地質(zhì)災(zāi)害評估中的工程地質(zhì)問題探討

符桂華

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣西總隊，廣西 桂林 541000）

我國各個區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境有所差異性，特別是地質(zhì)條件的區(qū)別相對較大，在工程建設(shè)中容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，不僅導(dǎo)致工程進(jìn)度受到限制，而且嚴(yán)重時會造成人員傷亡的情況。做好地質(zhì)災(zāi)害評估工作，是實現(xiàn)災(zāi)害有效預(yù)防和控制的基礎(chǔ)與前提，需要了解地質(zhì)災(zāi)害的基本信息，結(jié)合工程建設(shè)的實際需求分析具體危險性，為實踐工作提供可靠依據(jù)。由于工程地質(zhì)存在較大的復(fù)雜性特點，因此在評估工作中也會遇到較大的困難，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保評估結(jié)果的精確性與可靠性，降低地質(zhì)災(zāi)害的危險性，指導(dǎo)工程建設(shè)的順利實施。

1 地質(zhì)災(zāi)害評估概述

1.1 基本內(nèi)容

地質(zhì)災(zāi)害評估主要是針對其危險性實施評估，在工作前應(yīng)該確定具體的評估目標(biāo)和任務(wù)內(nèi)容，了解相關(guān)技術(shù)規(guī)范中的具體要求，保障評估過程的科學(xué)性及合理性，防止對評估結(jié)果造成較大的干擾。為了能夠確定工程建設(shè)中采取的技術(shù)工藝和方法，需要明確地質(zhì)災(zāi)害的具體類型和級別，不同災(zāi)害的影響范圍也存在差異，需要準(zhǔn)確體現(xiàn)在評估報告當(dāng)中。實地勘察可以獲得更多的地質(zhì)信息，同時對區(qū)域內(nèi)的水文條件和地形地貌等實施評估，做好巖土體的穩(wěn)定性監(jiān)測工作，了解未來一段時間內(nèi)可能出現(xiàn)變化情況，以便在工作中采取可靠的措施。工程建設(shè)也是導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害危險性加劇的主要原因，因此應(yīng)該對工程建設(shè)活動實施科學(xué)評估，了解對地質(zhì)狀況的影響特點。在了解上述要素的基礎(chǔ)上，對區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)狀況是否能夠滿足建設(shè)要求實施科學(xué)評估，結(jié)合工程的具體建設(shè)要求編制方案，得到詳細(xì)、全面、精確的評估報告。

1.2 主要方法

地質(zhì)災(zāi)害的評估方法是決定最終評估效果的主要因素，其中試驗?zāi)M的方式在實踐中得到廣泛應(yīng)用。評估工作人員需要針對該區(qū)域的相關(guān)歷史資料和數(shù)據(jù)實施分析，對地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生情況實施試驗?zāi)M，得到具體的規(guī)律和趨勢信息。相較于其他評估方法而言，試驗?zāi)M的方式能夠降低外部因素的干擾，能夠幫助相關(guān)工作人員全面了解各類地質(zhì)災(zāi)害的形成原因、發(fā)展特點等，而且能夠更加清晰地劃分具體類別，為未來地質(zhì)災(zāi)害的變化特點進(jìn)行預(yù)測，具有前瞻性的優(yōu)勢。資料分析的方式也可以滿足地質(zhì)災(zāi)害評估的要求，需要工作人員獲取自然界記載資料和文獻(xiàn)，通過理論分析的方式掌握地質(zhì)災(zāi)害的危險程度。數(shù)字模型的方式則可以借助于相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建三維立體模型，滿足可視化分析和評估的要求，能夠更加直觀地了解地質(zhì)災(zāi)害的危險性程度，主要包括了動力學(xué)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)字模型等等。此外，還應(yīng)該確定災(zāi)害損失及其相關(guān)指標(biāo)體系，通過量化的方式確定具體“災(zāi)度”。

2 地質(zhì)災(zāi)害評估的現(xiàn)狀

首先，對于地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)知程度不高。在當(dāng)前工程建設(shè)中，沒有認(rèn)識到地質(zhì)災(zāi)害的危險性，因此在評估工作中缺乏系統(tǒng)化的評估機(jī)制和規(guī)范化的評估模式，難以準(zhǔn)確判斷建設(shè)區(qū)域當(dāng)中的工程地質(zhì)問題，導(dǎo)致在后續(xù)建設(shè)中遇到較多的阻礙。只關(guān)注眼前經(jīng)濟(jì)利益，以提高工程質(zhì)量、進(jìn)度和降低成本投入為主要目標(biāo)，忽視了對工程地質(zhì)的全面監(jiān)測和評估，尤其是在地質(zhì)災(zāi)害評估中存在費時費力的問題，導(dǎo)致很多單位都不按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求開展評估工作，評估報告中無法體現(xiàn)實際的地質(zhì)信息，因此加大了工程建設(shè)的風(fēng)險[1]。其次，當(dāng)前地質(zhì)災(zāi)害的評估方法缺乏先進(jìn)性。在當(dāng)前評估工作中采用的技術(shù)設(shè)備無法滿足實際工作要求，容易造成數(shù)據(jù)的偏差增大，無法真正反映地質(zhì)災(zāi)害的等級和影響程度，因此在制定防治措施時也缺乏針對性和目的性。部分單位在地質(zhì)災(zāi)害評估中仍舊處于理論階段，實踐操作水平不高，難以達(dá)到預(yù)期評估目標(biāo)。

3 地質(zhì)災(zāi)害評估中的工程地質(zhì)問題

3.1 前期工作

在地質(zhì)災(zāi)害評估的前期工作中，需要了解工程項目的具體情況，從宏觀角度對自然環(huán)境條件實施分析。工作人員不僅要了解項目的具體規(guī)模和用途，而且要對建成后的建筑物情況進(jìn)行分析，包括了占地面積和落地面積等。獲取建筑的平面布置圖，了解高程信息和形體特征，這對于工程地質(zhì)的分析十分關(guān)鍵，各要素之間存在相互影響、相互作業(yè)的關(guān)系。如果工程建設(shè)中存在特殊要求，也應(yīng)該體現(xiàn)在評估報告當(dāng)中，了解區(qū)域內(nèi)已存的建筑物或者構(gòu)筑物情況，從環(huán)境、工程和水文等方面詳細(xì)分析地質(zhì)信息[2]。在我國工程建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大的趨勢下，建設(shè)用地資源也更加緊缺，在工程地質(zhì)評估時也會受到其他項目已建成設(shè)施的影響，尤其是地下管線的類型和數(shù)量較大，而且空間分布呈現(xiàn)出復(fù)雜性特點，要針對評估區(qū)域內(nèi)的采空區(qū)和深井、人防工程等進(jìn)行全面核查，防止對工程建設(shè)和地質(zhì)災(zāi)害評估、防治造成負(fù)面影響。

3.2 現(xiàn)狀評估

在項目實施過程中，也應(yīng)該做好現(xiàn)狀評估工作，了解在此期間的工程地質(zhì)問題，對于預(yù)防重大地質(zhì)災(zāi)害也十分關(guān)鍵。為此，評估工作人員需要獲取項目相關(guān)的文件和資料，包括了立項文件等等，也要對建設(shè)范圍內(nèi)和周圍區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)信息資料進(jìn)行收集和整理，了解地質(zhì)的變化歷程和變化特點。除了要做好數(shù)據(jù)資料的全面分析外，還應(yīng)該通過野外實地調(diào)查的方式對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，分析資料數(shù)據(jù)是否和當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況相符。在此過程中可以對區(qū)域現(xiàn)狀進(jìn)行深入研究，除了能夠了解地質(zhì)災(zāi)害的基本信息外，還可以對地形地貌的形成原因、變化規(guī)律、地層結(jié)構(gòu)和巖土體分布特點等實施評估，了解工程地質(zhì)受到自身條件狀況和水文條件的影響特點，以便在實踐工作中加以預(yù)防，避免人類活動造成嚴(yán)重危害。項目建設(shè)的適宜性與否，是現(xiàn)狀評估階段需要思考的關(guān)鍵性問題，應(yīng)該以上述資料信息和數(shù)據(jù)成果為依托進(jìn)行確定，為實踐工作提供更加科學(xué)有效的指導(dǎo)，降低對工程地質(zhì)的負(fù)面影響[3]。

宏觀定性分析和微觀定量分析，是在現(xiàn)狀評估中應(yīng)用的主要方法。從宏觀角度來看，不僅要明確工程項目建設(shè)區(qū)域中的地質(zhì)災(zāi)害狀況，更要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)要求，確定外跨區(qū)域中的工程地質(zhì)狀況，比如自然工程地質(zhì)條件的現(xiàn)狀和地層條件現(xiàn)狀等等。在工程建設(shè)中可能對工程地質(zhì)造成的影響特點以及其他特殊因素可能引起的工程地質(zhì)變化情況，也屬于宏觀分析的范疇。從微觀角度來看，需要工作人員對地層的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行準(zhǔn)確評估，而且要確定具體的承載力特征值，明確最大值和最小值，了解第四系土體分布特征狀況。在評估范圍內(nèi)存在建筑物時，需要了解其地下基礎(chǔ)的深度值，分析建筑對地層的影響情況，確定具體的影響范圍、深度及巖土體的具體顆粒特征和力學(xué)性質(zhì)等等。在區(qū)域內(nèi)存在較多的特殊巖土體時，也應(yīng)該對其具體分布特征進(jìn)行記錄，從物理力學(xué)性質(zhì)方面實施評估，確定具體參數(shù)[4]。此外，裸露巖土體和地下水、地表水狀況也是實踐工作中需要重點關(guān)注的內(nèi)容，這也是影響地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵要素。

3.3 預(yù)測評估

在項目建設(shè)過程中，還應(yīng)該通過預(yù)測評估的方式分析可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害狀況，了解實際危險性程度。評估人員不僅要了解當(dāng)前工程的具體情況，而且要通過野外調(diào)查的方式獲取詳細(xì)而真實的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步開展資料分析工作，以建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地形地貌和地理狀況為依托，得到更加準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果。通過預(yù)測評估，能夠及時發(fā)現(xiàn)其中存在的潛在威脅，以便結(jié)合建設(shè)經(jīng)驗制定切實可行的預(yù)案，避免造成嚴(yán)重危害。如果工程項目和周圍的水域相距較近且處于下游地區(qū)，則在建設(shè)過程中可能會受到水害的威脅，隨著地表水和地下水狀況的改變，工程地質(zhì)也會發(fā)生很大程度的變化，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的幾率升高。因此，需要對可能出現(xiàn)的水流沖擊和淹沒等情況進(jìn)行預(yù)測，而且要對后期可能引起的工程地質(zhì)變化規(guī)律加以科學(xué)評估，在工程建設(shè)中及時做好預(yù)防工作。工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)的邊坡通常較多，由于延遲切割等問題的存在，可能會造成不同程度的失穩(wěn)情況，在預(yù)測工作中也應(yīng)該加以重點關(guān)注，了解可能發(fā)生的時間和危害程度[5]。建設(shè)場地中的不穩(wěn)定土體也是預(yù)測評估中需要關(guān)注的內(nèi)容，要做好實時化監(jiān)測工作，分析穩(wěn)定性變化特點，分析該類土體對建筑物可能造成的影響，同時結(jié)合實際參數(shù)計算影響規(guī)模。在建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地形地貌狀況，也會由于工程建設(shè)和人類活動而發(fā)生改變，在預(yù)測評估工作中需要分析上述工作是否會導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的幾率增大，同時劃定具體的危害等級。建筑體也是建設(shè)區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵要素，不僅要在建設(shè)過程中預(yù)測影響情況，在竣工后也應(yīng)該做好長期預(yù)測，防止對其造成嚴(yán)重破壞[6]。對于工程地質(zhì)的影響往往不是單一因素所引發(fā)，而是綜合因素共同導(dǎo)致的結(jié)果，因此在預(yù)測評估中需要采取綜合分析的方式，避免預(yù)測結(jié)果中存在較大的偏差。

3.4 綜合評估

綜合評估是地質(zhì)災(zāi)害評估的最終環(huán)節(jié)，同時要分析具體防治措施的可行性，減少工程建設(shè)中的地質(zhì)問題。評估工作人員要全面獲取預(yù)測結(jié)果的內(nèi)容，在了解工程地質(zhì)條件的前提下分析各個區(qū)域內(nèi)可能存在的隱患問題，同時以定性分析結(jié)合定量分析的方式，明確工程地質(zhì)問題的具體類型、等級和危害性特征等，這就需要建立完善的評價指標(biāo)體系，以確保定性分析和定量分析的準(zhǔn)確性。在確定地質(zhì)災(zāi)害危險性的同時，要針對不同類型的地質(zhì)災(zāi)害影響范圍、影響程度等實施科學(xué)劃分，了解各個地質(zhì)災(zāi)害類型應(yīng)采取的防治措施和方案及其可行性，在地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和控制工作中還要了解可能取得成效及造成的負(fù)面影響。工作人員還要了解建設(shè)區(qū)域的適宜性情況，如果不適宜工程項目的建設(shè)，則應(yīng)該確定工程地質(zhì)的具體問題，明確地質(zhì)災(zāi)害會引發(fā)的嚴(yán)重后果，評估各項防治措施的實際應(yīng)用成效[7]。如果該建設(shè)區(qū)域?qū)儆诨具m宜等級，則應(yīng)該明確建設(shè)過程中需要重點改善的地質(zhì)問題，而對于適宜等級的建設(shè)區(qū)域，則要確定工程地質(zhì)處理中可能出現(xiàn)的風(fēng)險問題。

區(qū)域地質(zhì)差異體現(xiàn)在多個方面，主要包括了改造狀況、經(jīng)緯度、地質(zhì)地貌和自然高差等等，在了解上述要素的基礎(chǔ)上，需要對可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題進(jìn)行分類，包括了邊坡失穩(wěn)、水土融陷、可溶巖、濕陷性黃土、采空區(qū)等等，也要了解工程建設(shè)中地基受到地下水的影響特點，在分析上述問題的同時，要對當(dāng)前治理方案進(jìn)行不斷優(yōu)化和調(diào)整，確保各項治理措施的可行性[8]。不僅要評估建設(shè)區(qū)域內(nèi)的工程地質(zhì)問題，還要對周邊的地質(zhì)情況進(jìn)行分析，了解重大地質(zhì)災(zāi)害的間接危害和直接危害，包括了泥石流、滑坡、地裂縫和崩塌等等，在確定具體等級的基礎(chǔ)上實施科學(xué)防治措施。

4 地質(zhì)災(zāi)害評估的改進(jìn)建議

4.1 提高重視程度

地質(zhì)災(zāi)害是危害工程建設(shè)安全的主要因素，因此應(yīng)該提高重視程度，積極做好地質(zhì)災(zāi)害的科學(xué)化評估工作，了解不同災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律及特點，以便對預(yù)防和控制方案進(jìn)行調(diào)整，為工程項目的有序推進(jìn)創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。積極開展宣傳教育工作，使各部門工作人員認(rèn)識到地質(zhì)災(zāi)害的危害程度及其與自身生命安全的關(guān)系，積極參與到地質(zhì)災(zāi)害評估中，在工程建設(shè)的全過程中實施全面監(jiān)管，確保在發(fā)現(xiàn)工程地質(zhì)問題后能夠及時上報[9]。通過案例講解的方式，分析不同地質(zhì)災(zāi)害可能引發(fā)的事故問題，建立標(biāo)準(zhǔn)化的地質(zhì)災(zāi)害評估制度，明確不同崗位人員的職責(zé)，防止在評估工作中出現(xiàn)相互推諉的情況。

4.2 引入先進(jìn)技術(shù)

先進(jìn)技術(shù)手段可以有效提高地質(zhì)災(zāi)害評估工作的效率，而且能夠得到更加可靠的評估結(jié)果，避免人為主觀因素對評估工作的可靠性造成影響。為此，應(yīng)該加大資金投入力度，引入更加先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備輔助工作，提高信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量。其中，GPS-RTK技術(shù)在實踐領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其原理圖如圖1所示，借助于流動站和基準(zhǔn)站能夠快速獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，不僅能夠加快數(shù)據(jù)傳輸和共享的速度，而且自動化程度更高[10]。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害問題的精確化定位，幫助工作人員確定具體的評估范圍，詳細(xì)了解建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)信息和地形地貌等狀況。

圖1 GPS-RTK技術(shù)

4.3 提高人員素養(yǎng)

地質(zhì)災(zāi)害評估工作具有專業(yè)性的特點，因此在工作中應(yīng)該確保相關(guān)人員具備較強(qiáng)的專業(yè)能力，這也是決定評估結(jié)果是否可靠的關(guān)鍵因素。對工作人員開展專業(yè)培訓(xùn)工作，使其對地質(zhì)災(zāi)害評估的相關(guān)知識和方法進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，了解地質(zhì)學(xué)、計算機(jī)學(xué)等領(lǐng)域的專業(yè)知識，能夠熟練運用相關(guān)設(shè)備開展評估和分析工作。為了提高工作人員對地質(zhì)災(zāi)害評估中的積極性，還應(yīng)該建立完善的考核機(jī)制，督促工作人員在評估過程中保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和實事求是的精神，獲得更高質(zhì)量的評估結(jié)果。

5 結(jié)語

地質(zhì)災(zāi)害評估可以及時發(fā)現(xiàn)建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害隱患并采取有效的控制措施，防止對人員安全形成威脅，主要涉及地質(zhì)災(zāi)害級別、地形地貌、災(zāi)害特征和危險程度等內(nèi)容。在實踐工作中，可以采用試驗?zāi)M、資料分析和數(shù)字模型等方式獲得可靠的評估結(jié)果，了解實際工程地質(zhì)狀況。在實踐作業(yè)中，應(yīng)該確定前期工作、現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估和綜合評估等環(huán)節(jié)中的主要地質(zhì)問題及發(fā)生規(guī)律，為后續(xù)預(yù)防和控制方案編制提供依據(jù)。此外，還應(yīng)該通過提高重視程度、引入先進(jìn)技術(shù)和提高人員素養(yǎng)等方式，提升地質(zhì)災(zāi)害評估工作的整體水平。