1、浅谈危岩地质灾害危险性评价方法摘要：危岩地质灾害危险性评价方法很多，20 世纪 70 年代以前以定性评价为主，70 年代以后发展为半定量、定量评价。文章概述了危岩地质灾害的危险评价方法及稳定性评价方法。危岩地质灾害风险评价具有良好的应用前景，并逐渐向着评价定量化、综合化，管理空间化的方向发展。 关键词：危岩；地质灾害；危险性评价方法 Abstract: many dangerous rock geological disaster risk assessment methods, until the 1970 s with qualitative evaluation is given pri
2、ority to, in the 70 s after the development for the semi-quantitative and quantitative evaluation. Article summarizes the geological disaster risk assessment method of dangerous rock and stability evaluation method. Dangerous rock geological disaster risk assessment has good application prospects, a
3、nd gradually towards quantitative evaluation, integration and management of space in the direction of development. Key words: dangerous rock; Geological disasters; Risk assessment methods 中图分类号：S429 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 一、危岩的基本概念 1、危岩的成因 危岩主要发生在裂隙发育的山体表层，该处坡面角较陡、基岩裸露、物质组成主要为硬质岩，岩石硬度一般为 3-4 级
4、，如石灰岩、白云岩、砂岩等。 危岩体由若干组结构面切割而成，即层面“节理及裂隙面。其形成受构造边坡卸荷回弹等影响，在长期的风化作用下，溶蚀性裂隙发育，形成了危岩体的趋形。在重力及外营力长期作用下，危岩体沿潜滑面向下的分力大于结构面抗滑阻力时，产生崩滑。 2、危岩头稳方式 2.1 倾倒式 以陡倾角倾向坡内或垂直节理，柱状节理，直立岩层面的板岩、片岩、石灰岩等岩石组成的斜坡，在长期自重应力作用下，常产生向临空方向的弯曲倾倒破坏。 2.2 滑移式 厚层脆性岩石，如石灰岩、砂岩、石英岩等常在斜坡前缘形成倾向临空面结构面，可能组合成各种形状，如板状、楔形等，在重力及静水压力、动水压力作用下产生滑移崩塌。
5、 2.3 鼓胀式 坚硬岩石下有较厚软岩层，如页岩（的斜坡，上部为陡倾角节理，下部为近水平的结构面，在重力和水的软化作用下，下部软岩受垂直挤压，引起鼓胀，伴有下沉，引起滑移、倾斜）2.4 拉裂式 上部突出的悬崖岩层以悬臂梁形式突出，常见于软硬相间岩层。多为风化裂隙及重力拉张裂隙破坏，在重力及外营力作用下发生坠落、平缓，软硬相间的层状岩体多以坠落为主。 24 错断式 垂直裂隙发育，通常无倾向临空面的结构面，通过岩体的自重引起剪切力，产生错断。 3、危岩崩塌的运动特征 3.1 暴发突然，快速向坡脚运动，全过程历时短暂。 3.2 惯性大，破坏能力大。 3.3 运动过程中沿途撞击，引发更多的危岩随之滚落
6、。 3.4 运动轨迹不固定，变向显著。 35 运动的形式有滑动，滚动及弹跳。 二、危岩危险性评价 1、危岩失稳破坏概率计算 失稳概率计算通常采用蒙特卡洛模拟法，该方法在目前的可靠度计算中是相对比较精确的。蒙特卡洛法又称随机抽样法、概率模拟法或统计试验法。该方法是通过随机模拟和统计试验来求解可靠性的近似数值方法。根据蒙特卡洛法的基本原理及方法可以编制危岩崩塌体的稳定性分析程序，程序中可考虑自重、裂隙水压力、地震作用等荷载的各种组合情况。 在数据文件中输入各随机变量的均值与变异系数，程序最终输出的为危岩崩塌体的失稳概率值。在具体计算时，每抽样一次求得危岩的安全系数 K，并对 K 进行安全判别，每次
7、抽样结束后累计 K 小于 1 的次数，根据贝努利定理，其值与总抽样次数的比 值为失稳概率的近似值。 危岩体的稳定性采用三峡库区崩塌滑坡与塌岸地质灾害防治工程地质勘查技术要求推荐的公式进行计算。根据大量工程实例，结合规范要求，主要考虑了 3 种工况和荷载组合： 天然工况，考虑自重和天然状态下的裂隙水压力； 暴雨工况，考虑自重和暴雨时的裂隙水压力； 地震工况，考虑自重、天然状态下的裂隙水压力和地震力。 在影响危岩体稳定的各个岩土参数中，危岩体结构面的抗剪强度指标（粘聚力 C 和内摩擦角 ）受野外采样、室内试验、数据处理等多因素的影响，具有较大的不确定性。岩土体自身的重度参数变异系数较小，把它视作常
8、量来处理危岩稳定性的计算结果不会产生过大的误差。 2、危岩失稳后危害范围的评价预测 危岩失稳后形成的崩塌落石的运动形式可表现为滑动、滚动、跳跃、自由崩落等，运动轨迹不确定性较大，主要影响因素有：危岩落石本身的大小、形状及其坚硬强度；边坡或山坡的高度、坡度、坡形；坡面组成物质及其表面起伏程度，覆盖层植被情况等。 危岩失稳后形成的落石运移距离可采用落石运动抛物线和坡面直线运动方程来计算。 三、危岩稳定性评价方法 评价方法基本分为定性评价及定量分析（即数学分析方法）2 大类，有些情况，可用后者。但多数情况下，仍须采用前者!即预测危岩失稳可能性，选择切实可行的处理方法，估计数学分析及其解答的适用性。
9、1、定性评价要素 当地危岩崩塌历史:包括破坏形式大小、数量，产生破坏的原因； 斜坡特征：包括斜坡地质条件，斜坡形态； 环境：包括降水、地震、爆破等。 2、定性评价方法 成因历史分析法； 赤平投影分析法及块体理论分析法； 工程地质类比法。 3、定量评价 根据各种破坏类型，尤其是块体受力状态及起始运动形式采用不同的计算方法，进行评价：3.1 倾倒式崩塌是倾覆破坏，可按倾覆稳定进行计算； 3.2 滑移式崩塌可按抗滑稳定验算，比如采用极限平衡理论对其稳定性进行计算； 3.3 鼓胀式崩塌是由于下部软岩受无侧限挤压，产生塑性变形，向侧向膨胀引起的，因此可采用天然状态无侧限抗压强度验算； 3.4 拉裂式崩塌
10、是受抗拉强度控制的，可用抗拉强度理论验算； 3.5 错断式崩塌可用岩石的抗剪强度验算： 通过现场地质及地质历史调查分析，对危岩体进行稳定性评价，将其划分为极差、较差及一般 3 级。进行发展趋势预测评价，并提出治理方案。 四、危岩地质灾害评估的内容及主要方法 危岩地质灾害评估是一项非常复杂的工作，危岩地质灾害评估的分类按性质可分灾害风险性评估、灾害的损失评估、灾害的生态环境评估等。 1、危岩地质灾害的风险性评估 危岩地质灾害风险的概念：风险是人们日常生活中经常面对的问题，但对其概念却有不同的理解。一般认为风险是与损失相关联的概念，有“主观风险”学派和“客观风险”学派之分另外还有的学者认为，风险不
11、只是损失的不确定性，还包括盈利的不确定性，对灾害风险的理解也各有不同。 2、危岩地质灾害风险评估的内容 危岩地质灾害风险评价主要包括以下内容和过程： 2.1 灾害模型 确定相关区域一定时段内特定强度的危岩地质灾害事件的发生概率或重现期，获取灾害发生的超越概率，并建立灾害强度一频率关系。 2.2 抗灾性能模型 确定遭受灾害影响的可能区域以及其内部的主要建筑、固定设备、内部财产以及人口数量、分布、经济发展水平等。 2.3 灾害风险区价值模型与风险损失估算 价值模型是指确定危岩地质风险区内不同承灾体的价值，以及价值的计算方法。风险等级划分：根据灾害风险区风险损失的大小，划分风险等级，并在此基础上确定
12、不同风险等级的空间分布状况，绘制风险图。3、危岩地质灾害危险评估方法 确定判别区段危险性的量化指标根据“区内相似区际相异”的原则采用定性、半定量分析法进行工程建设区和规划区地质灾害危险性等级计算。常用方法有综合指数法、参数叠加法、模糊数学评判法、信息量法和人工神经网络法等。 4、区划方法 危岩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。 4.1 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
13、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。一般采用工程地质比拟法、成因历史分析法。 4.2 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，最后把数值接近的单元合并同类项。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
14、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。适宜采用各类统计数学方法。 五、结束语 随着危岩勘查，治理的逐步实施，其勘查技术及工程防治技术必将得到不断的发展，危岩崩塌防治措施很多，任何一项技术和方法不是万能，各自具有自身的特性和适用条件。在防护工程中，首先要查明危岩的特征，然后结合不同的地形地质条件，防护要求及防护目标等，首先在满足技术上可靠。合理的基础上，从经济上比较，选择出经济合理的技术措施。 参考文献 1 向喜琼，黄润秋地质灾害风险评价与风险管理J2008 2 殷坤龙，张桂荣地质灾害风险区划与综合防治对策J2004 3 朱良峰，殷坤龙，张梁等地质灾害风险分析与 GIS 技术应用研究J2006 4 吴益平，唐辉明滑坡灾害空间预测研究J2003
