淺談巖土工程地質災害特征及評價方法

宋 鶴

（河北省煤田地質局第二地質隊，河北 邢臺 054000）

在巖土工程中，地質災害會對巖土工程帶來巨大的損壞，已經成為人類生活、工程建設無法回避的問題，地質災害嚴重破壞自然資源、旅游資源、生態資源，給經濟帶來很大的損失。我國當前的巖土工程主要地質災害類型有滑坡、崩塌、泥石流、地面變形，為保證巖土工程的安全性和可靠性，需要充分認識地質災害的特征和成因。在對地質災害充分認識的基礎上，形成一套巖土工程地質災害評價體系是科學防治的基礎。

1 地質災害類型及特征

我國獨特的地理位置和社會發展現狀使地質災害十分普遍，呈現次數多、范圍大、危害嚴重的現象。地質災害的種類比較多，主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面變形（地面沉降、塌陷、地裂縫）等。

（1）滑坡?；率切逼律系膸r土體長期受雨水或者地表水侵蝕后，或者地震、開挖作業影響，導致表面巖土結構松散，在重力作用下沿著軟弱面，整體或局部向下滑動的地貌形態。按滑坡物質組成可以分為堆積層滑坡（殘積物、坡積物、洪積物組成）、黃土滑坡（主要由黃土組成）、黃土-泥巖滑坡（由黃土-泥巖組成）、基巖滑坡。地下水的沖刷、工廠或者生活排水、暴雨沖刷、地震、蓄水排水、施工開挖等都會引起滑坡發生。

（2）崩塌。崩塌指斜坡上的巖體、土體由于某因素影響，穩定性喪失，從母巖上脫落，順坡翻滾、跳躍、撞擊，堆積在坡腳的地質現象。在巖土工程施工過程中或開采礦產資源過程中過度挖掘斜坡，水渠供水，廢渣填筑，強烈震動等就容易引起崩塌的情況。對于崩塌，一般采用遮擋的方法控制中小型崩塌；對于只在雨季有落石和輕微崩塌的地方，采用攔截的方式在半邊坡進行防護；對于大型巖石，采用擋土墻的方式進行攔截；通過修建欄桿或護岸對風化邊坡進行防護；對于裂縫、孔洞一般用水泥等填充。

（3）泥石流。泥石流一般在強降雨、積雪、冰川相對豐富的地方發生，在山區、溝壑、地形險峻的地方同樣有發生泥石流的可能。泥石流按物質組成分為泥石流、泥流、水石流。如對森林亂砍濫伐，引起植被面積減少，山坡植被破壞；巖土工程施工過程中過度挖掘山體；不合理的傾倒土壤、礦渣等都會形成泥石流。

（4）地面變形。地面變形指由于自然和人為原因，降低了地面質量，破壞了地表巖土，導致地表出現擠壓、斷裂、位移等情況，引起地面出現沉降、塌陷、裂縫等多種問題。

2 地質災害的成因分析

地質災害發生的因素有很多，大體上可以歸結為地質因素和人為因素。地質災害的形成是地質、地形、地貌、水文、氣象、人為等各個因素綜合作用的結果，四種地質災害大部分是混合形成的，很難明確區分開來。因此，從幾個方面對四種地質災害進行綜合分析研究。

2.1 工程地質巖組條件

工程地質巖組條件是地質災害發生的內在和重要因素。地質災害與工程地質巖組分布有一定相關性和規律性。地質巖組分為整體結構、塊狀結構、厚層狀結構、中薄層結構、鑲嵌結構、層狀破碎結構、破碎結構、散體結構、松軟結構。地質巖組越薄越破碎越松軟，地質災害發生的百分比越高，甚至可達90%。

2.2 地形地貌條件

通常情況下，山地、丘陵地區容易發生地質災害，溝谷越深，地形起伏越大，地表水越豐富，加上人類工程活動，暴雨沖刷，越容易形成地質災害。

坡度的增加使坡體結構面傾角增加，斜坡的穩定性降低，地質災害主要發生在斜坡的中下部，上部發育較少。隨著坡度的增加，地質災害的數量增加，當坡度30°～40°時，地質災害的數量達到峰值，隨后隨著坡度的增加，數量下降。

坡向分為陰坡和陽坡，陽坡與陰坡相比，熱量充沛，空氣溫度與土壤溫度較高，溫度日差大。坡向南向和西向的地質災害數量比北向和東向多50%。

2.3 地質構造條件

斷裂構造與地質災害之間有密切的關系。破碎帶的寬度、裂隙的發育程度、斷層的性質都是影響地質災害的重要因素。隨著斷裂帶密度的增加，地質災害的數量直線上升。

2.4 降水條件

持續時間長、覆蓋面廣、降雨量大、沖刷力大的降水對地質災害的形成起主導作用。據資料顯示，90%的地質災害是在暴雨之后形成。

2.5 人為因素

人為因素主要指人類活動和土地利用。人類活動比如爆破振動、地下開挖、破壞植被、修建道路房屋、開荒、廢土堆積、灌溉等都會破壞環境的原始狀態，加速地質災害的形成。

土地利用問題主要反映的是植被覆蓋率的高低。一般情況下，植物覆蓋率低的地方，地下水入滲，使巖土體的力學性能降低，還會促使坡上的土體流失，導致地質體失穩破壞。林地、草地發生地質災害的可能性最低。

3 地質災害評價

地質災害風險評價就是利用定性或定量的方法對研究區的不同地質災害的穩定性進行分析，對因地質災害對財產和環境可能造成的損失進行評估，從而為人類生產和活動提供科學依據。

3.1 評價因子

地質災害的形成涉及內容很多，地質巖組、地形地貌條件、地質構造條件、降水條件、人為因素是形成地質災害的基本條件。在這些條件下，將反映地質災害的要素納入地質災害風險評價體系中（見表1）。在對實際工程地質災害風險進行評價時，將所有因子納入評價體系中是沒有必要的，一般遵循主次原則，根據研究區地質災害的類型、發生的概率、可能形成的規模和破壞范圍選擇合適的評價因子，再根據一定的評價方法進行地質災害評價。

表1 地質災害評價因子

3.2 評價方法

巖土工程地質災害的評價方法分為定性評價、定量評價。

（1）定性評價法。定性評價法主要是通過地質災害的成因和演化歷史來評價地質災害的發展趨勢。常用的方法是歷史分析法和類比法。歷史分析法主要根據研究區的地層巖性、地質構造、地形地貌、氣候、水文、地震、演化歷史等因素進行分析。類比法是將研究區與類似的地質災害發生區進行類比，之間的相似度越高，類比結構就越可靠。一般是將地層巖性、地質構造、地貌進行對比，來判斷研究區地質災害的穩定性。

圖1 巖土工程地質災害層次結構圖

（2）定量分析法。定量分析法這里重點介紹層次分析法。層次分析法是通過把所有影響因子的關系羅列出來，根據各個因子的關系，對因子進行等級劃分，再在各個等級之間進行比較，對地質災害的影響程度量化。定量分析法程序：①先清楚地質災害的類型，所包含的因素以及各個因素之間的關系；②確定地質災害評價體系中各因素之間的關系，并根據重要性進行分層，一般分為三層（最高層A、中間層B、最低層C），同一層對下一層的因子起支配作用；③將各層因子進行兩兩比較，構成矩陣，從而凸顯本層次與之相關因素之間的重要性。

3.3 地質災害評價體系

通過定性和定量方法對地質災害的危險性進行評價，在評價的基礎上，編制地質災害風險區劃圖，對危險區進行劃分，一般劃分為四個區：不危險區、低危險區、中危險區和高危險區。對于地質災害的高危險區就應該加強防治和技術治理。

4 結語

目前，隨著巖土工程地質災害發生的概率和范圍越來越大，一旦發生地質災害，會給我們的生活及財產帶來嚴重的影響，因此，在巖土工程施工過程中，對于地質災害問題要給予關注，將地質災害的發生把握在可控范圍內，推動巖土工程穩步有序進行。