害的频率相对较小。
(3) 生态景观类型。生态景观也很容易造成滑坡灾害的发生,如果区域内没有植被或者是植被覆盖密集的区域,滑坡和崩塌现象不容易发生,而一些灌木林区域发生滑坡灾害的现象比较多。
(4) 坡向的影响因素。在研究区域内,斜坡地段发生滑坡和崩塌灾害的想象比较多,如果坡向小于135°的斜坡就不会容易发生地质灾害。
在实际的工程施工之前,区域内滑坡、崩塌等公路地质灾害分布规律与区域内的环境情况、地质情况、生态景观等的因素有着很大的联系,需要通过评估方式对这些因素进行评估分析,进行具体的统计分析,对这些变量进行合理划分,构建出地质灾害危险性评估模型。在地质条件比较简单或者是地质灾害不容易发生的地段,一般主要采取定性评估的方式最为容易,也是最方便的;相反,在地质条件比价复杂的区域地段或者是灾害频发的地段,采用定量评估的方式则会使数据更加完整和有说服力。在定量评估的过程中,评估指标的选择和指标权重的确定都是十分重要的,但是在进行实际分析的过程中,往往会有分析者个人的主观意愿融入到其中。需要在实际评估中,将定性评估与定量评估有机结合在一起,使高速公路地质灾害的综合评估更加准确和科学。进行综合评估的过程中,需要对量化指标进行分析,需要结合环境地质条件做好相应的分析和评估,将现状评估与预测评估有机结合,对区域内地质灾害危险性进行评估,或者对区域内的地质情况进行分段评估,这样的一种分段评估,不仅符合实际标准,而且有利于实际工程的有效实施。采用量化指标与定性分析进行等级评估,不仅体现了评估原则,而且对地质灾害分区进行分析,也是一种可行的评估方式,但在实际评估中需要重视指标选择的合理性。
4 结语
综上所述,当前我国的公路建设是在工程可行性阶段进行地质灾害危险性评估工作,对于一个区域内的风险评估,对工程施工区域的地质灾害危险性进行等级评定,同时需要根据地质灾害的危险性、防治难度和防治效益方面进行评估分析,提出相应的防治措施。因此,需要在公路工程的整个周期内进行地质灾害危险性评估,能够有效防治地质灾害带来的损失,为以后建筑公路的使用起到重要的作用。
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