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篇1
2滑坡治理的主要工程措施
2.1抗滑樁工程在辦公建筑、副井井筒南側布置一排抗滑樁(共25根)。采用鋼筋混凝土矩形樁,樁頂標高846.0m,斷面尺寸為3m×2m,樁中心距4.5m,樁長25m,樁身混凝土為C30??够瑯稑俄斠话愕陀诂F地面1.5~3.0m左右。受荷段10~13m,錨固段約12~15m,符合《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0219-2006)要求。
2.2錨索根據初步設計及離柳焦煤集團決定,考慮到地質不確定性因素的特點,為增強抗滑樁的穩定性,在抗滑樁中間增加錨索,共設計錨索24根。
3滑坡變形監測本滑坡
目前處于蠕動變形階段,需在抗滑樁施工過程中監測滑坡位移情況,查清滑坡的穩定性,確保施工過程中滑坡的安全,以檢驗抗滑治理效果,監測抗滑樁質量及使用期間的安全性。變形監測主要通過2種方式進行,一是對副井井筒錯縫間距進行監測,二是在滑坡體上選擇具有代表意義的監測點進行監測,在滑坡體外地質穩定地段選擇一個基準點、一個后視點,在滑坡體上選擇9個變形監測點采用高精度全站儀進行觀測。根據副井井筒位移記錄,實施抗滑樁工程前2013年4月22日井筒初始位移為0.63m,到2013年7月10日,井筒位移為0.64m,增加10mm。從2013年7月10日到2013年9月5日,井筒無變形。從2013年4月22日準備實施抗滑樁工程至2013年9月5日抗滑樁主體工程基本結束,運用高精度全站儀對滑坡體上監測點進行了持續觀測,觀測頻率每周一次。在抗滑樁施工前監測點初始位移量最大,分別為1054mm、963mm,監測點初始位移量為810mm,數值也很大。在實施抗滑樁工程后,監測點滑動速率顯著下降,特別是監測點,抗滑樁施工前后位移變化量分別為7mm、10mm,在個監測點中位移變化量最小,而且比其余監測點位移變化量小很多,說明抗滑樁工程的實施有效地降低了滑坡的蠕動速度,保證了抗滑樁南側滑坡體的穩定以及其南側滑坡體上辦公樓和工業建筑的安全。另外也說明,抗滑樁北側滑坡體還有剩余的下滑力。監測點由于緊鄰東側抗滑樁,滑動速率相對較小,位移變化量為29mm;監測點處于滑坡主滑方向上,其初始位移量最小,在滑坡東部實施抗滑樁工程后,由于受力驟然增大,滑動速率顯著增加,位移變化量為53mm;監測點位于滑坡西部邊緣一帶,與東部抗滑樁工程處于一條直線上,抗滑樁施工前后,其位移變化量為58mm,位移變化量最大;監測點處于滑坡前緣,位移變化量介于30~50mm之間。
篇2
主辦單位:中國地質災害研究會
出版周期:季刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1003-8035
國內刊號:11-2852/P
郵發代號:82-362
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1990
期刊收錄:
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
篇3
Key words: remote sensing; geological; mapping
中圖分類號:P25文獻標識碼: 文章編號:
一、遙感技術的發展
1.“遙感”,顧名思義,就是遙遠地感知。人類通過大量的實踐,發現地球上每一個物體都在不停地吸收、發射信息和能量,其中有一種人類已經認識到的形式――電磁波,并且發現不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠距離識別物體。遙感的實現還需要遙感平臺,像衛星、飛機、氣球等,它們的作用就是穩定地運載傳感器。當在地面試驗時,還會用到像三角架這樣簡單的遙感平臺。針對不同的應用和波段范圍,人們已經研究出很多種傳感器,探測和接收物體在可見光、紅外線和微波范圍內的電磁輻射。傳感器會把這些電磁輻射按照一定的規律轉換為原始圖像。原始圖像被地面站接收后,要經過一系列復雜的處理,才能提供給不同的用戶使用。
2.遙感包括衛星遙感和航空遙感,航空遙感作為地形圖測量的重要手段已在實踐中得到了廣泛的應用,衛星遙感用于測圖也正在研究之中并取得一些意義重大的成果,基于遙感資料建立數字地面模型進而應用于測繪工作已獲得了較多的應用。自20世紀初菜特兄弟發明人類歷史上第一架飛機起,航空遙感就開始了它在軍事上的應用。
二、遙感技術在地質測繪中的應用
遙感對地觀測技術是當代高新技術的重要組成部分,是20世紀末幾年開始執行的“對地觀測系統(EOS)”計劃的主體。它具有時效性好、宏觀性強、信息量豐富等特點。利用全球衛星定位系統(GPS)可以準確地監測地質災害體的形變與蠕動情況,從衛星遙感圖像上可實時或準實時地反映災時的具體情況,監測重點災害點的發展演化趨勢,增強地質災害發生的預見性。因此,為了能及時地調查地質災害狀況,為搶災與救災工作提供準確資料,根據國民經濟建設與可持續發展的需要,在地質災害調查中采用遙感技術這一先進手段,是尤為必要的,這也是現代高新技術應用發展的必然趨勢。
1.遙感技術在地址測繪中得到了廣泛應用,這將有利于發展科學、促進地質礦產事業的持續發展。遙感信息反映的地質事實,不能因為學科偏見,傳統觀念和規程而被改變。當然,早期的遙感資料由于受分辨率的限制,近年來,由于采用了新的技術思路,在大比例尺地址測繪和地質制圖中,遙感與地質的符合程度和可兼容程度有了很大的改進,但在如何充分發揮遙感地質的認識上仍有待統一,否則遙感地質將無法健康發展下去。
2.在巖漿巖、變質巖,特別是火山巖地區,地質圖上對地質結構的描述要比實際粗略得多,很多復式侵入雜巖體、隱伏侵入體、火山機構、脈巖、變質巖的類型和相帶在遙感圖像上有充分的反映,但常規地質圖則記述得很簡單。在松散堆積物廣泛覆蓋的地區,地質圖上的要素內容也過于簡略,近年來,各類鉆井、物探資料進一步證明了遙感地質資料的可靠程度,如果能用遙感資料將各種各樣的隱伏地質信息、隱蔽地質界限,補充到這類地區的地質圖上去,則將大大改善其地質研究程度,所以地址測繪開展了大比例尺地質填圖,在這些工作中如能充分正確地應用遙感技術,也必將大幅度提高大比例尺地質圖件的精度和專業水平,加快詳細地址測繪、專業勘測的進度。
三、遙感技術帶來的新信息
縱觀遙感提供的構造新信息可概括為:
1.表淺硬固地殼中的大斷裂和韌性剪切帶;
2.地塊和巖塊;
3.密布的直線形斷裂和大節理;
4.碎裂塊體與漂移巖塊;
5.塑性-硬固地殼中垂直貫通的強爆環形斷裂;
6.地殼中的膨隆及塌陷地段等。通過遙感分析發現的不同世代、不同級別的環形斷裂,包括隱伏侵入體和巖漿強爆中心等地質條件,我們堅信,這一新的地質構造理論終將會萌生、生長,給地質測繪帶來革命性發展。
地質災害作為一種特殊的不良地質現象,也是地質測繪工作的重中之重。無論是滑坡、崩塌、泥石流等災害個體,還是由它們組合形成的災害群體,在遙感圖像上呈現的形態、色調、影紋結構等均與周圍背景存在一定的區別。因此,對崩、滑、泥等地質災害的規模、形態特征及孕育特征,均能從遙感影像上直接判讀圈定。由此,通過地質災害遙感解譯,可以對目標區域內已經發生的地質災害點和地質災害隱患點進行系統全面的調查,查明其分布、規模、形成原因、發育特點、發展趨勢以及危害性和影響因素。在此基礎上進行地質災害區劃,劃分地質災害易發區域,評價易發程度,為防治地質災害隱患,建立地質災害監測網絡提供基礎資料,此外,遙感在大型工程規劃選址,工程地質穩定性評價,鐵路、高速公路、引水工程、水利電力建設等方面進行了廣泛應用,初步顯示出遙感的技術優勢,取得了顯著的社會效益和經濟效益。
四、遙感調查中尚存在的主要問題
遙感技術尚未得到廣泛的應用。在地質測繪隊伍中,目前人們對遙感技術比較陌生,使得遙感技術在地質災害調查中難以發揮應有的作用;地質災害遙感調查工作需要多時相的實時或準實時的遙感信息源,而這種信息源價格昂貴。受資金限制,地質災害的遙感調查工作難以得到普及,目前只能局限于重點地區與重點工程的地質災害調查;目前常用的遙感信息源空間分辨率較小,難以滿足地質災害點的詳細調查工作,這使得遙感技術僅在宏觀調查中應用廣泛,而在微觀上應用較少。遙感技術在工程地質勘測、環境地質和地質災害研究方面獲得廣泛的應用和良好的效果,但急待以新的思路進行深入研究,提高應用水平。
五、結束語
遙感技術是一門新興的高新技術手段,利用遙感技術開展地質災害調查不僅是必要的,而且是可行的。遙感技術可以貫穿于地質災害調查、監測、預警、評估的全過程。隨著遙感技術理論的逐步完善和遙感圖像空間分辨率、時間分辨率與波譜分辨率的不斷提高,遙感技術必將成為地質災害及其孕災環境宏觀調查以及災體動態監測和災情損失評估中不可缺少的手段之一,給地質測繪工作提供更先進的技術支持和更全面的數據庫資料,為“數字中國”提供更翔實的數據和信息,以全面提升行業領域中的綜合競爭力。
參考文獻:
[1] ;發揚成績 搞好改革 開創地質測繪工作的新局面[J];中國地質;1984年10期
篇4
1鹽津縣地質災害現狀及成因
1.1鹽津縣地質災害現狀
鹽津縣位于云南省東北部,境內地勢起伏較大最高海拔2 263m,最低海拔 330m,山勢以中高 山為主 ,呈南高北低狀 ,地形險峻,山勢陡峭 ,溝壑縱橫地形地貌、地質條件復雜多樣 ,特殊的地理環境形成了“一山有 四季 ,十里不 同天”的地理氣候 ,夏季炎熱 ,冬季濕潤偏暖。由于人多地少,森林覆蓋率低,山高坡陡,水土流失嚴重,地質環境十分復雜。隨著工農業生產 、城鎮建設、 交通 建設和其它經濟建設的加速發展,以及人口的不斷增長,人類工程活動 日益頻繁 .對生態環境與地質環境的破壞 日趨嚴重,特別是橫江和白水江兩岸斜坡巖土體處于超荷載或重荷載狀態 ,不合理的開挖以及沿江地帶洪水的淹沒與沖刷作用,導致了多處斜坡變形、建筑物開裂等,地質災害尤為突出。
鹽津縣境內共有地質災害點有 90個(條),主要分布在鹽井、普洱 、豆沙 、廟壩等鄉鎮。地質災害類型主要為滑坡 、崩塌、泥石流、危巖 、地面裂縫 、潛在不穩定斜坡等,多種地質災害并存。近幾年來,在鹽津縣十個鄉鎮 ,共發現地質災害隱患點 298個 ,其中滑坡 114個 ,不穩定斜坡 123個 ,危巖崩塌 43個 ,泥石流溝 15條 ,地面塌陷 2個,地裂縫 1條。其中,具有一定規模 、穩定性差 、危險性高 、危害程度大的重要地質災害點有 90個 (條 ),含滑坡 30個 ,不穩定斜坡33個 ,危巖崩塌 19個 ,泥石流溝 8條 ,較為嚴重的有縣城滑坡群、廟壩鄉滑坡群、柿子鄉滑坡群、中和鎮滑坡群 、普洱鎮滑坡群等。
地質災害的頻繁發生 ,地質環境的 日益惡化 ,嚴重影響了全縣經濟社會持續健康發展,危及人民生命財產的安全。1987年 12月 12日,由于連降暴雨,普洱歐家扁村發生山體滑坡 ,造成 6人死亡;1988年 8月7日,鹽井鎮由于連降暴雨產生山體滑坡造成經濟損失 250萬元 ;2001年 9月 13日,中和鄉中堡村茶園一、三社 由于連降暴雨產生山體滑坡,并引發泥石流,造成 6.3ha耕地及 35間房屋被毀 ;2002年 8月 12日,由于連降暴雨,廟壩鄉民政村皮匠溝產生山體滑坡 ,造成 7戶 13間房屋被毀 ,22人死亡,7人失蹤,4人受傷,摧毀橋梁 1座,損壞省道(柿子至牛街)1 000余 m,直接經濟損失達200余萬元2002年 8月 8日.原艾 田鄉仁和村高洞子社由于連降暴雨,加之人類工程活動加劇,產生山體滑坡,造成 4間房屋被毀 、5人死亡。由于地質災害 ,造成直接經濟損失達 3 849.34萬元,受威脅資產 43 116.40萬 元。
1.2鹽津縣地質災害成因
鹽津縣地質災害類型多 、分布廣 、危害大的原因主要與大氣降水強度、河水淹沒和侵蝕作用、地形地貌、巖土類型 、地質結構 、地震及人類不合理工程活動等相關。
①縣境內滑坡地層為中生代“紅層”,巖性以泥巖 、頁巖和砂巖為主 ,巖層節理裂隙發育 ,巖體破碎遇水易軟化 ,中一強烈風化 ,地層傾 向大致與坡 向相反,形成逆 向結構斜坡 ,主滑方 向與巖層傾 向相反屬基巖切層滑坡。
②縣境內山谷和斜坡地形絕大多數位于軟巖斜坡地帶 ,斜坡原始坡度較 陡(近 45),斜坡臨空條件好 .為滑坡的發生提供了有利的地形條件。而軟質巖體抗風化能力弱.表層巖體風化強烈,在其表部形成較厚 的松散土體,其透水性大于底部泥頁巖 ,在接觸部位易形成軟弱帶 ,而導致滑坡 。
③暴雨或長時間連續高強度降雨后 ,造成巖土體飽水 ,物質容重增大、抗剪強度降低,在重力作用下發生地質蠕變而導致滑坡。
④河水對邊岸淹沒或沖刷,造成斜坡受浮托力和動 、靜水壓力的嚴重影響 ,斜坡易失穩下滑。
⑤人類不合理工程活動使環境條件更加惡化森林的亂砍濫伐 ,礦山的亂開濫采和基礎設施建設沒有充分進行地質災害危險性評估等 ,致使地質災害頻有發生 。如廟壩鄉境 內 5家石灰廠在生產過程中管理松懈,監督不到位 ,把石灰渣長期堆放 、存儲在 白水江 、烏撒溪和干溝等河岸最高水位線以下斜坡地段 ,在 2006年 8月 28日和 9月 7日晚,由于天降大雨 ,石灰 廠跨塌。河水暴漲 ,大量石灰渣沖人河中,導致大量魚被毒死,造成白水江水污染事故。
⑥鹽津縣是地震多發地區.2006年發生有兩次5.1級 、一次 4.7級地震 以及頻繁連續不斷的小震今年,全縣又發生了三次較大的地震和無數次余震加劇了巖土體的破壞 .形成一系列地質構造(如大大4~/.b的裂縫 ),成為誘發各類地質災害的重要因素。
2 鹽津縣地質災害防治工作中存在的問題
長期以來 ,鹽津縣地質災害的頻繁發生,給全縣國民經濟和社會發展造成了嚴重 的影響.盡管政府部 門已引起高度重視,有的放矢地編制了防治規劃開展地質災害防治知識 教育 ,制定防災預案 ,有效地降低了地質災害的發生,收到了一定的效果。但由于地質災害的復雜多樣,當地經濟技術條件落后 ,加之對地質災害認識不足 .地質災害仍成為威脅人民群眾生命安全 ,制約當地經濟發展的重要因素,地質災害防治形勢仍不樂觀 ,防治工作尚存在一些問題。
①對地質災害重視不夠。區內地質災害點多面廣 .各職能部門、部分鄉鎮和基層組織對地質災害的危害性 、重要性和緊迫性認識不足,重視程度不夠措施不到位。
②地方財力匱乏,嚴重缺乏治理經費。由于地方財力匱乏 .治理經費不足,專項治理地質災害的配套資金難以落實到位等。
③地質災害防治相關專業技術人員嚴重缺乏由于每年的突發性地質災害多,加之地質災害隱患點量多面廣,有經驗的專業技術人員嚴重缺乏,致使地質災害點的調查不到位 ,對很多隱患點無法深入調查和進行預防,致使地質災害仍然頻繁發生。
④地質災害防御宣傳不到位。人民群眾對地質災害防治意識淡薄 ,人為因素引發的地質災害時有發生 ,如森林的亂砍濫伐,礦山的亂開濫采和基礎設施建設沒有充分進行地質災害危險性評估 ,不按操作程序施工等不規范、不安全生產引起的地質災害和工程事故頻繁發生 ,致使 自然 生態環境遭受污染破壞的事件屢有發生。
3鹽津縣地質災害防治對策與措施
針對全縣地質災害存在 的問題和所面臨的嚴峻形勢 ,鹽津地質災害的防治應本著“以防為主、防治結合 、全面規劃、綜合治理”的方針.以期最大限度地避免和減少地質災害的危害。
3.1加強組織領導,明確防治工作指導思想全縣地質災害隱患點量多面廣 ,成災 因素復雜突發性強,形勢十分嚴峻。建立政府分管領導負責國土資源部門承辦、有關部門配合、廣大群眾參與的地質災害防治機制,把自然 因素引發的地質災害防治工作納入國民經濟和社會發展計劃,納入日常安全管理。把防治工作落實到具體單位,落實到鄉鎮長、村組干部和災害隱患點村民。切實做到職能部 門主動抓,干部群眾聯合抓,群防群治,形成齊抓共管的格局,確保領導認識到位 ,責任明確到位,措施落實到位 ,資金投入到位。
為確保地質災害防治工作全面到位,進一步健全和完善地質災害群測群防體系,制定地質災害防御預案,建立健全隱患點的防災責任制 ,健全完善災情速報制度、險情巡查制度和通訊保障體系建設,建立全縣地質災害預警預報系統,做好雨情水情、地質災害預測預報。
利用 現代 科技手段技術指導地質災害防治 ,建立全縣地質災害信息系統,引入現代技術和手段,建立全縣地質災害信息庫,對重點地段的危險性作出判斷 ,采取 科學 的應急防范措施 ,作為監控現有地質災害點的依據.有條件的地區,對重大滑坡、崩塌隱患點設立適當的自動或幾何變形監測點,做到一旦發生地質災害.能在第一時間采取應急措施。
建立醫療救護組、秩序維護組、搬遷安置組和搶險救災調度組 ,分別承擔災害發生后 的傷病員施救維護災民的正常生活秩序.避免造成進一步的損失確保災害發生后搶險救災工作的有序進行。
3.2加強地質災害防治宣傳,構建人與 自然 的和諧 發展 全縣地質災害絕大部分與人類工程活動息息相關,”天災 ”難測 ,”人禍”可防,堅持”以防為主 ,標本兼治”的方針。圍繞以人為本,避讓與治理相結合的原則,普及預防地質災害基本知識 .幫助廣大 農村 地區尤其是受地質災害威脅的人民群眾了解地質災害的危害,掌握地質災害監測 、撤離避災的基本常識提高農村基層防御地質災害的意識和群測群防水平 .減少地質災害特別是人為活動引發地質災害的發生,使災害多發 區群眾掌握災害突發前的主要征兆和發生時的緊急處置辦法及全民防災減災意識和自我保護能力。加強山區和居民點建設管理,幫助山區農村進行房屋選址、建設 ,避免把房屋修建在山洪及地質災害易發區,切實減輕災害損失。
3.3規范工程開發建設行為,使其納入法制化軌道對人為因素引發的地質災害,應遵循 ”誰破壞誰治理”的原則 對在工程建設中不按規劃設計方案操作 。不作災害危險性評估,不作地質勘察的施工隊伍或個人 .違章作業,冒險蠻干引發地質災害的,要依照有關 法律 法規從嚴從重處理。對破壞環境或擅自在松散巖土體或建筑物體上增加荷重的行為,要予以制止和處罰。今后城市規劃和建設 中,要將地質災害防治于其中.特別是要重點整治大關河和白水江岸邊的濫挖亂建和危巖附近的開山取石現象。
對礦山存在的地質災害、安全生產隱患 、生態環境等 問題 ,縣國土資源局、煤炭 工業 局、建設環保局等部 門要相互配合,組織專業人員進行調查、檢查督促并監督采礦權人認真制定防災減災方案和整治措施 。加強對礦山地質災害防治的監督管理工作,切實做好礦山 自然生態環境恢復工作。
3.4建立群防群治 網絡 ,制定地質災害防治預案群防群治要重點發揮鄉(鎮)國土資源所工作人員的紐帶作用,做好上傳下達信息反饋工作,按地質災害易發區防災預案做好地質災害群測群防工作對預報的地質災害易發區內的地質災害隱患點、高陡斜坡、陡崖、古泥石流溝(堆積區)做好巡查、監測遇臨災險情時采取緊急避讓措施 ,避免人員傷亡暴雨期 間要結合當地的天氣預報 ,并按群防群治網絡的責任區落實到鄉鎮 、單位和監測人。直接涉及到人民生命財產安全的要直接將地質災害防災避險明白卡送達到受威脅人員手中,將防災措施落實清楚凡有地質災害隱患的鄉鎮.應立足于本轄區地質災害的實際.有的放矢地制定 出防災減災預案.明確轄區內地質災害易發區和多災區,進行分類管理監測信息工作要做到災害易發區 日測 日報 ,定人定崗監測.隨時洞察災害變化發展態勢 ,保持上下左右的信息聯系,為災害防治工作提供寶貴的第一手資料.便于災害調查組及時對轄區內險情明顯的區域或已發生災害的范圍、成 因、危害程度及發展態勢展開全面的調查 ,以有利于產生突發性地質災害時人員、物資的轉移、避讓及撤離疏散到安全地帶。
4結語
地質災害防治是一項長期艱苦的任務 ,在防治災害的過程中,要不斷完善運作機制, 總結 經驗教訓.提高地質災害防治工作水平,降低因地質災害傳播作用而造成的人員傷亡和財產損失.減少地質災害給人民的生命財產造成損失,改善生存環境,促進生存環境與 經濟 建設協調發展達到地質環境與經濟發展的高度協調統一。
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1 項目背景
“三峽庫區降水資料傳輸監控與信息平臺”是“三峽庫區降水資料分析處理系統”的重要組成部分,為“三峽庫區降水資料分析處理系統”提供數據傳輸、傳輸狀況監控和降水實時資料和預報產品的信息功能。
2 技術路線
“三峽庫區降水資料傳輸監控與信息平臺”包括數據傳輸與監控模塊和降水信息模塊兩個部分。數據傳輸與監控模塊采用C/S模式,使用C#語言開發;降水信息模塊采用B/S模式,使用語言開發。系統采用模塊化設計與實現,其中降水資料信息模塊由于需要部署于《三峽庫區三期地質災害防治監測預警工程崩塌滑坡專業監測系統和預警指揮系統》總框架中,按照系統開發要求,遵照使用規范,采用三峽地質災害防治指揮中心提供的框架進行集成。其余模塊采用自主開發的框架集成。
3 系統結構設計
三峽庫區數據傳輸與監控模塊和降水資料WEB信息模塊分別實現數據的傳輸與顯示。其中傳輸與監控模塊部署于湖北省氣象局,包括四個子模塊:數據傳輸子模塊、傳輸日志入庫子模塊、傳輸狀況監控子模塊與傳輸狀況統計子模塊。負責傳輸所有實時資料與產品數據至三峽庫區地質災害防治工作指揮部,對數據傳輸情況進行監控查詢顯示,以及對數據傳輸情況進行統計。三峽庫區地質災害防治工作指揮部通過網絡專線訪問部署于湖北省氣象局的數據監控網站,實現對數據傳輸的監控。
三峽庫區降水信息模塊包括產品圖片生成子模塊、庫區降水信息入庫子模塊和氣象信息WEB子模塊。其中產品圖片生成子模塊部署于湖北省氣象局,其生成的圖片文件由數據傳輸子模塊傳送至三峽庫區地質災害防治工作指揮部,氣象信息入庫子模塊和氣象信息WEB子模塊。部署于三峽庫區地質災害防治工作指揮部,用于數據的查詢與顯示。
產品圖片生成子模塊包括短時臨近預報產品圖片生成功能和精細化預報產品圖片生成功能;氣象信息入庫子模塊包括自動站小時觀測數據入庫功能、未來3-12小時降水預報產品入庫功能和降水釋用預報產品入庫功能;氣象信息WEB子模塊包括以下功能:衛星資料數據查詢顯示、自動站實時數據查詢顯示、自動站數據統計、降水釋用預報查詢顯示、中尺度數值模式降水預報查詢顯示、過去1小時降水估算查詢顯示、未來2小時降水預測查詢顯示、未來3-12小時預測查詢顯示。
4 數據流程
三峽庫區降水資料傳輸與監控模塊數據流程如下:三峽庫區地質災害防治工作指揮部需要的預報產品生成后,傳輸到數據傳輸服務器,由數據傳輸子模塊傳送到三峽庫區地質災害防治工作指揮部,并記錄相關傳輸日志。傳輸日志入庫子模塊實時讀取傳輸日志,解析并入庫。傳輸狀況監控子模塊與傳輸狀況統計子模塊布局于同一web頁面內,其中傳輸狀況監控子模塊負責實時數據傳輸狀況,傳輸狀況統計子模塊負責對傳輸狀況進行統計并生成excel文件,用于定期的匯報。
三峽庫區降水信息模塊數據流程如下:產品圖片生成子模塊生成部分短時臨近預報產品(過去1小時降水估算產品、未來2小時降水預測產品)與部分精細化預報產品(中尺度數值模式降水預報產品)這三種產品的圖片,提供給氣象信息WEB子模塊使用。自動站實時觀測數據與部分產品數據(未來3-12小時降水預報產品、降水釋用預報產品)由氣象信息入庫子模塊將數據解析并入庫。最終由WEB子模塊所有信息。
5 小結
作者簡介
篇6
“5·12”汶川地震后,受災地區生態環境安全問題日益突出.近年來,對泥石流等自然地質災害的研究主要采用影響因子分析和評估方法.例如,利用GIS提取數據,進行關聯因子研究、構建三維模型分析地質災害安全性、分析數據與濕度模型相結合探索誘災主因[110].我國在該領域的研究還處于初步階段,主要集中在對地質災害易發生程度的評價或預測模型的數字模擬實現方面[1112].文獻[13]利用數字高程模型(digital elevation model, DEM)模擬泥石流形成的地形特征,重點選擇匯水量因子和坡度因子進行關聯性分析.文獻[1415]利用匯水量模型計算、坡度統計以及含沙量計算等方法,實現了對泥石流的仿真模擬.但上述成果還不能滿足土地利用安全性分析和建設規劃指導的需求.
汶川地震后,都江堰虹口鄉山體塌方嚴重,泥石流活躍,沿河景區旅游基礎設施受損嚴重,重建開發迫在眉睫,場址的安全性分析研究尤為重要.本文選取虹口鄉廟壩村重建場址和毗鄰深溪溝泥石流發育區域作為研究范圍,研究災后重建場址的土地利用安全性.西南交通大學學報第48卷第2期付飛等:災后景區建設場址安全性分析
虹口鄉由于地形起伏較大,山地坡面物質下遷劇烈,再加上區域降雨量過大,造成震后該區域泥石流災害十分活躍.筆者通過采集地形數據及野外調查補充,并借鑒國內對泥石流模擬分析的成果,深入探索匯水量因子和坡度因子與自然地質災害的關聯性,進而尋求在受泥石流威脅區域內有效實現景區開發建設場址土地安全利用的規劃方法,并為災區建設的生態安全性評價和可持續發展研究提供科學依據.1數據來源(1) 數據類型.研究數據包括柵格圖像數據和矢量CAD圖像數據.柵格圖像數據包括2007年震前都江堰虹口鄉衛星航測圖和地震、泥石流二次災害后的航空影像圖[16](圖1).
文獻[14]借鑒空間分布式水文模型原理[15],跟蹤從流域出口順流向到每個上游單元的匯流路徑,用匯流路徑除以流速計算整個匯流路徑的匯流時間之和,得到各個網格單元到達流域出口的總匯流時間.對各個匯流時間段內到達出口的所有單元的體積流和產沙量分別求和,得到出口的清水流量和泥沙流量,進而得到含沙量.匯流累積量分布因子是對泥石流危險評價的一個重要指標.
筆者借鑒GIS水文模型對泥石流的模擬途徑,產生派生匯流累積量分布及出水口圖,并與泥石流災害圖疊置進行分析(見圖7).
圖7中a~g表示模型模擬匯流出水口.由于出水口以下為坡度較小的城鎮建設用地區域,故匯流呈直線穿越城鎮場址注入河流.圖7中a~g為2010年泥石流災害圖顯示的滑坡、泥石流沖擊溝等地質災害重點區域.顯而易見,絕大多數地質災害點均位于匯流出水口區域或流徑上.匯流在出水口及注入河流路徑過程中,流量極大,流速極快,表層土壤極易流失,因此,匯流作用是地質結構破壞、含沙匯流(泥石流)行徑形成的一個重要內因.
4災后景區重建場址的土地安全利用規劃策略(1) 災后陡坡敏感帶的安全監測和生態修復
① 災后陡坡敏感帶的安全監測
利用GIS水文模型模擬研判,對建設場址周邊山區區域進行生態安全性分析,加強對陡坡敏感帶安全監控系統建設,同時,在河岸生態景觀廊道帶注重防災減災功能的規劃,減小城市對生態敏感區的干擾,加強生態敏感區的安全管理.
② 水土流失區的生態修復治理措施
水土流失主要通過降水、侵蝕、沖蝕地表而造成生態退化.通過控制土壤侵蝕,保持生態系統地表基底穩定.地表基底是生態系統發育與存在的載體,基底不穩定,生態系統就不可能持續演替和發展.
根據地質條件進行修復區分類,重點控制山坡坡度大、自然生態環境質量差、高強度水土流失發生區.由于震后坡度類型更為復雜多樣,可通過背溝、地埂、邊涵和擋土墻等工程,基本遏制山坡地造成的水土流失.
恢復植被和土壤,確保一定的植被覆蓋率和土壤肥力.自然生態系統的恢復在很大程度上是以植被恢復為基礎,用人工手段使植被在短時期內得到恢復.植被自然恢復的過程通常伴隨著適應性物種進入,肥力積累緩慢,土壤結構改善緩慢.確定不同等級的生態敏感區,嚴格控制或禁止人工干擾(如開墾農田、伐樹等)和開發建設干擾(如山體爆破對敏感區的影響等).針對不同的地理條件,分別采取封山造林、人工促進天然林更新、人工植苗造林等措施,逐步恢復山區生態環境.
(2) 災后建設場址土地安全利用規劃策略
生態安全指自然生態系統是否影響人居環境安全,以及自然生態系統遭人工環境干擾后,自身結構是否穩定安全.通過對災后建設場址區域的坡度和匯流累積量因子進行分析,認為建設場址的生態環境存在較大生態安全威脅,人工環境持續對自然環境的干擾,使生態危機更趨嚴重,無法保持建設場址區域環境的穩定安全.因此,對建設場址的土地規劃(圖8)應從以下方面實施有效調控策略以改善生態環境.
① 生態維育與控制策略
加強泥石流孕育區中區域1~4的監控及水土流失治理.在坡度陡變帶及鄰近過渡區禁止開墾農田,加強林草固土建設.對城鎮用地范圍內地質災害點a~g處的治理,采取增設30~50 m的固土林草帶措施,既可防止地質結構進一步惡化,也可阻隔人工環境的干擾.
在出水口a~g處以及沿匯流注河路徑增設固土植被帶,根據地形構建固土植被網絡帶,將城市建設用地、農田等鑲嵌其中,形成土地利用的景觀生態安全格局.這一措施也將有效分割和削弱了人工環境的干擾影響.
② 生態保護與協調策略
城鎮用地范圍內保留了較多的原自然植被帶,加強對這些植被群落的有效保護,對維護建設場址的物種穩定及穩定與改善棲息地生態環境起到積極的作用.
由于匯流出水口a~d較密集,水流作用和人工環境干擾已引起多處地質滑坡,地質災害點周邊用地生態適宜性極差,其發展環境是不可持續的.故調整該區域的農田用地,使固土植被區與原自然植被區連接,形成擁有較大生態環境面積的生態涵養區,并以此逐步改善A~D處的自然生態環境,確保重建場址的生態安全和可持續發展.
圖8建設場址土地安全性分析及調控策略圖
Fig.8Land safety analysis and control strategy map of the construction site
5結束語采用組件式GIS技術,構建了數字高程模型及水文分析模型,以都江堰虹口鄉廟壩村災后重建場址及毗鄰深溪溝沿山區域的泥石流等自然地質災害多發區為模擬區域,對地形坡度、匯流因子的關聯性進行了評價.結果表明高坡度帶和匯流流徑區域的生態環境較為脆弱,易發生地質災害,這與該地區實際發生泥石流等地質災害的情況基本吻合.
對河岸地質災害孕育區的維育控制措施、建設場址的生態保護、安全調控措施的制定、山地河流景觀的開發控制、旅游安全及防災減災管理等方面具有重要的參考價值.由于影響泥石流水文特征的因素復雜,受區域氣候和植被覆蓋等因素的影響較大.
本文提出的數字高程模型分析方法在適用范圍和功能上還有待進一步提高.將空間數據處理功能強大的GIS技術應用于地區泥石流等地質災害的計算機仿真研究和場址安全性分析,改進傳統的二維平面規劃設計方法,應用于基于三維地形、水文空間分析的土地安全利用規劃策略的研究.
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篇7
一、引言
該變電站位于廣西賀州市八步區信都鎮,站址位于信都鎮南東向約6.0km的程屋村東側的緩坡上,目前有水泥路面機耕路到達站址邊,交通便利,地理位置優越。開展本次地質災害危險性評估的目的是:通過對擬建項目用地范圍地質環境條件和現有地質災害分析,作出工程建設和運行過程中可能引發、加劇及建設工程本身可能遭受地質災害的危險性評價,提出地質災害防治措施建議,達到有效保護建設項目的安全運行,從源頭上減輕人為活動引發地質災害,避免人員傷亡和財產損失;對工程建設用地適宜性進行評價。
評估區地質環境條件復雜程度為中等,建設項目屬較重要建設項目,確定本項目評估級別為二級評估。
二、地質環境條件
建設項目用地區位于廣西東部,地處北回歸線以北,屬亞熱帶季風氣候,雨量充沛,氣候溫和。年平均氣壓1001.2hpa,年平均氣溫為19.8℃,年平均最高氣溫為24.8℃,年平均最低氣溫為16.4℃,年極端最高氣溫39.5℃(1989年8月16日),年極端最低氣溫-4.0℃(1963年1月15日)。
地表水系屬賀江流域,賀江水位豐水期水位高程為47m~53m,枯水期水位為43m~44m。五六月流量最大,其中6月平均流量479.1m3/s,1月份流量最小,平均流量66.6m3/s,年平均流量為204.4m3/s,年徑流量64.28億m3,年徑流模數為14.7L/s·km2,多年平均水位變幅7.5m。場地位于賀江東側約2.0km處,場地最終平均平整高程約為63.0m,賀江100年一遇洪水位為55.18m,對場地無影響。
評估區整于賀江沖積平原上,地形與地貌類型簡單,場地微地貌為緩丘,緩丘呈渾圓狀,地面高程約53m~66m,坡度3°~10°,最大高差約6.5m,場地地勢中間相對較高,且平緩開闊,四周低。場地內有旱地,主要種植有桉樹、花生等,站址區及其附近未見基巖出露。經現場調查,站址區未發現崩塌、滑坡、巖溶塌陷等不良地質作用
根據區域地質資料及現場地質調查,場地內上覆土層主要為第四系賀江三級、四級階地沖洪積土層(Qa+pl),下伏基巖主要為泥盆系中統東崗嶺階(D2d)灰巖、含燧石灰巖、白云質灰巖、白云巖等。
評估區所在區域構造上位于南華準地臺上,桂湘贛褶皺帶南緣與華夏褶皺帶之過渡地帶,按構造運動和沉積建造可劃分為早古生代地槽發展階段,加里東后地臺階段。區域經歷了六次主要的區域性構造運動,其中加里東、印支、燕山、喜馬拉雅四次為強烈的造山運動,“賀江”、“東吳”二次為幅度較大的震蕩運動。
三、地質災害危險性現狀評估
現場調查及資料分析結果表明,評估區地形平緩,地形高差小,未見有崩塌、滑坡,巖溶塌陷等不良地質作用發育。
此外,根據現場地質測繪、調查,當地堤壩、等級公路路基均未見開裂現象,水田、旱地、水塘邊均有明顯陡坎,場地未見有膨脹巖土地基脹縮現象,附近房屋墻體、基礎未見開裂現象。綜合上述,評估區在目前自然環境條件下,地質災害現狀弱發育,地質災害危害程度和危險性小。
四、地質災害危險性預測評估
根據野外地質災害調查,結合分析評估區的地質環境條件,并考慮到建設項目自身的特點,對預測評估的地質災害災種作如下考慮:1)工程建設可能引發或加劇邊坡崩塌、滑坡,基坑崩塌、滑坡等地質災害等;2)工程建成運營后,建設工程本身可能遭受邊坡崩塌、滑坡,地基不均勻沉降,膨脹巖土地基脹縮及巖溶地面塌陷等地質災害等。選取邊坡崩塌、滑坡,基坑崩塌、滑坡,地基不均勻沉降,膨脹巖土地基脹縮及巖溶地面塌陷作為本項目地質災害預測評估的主要類型。
建設項目的開挖基坑主要位于評估區的各種擬建建(構)筑物地段。根據設計方案,評估區內的建(構)筑物荷載均較小,大部可采用天然地基,少量填土較厚的低洼地段采用樁基礎?;右话阈∮?m,組成基坑壁的巖土體主要為硬塑土層,土層混圓礫及砂質較多,粘性較差,基坑在重力、淺層滯水、降水作用的影響下,可能會引起基坑發生崩塌破壞。但是基坑范圍和深度均較小。因此,預測工程建設引發基坑崩塌、滑坡地質災害的可能性小,危害對象為施工期間基坑內施工人員及設施,危害程度小,危險性小。
預測工程建設引發或建設工程本身遭受邊坡崩塌、滑坡地質災害可能性小~中等,危害程度小~中等,危險性小~中等;工程建設引發基坑崩塌、滑坡地質災害可能性小,危害程度小,危險性??;建設工程本身遭受地基不均勻沉降地質災害可能性小~中等,危害程度小~中等,危險性小~中等;建設工程本身遭受膨脹巖土地基脹縮地質災害可能性小,危害程度小,危險性??;建設工程本身遭受巖溶地面塌陷地質災害可能性小,危害程度小,危險性小。
綜合評估將建設場地劃分為地質災害危險性中等區(Ⅱ區)和小區(Ⅲ區),建設用地適宜性評估為基本適宜(Ⅱ區)和適宜(Ⅲ區)。
對工程建設可能引發和建設工程本身遭受的地質災害,只要采取一定的防治、避讓措施,即可避免地質災害的危害,建設項目可行。
五、地質災害防治措施建議
地質災害的防治是一項系統工程,地質災害防治的根本目標是取得最佳的減災效果。地質災害的防治必須堅持以人為本、預防為主、避讓與治理相結合的原則。因勢利導,因害設防,各種防治技術相結合,達到減災的目的。
根據地質災害現狀評估、預測評估和綜合評估結果,擬建建設項目場地內質災害現狀為弱發育,預測地質災害發生的可能性小~中等,其引發和遭受的地質災害的危險程度和危險性小~中等。根據工程建設特點及可能出現的不同地質災害,按照相應規范提出對應措施。
工程建設中應盡量減少人類工程活動對地質環境的不利影響,盡可能避免引發地質災害,對預測可能發生地質災害的地段應采用合理的預防、處理和避讓措施,防止地質災害發生。工程建設過程中和建設后,應對地質災害進行監測,一旦發現險情,及時采取相應的措施,盡可能避免或減輕地質災害造成的損失。
參考文獻
篇8
引言:礦產資源的開發和利用直接關系著我國工業經濟的發展,直接影響著我國國民的生活。因此,我國必須要高度重視礦產資源的開發和利用。礦山開采的強度及規模也越大,對礦山地質環境的影響越來越嚴重,對生態環境和自然資源造成嚴重危害和破壞。從而在開礦的過程中引發礦山地質災害。不同的地質災害,開采礦山企業必須進行全面的分析,采取有效的措施對各種地質災害進行預防,降低地質災害發生的頻率,減少生產過程中對地質環境的破壞,確保生產過程的安全。在出現地質災害以后,礦山企業必須要立即啟動應急預案,進行有效處理,降低地質災害帶來的損失。
一、環境地質與地質環境。
1.1礦山地質環境它主要研究在礦山開采過程中,自然地質作用、人為地質作用與地質環境之間的相互影響與作用。其鄰近地區的巖石、表層、大氣圈、水圈、生物圈組分等組成的環境系統。礦產資源開發為主導,巖石圈為依托,斷改變著地球表面巖石圈自然環境平衡的地質環境。,及由此產生的環境污染與破壞問題。環境地質是介于環境學與地質學之間的學科,其研究對象就是地質環境,主要指是人類活動對地質環境的影響。
1.2 礦山環境主要研究對象是地質環境,礦業周邊的地質環境。。良好的地質環境有利于礦業的正常生產,脆弱的或惡化的地質環境必將影響和制約礦山正常生產。礦山環境地質研究的兩方面:(1)研究環境質量和容量,預測對礦山開采的負面影響,選擇礦山建設布局、避開易引發地質災害選區。(2)研究礦產資源開發前后對地質環境的影響,開展礦山地質環境質量或環境地質問題評價,預測開采危害程度,控制、預防礦山環境地質問題發生與發展,。
1.3 礦山地質災害是由于人為的采礦引發的災害,對生態環境和自然資源造成嚴重危害破壞。礦山開采對地表造成嚴重的破壞,加速水土流失、地面塌陷、滑坡誘發、地震、巖爆、冒頂片幫突水、瓦斯爆炸泥石流等災害。礦山抽排水造成地下水位下降、地下水資源枯竭,地下開采誘發、引起地表環境污染。露天開采占用土地且非常普遍容易產生滑坡、塌方等地質災害現象,因此,研究礦山地質災害的發生及發展規律,提出防治災害的措施,對保護礦山地質環境顯得尤為必要。
二、評估
礦山地質環境現狀評估指,對礦業活動影響和破壞及對現狀進行分析判斷其性質、變化及危害情況,
2.1生態的破壞。礦山環境地質在礦產資源開發中,引發的環境地質問題,這與開礦時間以及開礦強度等有密切的關系。環境地質分為三類環境污染、生態破壞和地質災害。環境污染問題主要有礦山水資源污染、地下水污染、土壤污染,大氣污染,廢棄物污染,等污染物。生態破壞主要有地形地貌改變,種植物破壞,土壤流失,地下水位下降等,很多人文景觀破壞土地沙化等因素造成生態破壞。
2.2地質災害。地質災害主要有崩塌,地面塌陷,沉降、裂縫,水土流失,泥石流等。主要原因是礦山過度的開采造成負荷超重,造成地質環境的應力失去平衡,從而引發各種地質災害。地質災害帶來的危害強度遠比生態破壞惡劣,因此,我國礦山企業必須要高度重視對地質災害的預測和防治,保證礦山企業生產的安全性。其中崩塌帶來的影響極大,常會致使地表建筑物,公路,鐵路等設施被破壞或被掩埋,嚴重情況下還會造成人員傷亡。
2.3滑坡是礦山地區較高斜坡上的土壤,碎石等物質承受不住雨水的沖刷巖塊等物質快速從山坡上流至山坡下,并在低洼處堆積起來的現象。泥石流和滑坡所帶來的影響極大,如果發現不及時,必定會給礦山企業以及礦山生產人員帶來嚴重的損失,嚴重的災難。比如房屋坍塌、掩埋工人住房,沖毀公路等。滑坡,泥石流發生的時間段不同,其影響程度也不同。
2.4綜合地質環境問題的影響程度和危險性等級。地面突然陷落,出現陷坑或是大型洞口。原因可能是地下水位下降導致地表巖石以及地表土體向下陷落,也可能是因為在開采礦產資源的過程中未做好支撐措施,導致地面坍塌。嚴重的地面陷落,不僅會破壞地表的各種基礎設施,同時還會威脅到周邊地質環境的穩定性。
三、展望與防治研究
3.1研究保護礦山地質環境就必須研究掌握其發展變化規律,才能夠做出科學的預測,才能夠為礦山的正常生產,減少礦山環境地質問題及經濟損失。建立研究機構,重點是環境地質圖系的內容,圖層結構、圖式圖例及嵌表形式等,以及計算機自動成圖等礦山環境地質編圖理論與方法研究。構建了礦山環境治理績效評價指標體系,但由于因礦產資源類型的不同,地質環境不同,礦山環境問題在保護程度,地方經濟發展水平以及治理方面有一定的差別,在指標的設計上,為了盡可能做到全面兼顧,還要應對實際應用。在礦山環境治理績效的研究的理論、指標、方法上還有待深入,這未來進一步的深入研究以及各方人十的大力支持,匯集合力,才能把論文中未涉及的相關研究和分析進一步完善。
3.2地質環境信息系統的建設。建立查詢方面、可視化等功能完善礦山地質環境信息系統平臺是實現信息資源共享,礦業活功是人類的經濟活動,礦山環境質量好壞受國家法律、產業政策影響較大,因而在加大礦山地質環境保護的理論技術研究同時,加強法律、法規政策研究,依法行政保證礦山地質環境步人法制化軌道。
3.3加大對環境保護的宣傳。礦產資源可持續發展的目標是實現國家社會、經濟和生態環境的可持續發展,保障我國礦產長期穩定供給是國民經濟和社會發展的需求。應盡可能做到合理、科學地開采、加工和利用礦產資源,在對礦山環境治理方面也要高度重視,以提高礦產行業的經濟效益和生態效益。保護生態環境,實施可持續發展戰略,需耍共同參與。環境保護宣傳教育對于環保工作起著先導、基礎、推進和監督作用,多建設一些污染防治和生態保護等環境公共設施項目,宣傳黨和國家有關環境保護的方針、政策、法律、法規的重要使命。開展環境保護宣傳,讓更多的群眾投入生態保護與建設中來,成為環保知識的宣傳者、實踐者、環境質量的監督者、綠色文化的傳播者、生態文明的建設者,使生態環境保護得以優化,環境保護工作重視程度越高、治理的越早、污染就會越小、效果就會越明顯我們應抓住國家擴大內需的有利時機。
3.2建立礦山環境地質災害動態監側和通過建立覆蓋礦山地質環境調查、評價、監測、保護管理信息系統。加大國家在礦業行業結構調整中干預的力度,促進新型礦業經濟的崛起和發展,使其可以在礦區環境監測和安全生產方面有較充足的資金投人。鼓勵多元資本投資礦山生態環境治理和礦地整治,建立治理資金投人和利益補償機制,推動礦山生態環境治理和礦地整治工作的開展。礦產資源開發既不能讓代內人承受采礦者破壞地質環境帶來的環境問題,也不能讓后代人承受當代人環境破壞的惡果,礦產資源開發與地質環境保護是礦業可持續發展的另一關鍵問題。因此,在礦山地質環境調查基礎上,通過定量評價,編制礦山地質環境防治區劃,對于實施礦業可持續發展具有重要作用。
結束語:
篇9
2 測繪工作中遙感技術應用現狀分析
2.1 測繪遙感應用不夠廣泛
在我國,在所有的測繪工程項目中,遙感技術是完成任務目標的必備手段,可見,具有十分廣闊的發展前景,技術的水平與領域也隨之不斷延伸。然而,由于人們習慣和觀念,對遙感技術存在一定陌生感,導致其推廣受限。
2.2 遙感工作資金造價高
在實際工作當中,有些測繪項目因為遙感技術價格高等問題望而怯步,隨著近幾年來計算機技術以及遙感技術的快速發展,促成遙感技術由最開始的理論層面正式步入實質階段,其具體的環境資源、災害監測、地質勘探以及地理測繪方面的檢測功能逐漸明顯。但是,仍然遙感技術造價高、花費大等特點仍然制約了其發展。此外,在我國,遙感技術主要應用在一些重點研發的科研項目上,譬如說資源勘探、環境污染以及地址災害等方面,而用于煤礦開采或工程地址檢測方面的則少之又少。
2.3 遙感信息源空間分辨率較低,應用水平較低
遙感技術在環境污染檢測以及地質災害勘測方面的優勢將會促進我國環境保護失業用戶地質災害研究事業的長遠發展,所以,從某種方面來看,提高遙感技術信息員的空間分比率,在測量水平、覆蓋范圍、以及信息數據準確性方面有著不容忽視的作用。
3 完善遙感技術在測繪工作中應用的策略及其具體做法
隨著時展,遙感技術也被廣泛應用于各個測繪工程項目中,遙感信息技術的漏洞與不足也愈加明顯,而完善遙感技術手段、加強其宣傳力度以及提高技術水平可以說是普及遙感技術的主要方式。
3.1 遙感技術在測繪工作中的應用
現階段,遙感技術在我國測繪工程項目中應用較為廣泛,因為遙感技術相比傳統的測繪工具,其優勢更為明顯,避免了很多容易出現的測繪漏洞。
(1)跟傳統的測繪技術相比,遙感技術發生人為干預的情況較少,可以客觀、全面的將監測區域的情況反映出來。而若是采用傳統的方式進行測量,極容易出現誤差偏大或誤差累積等現象。而不得不說,遙感技術的測量數據比較真實、準確。譬如說:在礦區資源的定位和監測上,可以通過遙感技術來確定煤礦資源的具置,避免以為內不科學開采威脅生命或資源浪費等問題。
(2)與傳統的測繪方式不同,遙感技術能夠動態實時、全方位、全天候的進行工作,這可以說是遙感技術最為顯著的特點,它以全球定位系統作為后盾與支撐,在完成空間定位與導航工作之后,能夠實時監測區域的實際情況。
(3)遙感技術發展至如今,應用范圍已經極為廣闊,它可以迅速了解所在區域的地質特點、資源所在地以及地理情況,從而獲取全面、精確的數據。
3.2 加強對遙感技術深度研究,拓展應用領域
可以說,在地質調查這項工作中,應用遙感技術不僅是社會經濟發展的急迫需要與客觀要求,從事物本身出發來看,也是十分必要的。就我國目前的發展態勢來講,遙感技術的發展前景極為廣闊,應進一步以研究遙感技術為出發,提高其精度、準確度以及宣傳力度。首先,加大資金的投入力度可以說也為遙感技術的深入研究工作做出了貢獻。我國必須以進一步開發遙感技術為核心,以強國為目標從而不懈努力。除此之外,我國還需提高思想認識與觀念意識,增加遙感技術的覆蓋范圍,加大資金扶持力度,解決當前各大測繪工程項目應用遙感技術而遭遇的一些難以解決的問題,拓展其技術領域。其次,相關部門也應重視起來,加強對遙感技術的推動、深入研發與鼓勵,可制定一系列優惠政策來促進遙感技術的應用及普及。
3.3 大力推廣遙感技術,加大遙感技術普及力度
只有在大力推廣工作中,才能充分的顯示遙感技術對測繪工作的適應力與優勢。現階段,不少應用遙感技術的測繪工程項目已經發現遙感技術高超的環境適應力以及技術優勢,譬如誰:能夠勘測不同地形,實現對地質災害、氣象災害以及火災等的全程監測,獲取真實的數據,為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大的貢獻,適合監測不同地形,可實現對地質災害、氣象災害以及火災的全程監測,從而獲取有效的數據信息,為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大貢獻,所以,增加遙感技術的覆蓋面積以及普及程度勢在必行。
(1)利用遙感技術來降低項目工程的測繪造價,實現遙感技術在各行各業的實用度。只有降低資金成本,讓更多和項目去接受,而不是目前集中在幾個重點項目上。
(2)提高遙感技術的空間分辨率也將有利于遙感技術的普及。早期遙感技術受分辨率限制,較多應用于宏觀的檢測,而當前由于新工作思路的拓展,遙感技術與地質的符合程度越來越高,受距離的限制也越來越小。但是相關人員在改善工作思路,加大遙感技術地質檢測水平上還需進一步努力。
4 結語
總之,在當今的測繪工作中,應用遙感技術已經成為社會發展的必然趨勢。隨著計算機的普及與科技的進步,遙感技術的覆蓋范圍將會大大增加,實現遙感工程司、災害、氣象、地質遺跡環境資源監測等項目,拓展遙感技術的應用范圍,讓其充分發揮自身優勢,在災害預防、社會發展以及國民經濟上做出貢獻。
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滑坡預報的核心是預報方法與失穩判據[1],國內外在滑坡災害預測及邊坡穩定性分析方面已取得顯著的進展。這些研究成果一般采用傳統的力學、統計學方法,但是滑坡的孕育發展是一個復雜的過程,其中,堆積層滑坡是指發生在第四系及近代松散堆積層的一類滑坡,該類邊坡是一個具有眾多因素、結構復雜、功能綜合的巨大系統組成的[2]。非線性科學如突變理論、混沌理論和分形理論等正是以處理復雜系統見長,于是人們將處理復雜系統的非線性科學引入滑坡災害地質過程的演化系統,相繼建立了一些描述斜坡演化的非線性動力學方程。
2 分形參數Hurst指數及其在堆積層滑坡預測預報中的作用與意義
(2)如果0.5
(3)如果0
2.3分形參數Hurst指數在堆積層滑坡預測預報中的意義
作為滑坡體變形演化過程的歷史記錄,滑坡體的實測位移值存在統計上的自相似性[9],具有分形結構特征,且隨著變形的發展,分形特性越來越明顯。根據R/S分析理論,通過計算,當H>0.5 時,代表事物發展過程具有持久性,事物所處狀態將不發生變化且具有相對穩定性,表明邊坡穩定性和位移值具有持久增大的趨勢,其穩定狀態將不發生變化,H指數相對值越大,邊坡穩定性越具有持久性,其穩定性相對也就越高。當0
3 R/S分析法在堆積層滑坡中的預測預報作用
3.1 新灘滑坡位移監測
3.2 滑坡時間—位移數據處理與分析
將時間序列劃分為若干區間,每個區間都是獨立的。為了確保每一區間計算結果不受其他區間數據影響,每一個數據必屬于、且只屬于一個區間,然后對每一個區間分別計算Hurst指數。賀可強,孫林娜,王思敬[7]用這種分區方法,取得良好效果。
1、等間距分段處理結果及分析
深入分析1978年1月至1984年12月14個區間兩個監測點的Hurst指數變化,我們可以看到隨著時間變化,位移Hurst指數存在先增大后下降的趨勢,大約在1982年7月至12月達到峰值(0.93左右),此后有曲折下降的趨勢。
2、 不等間距分段處理結果及分析
新灘滑坡的變形時期按照位移速度的大小分為初始蠕變期,勻速變形期,加速變形期,劇變破壞期(如圖1)。計算各個階段的位移Hurst指數值以及變化如圖3所示。
3.3 八字門滑坡的位移Hurst指數及其預測預報
由圖4可知,兩個監測點的位移Hurst指數均穩定在0.84以上,最大值為0.91左右,還未達到峰值(0.93),且各段差距不大,總體上處在Hurst指數曲折上升階段。從新灘滑坡得出來的規律可推知八字門滑坡的穩定性具有持久性,近期不會出現滑動,滑坡目前處于初始蠕滑階段。
4 結論
本論文應用R/S分析法對新灘滑坡的位移數據進行分析計算,得出如下結論:
(1)邊坡位移Hurst指數隨著邊坡穩定性的發展演化,呈現出先曲折增大后曲折減小的趨勢,峰指大約為0.93左右,當邊坡穩定性降低時出現降維現象,降幅為0.2左右。
(2)計算出臨界降維值DH,取DH為邊坡整體失穩判據,監測點降維后的Hurst指數均小于DH,由此可作為一個邊坡整體失穩的預測預報判據。
(3)不同穩定階段的Hurst指數值不同,隨著邊坡穩定性的發展,位移Hurst指數呈現先增大后減小的總體規律,峰值為1.0,在劇變破壞期位移Hurst指數存在降維突變,降幅為0.2左右。
(4)利用新灘滑坡的位移Hurst指數規律對八字門滑坡進行了預測預報,得出八字門滑坡的穩定性具有持久性,近期不會出現滑動,滑坡目前處于初始蠕滑階段。
參考文獻
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基金項目:國家自然科學基金項目(No.40672182;40872184);中國水利水電科學研究院開放基金項目 (IWHRKF201019);高等學校博士學科點專項科研基金(20113721110002) 三峽庫區地質災害教育部重點實驗室開放基金項目“三峽庫區堆積層滑坡位移矢量角失穩判據研究”(項目編號:2008KDZ04);山東省自然基金項目“深基坑邊坡位移矢量角對變形控制設計及位移失穩預測的意義研究”(項目編號:BS2009HZ018)。山東省自然科學基金項目“降雨作用下堆積層滑坡變形破壞機理與失穩判據研究”(項目編號:ZR2011DL002)。
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抗滑樁是解決高速公路施工滑坡問題的主要方式,通過多年來的實際使用發現,抗滑樁施工不僅擾動性比較好,實際治理效果也較好,可靠性強,所以被廣泛的應用到各種高速公路施工中。但是因為我國幅員遼闊,道路情況、路基情況以及工程所在地區都有一定的差異性,所以抗滑樁施工經驗雖然可以通用,但是在細節處理上依然會存在各種問題,影響工程質量??够瑯蹲鳛橐环N治理滑坡的主要措施,現如今受到越來越多的重視。其內涵是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱,是利用抗滑樁插入滑動面以下的穩定地層對樁的抗力(錨固力)平衡滑動體的推力,以增加邊坡的穩定性。
1 高速公路抗滑樁的施工準備
1.1 施工放樣
在施工之前,工作人員必須要了解圖紙,對公路產生滑坡位置的周圍情況進行了解,對滑動層面進行實地的研究。按照圖紙當中落孔樁所在位置測定橫斷面,保證斷面位置惡化孔樁的位置相互吻合。可以將抗滑樁的頂底高程投射在斷面的顯示圖上,之后對頂樁上部分土體的穩定性進行測試,驗算穩定性結果,從結果來判斷是否需要進行清表,保證減載深度以及減載的數量,并且需要保證樁孔在開挖過程中,臺上部失穩對孔的安全性。如果在檢查的過程中發現附近邊坡以及表層容易出現塌陷,則可以根據工程情況,適當對其進行清除。
1.2 設置位移觀測點
在施工前必須要對位移觀測點布設問題進行分析,方便測定滑坡位移方向以及滑坡可能產生的位移速度。整個施工過程中都需要對滑坡可能產生的位置進行監測,對資料進行全方位分析,繪制出相應的觀測點和高程升降方面的矢量圖,保證工程施工全過程都在監測范圍內,保證施工人員的人身安全,提升工程質量。從我省某高速公路的施工情況來看,該高速公路和鐵路處于并行狀態,滑坡段的公路甚至和鐵路的間隔僅有60m,公路從滑體前緣通過,而鐵路則下穿滑坡臺階。這段高速公路產生滑坡不僅影響了公路的實際使用,同時也對鐵路的安全運營產生了巨大的影響,所以相關人員在事故出現第一時間趕赴現場,通過十字交叉網法、放射網法和其他方法對該路段進行處理,效果良好。
2 高速公路中的抗滑樁施工技術
2.1 排水孔施工
如果要對有孔滑坡地帶實施施工,第一項需要處理的就是排水孔,在施工中關于排水孔位置、標高以及仰角間距等的分析可以依照出水情況分析,綜合多方面因素對這三方面的設計情況進行休整??够瑯厄炇罩?,不可以實施規模性開挖滑坡體前緣,否則容易導致出現滑坡體失穩問題。如果需要對滑坡的前緣位置進行設計,則必須
先將路堤提升到滿足工程基本要求的高度再進行開挖。
2.2 設計與施工差異性
在所有樁開挖之前,首先需要將地質樁孔柱狀圖及時填錄完畢,并對地層巖性以及滑動面位置仔細進行記錄,另外還要詳細地對擦痕、巖性變化界面以及軟弱層等情況進行描述,如果情況比較特殊,可以通過圖片資料的方式對其進行記錄。整個開挖過程都必須時刻核對滑面的進展情況。如果施工情況與設計人員的設計意圖相差甚遠,必須技術報告,保證嵌巖深度和抗滑樁自身長度可以滿足工程的最低要求標準。
2.3 施工關鍵點
施工過程中,必須要保證護壁自身厚度、硅的強度以及鋼筋的實際使用量滿足設計最低標準。在涌水量比較大的時候,可以將排水與堵截相結合,如果需要對導管排水增加的話,在實施空間填塞淘挖中可以應用錨桿或者鋼筋網等物品,最后再采用混凝土實施振搗密實,在能夠滿足其強度要求之后,才能夠把導管內部的水全部都集中堵死,以免護臂背面土地因為出現地下水流出而發生井壁塌跨等情況,甚至還會導致出現滑坡問題。在施工過程中一定要確保護臂和護身混凝土強度,可以對其設計要求滿足,澆筑樁身之前可以使用水泥砂漿來鋪墊,鋪墊的厚度需要從工程的實際情況來判斷。護壁的各節縱向鋼筋必須要通過焊接的方式來施工,保證搭接長度滿足工程的發展需求,禁止在施工過程中出現綁扎或者掛接問題,并且施工中不可以在土石分界處以及滑動位置設置搭接位置。在樁身鋼筋處理過程中,最大化的將鋼筋預制成籠形狀,在鋼筋籠制造過程中通過埋設超聲檢測管的方式提升工程質量,避免因為施工不規范而產生滑坡。確保鋼筋的連接質量能夠和我國相關規定要求相符,盡量選擇光對焊方式實施樁身的鋼筋焊接,提升焊接質量。
3 結語
對特定滑坡災害來說,能否合理的選用治理技術是提升滑坡治理效果的主要條件,結合工程實際情況,擬定科學化的施工措施,解決滑坡問題。上文從目前高速公路抗滑樁施工技術的視角出發,旨在提升高速公路工程施工質量,控制因為滑坡問題給工程帶來的負面影響,促進我國經濟發展,減少工程事故。
參考文獻
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隨著玉樹地震、雅安地震的頻繁發生,我國高原地區的地質狀況已經引起了廣泛重視。目前越來越多的研究表明,我國高原各部分的隆起是不同步的,因此對高原的研究必須分塊進行【1】。而生態環境地質是環境地質學與生態科學交叉所產生的新的學科生長點,是環境地質學概念的延伸和研究領域的延拓,是人類認識自然能力發展的必然【2】。本文為此具體了基于生態環境地質的高原地區地質狀況研究的難點及其地質災害的預防,現報告如下。
一、高原地區地質狀況分析-川西高原
川西高原是青藏高原東部主體的一部分。南接云貴高原,西面與藏北高原相接,東鄰西秦嶺和四川盆地,北面與拉脊山、布爾汗布達山、祁連山地以及柴達木盆地相鄰。川西高原地勢自西向東緩慢傾斜,高原面保存較完整【3】。地質一個最主要的特點是高山大河并列,高原上分布著數列北西-南東或北-南走向的山脈,長江主要支流金沙江、雅礱江、岷江呈南北向分布于高原之上,形成了該區高山深谷地貌。在研究難點中,本文認為川西高原河流階地成因研究比較困難,主要包括以下幾個方面。
(一)侵蝕基準面下降
侵蝕基準面的下降可以由氣候變化導致的海平面下降引起,也可以由局部的構造抬升或下降引起。侵蝕基準面下降后,河流向外延伸,原來河口附近出現裂點,加速河流下切,以后裂點位置不斷上溯,裂點以下出現階地。河流的下切也可以從上游開始,這主要是通過沉積物通量-徑流量的相對變化引起【4】。
(二)氣候變化
氣候變化影響到河流中水量和含沙量。氣候變干,河流水量減少,地面植被稀疏,坡面侵蝕加強,河水含沙量相對增多,表現為河床堆積填高。反之,氣候濕潤期,水量增多,植被茂盛,河流含沙量相對減少,導致向下侵蝕。由于長期的氣候干濕變化引起堆積、侵蝕交替作用,即形成氣候階地。在某些階地沉積物里面,有一些復雜的沉積結構,有學者認為它們并非代表了小尺度構造運動的變化,更可能是河流系統對小尺度。此類小尺度或高頻氣候變化在格陵蘭冰芯和北大西洋深海巖芯中都有明確的反映,但河流系統對這些較小幅度氣候變化響應的精確時間是充滿變數的。
(三)構造運動
構造運動形成的階地比較普遍,在大面積均勻上升地區,侵蝕基準面下降,河流首先在下游段快速深切,以后河流裂點溯源而上,整個流域都將形成階地。構造運動常呈間歇性,活動期與相對穩定期交替出現。總的來說,河流階地的成因是很復雜的,必須具體問題具體分析,才能區分出各種疊加因素,確定階地的主要形成原因。
我們通過分析,川西高原河流階地在類型上多為基座階地,相鄰階地之間的基座高差很大,階地基座高差氣候變化在此高差上很難實現,氣候變化形成的階地,其拔河高度和形成時代的關系曲線基本上直線型的,偶爾發生的構造變形不會影響到階地的形成。因此認為氣候變化不是川西高原河流階地形成的主要原因。川西高原主要河流階地位相表現為由上游向下游輻聚的特征,這不符合基準面下降形成的向上游輻聚的位相變化特征。因此,認為基準面下降不是川西高原河流階地形成的主要原因。綜合以上,川西高原主要河流階地主要是由區域構造抬升產生的,氣候變化起輔助作用。
二、高原地區地質狀況研究的關鍵技術分析
(一)模型構建技術
生態環境地質質量評價中評價的方法學是十分關鍵的,就是研究如何用高原地區各種環境要素的各種質量參數和定量化指標反映縣域內的環境要素和總體生態環境地質質量的客觀屬性,并將這些量化的指標用數學手段構建響應的模型,從而定量評價生態環境地質質量的優劣,以便后續工作劃分質量等級。針對分析評價過程中多因素的不相容性,運用主成分分析法、誤差向后傳播法、層次分析法對高原地區生態環境地質質量進行評價,并比較各模型的優缺點,綜合各模型的評價結果完成高原地區生態環境地質質量評價的等級劃分。
(二)GIS技術
GIS技術可以模擬和預測環境影響,可以對環境因素的確立、環境質量的描述和預測進行科學分析。GIS技術支持下的環境空間屬性數據庫具備空間數據的采集、編輯、管理、查詢、分析,圖形處理和制圖以及分析結果的各種輸出與轉化功能。評價過程中所需的空間指標要從GIS空間數據圖層信息中獲得,空間數據圖層上評價指標的量變或質變都將影響最終評價結果。鑒于評價單元賦值的實際操作需要,從相同意義的要素條件中通過GIS技術的不同手段有針對性地提取不同表征形式的指標是研究的關鍵技術之一。
(三)評價單元劃分
評價單元的選取和劃分是為評價目標和評價方法服務的,而不僅僅是各項評價因子的信息載體,合理的選取評價單元,便于評價工作的進行和準確性的提高,這是論文的關鍵技術之一。鑒于高原地區生態環境地質質量評價中兩個評價目標各自不同的評價對象自身的特點,需擬定針對各自特點的評價單元,以便更好地完成目標評價。
(四)評價因子選擇
生態環境地質學主要是研究具有客觀實體性質的生態地質環境與生態環境地質問題的學科,重點是生態環境地質問題。生態環境地質問題具有人為性、生態性、地質環境變異性,其產生是多因子共同作用的結果,具有網絡鏈式問題群特點。高原地區生態環境地質的相關研究也要從影響生態因子各種地質要素出發,方能得出客觀、真實的科學結論。
在綜合運用中,指標數據的獲取是生態環境地質質量評價的基礎性環節,可以根據評價目標、評價單元及指標類型的不同而采取不同的提取方法。評價指標的提取都是以GIS技術為依托,參照選取指標的原則,從各個環境要素數據中提取參與生態環境地質質量評價的指標因子。在對自然生態環境地質質量評價中,以鄉鎮為單位進行指標賦值。
三、基于生態環境地質的高原地區地質災害的預防
高原地區位于我國一個地質災害多發的地區,對人民的生命財產也構成了很大的威脅,包括地震、泥石流、崩塌、滑坡等。應及時建立相應的規章制度和資金渠道,用于保障地質災害治理工程的后期運行維護,使其能長期發揮應有的防災作用。
(一)加強認識
高原地區是地質災害多發地帶,地震將許多山脈“抖松”,極易發生地質災害。許多民房、集鎮、城市依山而建,在審批、建設時沒有進行地質災害評估,那些地方發生地質災害的頻率高【5】。為此高原地區要按照《地質災害防治條例》的要求,應進一步明確地方各級人民政府地質災害防治工作的責任。國土資源部門應加強地質災害防治工作的組織、協調、監督和指導工作。
(二)加大投入
對已發生的地質災害處理按照治理、避讓搬遷成本等因素,適宜治理的進行治理,適宜搬遷的實施異地避讓搬遷。整合移民扶貧資金、地質災害異地避讓搬遷補助資金、扶貧開發資金,加大資金投入;必須樹立人命關天的思想,加大對地質災害治理的各級財政預算資金投入力度【6】。
(三)機制創新
機制創新是要求地質災害易發區地方政府建立健全與本地區地質災害防治需要相適應的專業監測、應急管理和技術保障隊伍,加大資源整合和經費保障力度;把地質災害 防治與扶貧開發、生態移民、新農村建設、小城鎮建設、土地整治等有機結合;統籌各方資源抓好地質災害防治、礦山地質環境治理恢復、水土保持、山洪災害防治、河流治理和病險水庫除險加固、尾礦庫隱患治理、易災地區生態環境治理等各項工作,切實提高地質災害綜合治理水平。建立地質災害隱患定期普查制度,特別是對容易發生地質災害的 區域經常性進行拉網式排查,做到制度化、常態化,以全面掌握地質災害隱患情況,確保不留死角,做到心中有數。對發現的地質災害隱患點要逐一登記造冊,落實防范措施,納入群測群防工作體系【7】。
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隨著我國高速公路建設迅速發展,其施工技術也不斷提高,但是在我國目前的技術經濟條件下施工,不良地質條件是施工中最大的制約因素[1]。因此,加強對隧道涌水突泥的研究,對保障施工安全、加快施工進度、節約施工成本,均有十分重要的意義。
1.涌水突泥災害的發生簡況
(應介紹本隧道原設計地質情況及簡單概述施工情況,如哪個端口進洞,采用什么施工方法,初支結構參數等)廈成高速公路東孚隧道,下穿廈深鐵路東孚編組站,路線總長40.235km,路基寬度33.5m,施工方式利用“中繼法頂進工藝”,從出口進洞,即由大里程向小里程施工,初支支護參數為S3。隧址區巖層主要為石灰巖,占隧道圍巖的70%左右,巖溶發育,尤其是地表淺部溶蝕洼地、落水洞、漏斗成片出現,再加上隧址區處于向斜地質構造,容易導致地下水匯集,且匯集的地下水形成巖溶水增大了隧道施工的難度。
2013年10月8日上午9:00**隧道左洞掌子面里程施工至ZK22+707。在中導開挖過程中,ZK22+723線路左側上臺階拱腳處發生涌水,引起線路左側ZK22+723-ZK22+728段拱腳至拱頂范圍初支變形。現場監控量測顯示2小時內拱頂變形為5mm,上、中導接頭處變形為7mm,且涌水量持續較大。本隧道因掌子面涌水引起初支結構變形。(注:本隧道是否從出口進洞,即由大里程向小里程施工,否則掌子面和中導里程有問題)
2013年11月12日,A2合同段天成山隧道左線掌子面施工至ZK22+663,掌子面均為砂土狀全―強風化花崗巖,左側出現涌水。下午17:15開始,掌子面涌水量明顯增大,18:46初支噴砼開始出現裂縫,拱頂掉塊嚴重,拱架出現變形,現場及時加強鎖腳支護。19:26開始,拱架變形加大,為確保安全,下達指令要求人員及機械設備撤離,而后初支完全剝落并垮塌,出現涌水突泥現象,涌水量約達40m3/h。20:00通過現場觀察判定,ZK22+663―ZK22+668段鋼拱架已完全壓垮,突泥量約50m3/h。
2 搶險處治方案
2.1制定方案
由于事故發生后,現場堆積了大量的坍塌渣體,無法開展處治的良好施工工作。因此,根據現場踏勘的實際情況,針對該隧道的地質特征及前期的涌水特征作出了全面分析,并結合以往大規模涌水突泥事故后圍巖能暫時自穩的工程經驗,制定了相應的處理方案。具體原則為:1、加強大管棚結合小導管的超前及徑向支護措施;2、調整圍巖級別、加強初支支護參數(S3變為S5b);3、初支背后及涌泥處加注雙液漿,加強堵水效果;4、洞內增加臨時支護棚架,縮短二襯至掌子面步距。施工過程中嚴格遵守“管超前、短進尺、強支護、勤量測”,必要時掌子面噴砼封閉,防止突水涌泥擴大,增強整體穩定性。
2.2監測
對初支拱架變形部位進行不間斷變形監控量測,監控量測數據每2小時一次,如發生突變應立即上報。加強監控量測,及時反饋量測數據信息,實時密切監視突泥區狀況,并做好相關警戒通報。
2.3加固
第一,加強超前支護:在隧道進口段設置管棚超前支護,分別在ZK22+732、ZK22+728、ZK22+723往小里程范圍對左右兩側各打入3排管棚進行加固,管棚采用長度12m的φ89×5mm鋼管,外插角約30°,單側每排6根,及時進行注漿加固(管棚設置位置需進一步明確)。第二,回填注漿,穩固圍巖:對ZK22+732~715段初支結構及背后圍巖徑向采用φ50×4mm長度5m的鋼花管,按環向50cm、縱向100cm的間距梅花形布置進行注漿加固。對拱腰45°以上采用超前加固,45°以下為鎖腳加固。所有鋼花管均進行注漿,采用水玻璃雙液注漿法,適當提高注漿壓力,注漿應緩慢進行,注漿壓力不宜超過1.0MPa(可考慮采用水玻璃注漿措施)。第三,加強鎖腳及初支參數:為避免突泥區附近拱架繼續變形,確保已施做初支結構的穩定,對ZK22+700~ZK22+670段加強鎖腳,每榀拱架兩側拱腳斜向下補打兩根4m長φ76×5mm鋼管加強鎖腳,其余部位增設4m長φ25藥卷錨桿加強鎖腳,每組4根,環向間距150cm,縱向間距100cm。在ZK22+700~ZK22+675采用12米長φ76×5mm鋼管拱部增設傘狀棚架支護,縱向間距4m,環向間距1m。
2.4封堵
首先,先對少量出水的鋼管壓注水泥-水玻璃雙液漿堵水,出水量大的鋼管先作為泄水通道,待二襯施工前再注漿封堵。其次,采用強支護穿越突泥區,在ZK22+673與ZK22+671處上半斷面各設置一排20米長φ108×6mm鋼花管進行管棚支護,環向間距40cm,壓注水泥-水玻璃雙液漿堵水。
2.5排水
對ZK22+723-ZK22+735段階按全幅寬度反壓回填至上臺階底面。回填前必須對炮眼內安裝的全部引線和炸藥拆除干凈。待突泥區穩定后,采用透水性材料(片塊石)對上臺階突泥區進行反壓回填,防止突泥區再次擴大。
3 對治理方法的體會
第一,嚴格執行安全施工原則,加強對施工的監控。在掌子面和初期支護剛建成的區域,必須重點做好施工前期的地質勘察和水文地質分析以及超前探水等工作。施工中期要加強水量、水壓、降雨量的監測工作,規范地質預報和水量、水壓、降雨量的監測工作,嚴格執行安全施工制度以保障施工人員人身安全。完善健全安全監控和預警體系善,保證掌子面有視頻監控以及報警系統,確保急逃生等系統的工作正常[2]。應配齊專職安全人員,加強安全教育培訓,進行防災逃生演練。
第二,采用大管棚超前支護,堅持支護緊跟原則。涌水突泥災害具有突發性的特點,但在出現大規模的涌泥之后,一般會有一段暫時的穩定期,因此,應抓住時機,在涌水段開挖后,下臺階、仰拱及二襯施工應及時、抓緊跟進,必須抓住時機及時處治施工,以形成完整的大管棚超前支護結構[3]。
第三,準備充足的物質,做好災害預防工作。在地質災害發生后,應不惜一切代價確保既定處治方案中所需的機械、材料的正常供應及應有儲備,以保障滿足全天候應急搶險供給。為治理涌水突泥地質災害做好充分的準備工作,為其創造良好的施工條件,以保證正常施工進度。
第四,以堵為主,堵排結合。為避免高速公路隧道圍巖壁繼續變形破壞,導致塌穴增大,必須對坍塌周邊的圍巖進行加固處理。為避免因多種情況再次發生坍方,必須封堵涌出口。為降低水壓,減輕支護結構所承受的水壓力,必須制定有效的排水措施[4]。對于充填物坍落的地段,應采取清淤釋能降壓的方案,使用大型挖掘機將堆積物運出。高度重視隧道釋能降壓技術在高速公路隧道施工中的運用。
第五,優化施工方案,提高安全管理水平。在啟動搶險機制的同時,針對不同級別的涌水突泥地質災害,必須依據現場施工不同的特點和環境,制定相應的科學、合理、安全、快速的治理方案。工程項目部應加強并落實領導帶班,安排專人觀測現場動態,擬定完善的應急處治預案,加強項目管理人員應對突發事件的培訓,提高應對突發事件的安全管理水平。確保遇險時能立即按預案撤人并能及時、有效地組織應急搶險。
4.結語
涌水突泥是高速公路隧道施工過程中影響巨大的工程地質災害,導致涌水突泥地質災害的原因諸多,如果施工中處治措施不當,不但危及隧道施工安全,加劇隧道施工難度,影響隧道施工進度,還可能會在隧道建成后嚴重地影響地表環境,造成不必要的經濟損失。因此,必須加強監測與預防,設置合理的施工條件,對涌水突泥地質災害綜合治理,但具體的治理方案要在具體的工作當中依據施工現場制定。
參考文獻:
[1]康勇,楊春和,張朋,淺埋巖溶隧道災變機制及其防治[J],巖石力學與工程學報,2010,29(1):149-154