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《化工礦產地質雜志》2014年第二期
1評價因子分類
1.1地形因子依據地形條件將研究區地形因子分為斜坡坡度和地形兩類。(1)斜坡坡度根據調查統計綏中縣不穩定斜坡主要為巖質斜坡和土質斜坡,規模一般以中小型為主,易發崩塌地質災害主要集中在25°以上的坡度,坡度越大發生崩塌地質災害的幾率越高。邊坡坡度與崩塌發育情況見表2。(2)地形具備發生崩塌地質災害條件與地形有著一定的聯系,根據綏中縣的具體情況,可將綏中縣地形分為3類:平原、丘陵、低山。主要的劃分依據為當地高程,地勢較高處,崩塌地質災害發育可能性較大,平原地區崩塌地質災害發育可能性較小,見表3。
1.2地層巖性因子地層巖性也是影響崩塌地質災害發育的重要因子,由于巖性的軟硬程度不同,導致風化程度和節理裂隙的發育程度有所不同,堅硬或較堅硬的脆性巖石,在一定的坡度上易發生崩塌地質災害,而較軟的巖石,在邊坡上發生崩塌地質災害的幾率較小。由此可見,崩塌地質災害的發育程度與地層巖性有著密切的聯系。依據綏中縣地層巖性的特點可將其分為:堅硬塊狀巖組、堅硬層狀碎屑巖巖組、松軟柔性巖組,見表4。
1.3結構面發育程度因子結構面發育程度主要受節理裂隙發育和風化程度影響,節理裂隙的發育程度主要受節理傾角、間距、節理組數量和充填情況所影響【3】。依據綏中縣調查的情況,可將結構面節理發育程度分為三個等級——Ⅰ級:節理發育,節理3組以上,不規則,以構造或風化型為主,多數間距小于0.4m,部分有充填物;Ⅱ級:節理較發育,節理2~3組,較規則,多以構造型為主,多數間距大于0.4m,少有充填物;Ⅲ級:節理不發育,節理1~2組,規則,多為密閉節理。風化程度一般可分為三級——Ⅰ級:風化強烈、主要表現在巖體表面破碎嚴重,以巖屑堆積為主要存在形式;Ⅱ級:風化作用一般,巖體表面有輕微破碎,巖體裂縫斷續發育;Ⅲ級:風化作用較輕,巖體一般比較完整,無破碎情況,無裂隙發育。顯而易見,巖體風化嚴重區為崩塌地質災害的發生提供了大量的物源,也成為崩塌極易發生區。
1.4降雨因子降雨為誘發崩塌地質災害的主要影響因素,降雨強度、降雨時間和降雨量都與崩塌地質災害的發生有著密切的關系【4】。在降雨條件下,降水沿巖體裂隙和空隙在短期內大量滲入巖土體內,使巖土失穩,引發崩塌地質災害。根據降雨程度,將降雨因子劃分為:降雨強烈、降雨一般、降雨較小三個等級。
1.5人類活動因子人類活動因子主要包括:建筑、開發、采礦等活動。這些生產活動對地標巖體結構造成不同程度的損毀和擾動。綏中縣礦業活動較多,因此人類活動因子表現也較為明顯。人類活動因子一般可分為二級——Ⅰ級:大規模開挖及爆破,影響面積大,破壞方式較多;Ⅱ級:較小規模的人工開挖或局部擾動。
2評價因子賦值
通過對影響因子的分類和分析,可見影響崩塌地質災害的因子有很多,所選取的因子都是具有代表性和普遍性的影響因子。但是不同的影響因子對崩塌災害的影響程度是不同的,因此需要根據影響因子影響程度的權重對其進行賦值劃分。黃金分割原理在人們分析問題的過程中應用較為廣泛,對影響因子依據其影響程度的大小應用黃金分割比例進行賦值,所得出的結果能夠較為精確。因此,本模型采用黃金分割原理對崩塌地質災害的影響明顯的因子進行賦值。但對于影響程度相近或無法確定其影響程度的因子采用平均賦值法。本次研究將崩塌地質災害影響因素分為三級,一級評價因素分為地質環境因素和成災動力因素,我們用黃金分割法來對這兩個因素進行賦值;對于二級影響因子如:地形、地層巖性和結構面發育程度等均與崩塌地質災害的發育存在密切聯系,我們采用平均賦值法進行賦值;對于三級影響因子我們采用黃金分割法進行賦值。假定地質環境因素賦值為16,則按照黃金分割原理成災動力因素賦值則為9.888,二級評價因子采用平均賦值法,三級評價因子則仍采用黃金分割原理賦值,各影響因子具體賦值,見表5。
崩塌地質災害危險性劃分主要是依據在各評價因子的作用下,引起崩塌的可能性大小。崩塌危險性評判模型定義為:上式中:nmP為某一評價因子的賦值,n代表任意一個二級評價因子,m代表n所對應的某一三級評價因子。利用上述公式可以求出崩塌發生危險性,然后對其進行歸一化處理,用所得值除以因子賦值總和即25.888,則可得到崩塌發生危險度TD。
4崩塌危險度劃分標準
依據評判模型的計算,可將綏中地區崩塌地質災害危險度劃分為三個等級:(1)高易發區:經過計算崩塌危險度TD≥0.62。該區地形多為陡坡,結構面發育,巖體松散,在一定降雨和人類活動干擾條件下,極易發生崩塌地質災害。(2)較易發區:經過計算崩塌危險度0.37<TD<0.62。該區地形較陡,結構面較發育,巖體較松散,在一定降雨和人類活動干擾條件下,較易發生崩塌地質災害。(3)低易發區:經過計算崩塌危險度TD≤0.37。該區地形較為平緩,結構面節理不發育,風化度輕,巖性多為柔性松軟巖組,在降雨和人類干擾條件下發生崩塌地質災害肯能性小。
5模型應用
應用該模型,對綏中縣崩塌地質災害危險程度進行計算,并按危險度進行分區。經過對綏中縣地形、地層巖性、結構面發育程度、降雨和人類工程活動的調查與分析,確定綏中縣符合崩塌地質災害發育條件的樣點共計17處,對17處樣點的評價因子和級別進行賦值,應用該模型進行計算,具體分區情況見表6。
6結論
通過計算所得出的結論,可見綏中地區崩塌地質災害發生危險度的整體情況,高易發區所占比重較大,應當對高易發區及時進行監測和防治,可以依據樣點所在地實際情況選擇針對性的防治措施和手段,從而最大限度的降低其危害性。該模型的建立和應用能夠為崩塌地質災害的治理和防治提供較為可靠的依據和保障。
作者:楊培奇單位:遼寧省化工地質勘查院