奎屯河综合治理工程区地质灾害危险性预测与评价

田泽鑫

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司，新疆 乌鲁木齐市 830000）

1 工程区概况

奎屯河综合治理工程区位于新疆维吾尔自治区天山北麓准噶尔盆地西南缘，地理位置介于东经84°30′～ 85°00′，北纬44°00′～44°20′，行政辖属塔城地区乌苏市境内。拟建项目属天山北坡中高山区，地质灾害发育强烈，地形起伏较大，地形与地貌类型较复杂，出露的地层岩性种类较多，场地地质构造复杂，未见构造近期活动的迹象，工程地质和水文地质条件较好，人类工程活动对地质环境破坏强烈；由此判定工程区地质环境条件复杂程度为复杂，确定本次地质灾害危险性工程工作级别为一级工程。

2 地质灾害发育类型与特征

根据本次地质灾害调查，评估区地貌为中山区、低山区、山间洼地及低中山区的河谷四种地貌。

通过野外实地调查，工程区内地层岩性主要为基岩和含土砂卵砾石，基岩产状多与边坡呈顺向坡，局部呈逆向坡；含土砂卵砾石稍密，在5处滑坡处存在多梯级的滑动面，多为拉裂式裂隙；沟谷形态呈“U”型和“V”型，沟谷内植被较为发育，泥石流发育一般；工程区内无地下采矿活动和岩溶等形成的地下洞室，因此不具备地面塌陷灾害的形成条件；该区未对地下水进行开采，不具备因为大量抽汲地下水引发地面沉降灾害的形成条件。

在本次外业调查中，工程区发育地质灾害点共37处，地质灾害类型主要为崩塌、滑坡和泥石流三类；工程区内崩塌和滑坡较为发育，呈点状分布，泥石流一般发育，主要位于奎屯河右岸，已发生崩塌15处，滑坡5处，泥石流17处。未发现地面塌陷、地面沉降和地裂缝等地质灾害，工程区内在现状条件下崩塌和滑坡较为发育，泥石流一般发育，地面塌陷、地面沉降和地裂缝等地质灾害不发育[1]。

3 地质灾害危险性预测评价

3.1 评价区域的确定

野外地质灾害调查对工程西侧按工程安全保护距离300m确定，东侧以泥石流对工程影响范围为边界，工程东侧500~1000m，主河道上下游向外扩500m的范围，评估区面积24.59km2。工程地质测绘比例尺1:5000，顺工程轴线方向布置1条地质测绘剖面，对工程有影响的地质灾害体进行控制，然后对地质灾害体进行逐个地质调查。

3.2 地质灾害危险性预测评价

层次分析法能将不确定问题转化定量化的分析过程，通过将各种因素层次化处理，并分步比较因素之间的多种关联关系，为地质灾害危险性预测与评价提供定量依据[2]。对于工程区而言，通过运用层次分析法确定影响地质灾害的主要因素。

3.2.1 选取评价因子

评价因子能够全面反映地质灾害的主要影响因素，主要选取岩土物性、土体结构、人类活动、地质构造、地表水和地下水、地质灾害发育程度等作为主要的评价因子。

3.2.2 建立层次分析法模型

系统层次结构由目标层、准则层和方案层构成，层级结构其实是由若干结点所连接的树，上一层次的结点变量受下一层次若干结点变量共同影响和决定，层次分析的目的就是通过分析重要程度找到关键性的风险因子，详见图1。

图1 层次分析法模型

3.2.3 确定判断矩阵和权重

笔者采用1~9标度法进行影响评价因子的两两比较，得出判断矩阵，详见表1，并根据式（1）~（2）进行一致性和随机性检验，求得评价因子在求和法与求根法下的权值，并将两者的均值作为各评价因子权重。

式中：λmax—矩阵的最大特征值，n—矩阵阶数；CI—一致性指标。

式中：RI—随机一致性指标，此处n=6，故取RI=1.24。

表1 地质灾害危险性预测判断矩阵

当所求CR＜0.1，则表明判断矩阵一致性符合要求，而当CR≥0.1，则应对判断矩阵进行修正，直至CR＜0.1。本工程地质灾害危险性预测判断矩阵CR＜0.1，符合一致性要求。

表2 评价因子权重值

根据表2评价因子权重的计算结果可知，各风险因素重要度的排序为：岩土物性＞土体结构＞工程影响＞地表水和地下水＞历史灾害发育。

3.3 危险程度级别及危险性分区

根据国土资源部发《地质灾害危险性评估技术要求（试行）》中地质灾害危险性评估分级标准表（表3）进行工程区地质灾害危险程度级别的评价。

表3 地质灾害危险性评估分级表

在危险程度现状评估和预测评估的基础上，评估区的地质环境条件复杂，紧密结合评估区的地质灾害发育程度和地质灾害危害程度，依据以上分析与要求对每个地质灾害点的危险性进行预测评估与综合评估，并对评估区地质灾害危险性进行综合预测评价分区[3]。本次评估区面积24.59km2，依据以上原则和方法将评估区圈出地质灾害危险性中等区（Ⅰ）和地质灾害危险性小区（Ⅱ）两个区。

3.3.1 地质灾害危险性中等区

地质灾害危险性中等区分为4个区：由HP1和HP 2组成了1个区，B09组成了1个区，HP4和B13组成了1个区，N17和B12组成了1个区。主要分布于引水隧洞的上段和下段，面积为6.99 km2，占总面积的28.4%。区内发育崩塌带地质灾害9处、滑坡地质灾害点3处、泥石流地质灾害点2处。HP1、HP2、HP4和B09、B13、N17现状评估为危害程度中等，危险性中等，其余为危害程度小，危险性小；预测评估拟建工程引发或加剧和遭受地质灾害灾害的危害程度小，危险性小；区内的地质灾害对G217和过往车辆以及河道构成威胁，综合评估该区为地质灾害危险性中等区。

3.3.2 地质灾害危险性小区

评估区中危险性中等区以外的大部分区域，面积为17.60km2，占总面积的71.6%。区内发育崩塌带地质灾害6处、滑坡地质灾害点2处、泥石流地质灾害点15处。现状评估结果：三类地质灾害危害程度小，危险性小；预测评估拟建工程引发或加剧和遭受泥石流灾害的可能性小，危险性小，综合评估该区为地质灾害危险性小区。

4 结论

文章运用层次分析法对奎屯河综合治理工程区地质灾害危险性进行预测与评价，根据地质灾害危险性评估结果，评估区内地面塌陷、地面沉降和地裂缝等地质灾害不发育，发育崩塌、滑坡、泥石流灾害。针对各区发育的不同地质灾害类型及其发育特征，结合综合治理工程建设特点，从预防为主的原则出发，在工程建设的设计、施工以及建成后运营阶段采取相应措施。