地质灾害预警预报参考资料地质灾害勘察与设计评价

1、地质灾害调查与勘查评价 地质灾害调查为地质灾害勘查提供区域背景和成因分析依据，地质灾害勘查又会深化对区域地质灾害成因与发育规律的认识。1 区域地质灾害的调查评价地质灾害调查评价与防治规划的指导思想是贯彻“以人为本”的基本原则，即以公民的生命、财产和生存环境的调查研究和保护为中心。在开展地质灾害调查评价工作的同时，进行重点问题专项研究，重点解决地质难题或典型问题，为合理规划城镇和乡村，科学开发利用地质环境和防治地质灾害服务。1.1 工作阶段划分（1）区域地质灾害综合调查，以路线调查记录与卡片记录相结合；（2）在综合调查的基础上，建立地质灾害信息系统GGIS（数据库、图形库）；（3）地质灾害影响因

2、素分析和评价区划； （4）提出重点地质灾害点的防治预案和群测群防要求；（5）编制地质灾害防治规划建议，供政府部门决策参考。1.2 调查内容 调查灾种一般包括崩塌（含危岩体）、滑坡（含变形斜坡）、泥石流、岩溶地面塌陷和地裂缝等灾种的特征、地质环境、成灾历史、目前动态和可能的危害等。（1）崩塌（含危岩体）调查的重点是斜坡的地层岩性、坡体结构、结构面组合特征、可能构成崩塌或危岩体的边界条件、坡体异常情况，可能的影响因素及附近人口、经济状况等，判断斜坡发生崩塌，或转化为滑坡、泥石流灾害的危险性及可能的影响范围。调查人类工程活动对其稳定性的影响。（2）滑坡（含变形斜坡）调查主要是滑坡发生时间、灾情，物质

3、组成、外形及规模、运动形式、滑速、滑距、诱发因素、有无复活迹象，已有防治措施，并提出今后防灾减灾建议。 （3）泥石流（沟）调查主要是沟谷中松散物源量、植被发育状况、降水特征及降水量、汇水面积、沟谷纵坡降、沟口地貌、新老泥石流扇地形关系、泥石流发生路径与居民点、耕地或其它工程设施的空间位置关系及以往灾情等判断沟谷发生泥石流的可能性。 （4）地面塌陷调查重点是已有塌陷的发育特征，形成的地质环境条件及诱发因素，发展趋势，已造成的和今后可能发生的灾害情况，已采取的防治措施、效果，提出今后防治建议。（5）地裂缝调查包括单缝特征和群缝分布特征及其分布范围。地裂缝成因类型及其形成的地质环境和诱发因素，以及发

4、展趋势预测，现有灾害评估和未来灾害预测，现有防治措施和效果，今后防治建议。1.3 野外调查方法（1）野外调查使用1：5万比例尺地形图；（2）采用目测与GPS技术结合定点；（3）每个点均要求填写统一制定的调查表，并及时录入计算机数据库。（4）调查方法采用专业队伍为主，地方乡镇政府配合，逐个居民点走访。（5）调查点的确定大概有两个原则：1）凡是有人居住或活动的地方都调查； 2）凡是一定比例尺（1：5万）地形图上标出的居民点或人类工程或经济活动点都调查，其优点是达到一定规模或重要程度的点不被遗漏，但要求使用的地形图尽可能新。1.4 区域地质灾害评价与区划 基本问题 为了架构减轻区域地质灾害的理论体系

5、，首先分析需要区域地质灾害研究解决的基本问题。（1）研究一个地区的地质灾害发育状况，对地质灾害发育历史与现状用一个指标来反映，现状评价明确反映一个地区地质灾害发生的种类、数量、灾害体面积和体积的分布比例等，给地区经济社会开发的相关者提供一个背景值。 （2）对一个地区地质灾害发生的基本条件组合给予清楚表达，也即反映地质灾害发生的内在原因，包括地形地貌特征（地形临空程度），地质体成分、结构、区域地壳动力背景与构造活动性，植被类型与覆盖度，即地质灾害发生的潜在条件组合或潜能（潜势），如平原地区一般不会发生滑坡和崩塌，而山区则不会发生地面沉降，即指上述的内在规定性。 地质灾害发育现状也是反映未来发生灾

6、害的基础条件之一，因为已发生灾害的地段，既是灾害势能在一定时期内释放的地点，同时也是容易诱发新灾害的脆弱地区，常常表现为地质灾害的周期性爆发地点。 （3）明确一个地区地质灾害的发育现状及基本地质条件组合的前提下，需要知道的是在什么突发因素下会爆发大规模地质灾害。大气降雨、地震和各种方式的人类活动等都是地质灾害的诱发因素，因此，需要回答在何时何因素作用下，一个地区地质灾害发生的可能性大小，即危险性大小，作为对该地区进行空间预警的依据指标，实现对整个地区的地质灾害大小的明确预警。如果知道一个地区突发因素大小及其持续时间，则不仅可以预警一个地区的地质灾害的发生空间，同时也可以预报一个地区地质灾害发生

7、的时间范围，即实现时间预警。 （4）地质灾害具有自然和社会的双重属性。自然属性是指它是地壳表层动力作用的反映，是不以人的意志为转移的必然事件，是一种自然现象，是地球演化的表现形式之一。社会属性是指地质灾害的成生与人类社会密切相关，一个方面它给人类生活带来危害，另一方面，人类又参与到地质灾害成生过程中，会主动减轻地质灾害或无意间加剧地质灾害。因此，必须回答地质灾害对人类、财产、工程设施和生存环境等的危害程度，回答低危险区的小型灾害事件在人类社会经济活动发达地区可能表现为高危害性，而高危险区的大型灾害事件发生在无人区或人烟稀少的地区则表现为低危害性。 总之，上述过程是一个从现状内因外因结果（危害性

8、）的研究过程，是为提出防灾对策的渐进的认识研究过程，危险性的量化评价可用于时间预警，而危害性的评价可以作为减灾防灾的决策依据。针对上述任务，本项研究提出用“发育度”描述现状；“潜势度”描述内在条件组合；“危险度”描述一种或多种突发因素参与下地质灾害发生的可能程度；“危害度”描述地质灾害的某种“危险度”对一个地区的危害程度，整个过程形成“四度”分析的学术思想。地质灾害“发育度”反映一个地区地质灾害的发育程度，是已发生地质灾害的空间数量分布几率、面积分布几率和体积分布几率（发育因子）的综合表现；地质灾害“潜势度”是区域地质灾害孕育成生的条件组合或潜在能力的评价指标，代表着一个地区地质环境的特征，是

9、反映地质灾害成生内因（基础因子、响应因子）的一种综合表达；地质灾害“危险度”反映一个地区在一定时间内因某种诱发因素作用（自然或人为因素诱发因子）导致地质灾害发生的可能性大小的量化表达，即地质灾害预警等级的量化表达；地质灾害“危害度”概念把地质灾害发生过程及其结局对地质环境和人类社会的危害（易损因子）联系起来，是地质灾害空间自然属性和社会属性的综合表现，用以确定一个地区是否应进行地质灾害防治以及进行何等程度的防治，也反映了一个地区社会经济活动的易损性和综合抗灾能力，从而为制订科学的防灾规划提供了依据。 研究框架针对区域地质灾害研究的基本问题，本项研究提出用“发育度”描述现状；“潜势度”描述内在条

10、件组合；“危险度”描述一种或多种突发因素参与下地质灾害发生的可能程度；“危害度”描述地质灾害的某种“危险度”对一个地区的危害程度，整个过程形成“四度”分析的学术思想。1.4.3.1 调查在区域地质灾害综合调查基础上，工作任务是开展地质灾害诸灾种的实地调查、分析评价及区划研究。调查灾种主要包括崩塌（含危岩体）、滑坡（含变形斜坡）、泥石流、岩溶地面塌陷、地裂缝、斜坡稳定性和水库岸坡稳定性等灾种的特征、地质环境、成灾历史、目前动态和可能的危害等。某灾种调查的重点是斜坡的地层岩性、坡体结构、结构面组合特征、可能构成崩塌或危岩体的边界条件、坡体异常情况，可能的影响因素及附近人口、经济状况等，判断斜坡发生

11、崩塌，或转化为滑坡、泥石流灾害的危险性及可能的影响范围。调查人类工程活动对其稳定性的影响。1.4.3.2 信息系统根据调查结果，建立集成基于MAPGIS的区域地质灾害信息系统，主要内容包括：区域地质灾害空间数据库；区域地质灾害分层图形库（GGIS）；区域数字化地形图；工程地质岩组；地质构造形迹；和斜坡类型等背景要素地质灾害点空间分布的数字图层；降雨量等值线；地震烈度或地震动参数；人类工程活动；1.4.3.3 因子分析全面统计分析区域地质灾害的分布特征，研究地质灾害发育、分布与地质环境和诱发因素的关系，研究地质灾害分布与地形（高程、坡度）、水系、植被、工程地质岩组、地质构造形迹、斜坡类型、降雨量

12、分布和地震活动等的统计关系，为建立地质灾害空间预警评价因子的提取与赋值、确定各因子的影响程度提供依据。1.4.3.4 研究思路发 育 度评 价地质灾害预警与防治区划发育因子基础因子响应因子诱发因子易损因子潜 势 度评 价危 险 度评 价危 害 度评 价区域地质灾害综合调查图层因子分析系统：发育因子（响应因子）；基础因子；诱发因子；易损因子地质灾害信息系统GGIS（数据库、图形库）通过建立地质灾害发育因子、基础因子、响应因子、诱发因子和易损因子体系，创建“发育度”、“潜势度”、“危险度”和“危害度”等“四度”概念模型和数学模型，实现了三峡库区地质灾害空间评价的“四度”量化表达，并分别计算编制了三

13、峡库区“四度”区划图，为区域地质灾害综合预警研究与预警产品制作提供了理论方法和应用实例。整个工作程序见图1。图1 地质灾害调查与预警分析系统工作框图1.5 区划方法地质灾害空间评价区划方法的选择取决于工作目的和工作尺度。一般可考虑两种方法，一是从高到低的方法，二是从低到高的方法，或二者结合考虑。（1）从高到低的方法从高到低的方法是一种先综合再分解的工作方式，一般以定性分析为主，可能情况下对主要因子予以赋值，给出量的概念。这种方法比较适用于小比例尺地质灾害空间区划图的编制和分区评价。由于是在综合意义上的分解工作，就要求研究者在区域地质灾害调查研究方面有较高的理论基础，对以往资料的收集分析比较系统

14、全面，对所要研究评价的地区比较熟悉，能够比较准确地列出不同级别评价单元的主要影响因素。如编制1：400万或1：600万中国地质灾害区划图，进行中国地质灾害分区评价，则一级分区主要考虑：全国性地势分布；全国性气候分带；中国大地构造背景；中国地层与岩土体类型分布；中国降雨的分带性；跨流域跨省区重大工程的对地质环境的影响方式、强度和时间等；不同地貌单元人类开发利用地质环境的经济活动特点中国地质灾害的类型分布（2）从低到高的方法从低到高的方法是一种先分析再综合的工作方式，一般是按某一尺度选定一系列评价单元（方格、行政区或自然搜索），对各单元按同一套因子定量（量化）计算，最后把数值接近的的单元合并同类项

15、。研究建立空间数据处理的数学方法可采用图斑合并方法传统聚类方法，基于空间邻接系数的聚类方法等。重复这种方法，直至达到工作目的。工作过程中注意不同级别的分区要采用不同的因子系列，并尽可能用量化指标表达。1.6 区域地质灾害调查评价成果（1）要求提交地区（省、市、县）地质灾害调查评价报告报告主要内容包括调查情况、地区社会经济状况、地质环境条件、地质灾害分布与发育特征、易发区的划分、主要灾害隐患点危险性和危害性评价及监测预警和防治建议。（2）地质灾害区划评价图系地区（省、市、县）地质灾害发育度区划图地区（省、市、县）地质灾害潜势度区划图地区（省、市、县）地质灾害危险度区划图地区（省、市、县）地质灾害

16、危害度区划图 （3）地质灾害调查表（册）、照片集和录象片 （4）重要地质灾害隐患点群测群防要求和防灾预案。（5）地区（省、市、县）地质灾害防治规划建议书1.7 国际形势在国际减灾计划中，十分重视灾害的预测和预防。针对地质灾害，重点研究滑坡的预测方法、确定滑坡发生的重复间隔（也即重现期），为确定滑坡破坏的风险提供依据。对于易滑敏感区的圈定，一是根据区域地质条件和路线调查来确定，这对于有丰富实际经验的工作人员来说，经常是可靠的手段之一；二是建立多因素的数学预测模型，用计算机进行求解，如国外已有涉及近100个因素的斜坡稳定性数学模型，根据计算结果圈定危险区。按照WJ科凯尔曼的意见，RL小沃尔德曾编制

17、了供规划人员使用的减轻滑坡灾害指南，美国地质调查所在旧金山附近的圣马特奥县开展了这种活动，中心内容是科学家与该县的规划人员和决策者一道制定防治滑坡的法规或条例。其中一项法令就是要求降低易于发生滑坡地带建筑物的密度，每16公顷面积只准建1处住所。这项建筑密度法令最初只在该县部分地区实施，执行数月并估算出社会效益后，被推广到全县范围（图2-4）。技术研究勘察地质条件、景观史和滑坡作用的物理性质 绘制滑坡图通过编制滑坡登录以及绘制国家级（1：750万1：250万）、州级（1：50万1：12.5万）、地区级（1：12.5万1：5万）、县级（1：5万1：5千）和事故地点（1：1万1：500）等不同比例尺

18、的滑坡灵敏性图，标明其空间分布范围、作用种类和滑坡强度。减 灾提出潜在滑坡灾害的实时预报；通过土地开发规划和现场设计来避免灾害；限制在易于滑坡的地区进行开发；制定各级法规和山地开发法令来管理易于发生滑坡的地区；调整斜坡坡度或使滑坡稳定下来。联邦政府和学术界基础性研究、国家范围圈定危险区研究、履行合作计划。州政府州范围圈定危险区研究、土地开发规划、项目审核、各级法律法规、减灾计划和效果。地区政府区域范围圈定危险区研究、土地开发规划、项目审核。县级政府本地范围圈定危险区研究、土地开发规划、项目审核、各级法规和山地开发法令、减灾计划和效果。私人部门项目的安排设计、山坡的工程治理预测滑坡出现的地点、种

19、类和可能性 提出确定滑坡规模的方法 收集有关滑坡力学、复发周期和速率方面的资料 图2-4 滑坡研究、填图和减灾的关系（RL小沃尔德，1988）WJ科凯尔曼提出了减轻自然灾害后果的一般程序。他认为，凡以减灾为目的的计划需由以下5部分组成，按顺序进行：（1）对可能造成灾害的自然现象的物理作用过程展开科学的和工程学的研究，诸如来源、位置、规模、重复间隔、强度、诱发机制、路径、地面反应和建筑物响应；（2）将这些研究结果转化为报告和图件，以便使非技术人员也能明了灾害的性质、范围及其影响等；（3）将这些转换好的资料提供给需要使用它的有关人员，并通过教育、咨询和考察服务来帮助他们使用；（4）选择并采用适当的

20、减灾技术，如法规、条例、设计标准、财政刺激、政府或公司政策；（5）在这些减灾技术实行了相当长一段时间后检查其效果，并且作必要的修改。对整个计划以及其他组成部分如研究、转换和传递要进行检查。滑坡是一个世界性问题，造成的损失巨大。但如果查明得早，其中许多损失是完全可以避免的。遗憾的是，目前世界上只有不到1的海陆面积有滑坡登录图，至于滑坡敏感性的面积图则更少。对决策者来说，滑坡问题可能更为重要，因为更多的人们将迁居山区环境的城区生活，同时还由于滥伐森林、水土流失、河流环境遭到破坏的相互影响，滑坡作用将会更为明显。2 工程建设地区地质灾害危险性评估工程建设地区地质灾害危险性评估是指在有可能遭受地质灾害

21、危害的地区对拟建工程区、在建工程区或正在运行的工程区有针对性地进行地质灾害调查和危险性评估。2.1 工作目的工程建设地区地质灾害危险性评估的目的是有效避免或减轻地质灾害对工程设施及其运行环境的直接危害和间接危害。2.2 评估内容（1）工程建设地区地质灾害危险性评估的内容主要是两方面：一是工程建设可能遭遇、加剧或诱发地质灾害的可能性，危害程度，提出防治对策等；二是工程设施运行过程中诱发或加剧地质灾害的危险性评估，并提出防治对策等。 （2）调查评估的灾种一般包括崩塌（含危岩体）、滑坡（含变形斜坡）、泥石流、岩溶地面塌陷、地裂缝和地面沉降等，在特殊地区要评价膨胀土、活动断裂、岩土冻融和采矿塌陷等的影

22、响。 （3）地质环境与工程的相互作用评估，针对具体的地质环境，结合工程建设的特点、和运行方式，确定其对地质环境的的作用方式、强度和持续时间及可能的后果。如水库地区要评价水位升降变化对滑坡或变形斜坡的影响；新城建设区要评价工程削坡有关的边坡稳定性和可能诱发的崩塌（含危岩体）、滑坡（含变形斜坡）、泥石流或岩溶地面塌陷等的危害；铁路、高速公路或输气管道工程要考虑前述各种灾害的危害。2.3 工作程度要求（1）对拟建工程区，地质灾害危险性评估应能满足工程可行性研究和工程建设用地决策的要求，能够明确重要地质灾害的勘察地段和要点；（2）对在建工程区，地质灾害危险性评估应能明确指出地质灾害可能发生的地段或地质

23、灾害隐患点，并提出工程对策；（3）对正在运行的工程区，应对工程运行以来的地质灾害危害性进行回访调查，对工程未来可能遭受的地质灾害进行评估；（4）野外调查和评估工作用图的比例尺应与工程可行性报告的图件基本一致；（5）评估工作以说清问题为原则，而不一定强求对评估区划图进行定量化表达。2.4 成果要求与使用 （1）评估成果工程建设地质灾害危险性评估成果包括评估报告和图件工程地区地质灾害危险性评估报告报告主要内容包括工程概况、野外调查、区域地质环境条件、地质灾害类型及分布、地质灾害影响因素分析、工程作用分析和危险性等级区划及防治建议等。工程地区地质灾害分布图；工程地区地质灾害危险性分区图。（2）成果使

24、用工程地区地质灾害危险性评估成果主要用于：为工程决策或合理使用土地提供科学技术依据；为工程实施过程中有效避免或防治地质灾害服务。2.5 不同工程类别的评价要求 线状工程 公路、铁路和输油管线 城镇工程 矿山工程 水利水电工程3 地质灾害勘查 地质灾害勘查的优化研究，包括勘查工作布置的优化要求、最佳勘查工作量的确定原则及现场调整、勘查施工工艺、野外编录要求和资料的最佳整理方法以及地质灾害体运动学与动力学模式、灾害发生机制和稳定性评价等。3.1 特点地质灾害勘查不同于一般建筑地基的岩土工程勘察，其特点至少包括如下几方面。（1）重视区域地质环境条件的调查，并从区域因素中寻找地质灾害体的形成演化过程和

25、主要作用因素；（2）充分认识灾害体的地质结构，从其结构出发研究其稳定性；（3）重视变形原因的分析，并把它与外界诱发因素相联系，研究主要诱发因素的作用特点与强度变化（灵敏度）；（4）稳定性评价和防治工程设计参数有较大的不唯一性，常表现为较强的离散性，应根据灾害个体的特点与作用因素综合确定，进行多状态的模拟计算；（5）目前尚未研究出具有普适性的稳定性计算方法（也许并不存在），现有的方法都有较多的假定条件；（6）勘查阶段结束不等于勘查工作结束，后续的工作如监测或施工开挖常常补充完善勘查阶段的认识，甚至完全改变以前的结论。因此，地质灾害的勘查有着延续性特点，即使非常认真详细的工作也不能过于希望毕其功于

26、一役。（7）地质灾害勘查方法选择强调应用经验与技巧，寻求以最少的工作量和最低的投资，获得最佳的勘查效果。 （8）勘查工作量确定的最基本原则是能够查明地质体的形态结构特征和变形破坏的作用因素，满足稳定性评价对有关参数的需求，而不拘于一般的勘查规程。在此前提下，勘查工作量越小越好，使用的勘查方法越少越好，勘查设备越简单越好，勘查周期越短越好。（9）勘查队伍是实现勘查目标、选择合理勘查方法和优化勘查工作量的关键。从事地质灾害勘查的工作实体应在地质技术人才、勘查设备和室内分析试验等方面具备条件，并拥有相应的资质证书。 地质灾害勘查工程现场是一个“大试验室”，某种意义上也是一个“原型试验场”。我国多年来

27、多个勘查实例的经验证明，一个优秀的主任地质工程师会取得事半功倍的成效。地质工程师在地学方面的较高造诣和丰富的勘查经验可以实现最佳工作部署和勘查方法的最佳配置，使工作不走或少走弯路。物探和钻探技术人员的良好素养和技能，可以使勘探工程取得更多更好的实效，不致漏掉甚至破坏掉关键证据。3.2 目的任务地质灾害的勘查不同于一般工程地基的工程地质条件勘察或岩土工程的基坑支护勘察，它的最大特点是把对地质灾害体发育过程及其稳定性的的认识置于首要地位，而不过分强调勘察工作量。地质灾害勘查的目的是为了科学地确定地质体的特征、稳定状态和发展趋势，为分析地质灾害发生的危险性，论证地质灾害防治的可行性和比选防治工程方案

28、，最终为确定是否需要治理、采取躲避方案或实施防治工程等不同对策提供依据。地质灾害勘查的最终成果要能够满足编制地质灾害防治工程可行性研究报告对地质资料的需求。 基本任务（1）查明地质灾害体的特征及其形成的地质环境，自然演化过程或人为诱发因素，即查明勘查的对象是什么（What）的问题；（2）分析研究地质灾害体的成因机制，建立其地质概念模型和地质力学模型，即解决为什么（Why）的问题；（3）预测地质灾害体的发展趋势，评价其对人类社会生存与发展的危害性，即回答未来怎么样（How）的问题。 勘查内容（1）灾情调查主要查明已经造成的危害，如人员伤亡、直接经济损失、间接经济损失和生态环境破坏状况及其特点；（

29、2）区域调查主要调查地质灾害形成的区域地形地貌环境和地质环境，特别是新构造期以来的地球表层动力学作用；（3）具体地质灾害体的勘查。采用工程手段和简易监测方法勘查地质灾害体的形态、结构和主要作用因素及其变化等，采用地质历史分析法综合评价其稳定性；（4）室内外试验根据稳定性评价的需要，有目的地在适当位置开展现场原位试验，采取样品进行室内试验；（5）成因机制分析、研究模拟和稳定性评价综合上述几方面的资料分析地质体破坏的成因机制，抽象提取正确的地质模型，开展物理模拟或数学模拟，最后进行定性分析和定量评价；（6）出防治规划方案，进行防治工程可行性论证根据灾情调查和勘查评价结论，作出未来灾害危害性预测，初

30、步提出并论证不需治理、需要治理和必须搬迁躲避或综合方案的依据、布置与工程概算。以上几个方面中，勘查阶段的工作重点是（3）、（4）和（5）等3个部分。3.3 勘查方法 选择原则勘查方法选择的基本原则是以较低的勘查工作投入，取得较多的有用且好用的资料，实现最好的减灾效益。实际工作中考虑以下原则：（1）针对性根据现场踏勘和前人资料，初步判定地质灾害的性质，有针对性地选用适宜的勘探方法，避免盲目地上手段取得大批无用资料，而需要的资料却很缺乏；（2）简便高效。力求以最简单的方法去解决最复杂的问题，避免刻意追求新奇的技术，尽可能使用操作简便、易于搬运、在地形地质和气象等方面环境适应性强的设备；（3）经济合

31、理在能够满足勘查质量要求的前提下，尽可能降低勘探工作量。 实践证明，勘查方法未必越先进（相应的花费越高）越好。地质测绘工作细致深入，轻型山地工程配合得当，物（化）探工作针对性强，就可以大大降低钻探工程量，不用或少用重型山地工程等。3.3.2 勘查方法配置（1）基本原则 根据勘查工作的阶段性、各勘查方法的实用性和在本区条件下的适宜性，方法之间的互补性、互验性，勘查技术和经费的可行性等进行选择配置。优先选用基本的、主要的、简便易行的、覆盖面大的和经济上节省的勘查方法，如遥感解译、地面测绘和物探。按点线面的顺序展开工作，以求得对勘查对象逐步深入地认识，并据此推测地下和山体内部的情况，用以指导钻探和山

32、地工程布置。（2）勘探方法配置钻探和山地工程对物探有很强的互补性和互验性。首先用钻探对地面物探结果进行验证，提高其成果的准确性和应用推广价值。随后进行测井和跨孔探测，拓宽物探的勘测范围，以取得更好的成效。钻探应尽量投入到关键部位。每个孔都应综合测井，力求每个孔都具备较多的使用功能，包括利用钻孔进行变形监测等。对于由主裂缝或隐伏裂缝构成的危岩体或滑坡边界，应钻探勘查并进行跨孔探测，以准确确定裂缝的平面展布和发育深度等重要资料。不同的勘查阶段，决定了不同的勘查任务和选择不同的勘查方法。初勘，应选用航片解译、地面测绘、物（化）探等轻型勘查手段为主，配置少量剥土、槽探及钻探。详勘，应加大钻探工作量，以

33、求得详细的地质资料。可行性及设计阶段勘查，需要大比例尺（1：10001：100）地质测绘、定量分析资料，应考虑投入重型山地工程，相应地，物探则退居辅助地位。 试验工作，应结合勘查工作统一部署。试验用于查明灾害体的地质材料特性、赋存环境及发展过程，提供岩土体物理力学参数和水文地质参数。对于复杂的地质问题，在暂时不能从理论上解决的情况下，试验工作就成了解决这些问题的有效途径。 （3）勘查实施条件 充分考虑勘查的供应条件及经济因素，选择适当的勘查方法。如交通运输条件影响到机械的搬运及材料的供应及成本的提高；供水条件影响到钻探工艺；支护木料影响到硐探和竖井的支护等。应考虑地质灾害体的稳定储备，选择扰动

34、较小的勘查方法，尽量减少爆破施工，高陡地形条件下减少硐探工程，保证扰动作用控制在勘查对象的稳定储备之内。3.4 地质分析 地质理论用于分析研究地质灾害体的成分、结构或构造、成因过程、目前状态、主要作用因素和发展趋势，它来源于理论地质学（矿物学、岩石学、地层学、构造地质学和地貌第四纪地质学等）、应用地质学（土体力学、岩体力学、工程地质学和水文地质学等）和生态环境科学等三大方面。地质理论分析的核心内容是地质灾害体的变形破坏机制。 地质综合分析地质综合分析在地质灾害勘查中占有非常重要的地位，它是关系后续工作的方向是否正确的大问题。它包括区域地质环境分析和灾害体形成机制过程分析两个方面，二者有着同等的

35、地位，均应重视。区域地质环境不清楚，就容易对全局性的问题认识模糊；灾害体形成机制不清，则容易混淆主次关系，错把局部问题当成主要矛盾。（1）区域地质环境分析，提取灾害体形成与演化的主要因素；（2）描述地质灾害体的特征，建立合乎实际的地质概念模型； （3）分析确定地质灾害体发生发展的主要因素，进行主要因素之于地质体稳定性的相关分析； （4）确定地质灾害体的变形破坏机制，分析其运动学与动力学特征，为选择防治技术和加固的主要方向或关键部位奠定基础；（5）确定地质灾害体的稳定性和发展趋势。 区域地质环境演化过程分析区域地质环境演化分析特别要重视斜坡发育演变历史和区域现代地壳构造活动状态。据统计，甘川滇三

36、省在19491990年42a间因崩塌（含危岩体）、滑坡和泥石流死亡的人数，占全国同期因三类地质灾害总死亡人数的65%。在一个局部地域上，地质灾害的多发频发与其特定的地质环境背景有密切关系。例如，长江三峡工程库首区地质问题的复杂性及其认识程度是困扰万州、云阳、奉节、巫山和巴东等城镇移民工程建设多年的大难题。问题的关键是对斜坡的成因及其后期改造认识不清，对新址不稳定库岸分布、库岸再造宽度和再造的后缘高程等方面缺乏研究，这是区域地质环境演化分析程度不够的重要例证。急需研究的主要问题是：（1）高陡复杂岸坡的结构与成因；（2）复杂结构岸坡的工程效应，指复杂结构岸坡对城市建设工程开挖、水库蓄水浸润或冲刷的

37、反应和弃石弃土问题，表现为其对工程建设的适宜性和库岸再造的敏感性。规划的城市新址多次移位，许多新建筑变形破坏等就是工程效应的反映；（3）复杂岸坡在各种因素作用下开发利用的限制条件；（4）地质生态环境开发与保护的地质依据。 地质灾害体变化趋势分析 地质灾害体的变形破坏机制分析是确定地质灾害发生的主要作用因素，建立地质灾害的地质模型运动学模型动力学模型的关键，也是保证后续的分析计算正确的前提，但同时也是最困难的一项工作。变形破坏的力学机制分析不是影响因素的罗列，而是找出在主要因素的作用下，危岩、滑坡是如何发展成现有的格局或模式的，其发展结局又是什么，从而保证防治工程不但治表，而且治本。研究思路是，

38、观察现象描述事实分析控制因素和影响因素确定内在机制的作用。实际工作中应特别强调以下几方面： （1）地质体变形破坏特征，它是破坏机理的外在表现； （2）地质灾害发生的控制因素与影响因素是其内外因； （3）地质体的空间结构是基础条件； （4）机制分析是建立地质模型和力学模型的基础； （5）变形破坏机制分析是稳定性评价和趋势预测所必需的； （6）机制分析正确是制定最优防治工程方案的基础。3.5 定量分析 地质体稳定性的定量分析是地质灾害防治理论中重要的中间环节，一方面它把定性的地质分析结果具体化、定量化，另一方面它又是防治工程方案优选的关键依据。所以，切不可把定量分析看成是一种简单的计算工作。 分析

39、方法选择原则分析计算的一般思路是从地质模型物理模型数学模型。计算方法选择的原则应遵循：（1）明确反映变形破坏机制；（2）计算步骤尽可能简化，抓住主要问题，提高适用性；（3）易于校核；（4）不刻意追求新颖和复杂化。在分析方法中，目前使用较多者有极限平衡分析、数值模拟和概率分析等几类，它们各有自己的应用限制条件。实际研究证明，计算模型、计算方法和计算参数不同，得出的结果可能极不相同。 分析结果的反馈检验稳定性分析评价结果必须与相当长时期（至少1a）的现场监测资料相对照，进行评价效果的实际检验。在无监测资料验证的情况下，可从地形地貌、第四纪地质、气象水文、工程地质条件和人类工程经济活动及现场宏观变形

40、现象等因素综合反演评价，检验定量计算结果是否与上述因素矛盾，甚至违背常识。4 地质灾害体及其相关因素 由于地质灾害体常常是正在活动的或是潜在不稳定的，地质师自然应把勘查对象的一切相关特征都与活动性相关联，把勘查方法的选择、布置与资料分析与最后定论相关联。从这个意义上而言，对地质灾害的认识常常具有反复性、渐进性，体现于从勘查到防治工程的全过程之中，由此过程体会“勘查地质”、“设计地质”与“施工地质”的深刻内涵。4.1 地质灾害体 地形 地形变化特点，包括地形的变化历史、地形图比例尺、等高线（等高距）、突变地形如悬崖、纵坡降等。此外，还应参考附近的重要地形特征，因为有些特征常被人为地改变着，而那些

41、应用已有参考资料的人们可能还未意识到那些改变。其中，地形的变化历史及变化的具体情况特别值得查明。 地层构造 包括地层成因时代，工程地质岩组划分，特别是第四纪堆积物和水理性质变化大的矿物，构造位置的构造形态，原生或次生结构面的发育特征及其与地形的关系，表生或浅生风化卸荷作用强度等。 地质体结构形态是滑坡分析中最重要的一个因素。首先确定地层的构造、岩性和工程性质远比确定它的准确年代和类别更为重要。 地质构造常常是岩质滑坡的重要控制因素。地质条件随现场部位的变化提供了破坏区和潜在滑坡活动的重要线索，地层的错位、节理方向的改变及倾角和走向的突变，是不均匀的地质条件的标志；不论在潜在的或已见的移动区，甚

42、至于对在移动区以外很远，都必须鉴别地质构造，以预测对围绕滑坡地区计划兴建工程的影响。 地下水 包括灾害体中地下水是否承压、地下水的成因、地下水随降雨、季节或融雪的变化；地下水的溢出形式及相应植被的特点；人类活动对地下水的影响及其与地下水的联系；地下水的水化学特征及其对防治工程的侵蚀性。 水是大多数滑坡的主要因素。由降雨、渗水和泉形成的地表水的聚集是易滑地区地形变化的明显标志。但有时水的来源却注意不够。滑坡上部山坡的渗水可成为重新渗入滑坡土体内的地表水的来源，因而促使滑坡不稳定。水从地面渗出比其出口被堵塞时的地下动水压力小，因此一个滑坡的活动常常会因前缘附近的泉水被堵塞而加强，泉水流量的增大而活

43、动减弱。 特殊气候系统特殊气候系统主要包括降雨量和降雨强度及其变化规律；温度、湿度变化特别是极端变化（有报道温度变化诱发滑坡）和气压变化等。 变形破坏历史调查地质灾害过去发生史。人类文明史中的挖方、填方；地表水、地下水径流状态的改变；坡面农垦、植被变化；水库边岸库水位动荡冲刷；明显的地形或植被移位（如醉汉林、马刀树等）；不同时期多时相航、卫片特征对比判断等。应特别强调历史文献调查和现场访问。文献调查不仅指地方志的查阅和辩伪，同时也包括近代对该地区的各种调查研究报告和论文，并对其可靠性进行再证实。 现场访问是一种非常有效的方法，大部分老滑坡和部分新滑坡或正在发生的滑坡，能够通过访问了解到，通过访

44、问往往能获得关于运动状况和滑坡发生时的气象情况等宝贵资料。如灾害发生的时间、灾害发生前的征兆、发生时的日降雨量、运动状况、滑动速度、地质环境、过去发生滑坡及灾害记录及其周围滑坡情况。4.2 自然因素分析 地质灾害的发生取决于两方面的因素，一是其自身的控制因素，或称内因，包括原始地形、岩土体物理力学性质、岩土体结构、构造和后期变化等；二是影响因素，也称外因，它包括自然影响因素和人为影响因素，前者如降雨或融雪、地下水变化、地震和温度变化，后者如地上或地下开挖、堆土或弃渣，地表或地下排水不当等。 降雨历时和强度对滑坡的影响统计分析表明，当累计降雨量超过l00mm时，川东各地开始出现一些小型滑坡。暴雨

45、型泥石流的暴发在不同地区或同一地区的不同沟谷就表现出极不相同的临界雨量，如四川南部地区为50100mm/24h；甘肃南部地区泥石流暴发的平均雨强为1050mm/1h；北京北山地区泥石流爆发的前期雨量为50240mm，暴雨强度为5010mm/1h。泥石流暴发周期1030a，个别2a或4050a，也说明了地质背景的控制作用。 不同于泥石流在降雨过程中发生，滑坡一般在一次降雨过程末期，且多在其后数天发生，因为斜坡体内地下水位的上升幅度到达最高值的时间均滞后于最大降雨强度发生时间。据研究，四川盆地暴雨滑坡的临界降雨强度为200mm/d；长江云阳、奉节地区诱发滑坡复活的临界降雨量为280300mm，且降

46、雨强度为140150mm/d；陕西某县斜坡失稳的年降雨阈值为1600mm；鄂西山区近十年来的滑坡多在降雨当天或雨后16d内发生。 据香港19821989年统计资料，24h累计降雨量如图3-5。当24h降雨量超过100mm时，地质灾害事件明显增多，且城市地区显著高于非城市地区。 地震地震对滑坡的影响可分为两个方面，一是地震活动与相应地区的滑坡发生具有长周期的相关性（刘传正，1990）；二是伴随一次地震发生，会直接引起岩土体崩滑或形成泥石流。表3-1给出的资料说明，在度区以下的地震影响区内，山体崩滑或泥石流并非肯定出现，而在度及其以上的地震影响区内，山体崩滑或泥石流则伴随出现。这个统计规律对于高地

47、震烈度区地质灾害防治工程的设防标准的合理确定是很有价值的，既要避免冒险，也要避免保守，造成无意义的加大投资。4.3 人为作用分析 人为活动是滑坡产生的原因之一，包括开挖、堆填、爆破和人为引起的地表或地下水径流系统变化。斜坡下部受切和修筑人工边坡，最易引起滑坡的产生。在日本狭小的国土面积内，短时间内修筑了许多铁路和公路，尤以高速公路和铁路建设，要求布置平缓的坡道和平滑的曲线，因而要修筑深路堑和高路堤。由于大量的开挖，使斜坡失去稳定性。 由于城市居民集中，因而在山坡上修筑住宅，常常因坡脚开挖和搬运土方而在暴雨时期引起天然斜坡和人工边坡发生滑动。 由于修筑水坝而在上游蓄水诱发斜坡滑动的实例相当多。浸

48、水岸坡因水位急速下降，斜坡内产生指向坡外的动水压力，致使岩体抗剪强度降低，从而破坏了岸坡的稳定而发生滑坡。实际上，浸水斜坡因水库水位的动态变化而诱发滑坡的机理研究，是一个困难的问题。 建设之前的人为作用 世界上许多地区已被人类活动所改变，如农业上的梯田、小河的分流、采矿、房屋建筑和工业建筑的整平场地，以及公路，机场和铁路的挖方与填方等。另外的人类活动是改变地下水位。井群明显地降低地下水位，依赖地下水的大城市附近地区或井灌地区，水位会下降大于l00m，而受其影响的范围可能延展许多公里。 工程建筑过程中的人为作用对可疑滑坡活动区或已开始活动的地区的新工程应该给予监测，监测的主要目的是确定工程实际上

49、产生的变化。因为边坡和排水形式的设计变更常常是在现场做的，已完成的工程通常不同于设计图和说明书中所表示者。详细研究鉴定员的日志、工程管理人员的日报、爆破钻孔的钻进和用药量记录及承包商的日志，将会提供有关实际工程状况的线索。有时，这些记录包含有已被路堤覆盖的泉的资料、偶然放入填方中的不适当的材料的资料，及因为抢时间赶工程进度而被忘记了的超限爆破和位移的形迹。通过人们互相访问补充的成文记录，常常提供了触发滑坡滑动的各种因素的最佳线索。4.5 生态系统与滑坡4.5.1 生态系统对滑坡的影响 生态环境在滑坡的性状上起着重要作用（尽管一般很小）。例如，良好的植被覆盖促使降雨的渗透、减小地表径流和局部冲刷

50、，渗透作用使局部地下水增大的影响一般不如局部冲刷的影响严重。但是，有时植被也促进了地表水向地下渗流的转化，在持续暴雨期间诱发区域性滑坡暴发。厚的植被盖层由于蒸发作用增大了水的消耗，也将减少变为地下水的水量。当然，在寒冷季节和融雪期，则可能出现另外的情形。 滑坡对生态系统的影响滑坡也可能改变当地的生态系统。地下水流因滑坡移动而改变，泉和渗水的位置发生变化，植物的差异反映了这种变化。例如，在潮湿地区，滑坡陷落区内的植物一般几个月就长起来了，而滑坡上的裂缝区和破裂壁区则相应失去旱季保持植物生长的能力。因此，植物的生长活力的减弱能显示出被植物掩盖的裂缝，在旱季借助彩色红外摄影也能够辨别。5 参数选取

51、一般的研究途径是把滑坡的发展根据变形情况分为若干阶段（一般有四个阶段和五个阶段划分的建议），然后根据滑坡的不同发育阶段和滑坡各部分的变形特征分别选用物理力学参数如峰值、残余值或中间值（表3-3）。这种方法有其独特之处，但由于缺乏系统的理论研究，还不可能提出一个较确切的定量指标，仍需与其它方法如反算法、经验数据等配合使用。另外根据工程地质条件的对比计算确定滑带土抗剪强度指标的方法，也得到了应用，并取得了一定的效果。图3-3 滑带土强度在不同滑动阶段的变化地段滑动阶段主滑地段牵引地段抗滑地段蠕动阶段已越过峰值强度某些部分越过峰值未破坏挤压阶段向软化点强度过渡已全部越过峰值强度开始受力，局部越过峰值

52、强度而破坏滑动阶段向残余强度过渡视具体情况，可能向残余强度过渡已越过峰值强度向软化点强度和残余强度过渡大滑动阶段残余强度可能为残余强度主要部分为残余强度固结阶段强 度 逐 渐 恢 复5.1 试验仪器法 试验仪器法是用试验仪器对滑坡的实际受力和运动状态进行近似模拟、测定抗剪强度参数的方法。试验结果的可靠性取决于试验仪器和方法对实际滑坡模拟的程度以及试验师的经验和技巧。目前较常用的方法有滑面重合剪、多次直剪、往复直剪、现场大型直剪、环剪仪大位移剪以及三轴切面剪等方法。 这些方法中，采用在滑坡上的集水井、试坑、探洞（井）挖出的实际滑带土进行现场大型直剪的方法对滑带的扰动较小，比较符合滑坡的实际状态，

53、是一种较好的方法。但这种方法由于工程大、花费多、取样难，使其应用很受局限。5.2 工程地质类比法 工程地质类比法，顾名思义就是用以往相似的地区、相似类型的滑坡及治理经验数据来评价计算和设计现在所要研究的滑坡，这种方法的应用前提是滑坡各要素要相似或类同，即同类地层、同类滑坡、相同的滑带岩土成份、成因和含水状态以及相似的滑动阶段。这种方法的应用较多地依赖于地质工程师的地质理论造诣、工程经验和应变能力。5.3 反算法 反算法是假定滑坡处于极限平衡状态下（稳定系数K=1），根据力学平衡反算滑动面（带）的抗剪强度C、值。反算的方法很多，从实践应用结果及算法准确度看，选用毕肖普（Bishop）、简布（Jo

54、hbu）和传递系数法较为合适。在我国铁道部门多用传递系数反算法；在日本，专家建议圆弧形滑动面采用毕肖普法，非圆弧形的滑面采用简布法。 一般认为，在园弧滑动面或近似圆弧滑面的情况下，采用毕肖普方法；对于受基岩或软弱夹层影响形成的复合滑坡则采用简布法；对于折线形的滑动面和基岩面滑坡则采用传递系数法。反算过程中采用图解法和综合分析法。图解法是指确定滑坡在C=0时的值，或0时的C值，对求出的C、值以tg为横坐标，以C值为纵坐标，建立图形，连接C、tg值成直线，则设计的C、值即可从直线上的点取得。6 崩滑体稳定性评价概要 滑坡稳定性研究的主要任务是进行滑体稳定性计算，评价目前的稳定状态和可能的变形发展趋

55、势，它是在确定了地质模型和物理破坏模式以后，给出合理的数学概化模型，才能计算得出正确的结论，作为防治工程设计的依据。 滑坡稳定性的计算研究可追溯到一百多年前（Culmann，1866），到目前为止，已提出了几十种方法，这些方法大致可分为三类，一是极限平衡法，二是数值分析法，三是概率法。 极限平衡分析法是一种定量方法，也是工程上使用最多、最成熟的方法，它的研究历史可追溯到20世纪20年代或更早，近十几年来仍在不断发展。这种方法的理论基础极限平衡理论较为简单，其优点在于在不能给出应力作用下结构的变形图象情况下，仍能对结构稳定性给出较精确的结论。更有意义的是，分析失稳边坡反算的强度参数与室内试验结果吻合很好，使分析程序更为可信。因此，滑坡设计断面的确定一般可用极限平衡法这种看似简单的方法先做出结果，然后用数值法（如有限元）等相对复杂的方法进行校核。在过去的研究历史中，针对不同的条件，工程界和学术界曾使用以下几种方法：Taylor法（1937，1948）、Bishop法（1955）、Bishop-Morgenstern法（1960）、Morgenstern法（196