公路路基地质灾害识别方法研究

孙朋宇

山西省煤炭地质115勘察院

摘要：随着公路建设的高速发展,公路路基地质灾害时常威胁着人民的生命财产安全和公路交通的正常运营。通过调查、研究和系统分析,研究了路基地质灾害主要类型及影响因素,集成了路基地质灾害识别技术方法,为在全国开展公路地质灾害防治提供技术参考。通过研究路基外部形态、内部结构面及岩土体的工程性质三方面因素与路基地质灾害的关系,以路基工程地质结构为灾害识别的理论依据,分析了路基的破坏方式和规模。

关键词：路基,地质灾害,路基工程地质结构,识别方法

公路路基地质灾害识别方法包含灾害预判和灾害识别两部分。地质灾害预判主要是依据地质地貌形态、宋害特征及一些地表和建筑物的变形和破坏迹象,判断路基地质灾害的具体类型。、这一判断虽是初步的,但对相继开展的灾害识别、勘察和施工等有非常重要的意义。而灾害识别是通过识别指标的选取达到对灾害危险性判断的目的,为路基灾害的预防和防治服务。

1、灾害预判方法

路基地质灾害预判方法是通过对路基地质灾害的大量调查和研究,对灾害特征和影响因素的深入分析,首先根据路基断面类型对路基灾害可能发生位置进行判定,然后根据路基工程地质结构,对路基可能发生的破坏型式做出初步的判定,最后再根据路基灾害的特征进行具体的判别,以达到对灾害的超前预判,为后面灾害识别奠定基础。分两步：1灾害初判；2灾害预判。

2、灾害识别方法

路基地质灾害识别方法是在地质灾害预判的前提下,结合公路地质灾害自身的特点,经过对地质灾害变形发展的阶段性变形现象、标志和临界诱发因素的分析,提出灾害识别的指标,达到对灾害发展进程的识别。本文的识别是针对路基灾害的已有变形破坏迹象和对公路设施产生危害程度的一种识别。

2.1、识别指标

路基地质灾害影响因素众多,对公路影响大,因此,须根据工程路段的地形、地貌、水文、地质等条件,地质因素对山区公路路基灾害发生的作用,路基灾害的发生规律结合路基地质灾害缓变性和突发性的内外特征,灾害孕育发展阶段和爆发阶段的主要标志,提出灾害识别的指标,并对灾害的危险性大小进行判断,为路基地质灾害的防治和治理服务。

地质灾害识别的指标众多、尽管识别指标体系应该牵涉到多方面的因素,但必须根据具体需要,有选择性地选取最有代表性、关键性的指标,尽量舍弃一些与研究目的关系不大的次要指标。

2.2、识别指标的选取

识别指标是识别研究的具体体现,它不仅能体现多要素内在的相互关联性和综合性,又能表达主导性和简明易操作性。路基地质灾害识别指标应该是在野外凭肉眼能直接观察到的,具有直观性特点。

2.3、识别指标体系

根据上述定性分析结果,选取了路基地质灾害识别指标因素,并初步建立图

所示的识别指标体系,其中每个识别指标包含多个影响因子,它们共同组成路基地质灾害识别指标体系。

2.4、识别指标权重的确定

通过对路基地质灾害识别指标的分析和专家意见的归纳,可以将各识别指标按影响作用的大小排序,并得出主要识别指标和次要识别指标。

崩塌

识别指标排序：后缘裂缝>结构面产状>结构面特征>边界情况>岩性>规模>边坡坡度>边坡高度,

主要识别指标：后缘裂缝、结构面特性、结构面产状、边界情况、岩性

次要识别指标：规模、边坡坡度、边坡高度

滑坡

识别指标排序：地面变形迹象>软弱地层>地下水位>岩性>规模>边坡坡度>边坡高度,

主要识别指标：地面变形迹象、地下水位、软弱地层、岩性

次要识别指标：边坡坡度、边坡高度、规模

路基沉陷

识别指标排序:排水条件>地下水位>地面裂缝>长度>宽度>填土高度>土质,

主要识别指标排水条件、地下水位、地面裂缝、长度、深度

次要识别指标填土高度、土质

根据灰色系统中的关联度分析方法可知,若是由关联度大小排列而得到的关联序,只要有确定的母序列和子序列,样本数等于或大于个,则母序列和子序列之间的关联就始终保持不变。所以,根据关联度的这一特性和各识别指标的平均关联度,可以排出各灾害的关联序。

崩塌:后缘裂缝=结构面产状=结构面特征=边界情况=岩性>规模>边坡坡度=边坡高度

滑坡:地面变形迹象=软弱地层=地下水位=岩性>规模>边坡坡度=边坡高度

路基沉陷:排水条件=地下水位=地面裂缝=长度=深度>填土高度>土质

2.5、灾害识别方法的建立

灾害识别方法是对灾害的危险性进行的简单识别,是利用前述识别指标的等级及赋值,结合识别指标的权重,判定路基灾害对公路设施的危害程度,这里用危险程度指数表示其大小。

将路基地质灾害的各识别指标的赋值与其权重的乘积之和,即得到路基地质灾害的危险程度指数,记为,且有蕊簇。各识别指标的赋值等,,或中的某一个值则路基地质灾害的危险程度指数的计算公式为:

式中:

R－路基地质灾害的危险程度指数延延

GI－各识别指标的赋值

Ki－各识别指标的权重

n－识别指标的数量。

3、结论：

1、在充分总结归纳国内外已有的相关研究成果、吸收各地区治理公路地质灾害经验的基础上，通过调查、分析和研究，归纳了路基地质灾害类型及特征、影响条件和控制因素。

2、提出了路基地质灾害识别研究的技术路线和原则，并从路基型式、内部结构面及岩土体的工程性质三方面提出了路基工程地质结构概念，它不仅构成路基地质灾害的地质基础，而且控制着路基灾害发生的类型。

3、通过对路基地质灾害的调查研究，对路基工程地质结构的研究以及对灾害特征和影响因素的深入分析，提出了路基地质灾害预判方法。

参考文献：

[1]刘传正.地质灾害勘查指南[M].北京:地质出版社，2000.

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