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地质灾害治理论文1
摘要:文中以某恢复治理工程为研究对象,阐述了地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题及滑坡治理方法,希望通过诸多治理措施的应用,消除导致滑坡与边坡产生变形破坏的潜在因素,切实保证居民的生命安全,保护城镇的土地资源。
关键词:地质灾害;边坡稳定;滑坡治理
0引言
地质灾害防治是指针对不良地质状况实施全面评估,并采取切实可行的地质工程手段,改变灾害形成过程,从而达到消除或降低灾害产生的目的。为了分析后续提出的边坡稳定问题以及滑坡治理措施,需要对工程概况进行深入了解。只有这样,才能确保工程质量顺利实施,因此,研究此项课题对于环境治理具有十分重要的意义。
1工程概况
1芦山县地质灾害特征
1.1地震地震具有破坏程度深、难以预测、影响范围广等特点。芦山地区的地质地貌情况复杂,地壳活跃,再加上近年来人类对矿产资源进行破坏性的开采,加重了芦山地区的地质不稳定问题。2013年“4.20”芦山地震,造成雅安等十多个市州、100多个县受灾。共计造成196人死亡,150余万人受灾,失踪21人,11470人受伤,受灾总面积为12500平方公里。此次地震给芦山人民和经济带来了巨大的创伤,严重的制约着芦山未来经济的可持续发展。
1.2泥石流泥石流以冲毁危害为主,淤埋危害次之。泥石流是芦山频发的地质灾害,这种灾害的成因主要是:由于芦山气候属于亚热带季风气候为基带的山地气候,降水量丰沛;加上芦山地区的地质地貌特征复杂,植被破坏降低山区植被覆盖率,泥土疏松,一旦发生地震,极易引起泥石流等次生灾害。在“4.20”芦山地震之后,泥石流等次生灾害对灾区的自然环境和基础设施造成进一步的破坏。
1.3滑坡滑坡是芦山次于地震和泥石流的地质灾害类型,具有规模大、密度高、分布广的特点。降雨对滑坡的影响很大:由于雨水的大量下渗,导致表层的土石层饱和,从而增加了滑体的重量,导致滑坡的产生。地震对滑坡的影响与地震对泥石流的影响类似,地震造成山体松动,进而促成滑坡。
2国外城市关于地质灾害防灾减灾措施的分析———以日本为例
2.1防灾减灾管理指挥管理方面日本灾害实行分等级管理,日本将灾害分为一般灾害和非常灾害两类。一般灾害属地方管理范围;非常灾害属国家管理。按日本行政系统设置,从中央、地方到基层,即从首相府到村均依法设立中央防灾会议(国家级),都道府县防灾会议(省部级),市町村防灾会议(基层),在灾害发生后,作为应急反应机构,各级政府自动转换为本行政部门的灾害对策总部,各级政府都有各自的防灾机制,地震发生时既可各自为战,又能统一行动。
一、典型研究区的选择本文
在进行研究的时候,选取了汶川地震当中的几个较为典型的地区作为研究区,这些地区都处于汶川地震二次地质灾害发生最为强烈的一些地区,具体的位置处于发震断层映秀一直到北川断层的两端及中央线的位置。(1)都江堰———汶川路研究区:这个研究区位于国道213线,选取的距离大概为90千米左右,汶川大地震发生之后,这个路段上也发生了规模比较巨大的崩塌和滑坡现象,而这些二次地质灾害的发生也非常严重的影响到了灾区救援工作的顺利进行。经过分析和研究发现,这一路段上基本上都是岩浆岩,而映秀到北川的断层正好是从这条线路上通过研究区。整条公路的沿线上一共出现了三百多个相关二次地质灾害触发点,整段路有大概25千米的道路都已经被这些二次地质灾害所破坏掉了,其中的大部分路段是直接被冲毁或掩埋。(2)北川———安县研究区:这个研究区位于北川、安县、绵竹和茂县的交界处,距离震中大约有110公里,这一研究区同样受到了非常严重的破坏,而且其中发生的大多数灾害非常明显的属于典型的地震触发,在汶川大地震当中所触发的最大滑坡———安县大光包滑坡就位于这个研究区内,第二大的滑坡现象———绵竹文家沟滑坡同样也位于此研究区当中。这个研究区总的区域面积达到了3000平方公里,主要的地质构造是板岩、砂岩、千枚岩、碳酸盐岩和砂浆岩等。
二、地质灾害的断层效应分析
1上/下盘效应
所谓的上盘效应,最早的提出者是两位美国学者,他们在详细的观察了发生在加利福尼亚州的各项地震记录之后,从中找出了其他的一些逆断层型的地震记录,然后就发现了在断层的上盘地区,其加速度的峰值系统往往要比其下盘的加速度峰值高一些;这与我国学者的一些发现不谋而合,同样也证明了上/下盘效应是真实存在的,同时他们也发现了在加速度的峰值方面,存在着这样一个规律:下盘加速度的衰减过程往往很短,而上盘加速度的衰减过程很长,衰减较慢。从汶川大地震的情况来看,可以从震源的机制和地震波谱来分析,它是属于一种逆冲方式,但同时又兼有右旋走滑运动的破裂方式,另外,我们还可以从地震和地质的角度对其进行分析,分析结果同样可以证明它的发生是存在着上/下盘效应的。
2距离效应
1地质背景
1.1地层岩性
葡萄沟景区及附近区域出露的地层按时代成因可以分为第四系下更新统和全新统,其中:下更新统主要由灰色巨厚的西域砾岩层,钙质胶结,夹有细砾岩、砾状砂岩及砂质泥岩的透镜体等岩性组成,岩层厚度大于50m,下伏第三系泥岩、砂岩;全新统主要包括全新统坡积层和全新统冲积洪积层,全新统坡积层分布在防治区葡萄沟东西两侧第一斜坡带山坡上及坡脚处,岩性为坡积碎石土,厚度1.5~3.5m,该层直接覆盖在下更新统西域砾岩层之上;全新统冲积洪积层呈条带状分布于葡萄沟现代河床中,岩性为单一圆砾或卵石,局部夹有细砂透镜体。圆砾厚度在北侧Ⅲ号防治区为7.42m,在南侧Ⅴ号防治区揭露厚度6.5m。卵石层在南侧Ⅴ号防治区揭露厚度为4.8m。
1.2地质构造及新构造运动
在区域地质构造上,吐鲁番葡萄沟风景区位于北天山优地槽褶皱带东段的吐鲁番—哈密山前坳陷的山间构造断陷盆地—吐鲁番盆地中部,其次级构造包括火焰山逆断裂褶皱带(火焰山背斜)和火焰山山前坳陷2个单元,两者被吐鲁番大断裂所分开。新构造运动对盆地内地貌、第四纪地质和气候的发展过程及特征具有明显的控制作用。吐鲁番盆地为地槽型封闭盆地,同时具有一些断陷盆地的特征。新构造运动活动强烈,上升幅度大,在时间上具有阶段性和间歇性,在空间上有较大的差异性,在景区区内形成构造剥蚀低山特征,由于新构造运动强烈,侵蚀切割剥蚀明显,形成了景区目前河谷地貌的特征。
1.3水文地质条件
1传统测量技术的应用
这里所说的传统测量技术地质灾害监测,就是通过各种专业仪器测量灾害的产生及发展过程,记录数据并传输到预报中心,进行分析研究后找出灾害的发展规律,并判断是否需要发出灾难预警。地质灾害的主要监测对象是地质形变,对形变的监测又可细分为内部形变监测与外部形变监测。其监测对象是将测量技术作为主要监测手段的外部形变。这类监测通常采取的测量方法是在平面上用经纬仪和三角测量法监测,高程测量采用全站仪测量或三角高程法和水准测量法。然后,建立误差单位为毫米级的小型平面控制网及高程控制网,以此测量出监测样本上各控制点在垂直与水平方向上的微小位移量及其形变形式,从而获得有用的形变数据,并最终达到有效防治地质灾害的作用。传统的测量技术缺陷在于,监测时需要安排人员进行实地观测,并且要记录大量的测量数据、进行大量的计算,加上工作周期长、经费偏高等各种问题,造成其工作效率不高。此外,在环境恶劣的荒野、深山、原始森林等地区,实时、实地测量是无法实现的。
2现代测量技术的应用
2.1GPS在地质灾害监测中的应用GPS即全球定位系统,通过接收定位卫星的信号进行测时定位、导航,采用静态差分定位技术,缩短观测时间,减小误差提高精确度。利用GPS技术监测地质灾害,监测站之间无须要求通视,大幅度削减了工作量。并且通过卫星通信技术能够将监测到的数据传送至数据处理中心,以此来实现远距离的监测工作。目前,GPS技术已在地震、地表塌陷、滑坡等突发性地质灾害的监测中被广泛应用。其优点在于它非常高效,且精准度已经达到百万分之一甚至可能更高,同时它还有全天候、自动化、多功能而且操作简便等特点。这些诸多优点让它在工程测量中得到广泛应用。GPS技术在地表外部形变监测中的应用有很多,大致的操作过程以岩体的外部形变监测为例,先在距离岩体较远的地方选取一个稳定点放置GPS信号接收机,然后选取目标点并放置接收机,经过计算分析可以得出各目标点的位移。利用GPS系统进行连续监测,就能实现对目标的实时自动监测。GPS技术取代传统水准测量法,可以降低劳动强度,缩短周期,准确及时地捕获有效信息,在获得高效率、高精度的数据同时,降低监测成本。
2.2GIS在地质灾害监测中的应用GIS技术全称地理信息系统技术,它融合了地理学、地图学以及计算机技术和测绘技术,是一项在计算机软、硬件支持下,采集、记录并储存相关的地理信息实现数据库的系统化,并将地理要素进行转化,对计算得出的相关数据进行分析处理的空间信息系统。测量人员按照测量需求,可以使用GIS技术很快的获取数据,再将结果用数字或图形的方式显示出来。它的主要作用是对空间数据进行分析,对决策和预报有辅助作用。其地理信息拥有空间性、区域性、动态性的特征,其地理数据是用符号来表示地理特征与现象之间的关系,即用文字、数字图像等来表示地理要素的质量、数量及其分布特征与规律。时域特征数据、空间位置数据及属性数据三部分是地理数据的主要组成部分。GIS技术的应用有效地解决了记录和计算量过大的问题,通过标准的矢量化扫描、数字化摄影测量的方式来测量地球表面物体,可以给我们提供及时且准确的标准化数字信息。还可以应用系统中的有关功能做到空间定点分析,按不同比例尺编制专题图像。
2.3RS在地质灾害监测中的应用RS技术全称遥感系统技术,它可以实现同步观测和实时数据信息的提供,并具有很高的综合性,同时在地形观测与资源勘查中RS技术也是最有力、高效的手段。它可以全天候的获取信息,且周期短、视域宽广、信息量丰富,还能够真实的展现地表物体的大小、形状甚至颜色,立体直观的影像有更好的观察效果。目前RS技术已广泛的应用于地质、农林业、气象、水文、军事等领域。在地质灾害的监测中,RS技术可以对灾害做出快速的应急反应,几小时内系统便能获取灾情数据,并迅速对灾情做出评估,其详实评估不超过一周即可完成。