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篇1

關(guān)鍵詞： 大（理）瑞（麗）鐵路；地質(zhì)災(zāi)害；工程分區(qū)；層次分析法

中圖分類號： TU471文獻(xiàn)標(biāo)志碼： AEngineering Geological Division of Geological Hazards

為了有效避免地質(zhì)災(zāi)害對工程建設(shè)和人們生命財產(chǎn)的危害，地質(zhì)災(zāi)害危險性評價和科學(xué)分區(qū)不僅是城市規(guī)劃和建設(shè)的重要研究內(nèi)容之一，也是鐵路、公路、水電等重要工程建設(shè)規(guī)劃的重要研究內(nèi)容之一.本文基于地質(zhì)災(zāi)害危險性評價，考慮鐵路工程風(fēng)險，對大瑞鐵路高黎貢山越嶺段地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行工程分區(qū)研究.當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者對地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)制及影響因素進(jìn)行了深入研究.但是，由于影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的因素眾多，同時各種地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)制不盡相同，很難建立一種適用于各種地質(zhì)災(zāi)害危險性評價的方法.目前，關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害危險性評價方法的研究集中在以下幾個問題：

（1） 地質(zhì)災(zāi)害危險性評價等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

由于研究區(qū)域和評價目標(biāo)不同，地質(zhì)災(zāi)害危險性評價等級劃分各不相同，用于評價地質(zhì)災(zāi)害危險性的指標(biāo)也不相同.單純從地質(zhì)災(zāi)害潛在危險性方面分析，通常采用地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率、地質(zhì)災(zāi)害潛在發(fā)生度等[16]作為綜合指標(biāo).如果考慮到地質(zhì)災(zāi)害對財產(chǎn)造成損壞方面，則將其歸入地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估（價）中，風(fēng)險評估[710]通常對既有地質(zhì)災(zāi)害（潛在）危險性及其造成的經(jīng)濟(jì)損失等指標(biāo)進(jìn)行綜合評價.

（2） 地質(zhì)災(zāi)害危險性多因素評價指標(biāo)

當(dāng)前對于山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評價指標(biāo)的研究，主要集中在工程地質(zhì)條件、區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害分析、評價因子選取以及定量分析方面.常用的指標(biāo)量化方法有層次分析法、模糊評判法、聚類分析法、基于GIS（geographic information system）技術(shù)的因子疊加法[1112]等.

（3） 地質(zhì)災(zāi)害危險性評價的數(shù)學(xué)模型

地質(zhì)災(zāi)害危險性評價中，各個評價因子的多狀態(tài)性、多指標(biāo)性對地質(zhì)災(zāi)害危險性評價目標(biāo)的貢獻(xiàn)各不相同，通常采用權(quán)重體現(xiàn)指標(biāo)重要性程度的差異[1314].當(dāng)前常用的方法為專家打分法、信息量法、數(shù)理統(tǒng)計法、層次分析法等.西南交通大學(xué)學(xué)報第48卷第2期趙志明等：大（理）瑞（麗）鐵路高黎貢山越嶺段地質(zhì)災(zāi)害工程分區(qū)研究1高黎貢山越嶺段地質(zhì)環(huán)境簡介大瑞鐵路高黎貢山越嶺段地形、地貌復(fù)雜，巖土體類型多樣，活動斷裂影響頻繁，是崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū).鐵路在翻越高黎貢山山脈時，選線方案受到各種地質(zhì)災(zāi)害的制約.大瑞鐵路高黎貢山越嶺段主要位于青藏高原東南緣橫斷山脈南側(cè)，總體地貌特征是山體和盆地相間，峰嶺與峽谷并列，屬構(gòu)造侵蝕高中山區(qū)[15].地形險峻，山地、峽谷、高原、盆地交錯分布，地面高程多在1 500～3 500 m之間，最高山脈為保山西部的高黎貢山（圖1）.

印度板塊強(qiáng)烈推擠和青藏高原疊加作用導(dǎo)致斷塊邊界斷裂并發(fā)生強(qiáng)烈的水平剪切錯動，形成復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造格局，褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育.區(qū)域內(nèi)出露地層齊全，巖性復(fù)雜，除白堊系（K）之外，從第四系（Q）至寒武系（C-）均有分布.沉積巖的巖性主要為石灰?guī)r、白云巖、砂巖以及泥巖等；巖漿巖則以花崗巖為主，其次為玄武巖等噴出巖，另外可見輝綠巖、橄欖巖等巖脈出露；變質(zhì)巖主要為片麻巖、板巖、變質(zhì)砂巖以及片巖等.

沿線大型河流主要有怒江、龍川江、芒市河等.

3大瑞鐵路越嶺段地質(zhì)災(zāi)害工程分區(qū)結(jié)合線路在越嶺段走向及區(qū)段內(nèi)微地貌特征和主要地質(zhì)問題，將線路劃分為6段，利用上述方法，根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)查、勘探資料[15]，對各因素進(jìn)行分區(qū)賦值.采用本文建立的數(shù)學(xué)模型，對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分區(qū)評價.

（1） 小寨子—蒲縹段.屬構(gòu)造剝蝕中山區(qū)地貌，溝谷縱橫，地形起伏大，海拔高于1 000 m，相對高差小于500 m.上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層粉質(zhì)粘土，下伏基巖為奧陶系中統(tǒng)黃綠色頁巖夾泥灰?guī)r、砂巖，奧陶系下統(tǒng)紫紅夾黃色砂質(zhì)頁巖、條帶狀雜砂巖、粉砂巖.褶曲及斷裂構(gòu)造發(fā)育，地下水以巖溶水、基巖裂隙水、斷層帶水為主，水量豐富.發(fā)育中小型滑坡，崩塌落石較嚴(yán)重，巖溶塌陷微弱發(fā)育.降雨較少，分布較均勻.

（2） 蒲縹段.山原丘陵地貌，相對高差為100 m左右.上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層粉質(zhì)粘土，下伏基巖為奧陶系中統(tǒng)施甸組黃綠色頁巖夾泥灰?guī)r、砂巖，奧陶系下統(tǒng)紫紅夾黃色砂質(zhì)頁巖、條帶狀雜色砂巖、粉砂巖.區(qū)內(nèi)地下水以巖溶水、基巖裂隙水、斷層帶水為主，水量豐富.發(fā)育少量小型滑坡，局部地段有崩塌落石，巖溶塌陷微弱發(fā)育；地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，新構(gòu)造運動不強(qiáng)烈，構(gòu)造變形較弱，巖石較堅硬，結(jié)構(gòu)較完整，巖溶較發(fā)育，地下水作用較強(qiáng)烈；森林覆蓋率為30%～40%，降雨較少，分布較均勻.

（3） 老白河—高黎貢山隧道進(jìn)口段.構(gòu)造剝蝕中山區(qū)地貌，溝谷縱橫，地形起伏大，相對高差500～1 000 m.上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層粉質(zhì)粘土，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)下段紫紅鈣質(zhì)砂、泥巖、泥灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r、底部鈣質(zhì)礫巖，三疊系中統(tǒng)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r及斷層角礫.褶曲及斷裂構(gòu)造發(fā)育，地下水以巖溶水、基巖裂隙水、斷層帶水為主，水量豐富.發(fā)育中小型滑坡，崩塌落石較嚴(yán)重，泥石流發(fā)育，巖溶塌陷微弱發(fā)育；區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，新構(gòu)造運動強(qiáng)烈，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，巖石破碎，結(jié)構(gòu)不完整，巖溶較發(fā)育，地下水作用較強(qiáng)烈；降雨較少，分布較均勻.

（4） 高黎貢山隧道出口—龍陵車站段.芒市盆地北部中山剝蝕地貌，相對高差約100 m.上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層粉質(zhì)粘土，下伏基巖為燕山期花崗巖.發(fā)育中小型滑坡，局部地段有崩塌落石，無巖溶塌陷；區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較發(fā)育，新構(gòu)造運動較強(qiáng)烈，構(gòu)造變形較明顯，巖石較破碎，結(jié)構(gòu)不完整，巖溶不發(fā)育，地下水作用不強(qiáng)烈；降雨較少，分布較均勻.

（5） 龍陵車站—那里段.芒市盆地北部中山剝蝕地貌，相對高差100～500 m.上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層粉質(zhì)粘土，下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖；高黎貢山群上段千枚巖、板巖、片巖、片麻巖夾石墨片巖、大理巖，以及斷層角礫.段內(nèi)斷裂、斷層發(fā)育.斷裂構(gòu)造主要有：雙坡木康斷層、龍陵—瑞麗斷裂、橄欖坡斷層、龍陵瑞麗斷裂；褶皺構(gòu)造主要有那里背斜.受構(gòu)造影響，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，破碎.斷層破碎帶附近地下水豐富，水量較大.

發(fā)育中小型滑坡，崩塌落石嚴(yán)重，巖溶塌陷微弱發(fā)育；區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，新構(gòu)造運動強(qiáng)烈，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，巖石破碎，巖溶較發(fā)育，地下水作用較強(qiáng)烈；區(qū)域內(nèi)多為切割較強(qiáng)烈的山地；降雨較少，分布較均勻；有少量礦山和工程，植被部分破壞，地下水適量非均勻開采.

（6） 那里—芒市段.構(gòu)造剝蝕丘陵地貌，相對高差小于100 m.發(fā)育少量小型滑坡，局部地段有崩塌落石，無巖溶塌陷；區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較發(fā)育，新構(gòu)造運動較強(qiáng)烈，構(gòu)造變形較明顯，巖石較破碎，巖溶不發(fā)育，地下水作用不強(qiáng)烈；降雨較少，分布較均勻.

4結(jié)論在對大瑞鐵路越嶺段地質(zhì)災(zāi)害類型、規(guī)模、影響因素進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，建立了越嶺段地質(zhì)災(zāi)害工程分區(qū)評價模型，用層次分析法構(gòu)建判別矩陣，確定各級指標(biāo)權(quán)重，對大瑞鐵路高黎貢山越嶺段地質(zhì)災(zāi)害工程危險性進(jìn)行評價，得到以下結(jié)論：

（1） 影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的因素眾多，層次分析法是對多因素進(jìn)行重要性排序的重要方法之一.該方法具有使用參數(shù)少、數(shù)學(xué)理論嚴(yán)密的特點，可較好地應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害工程危險性分析評價.

（2） 層次分析法判別矩陣的構(gòu)建至關(guān)重要，構(gòu)建過程受到人們對評價因素認(rèn)識程度的制約，雖然通過矩陣的一致性檢驗可以消除部分人為誤差.但是有必要進(jìn)一步深入探討判別矩陣構(gòu)建方式.

（3） 將越嶺段地質(zhì)災(zāi)害工程分區(qū)劃分為：Ⅰ安全區(qū)、Ⅱ基本安全區(qū)、Ⅲ較危險區(qū)和Ⅳ危險區(qū)4個等級.采用層次分析法對小寨子—蒲縹—老白河—高黎貢山—凹子地—那里—芒市段地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行工程分區(qū)評價.

（4） 本文研究的線路方案通過區(qū)域，地質(zhì)災(zāi)害對鐵路工程危害等級為基本安全和較危險，這表明此選線方案基本避開了地質(zhì)災(zāi)害面狀、大范圍發(fā)育的地區(qū)，使鐵路工程風(fēng)險可控.

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篇2

[關(guān)鍵字] 廣州 地面塌陷 成災(zāi)機(jī)制 危險性評價 對策

[中圖分類號] X4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-2-199-2

1前言

地面塌陷是地質(zhì)災(zāi)害常見的一種，多發(fā)生在人口較多、經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，對人民的生產(chǎn)、生活造成較大影響，廣州市主城區(qū)已發(fā)生多次地面塌陷災(zāi)害，給廣州市的發(fā)展帶來了較大的負(fù)面影響，本文首先通過對廣州市孕災(zāi)環(huán)境及誘發(fā)因素兩方面闡釋了地面塌陷的成災(zāi)機(jī)制，提出了地面塌陷的危險性評價方法，針對目前存在的問題提出了相應(yīng)的防治對策，為廣州市地面塌陷災(zāi)害的防治提供一定的參考。

2 廣州市地面塌陷成災(zāi)機(jī)制

廣州市的地面塌陷主要集中在主城區(qū)環(huán)市高速公路環(huán)繞地區(qū)，包括越秀區(qū)、天河區(qū)、珠海區(qū)以及荔灣區(qū)，面積接近300km2。主要從孕災(zāi)環(huán)境、誘災(zāi)因素兩個方面對產(chǎn)生塌陷的機(jī)制進(jìn)行分析。

2.1 孕災(zāi)環(huán)境

（1）地理環(huán)境因素。廣州市主城區(qū)主要位于廣花斷陷盆地和珠江三角洲平原的過度地帶，地勢東北高、西南低，輕微傾斜。廣州處于南亞熱帶地區(qū)，屬于典型的季風(fēng)海洋氣候，全年溫暖多雨、溫差較小。

（2）地質(zhì)構(gòu)造單元。廣州市主城區(qū)大地構(gòu)造屬于華南褶皺系—湘桂粵帶南部—粵中拗褶帶，主要包括Ⅳ級的東江三角洲斷陷、三水?dāng)嘞荨V花褶斷群以及增城凸起和Ⅴ級的麻涌斷陷、廣州斷陷以及白云上—羅崗斷陷等。

（3）地層與巖性。廣州市地層屬于華南地臺型沉積，除了出露巖漿巖、變質(zhì)巖及零星的上古生界-中生界外，約有 60%的面積被第四系松散沉積物和水系覆蓋。而塌陷區(qū)地層主要由巖石風(fēng)化嚴(yán)重的下古生界和全新世中期三角洲相淤泥沉積組成。

（4）斷裂構(gòu)造及區(qū)域穩(wěn)定性。主城區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育且均為活動性斷裂。塌陷區(qū)具有明顯活動性的斷裂有三組，即東西向組：瘦狗嶺斷裂、廣三斷裂；北北東向組：廣從斷裂；北北西-北西向組：石榴崗斷裂、化龍斷裂和文沖斷裂。

（5）第四紀(jì)地質(zhì)特征。塌陷區(qū)第四系蓋層結(jié)構(gòu)主要有單層粘土、易液化砂土層、軟土亞類層以及上層為粘性土以亞粘土為主，下層為含礫中粗砂和粉細(xì)砂的雙層結(jié)構(gòu)。液化現(xiàn)象明顯，容易產(chǎn)生塌陷。

（6）水文地質(zhì)。主要有松散巖類孔隙淡水、松散巖類孔隙咸水、塊狀巖類裂隙水、層狀巖類裂隙水以及紅層裂隙水，分別分布在廣州地下各個地區(qū)；主城區(qū)地下徑流差異也很大，在北部和東西部的中低山，丘陵地區(qū)，受地貌形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造和眾多斷裂影響，基巖裂隙水徑流途徑短，且以垂直循環(huán)為主。

（7）社會經(jīng)濟(jì)狀況與人類活動。廣州作為全國第三大城市，人口近1000 萬。而市區(qū)擁有眾多大型工業(yè)企業(yè)，人口稠密，對地下淡水的需求很大，長期超量開采淺層地下承壓水是地面塌陷的主要原因。同時，工程建設(shè)施工與塌陷也有較大的關(guān)系，基坑的開挖、地鐵盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)等均會造成地面塌陷。

2.2 誘災(zāi)因素

根據(jù)上述分析可知，廣州城區(qū)的環(huán)境是地面塌陷易于形成的前提條件，地面塌陷應(yīng)在一定的誘發(fā)因素影響下發(fā)生，主要有以下幾個因素。

2.2.1 施工因素

（1）排水與突泥作用。在隧道等地下建筑開挖過程中，由于排水或突泥而造成地下水位的迅速下降，引起上方土體的失衡，形成空洞等問題，產(chǎn)生地表塌陷。

（2）人工加載。在施工工程中，由于人工堆在等造成地面荷載加大，導(dǎo)致地面出現(xiàn)沉陷、坍塌。

（3）地下隧道開挖。目前，廣州市地鐵大范圍施工，地鐵距離地表距離較近，在開挖過程施工不當(dāng)則極易造成地表塌陷。

（4）基坑開挖?；娱_挖過程中，大范圍的排水及打孔，改變了土體原來相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，導(dǎo)致塌陷。

（5）地下水開采。隨著人口增多，對地下水的需求量越來越大，無序、過度的開采也是造成個別地區(qū)地面塌陷的原因。

2.2.2 自然因素

引起地面塌陷的自然因素主要是指降水，廣州屬于多雨的城市，暴雨或長時間降雨使得遇水滲入地下，對地下土體軟化，降低了強(qiáng)度，同時由于滲流作用可能會帶著一部分土體，形成空洞，造成地表塌陷。

3地面塌陷的危險性評價

3.1 評價指標(biāo)構(gòu)建

從總體上說，地質(zhì)條件、地形地貌條件、氣候條件、水文條件、植被條件、人為活動條件是控制所有地質(zhì)災(zāi)害活動的基本條件。塌陷災(zāi)害的發(fā)生具有很大的不確定性，其潛在危險性受多種條件控制。因而必須全面考慮危險性本身及構(gòu)成危險性各因素的相似性與差異性，進(jìn)而選擇一些相互聯(lián)系的指標(biāo)作為綜合分析的依據(jù)。根據(jù)廣州城區(qū)的特點，選取斷裂構(gòu)造發(fā)育程度、地殼穩(wěn)定性、第四系覆蓋層厚度、基巖巖性、地下水動力條件、地表人類活動強(qiáng)度和地下活動強(qiáng)度等 7 個方面作為評價指標(biāo)，并進(jìn)行細(xì)分。

3.2 建立危險評價數(shù)據(jù)庫

將廣州主城區(qū)的遙感地圖作為工作底圖，從底圖中提取前述的相應(yīng)評價指標(biāo)，通過市區(qū)圖提取建筑物等社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。對于信息庫的建立主要有：數(shù)據(jù)需求分析，數(shù)據(jù)收集及整理、底圖預(yù)處理及掃描修補(bǔ)、圖像校準(zhǔn)以及編輯修改等過程。

3.3危險評價的信息量法實現(xiàn)

通過對已有災(zāi)害提供的信息，把反映各種影響區(qū)域穩(wěn)定性因素的實測值轉(zhuǎn)化為反映區(qū)域穩(wěn)定性的信息量值，用信息量的大小來評價影響因素與研究對象關(guān)系的密切程度。對于地面塌陷總會存在各種因素下的最優(yōu)因素組合，通過數(shù)學(xué)分析找出最優(yōu)組合方式。

4 廣州市地面塌陷防治對策

4.1 開展地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作

在對主城區(qū)內(nèi)進(jìn)行工程建設(shè)和編制城市總體規(guī)劃時，應(yīng)首先進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估，

通過評估，提前采取相應(yīng)的預(yù)防可能出現(xiàn)的災(zāi)害，而在地面塌陷多發(fā)區(qū)，應(yīng)禁止禁止審批新建住宅以及爆破、削坡和從事其他可能引發(fā)塌陷災(zāi)害的活動。在淺層巖溶發(fā)育、地表水與巖溶水有直接水力聯(lián)系的地帶，居民點和重要建筑應(yīng)盡量避開，或采用樁基基礎(chǔ)。

4.2進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)工程項目的管理

隨著廣州市城市化進(jìn)程快速開展，大量地上及地下建筑的修建勢必要打破原有的平衡，在加上外界自然因素的影響，加劇了地面塌陷的產(chǎn)生。同時，不少工程不按規(guī)定施工，也會造成相應(yīng)的地面災(zāi)害，應(yīng)采取有利措施加強(qiáng)工程施工管理，杜絕違章建筑與違規(guī)施工。

4.3加強(qiáng)地下水資源開采的監(jiān)管力度

地下水的無序、過度開采是造成地面塌陷的主要原因之一，應(yīng)嚴(yán)格地下水開采制度，在開采前，查明地下水相應(yīng)的地質(zhì)構(gòu)造、補(bǔ)水來源、地表水以及地下水的關(guān)系，充分論證地下水開采后可能對環(huán)境造成的影響。在已開采的地段，應(yīng)分時、適量的開采，避免大量集中開采造成的地面塌陷。對于地面塌陷多發(fā)區(qū)，應(yīng)嚴(yán)格禁止地下水的開采。

4.4制定防治方案，落實應(yīng)急措施，增強(qiáng)應(yīng)急能力

由于廣州地區(qū)地面塌陷情況多發(fā)，應(yīng)制定相應(yīng)的防止預(yù)案，明確相關(guān)的責(zé)任部門，提高應(yīng)急能力，盡量將災(zāi)害發(fā)生后的損失程度降至最低，在汛期也成立專門的機(jī)構(gòu)，調(diào)動社會各界力量，及時掌握災(zāi)害動態(tài)，做好突發(fā)性地質(zhì)塌陷災(zāi)害的調(diào)查及處理工作。

5結(jié)語

近年來廣州市經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和人口不斷增長，對自然環(huán)境的干擾破壞也愈來愈強(qiáng)烈，不合理工程活動也使地面塌陷日益加劇。通過對地面塌陷成災(zāi)機(jī)制的分析，建立的地面塌陷危險性評價方法，并提出了相應(yīng)的防止措施，為廣州市的地面塌陷災(zāi)害處治提供相應(yīng)的參考，對廣州建立國際化大都市具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉江龍，吳湘濱等.廣州市地面塌陷分布特征與人為致災(zāi)因子分析[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2008（ 3） ：64-68.