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第1篇

關鍵詞： 大（理）瑞（麗）鐵路；地質災害；工程分區；層次分析法

中圖分類號： TU471文獻標志碼： AEngineering Geological Division of Geological Hazards

為了有效避免地質災害對工程建設和人們生命財產的危害，地質災害危險性評價和科學分區不僅是城市規劃和建設的重要研究內容之一，也是鐵路、公路、水電等重要工程建設規劃的重要研究內容之一.本文基于地質災害危險性評價，考慮鐵路工程風險，對大瑞鐵路高黎貢山越嶺段地質災害進行工程分區研究.當前國內外學者對地質災害形成機制及影響因素進行了深入研究.但是，由于影響地質災害發育的因素眾多，同時各種地質災害形成機制不盡相同，很難建立一種適用于各種地質災害危險性評價的方法.目前，關于地質災害危險性評價方法的研究集中在以下幾個問題：

（1） 地質災害危險性評價等級劃分標準

由于研究區域和評價目標不同，地質災害危險性評價等級劃分各不相同，用于評價地質災害危險性的指標也不相同.單純從地質災害潛在危險性方面分析，通常采用地質災害發生概率、地質災害潛在發生度等[16]作為綜合指標.如果考慮到地質災害對財產造成損壞方面，則將其歸入地質災害風險評估（價）中，風險評估[710]通常對既有地質災害（潛在）危險性及其造成的經濟損失等指標進行綜合評價.

（2） 地質災害危險性多因素評價指標

當前對于山區地質災害危險性評價指標的研究，主要集中在工程地質條件、區域地質災害分析、評價因子選取以及定量分析方面.常用的指標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）技術的因子疊加法[1112]等.

（3） 地質災害危險性評價的數學模型

地質災害危險性評價中，各個評價因子的多狀態性、多指標性對地質災害危險性評價目標的貢獻各不相同，通常采用權重體現指標重要性程度的差異[1314].當前常用的方法為專家打分法、信息量法、數理統計法、層次分析法等.西南交通大學學報第48卷第2期趙志明等：大（理）瑞（麗）鐵路高黎貢山越嶺段地質災害工程分區研究1高黎貢山越嶺段地質環境簡介大瑞鐵路高黎貢山越嶺段地形、地貌復雜，巖土體類型多樣，活動斷裂影響頻繁，是崩塌、滑坡、泥石流等地質災害頻發的地區.鐵路在翻越高黎貢山山脈時，選線方案受到各種地質災害的制約.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，總體地貌特征是山體和盆地相間，峰嶺與峽谷并列，屬構造侵蝕高中山區[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）.

印度板塊強烈推擠和青藏高原疊加作用導致斷塊邊界斷裂并發生強烈的水平剪切錯動，形成復雜的地質構造格局，褶皺和斷裂構造發育.區域內出露地層齊全，巖性復雜，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巖、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；變質巖主要為片麻巖、板巖、變質砂巖以及片巖等.

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災害工程分區結合線路在越嶺段走向及區段內微地貌特征和主要地質問題，將線路劃分為6段，利用上述方法，根據工程地質調查、勘探資料[15]，對各因素進行分區賦值.采用本文建立的數學模型，對地質災害進行分區評價.

（1） 小寨子—蒲縹段.屬構造剝蝕中山區地貌，溝谷縱橫，地形起伏大，海拔高于1 000 m，相對高差小于500 m.上覆第四系全新統坡殘積層粉質粘土，下伏基巖為奧陶系中統黃綠色頁巖夾泥灰巖、砂巖，奧陶系下統紫紅夾黃色砂質頁巖、條帶狀雜砂巖、粉砂巖.褶曲及斷裂構造發育，地下水以巖溶水、基巖裂隙水、斷層帶水為主，水量豐富.發育中小型滑坡，崩塌落石較嚴重，巖溶塌陷微弱發育.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.上覆第四系全新統坡殘積層粉質粘土，下伏基巖為奧陶系中統施甸組黃綠色頁巖夾泥灰巖、砂巖，奧陶系下統紫紅夾黃色砂質頁巖、條帶狀雜色砂巖、粉砂巖.區內地下水以巖溶水、基巖裂隙水、斷層帶水為主，水量豐富.發育少量小型滑坡，局部地段有崩塌落石，巖溶塌陷微弱發育；地質構造不發育，新構造運動不強烈，構造變形較弱，巖石較堅硬，結構較完整，巖溶較發育，地下水作用較強烈；森林覆蓋率為30%～40%，降雨較少，分布較均勻.

（3） 老白河—高黎貢山隧道進口段.構造剝蝕中山區地貌，溝谷縱橫，地形起伏大，相對高差500～1 000 m.上覆第四系全新統坡殘積層粉質粘土，下伏基巖為侏羅系中統下段紫紅鈣質砂、泥巖、泥灰巖夾白云質灰巖、底部鈣質礫巖，三疊系中統白云巖、白云質灰巖及斷層角礫.褶曲及斷裂構造發育，地下水以巖溶水、基巖裂隙水、斷層帶水為主，水量豐富.發育中小型滑坡，崩塌落石較嚴重，泥石流發育，巖溶塌陷微弱發育；區域內地質構造發育，新構造運動強烈，構造變形強烈，巖石破碎，結構不完整，巖溶較發育，地下水作用較強烈；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.上覆第四系全新統坡殘積層粉質粘土，下伏基巖為燕山期花崗巖.發育中小型滑坡，局部地段有崩塌落石，無巖溶塌陷；區域內地質構造較發育，新構造運動較強烈，構造變形較明顯，巖石較破碎，結構不完整，巖溶不發育，地下水作用不強烈；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.上覆第四系全新統坡殘積層粉質粘土，下伏基巖為泥盆系中統白云質灰巖、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.段內斷裂、斷層發育.斷裂構造主要有：雙坡木康斷層、龍陵—瑞麗斷裂、橄欖坡斷層、龍陵瑞麗斷裂；褶皺構造主要有那里背斜.受構造影響，巖體節理裂隙發育，破碎.斷層破碎帶附近地下水豐富，水量較大.

發育中小型滑坡，崩塌落石嚴重，巖溶塌陷微弱發育；區域內地質構造發育，新構造運動強烈，構造變形強烈，巖石破碎，巖溶較發育，地下水作用較強烈；區域內多為切割較強烈的山地；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.構造剝蝕丘陵地貌，相對高差小于100 m.發育少量小型滑坡，局部地段有崩塌落石，無巖溶塌陷；區域內地質構造較發育，新構造運動較強烈，構造變形較明顯，巖石較破碎，巖溶不發育，地下水作用不強烈；降雨較少，分布較均勻.

4結論在對大瑞鐵路越嶺段地質災害類型、規模、影響因素進行調查分析的基礎上，建立了越嶺段地質災害工程分區評價模型，用層次分析法構建判別矩陣，確定各級指標權重，對大瑞鐵路高黎貢山越嶺段地質災害工程危險性進行評價，得到以下結論：

（1） 影響地質災害發生的因素眾多，層次分析法是對多因素進行重要性排序的重要方法之一.該方法具有使用參數少、數學理論嚴密的特點，可較好地應用于地質災害工程危險性分析評價.

（2） 層次分析法判別矩陣的構建至關重要，構建過程受到人們對評價因素認識程度的制約，雖然通過矩陣的一致性檢驗可以消除部分人為誤差.但是有必要進一步深入探討判別矩陣構建方式.

（3） 將越嶺段地質災害工程分區劃分為：Ⅰ安全區、Ⅱ基本安全區、Ⅲ較危險區和Ⅳ危險區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—芒市段地質災害進行工程分區評價.

（4） 本文研究的線路方案通過區域，地質災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災害面狀、大范圍發育的地區，使鐵路工程風險可控.

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第2篇

關鍵詞：地質災害；風險評價；展望

引言

隨著對社會災害研究的深入，地質災害風險評價越來越得到重視。地質災害風險評價是對風險區遭受不同強度地質災害的可能性及其可能造成的災害損失進行定量分析和評價，是一項極具現實意義的重要研究課題。從區域上預測、預防地質災害，對城市規劃和工程選址，實現人與環境的和諧發展具有重要的現實意義。

1地質災害風險評價現狀

我國地質災害風險評價起步于20世紀80年代，針對我國地質災害風險評價現狀，主要問題梳理如下：

1.1我國地質災害類型的多樣性和復雜性

我國地質災害類型多樣復雜，包括崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面塌陷、地面沉降等。每種地質災害類型具有不同的控制因子和屬性結構，評價結果具有不同的劃分標準或上下闕值，總體決定我國地質災害風險評價整合任務的艱巨性。

1.2地質災害風險評價模型的主觀性和差異性

由于風險評價理論的不成熟，受人為影響因素較多，地質災害風險評價模型因人而異，因地區不同，因類型差異，不同評價模型的評價結果的真實性和可信度受到質疑。

1.3地質災害風險評價方法的多樣性和單一性

地質災害風險評價方法較多，但主要為單一型。如：層次分析法、信息量法、經驗模型法、指標量化敏感性統計模型法、灰色模型法、數理統計模型法、模糊評判模型法、非線性模型法等。不同評價方法各有優缺點，缺少集優點于一體的綜合、交叉評價方法。

1.4我國地質災害分布的不均衡性和不協調性

由于自然條件、資源優勢、生態系統、地質環境和經濟發展的差異，我國存在著東、中、西3個帶，經濟的差異性決定減災防災工作差異性，地質災害越頻繁的地區經濟越落后，地質災害風險工作越滯后，經濟發展和防災減災極度不協調。同時，地質災害的發育有一定的周期性、階段性、多發性和突發性等特點，更何況我國地質災害防治法規尚不健全，有關的理論和技術方法也不完善，我國地質災害減災任務十分艱巨。

2地質災害風險評價內容與評價系統

狹義的地質災害風險評價的內容主要指：危險性評價和易損性評價，開展危險性評價或易損性評價都是屬于風險評價的范疇。“危險性”核心要素是地質災害的活動程度，是自然屬性特征的體現。“易損性”是承受特定災害時候的綜合能力的量度，是承災體抵御能力的社會屬性特征的體現。易損性包括社會易損性、經濟易損性、物質易損性、資源環境易損性。廣義的地質災害風險評價內容除了危險性評價和易損性評價外，還涉及到期望損失評估、抗災能力評價、風險等級區劃、風險決策、風險控制和風險管理等方面，它們彼此之間相互銜接和耦合構成完整的地質災害風險評價系統。

馬寅生等建立的地質災害風險評價系統包括3個方面的內容：危險性分析、易損性分析、期望損失分析，其中危險性分析和易損性分析是地質災害風險評價的基礎，期望損失分析是地質災害風險評價的核心。羅元華等概括了地質災害風險評價系統的4個部分：危險性評價、易損性評價、破壞損失評價和防治工程效益評價。其中，危險性評價和易損性評價是基礎，破壞損失評價是核心，防治工程益評價是應用。周寅康研究認為地質災害風險評價內容應包括6個部分：災害研究、風險區確定、風險區特性評價、風險區承受能力評估、可能損失評估、風險等級劃分。

本文在前人研究的基礎之上，綜合分析風險評價內容及其相互耦合關系，建立地質災害風險評價系統（圖1）。該系統以風險評價為核心，以致災體、承災體、風險管理為焦點，形成地質災害風險評價三維結構模式（圖2）。地質災害風險評價系統很好地詮釋了地質災害風險評價內容，并相互銜接形成耦合關系鏈，構建成具有三維結構集成的地質災害風險評價系統。

3地質災害風險評價方法與評價類型

伴隨著新技術日新月異，地質災害風險評價研究蓬勃興起。特別是計算機性能的提高和3S技術的發展，使得空間數據集成化更簡便、計算速度更快、評價精度更高，大大促進了該領域發展。目前常用的評價方法分為2類：第1類，單一型評價方法，如：層次分析法、信息量法、經驗模型法、指標量化敏感性統計模型法、灰色模型法、數理統計模型法、模糊評判模型法、非線性模型法等；第2類，交叉型評價方法，如：模糊聚類綜合評價、物元模型綜合評價、灰色聚類綜合評價等。每一種評價方法各有自身優點和缺點，實際操作中可選擇2種或2種以上評價方法，以彌補單個方法的不足，起到對評價結果進行相互驗證的目的。

圖1地質災害風險評價系統

圖2地質災害風險評價三維結構模式

按照評價范圍，可將地質災害風險評價類型分為3類，分別為點評價、面評價、區評價。基于不同的評價類型和評價目的，選用不同的評價方法。

4地質災害風險評價實施方法

地質災害風險評價實施是對地質災害風險評價任務的綜合詮釋，依據地質災害風險評價的內容和評價系統，地質災害風險評價實施包括以下5個流程（圖3），詳細步驟如下：

4.1建立基礎空間數據庫

包括研究區的地質災害分布圖、遙感影像圖、數字高程模型（DEM）、地層巖性分布圖、區域地形圖、區域地質圖、地質構造分布圖、降水量分布圖、人口分布圖、建筑物結構分布圖、土地利用圖、已有防治工程布置圖等各種基礎圖件。

4.2危險性評價

評價地質災害的危險程度。其評價工作思路和方法分為兩個階段，第1階段：地質災害敏感性評價；第2階段：地質災害危險性評價。在基礎數據庫中選取敏感性控制因子，建立地質災害敏感性評價體系，引入誘發因子（地震或降雨），最終完成地質災害危險性評價。

4.3易損性評價

對影響易損性的各種致災因素和抗災因素進行分析，計算承災體的承災能力。首先建立易損性評價體系，開展易損性綜合評價。鑒于致災體和承災體的致災及易損性特征，對地質災害易損性評價需要從兩個方面入手，一是地質災害體的致災特征；二是承載體的抗災特征。

4.4期望損失分析

在危險性、易損性及抗災能力分析評價與區劃的基礎之上，對評價區所有資產進行期望損失分析。

4.5風險決策、風險控制與風險管理

在整體分析地質災害可能造成的人員傷亡、財產損失以及生態環境破壞的基礎之上，進行綜合風險評價和風險區劃，從而進一步明確風險區的風險分布特點和形成條件，根據實際需要提出針對性的綜合系統工程和防災減災對策建議，實現風險決策、風險控制與風險管理，為國家政府職能部門服務。

圖3地質災害風險評價實施流程圖

5地質災害風險評價展望

21世紀開始以來，地質災害風險評價研究越來越受重視。鑒于地質災害風險評價的研究現狀，展望地質災害風險評價研究工作的未來，總結如下：

（1）進一步完善地質災害風險評價理論基礎，構建地質災害風險評價方法體系，統一地質災害風險評價標準，注重與社會科學的緊密結合，建設跨學科、跨領域的耦合交叉的綜合研究體系。

（2）進一步豐富現有的研究手段和先進技術。GIS技術、遙感技術、衛星定位技術等多種高科技手段也將為地質災害風險評價研究所利用，新手段和新技術可有效解決地質災害系統中的動態開放性、非線性疊加等復雜問題。

（3）進一步優化地質災害風險評價模型。引入承災體的抗災能力因子，建立地質災害風險評價綜合模型，力保評價模型的合理性與科學性。

（4）進一步重視野外地質調查和地質過程分析。地質災害風險評價是充滿不確定性的動態過程，但本質上又是一個地學問題。深入研究地質災害的孕災環境和孕災機制，有利于克服致災體分析的不確定性。野外地質調查和地質過程分析是地質災害風險評價的制勝法寶和強力武器，是開展地質災害風險評價研究的第一手資料。

（5）進一步提升地質災害風險評價研究工作的價值和意義。我國的地質災害風險評價工作任重而道遠，深化地質災害風險評價與減災規劃、防治工程及其他經濟社會的結合度。加快現代網絡技術的發展，力保及時傳送各種地質災害信息，為政府職能部門決策提供服務，實現地質災害風險評價工作的價值。

結語

地質災害風險評價是一項有力的防災減災非工程性措施，能夠為國家政府部門提供決策參考，更加有利于對現在或未來城市規劃和工程選址做好防災減災工作，對減少人民生命財產損失和促進社會和諧發展都具有重要的現實意義。

參考文獻：

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第3篇

【關鍵詞】模糊層次評價法；地質災害；風險評估；隧道施工；價值

隨著工業技術的快速發展，我國四通八達的高速公路網建設已經納入國家發展建設規劃之中，隧道施工建設作為我國高速公路穿越山嶺的主要工程建筑，變得非常多見，因此隨著我國經濟狀況的明顯好轉公路網也逐漸變得完善。通常的道路建設施工施工中，隧道塌方由于技術要求高、施工環境復雜、地質狀況差等多種因素，已經逐漸被我國施工人員納入隧道施工中較為常見的幾種地質災害類型中。從隧道塌方的成因來看，通常是由于道路施工地質狀況不穩而引發的突發性崩塌事故，如果不能及時處理解決，就會引發很大的交通事故，使工期延誤，造成財產損失，更重要的是這種災害已經成為制約我國隧道施工發展的瓶頸。尤其是斷層破碎帶，作為隧道運營的一個重要安全隱患，本身具有低強度、抗水性差、易變形和透水性大的特征，但經常被施工方所忽視，由此為施工留下安全隱患。

一.模糊層次評價法對于常見的隧道地質災害評估概況

從我國目前具體的隧道塌方施工隱患中可以看出，造成隧道施工塌方的具體成因是多種因素綜合作用的結果，通過地質狀況的隱患再加上施工方的技術失誤，由此為公路網誘發次生災害埋下了不利因子。隨著技術的不斷發展，從施工技術人員從塌方現場收集整理的資料數據來看，災害類型多、成因廣，由此對信息的掌握和分析統計以及反饋不能做到系統、科學與及時，對此，針對隧道塌方的成因分析以及數據檢測評估需要運用迷糊層次評價法對其進行有效評估，通過定性與定量指標分析，制定事后處理方案以及事先的風險防范機制來對隧道地質災害作出科學評估。因此，采取模糊層次評價法顯然成為當前非常適用和相對科學的評價標準，但是對事物不同程度的評價，常常要介入多個不確定因素或指標，比如，在分析隧道地質災害評估中需要將不可控評價指標分成多種因子組成的模糊因素集，通過對評審等級[1]的有效設定，排除不利因子從而組成另一種模糊評價集合，在此過程中需要分別對各個評審等級的歸屬程度進行數據運算，由此組成模糊評價矩陣。

二.模糊層次評價法在隧道地質災害評估中的應用理論

模糊層次評價法通常在隧道地質災害評估中的應用十分廣泛，作用也非常大。從模糊層次評價法在隧道地質災害評估中的應用理論分析來看，此方法根據綜合評價指標，事先對客觀事物的不同類型的影響因子進行有效分解，從而構建一套完整的數據分析、統計、評估、反饋體系，之后再對所有不同的賦值指標權重系數進行界定，通過運用綜合評價模型對其進行有效整合，從而得到正確的綜合評價值，隨后就可對常見的隧道地質災害進行有效評估。

三.模糊層次評價法在具體工程實例中的應用

（一）工程實例概況

就以汶川地震對公路隧道造成的災害為例。據了解，2008年汶川大地震造成四川多處隧道塌方，下面通過對坍塌隧道危險度作出評價，其基本理論依據是：將隧道穩定性評價、附近水文地質評價、隧道地質災害發育情況以及其穩定性評價均納入坍塌事故危險度模糊綜合評價的影響因子范圍內，此外還要對隧道事故產生的具體損失評價利用模糊層次分析法對其展開定量分析，通過地質災害對隧道工程事故的評估應用，來論述模糊層次分析法的具體應用價值，這樣不但可以較為客觀地評價和預測災害發生所造成的危險度，同時也為事中、事后的應急處置和防范提供參考依據。

通過資料表明，地震所誘發的地質災害多發生于很多無人區以及那些交通十分不便利的山區，除了地形條件復雜險惡之外，災害對于人民生命和財產造成了很大的損害。根據實際情況及歷史數據資料顯示，針對次生災害的現場測定以及物理力學參數分析、取樣都十分困難；同時，隧道的物質級配及物理力學特性相對離散，綜上幾種因素，本文就重點采用模糊層次分析法對隧道地質災害作出評估。這種分析法能夠相對客觀地預測和評價地質災害的危險系數，從而可以為應急處置提供指導。

（二）模糊層次綜合分析方法實例應用

（1）危險度評價指標的選取

西南地區降水量大，特別是山區較多，由于降雨歷時不均勻，地質狀況較差，多處于板塊與板塊的交界地帶，因此地殼運動在較強烈的情況下就會誘發地震和泥石流等自然災害，由于西南地區隧道較多，自身并沒有很好的排水設施，如果隧道頂端在長時間的雨量沖刷下就會造成泥石流，也可能在地震時極容易造成隧道坍塌，而隧道組成物質的物理力學參數（如內摩擦角和內聚力）就不利于壩體自身的抗滑穩定。再加上震后隧道內部的滲流通道會被細顆粒堵塞，所以極不利于隧道穩定。因此，本文將水文、地質等自然因素和隧道自身狀況作為分層評價具體指標，至于災害危險度評價指標體系的建立要以對影響隧道安全性的因素綜合分析為依據，由此而形成一整套層次明確的評價指標體系。該分層次評價體系一共分為目標層、準則層和指標層三個不同層次。對于評價結果要根據評價標準指標獲取，從分析可知，四川隧道的危險度（W）[2]已經屬于高危等級，所以應該采取積極的工程措施進行安全隱患處理，同時還要做好次生災害應急避險預案。

（2）分析結論

綜上所述，通過以上對地質災害造成隧道坍塌的危險度進行模糊層次分析評價可知，該方法對危險度的評價具有快速、直觀的特點，其過程基本可以反映出工程的實施情況，通過具體指標的敏感度分析可知，洪水、隧道巖石幾何參數對災害危險度評價值的影響比較明顯，但是隧道的安全、穩定性還是一個發展制約瓶頸，在實際情況中，導致隧道潰決的因素還會有很多。所以，利用模糊層次評價法[3]如何更加全面系統地對隧道地質災害危險度作出一個定量的評估仍然較為困難。目前尚處于研究階段，而本次提出的模型思路只適用于一般的地質災害危險度判定，所以后面的理論研究仍待繼續深入，以便在今后的研究中取得一個較為客觀準確的評估體系，從而減少隧道等地質災害發生的頻率和災害損失。

結束語

通過上述分析可以得到相應的結論，隧道施工在面對不同程度的高風險系數、等級的地質災害時，雖然施工方不能及時改變客觀環境存在的本質，也無法擺脫自然存在的孕險環境，但可以通過模糊層次分析評估體系將隧道施工致險因子的負面干擾降到最低，就能從本質上降低次生災害發生的可能性。本文所研究的模糊層次評價法[3]能夠對不確定因素給予足夠的重視，因此，特別適用于由多方面因素所決定的被評價事物的評估，但在具體的操作過程中由于地質災害的隨機性，這就會導致評價人員主觀性較強，評價結果呈現出一種模糊性，也不可避免地存在一定的誤差，因此還需要在今后不斷的研究過程中進行改進。

【參考文獻】

[1]徐善初，張世林，陳建平.模糊層次評價法在隧道地質災害評估中的應用[J]. 地下空間與工程學報，2013，04：946-953.