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一是自然層面的,如滑坡、崩塌、滾石、泥石流、地裂縫、地面塌陷、砂土液化等次生地質(zhì)災(zāi)害和潰決水災(zāi),發(fā)生在深海地區(qū)的強(qiáng)烈地震還可引起海嘯;二是社會層面的,如道路破壞導(dǎo)致交通癱瘓、煤氣管道破裂形成的火災(zāi)、下水道損壞對
4、基坑開挖面積及深度較大,開挖土方量大,堆放在評本區(qū)內(nèi)可能造成堆積土邊坡失穩(wěn),施工時應(yīng)注意選擇棄土堆放場所并注意控制堆放邊坡角度處于自穩(wěn)范圍內(nèi)。5、在巖溶地面塌陷危險性中等區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時,應(yīng)對可溶性巖層的分布
在公路工程地質(zhì)問題中,滑坡是一種常見的地質(zhì)災(zāi)害,它常常會掩埋村莊、摧毀廠礦、破壞鐵路和公路交通、堵塞江河、損壞農(nóng)田和森林等,從而給人民的生命財產(chǎn)和國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成嚴(yán)重?fù)p失。滑坡常發(fā)生在雨季或春季冰雪融化時?;瑒?/p>
不良地質(zhì)現(xiàn)象對工程建設(shè)會造成常見的崩塌、滑坡、泥石流、地基塌陷等影響。由地球的外營力和內(nèi)營力作用所產(chǎn)生的、對工程建筑造成危害的地質(zhì)作用和現(xiàn)象,稱為不良地質(zhì)現(xiàn)象,也稱為物理地質(zhì)現(xiàn)象自然界中,對工程建筑造成危害的地質(zhì)作
常見的地質(zhì)災(zāi)害有滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷、巖土膨脹、砂土液化、土地凍融、土壤鹽漬化、土地沙漠化以及地震、火山、地?zé)岷Φ?。地質(zhì)災(zāi)害分類 地質(zhì)災(zāi)害按地質(zhì)作用分為內(nèi)生地質(zhì)災(zāi)害、外生地質(zhì)災(zāi)害和人類活動誘發(fā)的地
常見地質(zhì)災(zāi)害對土木工程的影響
土木工程的主要目的是培養(yǎng)結(jié)構(gòu)工程師,施工技術(shù)或管理人員。 問題三:土木工程的施工員是干什么的? 負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場遇到的問題,并設(shè)法解決 問題四:土木工程出來以后主要做什么 有好多方向,第一有關(guān)系的話就考公務(wù)員和事業(yè)單位。第二,比較
不僅成本較高,而且還缺乏一定的安全性能,最主要的就是有些建筑材料含有重金屬等致癌物,這直接威脅著人們的身心健康,對于周圍環(huán)境也是一個重要的污染源,這種材料如果大量使用,就會造成大量的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染,這會加重霧霾與溫室效應(yīng)等
在建設(shè)與使用土木工程過程中與能源消耗、資源利用、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡有密切關(guān)系。土木工程(Civil Engineering)是建造各類土地工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測、設(shè)計、施工、保養(yǎng)、維修等
施工現(xiàn)場就是揚(yáng)塵,都是水泥沙子等細(xì)骨料,但是關(guān)系不大霧霾歸霧霾,揚(yáng)塵歸揚(yáng)塵,就像是說的揚(yáng)塵也是造成霧霾的一個原因這個不可置否,但是并不是主要原因,其實(shí)工業(yè)排出的廢氣才是霧霾的主要原因,揚(yáng)塵什么的和那個比起來簡直
土木工程施工過程中的粉塵污染以及廢氣排放都會對大氣造成影響。廢氣排放的問題則主要是由設(shè)備以及車輛產(chǎn)生尾氣而污染空氣。粉塵污染也可以理解為顆粒污染,其指的是施工過程中產(chǎn)生的非常多的顆粒物,這些微小粉塵能在空氣中飄浮很
較大規(guī)模的土木工程施工,是造成溫室效應(yīng)和霧霾的主要原因之一,所以綠色環(huán)保材料逐漸的被應(yīng)用在了土木工程施工當(dāng)中,有效地減少了土木工程施工造成的生態(tài)環(huán)境污染,同時也有著節(jié)約能源的效果,因此得到了國家的重視和多方的關(guān)注。
霧霾和土木工程之間有什么關(guān)系?
出現(xiàn)房屋建筑施工安全問題的原因比較多主要包括了: 施工人員的技術(shù)水平和專業(yè)水準(zhǔn)不都高,在進(jìn)行施工的過程中常常出現(xiàn)違規(guī)操作或者不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)惹闆r,為工程的結(jié)構(gòu)安全埋下了隱患。例如上海發(fā)生的11. 15 大火事件,就是因?yàn)樵?/p>
1施工進(jìn)度的控制問題施工進(jìn)度的控制在土木建筑工程中占據(jù)著十分重要的地位,如果可以對工程施工進(jìn)度進(jìn)行有效地控制,并對施工規(guī)劃進(jìn)行合理的安排,可以使工程施工的各個環(huán)節(jié)保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi).此外,當(dāng)前土木建筑工程在具體施工時,
3.加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理在建筑工程施工過程中,施工現(xiàn)場管理人員應(yīng)該加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管理力度,對工程施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)理和控制。因此,建筑工程現(xiàn)場施工監(jiān)理人員在監(jiān)理過程中應(yīng)該采取有效的工作方式,對重要施工項目和關(guān)鍵的施工工藝
1土木工程施工管理中存在的問題1.1施工管理意識較差隨著現(xiàn)代社會建筑行業(yè)不斷發(fā)展,土木工程施工也得到較好發(fā)展,在施工過程中的各個方面投入也越來越對,因而對施工管理也就有著越來越高的要求,需要科學(xué)合理開展施工管理工作。
當(dāng)今,國內(nèi)的土木工程施工過程管理較為滯后,普遍地存在腐敗現(xiàn)象、虛假現(xiàn)象、本位主義、形式主義等,這嚴(yán)重地制約了土木工程施工質(zhì)量的提升。2強(qiáng)化土木工程施工管理的對策2.1創(chuàng)建與完善管理責(zé)任制要想實(shí)現(xiàn)土木工程施工的有效管理
建筑土木工程施工問題及對策?
《土木工程施工》分為施工技術(shù)和施工組織兩大部分,其中施工技術(shù)部分包括土方工程、樁基工程、砌筑工程、混凝土結(jié)構(gòu)工程、預(yù)應(yīng)力混凝土工程。結(jié)構(gòu)安裝工程、防水工程,共7章內(nèi)容;施工組織部分包括建筑施工組織概論、流水施工原理、
1.施工用電施工中觸電事故;2.樁基施工中,樁孔內(nèi)人員跌落;3.模板支撐拆除過程中,支架倒塌、物體打擊、機(jī)械傷害、高處墜落等;4.腳手架(落地操作平臺)搭、拆過程中,施工人員高處墜落,架體倒塌傾斜 物體打擊等;5.高
對土木工程形成災(zāi)害的自然原因有洪水、泥石流、地基松軟塌陷、地震、火災(zāi)、南方土木建筑還有白蟻昆蟲蛀食災(zāi)害和黃梅雨霉菌滋生腐蝕等等。
這些土木工程包括所有的建筑、地上和地下的土木設(shè)施、鐵路、水庫、隧道、港口、礦山、工廠等。包括四川汶川縣地震等在內(nèi)的地震災(zāi)害是典型的土木工程災(zāi)害。此外,風(fēng)災(zāi)、滑坡、泥石流、煤氣管線爆炸、地下水管爆裂、煤礦塌陷、潰壩
主要災(zāi)害種類有地震、火災(zāi)、洪災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害、風(fēng)災(zāi)、雷電等。
典型的就有地震、泥石流、山洪、滑坡、水土流失、酸雨等;加上一定會存在的非自然災(zāi)害的損害:超載,凍融循環(huán)、鋼筋銹蝕、混凝土老化等
土木工程中的災(zāi)害有哪些
1巖土工程地質(zhì)災(zāi)害防治的必要性分析巖土工程是工程施工中的重要環(huán)節(jié),其對整個工程的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。其主要針對的是工程地基和地下工程等內(nèi)容,是一個工程的根基。因此,如果不能很好地管控巖土工程就會讓工程施工產(chǎn)生
摘要:在我國大規(guī)模的土木工程建設(shè)中出現(xiàn)了越來越多的邊坡穩(wěn)定問題亟待解決。從邊坡的失穩(wěn)機(jī)制和影響因素出發(fā),對目前我國的邊坡災(zāi)害防治方法和防護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行簡要評述,將已發(fā)展的邊坡防護(hù)技術(shù)概括為工程類防護(hù)、植物類和綜合性防護(hù)三類,總
綜上所述,筆者認(rèn)為土木工程災(zāi)害的防治工作任重而道遠(yuǎn),我們應(yīng)該未雨綢繆重視土木工程災(zāi)害的防治工作,用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和方法有效地防治,把土木工程災(zāi)害所造成的各項損失降到最低點(diǎn),促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,最大限度
政府部門和檢測機(jī)構(gòu)對土木安全專業(yè)人才的需求也日益增加。這些部門負(fù)責(zé)督導(dǎo)工程質(zhì)量和安全,需要專業(yè)人員進(jìn)行工程安全評估、監(jiān)測和檢測等工作,為土木安全專業(yè)提供了不少就業(yè)機(jī)會。6.災(zāi)害防治領(lǐng)域:土木安全專業(yè)的畢業(yè)生還可以在
環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展:土木工程師在設(shè)計和建造過程中考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)性因素,因此在綠色建筑、環(huán)保工程等領(lǐng)域也有就業(yè)機(jī)會。災(zāi)害防治和恢復(fù):土木工程師在災(zāi)害防治和恢復(fù)方面發(fā)揮著重要作用,如抗震設(shè)計、防洪工程等,這些領(lǐng)
未來十年內(nèi),沿海發(fā)達(dá)城市,像長三角,珠三角,京津地區(qū) 新建工程將逐漸趨于飽和,檢測加固行業(yè)將在這些地區(qū)興起,另外一些城市的地鐵,隧道將達(dá)到建設(shè)峰值,像上海,江蘇,浙江的一些發(fā)達(dá)城市,還有 山東半島 的青島,威海,煙臺
謝禮立認(rèn)為,在這次地震中我們應(yīng)當(dāng)接受這樣的教訓(xùn):要將減輕地震災(zāi)害的重點(diǎn)放在土木工程減災(zāi)方法上來,因地制宜地發(fā)展有助于土木抗震的經(jīng)濟(jì)有用的方法和技術(shù);要重視人類居住環(huán)境的選擇,盡量將居住地點(diǎn)選在安全的地帶和地段上
土木工程施工未來在防治災(zāi)害上的發(fā)展
根據(jù)鏈子崖黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治工作專家組在鏈子崖黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治工作中的經(jīng)驗(yàn),對地質(zhì)災(zāi)害防治設(shè)計工作提出如下建議。 鏈子崖、黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治工作專家組,是國家科委牽頭、中央各部委和湖北省人民政府參加組成的防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組的技術(shù)參謀班子(著者任專家組長),主要任務(wù)是向領(lǐng)導(dǎo)小組提出咨詢建議,進(jìn)行技術(shù)把關(guān)。專家組自1989年4月成立以來,除日常工作外,召開過九次專家組會議,多次深入現(xiàn)場勘察,召開專門會議,審查工作計劃,討論重大技術(shù)問題,解決重大技術(shù)難關(guān),提出重大技術(shù)建議,審查勘察、設(shè)計成果,做了大量工作,于1991年9月圓滿地完成了任務(wù)。 鏈子崖和黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治工作,不論就其規(guī)模、復(fù)雜性和難度,在國內(nèi)外都是少有的。專家組在兩年的工作中遇到了許多新的和難度極大的問題,經(jīng)過反復(fù)的討論,許多問題都取得了一致的認(rèn)識,向領(lǐng)導(dǎo)小組提出了許多重大建議,有些問題是帶有很大的風(fēng)險的,風(fēng)險再大也得決策,專家組均作出了向領(lǐng)導(dǎo)小組提出決策性的意見。這一節(jié)就是專家組活動中的指導(dǎo)思想、重大和風(fēng)險問題的決策依據(jù)及有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。 1.地質(zhì)災(zāi)害防治是一項地質(zhì)工程 開展任何一項工作,不管自覺還是不自覺地,都存在有一個指導(dǎo)這項工作的指導(dǎo)思想和觀點(diǎn)。鏈子崖和黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治工作從一開始就有一個明確的指導(dǎo)思想和對這項工作認(rèn)識的基本觀點(diǎn)。這個指導(dǎo)思想和基本觀點(diǎn)就是,鏈子崖和黃臘石兩處地質(zhì)災(zāi)害防治是一項地質(zhì)工程。地質(zhì)災(zāi)害防治工程,從大的方面來說,是一項地質(zhì)環(huán)境治理工程,從小的方面來說,是一項地質(zhì)體改造工程,簡單地說可以稱為地質(zhì)工程。這類工程不是土木工程,不是一般的建筑工程,而是一項地質(zhì)工程。這項工程的目的是塑造一個安全穩(wěn)定的新的地質(zhì)環(huán)境,保障人民安居樂業(yè),保障國民經(jīng)濟(jì)少受損失和國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)順利發(fā)展。要做到這一點(diǎn),這項工程的建設(shè)必須緊緊地依靠地質(zhì),地質(zhì)災(zāi)害勘察成果的水平將決定這項工程的建設(shè)水平,也可以說地質(zhì)是地質(zhì)工程的基礎(chǔ)。這項地質(zhì)體改造工程,從何處下手來作?要進(jìn)行地質(zhì)體改造,必須明確改造目的、改造對象、改造技術(shù),這是非常關(guān)鍵的。如鏈子崖危巖體挖煤采空是變形產(chǎn)生的主要原因,我們就應(yīng)該對采空區(qū)的應(yīng)力條件、地質(zhì)體強(qiáng)度進(jìn)行改造;對黃臘石滑坡來說,滑坡體內(nèi)的水是滑動的主要原因,那就應(yīng)該改造滑坡體的水文地質(zhì)條件和滑體的受力條件,這就叫做“對癥下藥”。換一句話說,地質(zhì)災(zāi)害防治的地質(zhì)體改造工作必須通過認(rèn)真的勘測工作,查清地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因、活動機(jī)制、災(zāi)害體的結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定條件,然后“對癥下藥”地給出防治方案,進(jìn)行技術(shù)設(shè)計和施工,才能奏效,這是非常關(guān)鍵的一環(huán),一定要明確這一點(diǎn)。 地質(zhì)工程有其特殊性,特殊就特殊在它是以地質(zhì)體結(jié)構(gòu)為建筑材料,以地質(zhì)體結(jié)構(gòu)為建筑結(jié)構(gòu),以地質(zhì)環(huán)境為賦存條件建筑環(huán)境的一項特殊的建筑工程。它不像土木工程已經(jīng)有幾百年的歷史,有豐富的經(jīng)驗(yàn),有各種各樣的規(guī)程、規(guī)范可做參考;這方面的經(jīng)驗(yàn)是不多的,即使有了,因?yàn)榈刭|(zhì)體十分復(fù)雜,也不能生搬硬套。必須在查清地質(zhì)體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因、機(jī)制以及地質(zhì)災(zāi)害體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行科學(xué)的分析,作出防治方案,再根據(jù)結(jié)構(gòu)作用功能進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,方能成功。在這個過程中,必須有地質(zhì)人員參加,也可以說,應(yīng)該以地質(zhì)人員為主來進(jìn)行更好些。對這種工程來說,設(shè)計人員包打天下肯定是要失敗的。地質(zhì)人員最有條件認(rèn)識地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因、機(jī)制和地質(zhì)災(zāi)害體的結(jié)構(gòu),最有條件給出科學(xué)的防治方案,設(shè)計人員一般對地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因、機(jī)制和災(zāi)害體的結(jié)構(gòu)不容易搞清楚,給出的防治方案常常與地質(zhì)實(shí)際不符,工程設(shè)計人員要想做好這項工作必須緊密地與地質(zhì)人員合作,這個問題必須引起重視。 2.地質(zhì)災(zāi)害防治的特殊性 地質(zhì)災(zāi)害防治不同于一般的地質(zhì)工程,它除了具有一般的地質(zhì)工作的共同特性外,尚有其特殊性。其特殊性在于它是處于孕育成災(zāi)過程中,有的剛具有發(fā)生變形跡象,有的處于變形發(fā)展過程中,有的則處于成災(zāi)過程中;有的是初次發(fā)生,有的是災(zāi)體復(fù)活,其類型繁多,成因各異,階段不同,狀態(tài)不一。這些特點(diǎn)在鏈子崖危巖體和黃臘石滑坡中都存在,鏈子崖危巖體和黃臘石滑坡,這兩者也存在很大的不同。鏈子崖危巖體系處于孕育滑坡過程中的變形階段,或者說,系處于蠕滑變形階段,尚未進(jìn)入**變形階段,它也可能變形速率逐漸減小,最后不發(fā)生滑動,也可能變形速率逐漸加大,進(jìn)入**變形階段,最后產(chǎn)生崩塌滑坡,形成大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,這在歷史上多次重復(fù)發(fā)生過。黃臘石滑坡系古滑坡復(fù)活,在歷史上是否重復(fù)發(fā)生過沒有記載,但它是一個滑坡群,互相牽連,問題也十分復(fù)雜。 鏈子崖危巖體變形已經(jīng)歷了幾百年的歷史,黃臘石滑坡系1983年暴雨后地表開始出現(xiàn)裂縫,以后逐年發(fā)展。鏈子崖危巖體系位于基巖內(nèi)、黃臘石滑坡系位于松散堆積層中。據(jù)現(xiàn)在已掌握的資料分析認(rèn)為,鏈子崖危巖體系在挖煤采空區(qū)下沉變形誘發(fā)下,追蹤構(gòu)造裂隙產(chǎn)生的裂縫,其前緣“五萬方”的險兆十分明顯;黃臘石滑坡,據(jù)已有的資料判斷,最可能是沿上滑面滑動,但還存在有一個沿潛伏的下滑動面滑動的可能性。各有各的特點(diǎn),必須區(qū)別對待。 地質(zhì)災(zāi)害防治不是像地基、邊坡、隧道建筑那樣的地質(zhì)工程。地基、邊坡、隧道建筑是在穩(wěn)定的地質(zhì)體上建筑地質(zhì)工程,工程地質(zhì)勘察的目的是查清現(xiàn)狀的地質(zhì)體組成成分、地質(zhì)體結(jié)構(gòu),以及地質(zhì)體賦存環(huán)境條件和地質(zhì)體的物理力學(xué)性質(zhì)資料,為地質(zhì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計提供基本資料。而地質(zhì)災(zāi)害防治工程是對不穩(wěn)定的地質(zhì)體進(jìn)行改造,變不穩(wěn)定的地質(zhì)體為穩(wěn)定的地質(zhì)體。這就提出,地質(zhì)災(zāi)害勘察工作目的是查清地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因、運(yùn)動機(jī)制、穩(wěn)定狀況及地質(zhì)災(zāi)害體的結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件,為地質(zhì)災(zāi)害防治提供基礎(chǔ)資料。 地質(zhì)災(zāi)害防治與一般的地質(zhì)工程不同之處,在于它的研究工作內(nèi)容是,通過地質(zhì)體改造防治已經(jīng)產(chǎn)生的或?qū)⒁a(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害,這項工作中最重要的是查清地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生原因、運(yùn)動機(jī)制、災(zāi)害體的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性條件,這是制定正確的防治方案和取得防治效果的關(guān)鍵所在。在證論過程中對鏈子崖危巖體變形原因是有很大爭論的,有的認(rèn)為是剝蝕卸荷,地應(yīng)力調(diào)整引起的;有的認(rèn)為是崖腳強(qiáng)度不足產(chǎn)生傾倒變形;有的認(rèn)為是挖煤采空區(qū)卸荷引起地面下沉造成的,等等。不同的產(chǎn)生原因就有不同的防治方案,如認(rèn)為是崖邊卸荷產(chǎn)生的,就提出了錨固為主的防治方案;認(rèn)為是采空區(qū)引起的,則提出了承重抗滑鍵為主的防治方案。對此進(jìn)行了反復(fù)論證,比較一致的意見是地下采空區(qū)是鏈子崖危巖體變形的主要原因,崖邊卸荷是附加因素。據(jù)此,最后制定了承重抗滑鍵為主和崖邊錨固為輔的綜合治理方案。這就是有的放矢的原則。 防治決策必須考慮致災(zāi)可能性,成災(zāi)的經(jīng)濟(jì)損失和防治效益。上面論述了鏈子崖危巖體和黃臘石滑坡防治是一項地質(zhì)工程,還應(yīng)該承認(rèn)鏈子崖危巖體和黃臘石滑坡防治是一項防災(zāi)工程,這也是地質(zhì)災(zāi)害防治的特殊性,它不是一般的地質(zhì)工程,而是一項防災(zāi)工程。防災(zāi)工程就有一個該防不該防的問題,該防不該防的標(biāo)準(zhǔn)是什么?主要是經(jīng)濟(jì)效益,即投資和收益的關(guān)系問題。一般認(rèn)為災(zāi)害防治的效益可以取得1∶10,著者認(rèn)為地質(zhì)災(zāi)害防治的效益可以達(dá)到1∶20以上,據(jù)此著者認(rèn)為根據(jù)我國目前經(jīng)濟(jì)實(shí)力,我國地質(zhì)災(zāi)害該防不該防的投資和收益的比值界限定為1∶20為宜。根據(jù)這一指標(biāo),我們來看看鏈子崖危巖體和黃臘石滑坡該不該防治?在立項申請報告時著者曾估算過鏈子崖危巖體如果不防治,如果僅前緣“五萬方”產(chǎn)生崩塌,不會造成堵江、礙航和斷航災(zāi)害,沒有必要進(jìn)行防治;如果250萬立方米變形體產(chǎn)生鹽池河式崩塌破壞,崩塌體一旦入江將可能造成堵江、礙航,甚至出現(xiàn)斷航的危險,如果產(chǎn)生這種情況,可能造成的經(jīng)濟(jì)損失約為50~60億元人民幣,如果進(jìn)行防治,防治投資約為1億元人民幣左右,防治效益大約為1∶50~1∶60左右,顯然是應(yīng)該進(jìn)行防治的,這是鏈子崖危巖體立項防治的主要依據(jù)。黃臘石滑坡防治的效益也是很大的,尤其是對保護(hù)巴東縣城免于滑坡發(fā)生時產(chǎn)生的涌浪襲擊具有重大意義。上述表明,除了經(jīng)濟(jì)因素外,社會意義也很重要,這兩處地質(zhì)災(zāi)害如果不防治,一旦發(fā)生災(zāi)害,將對人民生存和生活產(chǎn)生巨大的影響,甚至有可能引起社會動亂。顯然,進(jìn)行防治是完全應(yīng)該的,合理的,這就是該不該防治的決策依據(jù),在地質(zhì)災(zāi)害防治時必須掌握這些特殊性。 3.不確定性問題的決策 一般來說,地質(zhì)體是復(fù)雜的,地質(zhì)災(zāi)害勘察和測試結(jié)果或多或少都存在有一些不確定性成分,這些不確定性成分有的是隨機(jī)性的,有的是定向性的。隨機(jī)性的可以采用數(shù)理統(tǒng)計分析方法作出判斷;定向性的原則上不能簡單地用數(shù)理統(tǒng)計分析的方法進(jìn)行判斷。不論情況如何,在利用這些資料時,不能就事論事,而應(yīng)該進(jìn)行綜合分析,權(quán)衡利弊地進(jìn)行。為此,就需要選擇一種相應(yīng)的方法進(jìn)行判斷,專家經(jīng)驗(yàn)評判法或者稱為德爾菲法就是適合的方法,在鏈子崖和黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治方案論證中就利用了這種方法。這里存在一個影響程度大小問題,有的是對防治方案具有控制作用,有的是對技術(shù)設(shè)計有影響的。顯然,對防治方案具有控制作用的權(quán)比對技術(shù)設(shè)計具有影響作用的權(quán)要大得多。這就是說,防治方案正確與否是防治工作成敗的關(guān)鍵。因此,對防治方案具有控制作用的不確定性的地質(zhì)因素的判斷決策尤為重要,必須認(rèn)真對待,絕不能憑想像簡單從事。在鏈子崖和黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治方案論證中各存在一個對防治方案具有控制作用,爭議較大的問題,即鏈子崖危巖體是否存在整體滑動可能性和黃臘石滑坡是否存在深層滑動可能性問題,我們在解決這個問題中采用的判斷決策方法是專家經(jīng)驗(yàn)判斷法,即德爾菲法。 黃臘石滑坡是否存在深層滑動問題比較易于解決,黃臘石滑坡在地質(zhì)勘探中發(fā)現(xiàn)在松散滑坡體滑動面下面的基巖內(nèi)還存在有一個斷續(xù)分布的破裂面。有的專家認(rèn)為這個面是構(gòu)造成因的;有的專家認(rèn)為這個破裂面是上部滑動的影響帶;有的專家認(rèn)為黃臘石滑坡復(fù)活有可能沿著這個面滑動;有的專家認(rèn)為不可能沿著這個面滑動,但大多數(shù)專家認(rèn)為近期不會沿著這個面滑動,在地下水長期作用下,破裂帶物質(zhì)軟化,沿著這個面滑動的可能性還是存在的,監(jiān)測資料亦有跡象表明,目前黃臘石滑坡活動系沿著淺層滑動面滑動。另一方面,考慮到長江三峽工程在不久的將來即將建成,三峽水庫蓄水后水深和水面都將大大增大,黃臘石滑坡即使沿著深層破裂面滑動入江,也不會造成重大的地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)此,長江三峽鏈子崖、黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治可行性研究階段,專家組根據(jù)多數(shù)專家的意見,作出的結(jié)論是:黃臘石滑坡防治主要考慮淺層滑動面,在防治中不要擾動深層破裂帶(包括防止地下水滲入)。 鏈子崖危巖體能否產(chǎn)生整體滑動問題爭議比較大,多次召開專家組和專家組擴(kuò)大會議進(jìn)行論證。長江三峽鏈子崖、黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治可行性研究階段,專家組根據(jù)多數(shù)專家的意見作出的結(jié)論是:“危巖體山體開裂變形有多方面因素,其中以挖煤采空占重要地位。T8~T12縫段危巖體的變形破壞方式,預(yù)測以崩塌為主,但不能排除在特殊不利的情況下發(fā)生較大規(guī)?;疲凑w滑動)的可能性,防治原則應(yīng)當(dāng)是既防崩又防滑,……”其根據(jù)有如下幾點(diǎn): (1)T8~T12縫段后緣已經(jīng)形成弧形拉裂縫; (2)變形監(jiān)測結(jié)果T8、T9及“五萬立方米”地段變形量和變形速率大體相近; (3)1988年安裝監(jiān)測點(diǎn)時工人聽到在T8縫附近地下產(chǎn)生巖體破裂聲,且聞到上溢的硫化氫氣體; (4)近年來,1#洞內(nèi)滲水量增多,地表黃泥通過T8、T9淋濾帶到1#洞內(nèi),證明T8和T9縫已與地下的1#洞連通; (5)1#洞頂板及襯砌出現(xiàn)縱張裂縫; (6)1#洞內(nèi)觀測到的頂板下沉變形與采空區(qū)范圍相當(dāng); (7)T8~T12包圍的危巖體內(nèi)部已經(jīng)存在著缺陷(微破裂面),巖體已經(jīng)受到損傷,在外界因素作用下,損傷會不斷擴(kuò)大,巖體強(qiáng)度將逐漸降低; (8)中國科學(xué)院地質(zhì)研究所三維有限元應(yīng)力分析結(jié)果表明,采空區(qū)外到臨空巖壁間的未采掘的煤體寬度如果大于120m時將不產(chǎn)生塑性化,如果小于70m時,則未開采部分煤體將產(chǎn)生塑性化,即出現(xiàn)流動變形現(xiàn)象,一旦進(jìn)入**流變階段,即將導(dǎo)致產(chǎn)生大規(guī)模破壞。 (9)1#洞內(nèi)變形監(jiān)測結(jié)果表明,1991年以來,變形速率有加劇的跡象,這一現(xiàn)象必須引起高度重視。 (10)另據(jù)秭歸縣志記載:長江三峽鏈子崖崩塌存在有380~400年的周期,而鏈子崖危巖體目前也正處于此周期當(dāng)中。 上述表明,T8~T12縫段產(chǎn)生大規(guī)模破壞的可能性是存在的,問題還在于產(chǎn)生大規(guī)模滑動破壞后能否成災(zāi),災(zāi)害損失有多大。在三峽工程未建成前,產(chǎn)生大規(guī)模破壞時,產(chǎn)生礙航或斷航的可能性是完全存在,造成的損失是十分巨大的。三峽水庫蓄水后,如果產(chǎn)生大規(guī)模破壞時問題會怎么樣?這也是必須認(rèn)真考慮的。我們所指的大規(guī)模破壞或整個滑動系指250萬立方米規(guī)模的崩塌,這是立項防治的主要對象。三峽水庫的最高水位為175m,正常蓄水位為150m,枯水季節(jié)的低水位130m,河床標(biāo)高約30m,且兵書寶劍峽峽谷出口處河谷狹窄。假設(shè)崩塌體入江后堆積坡角為40°,水庫蓄水后流速很小,帶走量很少。250萬立方米危巖體如果產(chǎn)生類似于鹽池河形式崩塌,假設(shè)崩塌體松脹系數(shù)為1.3,則松散堆積體積為325萬立方米,如果崩塌入江,在河床堆積高度可能超過130~140m,三峽水庫蓄水后,造成礙航,甚至斷航的可能性依然存在,即大規(guī)模成災(zāi)的可能性依然存在。因此,在鏈子崖危巖體防治中必須考慮整體滑動的可能性,這就是長江三峽鏈子崖、黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治可行性研究階段專家組作出“鏈子崖危巖體整治不能排除整體滑動可能性”,且防治的主要對象為250萬立方米的依據(jù)。 上述表明,在地質(zhì)災(zāi)害防治工作中,對不確定性問題決策時,除應(yīng)充分考慮地質(zhì)現(xiàn)象外,還必須認(rèn)真考慮成災(zāi)可能性及可能造成的損失狀況,這是非常重要的,這也是地質(zhì)災(zāi)害防治的特殊性所在。 4.防治技術(shù)適宜性問題 防治目標(biāo)和防治方案確定以后,防治技術(shù)選擇和設(shè)計將是防治效果和防治工程成敗的關(guān)鍵。 危巖體和滑坡防治主要原理是改變危巖體和滑坡體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)和保持其強(qiáng)度,從理論上講,常用的技術(shù)原理為削頭、壓腳、排水。從具體技術(shù)措施來講,常用的有卸荷、支擋、錨固、地表排水、地下疏干等。這些技術(shù)使用得當(dāng),會收到很好的效果;如果使用不當(dāng),將會出現(xiàn)事與愿違的后果。在鏈子崖危巖體防治方案論證中,曾遇這樣的問題:為了防止煤層采空區(qū)頂板繼續(xù)下沉和煤層下沉引起鏈子崖危巖體整體滑動,在采空區(qū)設(shè)置承重抗滑鍵。承重的作用在于防止頂板繼續(xù)下沉,導(dǎo)致殘留煤柱繼續(xù)破壞和強(qiáng)度繼續(xù)降低;抗滑的作用在于防止殘留煤柱破壞導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度降低,引起鏈子巖危巖體整體滑動。這是鏈子崖危巖體防治方案中的一個重要組成部分,是一個正確的防治方案。但在設(shè)計中采取了承重抗滑鍵布置方向與原采煤巷道方向直交,這就是說,施工時將要把巷道洞間的煤柱(壁)再挖掉一部分,這樣將使殘留的煤柱面積進(jìn)一步減小,使采空區(qū)殘留煤柱的承重能力降低,有可能在施工過程中出現(xiàn)**破壞的可能性,顯然,這一技術(shù)設(shè)計選擇是大有問題的。另一個例子是黃臘石滑坡防治方案中地面排水工程問題。黃臘石滑坡復(fù)活主要原因是大氣降水滲入滑坡體內(nèi),導(dǎo)致地下水位升高,滑坡體重量增大,孔隙水壓力增高,滑坡體失穩(wěn)。很明顯,解決黃臘石滑坡復(fù)活的主要技術(shù),是采用排水為主,具體地說就是采取地表排水和地下疏干相結(jié)合的技術(shù)。有一種設(shè)想是,只做地表排水就行了,這里同樣存在一個技術(shù)原理問題,地表排水的作用主要是排出大氣降水在地表形成的地面徑流。因此,在地表排水設(shè)計中必須包括地表整平,消除地面坑洼積水或設(shè)置支溝將洼地積水引出,防止或盡量減少大氣降水向滑坡體內(nèi)入滲,而入滲的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑坡體疏干排水的能力,這是有效的,可是在大氣降水在地表形不成地表徑流的情況下,地表排水就無效了。這時如果大氣降水入滲量小于滑坡體的排水能力,也不至于引起地下水位上長,也不會有問題;如果大氣降水入滲量大于滑坡體的排水能力,將會引起地下水位上升,滑坡體重量增大,孔隙水壓力增高,也有導(dǎo)致滑坡復(fù)活的可能。因此,在選用地表排水為主的情況下,還必須配合采用地下疏干措施,在極為重要的地段還應(yīng)該校核是否需要增加錨固措施,不能簡單地把地表排水看成是萬能的。上述表明,在進(jìn)行危巖體和滑坡體防治技術(shù)選擇中必須認(rèn)真考慮各項防治技術(shù)的原理、適用范圍、經(jīng)濟(jì)造價和施工難度,不能簡單地拿來就用。 5.孕災(zāi)體穩(wěn)定性評價問題 這是地質(zhì)災(zāi)害防治中的重要問題之一,它是該防治和不該防治決策的重要依據(jù)之一。如果孕災(zāi)體是穩(wěn)定的或趨向于穩(wěn)定的,那就沒有必要投資進(jìn)行防治;如果是不穩(wěn)定的,防治效益大于1∶20,那就有必要投資進(jìn)行防治。如何評價孕災(zāi)體的穩(wěn)定性?目前常用的方法是采用數(shù)理分析,有的采用確定性模型進(jìn)行數(shù)學(xué)力學(xué)計算,有的采用不確定性模型進(jìn)行概率分析。這種分析中存在著一個很大的不確定性問題,就是分析計算中的模型選擇和參數(shù)取值。模型選擇牽扯到地質(zhì)災(zāi)害成因、機(jī)制和孕災(zāi)體的結(jié)構(gòu),這個問題必須在詳細(xì)的地質(zhì)研究基礎(chǔ)上,加上經(jīng)驗(yàn)判斷給出。如何根據(jù)已取得的資料給出合理的分析計算模型,這里存在著很大的不確定性問題,在解決這個問題上經(jīng)驗(yàn)是很重要的。例如鏈子崖危巖體的穩(wěn)定性,許多人進(jìn)行過計算分析,計算結(jié)果求得的安全系數(shù)有的高達(dá)3.7,有的達(dá)1.7,都是穩(wěn)定的。實(shí)際上變形監(jiān)測結(jié)果是,鏈子崖危巖體的變形與日俱增,不斷地在發(fā)展,這表明計算結(jié)果是不符合實(shí)際的。其原因除了力學(xué)模型選擇中存在著不確定因素外,還有一個重要因素,即參數(shù)選擇問題,選用的參數(shù)多數(shù)來自于試驗(yàn),部分地來自于經(jīng)驗(yàn)。試驗(yàn)值的分散性是很大的,也就是說,取值中的不確定性是很大的;經(jīng)驗(yàn)也存在著很大不確定性,這與一個人的工作實(shí)踐經(jīng)歷有很大的關(guān)系,經(jīng)驗(yàn)豐富的人給出的參數(shù)值可靠性就高一些,經(jīng)驗(yàn)欠缺的人給出的參數(shù)值的可靠性就差一些。以參數(shù)c、φ值為例,給高一些,計算結(jié)果得到的穩(wěn)定性系數(shù)就高一些;如果給低一些,計算得出的穩(wěn)定性系數(shù)就低一些,究竟哪個對?很難說。顯然,這個方法中的不確定性是很大的,用這個結(jié)果作依據(jù)決策該不該防治的理由是不充分的;用這個結(jié)果進(jìn)行防治工程結(jié)構(gòu)設(shè)計,是帶有很大的危險性的。這不能作為科學(xué)的決策依據(jù),那么這個問題該怎么解決?著者認(rèn)為最最重要的,也是最科學(xué)的方法是地質(zhì)分析方法。 地質(zhì)分析的依據(jù)是什么?主要依據(jù)有兩個方面的資料,一個是災(zāi)害體的外觀形態(tài)特征,或者稱為地貌特征;另一個是變形監(jiān)測資料。這兩者結(jié)合起來是最最科學(xué)的,最可靠的,僅僅形態(tài)特征資料有時也不一定靠得住。如山坡上出現(xiàn)一條裂縫,就說是滑坡引起的,實(shí)際上不一定,引起山坡產(chǎn)生變形的原因可以有很多,不一定都是滑坡。又如,山坡上常出現(xiàn)有馬刀樹,這也不一定就是滑坡,暴風(fēng)也可以將樹吹歪,然后再長直,而形成馬刀形。外觀形態(tài)特征分析絕不能簡單地采用一、兩個現(xiàn)象為依據(jù),必須收集多方面資料進(jìn)行綜合判斷,變形監(jiān)測結(jié)果也是一樣,其中也存在意外情況,在采用這方面資料之前必須剔除意外資料,否則,其結(jié)果也是靠不住的。在地質(zhì)分析中,不管是外觀形態(tài)特征資料也好,監(jiān)測資料也好,必須認(rèn)真地進(jìn)行分析,首先要去偽存真,然后再進(jìn)行去粗取精,這樣才能得到科學(xué)的結(jié)論,這是非常重要的。 在穩(wěn)定性判斷中還有一個方面的資料應(yīng)該充分利用,這就是歷史資料。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展常常具有周期性的規(guī)律,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展也存在著高低、急緩、起伏的過程,它和其他方面的自然作用一樣,具有作用活動的周期性。如大氣降水,有豐水年和枯水年。與豐水年相應(yīng)地,則地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展就活躍;與枯水年相應(yīng)地,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展就減緩,甚至?xí)簳r休止,在這個時期變形監(jiān)測結(jié)果可能是沒有活動跡象,這一點(diǎn)是非常重要的。前面談到過,秭歸縣志記載表明,長江三峽鏈子崖崩塌就有380~400年的周期,而從自然災(zāi)害發(fā)展規(guī)律來說,目前正處于自然災(zāi)害活躍時期。因此,鏈子崖危巖體變形近一個時期也比較明顯,監(jiān)測結(jié)果表明,變形也一直在發(fā)展;而鏈子崖崩塌現(xiàn)在也正處于380~400年的周期當(dāng)中,我們在評價鏈子崖危巖體穩(wěn)定性時充分考慮了這些因素,最后才作出鏈子崖危巖體必須進(jìn)行防治的結(jié)論。上述結(jié)果表明,地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性評價必須充分采用地質(zhì)分析和數(shù)理分析兩個方面的方法進(jìn)行,而其中最重要的是地質(zhì)分析。地質(zhì)分析中又可分為:地質(zhì)地貌特征分析、變形監(jiān)測分析和歷史分析等三個方面。地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性評價必須采用地質(zhì)地貌特征分析、變形監(jiān)測分析、歷史分析、數(shù)理分析和綜合分析的辦法才能得到可靠的結(jié)果。 6.安全系數(shù)選擇問題 安全系數(shù)取值幾乎可以說貫穿于整個地質(zhì)災(zāi)害防治過程中。在判斷地質(zhì)災(zāi)害體是否穩(wěn)定時,要采用安全系數(shù);評價防治工程的可靠度要用安全系數(shù)表征;在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,進(jìn)行作用力取值要采用安全系數(shù);結(jié)構(gòu)材料與構(gòu)件強(qiáng)度取值要用安全系數(shù),在施工工藝可靠性方面也要采用安全系數(shù)。這么多安全系數(shù)怎么取用?在這個問題上有時有些混亂。在鏈子崖和黃臘石地質(zhì)災(zāi)害防治工作中由于各位專家采用的概念或所闡述的對象不同,在討論中涉及安全系數(shù)時常常各持己見,這也是地質(zhì)災(zāi)害防治與其他地質(zhì)工程建筑的一個不同之處,在這里,著者再談?wù)勥@個問題。 在判斷地質(zhì)災(zāi)害體是否穩(wěn)定時科學(xué)的評價指標(biāo)是穩(wěn)定性系數(shù)η,但有一些工程設(shè)計人員常常也用安全系數(shù)來表述,這也是無可非議的。安全系數(shù)除包含有穩(wěn)定性因素外,還包含很多環(huán)境因素和社會因素,對地質(zhì)災(zāi)害評價來說,還是用穩(wěn)定性系數(shù)表示為好。穩(wěn)定性系數(shù)取值也存在著很大的不確定性,上面曾談到鏈子崖危巖體不少人對其穩(wěn)定性系數(shù)進(jìn)行過分析,得到的結(jié)果相差很大,其原因在于兩方面:一是計算模型選擇上;另一方面在于力學(xué)參數(shù)選取上,這兩方面都存在有不確定性。由此決定著在評價地質(zhì)災(zāi)害體穩(wěn)定性時,穩(wěn)定性系數(shù)指標(biāo)取值就受這兩方面因素的控制。穩(wěn)定性系數(shù)取值大小主要決定于計算模型選擇的可靠性和力學(xué)參數(shù)取值的可靠性上,這兩方面取值的可靠性,很大程度上決定于進(jìn)行取值的專家的科學(xué)技術(shù)水平,也可以說是經(jīng)驗(yàn)水平。一般來說,比較有經(jīng)驗(yàn)的專家也只能有80%~90%的把握,即各自的可靠度最低也不能低于1.1~1.2。 地質(zhì)災(zāi)害的穩(wěn)定性系數(shù)應(yīng)該是力學(xué)模型的可靠度與力學(xué)參數(shù)的可靠度的乘積,由此看來,科學(xué)的穩(wěn)定性系數(shù)η應(yīng)該是1.1×1.1~1.2×1.2,即為1.21~1.44,不應(yīng)該低于此值,具體取值時還要考慮防治工程的重要性和取值人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)水平。 在評價防治工程的可靠度時用安全系數(shù)K表示是正確的。一般來說,這個安全系數(shù)K系由三個部分組成,即作用力取值安全系數(shù)K1,材料與構(gòu)件強(qiáng)度取值安全系數(shù)K2及施工工藝安全系數(shù)K3組成,即K=K1×K2×K3。其中作用力安全系數(shù)K1影響因素與穩(wěn)定性系數(shù)η相當(dāng),即可在1.21~1.44之間取值。材料與構(gòu)件強(qiáng)度取值安全系數(shù)K2與材料和構(gòu)件使用方法關(guān)系極大,如材料為單一的鋼材,安全系數(shù)可取1.05~1.1;鋼筋混凝土構(gòu)件安全系數(shù)可取1.50~1.65;混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全系數(shù)可在1.6~2.5之間取值。地質(zhì)災(zāi)害防治中所采用的構(gòu)件和材料一般多為鋼筋混凝土構(gòu)件,故安全系數(shù)一般取在1.5~1.65之間。施工工藝安全系數(shù)與施工方法技術(shù)水平有很大關(guān)系,這個系數(shù)是很難琢磨的,大體上在1.2~1.5之間。由此決定,防治工程安全系數(shù)K變化于1.21×1.5×1.2=2.2至1.44×1.65×1.5=3.65之間。鏈子崖危巖體防治可行性論證中作用力的安全系數(shù)選用中參照了各種規(guī)程規(guī)范和工程實(shí)例,選用值為1.35,這是比較合適的,其地方面的安全系數(shù)將在初步設(shè)計中進(jìn)一步論證。 安全系數(shù)是極為復(fù)雜的,影響因素是變化多端的,不僅受地質(zhì)因素影響,結(jié)構(gòu)材料因素影響,施工工藝影響,還有環(huán)境因素影響。環(huán)境影響因素絕不可忽視,其中最主要的則為地下水的水質(zhì)和大氣化學(xué)成分及溫度的影響,對這些因素的影響必須進(jìn)行科學(xué)的論證。安全系數(shù)取低了,防治的安全度不足而蘊(yùn)藏著隱患;安全系數(shù)取高了,造價太高,則又可能蘊(yùn)藏著浪費(fèi),這個問題必須認(rèn)真論證。 在結(jié)束本章論述時,簡要?dú)w納一下,在地質(zhì)災(zāi)害防治設(shè)計中必須遵守的基本觀點(diǎn),這些基本觀點(diǎn)有: 地質(zhì)災(zāi)害是威脅人類生活和生存,造成資源和財產(chǎn)損失的地質(zhì)事件。地質(zhì)災(zāi)害防治是一項地質(zhì)工程,它又與一般的土木工程和地質(zhì)工程不同,它具有很大的特殊性。其特殊性在于地質(zhì)災(zāi)害防治工程是通過地質(zhì)改造手段將已經(jīng)產(chǎn)生破壞或即將產(chǎn)生破壞的不穩(wěn)定性的地質(zhì)災(zāi)害體進(jìn)行改造,達(dá)到穩(wěn)定的和安全的地質(zhì)環(huán)境,保障人類生存和美好的生活,簡單地說是一項防災(zāi)工程。具體地來講,地質(zhì)災(zāi)害防治對象是已經(jīng)產(chǎn)生破壞和即將產(chǎn)生破壞而處于不穩(wěn)定的地質(zhì)體,對其進(jìn)行防治工作中最最重要的是必須查清地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因,活動機(jī)制和災(zāi)害體的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上才能作出正確的防治方案和防治工程結(jié)構(gòu)設(shè)計,地質(zhì)災(zāi)害防治必須與經(jīng)濟(jì)效益掛鉤,這是決策該不該立項防治的關(guān)鍵,也是防治投資額度決策的依據(jù)。一般來說,根據(jù)我國目前經(jīng)濟(jì)實(shí)力,防治投資效益取1∶20作為立項防治依據(jù)為宜,穩(wěn)定性分析和安全系數(shù)選取是地質(zhì)災(zāi)害防治中的兩個重要技術(shù)問題。穩(wěn)定性分析必須以地質(zhì)分析為基礎(chǔ),參照數(shù)理分析,歷史分析進(jìn)行綜合判斷。安全系數(shù)選取必須全面地分析地質(zhì)的、結(jié)構(gòu)的、施工工藝、環(huán)境條件、社會效益等方面的因素綜合分析選定。地質(zhì)災(zāi)害防治是一項巨型的系統(tǒng)工程,必須認(rèn)真對待,只準(zhǔn)成功,不能失敗,一旦失敗,其后果是極為嚴(yán)重的。地質(zhì)災(zāi)害總防治原則是“以防為主,防治結(jié)合,及時治理,因地制宜。”根據(jù)本工程特點(diǎn)及山西支干線地質(zhì)環(huán)境條件和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的具體情況,提出地質(zhì)災(zāi)害的防治建議如下: (一)地質(zhì)災(zāi)害防治分級 根據(jù)已有和潛在地質(zhì)災(zāi)害對擬建工程的危害程度及危險性,將評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分為重點(diǎn)防治點(diǎn)(段)、次重點(diǎn)防治點(diǎn)(段)和一般防治點(diǎn)(段)。分述如下: 1.重點(diǎn)防治點(diǎn)(段) (1)管線穿越的霍西煤田、東山煤田采空區(qū)、平遙祁縣地裂縫密集區(qū)、黃河、汾河砂土液化區(qū),均作為地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防治地段,防治工作需在工程建設(shè)前進(jìn)行。 (2)管線沿線穿越的不穩(wěn)定斜坡,H1、H3、H19滑坡、B10崩塌要進(jìn)行重點(diǎn)防治,防治工作需與工程建設(shè)同步進(jìn)行。 (3)對運(yùn)城盆地GL1地裂縫、臨汾盆地GL2、GL3地裂縫要進(jìn)行重點(diǎn)防治,防治工作與工程建設(shè)同期進(jìn)行。 2.次重點(diǎn)防治點(diǎn)(段) (1)管線穿越的濕陷性黃土區(qū)、鹽漬土、軟土、人工堆積土分布區(qū),泥石流(潛在泥石流),洪水沖蝕對管道有一定的危害,防治工作需與工程建設(shè)同步進(jìn)行。 (2)對離管線較近、對管線有潛在威脅的不穩(wěn)定斜坡、滑坡、崩塌等,防治工作可在工程建設(shè)后進(jìn)行。 3.一般防治點(diǎn)(段) 對離管線較遠(yuǎn)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn),作為一般防治點(diǎn),防治工作可視工程情況而定。 表9-20 山西支干線各站場地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估一覽表 (二)地質(zhì)災(zāi)害防治措施 針對各種災(zāi)種(包括潛在的地質(zhì)災(zāi)害)的特點(diǎn)、發(fā)展演化的過程和階段以及制約和誘發(fā)因素,提出防治對策與措施的建議如下: 1.采空塌陷和地裂縫 考慮到管線穿越的霍西煤田、東山煤田采空區(qū)地裂縫、塌陷災(zāi)害發(fā)育,現(xiàn)狀和預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害危險性均大,工程治理難度較大,建議管線避讓,重新踏勘選線。 建議在霍州—靈石段管線沿大運(yùn)高速公路東側(cè)50m外穿越,該區(qū)段絕大部分地段未開采,可為管線留設(shè)保護(hù)煤柱,或部分利用高速公路留設(shè)的保護(hù)煤柱,另外遇到采空塌陷和地裂縫地質(zhì)災(zāi)害少,易于治理,但地形高差較大,不穩(wěn)定斜坡較多。原管線長66km,改線后58.4km,較為經(jīng)濟(jì),改線方案見圖9-8。 太原東山煤田區(qū),管線向西避讓穿越東山煤礦、長溝煤礦等采空區(qū)和人類活動密集區(qū);向東避讓雖可減少采空區(qū)行走線路,同時也遇到了一些大型采石廠礦和其他問題。管線在工程勘察階段需重點(diǎn)勘察,并在工程建設(shè)前,對地裂縫、塌陷進(jìn)行治理。該段宜全部采用抗變形結(jié)構(gòu)鋪設(shè)管道,其方法是在輸油管道底部鋪設(shè)一定厚度的鋼筋混凝土層,必要時在管道兩邊加設(shè)鋼筋混凝土墻,形成鋼筋混凝土框,并在管道兩側(cè)預(yù)留一定的錯動空隙。 2.地裂縫 對運(yùn)城盆地、臨汾盆地GL1、GL2、GL3地裂縫延伸方向可能涉及的地段,管道宜采用抗變形結(jié)構(gòu)。并對其地裂縫設(shè)置變形觀測裝置,定期觀測。 平遙—祁縣地裂縫發(fā)育密集且規(guī)模大,地質(zhì)災(zāi)害危險性大,危害程度大,影響管線長同時威脅祁縣分輸站安全,采取一般治理工程效果不一定有效,建議管線避讓,重新選線。提議管線從平遙城西K380北上繞過地裂縫密集區(qū)后沿兩條裂縫間(GL11與GL12)穿越至K430處與原線相交,分輸站也設(shè)此地,可減少其危險性。原線路長50km,改線長度約51.3km,改線方案見圖9-18。為防患于未然該段管材及管道敷設(shè)均宜采用抗變形結(jié)構(gòu)。并對GL4、GL7、GL10、GL12地裂縫設(shè)置變形觀測裝置,定期觀測。 3.不穩(wěn)定斜坡 管線穿越不穩(wěn)定斜坡較多,在施工開挖過程中首先要采取預(yù)防措施,防止坡體坍塌。①針對不同高度、不同坡度、不同巖性的坡體選擇安全坡比;②減少坡體前緣壓力,施工工程活動和材料堆放距離坡緣20m以上;③為管道砌筑護(hù)體;④盡量不要大面積破壞原有坡體形態(tài);⑤必要時削方減載處理。 4.滑坡、崩塌和岸邊坍塌 避讓管線穿越的H1、H3、H19滑坡,B10崩塌。對汾河岸邊坍塌地段要加大管道埋設(shè)深度,同時對岸邊進(jìn)行砌護(hù)等措施。 5.泥石流和洪水沖蝕 (1)在管線經(jīng)過的洪水沖溝和泥石流溝時,修建防沖蝕護(hù)坡等防護(hù)工程,應(yīng)加大埋設(shè)的深度,同時要加保護(hù)層。 (2)在管道沿線應(yīng)加強(qiáng)植樹種草,以利水土保持。 6.地面沉降 管線穿越介休地面沉降的邊緣地帶,為防止地面沉降引發(fā)的地裂縫危及管道,該段管材宜采用抗變形結(jié)構(gòu)。 7.黃土濕陷 對于Ⅰ級、 Ⅱ級自重或非自重濕陷性黃土采取換土或強(qiáng)夯法處理。 對于m級自重或非自重濕陷性黃土應(yīng)采取沖擊碾壓、土樁擠密法處理。同時做好坡面排水工作。 8.鹽漬土鹽脹與腐蝕 (1)首先在選輸油管材時,應(yīng)選用抗腐蝕性強(qiáng)的管材,同時管外采用先進(jìn)的防護(hù)層等抗腐蝕工藝。 (2)適當(dāng)加大管道的埋設(shè)深度,設(shè)置隔離墻等。 (3)埋設(shè)管道的基槽回填前,底部應(yīng)鋪設(shè)一定厚度的粗砂層,以隔斷有害毛細(xì)水上升通道。 9.地震液化 根據(jù)今后工程地質(zhì)勘察資料提供的液化層的深度分別采取挖除液化層、加密法。如振動加密、砂樁擠密,強(qiáng)夯等措施。 圖9-18 管線繞避構(gòu)造地裂縫改線方案圖
在工程結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)研究中,首要關(guān)注的是材料受災(zāi)后的性能變化,即災(zāi)害對材料物理力學(xué)性能的影響,也即材料在災(zāi)害作用下的損傷等。關(guān)于災(zāi)害對材料性能(如強(qiáng)度、彈性模量、本構(gòu)關(guān)系等)的影響,國內(nèi)外都已做了許多研究,定性和定量地得到了一些結(jié)論,但是系統(tǒng)性還顯不夠,故在土木工程領(lǐng)域中,災(zāi)害材料學(xué)還未形成一個專門的學(xué)科。而在工程結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計、工程鑒定和工程咨詢等實(shí)踐中又必不可少地需要這方面的知識。災(zāi)害材料學(xué)一般涉及到土木工程材料的一般力學(xué)性能,如混凝土的內(nèi)部裂縫和破壞機(jī)理、鋼筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、砌體的一般破壞機(jī)理等;動力荷載對材料的影響,如混凝土的疲勞、鋼筋的疲勞、沖擊荷載對混凝土和鋼筋的作用;火災(zāi)對材料性能的影響,如對混凝土或鋼筋的影響、對混凝土與鋼筋間粘結(jié)力的影響等;冰凍對材料性能的影響,如受凍混凝土的力學(xué)性能;腐蝕對材料性能的影響,等等。
地震次生災(zāi)害大致可分為兩大類:一是自然層面的,如滑坡、崩塌、滾石、泥石流、地裂縫、地面塌陷、砂土液化等次生地質(zhì)災(zāi)害和潰決水災(zāi),發(fā)生在深海地區(qū)的強(qiáng)烈地震還可引起海嘯;二是社會層面的,如道路破壞導(dǎo)致交通癱瘓、煤氣管道破裂形成的火災(zāi)、下水道損壞對飲用水源的污染、電訊設(shè)施破壞造成的通訊中斷,還有瘟疫流行、工廠毒氣污染、醫(yī)院細(xì)菌污染或放射性污染等。歷史經(jīng)驗(yàn)表明,次生災(zāi)害所造成的傷亡和損失,有時比直接災(zāi)害還要大。
1、地震中國多為30千米以內(nèi)的淺震,6度設(shè)防城市超過80%。歷史上死亡2萬人以上的地震有十余次,中國占四次,其中1556年1月23日的陜西華縣、潼關(guān)大地震中死亡人數(shù)為83萬。 2、山體滑坡、泥石流山體滑坡與泥石流是一種由氣象災(zāi)害引發(fā)的次生災(zāi)害。這類災(zāi)害具有分布廣、破壞性強(qiáng)、隱蔽性及容易鏈狀成災(zāi)等特點(diǎn),不僅會阻塞河道與交通、毀壞農(nóng)田和建筑物,還會造成人員傷亡和財產(chǎn)損失,對生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞。 3、洪水河南1975年8月因臺風(fēng)北移,大片積雨云遇冷驟降,連續(xù)暴雨三晝夜。總降水量達(dá)到1605mm,若干水庫潰壩,不少堤壩被迫炸口分洪。有29個縣113萬平方千米農(nóng)田被淹,1100萬人口受災(zāi),9萬人死亡,損失超過100億元。 4、沙漠化世界每年沙漠化面積6萬平方千米,受沙漠侵蝕的面積為21萬平方千米。2000年3月22~30日的一場席卷華北,延及南京、上海的沙塵暴起自內(nèi)蒙西部阿拉善沙漠,大范圍的沙塵和泥雨波及京、津、冀、陜等地,汽車和馬路上被泥雨污染得斑斑點(diǎn)點(diǎn),污漬不堪。 5、核泄漏1986年4月26日當(dāng)?shù)貢r間1點(diǎn)24分,蘇聯(lián)的烏克蘭共和國切爾諾貝利核能發(fā)電廠發(fā)生嚴(yán)重泄漏及爆炸事故。事故導(dǎo)致31人當(dāng)場死亡,上萬人由于放射性物質(zhì)遠(yuǎn)期影響而致命或重病,至今仍有被放射線影響而導(dǎo)致畸形胎兒的出生。
災(zāi)害的損失是非常嚴(yán)重的,全球每年因各類災(zāi)害帶來的損失高達(dá)數(shù)千萬億美元。在2005年8月底,卡特里娜颶風(fēng)襲擊美國南部,有媒體報道的虧損為$ 200 000 000 000。后來美國總統(tǒng)喬治•W•布什反復(fù)向國會尋求更多的救助資金分配,預(yù)計最終將增加至2000億美元。 災(zāi)害損失占國民經(jīng)濟(jì)的比重也是很重的。 因?yàn)榈赜蚝桶l(fā)展的程度不同,在美國約0.06%,日本0.08%,而中國還沒有權(quán)威的統(tǒng)計數(shù)據(jù),根據(jù)上述2003年虧損280億美元國內(nèi)生產(chǎn)總值11萬億美元中,約為2.5%。相對于發(fā)達(dá)國家,我們的災(zāi)害損失是巨大的。防災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是在世界,特別是中國需要給予高度重視。 一、災(zāi)難的定義和分類 1.1災(zāi)難的定義 世界衛(wèi)生組織中災(zāi)難的定義為:任何可以導(dǎo)致破壞設(shè)施,嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,人員傷亡,健康狀況惡化的事件。如果事件的規(guī)模已經(jīng)超過了社區(qū)的能力,不得不尋求向社區(qū)外專業(yè)救助團(tuán)隊協(xié)助的事件,都可成為災(zāi)難。”兩個定義包含了兩個基本概念:①遭到嚴(yán)重破壞,并帶來巨大的損失事件;②此事件已經(jīng)超出了社區(qū)本身的能力。后者還強(qiáng)調(diào)“災(zāi)害是自然發(fā)生或人為制造”的概念。 1.2災(zāi)害的分類 災(zāi)害可以分為自然災(zāi)害和人為災(zāi)害兩種災(zāi)害。如:地質(zhì)災(zāi)害(地震,火山爆發(fā),地下氣體,海嘯),地貌災(zāi)害(泥石流,山體滑坡,泥石流,荒漠化,水土流失),氣象災(zāi)害(暴風(fēng)雨,洪水,熱帶氣旋,冰雹,雷擊,龍卷風(fēng),干旱,低溫冷害),生物災(zāi)害(病蟲害,有害動物),天文的災(zāi)害(近地天體撞擊,異常的太陽活動和宇宙射線),這些都是自然災(zāi)害。生態(tài)災(zāi)害(天然資源枯竭,環(huán)境污染,人口過剩),工程經(jīng)濟(jì)災(zāi)害(工程塌方,爆炸,有毒有害物質(zhì)的失控),社會生活災(zāi)害(火災(zāi),戰(zhàn)爭,社會暴力和騷亂,恐怖襲擊),均屬人為災(zāi)害。 二、災(zāi)害的屬性和全球性的嚴(yán)重性 2.1災(zāi)害的屬性 在原始世界的整個系統(tǒng)中,災(zāi)害幾乎是與生俱來的。從宇宙誕生之日起,就伴隨著災(zāi)害,可以說,“只要有物質(zhì)運(yùn)動和物質(zhì)循環(huán),它必有災(zāi)害”。 災(zāi)害具有以下七個屬性: ①普遍性和永恒性。表現(xiàn)為災(zāi)種、性質(zhì)、時間地點(diǎn)它遍及宇宙且與宇宙同在; ②多樣性和差異性。表現(xiàn)為復(fù)雜的,模糊的,產(chǎn)地不同,嚴(yán)重程度不同; ③全球性和區(qū)域性??傮w而言是全球的,不同地區(qū)有不同程度的災(zāi)害; ④隨機(jī)性與預(yù)測的困難性。災(zāi)害的時間,地點(diǎn),強(qiáng)度,范圍是隨機(jī)的。所有的隨機(jī)事件,預(yù)測都有一定的難度,如地震,但隨著人類社會的進(jìn)步,其預(yù)測的準(zhǔn)確度將隨著現(xiàn)代化的設(shè)備預(yù)報更準(zhǔn)確; ⑤災(zāi)害突發(fā)性和緩慢性。地震,火山爆發(fā)等突發(fā),荒漠化,土壤侵蝕等則是緩慢的; ⑥遷移性、滯后性與重現(xiàn)性。相互聯(lián)系和相關(guān)的災(zāi)害,暴雨引發(fā)洪水繼而引發(fā)潰壩和瘟疫,大雨引發(fā)洪水等等; ⑦人為性和可預(yù)防性。人為災(zāi)害,都表現(xiàn)出一種有意識和主動的災(zāi)害,如恐怖主義,另一個顯示了人類認(rèn)識的局限性和滯后所造成的被動,隨著社會的發(fā)展,如生態(tài)失衡,核泄漏,交通事故,瓦斯爆炸,這些災(zāi)害在一定程度上是可以預(yù)防的,但不可避免的; 承認(rèn)和正確地對待災(zāi)害的七個屬性是非常重要的,它在本質(zhì)上是一種認(rèn)識論和世界觀在哲學(xué)層面上的問題。如果你承認(rèn),世界是物質(zhì)的,物質(zhì)是移動的,這將不可避免地要承認(rèn)災(zāi)害的普遍性和永恒性。 三、高度重視土木工程防災(zāi)減災(zāi)的重要性 1、土木工程屬性 (1)保護(hù)性 從土木工程的發(fā)展演變的歷史可以看出從一開始就作為抵御自然災(zāi)害的誕生,人類最早的防水,御獸構(gòu)巢,建造洞穴,這可能是最古老的住宅建筑。為攻擊,防御鄰近的部落,開始筑城挖戰(zhàn)壕,這種保護(hù)的概念到現(xiàn)代的兵器時代就變?yōu)榈叵路雷o(hù)工程。保護(hù)性也體現(xiàn)在現(xiàn)代土木工程的開發(fā)和利用的新技術(shù)中,如核電廠的運(yùn)營過程中,還體現(xiàn)在,它肯定是一個沉重的以混凝土為主要反應(yīng)器的放于體,以及巨大而堅固的遏制反應(yīng)器外圍,它們是抗核泄漏。 (2)提前性 所有設(shè)施的保護(hù)功能,幾乎可以肯定是提前的防御的。古長城,現(xiàn)代防空工事,一個現(xiàn)代化的核遏制體系,這是一種預(yù)計可能發(fā)生某種災(zāi)害或一些無法預(yù)計的災(zāi)害的人為的實(shí)現(xiàn)的提前采取措施的體系,以防止這樣的災(zāi)害再次發(fā)生。所以提前性是土木工程這個學(xué)科和行業(yè)天生的,是土木工程的一個重要的屬性。 (3)基礎(chǔ)性 承認(rèn)土木工程的防護(hù)性和超前性就必然承認(rèn)它的基礎(chǔ)性。土木工程基礎(chǔ)性還體現(xiàn)在它的投資,建設(shè)周期長。被視為基礎(chǔ)建設(shè)項目的幾乎都投入了大量資金,幾年甚至十幾年。土木工程不僅是建設(shè)周期長,而且更重要的是,服務(wù)周期長,這些就進(jìn)一步突出了其基礎(chǔ)性。綜上上面我們可以毫不夸張地說,土木工程的基礎(chǔ)性是任何行業(yè)無法比擬的。 (4)普遍性 一個學(xué)科和行業(yè)的普遍性是指國民經(jīng)濟(jì)中其他學(xué)科和行業(yè)的發(fā)展對它的依賴和需求程度,如果這種需求是不可或缺的,就可以說這個學(xué)科和行業(yè)具有較強(qiáng)的普遍性。土木工程的普遍性出于社會各界的對它的依賴,無論多么先進(jìn)的發(fā)展的社會各界的,都和土木工程是分不開的。這種依賴性鑄就了土木工程的普遍性。 (5)耐久性 具有防護(hù)性、超前性、基礎(chǔ)性以及普遍性的學(xué)科和行業(yè)一定是恒久的。事實(shí)上,有關(guān)土木工程的持久性,從長期的服務(wù)周期得到某種直觀的答案,而無需從哲學(xué)的角度去探索。 2、土木工程在防災(zāi)減災(zāi)中的極端重要性, 世界每天都可能發(fā)生大小的火災(zāi),地震,火山爆發(fā)和海嘯等,這些現(xiàn)象已經(jīng)顯示出它的隨機(jī)性。這種隨機(jī)性是在災(zāi)害中這個運(yùn)動模式所固有的。土木工程屬性決定了它是在防災(zāi)減災(zāi)的極端重要性,任何學(xué)科都無法比擬的。 當(dāng)然,這絲毫并不意味著在被動減災(zāi)的救助中土木工程是無所作為的,恰恰相反,大量的災(zāi)后救助仍然離不開土木工程。例如北京的火災(zāi),發(fā)生在20世紀(jì)50年代,據(jù)統(tǒng)計,北京消防20世紀(jì)70年代以來,平均每年約700起, 20世紀(jì)80年代達(dá)到3690起,在20世紀(jì)90年代平均5000起以上。進(jìn)入21世紀(jì),平均每年超過9000起。由火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失也增加了好幾倍,已經(jīng)超過5000萬美元。在1997年的時候,城市火災(zāi)的虧損額高達(dá)1.31億元,是20世紀(jì)90年代的高峰期,1999年損失平穩(wěn)些,超過3000萬?;馂?zāi)事故的頻率高且易發(fā)生在市區(qū),造成的影響是巨大的。因此,在規(guī)劃和建設(shè)中除了那些優(yōu)先考慮的如防火墻,火場逃生,防火門等,還是應(yīng)考慮在發(fā)生火災(zāi)時,必須首先確保有消防局的緊急援助。當(dāng)然,這些不同于大型土木工程建設(shè)工作是長期擔(dān)任施工的,也不需要精心設(shè)計和施工,但它屬于土木工程的范疇。 結(jié)語: 土木工程在防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮極其重要的作用,它的超前性和積極主動性是任何一個學(xué)科和行業(yè)無法比擬的。這也是國務(wù)院學(xué)位委員會把防災(zāi)減災(zāi)這個二級學(xué)科列在土木工程這個一級學(xué)科之下的原因。從哲學(xué)意義上來說,世界是物質(zhì)的,物質(zhì)是運(yùn)動的,災(zāi)害是不可避免的,所以我們說,災(zāi)害是永恒的,土木工程作為防災(zāi)減災(zāi)的重要手段是永恒的。

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