蘭新高鐵青海省路段滑坡風(fēng)險(xiǎn)分析
論文題目:論蘭新高鐵青海省路段滑坡風(fēng)險(xiǎn)分析
論文語(yǔ)種:中文
您的研究方向:地理信息系統(tǒng)
是否有數(shù)據(jù)處理要求:否
您的國(guó)家:西寧
您的學(xué)校背景:普通大學(xué)
要求字?jǐn)?shù):3000
論文用途:本科畢業(yè)論文
是否需要盲審(博士或碩士生有這個(gè)需要):否
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摘要
滑坡作為影響我國(guó)道路質(zhì)量的關(guān)鍵因素,與人們的生活和生命安全具有非常密切的關(guān)系。近年來(lái)我國(guó)路段滑坡事故時(shí)有發(fā)生,路面及周邊環(huán)境受損嚴(yán)重,這在很大程度上限制了路段使用效益,導(dǎo)致社會(huì)建設(shè)受到一定影響。如何把握好路段滑坡風(fēng)險(xiǎn)分析,對(duì)路段滑坡進(jìn)行全方位控制已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本次研究過(guò)程中筆者從路段滑坡的類型及層次出發(fā),對(duì)路段滑坡?tīng)顩r進(jìn)行分析。筆者結(jié)合蘭新高鐵青海省路段現(xiàn)狀,對(duì)該路段內(nèi)滑坡的危險(xiǎn)性、易損性和承災(zāi)概率進(jìn)行分析,在該基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)控制措施,深入挖掘了新蘭高鐵青海省路段滑坡風(fēng)險(xiǎn)防范途徑。文章對(duì)路段滑坡風(fēng)險(xiǎn)控制效益的提升具有一定的貢獻(xiàn)性作用。
前言
蘭新高鐵青海省路段屬于干旱、半干旱地區(qū),土地穩(wěn)定性較差,很容易出現(xiàn)由降雨、地震等引起的滑坡,導(dǎo)致路段受到損害。這種滑坡涉及范圍一般較廣,很容易造成人們的正常生活受到阻礙。因此,在對(duì)蘭新高鐵青海省路段進(jìn)行管理的過(guò)程中需要加強(qiáng)滑坡控制,對(duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全方位把握。要依照滑坡風(fēng)險(xiǎn)范圍確定滑坡風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)指標(biāo),合理分析工程內(nèi)容,在該基礎(chǔ)上提出蘭新高鐵青海省路段滑坡的防治措施,從本質(zhì)上穩(wěn)固滑坡體。
1 滑坡風(fēng)險(xiǎn)的類型及層次
我國(guó)滑坡事故多發(fā),滑坡已經(jīng)成為影響生產(chǎn)生活的重要因素。在對(duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制的過(guò)程中要先明確滑坡內(nèi)容,分析滑坡風(fēng)險(xiǎn)類型及風(fēng)險(xiǎn)層次,從而確定風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)。
1.1 滑坡災(zāi)害
滑坡是在重力作用下形成的土體運(yùn)動(dòng),可以造成地面環(huán)境、結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變;峦馏w累積到一定的程度后很容易造成重大災(zāi)害事故。路段滑坡災(zāi)害是一種常見(jiàn)的道路災(zāi)害,受地質(zhì)、環(huán)境、氣候等多方面因素的影響。由于滑坡產(chǎn)生條件、作用因素和運(yùn)動(dòng)機(jī)理的多變性,路段滑坡風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高,風(fēng)險(xiǎn)控制內(nèi)容較為復(fù)雜。
1.2 滑坡風(fēng)險(xiǎn)類型
滑坡風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的分類方法較多,可以從不同角度進(jìn)行類型和層次劃分。本次研究過(guò)程中筆者主要從應(yīng)用目標(biāo)角度對(duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)類型及風(fēng)險(xiǎn)層次進(jìn)行明確,研究路段滑坡風(fēng)險(xiǎn)狀況。應(yīng)用目標(biāo)劃分過(guò)程中要依照應(yīng)用目標(biāo)狀況確定風(fēng)險(xiǎn)狀況,確定滑坡風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng),其具體狀況見(jiàn)表1。
表1 滑坡風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用目標(biāo)劃分系統(tǒng)
風(fēng)險(xiǎn)類型 階段 應(yīng)用目標(biāo) 要求
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 風(fēng)險(xiǎn)初步掌握階段 明確滑坡基本狀況,確定滑坡風(fēng)險(xiǎn)的分布特點(diǎn)。依照該內(nèi)容對(duì)風(fēng)險(xiǎn)范圍進(jìn)行劃分,確定風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,明確風(fēng)險(xiǎn)類型。 定量計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)
風(fēng)險(xiǎn)分析 風(fēng)險(xiǎn)危害分析階段 認(rèn)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)類型,分析導(dǎo)致滑坡風(fēng)險(xiǎn)的主要因素,確定風(fēng)險(xiǎn)可能造成的影響和危害。依照該內(nèi)容對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行把握,提出對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)防范措施。 定性分析風(fēng)險(xiǎn)
風(fēng)險(xiǎn)概率 風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)價(jià)階段 分析滑坡風(fēng)險(xiǎn)的主要影響因素,對(duì)各段滑坡發(fā)生的可能性進(jìn)行計(jì)算。依照計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)進(jìn)行明確,為風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)價(jià)提供參考數(shù)據(jù)。 定量與定性結(jié)合評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)
風(fēng)險(xiǎn)管理 風(fēng)險(xiǎn)防御階段 對(duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)管理制度進(jìn)行明確,依照風(fēng)險(xiǎn)防范要求對(duì)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)管理內(nèi)容進(jìn)行明確,形成滑坡風(fēng)險(xiǎn)管理框架,構(gòu)建完善的風(fēng)險(xiǎn)管理體系。 制度建設(shè)落實(shí)管理依照應(yīng)用目標(biāo)明確滑坡風(fēng)險(xiǎn)類型后要依照滑坡風(fēng)險(xiǎn)=滑坡危險(xiǎn)性*滑坡易損性對(duì)應(yīng)用目標(biāo)下的滑坡風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行明確,在該風(fēng)險(xiǎn)體系上形成系統(tǒng)化風(fēng)險(xiǎn)控制體系。
1.3 滑坡風(fēng)險(xiǎn)層次
滑坡風(fēng)險(xiǎn)層次明確的過(guò)程中要在滑坡類型上形成不同的層次,明確層次鏈。滑坡風(fēng)險(xiǎn)層次鏈構(gòu)建的過(guò)程中要對(duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)類型進(jìn)行分析,依照風(fēng)險(xiǎn)類型狀況形成相互支撐的層次鏈關(guān)系,對(duì)層次之間的鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行明確,深入挖掘滑坡的本質(zhì)因素。這樣才能夠全面控制滑坡風(fēng)險(xiǎn),從本質(zhì)上提升滑坡風(fēng)險(xiǎn)管理質(zhì)量。
本次研究過(guò)程中筆者主要從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)類型劃分。因此,在明確風(fēng)險(xiǎn)層次的過(guò)程中也從應(yīng)用目標(biāo)著手,形成基礎(chǔ)層-關(guān)聯(lián)層-綜合層層次鏈;A(chǔ)層分析的過(guò)程中主要指對(duì)滑坡危險(xiǎn)性和易損性的分析,依照滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算滑坡的危險(xiǎn)程度,確定滑坡易損狀況,從而對(duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行區(qū)域性劃分或評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)滑坡風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的明確。該系數(shù)可以作為關(guān)聯(lián)層分析過(guò)程中的參考數(shù)據(jù)。關(guān)聯(lián)層分析過(guò)程中要結(jié)合具體狀況通過(guò)定性法和定量法確定關(guān)聯(lián)層數(shù)據(jù)狀況,說(shuō)明滑坡承災(zāi)概率。綜合層分析的過(guò)程中要結(jié)合基礎(chǔ)層和關(guān)聯(lián)層數(shù)據(jù),確定最終風(fēng)險(xiǎn)因素、風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)影響范圍及危害程度,結(jié)合上述內(nèi)容得出最終風(fēng)險(xiǎn)控制措施,實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)防范。
2 蘭新高鐵青海省路段滑坡風(fēng)險(xiǎn)分析
蘭新高鐵全場(chǎng)1777公里,于2009年11月4日開(kāi)工建設(shè),2014年底投入運(yùn)營(yíng)。蘭新高鐵經(jīng)青海省西寧、甘肅省張掖,直抵新疆首府烏魯木齊,是我國(guó)南北交通的重要路線。為保證蘭新高鐵青海省路段正常運(yùn)行,筆者對(duì)其滑坡危險(xiǎn)性、易損性、承災(zāi)概率進(jìn)行分析,現(xiàn)結(jié)果如下。
2.1 蘭新高鐵青海省路段概況
從鐵路沿線滑坡數(shù)據(jù)分析來(lái)看,青海省滑坡發(fā)生率是我國(guó)路段滑坡的高發(fā)區(qū),其平均密度可達(dá)每百公里10處左右,部分區(qū)域甚至達(dá)到每百公里20處及20處以上,其具體狀況見(jiàn)表1。因此,青海省路段建設(shè)的過(guò)程中需要對(duì)路段風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理分析,結(jié)合青海省路段狀況明確其風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。
表1 若干鐵路路線滑坡分布及類型表
2014年11月16日蘭新鐵路第二雙線青海段進(jìn)入信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段,25日試運(yùn)營(yíng)結(jié)束正式通車。青海段經(jīng)過(guò)蘭州、西寧、哈密段。蘭新高鐵青海省路段與黃土高原、新疆毗鄰,土質(zhì)差異較大,道路崎嶇,構(gòu)建難度較高。第二雙線中途穿越高原高寒區(qū)、百里強(qiáng)風(fēng)區(qū)、戈壁無(wú)人區(qū)、嚴(yán)重缺水區(qū),路段環(huán)境較為惡劣,非常容易出現(xiàn)滑坡災(zāi)害。在對(duì)該高鐵路段進(jìn)行管理的過(guò)程中人員必須全面重視路段滑坡,對(duì)路段滑坡可能性進(jìn)行把握,實(shí)施對(duì)應(yīng)防范,從而全面提升蘭新高鐵青海省路段的安全性和可靠性。
2.2 路段內(nèi)滑坡風(fēng)險(xiǎn)分析
2.2.1 危險(xiǎn)性分析
危險(xiǎn)性主要指特定規(guī)模和類型的災(zāi)害在某一時(shí)間段、某一地點(diǎn)發(fā)生,并造成損失的可能性。道路滑坡危險(xiǎn)性直接影響著道路安全,,很容易造成道路受損,造成道路應(yīng)用效益大打折扣。在對(duì)路段滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行分析的過(guò)程中人員要對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)價(jià),依照滑坡穩(wěn)定性指標(biāo)和不同工況下滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)確定滑坡體狀況,明確滑坡危害范圍及強(qiáng)度,從而降低可能造成的危害。定量分析過(guò)程中主要選取數(shù)學(xué)計(jì)算方法。該方法運(yùn)用的過(guò)程中將滑坡體劃分為不同的塊體,依照塊體的受力狀況由Fellenius法、Janbu法、Morgenstem-Spencer法等確定滑坡體穩(wěn)定系數(shù),明確滑坡失穩(wěn)概率,合理劃分災(zāi)害等級(jí),具體狀況見(jiàn)表3。蘭新高鐵青海省路段安危險(xiǎn)性系數(shù)計(jì)算中滑坡災(zāi)害發(fā)生率PH=1,達(dá)到高頻滑坡災(zāi)害,需要對(duì)滑坡進(jìn)行嚴(yán)格防范。而滑坡危害性分析過(guò)程中滑坡危害強(qiáng)度達(dá)到0.8~0.5,平均值為0.65,為危險(xiǎn)區(qū)域,滑坡體上承災(zāi)體受到較為嚴(yán)重的損毀。
表3 滑坡災(zāi)害等級(jí)表
頻率等級(jí) 高頻滑坡災(zāi)害 中頻滑坡災(zāi)害 低頻滑坡災(zāi)害 微頻滑坡災(zāi)害
發(fā)生頻率 每年一次或多次 1~5年一次 5~50年一次 50年以上一次
失穩(wěn)概率 1 1~0.2 0.2~0.02 低于0.02
2.2.2 易損性分析
易損性分析的過(guò)程中要把握好承載體類型的劃分和脆弱性的評(píng)價(jià),從而確定易損性指標(biāo)。承載體類型劃分中主要包括房屋、公路、鐵路、巷道等。脆弱性分析過(guò)程中選取數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算,其具體模型為: ,其中Sj為第j個(gè)承載體脆弱性指標(biāo)的計(jì)算值,nj為考慮指標(biāo)的個(gè)數(shù)。S=0時(shí)處于最好抗災(zāi)性能狀態(tài)。易損性V=I*S,其中I為滑坡災(zāi)害強(qiáng)度。當(dāng)易損性指標(biāo)為0.0時(shí)表示滑坡災(zāi)害不會(huì)對(duì)對(duì)象造成任何傷害。
蘭新高鐵青海路段物資承災(zāi)體主要為建筑、耕地、林木等,依照區(qū)域狀況可知物資在危害強(qiáng)度為0.8~0.5區(qū)間內(nèi)輕質(zhì)簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)易損性為0.994、磚木結(jié)構(gòu)易損性為0.990、磚混結(jié)構(gòu)易損性為0.980、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)易損性為0.944、鋼結(jié)構(gòu)易損性為0.500。
2.2.3 承災(zāi)概率分析
3 蘭新高鐵青海省路段滑坡風(fēng)險(xiǎn)管理措施
3.1 實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,明確風(fēng)險(xiǎn)狀況
3.2 完善防治原則,規(guī)范防治體系
3.3 豐富防治方法,提升管控效益
3.4 結(jié)合工程內(nèi)容,優(yōu)化管控結(jié)構(gòu)
4 總結(jié)
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