地质灾害风险评估综述范文

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第1篇

关键词： 大（理）瑞（丽）铁路；地质灾害；工程分区；层次分析法

中图分类号： TU471文献标志码： AEngineering Geological Division of Geological Hazards

为了有效避免地质灾害对工程建设和人们生命财产的危害，地质灾害危险性评价和科学分区不仅是城市规划和建设的重要研究内容之一，也是铁路、公路、水电等重要工程建设规划的重要研究内容之一.本文基于地质灾害危险性评价，考虑铁路工程风险，对大瑞铁路高黎贡山越岭段地质灾害进行工程分区研究.当前国内外学者对地质灾害形成机制及影响因素进行了深入研究.但是，由于影响地质灾害发育的因素众多，同时各种地质灾害形成机制不尽相同，很难建立一种适用于各种地质灾害危险性评价的方法.目前，关于地质灾害危险性评价方法的研究集中在以下几个问题：

（1） 地质灾害危险性评价等级划分标准

由于研究区域和评价目标不同，地质灾害危险性评价等级划分各不相同，用于评价地质灾害危险性的指标也不相同.单纯从地质灾害潜在危险性方面分析，通常采用地质灾害发生概率、地质灾害潜在发生度等[16]作为综合指标.如果考虑到地质灾害对财产造成损坏方面，则将其归入地质灾害风险评估（价）中，风险评估[710]通常对既有地质灾害（潜在）危险性及其造成的经济损失等指标进行综合评价.

（2） 地质灾害危险性多因素评价指标

当前对于山区地质灾害危险性评价指标的研究，主要集中在工程地质条件、区域地质灾害分析、评价因子选取以及定量分析方面.常用的指标量化方法有层次分析法、模糊评判法、聚类分析法、基于GIS（geographic information system）技术的因子叠加法[1112]等.

（3） 地质灾害危险性评价的数学模型

地质灾害危险性评价中，各个评价因子的多状态性、多指标性对地质灾害危险性评价目标的贡献各不相同，通常采用权重体现指标重要性程度的差异[1314].当前常用的方法为专家打分法、信息量法、数理统计法、层次分析法等.西南交通大学学报第48卷第2期赵志明等：大（理）瑞（丽）铁路高黎贡山越岭段地质灾害工程分区研究1高黎贡山越岭段地质环境简介大瑞铁路高黎贡山越岭段地形、地貌复杂，岩土体类型多样，活动断裂影响频繁，是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害频发的地区.铁路在翻越高黎贡山山脉时，选线方案受到各种地质灾害的制约.大瑞铁路高黎贡山越岭段主要位于青藏高原东南缘横断山脉南侧，总体地貌特征是山体和盆地相间，峰岭与峡谷并列，属构造侵蚀高中山区[15].地形险峻，山地、峡谷、高原、盆地交错分布，地面高程多在1 500～3 500 m之间，最高山脉为保山西部的高黎贡山（图1）.

印度板块强烈推挤和青藏高原叠加作用导致断块边界断裂并发生强烈的水平剪切错动，形成复杂的地质构造格局，褶皱和断裂构造发育.区域内出露地层齐全，岩性复杂，除白垩系（K）之外，从第四系（Q）至寒武系（C-）均有分布.沉积岩的岩性主要为石灰岩、白云岩、砂岩以及泥岩等；岩浆岩则以花岗岩为主，其次为玄武岩等喷出岩，另外可见辉绿岩、橄榄岩等岩脉出露；变质岩主要为片麻岩、板岩、变质砂岩以及片岩等.

沿线大型河流主要有怒江、龙川江、芒市河等.

3大瑞铁路越岭段地质灾害工程分区结合线路在越岭段走向及区段内微地貌特征和主要地质问题，将线路划分为6段，利用上述方法，根据工程地质调查、勘探资料[15]，对各因素进行分区赋值.采用本文建立的数学模型，对地质灾害进行分区评价.

（1） 小寨子—蒲缥段.属构造剥蚀中山区地貌，沟谷纵横，地形起伏大，海拔高于1 000 m，相对高差小于500 m.上覆第四系全新统坡残积层粉质粘土，下伏基岩为奥陶系中统黄绿色页岩夹泥灰岩、砂岩，奥陶系下统紫红夹黄色砂质页岩、条带状杂砂岩、粉砂岩.褶曲及断裂构造发育，地下水以岩溶水、基岩裂隙水、断层带水为主，水量丰富.发育中小型滑坡，崩塌落石较严重，岩溶塌陷微弱发育.降雨较少，分布较均匀.

（2） 蒲缥段.山原丘陵地貌，相对高差为100 m左右.上覆第四系全新统坡残积层粉质粘土，下伏基岩为奥陶系中统施甸组黄绿色页岩夹泥灰岩、砂岩，奥陶系下统紫红夹黄色砂质页岩、条带状杂色砂岩、粉砂岩.区内地下水以岩溶水、基岩裂隙水、断层带水为主，水量丰富.发育少量小型滑坡，局部地段有崩塌落石，岩溶塌陷微弱发育；地质构造不发育，新构造运动不强烈，构造变形较弱，岩石较坚硬，结构较完整，岩溶较发育，地下水作用较强烈；森林覆盖率为30%～40%，降雨较少，分布较均匀.

（3） 老白河—高黎贡山隧道进口段.构造剥蚀中山区地貌，沟谷纵横，地形起伏大，相对高差500～1 000 m.上覆第四系全新统坡残积层粉质粘土，下伏基岩为侏罗系中统下段紫红钙质砂、泥岩、泥灰岩夹白云质灰岩、底部钙质砾岩，三叠系中统白云岩、白云质灰岩及断层角砾.褶曲及断裂构造发育，地下水以岩溶水、基岩裂隙水、断层带水为主，水量丰富.发育中小型滑坡，崩塌落石较严重，泥石流发育，岩溶塌陷微弱发育；区域内地质构造发育，新构造运动强烈，构造变形强烈，岩石破碎，结构不完整，岩溶较发育，地下水作用较强烈；降雨较少，分布较均匀.

（4） 高黎贡山隧道出口—龙陵车站段.芒市盆地北部中山剥蚀地貌，相对高差约100 m.上覆第四系全新统坡残积层粉质粘土，下伏基岩为燕山期花岗岩.发育中小型滑坡，局部地段有崩塌落石，无岩溶塌陷；区域内地质构造较发育，新构造运动较强烈，构造变形较明显，岩石较破碎，结构不完整，岩溶不发育，地下水作用不强烈；降雨较少，分布较均匀.

（5） 龙陵车站—那里段.芒市盆地北部中山剥蚀地貌，相对高差100～500 m.上覆第四系全新统坡残积层粉质粘土，下伏基岩为泥盆系中统白云质灰岩、白云岩；高黎贡山群上段千枚岩、板岩、片岩、片麻岩夹石墨片岩、大理岩，以及断层角砾.段内断裂、断层发育.断裂构造主要有：双坡木康断层、龙陵—瑞丽断裂、橄榄坡断层、龙陵瑞丽断裂；褶皱构造主要有那里背斜.受构造影响，岩体节理裂隙发育，破碎.断层破碎带附近地下水丰富，水量较大.

发育中小型滑坡，崩塌落石严重，岩溶塌陷微弱发育；区域内地质构造发育，新构造运动强烈，构造变形强烈，岩石破碎，岩溶较发育，地下水作用较强烈；区域内多为切割较强烈的山地；降雨较少，分布较均匀；有少量矿山和工程，植被部分破坏，地下水适量非均匀开采.

（6） 那里—芒市段.构造剥蚀丘陵地貌，相对高差小于100 m.发育少量小型滑坡，局部地段有崩塌落石，无岩溶塌陷；区域内地质构造较发育，新构造运动较强烈，构造变形较明显，岩石较破碎，岩溶不发育，地下水作用不强烈；降雨较少，分布较均匀.

4结论在对大瑞铁路越岭段地质灾害类型、规模、影响因素进行调查分析的基础上，建立了越岭段地质灾害工程分区评价模型，用层次分析法构建判别矩阵，确定各级指标权重，对大瑞铁路高黎贡山越岭段地质灾害工程危险性进行评价，得到以下结论：

（1） 影响地质灾害发生的因素众多，层次分析法是对多因素进行重要性排序的重要方法之一.该方法具有使用参数少、数学理论严密的特点，可较好地应用于地质灾害工程危险性分析评价.

（2） 层次分析法判别矩阵的构建至关重要，构建过程受到人们对评价因素认识程度的制约，虽然通过矩阵的一致性检验可以消除部分人为误差.但是有必要进一步深入探讨判别矩阵构建方式.

（3） 将越岭段地质灾害工程分区划分为：Ⅰ安全区、Ⅱ基本安全区、Ⅲ较危险区和Ⅳ危险区4个等级.采用层次分析法对小寨子—蒲缥—老白河—高黎贡山—凹子地—那里—芒市段地质灾害进行工程分区评价.

（4） 本文研究的线路方案通过区域，地质灾害对铁路工程危害等级为基本安全和较危险，这表明此选线方案基本避开了地质灾害面状、大范围发育的地区，使铁路工程风险可控.

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第2篇

关键词：地质灾害；风险评价；展望

引言

随着对社会灾害研究的深入，地质灾害风险评价越来越得到重视。地质灾害风险评价是对风险区遭受不同强度地质灾害的可能性及其可能造成的灾害损失进行定量分析和评价，是一项极具现实意义的重要研究课题。从区域上预测、预防地质灾害，对城市规划和工程选址，实现人与环境的和谐发展具有重要的现实意义。

1地质灾害风险评价现状

我国地质灾害风险评价起步于20世纪80年代，针对我国地质灾害风险评价现状，主要问题梳理如下：

1.1我国地质灾害类型的多样性和复杂性

我国地质灾害类型多样复杂，包括崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地面沉降等。每种地质灾害类型具有不同的控制因子和属性结构，评价结果具有不同的划分标准或上下阙值，总体决定我国地质灾害风险评价整合任务的艰巨性。

1.2地质灾害风险评价模型的主观性和差异性

由于风险评价理论的不成熟，受人为影响因素较多，地质灾害风险评价模型因人而异，因地区不同，因类型差异，不同评价模型的评价结果的真实性和可信度受到质疑。

1.3地质灾害风险评价方法的多样性和单一性

地质灾害风险评价方法较多，但主要为单一型。如：层次分析法、信息量法、经验模型法、指标量化敏感性统计模型法、灰色模型法、数理统计模型法、模糊评判模型法、非线性模型法等。不同评价方法各有优缺点，缺少集优点于一体的综合、交叉评价方法。

1.4我国地质灾害分布的不均衡性和不协调性

由于自然条件、资源优势、生态系统、地质环境和经济发展的差异，我国存在着东、中、西3个带，经济的差异性决定减灾防灾工作差异性，地质灾害越频繁的地区经济越落后，地质灾害风险工作越滞后，经济发展和防灾减灾极度不协调。同时，地质灾害的发育有一定的周期性、阶段性、多发性和突发性等特点，更何况我国地质灾害防治法规尚不健全，有关的理论和技术方法也不完善，我国地质灾害减灾任务十分艰巨。

2地质灾害风险评价内容与评价系统

狭义的地质灾害风险评价的内容主要指：危险性评价和易损性评价，开展危险性评价或易损性评价都是属于风险评价的范畴。“危险性”核心要素是地质灾害的活动程度，是自然属性特征的体现。“易损性”是承受特定灾害时候的综合能力的量度，是承灾体抵御能力的社会属性特征的体现。易损性包括社会易损性、经济易损性、物质易损性、资源环境易损性。广义的地质灾害风险评价内容除了危险性评价和易损性评价外，还涉及到期望损失评估、抗灾能力评价、风险等级区划、风险决策、风险控制和风险管理等方面，它们彼此之间相互衔接和耦合构成完整的地质灾害风险评价系统。

马寅生等建立的地质灾害风险评价系统包括3个方面的内容：危险性分析、易损性分析、期望损失分析，其中危险性分析和易损性分析是地质灾害风险评价的基础，期望损失分析是地质灾害风险评价的核心。罗元华等概括了地质灾害风险评价系统的4个部分：危险性评价、易损性评价、破坏损失评价和防治工程效益评价。其中，危险性评价和易损性评价是基础，破坏损失评价是核心，防治工程益评价是应用。周寅康研究认为地质灾害风险评价内容应包括6个部分：灾害研究、风险区确定、风险区特性评价、风险区承受能力评估、可能损失评估、风险等级划分。

本文在前人研究的基础之上，综合分析风险评价内容及其相互耦合关系，建立地质灾害风险评价系统（图1）。该系统以风险评价为核心，以致灾体、承灾体、风险管理为焦点，形成地质灾害风险评价三维结构模式（图2）。地质灾害风险评价系统很好地诠释了地质灾害风险评价内容，并相互衔接形成耦合关系链，构建成具有三维结构集成的地质灾害风险评价系统。

3地质灾害风险评价方法与评价类型

伴随着新技术日新月异，地质灾害风险评价研究蓬勃兴起。特别是计算机性能的提高和3S技术的发展，使得空间数据集成化更简便、计算速度更快、评价精度更高，大大促进了该领域发展。目前常用的评价方法分为2类：第1类，单一型评价方法，如：层次分析法、信息量法、经验模型法、指标量化敏感性统计模型法、灰色模型法、数理统计模型法、模糊评判模型法、非线性模型法等；第2类，交叉型评价方法，如：模糊聚类综合评价、物元模型综合评价、灰色聚类综合评价等。每一种评价方法各有自身优点和缺点，实际操作中可选择2种或2种以上评价方法，以弥补单个方法的不足，起到对评价结果进行相互验证的目的。

图1地质灾害风险评价系统

图2地质灾害风险评价三维结构模式

按照评价范围，可将地质灾害风险评价类型分为3类，分别为点评价、面评价、区评价。基于不同的评价类型和评价目的，选用不同的评价方法。

4地质灾害风险评价实施方法

地质灾害风险评价实施是对地质灾害风险评价任务的综合诠释，依据地质灾害风险评价的内容和评价系统，地质灾害风险评价实施包括以下5个流程（图3），详细步骤如下：

4.1建立基础空间数据库

包括研究区的地质灾害分布图、遥感影像图、数字高程模型（DEM）、地层岩性分布图、区域地形图、区域地质图、地质构造分布图、降水量分布图、人口分布图、建筑物结构分布图、土地利用图、已有防治工程布置图等各种基础图件。

4.2危险性评价

评价地质灾害的危险程度。其评价工作思路和方法分为两个阶段，第1阶段：地质灾害敏感性评价；第2阶段：地质灾害危险性评价。在基础数据库中选取敏感性控制因子，建立地质灾害敏感性评价体系，引入诱发因子（地震或降雨），最终完成地质灾害危险性评价。

4.3易损性评价

对影响易损性的各种致灾因素和抗灾因素进行分析，计算承灾体的承灾能力。首先建立易损性评价体系，开展易损性综合评价。鉴于致灾体和承灾体的致灾及易损性特征，对地质灾害易损性评价需要从两个方面入手，一是地质灾害体的致灾特征；二是承载体的抗灾特征。

4.4期望损失分析

在危险性、易损性及抗灾能力分析评价与区划的基础之上，对评价区所有资产进行期望损失分析。

4.5风险决策、风险控制与风险管理

在整体分析地质灾害可能造成的人员伤亡、财产损失以及生态环境破坏的基础之上，进行综合风险评价和风险区划，从而进一步明确风险区的风险分布特点和形成条件，根据实际需要提出针对性的综合系统工程和防灾减灾对策建议，实现风险决策、风险控制与风险管理，为国家政府职能部门服务。

图3地质灾害风险评价实施流程图

5地质灾害风险评价展望

21世纪开始以来，地质灾害风险评价研究越来越受重视。鉴于地质灾害风险评价的研究现状，展望地质灾害风险评价研究工作的未来，总结如下：

（1）进一步完善地质灾害风险评价理论基础，构建地质灾害风险评价方法体系，统一地质灾害风险评价标准，注重与社会科学的紧密结合，建设跨学科、跨领域的耦合交叉的综合研究体系。

（2）进一步丰富现有的研究手段和先进技术。GIS技术、遥感技术、卫星定位技术等多种高科技手段也将为地质灾害风险评价研究所利用，新手段和新技术可有效解决地质灾害系统中的动态开放性、非线性叠加等复杂问题。

（3）进一步优化地质灾害风险评价模型。引入承灾体的抗灾能力因子，建立地质灾害风险评价综合模型，力保评价模型的合理性与科学性。

（4）进一步重视野外地质调查和地质过程分析。地质灾害风险评价是充满不确定性的动态过程，但本质上又是一个地学问题。深入研究地质灾害的孕灾环境和孕灾机制，有利于克服致灾体分析的不确定性。野外地质调查和地质过程分析是地质灾害风险评价的制胜法宝和强力武器，是开展地质灾害风险评价研究的第一手资料。

（5）进一步提升地质灾害风险评价研究工作的价值和意义。我国的地质灾害风险评价工作任重而道远，深化地质灾害风险评价与减灾规划、防治工程及其他经济社会的结合度。加快现代网络技术的发展，力保及时传送各种地质灾害信息，为政府职能部门决策提供服务，实现地质灾害风险评价工作的价值。

结语

地质灾害风险评价是一项有力的防灾减灾非工程性措施，能够为国家政府部门提供决策参考，更加有利于对现在或未来城市规划和工程选址做好防灾减灾工作，对减少人民生命财产损失和促进社会和谐发展都具有重要的现实意义。

参考文献：

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第3篇

【关键词】模糊层次评价法；地质灾害；风险评估；隧道施工；价值

随着工业技术的快速发展，我国四通八达的高速公路网建设已经纳入国家发展建设规划之中，隧道施工建设作为我国高速公路穿越山岭的主要工程建筑，变得非常多见，因此随着我国经济状况的明显好转公路网也逐渐变得完善。通常的道路建设施工施工中，隧道塌方由于技术要求高、施工环境复杂、地质状况差等多种因素，已经逐渐被我国施工人员纳入隧道施工中较为常见的几种地质灾害类型中。从隧道塌方的成因来看，通常是由于道路施工地质状况不稳而引发的突发性崩塌事故，如果不能及时处理解决，就会引发很大的交通事故，使工期延误，造成财产损失，更重要的是这种灾害已经成为制约我国隧道施工发展的瓶颈。尤其是断层破碎带，作为隧道运营的一个重要安全隐患，本身具有低强度、抗水性差、易变形和透水性大的特征，但经常被施工方所忽视，由此为施工留下安全隐患。

一.模糊层次评价法对于常见的隧道地质灾害评估概况

从我国目前具体的隧道塌方施工隐患中可以看出，造成隧道施工塌方的具体成因是多种因素综合作用的结果，通过地质状况的隐患再加上施工方的技术失误，由此为公路网诱发次生灾害埋下了不利因子。随着技术的不断发展，从施工技术人员从塌方现场收集整理的资料数据来看，灾害类型多、成因广，由此对信息的掌握和分析统计以及反馈不能做到系统、科学与及时，对此，针对隧道塌方的成因分析以及数据检测评估需要运用迷糊层次评价法对其进行有效评估，通过定性与定量指标分析，制定事后处理方案以及事先的风险防范机制来对隧道地质灾害作出科学评估。因此，采取模糊层次评价法显然成为当前非常适用和相对科学的评价标准，但是对事物不同程度的评价，常常要介入多个不确定因素或指标，比如，在分析隧道地质灾害评估中需要将不可控评价指标分成多种因子组成的模糊因素集，通过对评审等级[1]的有效设定，排除不利因子从而组成另一种模糊评价集合，在此过程中需要分别对各个评审等级的归属程度进行数据运算，由此组成模糊评价矩阵。

二.模糊层次评价法在隧道地质灾害评估中的应用理论

模糊层次评价法通常在隧道地质灾害评估中的应用十分广泛，作用也非常大。从模糊层次评价法在隧道地质灾害评估中的应用理论分析来看，此方法根据综合评价指标，事先对客观事物的不同类型的影响因子进行有效分解，从而构建一套完整的数据分析、统计、评估、反馈体系，之后再对所有不同的赋值指标权重系数进行界定，通过运用综合评价模型对其进行有效整合，从而得到正确的综合评价值，随后就可对常见的隧道地质灾害进行有效评估。

三.模糊层次评价法在具体工程实例中的应用

（一）工程实例概况

就以汶川地震对公路隧道造成的灾害为例。据了解，2008年汶川大地震造成四川多处隧道塌方，下面通过对坍塌隧道危险度作出评价，其基本理论依据是：将隧道稳定性评价、附近水文地质评价、隧道地质灾害发育情况以及其稳定性评价均纳入坍塌事故危险度模糊综合评价的影响因子范围内，此外还要对隧道事故产生的具体损失评价利用模糊层次分析法对其展开定量分析，通过地质灾害对隧道工程事故的评估应用，来论述模糊层次分析法的具体应用价值，这样不但可以较为客观地评价和预测灾害发生所造成的危险度，同时也为事中、事后的应急处置和防范提供参考依据。

通过资料表明，地震所诱发的地质灾害多发生于很多无人区以及那些交通十分不便利的山区，除了地形条件复杂险恶之外，灾害对于人民生命和财产造成了很大的损害。根据实际情况及历史数据资料显示，针对次生灾害的现场测定以及物理力学参数分析、取样都十分困难；同时，隧道的物质级配及物理力学特性相对离散，综上几种因素，本文就重点采用模糊层次分析法对隧道地质灾害作出评估。这种分析法能够相对客观地预测和评价地质灾害的危险系数，从而可以为应急处置提供指导。

（二）模糊层次综合分析方法实例应用

（1）危险度评价指标的选取

西南地区降水量大，特别是山区较多，由于降雨历时不均匀，地质状况较差，多处于板块与板块的交界地带，因此地壳运动在较强烈的情况下就会诱发地震和泥石流等自然灾害，由于西南地区隧道较多，自身并没有很好的排水设施，如果隧道顶端在长时间的雨量冲刷下就会造成泥石流，也可能在地震时极容易造成隧道坍塌，而隧道组成物质的物理力学参数（如内摩擦角和内聚力）就不利于坝体自身的抗滑稳定。再加上震后隧道内部的渗流通道会被细颗粒堵塞，所以极不利于隧道稳定。因此，本文将水文、地质等自然因素和隧道自身状况作为分层评价具体指标，至于灾害危险度评价指标体系的建立要以对影响隧道安全性的因素综合分析为依据，由此而形成一整套层次明确的评价指标体系。该分层次评价体系一共分为目标层、准则层和指标层三个不同层次。对于评价结果要根据评价标准指标获取，从分析可知，四川隧道的危险度（W）[2]已经属于高危等级，所以应该采取积极的工程措施进行安全隐患处理，同时还要做好次生灾害应急避险预案。

（2）分析结论

综上所述，通过以上对地质灾害造成隧道坍塌的危险度进行模糊层次分析评价可知，该方法对危险度的评价具有快速、直观的特点，其过程基本可以反映出工程的实施情况，通过具体指标的敏感度分析可知，洪水、隧道岩石几何参数对灾害危险度评价值的影响比较明显，但是隧道的安全、稳定性还是一个发展制约瓶颈，在实际情况中，导致隧道溃决的因素还会有很多。所以，利用模糊层次评价法[3]如何更加全面系统地对隧道地质灾害危险度作出一个定量的评估仍然较为困难。目前尚处于研究阶段，而本次提出的模型思路只适用于一般的地质灾害危险度判定，所以后面的理论研究仍待继续深入，以便在今后的研究中取得一个较为客观准确的评估体系，从而减少隧道等地质灾害发生的频率和灾害损失。

结束语

通过上述分析可以得到相应的结论，隧道施工在面对不同程度的高风险系数、等级的地质灾害时，虽然施工方不能及时改变客观环境存在的本质，也无法摆脱自然存在的孕险环境，但可以通过模糊层次分析评估体系将隧道施工致险因子的负面干扰降到最低，就能从本质上降低次生灾害发生的可能性。本文所研究的模糊层次评价法[3]能够对不确定因素给予足够的重视，因此，特别适用于由多方面因素所决定的被评价事物的评估，但在具体的操作过程中由于地质灾害的随机性，这就会导致评价人员主观性较强，评价结果呈现出一种模糊性，也不可避免地存在一定的误差，因此还需要在今后不断的研究过程中进行改进。

【参考文献】

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