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基于时空维度耦合的地质灾害发育程度评价研究

李王志
  
安家(建筑与工程)
2022年18期
浙江省第十一地质大队 325006

摘要:地质灾害包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。关于地质灾害发育程度,建立了区域地质灾害评价预警的递进分析理论与方法,认为地质灾害发育度是反映一个地区地质灾害的发育程度,是已发生地质灾害的空间数量分布、面积分布和体积分布的综合表现;采用灾害频率、面积、体积三个评价指标表征发育度。山区地质环境在相当一段时期内变得更加脆弱,诱发新增了大量次生地质灾害,原有地质灾害隐患点绝大部分亦出现变形加剧、险情加重趋势,但随着时间的推移,加上一系列防灾措施的实施,地质环境近年来已逐步得到改善。基于此,本篇文章对基于时空维度耦合的地质灾害发育程度评价进行研究,以供参考。

关键词:时空维度耦合;地质灾害;发育程度;评价研究

引言

在勘查区范围内开展高位隐蔽性地质灾害隐患专业排查和现状地质灾害隐患点的调查核实工作,查明高位隐蔽性地质灾害隐患点的特征、分布规律,综合分析其影响因素及成因机理,对隐蔽性地质灾害隐患点的稳定性及危险性进行评价,在此基础上划定危险区范围。基于此,本文探究时空维度耦合的地质灾害发育程度评价研究。

1地质灾害发育规律

勘查区范围内高位隐蔽性地质灾害隐患点发育规律:(1)主要发育于断裂破碎带及其影响区域内,受风化卸荷、地质构造等因素影响,区内发育有深、大主控节理裂隙面。在地震、暴雨等不利因素作用下,该崩塌体沿深、大主控结构面发生整体崩塌变形。该类崩塌规模、一次崩塌方量均较大。(2)主要发育于软硬相间地层、互层、工程地质岩组区内,由于差异风化作用影响,薄层岩体底部易形成差异风化凹腔。一方面由于差异风化形成凹腔使岩体失去支撑,另一方面加剧区内岩体风化卸荷作用。在这种差异风化和累进性破坏作用下诱发了崩塌变形破坏。(3)发育于由页岩、粉砂岩、粘土岩等组成的软质岩层内,为较好的隔水层,其中粘土岩层遇水易软化,为易滑岩层,此外,因抗风化能力弱,风化产物力学性质差,缓坡处残坡积层厚度大,降雨天气易形成滑坡。

2当前地质灾害危险性评估的现状

我国针对地质灾害危险性的评估工作最初起源于上世纪七十年代,这也是我国在开展矿山施工之前,针对当地地质与水文条件进行勘察时需要完成的一项主要工作。在实际开展地质灾害危险性评估之前,首先需要针对施工场地的周边环境开展深入调研与分析,从而了解该地区的岩土条件与力学性质,再次基础上为其制定出一套更加科学有效的施工方案,确保矿山工程建设项目可以顺利开展。与此同时,在进行施工场地的勘查过程中,还应当分析建筑工程可能受到的主要危害,并以此来提升矿山工程施工的安全性。因为我国关于矿山工程地质灾害危险性评估的研究发展时间和许多欧美发达国家相比较为短暂,因此许多已经在国外得到普及的高新技术依然没有在我国得到运用,这些问题的存在也对我国的地质勘查与地质灾害危险性评估的准确性造成了严重的限制。此外,许多相关从业者也并未掌握足够的理论知识与技能,无法针对地质灾害进行更加深入的评估,无法满足我国地质勘察工作在全面性以及细致性等方面的要求。无法为施工设计工作提供有效的指导,这也使得我国在进行地质灾害评估时难以做到科学全面,导致矿山工程的危险程度进一步提升。

3地质灾害发育程度评价模型

对单灾种发育程度指数Fi进行归一化处理后,按下式进行加权计算:

F=×Fi=U1×F′1+U2×F′2+U3×F′3式中:F—地质灾害发育程度指数;F1’—由F1归一化后的滑坡发育程度指数;F2’—由F2归一化后的崩塌发育程度指数;F3’—由F3归一化后的泥石流发育程度指数;Ui—各项评价因子的权重,由熵权法确定。

4基于时空维度耦合的地质灾害发育程度评价研究

4.1水系与地质灾害

流域所在地河流密度大,河流密布,地形切割强烈,加之,众多公路均沿沟谷区修筑,涉及边坡开挖,在强降雨和河流的侧向侵蚀等综合作用下,易发生崩塌、泥石流等地质灾害。故地质灾害多沿河流沟谷区分布,与河流走向一致。地质灾害与河流密度、走向正相关。湖泊众多且分布面积较广,但湖泊所在地大多相对平坦开阔,多由周边山体汇水而成出入水系不发育,地形切割不强烈,除因长期蓄水,季节性冻土冻融灾害较发育外,崩塌、泥石流灾害一般不发育。此外,冰湖溃决亦可能引发规模较大的地质灾害。

4.2人类工程活动与地质灾害

城市和道路建设:根据城市建设规划,城区位于冲洪积平原,地形平坦开阔,建设区远离山体,地质灾害不发育,建设过程中诱发地质灾害的可能性小。区内道路建设多为对原有道路路面进行改建,建设过程中对山体开挖扰动较小,但局部地段开挖仍形成崩塌等地质灾害发生,同时,由于道路多建于山区,沟谷发育,道路主要遭受泥石流威胁。泥石流堆积扇附近及陡坡上的农耕和房屋建设:山体切割强烈,沟谷发育,多在沟口形成大型的老泥石流堆积扇,堆积扇地形平缓,生产生活条件较好,农户多在堆积扇上选址建房,不合理的规划选址建房,加剧了其遭受泥石流灾害的可能。调查中还发现部份农户在斜坡前缘建房,对斜坡坡脚开挖,诱发坡体发生变形,遭受地质灾害威胁。矿产开发:矿产资源开发较少,目前仅剩少量砂石矿开采活动,开采石料过程中所产生的弃碴堆积,部份直接堆积在沟道内;弃土的不合理堆放及矿山建设对生态的破坏,是形成泥石流的条件之一。此外,部份矿区生活区直接建在沟道内,一旦遭遇泥石流,对生活区危害较大。

结束语

综上所述,由于社会建设的推进,我国地质灾害危险性评估也取得了相应的进步,并逐渐朝着愈发规范的方向发展。当前,我国在地质灾害危险性评估方面依然存在许多尚未解决的问题,但在科技持续发展的过程中,各种新技术也开始被运用至地质灾害评估过程中,我们能够依据问题的实际状况来使用对应的技术,从而不断提升地质灾害危险性评估的效益。

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