公路與非公路地區(qū)危巖體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

蒲德紅 周敬程 翟文光

摘 要：國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)危巖的風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)選取各不相同，本文針對(duì)非公路與公路地區(qū)危巖體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的各自的特點(diǎn)，并結(jié)合前人研究，探索非公路與公路地區(qū)危巖體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的指標(biāo)選?。何r體穩(wěn)定性、運(yùn)動(dòng)路徑和可能崩塌規(guī)模。

關(guān)鍵詞：公路地區(qū)；非公路地區(qū)；指標(biāo)選取

0 引言

危巖體風(fēng)險(xiǎn)是指危巖體崩塌時(shí)對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生破壞損失的可能。包含災(zāi)害的自然屬性和社會(huì)屬性。風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的目的在于反映評(píng)價(jià)區(qū)危巖體崩塌災(zāi)害總體風(fēng)險(xiǎn)水平與地區(qū)差異，為指導(dǎo)環(huán)境保護(hù)、防災(zāi)減災(zāi)工程、國(guó)土資源開(kāi)發(fā)等提供科學(xué)依據(jù)。目前，對(duì)危巖體風(fēng)險(xiǎn)性的研究一直沒(méi)得到應(yīng)有的重視，這與危巖體穩(wěn)定性的研究不相匹配。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取更是各不相同，甚至差異性很大。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)僅國(guó)內(nèi)外各個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中有關(guān)公路崩塌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)影響因子就多達(dá)44項(xiàng)[1]。究其原因還是未對(duì)其建立起統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本文在理解研究國(guó)內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域的研究，初步探索公路與非公路地區(qū)危巖體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的指標(biāo)選取。

由上述分析可知，危巖體的風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)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(guān)聯(lián)性。然而，準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明、易操作的指標(biāo)選取直接影響著評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和評(píng)價(jià)體系的廣泛適用性。

1 非公路地區(qū)危巖風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

本文中非公路地區(qū)主要是指受影響的居民聚集區(qū)，即受災(zāi)對(duì)象主要是人和建（構(gòu)）筑物地區(qū)。張偉峰以雅礱江錦屏一級(jí)水電站為例分析運(yùn)用模糊綜合評(píng)判法評(píng)價(jià)其危險(xiǎn)性。（選取指標(biāo)：危巖體規(guī)模、邊界條件、后緣結(jié)構(gòu)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(yùn)用模糊綜合評(píng)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(biāo)：危巖體發(fā)育的相對(duì)高度、發(fā)育的規(guī)模、邊界條件，邊坡的坡度、坡形，降雨情況，地震烈度等7個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)）[3]。

兩位研究者在運(yùn)用模糊綜合評(píng)判法時(shí)選取指標(biāo)均較多且不盡相同，但都和實(shí)際工程的現(xiàn)狀吻合，可見(jiàn)指標(biāo)的選取具有較大的區(qū)間。然而，這不利于建立非公路地區(qū)危巖風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)統(tǒng)一的體系標(biāo)準(zhǔn)，推廣可行性差。

基于上述研究，結(jié)合非公路地區(qū)受影響對(duì)象的特點(diǎn)，主要選取3個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)：危巖體穩(wěn)定性、運(yùn)動(dòng)路徑和可能崩塌規(guī)模

1.1危巖體穩(wěn)定性

影響危巖體穩(wěn)定性的因素很多，危巖體穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法也很多。為了便于評(píng)價(jià)，我們只考慮危巖體的穩(wěn)定狀態(tài)這一指標(biāo)。

1.2 運(yùn)動(dòng)路徑

危巖體失穩(wěn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡包括運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)路徑。運(yùn)動(dòng)路徑是否經(jīng)過(guò)受災(zāi)區(qū)，是決定危巖體能否致災(zāi)的關(guān)鍵因素；運(yùn)動(dòng)速度，主要是指崩塌體運(yùn)動(dòng)到受災(zāi)區(qū)時(shí)的速度，是決定崩塌體致災(zāi)強(qiáng)度的重要因素之一。一旦崩塌體運(yùn)動(dòng)至受災(zāi)區(qū)，一般都具有較高的運(yùn)動(dòng)速度和沖擊能，因此，選取崩塌體的運(yùn)動(dòng)路徑是否經(jīng)過(guò)路面范圍這一指標(biāo)作為非公路地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)是合理的。

1.3 崩塌規(guī)模

崩塌體的規(guī)模是決定崩塌體致災(zāi)強(qiáng)度大小的另一重要因素，致災(zāi)體的規(guī)模決定了崩塌體致災(zāi)的范圍和強(qiáng)度，在有邊坡平臺(tái)的危巖區(qū)，應(yīng)考慮平臺(tái)對(duì)崩塌體的影響，致災(zāi)體的規(guī)模由崩塌體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的解體及解體部分的停滯情況決定。據(jù)大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、簡(jiǎn)化指標(biāo)原則和對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響分析來(lái)看，用危巖體的規(guī)模來(lái)代替崩塌體的規(guī)模是合理可行的。

2 公路地區(qū)危巖風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

吳亞子在其文章中針對(duì)阿里地區(qū)巴爾兵站至札達(dá)套路改建工程，運(yùn)用模糊綜合評(píng)判模型評(píng)價(jià)其危險(xiǎn)性。（選取指標(biāo)：地層巖性、地面坡度、相對(duì)高差、構(gòu)造密度、多年平均降雨量、凍融作用、地震強(qiáng)度、植被覆蓋率、開(kāi)挖深度、災(zāi)害的分布密度和規(guī)模大小。）該分級(jí)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(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，這是合理且需要的。

基于上述研究成果的綜合分析，結(jié)合公路特點(diǎn)，公路地區(qū)危巖風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有：危巖體穩(wěn)定性、危巖崩塌規(guī)模與動(dòng)能和交通量與公路等級(jí)。

2.1 危巖體穩(wěn)定性

危巖體穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的前提，主要穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法：基于有限元的靜力穩(wěn)定性分析法、可靠度分析法、基于監(jiān)測(cè)資料的比較辨識(shí)法及靜力解析法。具體方法此處不再贅述。

2.2 崩塌規(guī)模與動(dòng)能

危巖體崩塌時(shí)體積大小直接影響災(zāi)害大小，規(guī)模越大可能造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失就越大。此外，還應(yīng)考慮危巖體勢(shì)能大小，危巖體相對(duì)高度越高勢(shì)能越大，對(duì)路面結(jié)構(gòu)和車(chē)輛的破壞力越大。在橋梁區(qū)，因過(guò)大的勢(shì)能超過(guò)橋梁承受極限而造成橋梁垮塌，則對(duì)交通和經(jīng)濟(jì)影響更大。故在指標(biāo)選取時(shí)不應(yīng)該忽視具體工程間的差異，如有重要工程處于危險(xiǎn)區(qū)也應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注，做到具體問(wèn)題具體分析。

2.3 交通量與公路等級(jí)

由于公路為運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施，交通量與災(zāi)情大小密切相關(guān)，黃麗珍等人結(jié)合崩塌規(guī)模和交通量建立了災(zāi)度計(jì)算公式。截止2012年全國(guó)等級(jí)公路里程數(shù)統(tǒng)計(jì)，四級(jí)公路里程數(shù)約占等級(jí)公路里程的75%，雖然四級(jí)公路的交通量為小客車(chē)日平均交通量2000輛以下，但四級(jí)公路因危巖體崩塌發(fā)生災(zāi)害的可能性較高速公路大得多，特別是我國(guó)西部山區(qū)四級(jí)公路廣泛存在，一旦發(fā)生災(zāi)害，受傷人員因救治不能及時(shí)導(dǎo)致死亡率更高。

3 結(jié)論與展望

基于以上分析，公路與非公路地區(qū)均考慮危巖體穩(wěn)定性這一前提因素。引言部分也已經(jīng)對(duì)穩(wěn)定性與風(fēng)險(xiǎn)性的關(guān)系作出了分析。崩塌規(guī)模是公路與非公路地區(qū)危巖體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)都考慮的一重要指標(biāo)，該指標(biāo)是量化災(zāi)害大小的重要尺度。交通量和公路等級(jí)是公路地區(qū)危巖體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)有別于其他風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的一個(gè)顯著特征。其中交通量直接作為評(píng)價(jià)指標(biāo)最早在美國(guó)俄勒岡州公路不穩(wěn)定斜坡管理系統(tǒng)（OUSMS）中應(yīng)用。

文中給出的公路與非公路地區(qū)危巖體風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)選取僅僅是初步的，深入的風(fēng)險(xiǎn)分析有待進(jìn)一步分析研究建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系。

參考文獻(xiàn)

[1] 李星星.公路崩塌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2012.

[2] 張偉峰.危巖體危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及防治對(duì)策研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2007.

[3] 郭素芳.危巖體的分類及其危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[D].成都：成都理工大學(xué)，2008.