公路與非公路地區危巖體風險評價指標選取

蒲德紅 周敬程 翟文光

摘 要：國內外學者對危巖的風險性評價體系的指標選取各不相同，本文針對非公路與公路地區危巖體風險評價的各自的特點，并結合前人研究，探索非公路與公路地區危巖體風險評價的指標選取：危巖體穩定性、運動路徑和可能崩塌規模。

關鍵詞：公路地區；非公路地區；指標選取

0 引言

危巖體風險是指危巖體崩塌時對人類生命財產產生破壞損失的可能。包含災害的自然屬性和社會屬性。風險性評價的目的在于反映評價區危巖體崩塌災害總體風險水平與地區差異，為指導環境保護、防災減災工程、國土資源開發等提供科學依據。目前，對危巖體風險性的研究一直沒得到應有的重視，這與危巖體穩定性的研究不相匹配。風險評價指標的選取更是各不相同，甚至差異性很大。據有關統計僅國內外各個評價系統中有關公路崩塌風險評價影響因子就多達44項[1]。究其原因還是未對其建立起統一的行業標準。本文在理解研究國內外學者在該領域的研究，初步探索公路與非公路地區危巖體風險評價的指標選取。

由上述分析可知，危巖體的風險性評價具有非常重要的理論和工程意義，它與危巖體防治措施的選擇有直接的關聯性。然而，準確、簡明、易操作的指標選取直接影響著評價的準確性和評價體系的廣泛適用性。

1 非公路地區危巖風險性評價指標選取

本文中非公路地區主要是指受影響的居民聚集區，即受災對象主要是人和建（構）筑物地區。張偉峰以雅礱江錦屏一級水電站為例分析運用模糊綜合評判法評價其危險性。（選取指標：危巖體規模、邊界條件、后緣結構面特征，邊坡的坡度、坡形，地下水在坡面的出露情況和坡面植被條件）[2]郭素芳同樣運用模糊綜合評判法分析大渡河黃金坪水電站地下廠房后山高邊坡危巖體。（選取指標：危巖體發育的相對高度、發育的規模、邊界條件，邊坡的坡度、坡形，降雨情況，地震烈度等7個評價指標）[3]。

兩位研究者在運用模糊綜合評判法時選取指標均較多且不盡相同，但都和實際工程的現狀吻合，可見指標的選取具有較大的區間。然而，這不利于建立非公路地區危巖風險性評價統一的體系標準，推廣可行性差。

基于上述研究，結合非公路地區受影響對象的特點，主要選取3個風險評價指標：危巖體穩定性、運動路徑和可能崩塌規模

1.1危巖體穩定性

影響危巖體穩定性的因素很多，危巖體穩定性的評價方法也很多。為了便于評價，我們只考慮危巖體的穩定狀態這一指標。

1.2 運動路徑

危巖體失穩后的運動軌跡包括運動速度和運動路徑。運動路徑是否經過受災區，是決定危巖體能否致災的關鍵因素；運動速度，主要是指崩塌體運動到受災區時的速度，是決定崩塌體致災強度的重要因素之一。一旦崩塌體運動至受災區，一般都具有較高的運動速度和沖擊能，因此，選取崩塌體的運動路徑是否經過路面范圍這一指標作為非公路地區風險性評價指標是合理的。

1.3 崩塌規模

崩塌體的規模是決定崩塌體致災強度大小的另一重要因素，致災體的規模決定了崩塌體致災的范圍和強度，在有邊坡平臺的危巖區，應考慮平臺對崩塌體的影響，致災體的規模由崩塌體運動過程中的解體及解體部分的停滯情況決定。據大量現場調查、簡化指標原則和對評價結果的影響分析來看，用危巖體的規模來代替崩塌體的規模是合理可行的。

2 公路地區危巖風險性評價指標選取

吳亞子在其文章中針對阿里地區巴爾兵站至札達套路改建工程，運用模糊綜合評判模型評價其危險性。（選取指標：地層巖性、地面坡度、相對高差、構造密度、多年平均降雨量、凍融作用、地震強度、植被覆蓋率、開挖深度、災害的分布密度和規模大小。）該分級方法較全面的概括了公路危巖崩塌的特征，特別是增加公路因子作為一項評價指標，這是合理且需要的。

基于上述研究成果的綜合分析，結合公路特點，公路地區危巖風險性評價指標主要有：危巖體穩定性、危巖崩塌規模與動能和交通量與公路等級。

2.1 危巖體穩定性

危巖體穩定性是評價風險的前提，主要穩定性評價方法：基于有限元的靜力穩定性分析法、可靠度分析法、基于監測資料的比較辨識法及靜力解析法。具體方法此處不再贅述。

2.2 崩塌規模與動能

危巖體崩塌時體積大小直接影響災害大小，規模越大可能造成的人員傷亡和經濟損失就越大。此外，還應考慮危巖體勢能大小，危巖體相對高度越高勢能越大，對路面結構和車輛的破壞力越大。在橋梁區，因過大的勢能超過橋梁承受極限而造成橋梁垮塌，則對交通和經濟影響更大。故在指標選取時不應該忽視具體工程間的差異，如有重要工程處于危險區也應重點關注，做到具體問題具體分析。

2.3 交通量與公路等級

由于公路為運輸基礎設施，交通量與災情大小密切相關，黃麗珍等人結合崩塌規模和交通量建立了災度計算公式。截止2012年全國等級公路里程數統計，四級公路里程數約占等級公路里程的75%，雖然四級公路的交通量為小客車日平均交通量2000輛以下，但四級公路因危巖體崩塌發生災害的可能性較高速公路大得多，特別是我國西部山區四級公路廣泛存在，一旦發生災害，受傷人員因救治不能及時導致死亡率更高。

3 結論與展望

基于以上分析，公路與非公路地區均考慮危巖體穩定性這一前提因素。引言部分也已經對穩定性與風險性的關系作出了分析。崩塌規模是公路與非公路地區危巖體風險評價都考慮的一重要指標，該指標是量化災害大小的重要尺度。交通量和公路等級是公路地區危巖體風險評價有別于其他風險評價的一個顯著特征。其中交通量直接作為評價指標最早在美國俄勒岡州公路不穩定斜坡管理系統（OUSMS）中應用。

文中給出的公路與非公路地區危巖體風險性評價指標選取僅僅是初步的，深入的風險分析有待進一步分析研究建立相應的評價體系。

參考文獻

[1] 李星星.公路崩塌風險評價[D].西安：長安大學，2012.

[2] 張偉峰.危巖體危險性評價及防治對策研究[D].成都：成都理工大學，2007.

[3] 郭素芳.危巖體的分類及其危險性評價[D].成都：成都理工大學，2008.