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浅谈地震灾区建设用地地质灾害危险性评估技术方法——以汶川县城为例

时间:2024-07-06

乐建,邓鸿

(成都兴蜀勘察基础工程公司,成都 610072)

2008年5月12日和2013年4月20日分别于四川省汶川县和芦山县两地发生强烈地震,两次强烈地震造成了境内山崩地裂、大量房屋倒塌、道路中断、交通基础设施破坏严重,诱发了大量崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害,给震后灾区恢复重建工作带来了巨大难度和潜在地质灾害威胁。

而本着“以人为本”的指导思想,把确保人民生命财产安全放在首位,为预防和避免强烈地震后灾区恢复重建中遭受地质灾害的危害,防止建设工程诱发新的地质灾害,根据国土资源部颁发的《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(国土资发[2004]69号文)和《关于进一步加强地震灾区地质灾害危险性评估工作的通知》(国土资发[2008] 168号)文件精神,在地震灾区恢复重建时需同步开展地质灾害危险性及规划建设适宜性的评估工作,为政府和有关部门科学决策灾后重建工作提供相应的地质灾害防治依据[1-2]。

本文作者基于“5.12”汶川特大强烈地震后汶川县城地质灾害发育、分布特征,结合在汶川县城开展建设用地地质灾害危险性评估工作的经验,分别从建设用地地质灾害危险性评估应分阶段实施、致灾地质体野外调查及相应的防治措施等三个方面对地震灾区建设用地地质危险性评估技术方法进行分析归纳,以为今后地震灾区建设用地地质灾害危险性评估工作提供参考和借鉴。

1 “5.12”地震后汶川县城地质灾害特征

汶川县地处龙门山系和邛崃山系之间,为高山峡谷地区,县城规划区(威州镇)主要沿境内河谷延伸呈狭长带状分布,城区周边均为高山,地形坡度大,土地资源较为紧缺,建筑物稠密,人类工程活动强烈。

根据“5.12”地震后《四川省“5.12”特大地震后汶川县城规划区地质灾害危险性评估报告》[1],可知“5.12”地震后县城周边山体共发育46处地质灾害隐患点(震前仅8处),其中滑坡7处,崩塌18处,不稳定斜坡15处,泥石流沟6条;隐患点中特大型有1处,大型有19处,中型21处,小型5处;上述46处地质灾害隐患点对震后汶川县县城 9个规划片区内的居民及基础设施等构成直接威胁,威胁规划区面积约1.88km2,占总规划区面积约59.9%,危险性大,危害程度高。

图1 “5.12”地震后汶川县城地质灾害发育类型饼图

此外,“5.12”地震后汶川县县城地质灾害还具有如下特点[3-4]:

1)受“5.12”特大强烈地震影响,汶川县城周边发育地质灾害数量巨增,新增地质灾害38处,为震前地质灾害数量的4.75倍;而且新增地质灾害类型以崩塌、不稳定斜坡为主,其次为滑坡和泥石流(见图1)。

2)震后发育地质灾害隐患点规模以大-中型地质灾害为主,规模巨大,危险区面积巨大,危害程度大,对震后汶川县城规划区一半以上区域构成直接威胁。

3)受“5.12”地震诱发,县城周边地质灾害变形、破坏特征明显,便于野外调查和识别;如多数崩塌、不稳定斜坡发生崩塌、落石等砸坏坡脚建筑物等(见照片1-4)。

4)以地质灾害专项工程治理为主;受汶川县城周边地形控制,县城规划区主要沿境内河谷延伸呈狭长带状分布,且土地资源较为紧缺,即在后续恢复重建过程中多数规划区无法实现对现有地质灾害的有效避让,而以地质灾害专项工程治理为主,这与现场实际情况也是一致的;截止目前,已对汶川县城周边发育的46处地质灾害隐患点中的41处进行专项地质灾害工程治理,占总数的89%。

照片 1阿坝师专崩塌

照片2 原汶川县档案馆墙体被崩塌落石砸坏

照片3 青土山滑坡前缘挡墙鼓胀、开裂

照片4 七盘沟两岸崩塌堆积体

2 地震灾区地质灾害危险性评估应分阶段实施

根据《地质灾害防治条例》第二十一条规定[5]:“编制地质灾害易发区内的城市总体规划、村庄和集镇规划时,应当对规划区进行地质灾害危险性评估。”由此表明在地震灾区进行恢复重建之前,需进行规划阶段的地质灾害危险性评估,以评价规划区受地质灾害威胁程度及其场地适宜性;但鉴于在规划阶段各规划区或场地工程类型、规模、平面布置、地坪标高、基础形式等暂未完全确定,难以进行工程建设诱发加剧地质灾害的预测;故在地震灾区具体项目立项时还宜按独立项目或场地进行建设用地地质灾害危险性评估,但两者评估侧重点应不一致。

2.1 规划阶段

对于规划阶段建设用地地质灾害危险性评估,应重点调查规划区及其受影响范围内现状地质灾害发育分布情况,并重点评价现状地质灾害隐患点对规划区的威胁及其危害程度,对规划区的场地适宜性评价,并针对现状地质灾害提供有效的防治措施建议,为城市规划和建设主管部门提供地质灾害防治避让依据,如5.12特大地震后开展的“5.12”特大地震后汶川县城规划区地质灾害危险性评估工作。

2.2 项目立项或可研阶段

在项目立项或可行性研究阶段,鉴于各项目的建设内容、规模、结构形式等已基本上确定,即此时开展的建设用地地质灾害危险性评估工作应立足于规划阶段地质灾害危险性评估结论,调查场地周边现状地质灾害发育情况,重点预测项目建设过程中可能诱发、加剧和可能遭受地质灾害的危险性评价,同时对场地适宜性进行再评价,并提出相应的地质灾害防治措施,为项目建设单位提供地质灾害防治避让依据,如由我公司完成的汶川县第一小学、汶川县妇幼保健院和汶川县市政供水管网系统等项目建设用地地质灾害危险性评估工作。

3 地震灾区致灾地质体野外调查评价[6]

地震灾区致灾地质体类型以崩塌、不稳定斜坡、滑坡和泥石流为主,且各致灾地质体受强烈地震作用影响具有变形破坏特征明显、规模大、稳定性差、危害程度高、专项地质灾害工程治理比例高等特点,故在地震灾区致灾地质体野外调查分析时还应注重收集、调查访问以下内容:

1)收集地震前评估区内地质灾害发育情况,调查访问震后原地质灾害体的变形加剧程度和新增地质灾害的发育分布情况,及其地震时的受灾情况,并对地质灾害变形趋势进行预测评价。

2)对于崩塌、不稳定斜坡等地质灾害应重点访问其在地震作用下崩塌落石尺寸、运动轨迹、最大崩落距离等特征,为后续确定其危险区范围及危险性大小提供依据。

3)因震后泥石流物源类型和启动方式较传统泥石流有较大区别,故对于泥石流的调查应重点调查其物源类型和启动方式,作为后续泥石流静、动物源储量的估算基础,为泥石流易发程度评价和危险区的划定提供依据[7]。

4)尽可能收集地震灾区地质灾害防治规划,了解评估区内现状地质灾害拟实施地质灾害专项工程治理的安排,提高地质灾害防治措施建议的可行性。

4 防治措施建议

评估的最终目的是防止地质灾害发生,而为在地震灾区建设项目可行性研究阶段中切实体现出防治地质灾害的技术内涵,就要求地质灾害危险性评估结论和具体地质灾害防治措施具有可操作性和针对性。

1)由于受强烈地震作用,灾区大型、甚至特大型地质灾害较发育,或者场地工程地质条件极差,即对于现有经济技术条件难以达到防治要求的场地,要从“防”的角度,应态度明确,坚决提出“躲避”、“另选场地”和“局部改选”的建议,不应迁就局部和地方利益[8]。

如原汶川大禹雕像——大禹头戴斗笠、手执耒锸景观工程,其主体雕像高16m,铸铜,总重量约35t,原最先考虑建于堡子关(位于汶川县岷江和杂谷脑河交汇处东北侧山体斜坡上),此时景观效果最优(照片5);但在后续建设用地地质灾害危险性评估时发现堡子关位于狭窄的山脊上,且南北两侧顺坡面风化卸荷裂隙发育,岩体结构破碎,“5.12”地震时,该山体还曾发生大范围的崩塌,崩塌物堆积将坡脚处的汶马公路掩埋,即若再将重达30t的雕像加载于堡子关上时,首先需对堡子关南北两侧山体坡面进行加固,同时雕像基础需采用桩基础嵌入深部岩体,施工难度大、投资巨大且潜在地质灾害危险性大,故最终评价认为堡子关场地的适宜性差,后将大禹雕像建设场地调整至汶川县城的 213国道路口(照片6)。

照片5 堡子关全景地貌

照片6 213国道路口大禹雕像

2)地震灾区地质灾害防治措施应充分考虑各类工程的特性,因为对于建筑物和管线等遭受同一地质灾害的危害程度是不一样的,而且其各自防灾避灾能力也不尽相同;尤其是对于埋设的管线,其本身对崩塌、落石等地质灾害具有一定的防灾避灾能力,故在对于管线类工程给出地质灾害防治措施建议时,应优先考虑管线的绕避、深埋或架空等措施建议。

此外,对于线状工程(道路工程、管线工程等)还应按工程实施阶段来采取地质灾害防治措施,具体可以分为设计阶段、施工阶段和运营阶段等;同样以埋设管线工程为例,其受沿线崩塌、滑坡等地质灾害威胁主要为施工阶段的人员和设备,而在其施工完覆土后(运营期)避灾能力较强,故此时该管线工程需要采取的地质灾害防治措施应主要针对施工阶段提出,且由于施工阶段是相对短暂、临时的,即其防治措施应以地质灾害监测为主,必要时可设置临时防护或加固工程。

5 结束语

以上内容仅为笔者近年来在地震灾区开展建设用地地质灾害危险性评估工作中的些许经验和体会,不足和错误在所难免,希望能对今后地震灾区建设用地地质灾害危险性评估工作起到参考、借鉴作用。

[1] 四川省广汉地质工程勘察院.四川省5.12特大地震后汶川县城规划区地质灾害危险性评估报告[R].2008:22-23.

[2] 薛东剑,何政伟,陶舒等."5.12"震后区域地质灾害危险性评价研究——以青川、平武县为例[J].地球科学进展.2011,26(3):311-318.

[3] 刘惠军,陈倩,魏昌利等.“5.12”大地震前后汶川县地质灾害发育研究[J]. 地质灾害与环境保护.2009,(2):112-115.

[4] 黄润秋,李为乐.“5.12”汶川大地震触发地质灾害的发育分布规律研究[J].岩石力学与工程学报.2008,27(12):2585-2592.

[5] 国务院令第394号.地质灾害防治条例[S].2003.

[6] 中华人民共和国国土资源部.地质灾害危险性评估规范(征求意见稿)[S].2007.

[7] 乔建平,黄栋,杨宗佶,孟华君.汶川地震极震区泥石流物源动储量统计方法[J].中国地质灾害与防治学报.2012(2):1-6.

[8] 王得楷.建设用地地质灾害危险性评估技术探讨[J].中国地质灾害与防治学报.2002(4):94-95.

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