喜马拉雅东构造结工程选址面临的地质安全挑战

喜马拉雅东构造结是全球构造活动最强烈、地质环境最复杂、地质灾害最频发的地区之一, 工程规划建设面临板块构造带的构造错断、深埋工程灾变、松动山体失稳、流域性地质灾害链等灾难性地质安全风险。如何在活动构造带内选择相对稳定与安全的场址, 实现工程规划建设与运营的地质安全风险最小化, 是当前工程地质领域的重要课题。文章系统梳理了东构造结地区重大地质安全问题, 发现传统的工程选址理论已无法满足喜马拉雅东构造结工程选址的要求, 工程选址面临地质演化过程与工程区地质建造不清、构造活动性与强震灾害风险突出、深部构造应力场与灾变研究薄弱、超高位超远程地质灾害链形势严峻等重大地质安全挑战。为此, 文章从"区域地质演化与工程地质问题" "活动断裂及工程安全风险" "复杂地应力场及工程灾变风险" "流域性地质灾害链工程风险" "东构造结工程选址理论方法"共5个方面提出工程选址主要研究方向, 为完善工程选址风险评价与防控方法提供思路。      

特约主编致读者

<正>我国大陆位于特提斯构造域、环太平洋构造域及古亚洲洋构造域叠置的位置,在印度板块、西伯利亚板块及太平洋板块作用下,我国新构造运动与活动构造在活动方式、活动强度上存在很大的地域性差异,形成了独特的地质构造,总体上呈现出西高东低的三级地貌阶梯的地貌特征。新构造与活动构造特征控制了我国主要山系的分布和江河的形成,影响我国气候的总体分区,导致中国的地质灾害具有很强的地域性分区特征,进而影响到我国国民经济的总体布局、重大工程的规划与建设。     

构造地质与工程地质的基本关系

构造地质学是研究各种地质构造及其成生演化的基础地质学 ,工程地质学主要是应用地质学理论尤其是构造地质学理论解决人类工程建设活动中与构造现象和构造活动有密切关系的地质问题的应用地质学。二者的研究目的虽然不同 ,但所研究的主要对象是相同的 ,即都是地质构造 ,所研究的又都是地球变化过程中的构造变动及其各类效应。文中讨论了构造地质学与工程地质学之间的基本关系 ,主要包括地质构造对工程地质环境和工程地质条件的控制作用 ;深部构造、浅部构造以及表层构造动力学特征与区域地壳稳定性之间的关系 ;构造结构面、构造应力场与岩土体稳定性的关系 ;活动构造与工程建筑安全性的关系以及地质构造与崩滑流、地裂缝、地面沉降等地质灾害的关系等问题。     

2011年全国工程地质学术年会(第一号通知·征集论文)

会议时间与地点2011年8月2~6日,西宁会议主题及议题会议主题:地震灾区重建的重大工程地质问题具体议题包括:——地震地质灾害链生规律与灾害控制——地震灾区地质灾害防治——中国西部区域地壳稳定性——西部山区地质灾害成灾机理与城镇减灾对策——黄土高原地质灾害——特殊土工程地质——西部矿产开发与环境灾害——名家有约-工程地质学科发展与人才培养     

四川锦屏山-西昌地区地质条件与地质灾害发育情况

地质灾害发育程度与当地地质条件息息相关,地质条件又主要与出露的地层岩性、构造产状、地形地貌相关;地质灾害发育情况亦与气象条件和人类工程活动有一定关系.     

四川省天全县地质灾害现状分析

天全县处于巨型青藏滇缅印度尼西亚＂歹＂字型构造体系中部与龙门山北东向构造带结合部位,构造活动强烈。受5.12地震的影响,境内发生了大量的次生地质灾害。滑坡、不稳定斜坡、崩塌、泥石流是区内的主要地质灾害。分析认为：区内的地质灾害在时间上主要发生在2000年,而5.12地震以后更甚;在空间上主要分布在人口密集、人类工程活动强烈的东部地区及318公路一带;暴雨是诱发地质灾害的主要因素;地质灾害的分布受地层岩性、地貌类型、地质构造、植被分布、人类活动的综合影响。根据地质灾害的勘测结果,提出了避险搬迁、生态建设等综合防治建议。     

汾渭盆地地裂缝成因研究中的若干关键问题

汾渭盆地是我国地裂缝发育最强烈的地区,地裂缝类型多样,成因复杂。本文概述了汾渭盆地地裂缝的分布规律,分析了目前汾渭盆地地裂缝成因研究中存在的主要问题,重点围绕构造型地裂缝的成因问题,提出如下研究思路:通过多学科联合手段,重点研究汾渭盆地地裂缝灾害的分布规律及其与活动构造的分布关系与成生联系,建立构造地裂缝的地质结构模型;将现代物理数值模拟技术与高精度观测技术相结合,分析研究构造活动启动地裂缝灾害的力学机理以及构造作用与抽水作用耦合致裂机理;以GPS观测资料为约束,将汾渭盆地地裂缝的成生与青藏、华北大陆变形的动力学过程联系起来,研究该区地裂缝与现今中国大陆动力学的内在联系,揭示大陆驱动力产生地质灾害的动力学机制与模式。     

构造环境对煤矿区地表环境灾害的控制作用

在不同构造环境下,同样强度的地下采矿活动在地表所造成的环境灾害现象是有明显差异的。在不同构造条件的煤矿区,地质环境的抗扰动能力不同,因而对地下开采的承载能力也就不同。抗扰动能力强的煤矿区可以承受较大的开采强度,而抗扰动能力差的煤矿区,同样强度的地下开采,就会导致严重的地表损害甚至环境灾害。从这个意义上说,与地下采矿有关的煤矿区地表环境灾害,源于采动,但其形式与发展受控于构造环境。      

青藏高原东缘地质灾害影响因子敏感性分析

青藏高原东缘地形地貌复杂, 构造活动强烈, 地质灾害频发, 尤其是近年来的地震和人类工程活动增加了地质灾害强度, 给国家重大工程、区域发展和公共安全等造成了巨大危害。本文首先概述了青藏高原东缘地质灾害成灾背景和发育特征, 然后对比分析了不同区域地质灾害发育分布密度的差异性, 重点剖析了地质灾害发育分布与影响因子之间的关系, 探讨了影响因子对地质灾害发育分布的控制作用及其敏感性。研究表明, 在青藏高原东缘, 地形坡度、地形起伏度、斜坡坡型、年24 h最大降雨量、河网密度、到断裂距离、地震动峰值加速度、工程地质岩组和人类活动强度等9个因子具有较高的地质灾害敏感性, 而斜坡坡向和年均降雨量具有较低的地质灾害敏感性。研究结果有利于加深对青藏高原东缘地质灾害成灾背景的认识, 也可以为建立青藏高原东缘地质灾害评价指标体系提供重要参考。     

青藏铁路西大滩-拉萨地段活动构造、地质灾害及其工程评价

本文是作者在1975~1977年间青藏铁路(格尔木-那曲地段)沿线水文地质、工程地质调查所获资料基础上,参考了后期他人在该区段研究的成果撰写而成。文中主要涉及活动构造、地质灾害及工程评价三大部分,其中特别是活动构造部分,除了所表现的一般标志外,重点探讨了活动构造与现代地震和古地震的关系、活动构造带与地震构造带的对应关系、活动断裂的活动年龄及其活动速率、活动断裂与地震地表破裂以及主要地震构造带中的地震活动周期等诸多方面的问题,并结合铁路沿线地质灾害类型,在综合分析基础上,首次较系统地将铁路沿线工程地质评价划分为:①良好的;②一般的;③不良好的和④极不良好的等四大类型工程地质地段,从而为现今青藏铁路建设进一步详查和评价提供了重要依据。      

活动构造研究及其应用--谨以此文深切悼念先师陈国达院士

活动构造反映的是现代构造活动,与地震及多种地质灾害密切相关,是地震预测、减灾及城市和工程安全评价工作的重要基础,也是研究现代地球动力学的重要基础资料。断裂分段及其长度,滑动速率,同震位移,古地震及重复间隔,最近一次事件至今的离逝时间是活动构造的基本定量参数。立足于这些定量参数,可以进一步开展活动构造地震危险性和未来断裂错动量和构造变形量的评价,并进行现代构造运动学和动力学理论研究。     

青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究现状

青藏高原东南缘不同性质、不同类型、不同特点活动断裂发育且较为活跃,自2008年汶川地震发生以来,相继发生了玉树地震、庐山地震、鲁甸地震等。地震引发、触发、诱发产生了大量地质灾害,造成了惨重的生命财产损失。通过收集与分析相关资料,对青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究进展与取得成果进行了归纳总结,从活动断裂地质灾害主要控制因素,地质灾害发育特征、空间分布规律、演化模式、形成机制,不同性质断裂控制效应、断裂两盘差异效应、地震动参数效应、地形地貌效应等地质环境效应和地质灾害力学效应等方面进行了综述。在此基础上,对活动断裂地质灾害效应研究中存在的如不同类型活动断裂和不同震级地震与地震地质灾害相关性、以及地震地质灾害监测与风险评估等问题或重点研究方向进行了探讨,其研究结果为地震地质灾害致灾机理、风险评估、防灾减灾等研究提供参考。      

白龙江流域构造地貌特征及其对滑坡泥石流灾害的控制作用

活动构造是影响地质灾害发生的主要因素之一.利用SRTM-3数字高程模型 (digital elevation model,简称DEM) 数据,基于ArcGIS空间分析技术及Matlab程序脚本系统提取白龙江流域宏观地貌信息、拟合流域内部7个4级亚流域的S-A图解,并结合流域内部新构造特征、活动断裂分布、岩性展布特征以及降水条件等系统分析了白龙江流域滑坡泥石流地质灾害发育的控制因素.其中,S-A拟合图形上凸者代表流域内物质的输出量大于输入量,反之,S-A拟合图形下凹者代表流域内物质的输出量小于输入量,而物质输入表现为山体隆升,较大的物质输出量具体表现形式即为突发事件形成的滑坡、泥石流灾害;另外区域构造运动控制下的强烈褶皱破碎甚至糜棱化或半糜棱化岩层分布也是地质灾害发生必不可少的条件.受上述因素综合影响,本区地质灾害通常发生在高程突变、起伏度与切割深度大的高坡度分布区,而由于区域差异隆升所形成的不同的亚流域地貌形态则控制了地质灾害高发区,即物质输出量大于输入量的亚流域内部滑坡泥石流等地质灾害频繁,而输入量大于输出量的亚流域内部并无明显地质灾害分布点.      

南海北部湾海域典型灾害地质类型及其声学反射特征

基于北部湾全新世环境演变与人类活动影响研究在北部湾东部海域获得的高分辨率地球物理资料,采用地震地层学研究方法对研究区浅部地层进行详细分析,发现存在多种潜在灾害地质因素,如埋藏古河道、浅部断层、泥底辟,浅层气,潮流沙脊等,这些灾害地质因素具有明显的声学反射特征。遵循简单实用的原则可将之分为具有活动能力的破坏性灾害地质因素和限制性灾害地质因素2类,同时对其成因进行了初步分析。这些潜在灾害地质因素是从事海洋工程活动时的极大隐患,应引起高度重视     

崩塌滑坡地质灾害风险排序方法研究

我国地质灾害具有点多面广的分布特点,而地质灾害风险管控人力和能力有限,因此需要开展地质灾害风险排序工作,筛选出优先管控的地质灾害隐患点,确保地质灾害风险管控对策实施的针对性和高效性。地质灾害风险排序的实质是运用定量化风险评价计算出每处隐患点的风险值,然后根据风险值开展排序工作。目前定量化风险评价模型多用于单个地质灾害点风险评价,并未应用于大范围地质灾害风险排序工作,且模型较为复杂,推广应用较难。在分析崩塌、滑坡地质灾害与其环境因素间的响应关系及规律的基础上,提取崩塌、滑坡地质灾害的主控环境因子与诱发因子,联合人口、物质、资源等易损性因子建立地质灾害风险评价指标体系;基于岩石工程系统相互作用矩阵与专家打分法确定各级地质灾害风险评价指标因子权重,构建地质灾害风险评分体系;并根据风险评价定义,提出了能够快速定量化的简易地质灾害风险计算模型。以贵州省98处地质灾害隐患点为例,开展模型应用验证,风险排序结果与灾害管理机构主观认识的实际风险一致,验证了本模型的合理性与有效性,提高了地质灾害风险管控能力与效率。     

中山市崩塌、滑坡地质灾害发育规律分析

随着社会经济的发展,人类工程活动日趋强烈,中山市崩塌、滑坡地质灾害呈加剧趋势。根据中山市1:50000地质灾害详细调查数据,结合中山市环境地质特征,对中山市崩塌、滑坡地质灾害的发育规律进行了分析。统计分析表明,4~9月是汛期雨季,是中山市崩塌、滑坡地质灾害的高发季节。崩塌、滑坡地质灾害多发生在坡高10~30m的斜坡带上,均分布于山体坡脚,临近居民区及建筑物,与人类工程活动密切相关。本地区崩塌、滑坡地质灾害具有突发性强、规模小、危害性大等特征,为中山市今后崩塌、滑坡地质灾害防治工作提供基础依据。     

海洋地质灾害灾情评估进展与方法

对海洋地质灾害进行评估意义重大,但目前对海洋地质灾害灾情评估的研究有待加强。已有研究方法通过建立评估指标体系,运用系统工程理论和层次分析方法,确定灾情等级,为减灾防灾提供依据。灾情评估模型有助于快速地进行灾情评估。本文认为,应该加强对海洋地质灾害的基础性研究工作,包括灾害的成因机制、分布规律、发展趋势、致灾因素、危害程度、预防措施等方面。     

徐州市地质灾害防灾减灾方法研究

以徐州市地质灾害详细调查资料为依据,总结了徐州市地质灾害的主要类型,归纳分析了徐州市地质灾害形成的地质环境条件、诱发因素、发育现状及造成的损失。根据近年来省内外尤其是徐州市地质灾害调查评价和邳州石膏矿区地面塌陷现状及预防措施的建议,结合徐州市地质灾害隐患的具体特点,提出了加强地质灾害防治的有关制度建设、宣传培训工作、科学部署地质灾害防治、监测工程、强化建设项目的地质灾害危险性评估等地质灾害防灾减灾措施。     

四川省地质环境状况及地质灾害发育特征研究

四川省是我国地质灾害最多的省份之一,具有点多、面广、规模大、成灾快、爆发频率高、延续时间长的特点.通过对5770个已知地质灾害点的综合研究分析,总结归纳四川省地质灾害的发育规律和特征,建立崩塌、滑坡地质灾害的评判模型,并对全省地质灾害发育强度、地质灾害危险性进行分区评价,提出四川省地质灾害防治体系框架体系及措施,为全省地质灾害的防治工作提供了科学的理论和基础依据.     

川西甘孜地区活动断裂与地质灾害分布相关性探讨

活动断裂带的地质灾害效应是工程地质与地质灾害领域研究的重要内容。川西甘孜地区位于青藏高原东南缘,区内新构造运动强烈,地质灾害频繁发生,对人类生命财产安全造成威胁,对社会生活和经济建设起到了破坏作用。文章从活动断裂与地质灾害点空间分布之间关系进行分析研究,总结出两者在空间分布的规律。认为活动断裂是川西甘孜地区地质灾害孕育的内动力条件之一;在空间位置上关系密不可分,在主要活动断裂0~1 km范围内0.095处/km2、1~2 km范围内0.050/km2、2~5 km范围内0.029处/km2频发。在活动断裂沿线开展针对地质灾害的监测和防范工作亟待落实,可为减轻或避免地质灾害提供依据和建议。