地质灾害监测与预案.docx

地质灾害监测与预案.docx

《地质灾害监测与预案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地质灾害监测与预案.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

地质灾害监测与预案

地质灾害监测

一、地质灾害的定义

所谓地质灾害是指各种（天然的和人为的）地质作用对人民生命财产和国家建设事业（人类的生存与发展）造成的危害。

地质灾害的形成是致灾地质作用与受灾对象（人、物、设施）相遭遇的结果。

没有致灾作用，灾害无法发生；而若作用不到有价值的受灾对象，造不成损失，也不能称为灾害。

二、地质灾害的分类

1.按致灾地质作用的性质和发生地常见的地质灾害可分为12类48种。

（1）地壳活动地质灾害：

如地震，火山喷发，断层错动等；

（2）斜坡岩土体运动地质灾害：

如崩塌，滑坡，泥石流等；

（3）地面变形地质灾害：

如地裂缝，地面塌陷，地面沉降等；

（4）矿山与地下工程地质灾害：

如煤层自燃，瓦斯爆炸，矿井突水，洞井塌方，冒顶，偏帮，鼓底，岩爆，高温等；

（5）城市地质灾害：

如建筑地基和基坑变形，垃圾堆放等；

（6）河、湖、水库地质灾害：

如塌岸，淤积，渗漏，浸没，溃决等；

（7）特殊岩土地质灾害：

黄土湿陷，砂土液化，膨胀土胀缩，冻土冻融，淤泥触变等；

（8）土地退化地质灾害：

如水土流失，土地沙漠化，土壤盐碱化，沼泽化，潜育化等；

（9）土地污染与地球化学异常地质灾害：

如地下水水质污染，农田土地污染，地方病等；

（10）水源枯竭地质灾害：

如地下含水层疏干，泉水干涸，河水漏失等；

（11）海岸带地质灾害：

如海平面上升，海水入侵，海崖侵蚀，海港淤积，风暴潮等；

（12）海洋地质灾害：

如水下滑坡，潮流沙坝，浅层气害等。

2.按动力成因可分为：

自然型地质灾害、人为型地质灾害和自然－人为型地质灾害三类。

3.按地质灾害的发生、发展进程分为：

渐变性地质灾害和突发性地质灾害两大类。

前者如水土流失、地面沉降、水土污染等；后者如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地下工程灾害、地震、火山喷发等。

三、几个重要地质灾害的概念

1.崩塌

崩塌是指高陡斜坡上的岩土体完全脱离母体后，以滚动、跳动、坠落等为主的移动现象与过程。

危岩体是指正在开裂变形并可能发生崩滑的危险山体。

崩塌按其起始运动形式可分为倾倒式崩塌、滑移式崩塌、错断式崩塌、拉裂式崩塌、鼓胀式崩塌、陷落挤出式崩塌等。

倾倒式崩塌失稳机制主要是危岩体围绕一基面发生转动而造成倾倒破坏。

滑移式崩塌失稳机制主要是危岩体沿软弱面滑动失稳而产生滑出式崩塌。

错断式崩塌该类崩塌通常不存在贯通且倾向临空面的连续结构面。

拉裂式崩塌失稳机制是软弱面、裂隙或应力集中点受拉张破坏导致崩塌。

鼓胀式崩塌软弱岩、土体在重力作用下向临空方向挤压变形导致岩土体失稳产生崩塌。

陷落挤出式崩塌底部空洞、空区造成岩体开裂，开裂岩体后部岩块下沉挤出其前部近临面的岩体，使之发生滑移式倾倒而产生的崩塌。

插入2-3张照片

2.滑坡

滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、人工切坡\降水及地震等因素的影响，在重力的作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体或分散地顺坡向下滑动的自然现象。

许多地方的老乡叫作“地滑”、“走山”或“山移”。

滑坡的分类：

⑴滑坡体的岩土体性质分为：

粘性土、黄土、堆积土、破碎岩石及岩石滑坡

⑵按滑坡体的构造特征、滑动面与斜坡岩层的相对位置分为：

顺层、切层和无层（均质）滑坡

⑶按滑坡面成因分为：

构造结构面、非构造结构面、卸荷结构面和复合结构面滑坡。

⑷按滑动力学性质分为：

牵引式、推动式和混合式滑坡

⑸按滑坡体厚度分为：

类型

滑坡体厚度（m）

厚层（深层）

＞30

中层（中层）

10－30

薄层（浅层）

＜10

⑹按滑坡体体积分为：

类型

滑坡体体积（104m3）

巨型

＞1000

大型

1000～100

中型

100～10

小型

＜10

滑坡要素：

一个发育比较典型的滑坡通常由滑坡体、滑坡周界、滑坡壁、滑坡台阶、滑动面、滑动带、滑坡床、滑坡舌、主滑线、滑坡裂缝、滑坡地堑（封闭洼地）等要素组成。

滑坡要素

涵义

滑坡体

（1）

滑坡发生后，相对于母体产生位移的滑动部分

滑坡周界

（2）

滑坡体与周围不动体在平面上的分界线

滑坡壁（3）

滑坡体后缘位移后残留的母岩陡壁，多呈弧状外貌

滑坡台阶（4）

滑坡时因各段岩土体运动速度的差异形成的错台及错壁

滑动面（5）

滑坡体依附于母岩作下滑移动的软弱面

滑动带（5‘）

平行与滑面附近受揉皱、剪切的地带

滑坡床（6）

滑坡体依附的下伏不动体

滑坡舌（7）

在滑坡前部形如舌状伸入沟堑或河道的部分（滑坡前缘）

主滑线（8）

滑体移动速度最快的纵向线

拉张裂缝（9）

滑坡后部的多呈弧形的裂缝

主裂缝（10）

滑体后缘接近滑坡壁的裂缝

剪切裂缝（11）

滑体与不动体的分界处因剪切形成的裂缝

羽状裂缝（12）

与剪切裂缝伴生的羽毛状的裂缝

膨胀裂缝（13）

滑体前部因受阻而隆起形成的张性裂缝

扇状裂缝（14）

滑体中前部因滑体向两侧扩散形成的放射状的张裂缝

滑坡地堑（15）

滑体与滑坡壁之间的拉开沟、槽

插入图件（刘传正书125页三张图，最好放大）

插入3张左右照片（滑坡）

⒊泥石流

泥石流是山区特有的一种自然地质现象。

它是由于降水（暴雨、冰川、积雪融化水）产生在沟谷或山坡上的一种挟带大大量泥沙、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流，是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。

泥石流是介于水流和土石滑动之间的运动现象。

泥石流的分类：

⑴按地形形态分为：

沟谷型泥石流、坡面型泥石流两类

⑵按泥石流的固体物质来源分为：

滑坡泥石流、崩塌泥石流、坡面侵蚀泥石流和沟谷侵蚀泥石流等。

⑶按物质组成分为：

a.泥流颗粒均匀，主要由粒径＜0.005mm的粘粒和＜0.05mm的粉粒组成，偶尔夹砂和园砾。

b.泥石流颗粒差异大，由大小不同粒径的粘粒、粉粒、砂粒、园砾、碎石块等混杂组成。

c.水石流主要由园砾、碎石块及砂粒组成，夹少量粘粒和粉粒。

⑷按泥石流的发育阶段分为：

发展期泥石流、旺盛期泥石流、衰退期泥石流、停歇期泥石流。

⑸按规模分为：

级别

泥石流（104m3）

巨型

＞50

大型

20~50

中型

2~20

小型

＜2

插入照片

4.地面塌陷

地面塌陷是指地表岩土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种动力地质现象。

地面塌陷的分类：

（1）根据发育的地质条件和作用的不同，地面塌陷可分为岩溶塌陷和非岩溶塌陷两大类。

岩溶塌陷是由于可溶岩（以碳酸盐岩为主，其次有石膏等）中存在的岩溶洞隙而产生的。

如果塌陷发生在可溶岩上覆的松散土层中，称为“土层塌陷|”；当组成洞隙顶板的各类岩石较破碎时也可发生顶板陷落，称为“基岩塌陷”。

（插入（岩溶塌陷）照片）

非岩溶塌陷是指非岩溶洞隙产生的塌陷，如矿山开采引起的采空塌陷，黄土地区由黄土陷穴引起的塌陷，玄武岩地区其通道顶板产生的塌陷等。

（插入照片2-3张（采空塌陷））

（2）根据规模分为：

级别

塌陷、变形面积（km2）

巨型

＞10

大型

1～10

中型

0.1～1

小型

＜0.1

5.地裂缝

地裂缝是指岩体或土体直达地表的线状开裂。

地裂缝的分类

（1）⑴按成因分为：

a.内营力作用形成的（新构造活动引起的、地震引起的、火山作用引起的）（插入照片）（地裂缝）

b.外营力作用形成的（矿山采空区下沉塌陷引起的、黄土湿陷引起的、膨胀土作用的、过量抽取地下水引起的等）（插入照片）

c.内、外营力综合作用形成的

⑵按活动强度分为：

类别

活动速率（mm/a）

弱活动的

＜2

中等活动的

2～20

强活动的

20~80

超强活动的

＞80

（3）按活动方式分为：

垂直升降的、水平拉张的和水平扭动的三类。

（4）按活动范围分为：

现状分布的和片状分布的两类。

（5）按规模分为：

级别

规模

巨型

地裂缝长＞1km，地面影响宽度＞20m

大型

地裂缝长＞1km，地面影响宽度10~20m

中型

地裂缝长＞1km，地面影响宽度3~10m；或长＜1km，宽10~20m

小型

地裂缝长＞1km，地面影响宽度＜3m；或长＜1km，宽＜10m

四、地质灾害的监测

地质灾害监测的目的是为了掌握地质灾害的演变过程，及时捕捉地质灾害的特征信息，为地质灾害的正确分析评价、预测、预报及实施治理工程等提供可靠资料和科学依据。

同时监测结果也是检验地质灾害分析评价及防治工程的尺度。

可见，监测既是地质灾害调查、研究和防治工程的重要组成部分，又是地质灾害预测预报获取信息的一种有效手段。

目前，国内外地质灾害监测方法已发展到一个比较高的水平，监测内容丰富，监测方法较多，监测仪器各式各样。

（一）崩塌、滑坡监测

1.崩塌、滑坡的简易监测方法

崩塌、滑坡的简易监测方法通常有大地行变位移测量、裂缝位移测量、宏观地质调查法监测等方法。

（1）大地行变位移监测法

监测点的选定应根据崩塌、滑坡的平面形态部设监测网点，监测网点分控制点和监测点，控制点部设在崩滑体的外围，为相对不动点，监测点部设在崩滑体内，一般部设上、中、下三条直线，用视准线法测量监测点的位移变化动态。

监测工具一般选用经纬仪或红外线测距仪。

监测次数和时间间隔要根据崩塌、滑坡所处的活动阶段以及主要动力破坏因素的不同而有所差异。

在缓慢变形阶段（蠕动阶段），一般每月监测一次；在变形加剧阶段，监测次数应相应加密。

以降水为主要破坏因素的崩滑体，雨季要加密监测次数。

（2）裂缝相对位移监测法

监测点一般选择在裂缝两侧（特别是主裂缝两侧），监测点一般两个一组，测量其距离或在裂缝两侧设固定标尺，以监测裂缝的张开、闭合和垂直变化；此外还可在建筑物的裂缝上贴水泥砂浆片等监测该裂缝的变化情况（如图a.b.c）。

插入图件（地质灾害防治知识第32页）

监测工具采用钢卷尺即可。

监测频率同上。

（3）宏观地质调查法

通过对崩滑体的变形形迹进行人工追踪巡视的地质调查方法。

监测点宜选在变形形迹明显的地段，调查路线应穿越、控制整个崩滑体。

监测工具采用钢卷尺和地质罗盘。

监测频率同上。

2.滑坡的深部位移监测法

以上介绍的是比较简便易行的地表位移监测法，下面介绍几类滑坡的深部位移监测法。

（1）测斜仪法

用钻孔打穿滑动面进入稳定的岩土体（不少于5m）后下入套管，然后把测斜仪放入孔内，对滑坡进行深部定位监测，以确定滑动面位置及其上部不同深度滑坡体的位移动态。

测斜仪采用摆动式电阻器，它是将倾斜度转换成电信号而实现对滑坡体深部倾斜度变化的量测。

（2）电阻丝片法

用钻孔穿过滑动面直达稳定地层中，然后在孔内放入灵敏度较高的薄金属片或塑料管，在管壁上贴附多个电阻丝片。

在地面测定其电阻值的变化，即可了解不同深度岩土体的位移情况。

（3）金属球法

用钻孔穿过滑动面直达稳定地层中，在钻孔内投入一些金属球，对球体通电，量测球体周围的电场强度变化，确定球体的位置，从而了解岩土体的位移情况。

（4）声发射法

利用声发射仪（地音仪）监听滑坡体蠕变过程中局部破裂产生的声响，利用地电仪监测因变形摩擦造成的自然电场的变化等。

（二）泥石流监测

泥石流监测的目的任务是为获取泥石流形成的固体物源、水源和流动过程中的流速、流量、顶面高程（泥位）、容重等参数的变化情况，为泥石流的预测、预报和警报提供依据。

在一些专门的研究单位已采用电视录像、雷达、警报器等先进的手段和普通的测量、报警设备等进行监测。

群众性的监测主要应用经纬仪、皮尺等工具和人的目估、判断进行。

⒈泥石流监测的内容和要求：

⑴降水监测.

根据流域大小，在流域内的控制点中设置1~3个自记式雨量观测点，以掌握整个流域内的雨量分别情况和降雨的不均匀性。

观测点不要设置在风力影响较强和周围有高大树木的地方。

要定时观测巡视。

⑵泥位监测

监测站应尽可能设在两岸稳定、顺直的泥石流流通河床段。

观测断面可设置2个或2个以上。

用经纬仪建立泥位标尺，作好醒目的刻度标记。

用简便的断面追索法监测泥位的涨落过程。

条件许可时，泥位也可以采用有线或无线传感气器及探头遥测（如超声水位仪、泥位监测网、泥位检知线等）。

⑶流速监测

泥石流流速监测必须和泥位监测同时进行，数值记录要和泥位相对应。

通常采用水面浮标法，即在测流断面上方丢草把、树枝或其它漂浮物，分别观测漂浮物通过上、下游断面的时间。

⒉泥石流的预警预报

泥石流警报，首先要确定预警预报的参数临界值。

如泥位观测报警的泥位临界值，地声报警的地声临界值，暴雨报警的雨量临界值。

（1）断面泥位观测法

当断面泥位达到警戒值时，立即发出警戒信号。

当监测断面泥位达到避难泥位时，则发出警报信号。

（2）传感法

把泥石流传感器、地震传感器、地声传感器、超声泥位计、泥位高度检知线等安装在沟谷适当地点（超声探头必须安装在流域中、下游的主河床内），这样可以保证泥石流流量处在一个比较稳定的范围内以减少泥石流规模报警误差。

当泥石流发生时，传感器接受信息，进行报警。

（三）地面塌陷监测

一般选择有异常变化现象的点（如井、泉水位，地面和建筑物的裂缝等）进行监测。

井水位监测，首先要设置固定基点，并以仪器统一测量其坐标和标高，用专门的测量工具（如测绳、测钟、测尺等，条件许可时可用水位传感器等）进行水位测量。

监测频率雨季逐日定时监测，干季可定为3~5日。

泉水监测，可在泉旁设标尺（最小刻度为1mm），用钢卷尺进行测量。

监测频率同上。

地面裂缝监测，可在地面裂缝不同部位（如裂缝两头、中部等）的裂缝两侧钉上小木桩，其上划出十字作为监测基点，用最小刻度为1mm的钢卷尺或木尺量测桩间距离；对建筑物上的裂缝可在墙上直接划线量测或在建筑物的裂缝上贴水泥砂浆片等进行监测。

对正在变形中的建筑物应逐日监测，对变形缓慢的建筑物监测频率可定为3~5日。

（四）地裂缝监测

对于矿山采空区下沉塌陷、黄土湿陷及膨胀土等作用引起的的地裂缝的监测一般采用简易的监测方法。

如在裂缝两侧钉木桩或铁桩，其上划出十字作为监测基点，用钢尺量测桩间距离来分析裂缝的变化情况。

对于新构造活动及过量抽取地下水引起的地裂缝，其动态监测往往要建立监测线、网，采用较精密的仪器进行，其基本要求为：

1.要设立短水准监测线、形变场监测线、蠕变仪监测线及简易监测台站，进行常年定期监测。

2.监测线的起始端点应埋设基本水准标石，其它监测点应埋设普通水准标石。

3.要把测线的起始点与国家水准测量网点、地面沉降监测网点及地震形变监测网点并网，或作为国家水准网的支线。

4.最好与国家水准测量、地面沉降监测及地震形变监测同步进行，以便监测数据的综合对比分析。

5.在沿地裂缝200m长的地段至少有一条监测线控制。

6.监测线尽量为直线。

短水准线一般设垂直和斜交地裂缝的短基线各一条，垂直基线用于研究地裂缝的水平拉张和垂直升降，斜交基线用于研究地裂缝的水平扭动。

垂直基线长度不小于100m。

测点距离在避让带为0.5m，次不安全带为1m，次安全带为2m，安全带为5m。

形变场以正方形为易，边长100m左右，其中两边垂直地裂缝，测点距离同上。

蠕变仪测线长度不小于地裂缝的宽度。

7.监测频率一般为每月一次，在活动异常期每10天监测一次或更短时间监测一次，其中蠕变仪为连续监测。

（五）地面沉降监测

地面沉降监测通常采用水准测量法。

随着高科技的迅猛发展，全球卫星定位系统（GPS）测量技术被广泛应用，比如委内瑞拉的西部油田的地面沉降在1986年就开始应用该技术，2000年天津市的地面沉降研究亦应用了该技术。

全球定位系统（GPS）测量比水准测量有速度快、成本低、监测点可达到最佳选位、可同时提供变形状态的三维信息等优点。

五、县（市）地质灾害群测群防网络建设

在县（市）地质灾害调查过程中和调查结束后，联合调查组必须协助当地政府进行地质灾害群测群防预警体系建设。

初步建立起群众监测网络和群专结合的预报预警系统。

㈠群众监测网络建设

⒈群众监测点选定原则：

⑴危险性大、稳定性差、成灾概率高，灾情严重的；

⑵对乡（镇）、村庄、工矿及重要居民点人民生命安全构成威胁的；

⑶造成严重经济损失的；

⑷威胁公路、铁路等重要生命线工程的；

⑸威胁重大基础建设工程的。

⒉群众监测点的建设

根据上述原则确定需要监测的地质灾害隐患点后，及时提出监测方案报当地政府，同时协助搞好监测点的建设。

⑴监测范围确定：

除对地质灾害隐患点和不稳定斜坡本身的变形迹象进行监测外，还应把该灾害点威胁的对象和可能成灾的范围，纳入监测范围。

⑵监测方法与要求：

对当前不宜进行治理及暂时不能进行治理的隐患点，危害大的应建立简易监测为主，结合宏观地面变形观察的群测网点。

⑶一般采用设桩、设砂浆贴片和固定标尺进行滑坡体地面裂缝相对位移监测，并结合人工巡视滑坡体内的微地貌、地表植物和建筑物标志的各种微细变化。

对危害大的隐患点，如有条件也可用视准线法测量监测点的位移变化动态。

以定期巡测和汛期强化监测相结合的方式进行。

定期巡测一般为半月或每月一次，汛期强化监测将根据降雨强度，每天或24小时值班监测。

⒊监测网点的管理与运行

⑴监测责任落实到具体的单位与个人。

被监测的地质灾害隐患点所在的乡（镇）、村和有关单位为监测责任人，在他们的领导下，成立监测组，监测组由受地质灾害危害、威胁的居民点或有关单位的群测人员组成。

⑵建立岗位责任制，区、镇、村应逐级签定责任书。

⑶宣传与培训。

调查过程中，采取多种方式进行宣传与培训，教会监测责任人、监测组成员和群众，如何监测、如何判断灾害可能发生的各种迹象和灾情速报及有关防灾救灾的应急方法。

⑷监测信息反馈与处理。

县国土资源主管行政部门负责监测资料与信息反馈的收集汇总，上报到省地质环境监测中心进行综合整理与分析，省地质环境监测中心将上报的资料与信息录入省地质灾害空间数据库，进行趋势分析，同时对下一步监测工作提出指导性意见。

⑸经监测有重大险情发生时，县（市）政府和有关单位应立即采取应急防灾减灾措施，同时应立即报告省、市政府和国土资源厅主管部门，派出专业人员赴现场协助监测和指导防灾救灾。

⑹建立地质灾害速报制度，按国土资发〔1998〕15号文附件执行。

⒋监测数据

⑴监测数据包括地质灾害点基本资料、动态变化数据、灾情等。

⑵所有监测数据均应以数字化形式储存在信息系统中，同时，必须以纸介质形式备份保存。

⑶监测点必须进行简易定量监测，并须整理成有关曲线、图表等。

应编制有关月报、季报和年报，同时，对今后灾害发展趋势进行预测。

⑷监测数据应按有关程序逐级汇交。

㈡群专结合的预报预警系统建设

⒈县国土资源局归口管理和指导群众监测网络，负责监测资料与信息反馈的收集汇总；

⒉县国土资源局的地质环境职能部门根据气象、水文预报和监测资料进行综合分析，预测地质灾害危险点，并及时向有关乡（镇）、村和矿山及负责重要设施管理的有关部门发出预警通知；

⒊县国土资源局负责组织各乡（镇）、矿山、重要设施主管部门编制汛期地质灾害防灾预案，并负责组织实施。

⒋县国土资源局负责组织地质灾害防治科普宣传活动和基层干部培训工作。

附监测网络管理运行图

地质灾害防灾预案的编制要求

地质灾害防灾预案的编制，应分级、非层次进行。

原则上，省级地质灾害防灾预案以区域灾害预报、宏观防灾决策为主，同时兼顾重大灾害点的预报和防灾减灾措施的落实。

市地、县级地质灾害防灾预案以具体隐患点的监测和避险、减灾措施为主。

具体要求如下：

1.省级地质灾害防灾预案

（1）简要说明上年度地质灾害的分布、灾情（包括人员伤亡、财产损失、重要设施的破坏情况等）及上年预报的准确程度等。

（2）简要介绍有关部门对当年降水、地震的趋势预报。

（3）根据本省地质环境条件、地质灾害类型、分布及主要控制因素，结合当年降水、地震趋势预报情况，对当年地质灾害发生的主要区域、各主要区域内的主要灾种及重大灾害点做出预报。

（4）对省内重要城市、重点矿山、重要交通干线等可能出现的地质灾害做出初步评价预测，并提出原则性的防治建议。

（5）对影响特别大、可能造成重大人员伤亡和严重财产损失的隐患点，尽可能提出比较具体的预报意见，提出可行的防灾、减灾措施建议。

（6）做出汛期突发性地质灾害隐患巡回检查计划。

2.市（地）级地质灾害防灾预案

（1）简要说明上年度地质灾害的灾情（包括人员伤亡、财产损失、重要设施的破坏情况等），汛后各隐患点的稳定性变化前情况。

（2）根据省级地质灾害防灾预案对本市（地）区地质灾害的趋势预报和防灾要求，圈定重点防范区段。

（3）依据地质灾害的稳定性、危险性、危害程度、人类工程活动强度、防治要求等确定出重要地质灾害隐患点。

对重要地质灾害隐患点，作出中长期预报，对其可能造成的危害进行预测。

逐点落实包括监测、报警、疏散、应急抢险等内容的预防措施，防灾责任要落实到乡镇、单位，签订责任书，明确具体负责人。

（4）作出群测人员培训计划和重要地质灾害隐患点的巡回检查计划。

3.重要地质灾害隐患点的防灾预案示范

以翼城县砖窑滑坡为例：

（见三水报告，附平、剖面图）

..