论述滑坡预警预报技术防治工程现状及发展趋势

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  【摘要】本文对滑坡进行了介绍,提出了滑坡的治理原则,分析了滑坡治理常用的措施,研究分析了滑坡预警预报技术机理以及发展趋势,对从事滑坡防治具有一定的实用价值。
  【关键字】滑坡;预警、预报;防治技术
  Discusses the present situation and development trend of landslide Early warning and forecast;Prevention and control technology
  LI Min-weiLU Rong
  (Shijiazhuang University of Economics , Shijiazhuang , Hebei,050031)
  【Abstract】The article also introduces the landslide, and put forward the landslide governance principles, analyses the measures of landslide treatment commonly used, studied and analyzed the landslide mechanism and development trend of early warning and forecasting technology, to engage in landslide governance has a certain practical value.
  【Key words】The landslide;Early warning and forecast;Prevention and control technology
  
  中图分类号:TD824.7 文献标识码:A
  
  1滑坡的特征
  滑坡的特征首先表现为发生变形破坏的岩土体以水平位移为主,除滑动体边缘存在为数较少的崩离碎块和翻转现象外,滑体上各部分的相对位置在滑动前后变化不大。
  其次,滑动体始终沿着一个或几个软弱面(带)滑动,岩土体中各种成因的结构面均有可能成为滑动面,如古地形面、岩层层面、不整合面、断层面、贯通的节理裂隙面等。
  第三,滑坡滑动过程可以在瞬间完成,也可能持续几年或更长的时间。规模较大的“整体”滑动一般为缓慢、长期或间歇的滑动。滑坡的这些特征使其有别于崩塌、错落等其他斜坡变形破坏现象。
  2滑坡的危害
  滑坡灾害是世界范围内较严重的灾害之一,也是我国地质灾害中的主要灾种之一。
  世界最大的水库滑坡灾难是意大利瓦依昂水库滑坡。1960年修建,库容为1.5×108m3,1963年大暴雨诱发了10月9日晚的大滑坡 ,石灰岩山体以20M/S以上的速度滑入水库,滑体体积超过2.6×108m3 ,一部分水库被岩石碎屑填充。滑体形成的巨大气流掀翻了房屋。水柱高出水面250m,高出坝顶150m高的波浪冲出水库,并以70多米高的水墙沿瓦依昂河谷向下游的Longarone城冲去。死亡约3000人 。水库也因滑坡填入而报废。。
  1985年6月12日发生了新滩滑坡,方量:3000万方,运动速度:10m/s。运动距离:80m灾害影响:摧毁新滩古镇,毁坏房屋569间,农田780亩,涌浪高54米,浪沉机动船13艘,木船64。这次滑坡成功预报,无直接人员伤亡。
  2011年3月甘肃省东乡县城发生滑坡,滑坡系坡体长期累进性破坏加之近期冻融引起坡体变形下滑所致。滑坡体坡度较高,部分接近50度,斜坡临空面积较大,物质组成以湿陷性黄土为主,坡体为二元结构,属易滑坡体。
  3滑坡的预警、预报
  预测预报的基本内容:时间、位置、规模、类型、运动方式、运动速度、运动距离、可能造成的危害。按照预测范围的大小可分为:1区域性滑坡预测: 以一个大的区域为依据对象,确定滑 坡可能发生的区段范围。2地段性滑坡预测: 以一个地段滑坡调查资料为依据,确定将来可能发生滑坡的大致位置、可能的类型等。3场地性滑坡预测: 针对某一特定场址,预测滑坡可能发生的确切位置、范围大小、运动速度及类型。
  3.1滑坡空间预测预报
  空间预测:主要是通过滑坡条件分析,确定出对滑坡作用有利的因素组合,根据这些有利因素组合来预测区域上某斜坡段将来产生滑坡的可能性,圈定出可能产生滑坡变形的范围。
  空间预测的理论基础——工程地质类比法:类似的工程地质环境可能发生类似的滑坡。迄今见于报道的预测方法可归纳为:统计学方法、信息量法以及各种确定性模型计算。
  各种方法的共同之处:充分考虑各种地质环境因素的叠加作用来评价产生滑坡的可能性。在研究区圈出相对不安全的“危险区段”。预测结果一般都采用预测分区图的形式来表达。不同之处:预测评价过程中所采用的叠加方式不同而已。
  3.2滑坡时间预报
  滑坡时间预报目前常见的有六种方法:1滑坡变形前兆的现象预报法:2位移-时间曲线变化趋势判断法;3斋滕法和改进的斋滕法;4统计数学模型(回归模型、灰色理论模型、生物生长模、灾变理论模型);5黄金分割法;‘6非线性动力学模型预报法
  4滑坡防治
  滑坡的防治目标是减灾、防灾、保护环境。防治原则以防为主,治理为辅。应该把防灾贯穿到工程建设的各个环节,在工程规划选址、设计、施工各阶段均应注重防灾减灾。
  4.1滑坡预防
  滑坡灾害没有产生前,了解其存在的危险性和危害性,并采取相应的措施加以防范,使滑坡损失降至最小程度。预防是以勘察分析、预测预报、动态监测为基础,同时提出有效的预防措施及相应的设计施工工作。防预措施包括:1绕避(改线、架桥跨越、隧道穿越);2拦截(拦石墙、拦栅网)3排水(排水沟、坡面防渗、盲沟、排水洞、排水孔);4监测预警。
  4.2滑坡治理
  对潜在不稳定体采取有针对性的工程措施,确保其稳定,从根本上消除隐患。治理是一项工程,它包括对灾害体的勘察、评价,提出经济合理的工程措施,并付之实施。治理措施包括:1排水措施(排水沟、坡面防渗、盲沟、排水洞、排水孔);2 削方;3支挡工程(挡土墙、锚固、抗滑桩、桩锚结合等);4 坡面防护;5固结灌浆、阻滑键(栓)。
  5发展趋势
  5.1基于岩土体蠕变流变理论的滑坡变形演变过程及动态趋势预测预报研究
  无论学科如何发展, 依据于粘弹塑性力学的岩土体蠕变流变理论是滑坡滑动时间预报的基础。根据岩土体蠕变理论, 滑坡的变形破坏是其内部应力和岩土体强度随时间不断变化的结果, 位移、应变及其它是这种变化的直接和间接反映, 所以, 岩土体蠕变理论揭示了滑坡变形破坏的本质, 描述了滑坡应力、强度、应变位移随时间变化的内在规律。因而, 以岩土体蠕变理论为基础, 研究滑坡变形过程中应力、强度、应变、位移、应变位移速率等随时间变化的物理规律, 进而预测滑坡滑动时间, 应是滑坡滑动时间预测预报研究的突破口之一。
  5.2多因子综合预测预报研究
  滑坡形成过程中, 滑体在宏观和微观上有多种物理、化学表现应力、应变、位移、应变速率、岩土体强度、弹性波波速、电阻率、声发射参数、地温、地下水位、地下水化学场等。所有这些参数都可作为滑坡预报的因子, 但如何选取能够反映滑坡动态过程的最佳因子, 描述滑坡变形过程的物理、化学规律是滑坡预报的关键。
  5.3基于一定数理统计理论的滑坡滑动时间预测预报模型研究
  尽管已有多种数学模型用于滑坡滑动时间预报, 但尚无一成熟模型, 均需要在实践中改
  进、完善。
  5.4基于非线性动力学的滑坡滑动时间预测预报研究
  非线性动力学思想的提出, 为建立滑坡变形过程的物理方程提供了一条新的途径, 这无疑会在今后的研究中掀起热潮。
  5.5水在滑坡演变过程中的作用和定量评价研究
  水地表水、地下水在滑坡变形破坏过程中作用极大, 然而其在滑坡变形破坏中的作用机理及其定量表现, 一直是滑坡预报研究中的难点, 在今后研究中, 其仍将是重点课题之一。
  5.6人类活动在滑坡演变过程中的作用和定量评价研究
  随着人类活动的广泛和加强, 因不合理人类活动诱发的滑坡愈来愈多, 所以人类活动在滑坡演变过程中的作用机理及其定量表现, 亦将是滑坡滑动时间预报研究的重要方向之一。
  5.7滑坡变形破坏过程中岩土体强度的变化规律研究
  隨着滑坡变形的发展, 滑坡岩土体强度不断变化, 但各类岩土体强度的变化规律如何尚不完全清楚, 故仍需进一步研究。
  对滑坡从单纯的地质现象研究到从地质灾害角度是近几十年来从观念上的一个飞跃,目前多是在运动特征研究的基础上,找出滑坡可能的危害范围,根据滑坡可能的危害范围,作出评估。今后的发展趋势是更多的运用一些检测手段、先进设备,更广泛的运用于滑坡的预警预报,做出更准确的、定量的滑坡危害预测分析。
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  [6]郑明新. 滑坡防治工程效果的后评价研究[D]. 南京:河海大学, 2005.
  作者简介:李敏巍(1987—),男,河北石家庄人,石家庄经济学院硕士研究生 研究方向地质工程
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