对地质灾害评估的综述

李 鹏 周才辉 吴少授

(云南地质工程勘察设计研究院， 云南 昆明 650000)

1概述：随着我国社会经济的快速发展,在工业化进程中,建设用地正日趋紧缺,因此目前不得不在地质灾害易发区里寻找适宜的建设用地,以最大限度的发挥寸土寸金的作用。然而人类工程活动却往往又是引发或加剧地质灾害的主要因素。为因应这一危险而进行的地质灾害危险性评估(以下简称评估)就变得重要且必要。同时,在评估中所采用的定量或半定量计算等技术方法的合理性与正确性直接影响结论的准确性,进而对工程建设过程及建成后形成潜在的影响。。

2技术方法的应用：评估工作一般在工程建设尚未开工之前展开,因而对工程建设可以预料的工序最终将会对地质环境造成的影响进行预测,根据预测结果及防治措施再对施工方案进行调整,可以在降低地质灾害发生风险的同时,又对科学及合理的制定施工方案起到重要的作用。

2.1 人工边坡的问题：在工程建设中,因对建设场地进行开挖回填等工程措施常会形成人工边坡。人工边坡的稳定性对建设工程的可行性、预算等会产生重要影响。在工程项目开启初期对有可能形成的不稳定人工边坡采取支护、支挡等措施作好各方面的准备工作具有积极的意义。主要分为土质边坡和岩质边坡。

2.1.1 土质边坡

土质边坡主要出现在有厚层松散土层地区进行深基坑的开挖或者道路边坡开挖(边坡上部有一定厚度的松散土层),根据土质边坡发生滑坡灾害的机理,在确定了边坡的高度及坡度之后,采用瑞典圆弧滑动法计算边坡稳定性系数。如公式(1):

(1)式中Fs-边坡稳定性系数;ci'-第i条块的内聚力(kPa);li-第i条块的滑面长度(m);wi-第i条块的重量(kN),土层重度统一取20kN/m3(可取土工试验数据);ui-第i条块孔隙水压力 (kN/m);bi-第i条块的宽度(m);αi-第i条块的滑面倾角(°);φi-第i条块的内摩擦角(°);以上各参数均根据该场地岩土工程勘察中土工试验数据或临近场地的相应数据,采用理正软件进行计算。计算所得Fs的值对比中安全系数临界值,小于临界值的边坡为不稳定边坡,则考虑开挖时采取支护措施或者进行放坡。在边坡高度一定的情况下可以计算出无需支护安全放坡的临界坡度值,从而正确指导边坡的开挖施工。

2.1.2 岩质边坡

在山坡坡脚建房或在山上修建公路、高速公路等设施时往往会因挖山切坡形成高陡的岩质边坡。而岩质边坡的稳定性除了受边坡的高度及坡度等的影响外,很大程度取决于边坡面上岩石的完整性。对岩质边坡稳定性的判断,主要根据边坡面上发育的节理、裂隙与岩层产状、边坡坡向等的组合关系来进行,采用的方法为地质剖面图及赤平面投影图法。为拟建房屋后将要开挖形成高陡边坡,可看出该边坡为顺向坡,且切坡后边坡高度达30m以上,切坡后边坡坡度为65°。

2.2 地基基础的沉降问题

2.2.1 堆载：对于要在软土层上进行大面积堆载的工程如基础回填等,在堆载前应考虑其极限承载能力。软土地基极限承载力估算主要利用地基天然抗剪强度,按公式(2)计算第一级施加的荷载P及最大可填方高度h值。P=5.52Cu/K=γ×h (2)式中:Cu-天然状态下不排水抗剪强度,根据土工试验数据或经验值;K-安全系数,一般取1或1.3;γ-填土重度,一般取20kN/m3;h-最大可填方高度。实际填方高度小于h值则是安全的,超出h值则会产生过量沉降,从而在回填之后需要等地基基础沉降趋稳之后再进行工程施工,以此来确定拟填方高度对工程建设周期的影响。

2.3 地面沉降的问题：对于由于过量开采地下水等原因而形成的大面积区域地面沉降区,如某些地方,建设项目必须充分考虑地面沉降对工程建设的影响从而采取相应的防治措施进行预防。根据区域地下水动态和地面沉降长期监测资料对评估区的地面沉降历史及特点进行分析,主要分析评估区的沉降规模、速率及其对拟建建筑物的不良影响等。

2.4 砂土液化的问题：在地震烈度大于Ⅵ度区如果存在厚层砂土或粉土类砂性地层时,需考虑地基土的地震动液化的问题。按国标《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对饱和砂土进行液化判别。按7度设防近震考虑,则饱和砂性土的液化现象可由实测标贯击数N与标贯击数临界Ncr相比较来进行判别 (公式4)。

当N＞Ncr时,为不液化土。当N≤Ncr时,为液化土。而Ncr=N0[0.9+0.1(ds-dw)]c3/p (4)其中N0--液化判别标准贯入锤击数基准值,若按7度地震烈度计算,N0=6

ds--饱和土标准贯入度的深度；dw--地下水位深度m；pc--相对应的实测点砂土的粘粒含量。对于被判定为液化土的地层,在地基基础设计时则需避开以该层作为基础持力层以防特殊时期产生相应的地质灾害。

3存在的问题：由于地质灾害危险性评估工作是在工程建设起动初期进行,评估工作非常重要的一环是收集已有资料,尤其是对计算具有根本意义的土力学参数值的获取,许多数据一般采用临近场地的参数或经验值。因此已有资料的准确性或适应性对计算精度有直接的关联,从而对评估结论形成一定的影响。在实际工作中应尽可能收集到最接近现实的数据以减小误差,得出最准确的结论。

结论：本文所论述的评估技术方法经过多年的大量实践与应用,其正确性及适用性已经得到了充分的论证,具有广泛的适应性。在评估中正确合理的使用相应的技术方法,将会为工程建设的可行性及其施工过程中应采取的防治措施提供合理可行的理论依据及设计思路,防止盲目施工引发地质灾害。

[1]刘传正.地质灾害防治工程设计的基本问题[J].水文地质工程地质,1995,22(1):7～11.

[2]黄润秋、赵松江、宋肖冰,等.四川省宣汉县天台乡滑坡形成过程和机理分析[J].水文地质工程地质,2005,32(1):13～15.