淺談如何有效預(yù)防常見地質(zhì)災(zāi)害

吳嘉昊

摘 要：雖然近年來我國地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量有著顯著下降，但是一些基本災(zāi)害問題還是始終干擾著類似于小型住建項(xiàng)目及鄉(xiāng)村發(fā)展建設(shè)的進(jìn)程。本文先說明一些常見的自然災(zāi)害及成因分析，之后將著重介紹如何預(yù)防這些自然災(zāi)害。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害類型；成因分析；埋樁法；埋釘法；上漆法；貼片法；LED監(jiān)測；大數(shù)據(jù)預(yù)測

1 常見的地質(zhì)災(zāi)害類型

1.1滑坡

它指的是由于某種原因，在重力的作用下，斜坡上的巖體沿某一弱或弱區(qū)滑下的現(xiàn)象。

1.2崩塌

它指的是陡坡上的巖石和土壤在重力的作用下突然脫離母體并在坡腳下積累和積累的地質(zhì)現(xiàn)象。

1.3泥石流

是山區(qū)特有的一種自然現(xiàn)象。它是一種特殊的洪流，由沉淀形成，并含有大量的固體物質(zhì)，如沉積物和石頭。

1.4地面塌陷

它指的是表面巖石和土壤在自然或人為因素作用下倒下并在地面上形成倒塌坑的自然現(xiàn)象。

2 常見地質(zhì)災(zāi)害的成因分析

一般來說，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是在外部因素的影響下發(fā)生的。這些因素可以劃分為兩類：自然因素和人為因素。相應(yīng)地，地質(zhì)災(zāi)害也因自然地質(zhì)災(zāi)害和人為地質(zhì)災(zāi)害而相應(yīng)劃分。前者一直伴隨著人類的發(fā)展，并無特殊性，而后者隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，逐漸日益增多。

其中自然因素包含：1、氣候因素：在短期內(nèi)，大規(guī)模降水或長期連續(xù)降雨容易引發(fā)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。而泥石流與降水的關(guān)系則更為密切。2、地形地貌因素：高山陡坡和山谷得到發(fā)展。3、土壤和植被因素：植被覆蓋率低的土地也容易發(fā)生土地荒漠化，鹽堿化和土壤侵蝕。

而人為因素一般包括：1.采礦礦產(chǎn)資源不規(guī)范，保留支柱較少，導(dǎo)致采礦崩塌，山體開裂，再發(fā)生山體滑坡。2、開挖邊坡：指高速公路的建設(shè)，山區(qū)房屋的建設(shè)等，形成人工高陡的山坡，造成山體滑坡。3.山體水庫和河道的滲漏增加了滲透和軟化效應(yīng)，導(dǎo)致滑坡和泥石流。4.其他破壞土壤環(huán)境的活動，如采石和射擊，填埋場填埋和砍伐森林，也是地質(zhì)災(zāi)害造成的災(zāi)害影響。

3 有效預(yù)防的措施

3.1及時(shí)監(jiān)測，形成有效的預(yù)報(bào)系統(tǒng)

一般常用的基本監(jiān)測方式有：

3.1.1埋樁法：樁埋方法適用于觀察坍塌和滑坡體上發(fā)生的裂縫。這些樁埋在斜坡裂縫的兩側(cè)，用鋼卷尺測量樁之間的距離，以了解滑坡的變形和滑動過程。對于土壤裂縫，埋樁不能太靠近裂縫。

3.1.2埋釘法：釘子釘在建筑物裂縫的兩側(cè)，通過測量兩側(cè)釘子之間距離的變化來判斷滑坡的變形滑動。這種方法對于判斷災(zāi)害的前兆非常有效。

3.1.3上漆法：在建筑物裂縫的每一側(cè)涂上一個標(biāo)記，這與嵌入式釘子法的原理相同。

3.1.4貼片法：將水泥砂漿或紙粘貼在建筑物的裂縫中。與上述三種方法相比，該方法無法獲得具體數(shù)據(jù)，但可以直接判斷滑坡的突然變化。

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，在條件允許的情況下，也可以采用LED檢測手段來進(jìn)行檢測：通過微型LED按照特定的規(guī)則，在坡面上嵌插成網(wǎng)，然后采用單色過濾攝像頭，在一或兩個方向上得到光點(diǎn)移動情況。結(jié)合處理圖像軟件，獲取坡面多點(diǎn)變形矢量，通過平差修正和插值，實(shí)時(shí)生成位移云圖，從而監(jiān)測邊坡或路面的實(shí)時(shí)情況。

3.2優(yōu)化監(jiān)測次數(shù)和時(shí)間，提升準(zhǔn)度和效率

對于不同季節(jié)，不同時(shí)段，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w條件，應(yīng)采用相應(yīng)的處理手段。如雨季每3天檢測一次；旱季沒10天檢測一次；當(dāng)暴雨過大時(shí)，特別是當(dāng)12小時(shí)內(nèi)降雨量超過50毫米時(shí)，應(yīng)加密監(jiān)測次數(shù)，例如每天一次或多次。安排專人監(jiān)測日夜，并與團(tuán)隊(duì)合作，提高監(jiān)控效率。同時(shí)，應(yīng)在測試過程中對其進(jìn)行分析，以判斷未來幾天的最佳監(jiān)測時(shí)間段。通常，風(fēng)速在夜間會偏大，因此應(yīng)選擇于凌晨4-6點(diǎn)時(shí)間段進(jìn)行測控。

3.3做好備案與總結(jié)，利用歷史數(shù)據(jù)分析預(yù)防

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，檢測各階段成本相應(yīng)來說會有所降低，此時(shí)可通過線下收集，線上分析的方式進(jìn)行預(yù)防。

預(yù)先收集各個片區(qū)的歷史地質(zhì)資料以及發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害前后的地質(zhì)條件變化情況，通過編程等手段，整合這些信息，得出相應(yīng)的預(yù)防方式及策略。這是傳感器技術(shù)，衛(wèi)星定位技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，地理信息技術(shù)，數(shù)據(jù)分析技術(shù)等技術(shù)的在線監(jiān)測和預(yù)警技術(shù)的綜合應(yīng)用。并使用相關(guān)技術(shù)，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)與歷史相近情況時(shí)，能夠準(zhǔn)確分析出對應(yīng)預(yù)防措施和后果，從而可以進(jìn)行迅速補(bǔ)救。隨著地質(zhì)災(zāi)害在線監(jiān)測技術(shù)的不斷成熟，會有越來越多的在線監(jiān)測設(shè)備接入系統(tǒng)，再擴(kuò)容的同時(shí)，還需要對算法和數(shù)據(jù)分析進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，從而達(dá)到最新要求和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而滿足要求。這一預(yù)防措施在近期多次出現(xiàn)在新的邊坡防護(hù)防治工作中。

4 總結(jié)

盡管當(dāng)代已經(jīng)有了很多先進(jìn)的檢測技術(shù)及手段，但是其并無法避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，因而在實(shí)際應(yīng)用中，只能通過以上方法來進(jìn)行預(yù)防并及時(shí)處置或補(bǔ)救。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用，未來可以預(yù)料到的是通過低成本的科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行的大數(shù)據(jù)分析，將會是預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的有效措施。但大數(shù)據(jù)作為新興技術(shù)，在地質(zhì)領(lǐng)域還并不常見，而這的主要原因首先是因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)的技術(shù)人才，土木地質(zhì)行業(yè)的人員不懂IT，IT技術(shù)人員不懂土木，借此也可見未來的人才發(fā)展需求方向注定是交叉型的人才。其次，實(shí)際場景應(yīng)用太少，數(shù)據(jù)并不符合程序要求，無法有效輸入并得出結(jié)論，而這一點(diǎn)需要加強(qiáng)大數(shù)據(jù)在地質(zhì)，測繪等領(lǐng)域的應(yīng)用。

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