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序論:在您撰寫防治地質災害的方法時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
【關鍵詞】礦山 地質災害 防治方法
一、提高認識
由于礦產開采過程勢必改變原有穩定的礦藏條件,改變了當地的地質環境,而由于人為的采礦活動改變了地質環境所引起或誘發的災害被稱為礦山地質災害。礦山地質災害的發生會對生態環境、自然資源和經濟社會造成不可估量的危害和破壞。我國的礦產開采具有相當長的歷史,在相當長的時間內,我國礦產開采技術和設備都比較落后,這種條件下的礦產開采導致礦山地質環境不斷惡化,礦山地質災害事故頻發。危及生命的礦難和環境災害時有發生,近年來還有逐漸上升的趨勢。因此,根據我國礦山地質災害發生及發展規律、特點,將礦山地質災害進行詳細分類,并根據其各自特點提出防治災害的措施,是一項十分必要的工作。
二、勘查方法
由于礦山的地質災害都在深部發生,勘查多采用遙感信息技術與物理勘查方法。
(1)地球信息技術綜合方法。目前的信息技術主要是利用遙感集合“3S”技術,及時掌握地質災害可能的分布、發生地點與區域。如利用全球衛星定位系統對地質災害發生的高危點位精確定位,并利用遙感衛星進行疊加分析,預測災變發生趨勢。
(2)地球物理勘查方法。主要指應用物理手段,探測巖土圈層相關信息,確定采空區、斷層位移、磁場變化等可能的災害伴發信息,對地質災害進行提前分析與預測。地球物理勘查礦山地質災害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等。這些方法是預測潛在礦山地質災害重要技術手段。
(3)環境化學勘測方法。在礦山地質災害預防過程中,人們也常常使用地球化學勘查方法。例如對礦區環境污染的監測,化學探測方法具有不可替代的優勢。這種方法的應用能夠有效確定污染因素、預測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區,為污染治理方案的制定提供重要的科學依據和技術支持。
三、防治措施
礦山地質災害由于時空特點與產生條件各有特點,隨著礦山地質勘查的手段逐步應用,我們應采取有力的防治措施,才能防止礦山地質災害的發生,有效地減少人員傷亡和財產損失。根據礦山地質災害發生的特點,有些礦山地質災害我們能從主觀上加以預防,有些地質災害由自然誘因引起,我們不可能有效預防,因此我們制定具體的防治手段應包括如措施:
(1)建立和完善礦山開采前的風險評估與環境評估,并制定環境保護與恢復治理的政策法規和規劃體系。做到開采前嚴格評估,開產中積極防范,開采后積極恢復,把礦山地質環境恢復與土地復懇納入法規,強制推行。
(2)加強宣傳,普及礦山地質災害防治知識,提高礦山開采人員素質,增強其對地質災害的危機感與警覺性。提高礦山生產過程中全員防災、減災技能與手段,強化礦山地質災害的防、險避險、搶險培訓。
(3)開發與應用先進的信息化、地球物理勘查手段、地球化學勘查手段,對礦山地質進行嚴密監視,對可能發生的潛在災害施行實時監測、動態監測,建立礦山地質災害監測系統,實現礦山地質與環境生態動態跟蹤與管理體系,避免重大人員財產損失。
(4)加強礦坑、礦井邊坡設計,進行邊坡監測,堅固擋墻穩固邊坡地質構造,開挖后如果出現開裂變形,及時做地質勘察,并做好預防措施。合理建設尾礦礦壩,形成穩定礦場與尾礦庫,降低滑坡和塌方風險。
(5)對于坑道開采,在坑道內一定要做好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂等產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂,同時做好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。
(6)加強礦山環境監督與檢查,進行全面、系統的地質環境和地質災害影響評估。對破壞生態環境的小礦、低產能礦場進行堅決關停。對于污染型采礦區,制定科學開采和“三廢”排放方案,減少次生地質災害的發生。進行礦場開采后生態環境恢復治理,對于可回填的廢礦進行積極回填。
(7)對于閉坑礦山地質災害的防治和生態環境恢復,應該及時進行治理和生態恢復工作,全面推進礦山地質災害防治與環境綜合治理,進行復墾,提高土地復墾率,結合生態措施實施礦山生態環境綜合治理示范工程。棄渣場經處理后再敷表土、植草種樹。通過上述地質環境恢復工作,減少水土流失,恢復礦山的生態功能,達到生態恢復和維護人類與環境和諧的目的。
(8)將礦山地質災害防治工作納入政府議事日程和國民經濟發展規劃、計劃,按一定比例安排地質災害防治經費,如建立礦山環境恢復治理、政府資助礦山環保、地質災害調查防治等基金。
(9)在礦山開采區應嚴格禁止私采亂挖和越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持工作,積極推行地質環境恢復方案及措施為防止水土流失、恢復植被和景觀。監督與制止開采棄渣胡亂堆棄和不加處理排放,強制其必須統一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內。
關鍵詞:地質災害;地質雷達; 調查;可行性; 應用;
中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A 文章編號:
地質災害是由于各種(自然的或人為的)地質作用導致地質體或地質環境發生變化,給人民的生命財產、生存環境以及國家建設造成損失的災害事件的統稱。近年來,許多地區各種地質災害(滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等)頻發,給當地的經濟建設和人民生命財產安全構成了嚴重威脅。我們知道,任何地質災害的發生、發展都會引起地球物理場的變化,因此,加強對地質災害勘查與治理過程中的物探工作研究是當今環境地質工作中的一項重要課題。
1.地質雷達用于地質災害調查的可行性
常見的地質災害主要有地震、地裂縫、地面沉降、巖溶塌陷、滑坡、崩塌以及泥石流等。嚴格地講,任何一種地質災害的發生都會在介質(土壤、巖層等)中留下痕跡,即通常所說的介電界面,如地裂縫留下的裂隙、活動斷裂留下的破碎帶、滑坡留下的滑脫面以及塌陷留下的地穴或陷坑等,這些界面兩側介質的物性差異很大,致使電磁波穿過該界面時的反射能量發生增減、波形幅值出現明顯變化,據此可解譯出該界面的準確位置及大致形態等相關信息,因而,探地雷達用于地質災害調查是可行的。并且由于使用了高頻、寬頻帶、短脈沖及高速采樣等技術,其探測精度及速度均高于其它種類的物探手段。
2.地質雷達在地質災害調查中的應用
2.1工程概況
某工程為山地地質,該區地表主要巖性為灰巖,區內橫向河谷發育,水源豐富,地表灰巖有溶蝕環境。該區域近年多次發生塌陷地質事故,部分民房出現不均勻沉降、開裂等不良現象,且該現象有繼續加劇的趨勢。為提出合理的治理方案,需要對該區域的巖溶分布進行較為詳細的了解,故采用地質雷達對該區域進行探測。由于測區位于居民區,房屋、沼氣池、溝渠、地形大起伏等原因對雷達探測效果均會造成一定的不良影響。
2.2探測原理及儀器
探測設備為用美國地球物理公司(GSSI)的SIR-2000型地質雷達,100MHz地質雷達天線。雷達波法檢測是利用高頻電磁脈沖波的反射來探測目標體的,它通過發射天線向介質發射高頻帶、短脈沖電磁波,通過接收天線接收其反射波。電磁波在介質中傳播時,其路徑、電磁場強度、能量衰減及波形變化將隨所通過介質的電磁學性質及幾何形態的變化而變化。介質的電磁學性質主要包括導磁率μ、導電率σ和介電常數ε,它們與介質的組成物質、密實程度密切相關。根據雷達波的旅行時間、幅度與波形等實測數據,即可探測介質的構造分布及其相關深度等。測試記錄如圖1。
圖1:異常界面雷達典型記錄
測試按現行《水電水利工程物探規程》(DL/T5010-2005)、《城市工程地球物理探測規范》CJJ7-2007標準執行,儀器參數設置如下:增益:0~66db;采樣點數:2048點;發射速率:主要為50脈沖/秒;時間窗口:500ns;濾波系統:20MHz~200MHz。
2.3地質雷達在地質災害調查中的應用
2.3.1地質雷達應用范圍
2.3.1.1在地裂縫調查中的應用
地裂縫是一種常見且比較嚴重的地質災害,地下水過量超采、地面不均勻沉降、斷裂活動、砂土液化以及地震活動等均可引起地裂縫。由于地裂縫在地表斷續出露,剛出現時規模較小,甚至寬僅數mm,不易引起人們的注意。由于其規模較小,以往常用的超聲波法很難探測其橫向及縱向的延伸變化情況,而使用地質雷達則可有效地解決這些問題。
2.3.1.2在巖溶塌陷調查中的應用
在隱伏基巖為灰巖及白云巖等可溶性巖石的地區,巖溶塌陷是一種較為常見的地質災害,由于地下水的溶蝕作用,基巖中出現溶洞,溶洞的擴大可導致其上部覆蓋層中形成土洞而造成塌陷。由于這一切均發生在地下,隱蔽性較強,不易引起人們重視,隱患也就更大。在這方面的調查中,地質雷達具有較大的優勢。
2.3.1.3在滑坡調查中的應用
在斜坡地貌發育的地區,滑坡是一種較為常見的地質災害,地表流水的侵蝕、地下水的潛蝕和溶蝕以及工程荷載和地震作用等都可能引發滑坡?;麦w下滑時與母體之間的分界面稱滑坡面。在工程方面,為了對滑坡災害采取有效的防治措施,首先必須要找出滑坡面。一般采用的是電測法及地震勘測法,但這兩種方法的花費較高,且受地質因素的干擾較大,遠不及地質雷達快速、高效和經濟。
2.3.1.4在活動斷裂調查中的應用
活動斷裂作為一種巨大的災害隱患已引起人們的注意和重視,它可以誘發地震、地裂縫以及地面沉降等多種地質災害,危害極大,如果能準確地確定出活動斷裂的位置,從而在以后的工程建設中避開或采取有效的防護措施,可以最大限度地減少損失。在活動斷裂的調查方面,快速、高效、經濟的地質雷達已逐漸取代了鉆探及變形監測等傳統方法。
2.3.2探測結果
本次測試共計14條測線,長1479m。各測線所得雷達測試圖像清晰,滿足預期探測要求。本文對其中3條測線進行了分析闡述。
2.3.2.1測線1
測線長145m,覆蓋層厚度為1.2~2.5m之間。詳細探測結論見表1與圖2。
表1:探測結果
圖2:測線1成果圖
2.3.2.2測線2
測線長145m,覆蓋層厚度為1.2~2.5m之間。詳細探測結論見表2與圖3。
表2:探測結果
圖3:測線2成果圖
2.3.2.3測線3
測線長145m,覆蓋層厚度為1.2~2.5m之間。詳細探測結論見表3與圖4。
表3:探測結果
圖4:測線3成果圖
3.結束語
本文通過地質雷達在地裂縫、巖溶塌陷、滑坡以及活動斷裂調查中的應用實例分析。探地雷達以其無損、快速、準確的工作特點,正逐漸取代鉆探、電法及超聲波等傳統方法對地質災害的防治進行了分析,這也證明了地質雷達對地質災害防治起了重要作用。
參考文獻:
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[2] 李大心. 探地雷達在滑坡調查中的作用[J]. 中國地質災害與防治學報, 1994
關鍵詞:黃土隧道 工程地質災害 含水量
0 引言
中國黃土分布面積大、范圍廣,具有特殊成分和工程地質特性。近年來隨著國家基本建設力度的加大和西部大開發的深入, 在原有鐵路隧道的經驗基礎上, 陸續修建了一些高等級黃土公路隧道、鐵路隧道,因此有必要研究黃土隧道可能產生的工程地質災害,為隧道設計、施工提供新的依據,從而提供有效的施工工藝方法。
西河口隧道左線ZK7+582~ZK7+690全長108米,右線K7+615~ K7+720全長105米,隧道設計為三車道大斷面隧道,設計速度為100公里/小時,汽車荷載等級為公路—Ⅰ級。圍巖以粉土和沙卵石為主,左線洞體埋深2.3~18.3米,右線洞體埋深3.7~20.4米,隧道下穿目前保存完好,屬于國家一級保護文物的明長城。因此對隧道施工而引起的地層沉降有著嚴格要求。本文主要對黃土隧道可能受到的主要災害分析并介紹其防治方法,以保障施工安全與文物的完好無損為最終目的。
1黃土道路隧道的主要工程地質災害
1.1物理地質作用產生的災害
物理地質作用是指塑造地殼面貌的自然地質作用, 包括內力與外力地質作用。黃土區物理地質作用主要有: 構造運動, 剝蝕, 搬運, 沉積作用等。在黃土地區修建道路隧道, 或多或少會受到物理地質作用并產生一定的工程地質災害, 概括起來主要有:
1.1.1塌方, 塌頂, 坍洞
黃土垂直節理發育, 彼此在水平方向的連接力較弱, 黃土隧道一般按疏松石質隧道的普氏理論計算、設計。在干燥時, 黃土的強度較高, 襯砌受力較小; 遇水后顆粒聯結力削弱, 黃土強度隨之降低, 此時極易引起襯砌受力不均勻,成為偏壓隧道, 造成塌方等地質災害。西河口隧道由于采用地表注漿方案,為使機車輛及設備搬運到地表,致使左線出口段左側刷坡嚴重引起隧道受力不均勻, 使支護受偏壓,并導致在施工期間地表產生多條明顯裂縫, 威脅施工安全安全。后采用加強超前支護,并及時跟進二襯,使地表注漿與洞內施工分期進行,以保障施工安全
1.1.2滑坡、滑塌
隧道洞口及隧道表層斜坡地段均可能產生滑坡、滑塌。表層斜坡地段具有黃土高邊坡特征, 同時又是受人為改變較大的自然邊坡, 坡體內應力大小和方向均發生了變化, 經過反復干濕膨脹收縮, 發生裂隙, 在雨水的催化作用下容易產生滑坡、滑塌等工程地質災害。
1.2水作用產生的災害
本區降水量較小, 年降水量約為424.6mm, 降水主要集中在7、8、9三個月, 約占全年的60% 以上, 故而夏季雨水多、易成災。
1.2.1地表沖刷、水土流失
多年氣象資料表明, 本區雨水集中在7、8、9三個月且分布極不均勻。集中降雨沖擊、松動并攜帶走大量表層黃土向底處流動, 改變了隧道覆蓋層的厚度、地形地貌, 造成隧道受力變化甚至引起偏壓。水流還可沖裂黃土護坡, 引起開裂、剝落。
1.2.2隧道濕水
黃土具有特殊的性質, 顆粒吸水性較差, 滲透性較好。雨水除大量隨地表迅速流走外, 一部分以潛水形式入滲到黃土層中, 下滲到隧道內表面, 造成隧道潮濕、甚至積水; 坡角潮濕易風化剝落進而懸空坍塌。
1.3綜合作用產生的災害
1.3.1凍害
本區最大凍深1.3m 左右, 在隧道路面、側墻均可產生一定程度的凍害, 長期的凍融作用會引起襯砌松動。
1.3.2路基路面下沉
由于密實度不夠或大量積水, 使得路基黃土滑移, 孔隙減小, 造成路基路面下沉。
2黃土道路隧道工程地質災害的主要防治措施
2.1防排結合
本地區缺水, 但由于降雨集中而使水往往具有一定的危害。一般可在隧道洞口設截水洞、護坡,洞內設排水溝, 增設防滲層等, 并合理輸導、排泄隧洞覆蓋土層地表水, 消除或減小水的破壞作用。
2.2合理襯砌
黃土具有良好的天然直立性, 黃土隧道相當于疏松石質隧道,襯砌厚度為0.6m。挖掉不穩定土體, 改變土質、合理施工, 合理襯砌, 在最弱的地方加大襯砌、消除偏壓; 同時加強施工工程地質勘察, 及時改善襯砌。
2.3消除黃土濕陷性
采取工程措施(如夯實、換土、預載、預浸水等)增加土密度, 減小孔隙率, 提高弦線模量, 消除黃土濕陷性。
2.4加固洞口
洞口加固包括: a)加強洞臉工程, 在洞口10m以內設計磚、石或鋼筋混凝土洞臉, 在外部設防水沖溝, 在內部與土體緊密連接成整體; b) 加強地面排水工程, 在洞頂設截水溝、土埂等將雨水引離洞口,在洞口坡面設護面堵塞夯實孔洞和裂隙。同時進行生態防護工程。
3結論
黃土是第四紀大陸松散堆積物, 與人類活動密切相關, 近年來陸續修建了一些黃土道路隧道, 也為本隧道提供了寶貴的經驗。
參考文獻:
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[3]倪萬魁, 韓啟龍. 黃土土性參數的統計分析[ J] . 工程地質學報, 2001 ( 1) : 62 ~ 67.
關鍵詞:礦山地質環境;環境評價;防護措施
Abstract: with the rapid development of society and economy, all kinds of mineral is indispensable to human natural resources. However, the mining is human activities on the geological environment destruction of most strongly a behavior, mine geological environment become increasingly serious environmental problem. This paper briefly discusses the mine environment geology change and the ecological environment disasters caused by geological type, discusses the importance of mine geological environment assessment, and expounds the relatively common mine geological environment and the evaluation method of geological disasters, and corresponding prevention measures and means. Provide people with quantitative analysis and evaluation of economic development process of regional geology environment basic conditions and change trend, for environmental protection and regional planning, mine geological environment disaster prevention, provides the basis.
Keywords: mine geological environment; Environment evaluation; Protective measures
中圖分類號:O741+.2文獻標識碼:A 文章編號:
1、礦山環境地質問題與災害綜述
在開采礦產資源的過程中,必然伴隨著礦山地質環境的改變。由于礦區地質環境平衡遭到破壞,致使區域地質與生態環境十分脆弱。這種地質與環境失衡,往往表象為區域性環境污染、植被破壞、地表水資源滲漏、滑坡、崩塌、泥石流、地面形變,甚至誘發性地震等環境與地質災害。大范圍高強度的礦產資源開采,甚至能夠進一步加劇區域自然氣候條件漸趨惡劣,加速水土流失和沙漠化等原發性環境地質問題,也會可以引發諸如淺層水資源衰褐、水體惡性污染、地面裂縫等系列嚴重的環境地質災害。然而,很長一段時期以來,由于人們對礦山環境和礦山地質災害的認識程度不夠,預防和保護不到位,使我國礦山環境狀況堪憂,地質環境災害頻發,已經嚴重影響了人民生命財產安全和正常社會經濟秩序。為此,進行礦山環境地質災害評價,有利于對各種預防措施和手段的合理制訂,這對我國礦產資源合理地開發利用與礦山環境地質災害預防都具有重要意義。
2、礦山主要環境地質問題
礦山環境地質與地質災害在礦產資源開采過程中,往往相互伴隨發生,即時間和空間上具有重疊性。部分環境地質問題與地質災害互為因果,連環引發,構成了復雜的礦山環境地質問題。因此,這些礦山環境地質問題的表現也不盡相同,但是如果這些災害性問題疊加爆發,常常會讓人措手不及,導致巨大的災難發生。概括來說,礦山主要的地質環境問題主要有以下幾個方面:
首先,礦山開采往往導致水土資源毀損。即在礦產開采過程中將產生大量的廢石、貧礦、尾礦、冶煉廢渣,這些廢棄尾礦數量與體積十分可觀,長期堆砌疊壓,猶如不斷增大的山峰擠占土地資源,破壞林木莊稼等農作物。富含重金屬和有毒物質的廢棄礦石長期,常會加劇農田水土流失和土地沙漠化過程。同時,不合理的采礦,會破壞潛水層,導致疏干性排水,致使地下水水位下降,河流斷流,造成原來穩定的水環境改變,包括地表水漏失、地下水資源枯竭、區域水均衡破壞等災害。這樣的廢棄尾礦,也造成景觀資源的破壞,影響人們視覺效應和環境生態景觀。
其次,礦山環境地質問題,長長會造成高危的地質災害。礦山采掘破壞了礦區的地質環境平衡,改變了礦區巖土圈層的應力穩定性,導致礦區成為地質環境與地質應力急劇積累區,這種地質應力迅速爆發,就會產生各種地質災害。這些巖土圈層因為地質應力的改變而爆發的災害,表現在地表,即地面形變,如地面塌陷、地面沉降、地裂縫等,還可以表現為斜坡巖土體災害,如崩塌、滑坡、泥石流,在礦坑、礦井內部,表現的災害形式包括瓦斯爆炸、冒頂、突水、煤層自燃、塌方、鼓底、偏幫、巖爆、礦井熱害等。
最后,礦山環境問題也可以表現為長期的環境污染危害。礦山開采,勢必會產生大量的礦山廢渣、廢水和廢氣,巨量的“三廢”不加以處理或無序排放,肯定會造成礦區環境污染。例如,在煤礦開采區,以及各種金屬礦山開采區,礦區排放的廢水多為酸性,這些無序排放的廢液,常含大量的有毒、有害重金屬物質,如銅、鉛、鋅、砷、鎘、六價鉻、汞等,這些廢液甚至會被直接排入江河湖海等水體中,成為新的污染源,擴展了污染面積,加劇了污染態勢。
3、礦山環境地質評價原則
雖然礦山環境地質問題和災害日趨得到重視,然而目前仍然沒有成熟的礦山地質環境評價指標體系。這也造成了人們對礦山環境地質問題束手無策的原因之一。在以往評價礦區地質環境過程中,不同的專家與學者會采用不同的評價體系,致使評價指標不一致,評價方法不統一;即便評價的方法統一,各自采取的評價資料也可能不一樣,因而評價結果往往具有很強的主觀性。
因此,我們在進行礦山環境地質評價之前,應該進行大量勘查,了解礦區具體的地質環境問題。包括礦山開采過程中和開采后,造成的資源損毀、地質災害和環境污染因素,只有對這些地質環境問題充分了解后,才能對其可能造成影響程度和危害程度進行明確的評價與預測。
【關鍵詞】地質災害;預測方法
0.引言
地質災害預測預報是公認的、不可缺少的主要防災措施之一。一般說來,地質災害預測預報的內容主要是空間、時間、類型和動態等的預測預報??臻g預測是時間預測的基礎和首要環節。前者為后者提供確切的可能發生地質災害的范圍或預測目標。時間預測為地質災害預報提供科學依據。只有具備可靠的時間預測成果,才能據以做出相應的預報。本文著重探討一下地質災害的預測方法。
1.地質災害的預測方法
1.1簡易預測法
1.1.1變形監測法
變形監測就是利用專用的儀器和方法對變形體的變形現象進行持續觀測、對變形體變形性態進行分析和變形體變形的發展態勢進行預測等的各項工作。其任務是確定在各種荷載和外力作用下,變形體的形狀、大小、及位置變化的空間狀態和時間特征。在精密工程測量中,最具代表性的變形體有大壩、橋梁、高層建筑物、邊坡、隧道和地鐵等。通過監測點的相對位移量測,了解掌握地質災害的演變過程。
1.1.2裂縫相對位移監測法
裂縫相對位移監測是監測崩滑體中裂縫兩側相對張開、閉合變化,監測點選擇在裂縫兩側,特別是主裂縫(崩塌母體與崩塌體之間裂縫)兩側,監測點一般兩個一組,測量其距離或在裂縫兩側設固定標尺,以觀測裂縫張開、閉合和垂直變化,此外,還可在建筑物(房屋墻、擋土墻、漿砌片石溝側壁等)的裂縫上貼水泥砂漿片等觀測該裂縫的變化情況。通過監測災體中拉裂兩側相對張開、閉合變化,了解地質災害體的動態變化和發展趨勢。
1.1.3目視檢查法
通過定期目視監測地質災害隱患點有無異常變化,了解地質災害演變特征,及時發現斜坡地面開裂,剝脫落,地面鼓脹,泉水突然渾濁,流量增減變化,樹木歪斜,墻體開裂等微觀變化,及時捕捉地質災害前兆信息。
1.2儀器預測法
1.2.1空間預測
包括區域性預測和地段性或場地性預測。區域性預測是制定宏觀防御措施和戰略性決策的基礎。地段性預測是針對選定地段進行的小區預測,提供設防的確切位置和可能方案,是制定微觀防御措施和戰術性決策的基礎。前者為后者確定范圍;后者是前者的深化和補充。二者相互結合,形成完善的空間預測系統。對于不同類型的地質災害,往往采用不同的空間預測方法。就滑坡而言,工程地質條件定量類比法是空間預測的基本方法。其基本原理是:具有類似工程地質條件綜合特征的斜坡地段,會發生類似的滑坡?;驴臻g預測的具體方法主要有:統計學方法、“靜態”條件疊加法、信息量法、數量化法和系統模型法等?;驴臻g預測成果一般用斜坡危險性預測分區圖表示。它可以是定性或半定量的區劃圖,也可以是定量的數字等級圖。
1.2.2時間預測
包括中長期預測和短期預測。二者相互聯系,形成完善的時間預測系統。就滑坡而言,區域性中長期預測,主要是根據滑坡活躍年份周期與大氣降水高值年周期的關系來進行;單個滑坡中長期預測,主要是根據誘發因素的波動周期與滑坡本身發展演化的旋回周期的關系來進行。確定這些周期需要較長時間序列的監測資料。時間序列越長,預測精度越高。
1.2.3滑坡短期預測
在臨滑前預測其加速劇烈滑動的年月日。目前,區域性滑坡短期預測,一般借助其他學科的預測成果,如把特大暴雨天氣預報或地震預報與滑坡空間預測成果結合起來,預測近期或近日內可能發生滑坡的地區或地段。單個滑坡短期預測,往往是針對危害較大的滑坡,精度要求較高,需要一定時間序列的監測資料。正確的預測基于可靠的監測成果和合理的預測方法或預測模型。在一般情況下,滑坡加速劇烈滑動之前,某些動態因素將會產生加速劇烈變化或顯著異常,如地面位移速率加快、滑動面摩擦微聲發射頻率增高、滑動面溫度上升、地下水中某些離子濃度增高等。因此,可以利用這些動態因素的監測資料,建立有關動態因素的趨勢方程,即滑坡發生時間的預測方程或預測模型,用以對單個滑坡做出短期預測。例如,有人根據滑坡地面位移監測資料,建立回歸預測模型和灰色系統理論中S型增長模型(Verhulst模型)分別對國內外三個滑坡實例進行了檢驗性對比短期預測。結果,預測時間與發生時間僅分別相差1~3天,預測準確性相當高。
1.3常用預測方法
1.3.1埋樁法
埋樁法適合對崩塌、滑坡體上發生的裂縫進行觀測。在斜坡上橫跨裂縫兩側埋樁,用鋼卷尺測量樁之間的距離,可以了解滑坡變形滑動過程。對于土體裂縫,埋樁不能離裂縫太近。
1.3.2埋釘法
在建筑物裂縫兩側各釘一顆釘子,通過測量兩側兩顆釘子之間的距離變化來判斷滑坡的變形滑動。這種方法對于臨災前兆的判斷是非常有效的。
1.3.3上漆法
在建筑物裂縫的兩側用油漆各畫上一道標記,與埋釘法原理是相同的,通過測量兩側標記之間的距離來判斷裂縫是否存在擴大。
1.3.4貼片法
橫跨建筑物裂縫粘貼水泥砂漿片或紙片,如果砂漿片或紙片被拉斷,說明滑坡發生了明顯變形,須嚴加防范。與上面三種方法相比,這種方法不能獲得具體數據,但是,可以非常直接地判斷滑坡的突然變化情況。
地質災害群測群防監測方法除了采用埋樁法、貼片法和災害前兆觀查等簡單方法外,還可以借助簡易、快捷、實用、易于掌握的位移、地聲、雨量等群測群防預警裝置和簡單的聲、光、電警報信號發生裝置,來提高預警的準確性和臨災的快速反應能力。
1.4監測次數和時間
旱季每15天監測一次。雨季(4-9月)每5天監測一次(如每月5日、10日、15日、20日、25日、30日),如發現監測地質災害點有異常變化或在暴雨、連續降雨天氣時,特別是12小時降雨量達50mm以上時,應加密監測次數,如每天1次或多次,甚至晝夜安排專人監測。每次觀測,需認真作好野外記錄,室內將其制成表格,并繪制觀測時間—位移曲線圖,平面位移矢量圖以及時間位移曲線圖和降雨量關系圖等,及時進行監測工作總結,為預測預報崩塌滑坡發展趨勢提供基礎資料。
2.結束語
綜上所述,地質災害預測的最終目的在于預報災情,達到防災減災的目的,為保證人民生命財產安全,監測站應建立有線和無線通信聯絡險情警報系統,若發現險情,應立即上報主管部門,將險區內人員撤離,把災害損失到最低限度,確保人民生命財產安全。
【關鍵詞】地質災害;危險性評估;注意事項
一、前言
地質災害風險評估是一項極具現實意義的重要研究課題和減輕災害損失的非工程性重要措施,其研究成果具有廣泛的應用價值,主要體現在:為區域發展及中長遠規劃提供基礎背景資料;為評價建設工程用地的適宜性及基礎設施布設提供依據;為受災害威脅的地區制定應急措施以及為保障生命及財產安全提供工作基礎;直接為科學而經濟地組織實施防災減災工程服務;為災害保險及發生次生災害的可能性及損失提供參考依據。地質災害風險評估也是地質災害風險分析的核心內容和重要組成部分,為深入認識地質災害災情、制定防災政策、規劃防治區域、實施防治措施以及優選防災項目、進行項目管理奠定了堅實基礎。我國在一些領域進行的災害評估,已經在減災、防災中發揮了重要作用。例如在我國一些區域或城市完成的洪水災害評估、地震災害評估等,不但為國家經濟規劃和工程建設提供了重要依據,而且直接指導了減災工作。
二、地質災害風險評價在減災和國民經濟發展中的作用
地質災害風險評價在國民經濟發展中具有重要的作用,可以為國土資源規劃,重大工程選址以及地質災害治理、監測、預報及制定救災應急措施和保護環境提供科學依據。目前,我國已相繼開展了全國和區域性的風險評價與區劃;開展了部分地區-多發縣(市)的地質災害調查與危險性評價;部分建設用地的危險性和風險性評價;重大工程(如三峽水庫、青藏鐵路等)的危險性和風險性評價。
1、為國土資源規劃和重大工程選址提供依據。通過對地質災害進行全國和區域性的風險評價與區劃,可以為各種重大工程建筑的選址,合理利用土地資源和環境保護提供依據。各種工程活動和土地開發利用,都必須以可持續發展為前提。各種重大工程建筑應建在地質災害風險程度較低的地區。
2、為防治地質災害提供依據。通過對地質災害進行危險性評價、易損性評價,可以為地質災害的防治提供依據;對發生規模不同的地質災害采取不同的防治措施進行治理或綜合治理。如果地質災害危險性低、易損性小,則宜采用工程防治措施;如果地質災害危險性高、易損性大,則應采用躲避或搬遷措施;在無法躲避、無合適搬遷地址,或不允許搬遷時,則宜采用高標準的工程措施。
3、為地質災害監測、預報、預警提供依據。通過對地質災害危險性評價、期望損失分析,可以為建立地質災害監測站的選點提供依據。對重點地區的地質災害進行實時監測并及時對各種地質災害信息進行分析,作出預報、預警,使損失降低到最低程度。
4、為地質災害的應急措施提供依據。根據地質災害危險性評價、易損性評價、風險評價,提出在發生不同規模地質災害時的應急方案,并為災后重建提供依據。
5、為環境保護和可持續發展提供依據。地質災害除受自然因素控制外,主要是由于人類不合理的開發利用資源環境而引起,因此,合理開發利用資源環境、控制地質災害的發生或減小地質災害損失是保持國民經濟可持續發展的基礎。
三、地質災害評估級別
1、一級評估是指重要建設項目。由建設單位或委托單位提交危險性評估報告書,必須對評估區內分布的地質災害是否危害建設項目安全、建設項目是否誘發地質災害、預測評價工程建設可能誘發的災害類型及危險性、因治理地質災害增大的項目建設成本等進行全面的評估。一級評估由省級國土資源廳組織,邀請專家5~7 人,最少不低于5 人,省級國土資源廳備案。
2、二級評估是指較重要的建設項目。與一級評估一樣,由建設單位或委托單位提交危險性評估報告書,對評估區內地質災害對建設項目的影響或危害以及建設項目是否會誘發地質災害進行分析或專項分析,基本查明評估區內存在的地質災害類型、分布、規模,以及對擬建項目可能產生的危害、影響。對評估區內重大地質災害應參照一級評估要求進行評價。二級評估由市級國土資源局組織,邀請專家 3~5 人,最少不低于 3 人,市級國土資源局備案。
3、三級評估是指一般建設項目。可以從簡,由建設單位或委托單位提交危險性評估說明書,縣級國土資源局備案。
四、地質災害危險性評估的主要內容
1、現狀評估是指已有地質災害的危險性評估。任務是根據評估區地質災害的類型、規模、分布、穩定狀態、危害對象進行危險性評價。對穩定性或危險性起決定作用的因素作較深入的分析,判定其性質、變化、危害對象和損失情況。
2、預測評估是指對工程建設可能引發或加劇的地質災害的危險性以及工程本身可能遭受的地質災害的危險性進行預測。任務是依據工程項目類型、規模、預測工程項目在建設中和建成后,對地質環境的改變及影響,評價是否會誘發地質災害以及災害的范圍。以郭屯煤礦為例,預測工程建設可能引發或加劇采空塌陷、砂土液化和地面沉降地質災害的危險性??; 以可采 3 煤在全部開采的情況下,預測評估工程建設遭受采空塌陷地質災害的危險性??; 遭受砂土液化地質災害的危險性中等;遭受地面沉降地質災害的危險性小。
3、綜合評估的任務是根據現狀評估和預測評估的情況,采取定性、半定量的方法綜合評估地質災害危險場地的建議。
五、 地質災害評估報告的編寫
1、建設單位要委托有資質的勘探設計單位編寫報告書??碧皆O計單位首先要根據建設用地所處的地質環境條件,確定評估范圍和評估災種,如煤礦則以采空塌陷和地面沉降為主要評估災種。進行地質災害調查,充分收集資料,分析研究評估區附近氣象、水文、地質、水工環等地質資料。
2、評估報告在綜合分析全部資料的基礎上進行編寫。報告書力求簡明扼要、相互聯貫、重點突出、論據充分、結論明確、附圖規范、時空信息量大、實用易懂、圖面布置合理、美觀清晰、便于使用單位閱讀。報告書的主要內容包括: ①征地地點及范圍;②項目類型及平面布置圖;③評價工作級別的確定;④地質環境條件;⑤地質災害類型及特征;⑥工程建設誘發、加劇地質災害的可能性;⑦工程建設本身可能遭受地質災害的危險性;⑧綜合評價與防治措施;⑨結論與建議。
3、評估報告提交國土資源部門指定的委托審查的專家會評審,形成審查意見。國土資源部門對專家審查意見和所報資料進行審查備案,出具《×項目地質災害的危險性評估成果備案證明》,以文件形式印發。
4、專家審查意見是國土資源部門行文備案的主要依據,在一定意義上是代表政府進行審查,審查專家認真負責,審查意見規范、實事求是。審查意見對評估單位評估報告所確定的評估范圍和評估災種是否合理、預測評估方法是否正確、危險性評估結果是否可信、評估依據是否充分、結論是否可靠、報告中提出的地質災害防治措施與建議是否可行等要明確表明。
5、地質災害危險性評估報告書評審通過后,及時上報國土資源部門審查,同時填寫《地質災害危險性評估報告備案登記表》、《地質災害危險性評估報告備案登記表》,一并上報審查備案。
六、結語
地質災害風險評價是風險管理和減災管理的基礎。針對不同目的實施不同種類的地質災害風險評價,包括點評價、面評價和區域評價。根據地質災害風險評價的結果,依據風險程度的不同,管理部門可以制定出相應的減災政策,部署實施減災工程,使減災管理做到有的放矢。風險評價成果可以為國土資源規劃,重要工程選址,地質災害治理、監測、預報及制定救災應急措施和保護環境提供科學依據。
地質災害風險評價的發展趨勢是其研究理論與方法不斷完善,并將與多種自然科學相融合、交叉,特別是與社會科學緊密相結合。地質災害風險評價總體上是向著內容越來越豐富、評價定量化和模型化、以GIS為技術支撐的管理空間化的方向發展。
參考文獻:
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[3]黃崇福.自然災害風險分析的基本原理,自然災害學報,1999,8(2) :21-30.
關鍵詞:地質災害 防治 物探方法
一、地球物理探測技術
1.概念
地球內部及其周圍的、具有物理作用的物質空間, 構成了地球物理場。地球物理探測技術( 物探) 是通過專門的儀器、設備觀測和研究各種地球物理場的分布及變化特征, 解決一些環境地質與工程地質的方法。物探在地質災害勘察中主要任務是進行預測和監測,預測時可以充分應用所在區域的地質信息,如地質災害容易發生地區的地質結構特點,進行最初的預測工作(初步預測),將地質災害范圍目標劃定,然后進一步展開調查研究。初步預測,將目標區域進行劃分,分析目標地質結果特點及發展變化規律,選擇適當的技術方法對目標地質進行掃描勘探,明確目標地質所具有的化學形態情況,并統計埋藏深度反映出來的數據結果,整理成必要文件。結合現有技術,客觀評估調查區域地質災害存在的風險狀況,研究下一步計劃和治理方案。監測工作是在得到真實數據之后,利用計算機進行精確處理,并輸出各類地質解釋圖。按照發生地質災害的背景條件,分析統計地質數據,根據地質災害體的分布情況,判斷形成地質災害的狀態,對其是否繼續擴大發展做出及時預測,并提出相關預防控制措施。
2.地球物理探測技術的工作原理
人―地系統的公共空間是各向異性的物質空間。地球物理探測技術的工作原理是: 通過專門的設備向探測目標體中發射信號, 信號在有耗介質體中傳播, 利用專門的接收裝置接收在介質體中遇到異常界面返回的信號, 通過對信號在介質體中旅行特征的分析、辨別, 結合已知資料來推斷介質體的結構。
3.物探工作的特點
3.1探測深度小
工程設計探測的地下地質問題多為淺層,地球物理探測的深度多為幾米到幾十米,最深在百米左右。
3.2探測精度高
工程建設單位希望城市物探方法有較高的精度,深度與平面位置誤差達到厘米級。
3.3施工場地狹小
工程地球物理探測作為工程地質勘察、工程測試任務,常要求在幾天或十幾天內快速完成,其中搶險工程評價項目,則可能要求在一天或幾個小時提供探測結果。
二、物探方法在地質災害防治過程中的應用
1.物探技術的原則
綜合大量信息:由于災害地質體與周圍介質當中存在著很多的物理差異,所以,為了能夠避免物探異常出現結論的多樣化,需要使用多種物探技術來得到多種參數異常,從多個角度,匯集大量信息數據綜合分析災害地質形成條件和特點,如此就可以有效提高物探信息的準確性、有效性。
優化組合:一般根據不同物理特性存在的差異,選擇對應的物探方式來研究試驗所知的災害地質地段,然后將各種方法測得的實驗結果進行對比分析,組合使用各種物探方法,增加勘探的效率提高經濟效益,對各種方法進行優化處理,按照“查清問題”的標準,進行資本節約。由已知推導未知:物探工作必須按照從已知到未知,從簡單到復雜的原則進行布置。在物探工作開始前,需要全面收集數據資料并分析勘探區域的地質資料,然后根據收集到的各類信息數據進行系統處理,保證理論推斷準確可靠。
2.物探技術勘探地質災害方法
在發生地質災害時通常都會具有同樣的特點,那就是不管什么地質災害都會在一定程度上造成地球物理場出現變化。伴隨勘察精度的定性化和定量化發展,物探技術在地質災害勘察中的應用也逐步發展成熟啊。所使用的方法主要有:
2.1電法:通過不同電極裝置的應用,探討水平方向與垂直方向觀察的地質體特點,根據電性差異,來解決地質出現的各類問題。有許多的地質災害調查顯示,深度測量和高密度測量系統,在塌陷,巖溶,山體滑坡等地質災害發揮了重要的作用。災害地質體和周圍介質存有的電性,通常會因為充水溶洞以及低電阻發生的變化導致變異,電測曲線和橫斷圖會顯示電阻曲線扭曲及梯度的變化。高密度測量系統具有更好的分辨率及使用效果,可以增加分層能力,更加精確的檢測目標,適用于探測堤防隱患和巖溶,山體滑坡,采空區的塌陷等地質災害。
其工作原理是把一個大的斷面分割成不同的小面,由小面上的點測量近似而成,反映災害地質體與周圍介質的電性差異。由于溶洞或斷裂破碎帶充水(泥)而引起了低阻變異,在電測深曲線和斷面 上均呈現電阻率曲線扭曲和梯度變化,是勘查和預測發生地質災害的依據,其分辨率和效果均優于其他辦法,有較好的分層和探測細小目標的能力,非常適合提防隱患探測和淺部巖溶、采空區、塌陷、滑坡等地質災害探測。
2.2面波:多通道瞬態面波法屬于新的巖土工程實驗測量方法,非均勻介質當中所采用的面波傳播方法,其中傳播速度、傳播頻散形狀及巖土物理力學相關特性三者間存有一定的關系,而這種關系能夠解決許多工程地質存有的闖題。面波勘探法現如今廣泛應用在路基施工中,具有較好的勘探效果,特別是勘探惡劣地質條件下的軟土,滑坡等方面具有較好的作用。
2.3地震CT圖像:能夠在精細構造形態和巖性變化中提供清晰度較高的圖像,CT技術現如今被廣泛用在地質災害的監測中,國內外眾多地質學家、物理學家都在積極的研究推廣此方法。
2.4淺層地震法:,淺層地震法在使用的過程中,通過人工激發的地震波在巖土層中傳播的規律來解決淺層地質問題的方法 。針對地質災害勘察活動,在激發地震波的過程中,一般采用敲擊法或落錘法。在當前的地震波激發中,仍以瑞雷面波觀察為主,在其質點波傳播的過程中,基于自身的特性,會呈現出垂直平面內振動,且質點的振動軌跡也在原有的基礎上發生了變化,呈現出逆時針方向轉動,且轉動軌跡呈現出橢圓形狀,在質點運行的過程中,其振幅的變化與地質災害的深度有著函數聯系,其傳播速度在很大程度上小于橫波的傳播速度。據相關數據顯示,針對同一波長的瑞雷,在同一深度的水平方向上,物質的物性會在原有的基礎上發生變化。而針對不同波長的面波資料,也在很大程度上反映了垂直地面方向地質體的物性變化。在使用探索技術的過程中,作為淺層地震法的探測對象,探測人員在進行橫向地層探測的過程中,其基本前提在于確定地層的結構是否處于均勻狀態。在探測場地選擇的過程中,應避免所選場地周圍出現較大的溝、坎、墻、柱等產生面波反射或散射的障礙物,確保探測結果的準確性。