上海地区地面塌陷风险评价及其隐患防控研究

上海脆弱的地质环境条件下,地下管线的密集分布、地下空间的大规模开发等给城市地质安全带来了严峻的挑战。本文从浅部砂层分布区多发的地面塌陷灾害入手,系统进行了灾害的典型特征和影响要素调查,开展了地面塌陷灾害风险评价和隐患监测预警等防控研究。对涉及的工程地质和水文地质、地下管线和地下空间、气象水文、基础地理信息、人为工程活动和人为抵御风险能力等指标数据,从危险性和易损性两个方面构建风险评价指标体系,以ArcGIS程序为平台,形成上海市地面塌陷灾害风险等级区划。对地面塌陷影响要素如地质条件、地下设施等深入调查,建立基础数据体系和风险区划的完善和细化,在此基础上综合运用探地雷达、三维激光扫描、自动化监测等多种手段,对地下设施、地下空洞、土体位移、地下水位等不同对象的异常进行调查监测,实现地面塌陷灾害有效预警。相关研究成果在服务于城市精细化管理和城市安全运行方面有重要意义,推动了上海地面塌陷灾害防控逐步向整体性、长期性、系统性方向转变。     

南海北部灾害地质稳定度评价模型

海洋经济的开发需要了解海洋灾害地质环境状况。海洋工程设计与建设需要考虑海底工程地质条件,特别是国家宏观决策更需要了解海洋地质环境的基本特征以及灾害地质类型、分布规律。灾害地质综合评价可以基于灾害地质分区进行,灾害地质综合评价的目标是比较不同分区的灾害地质稳定性并给出定量评价。文中就南海北部灾害地质稳定性提出了网格化加权统计模型。该模型结合专家智能的参与,体现了不同种类灾害地质因素的等级差别。另外还考虑到不同种类灾害地质因素之间的空间分布差异性及同类灾害地质因素的空间分布差异性。根据模型计算结果将评价区划分为稳定区、过渡区及危险区。这种划分通过与南海北部灾害地质稳定性定性描述对比。证明该模型在全面地定量化反映南海北部的地质环境状况方面是实用的。由于模型建立过程中各灾害因素权重分值的设定完全依赖于专家智能,因此,今后应当致力于更精确地确定权重分值。     

江苏盐城地面沉降风险评价

地面沉降灾害已经成为制约地区社会经济可持续发展的重要因素,风险评估和管理是实现灾害防治从被动防御向主动防治转变的标志。根据地面沉降现状以及区域地质情况、水文地质条件等,分析了盐城地区的地面沉降机理及其主要影响因素。结合盐城实际,选取累计地面沉降量、地面沉降速率、软土层厚度、主要开采层厚度、地下水开发利用程度作为危险性指标以及单位面积GDP比重、人口密度比重、地面高程作为易损性指标,绘制了危险性分区图和易损性分区图,建立地面沉降风险评价体系。利用层次分析-综合指数法和MapGIS空间分析功能,开展地面沉降风险综合评价。根据评价结果并结合地面沉降现状和已有的防治措施,提出切实可行的改进措施和建议。     

南海北部陆坡天然气水合物区地质灾害类型及其分布特征

南海北部陆坡区存在着有利天然气水合物的成藏条件,综合调查及钻探结果揭示南海北部陆坡区蕴藏着丰富的天然气水合物资源,天然气水合物多发育在构造活动复杂地区,同时也是灾害地质因素高发区,潜在的灾害地质因素对水合物的赋存及商业开发是极大的威胁。本文基于广州海洋地质调查局多年来在南海北部天然气水合物发育区采集的大量2D、3D、浅地层剖面及多波束测深资料对南海北部水合物发育区进行海底灾害地质研究,对研究区地形地貌特征、灾害地质因素类型、特征、成因及分布特征进行了综合分析,同时阐述了灾害地质因素与水合物的形成与分解之间的关系,研究结果对南海北部陆坡区天然气水合物区成矿预测、试采井布置及未来灾害风险评价提供了基础数据和决策依据。     

川藏铁路可研阶段重大工程地质风险分析

川藏铁路作为史上修建难度最大的铁路,沿线具有显著的地形高差、强烈的板块活动、密集的深大断裂、频发的山地灾害等恶劣地质环境特点,工程建设面临着复杂多变的地表和地下重大地质安全风险挑战。为深入综合分析川藏铁路可研阶段沿线地质风险,定量评价其对工程的影响,基于川藏铁路沿线翔实的时空数据集及资料,采用三维结构建模、数值统计建模、动力建模、时空建模等方法,进行了地表、地下重大工程地质灾害综合定量风险分析。地表工程地质灾害综合风险分析结果表明:在宏观上,川藏铁路沿线存在3个地表地质灾害高风险区,分别是鲜水河断裂带、金沙江断裂带和东构造结地区。由于川藏铁路采用以隧道为主的设计方案,地表地质灾害的风险大大降低。分别建立了活动断裂、岩爆和大变形等风险评估的普适性模型及综合风险分析模型,以易贡隧道为例,对典型重要隧道全线不同段落断裂活动性、岩爆、大变形等典型地下工程地质风险以及综合风险进行了定量评价。结果表明:川藏铁路沿线的地质灾害、断裂活动、岩爆和大变形等重大工程地质灾害的总体风险等级较高,影响工程安全;定量评估结果可以进一步指导后续的设计与施工的优化和深化。本研究为川藏铁路可行性研究提供了有力的科学支撑,同时也为国内外类似线性工程地质灾害风险分析提供参考。     

上海深层地下空间开发地质环境条件及适宜性评价

随着上海市浅部和中部地下空间资源的不断消耗,地下空间开发利用将向深层发展和延伸。本文在对上海中心城区已有地质资料整理分析的基础上,分析了深层地下空间开发的地质环境条件,开展了工程地质条件分区,评价了开发利用中所面临的重大地质问题,最后分别针对深基坑工程和隧道工程进行了工程建设适宜性评价。结果表明,上海深层地下空间开发中的工程地质条件较为复杂,深基坑工程和深部隧道工程建设适宜性为基本适宜至适宜性差。该成果为深层地下空间开发规划和建设提供了科学依据。     

上海地面沉降风险评价及防治管理区建设研究

在阐述地面沉降风险基本内涵及特征基础上,以上海市为例,详细介绍了地面沉降风险评价的工作流程、评价指标及评价方法。以地面沉降风险评价结果为基础,结合上海目前地面沉降防治工作体系,将地面沉降风险管理与地面沉降防治管理主体相结合,提出了＂十二五＂期间上海地面沉降风险管理区建设方案。     

基于云模型的岩溶隧道涌水灾害危险性评价及其在青岩头隧道

针对当下岩溶隧道涌水灾害评价方法存在的问题和岩溶隧道岩溶涌水灾害危害极大的现状,为防控岩溶隧道施工涌水灾害,提出一种基于云模型的岩溶隧道涌水灾害安全评价方法。选取自然地理、不良地质和工程技术3个方面的27项指标,建立了岩溶隧道涌水灾害风险分级的评价指标体系;通过云模型正向正态云发生器得到综合评价数字特征并生成云滴图,再由最大隶属度计算结果确定评价等级;实际应用表明,评价降低了部分主观因素的影响且无需庞大数据库进行反复运算确认,评价结果与实际基本吻合,为岩溶隧道涌水灾害风险评价提供了一条新途径,可为岩溶隧道涌水防控工程措施决策提供依据。     

青岛主城区地下空间开发利用地质因素的影响评价及适宜性分区

根据青岛市主城区的工程地质特征以及工程建设经验,综合分析岩土体的特征、地下水、地质构造及软土等主要约束地下空间开发利用的地质因素的发育分布特征,并采用模糊综合评判法对主城区地下开发适宜性进行评价,将主城区地下空间开发适宜性划分为适宜区、基本适宜区和适宜性差区,并进行了分区评价,适宜区占主城区总面积的79%,适宜地下空间开发;基本适宜区占主城区面积的13%,地下空间适宜性一般,地下空间开发时应着重注意加固及防水措施;适宜性差占主城区面积的8%,地下空间开发时因尽量避开。     

信息量模型在塌岸灾害风险评价中的应用

塌岸灾害风险与塌岸灾害特点及人类社会经济活动密切相关,其风险评价涉及诸多因素.将信息量法应用于塌岸灾害风险预测库,建立了相关的信息量模型及评价指标;以重庆万州区和平广场地段为例,在三峡水库蓄水条件下,分别对塌岸灾害的危险性、易损性、风险性进行了综合预测研究.研究结果表明,塌岸评价指标选取合理,塌岸高危险性的单元与不良地质现象、库岸侵蚀和库岸类型密切相关;塌岸灾害易损性与人类社会经济活动及不良地质现象相关;塌岸高风险区主要集中在塌岸高危险性及高易损性单元,或受人口、建筑物分布影响的塌岸中等危险性的单元.     

浙江省仙居小流域泥石流成因分析及其易发度评价

受特殊自然地质环境和经济飞速发展的强烈影响,大中城市及国民生产值高度集中的沿海地区正在面临地质灾害的严重威胁;其中泥石流灾害是主要4大地质灾害之一。在泥石流灾害研究中,区域性防治及其防治工程实践是预测预报重要依据。文章以浙江省小流域泥石流为研究对象,在系统勘测调查解剖的基础之上,运用地质工程与防灾减灾工程学的原理,采用工程勘察与室内分析相结合的手段,综合分析了浙江省小流域泥石流的背景地质条件、成因特征、对易发程度及趋势分别作了评价、预测。结果认为,地形地质条件是泥石流发生的基础,自然暴雨是引发的主因,在一定自然条件下较易再次发生泥石流灾害。     

陕西省城固县地质灾害易发程度分区及防治措施

依据地质灾害特征和分布现状,采用定性与定量评价相结合的方法,划分了城固县地质灾害易发分区,在此基础上,结合社会发展规划及重要工程设施,划出了地质灾害防治分区。针对不同分区地质灾害的特点,分别提出了组织、技术、经济等防治措施,为建立健全地质灾害信息系统,完善群专结合的监测网络,有计划开展地质灾害防治提供科学依据。     

特殊地质城市地下空间开发利用面临的问题与挑战

我国地质环境十分复杂,地面沉降、地裂缝、活动断裂及岩溶等特殊地质现象十分发育,是世界上地质灾害最为严重的国家之一,这给我国目前大规模城市地下空间开发利用尤其是城市轨道交通和地下综合管廊的建设带来了前所未有的地质挑战。文中论述了我国城市地面沉降、地裂缝、活动断裂及岩溶等特殊地质现象的分布与发育状况及危害,明确指出了上述特殊地质环境下城市地下空间开发利用中面临的诸如监测缺乏系统性、缺少评价与安全利用理论方法和技术支撑、特殊地质与地下空间相互作用机制不明以及规划缺乏前瞻性等关键问题和挑战,建议尽快开展我国特殊地质城市地下空间开发利用的适宜性评价理论方法、规划设计理论、探测与监测技术方法以及城市地下空间资源评价、安全利用与防治关键技术等方面的研究,为我国地面沉降、地裂缝、活动断裂以及岩溶等特殊地质城市地下空间开发利用与安全运营提供重要科学依据与技术指导。     

拉萨市城关区扎西林卡后山崩塌风险评价及防治建议

扎西林卡后山崩塌为西藏拉萨地区及周边具有代表性的崩塌类型,通过实地地质调查、工程测量、地质测绘等工作手段,初步查明了地质环境条件,查明了危岩体分布及形态特征,在此基础上使用赤平投影法作出稳定性评价,并基于ROCKFALL进行了失稳危险性评价;确定了成因机制、稳定性、崩塌落石运动轨迹、运动距离等,有针对性的提出防治措施,对拉萨市周边及类似灾害的评价、治理具有一定的借鉴意义。     

枝柳（枝江—柳州）铁路线张家界段线域地质灾害评估

通过全面的野外调查和历史资料统计分析,统计了枝柳线张家界工务段沿线的地质原生灾害、次生灾害和衍生灾害的数量,并研究了各种灾害的分布规律。针对既有线铁路的特征,选取了地质灾害的发育因子、基础因子和诱发因子作为评价指标,并且基于区域地质灾害评价预警的递进分析理论与方法（AMFP）,对原有方法进行了改进和拓展,形成了既有线铁路的地质灾害＂四度＂法评估方法。由此,分别计算了枝柳线张家界工务段地质灾害的发育度、潜势度、危险度和危害度（简称＂四度＂）,且据此进行了综合分区,为既有线铁路的地质灾害监测和管理提供科学依据。     

香丽高速公路边坡地质灾害发育特征与易发性区划

针对香丽高速公路边坡地质灾害,在详细的道路工程勘察设计文件的基础上,结合现场踏勘调查,系统地研究了其边坡地质灾害的主要类型、发育特征和分布规律;提出高速公路等线性工程边坡灾害的基本地质条件、自然诱发因素、人类工程活动和灾害历史记录等完整信息评价指标。采用层次分析法、专家评分法与因素累积法相结合的研究方法,建立了线性工程边坡地质灾害易发性评价模型,并基于GIS平台完成了香丽高速公路边坡地质灾害的易发性区划。为指导香丽高速公路地质灾害的危险性评价及科学防治提供了重要依据,对类似山区道路等线性工程边坡地质灾害危险性评价研究与实践具有一定的示范作用和参考价值。     

陆地表层地质环境质量综合评价与地质灾害系统分析——以广东沿海地带为例

将广东沿海陆地表层地质环境划分为构造稳定性、坡面稳定性和地基稳定性三个评价层面 ,其中包括由 9个指标构成的评价指标体系 ;确定了各指标的权重和五级分级标准和环境质量的五级标准 ;使用模糊数学综合评价模型将广东沿海 190个评价单元划分为 2 2个地质环境质量区。在灾害基本数据库和灾害时空分布分析的基础上 ,划分了 9个地质灾害一级分区及 32个二级分区 ,确定了地质环境、气候气象和人为活动因素三大类致灾主控因子 ;构造了三种地质灾害系统的概念模型和灾害预测指标体系框架 ,建立了地质灾害地理信息系统。     

基于权重反分析的福建滨海城市地下空间开发适宜性评价

地下空间的开发利用地质环境适宜性评价极为关键。针对福建滨海城市地质环境的特点,从区域稳定性、工程灾害及地质环境破坏、地下水、岩土类型及其工程性质4方面,构建起含11项二级指标的评价指标体系,建立二级加权平均法的综合指数评价模型;运用权重反分析的方法确定各指标的权重;以平潭综合实验区地下空间适宜性评价为例,对该评价指标体系、评价模型以及反分析得到的权重进行应用。结果表明,该评价指标体系、评价模型及其指标权重可行性和可靠性较高,可为其他滨海城市地下空间开发利用地质环境适宜性评价提供参考。     

地质环境安全评价

地质环境安全评价是国土空间规划的基础性工作.其目的是对人类生命财产、城镇和工程建设构成威胁的地质环境问题进行评价.基于人类生命安全至上和灾害链综合风险的原则,选取区域地壳稳定性、突发地质灾害易发程度和地面沉降易发程度等制约国土空间规划的“短板”要素,以全国为例,采用基于灾害链综合评价的图形叠置法开展地质环境安全综合评价,将地质环境安全程度分为5个等级.地质环境安全程度由高到低所占面积分别为28.34%、29.36%、21.00%、4.51%和4.24%.评价结果宏观反映了地质环境条件和安全程度,揭示了区域分异特征,能够从地质环境安全角度为国土空间规划,特别是城镇和工程建设选址综合安全评价和用途管制等工作提供科学参考依据.      

国内外典型工程滑坡灾害比较

在搜集和梳理全球一个多世纪以来灾难性工程滑坡实例的基础上,将人类工程活动诱发的滑坡分为4种基本类型和若干亚类：①采矿工程滑坡（包括地下采空型、露天采场型、尾矿坝及排土场型）;②水利水电工程滑坡（包括库区岸坡型、水库大坝型、灌溉工程型）;③线性基础设施工程滑坡（包括公路及铁路工程型、油气管道工程型）; ④城市建设复合型工程滑坡。重点剖析了国内外著名的工程滑坡灾害案例,并兼顾一般工程滑坡的共性特征进行分析,综述了各类典型工程滑坡灾害的发育特征、形成机制及部分处置措施。通过不同类型工程滑坡特征的比较分析,总结了工程滑坡成灾的教训和成功处置的经验,为未来工程项目区和城市化过程中工程滑坡的综合防治及风险减缓提供了参考。