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高速公路滑坡灾害超前预测技术及其灾害风险防控对策研究

时间:2017-11-08     来源:厅成果处     字体显示:        阅读:{{ pvCount }}次

  (一)滑坡灾害超前判识技术 

  结合山区高速公路建设过程中古老滑坡的灾害特点与工程影响,本项目从其地形地貌特征、地质环境背景、坡体结构条件和变形破坏规律等几个主要方面总结和归纳古老滑坡判识的主要影响因素。 

  首先系统分析和研究单因子判识技术,提出了地形地貌判识法、地质背景判识法、坡体结构判识法和破坏特点判识法。 

  然后,基于层次分析法和专家经验评价法,综合各种影响因子,研究提出了古老滑坡判识的模糊综合评价法,并且开发了滑坡专家调查软件和综合评价计算表。 

  本项目提出的古老滑坡灾害判识技术和方法,具有系统性突出、考虑因素全面、专家知识丰富、可操作性较强、便于工程实践应用等特点,对山区高速公路古老滑坡灾害超前预测具有积极的推动作用和实用价值,并且可以判识与区划潜在不稳定斜坡和自然稳定斜坡,从而指导边坡防护加固工程设计与滑坡病害整治方案,防止或减轻滑坡灾害损失及其工程影响,确保坡体稳定与交通安全。 

  (二)超大型滑坡灾害认识策略与整治对策 

  箭丰尾滑坡等超大型滑坡灾害具有典型性、复杂性和灾难性的特点,回顾这些超大型滑坡灾害的发育历程与认识过程,具有递进发展和逐步深入的规律。在道路工程建设的勘察设计阶段应重视不良地质现象的调查工作,特别是大规模的古老滑坡体的判识技术;一旦在建设过程中发生变形破坏,需要及时补充勘察工作,明确病害现状及潜在发展趋势,并采取有效的治理工程措施;如何存在意见分岐,应深入调查研究,力求统一认识,防止或减轻滑坡灾害可能造成的损失。 

  在古老滑坡等不良地质堆积体前缘开挖路堑应采取可靠的预加固工程措施,以免古老病害的发展和扩大;同时,滑坡灾害的治理,务必遵循从滑坡原因到滑坡治理的原则,一次根治,不留后患;对于大型复杂的滑坡灾害,可以采用应急措施与根治对策相结合,或者采取分期、分批和分步且客观科学地对其进行综合整治。 

  对于超大型滑坡灾害的分析计算方法,应在详细查明滑坡性质、规模、原因、现状和发展趋势的基础上,明确其分条、分级、分块和分层等滑坡体结构特点,基于其变形破坏特征分别对各相对独立的滑坡块体进行稳定性分析与评价,并以反算指标为主进行滑坡力学分析与计算,设计经济合理和安全可靠的治理工程措施,及时有效地对滑坡灾害进行治理。 

  (三)滑坡灾害治理工后评估方法 

  本项目首先从边坡工程稳定性影响因素(地形地貌条件、地质构造条件、地层岩性条件、不利结构面发育状态、坡体结构特征、地下水赋存与运移规律和边坡工程效应)出发,进行滑坡灾害信息现场调查,调查滑坡产生的原因、规模、稳定现状及发展趋势等,根据收集的资料和现场调查的结果进行滑坡稳定性分析与评价;然后对路堑高边坡的稳定程度等级进行进一步细化和扩展,将滑坡稳定性等级分为稳定、基本稳定、基本稳定但局部稳定差、稳定性差、整体稳定性差而局部不稳定和不稳定共六大类;最后采用工程地质类比评估法、数值分析计算评估法和工程检测监测评估法相结合,提出一套滑坡灾害治理工程工后评估方法。并以永安箭丰尾滑坡为例,实际应用和验证了这种工后评估方法的适用性和可靠性。 

  (四)滑坡灾害安全风险评估方法 

  本项目首先基于风险管理的理念,应用边坡工程风险因子识别方法,通过风险识别、权重计算、风险评价和风险对策提出边坡风险评价模型;进而提出了边坡风险评价中易发性、危险性和易损性评价的评价方法及计算公式;然后通过风险评价得到易发性指数、危险性指数和易损性指数,再经计算得到滑坡风险指数;并根据高速公路建设与管养经验,采用不同的风险指数将滑坡分为不同的风险等级;最后根据滑坡灾害风险管理中应注意风险规避和风险控制原则,提出了滑坡灾害风险防控对策。 

  (五)边坡与滑坡自动监测预警技术 

  本项目基于TDR监测技术的测试原理及其在岩土工程中的应用,结合山区高速公路边坡工程与滑坡灾害监测目的和要求,研究了TDR信息采集技术,提出了TDR信息传输的解决方法,建立了边坡与滑坡安全预警模型,研制了TDR监测设备及相应的监测软件,制定了TDR监测实施方案及监测布线原则和方法,开发了一套边坡工程与滑坡灾害实时动态自动监测预警系统。并且,在福建京台高速宁德段等依托工程中成功示范和应用。 

  (六)灾害风险防控管理与决策支持系统 

本项目基于Web-GIS平台,研究开发了滑坡灾害风险防控管理决策支持系统。该系统应用了滑坡灾害超前判识技术、滑坡灾害风险评估方法、滑坡灾害实时动态自动监测预警系统和滑坡灾害风险防控管理与决策支持系统等课题研究成果,系统包括 “边坡信息管理子系统”、“边坡与滑坡安全监测子系统”、“滑坡数据管理子系统”和“边坡与滑坡灾害管理子系统”等分子系统,已在本项目依托工程及相关工程实践中推广和应用。

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