地質(zhì)災害研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

地質(zhì)災害理論研究、防治工程現(xiàn)狀與開展趨勢殷坤龍

中國地質(zhì)大學2005-10-19重慶國土資源部地質(zhì)災害治理工程監(jiān)理專業(yè)技術(shù)培訓班中國重大地質(zhì)災害點分布西南西北中南全世界在1960至1990年期間共有300萬人死于自然災害，其中約有四分之三發(fā)生在開展中國家，興旺國家僅占0.75%，其余發(fā)生在中等興旺國家中。開展中國家自然災害所導致的人員傷亡十分嚴重的主要原因之一是無規(guī)劃的土地占用和高危險性災害易發(fā)區(qū)的土地使用。1、1970年秘魯Huascaran山區(qū)因地震而觸發(fā)的一起山崩，造成18000人死亡的慘局；2、1963年的意大利Vajont水庫滑坡致使當時世界上最高的雙曲拱壩失效，涌浪奪去了壩下游2600多人的生命；3、1981年我國四川盆地因暴雨誘發(fā)滑坡有6萬多處；4、1998年，全國共發(fā)生滑坡、崩塌和泥石流等突發(fā)性滑坡18萬處，較大規(guī)模的有447處，造成1157人死亡，1萬多人受傷，50多萬間房屋被毀壞；4、寶成鐵路因滑坡災害，在鐵路接軌后對滑坡整治長達一年多才恢復通車；5、1980年成昆線鐵西車站因滑坡中斷行車達40天；6、隴海鐵路寶雞—天水段由于處于我國滑坡災害的高發(fā)區(qū)，鐵路線在建成后的三十年間，因滑坡災害中斷行車195天，7、1924年寧夏海源地震死亡20萬人，其中10萬人死于誘發(fā)的黃土滑坡。我國地質(zhì)災害與防治研究特點災情：災害越來越多，受地質(zhì)災害困擾的縣級城鎮(zhèn)達400多個，有1萬多個村莊受到滑坡、崩塌、泥石流災害的威脅。思考點：理論研究和防治水平逐步提高，災害卻越來越嚴重。原因：〔1〕預防性研究遠遠跟不上治理工程；〔2〕治理工程偏重工程技術(shù)方面無視地質(zhì)災害發(fā)生的地質(zhì)機理研究；〔3〕人類因素的參與，造成自然地質(zhì)體平衡狀態(tài)的惡化、自然生態(tài)環(huán)境的破壞等加速了大區(qū)域地質(zhì)災害的發(fā)生頻率和規(guī)模。地質(zhì)災害與人類活動的關(guān)系地質(zhì)災害人類活動地質(zhì)環(huán)境幾個有影響的滑坡災害實例分析新灘滑坡

Beforetheevent

June12,1985

3000萬m3

YangtzeRiver

Aftertheevent

新灘滑坡地面位移曲線重慶武隆滑坡(2001)國內(nèi)社會影響很大的滑坡災害事例地質(zhì)災害分布圖

〔陜西省旬陽縣〕香港地區(qū)滑坡導致的死亡人數(shù)風險趨勢風險受控197720011949地質(zhì)災害考慮的主要方面

自然地質(zhì)體對象潛在的危害滑坡、地震建筑物、人口建筑物破壞地基穩(wěn)定性環(huán)境、資源人員傷亡洪水、火山通訊、經(jīng)濟環(huán)境惡化………………減少地質(zhì)災害損失的兩種途徑Min的途徑：1、提高自然地質(zhì)體的穩(wěn)定性；2、減低人類及資源、環(huán)境等的易損性。

某些地質(zhì)體的穩(wěn)定性可以人為提高，如：地基承載力、斜坡穩(wěn)定性系數(shù)，即第一種途徑；而某些地質(zhì)體的穩(wěn)定性是無法采用人為方法來提高，如：地震、火山爆發(fā)、洪水等，只能采取第二種途徑。自然地質(zhì)體穩(wěn)定性描述的概率模型

災害的根本術(shù)語1．災害H〔Hazard〕：特定地區(qū)范圍內(nèi)某種潛在的災害現(xiàn)象在一定的時間內(nèi)發(fā)生的概率；2．易損性V(Vulnerability)：災害現(xiàn)象以一定的強度發(fā)生而對受威脅對象所造成的損失程度，易損性可以用0~1來表示，0表示無損失、1表示完全損失；3．受威脅對象E(Elementatrisk)：給定區(qū)域內(nèi)受災害威脅的對象，包括人口、財產(chǎn)、經(jīng)濟活動、公共設施、等等；4．專門風險Rs(Specificrisk)：特定的災害現(xiàn)象可能造成的損失，它等于H與V的乘積；5.總風險Rt(Totalrisk)：特定的災害現(xiàn)象對生命、財產(chǎn)、經(jīng)濟活動、等等，所可能造成的損失，它等于Rs與E的乘積。工程地質(zhì)問題風險評價的根本公式H：相當于穩(wěn)定性評價中的破壞概率PfHVR模型分析+風險區(qū)劃圖的根本步驟風險評價矩陣GeologicalMapoftheThree-gorgesReservoirChongqingDamSinianperiodgranitebasenearbythedamsite.PaleozoicandMesozoicformations:limestoneandsandstone,Three-GorgessectionMesozoicformation:sandstoneandclaystone三峽庫區(qū)地質(zhì)單元圖Damtopelevation:185ma.s.l.,Normalreservoirwaterpoolelevation:175ma.s.l.Reservoir:640-kilometerlong,39.3billionm3Startingofelectricitygeneration:June1,2003,Currentreservoirwatertable:135ma.s.l.Populationresettlement:morethanonemillionTheoverviewofnewtownofBadongcounty

OverviewofXingshancounty(willbetotallysubmergedin2007)Poollevelof175mThecurrentviewofWanzhoucityinthemiddlesectionofthereservoirYangtzeat135mpoollevelYangtzeThecomparisonofoldandnewtownofBadongcounty

CurrentviewoftheoldtownThenewtownofBadong135m175mGeotechnicalworksStressed-fabric-gridretainingwallinWushancountyStressed-fabric-gridretainingwallinZhongxiancountyArtificialcutslopeengineeringPotentialdamagestoenvironments

bythedisposalofdebriswastes

三峽庫區(qū)重大滑坡分布GeologicalprofileofChongganglandslideExpansiveclaylayeralongslipsurfaceSlipsurfacealongsedimentarybeddingRiskstofoundationengineeringasfillsinnewurbanareas

1、裂隙帶問題垂直壓力（KPa）012.52550100Y1樣膨脹力（KPa）95.624.315.87.90Y2樣膨脹力（KPa）86.119.113.67.203、膨脹性問題4、水平地層滑坡問題5、抗滑樁樁間距問題

用土拱理論和臨界樁間距來考慮滑坡推力在樁間的傳遞過程，計算出形成土拱的臨界樁間距的大小，這樣防止了樁間距的過小或過大。6、抗滑樁錨固段長度問題

防治工程技術(shù)滑坡的治理措施

主

要

滑

坡

治

理

措

施

分

類

表

繞

避

排

水

力

學

平

衡

滑帶土改良

1.改移線路

2.用隧道避開滑坡

3.用橋跨越滑坡

4.清除滑體

1.地表排水

①滑體外截水溝

②滑體內(nèi)排水溝

③自然溝防滲

2.地下排水

①截水盲溝

②盲（隧）洞

③平孔群排水

④垂直孔群排水

⑤井群抽水

⑥虹吸排水

⑦支撐盲溝

⑧邊坡滲溝

⑨洞—孔聯(lián)合排水

⑩電滲排水

1.減重工程

2.反壓工程

①土堤(護道)

②片石垛

3.支擋工程

①抗滑擋墻

②挖孔抗滑樁

③鉆孔抗滑樁

④錨索抗滑樁

⑤錨索

⑥支撐盲溝

⑦抗滑鍵

⑧排架樁

⑨剛架樁

⑩剛架錨索樁

1.化學注漿

2.旋噴樁

3.石灰樁

4.石灰砂樁

5.焙燒

雞扒子滑坡深埋式抗滑樁工程

邊坡排水溝平孔排水孔鉆進排水洞與仰斜孔聯(lián)合排水韓城電廠滑坡抗滑樁排京珠高速公路東坪古滑坡錨索抗滑樁施工

八渡滑坡預應力錨索抗滑樁工程預應力錨索地梁八渡車站滑坡預應力錨索

地梁鋼筋地梁澆注混凝土香港大學邊坡錨固工程長江承重阻滑工程猴子嶺攔石工程危巖體錨固工程三峽庫區(qū)鏈子崖危巖體治理工程StabilizationbyPiles

(Section2×3m2，length30m)某滑坡上部減重StabilizationofshorelineslopesinWanzhoucityStabilizationofshorelineslopesinYunyangcounty注重地質(zhì)災害防治工程設計

與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)地質(zhì)災害時間預測預報預測預報分類

空間時間區(qū)域長期地段短期場地報警

信息源地質(zhì)體內(nèi)部信息源：位移場〔深部斷層位移、地面沉降位移、斜坡位移〕地應力場〔構(gòu)造應力、自重應力〕孔隙水壓力場水化學場聲波場〔巖石變形要發(fā)生破裂…〕電磁場地質(zhì)體外部信息源：大氣要素〔降雨、凍融、…)河岸侵蝕人類活動〔開挖、切坡建房、后緣加載…〕其它信息源：動物異常行為