关于崩塌风险性的评估.pdf

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1、关于崩塌风险性的评估刘磊(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津300251)摘要：崩塌灾害是铁路的主要灾害之一，其对铁路的危害程度非常之大。影响崩塌因素不同、产生不同危险度的崩塌。结合成昆铁路K242一K331的特点，用层次分析法计算得出各影响因子权重，采用了综合指数法对崩塌分析计算。总结出该区域内的崩塌地质灾害危险性评价指标体系和分级标准。给出了崩塌评价指标，得出崩塌灾害危险性评价。关键词：崩塌地质灾害；层次分析法；评价指标中图分类号：TU478文献标识码：B文章编号：1672—4011(2012)01一0064—02l概述崩

2、塌主要发育于山区高陡边坡，危崖突石地段，影响崩塌的因素诸多，形成崩塌类型也不同，因此对崩塌的风险性评估建立在不同的基础。成昆铁路地处我国陆地地势三级阶梯中的一、二级阶梯之间，线路主要辗转于四川盆地至云贵高原的过渡带。由于受青藏高原隆升的影响，该段现处在强烈抬升期，山高坡陡，水深流急，地形地质条件十分复杂，地质灾害频繁。自建成通车以来，饱受崩塌落石、滑坡、泥石流等地质灾害和地震灾害⋯的困扰，对铁路安全运营造成一定威胁。2地质条件2．1地形地貌成昆铁路I(242一K331，主要在甘洛境内，铁路线路海拔高程起伏较大，地貌上主要属中低山

3、河谷地貌。铁路沿线左侧靠近牛日河，河流自铁路大里程向小里程方向径流，K242一K250段植被覆盖一般，部分基岩裸露，K250一K331断靠近甘洛县城一段基岩基本裸露，途径隧道较多。2．2地层岩性区域出露地层主要为第四系以沟谷阶地，冲洪积及地表坡残积层，、第三系为一套半胶结的砾岩、侏罗系、三叠系、二叠系、泥盆系、奥陶系、寒武系。区域以砂岩为主，以及志留系的灰岩、页岩出露较多。2．3地质构造成昆铁路沿线地质构造具有多期性和继承性，褶皱构造，背斜多紧密，向斜多宽缓，有被切割的现象，断裂两盘也有再次褶皱的现象，拥有复杂的地址构造，该段铁

4、路主要有四大褶皱，七大断裂构造带。2．4水文地质条件水文地质条件可分为大渡河、牛日河谷区和山区。大渡河及牛Et河谷区于路肩高程以下，不构成对崩塌发育的影响。山区按含水层性质，可分为孑L隙水、裂隙水、和岩溶水三种类型。区域降雨量充沛，大气补给对崩塌发育产生较大的影响。3研究区崩塌灾害类型研究区内已查明发育有60处崩塌、落石工点，主要集中在隧道的进出口段，以及高陡边坡处。崩塌主要发生在45。～700的斜(边)坡中、上部，构成斜(边)坡的岩性多为页岩、砂岩和粉砂岩、泥灰岩居多。研究区内发生崩塌的斜坡多为天然斜坡，褶皱及断裂发育，且坡体

5、表面岩石裸露，风化强烈，节理裂隙发育。研究区内主要典型崩塌类型有滑移式崩塌、拉裂式崩塌、错断式崩塌、滚落式崩塌等四种崩塌形式，各类崩塌形式常常组合发育。4基于综合指数法对崩塌危险性分析与评价4．1评估方法该章中进行危险度评估时运用的是基于层次分析⋯‘18】的综合指数法。综合指数法的模型如下：D。=∑吡בi=I式中，D。为第i单元的“危险度”指数；i为评价因子；咄为第i个评价因子的权重；I；为第i单元评价因子在第i单元的赋值；n为评价因子数。在该模型中，权重的确定可以采用AHP法。作用指数是表示各因子在危险度判别中，是一个相对比

6、较的数，是定性分析的定量表示。本章中危险因子等级一般用极大(极高)、大(高)、中、小(低)等来定性描述，并初步赋予各等级如下定值：极大(极高)为0．8，大(高)为0．6，中为0．4，小(低)为0．2。4．2层次分析法原理层次分析法(AHP)，基本思想是将一个复杂问题层次化，并将这些因素按支配关系分组，把系统分析归结为最底层相对于最高层的相对重要性权值的确定。通过两两比较的方式确定层次中各因素的相对重要程度，然后综合确定决策因素权重的总排序。(1)单层次模型结构。此模型由一个目标C及隶属于它的n个评价因素A1，A2，⋯，An和决策

7、者组成。由决策者在这个目标意义下对这n个索进行评价，对它们进行优劣排序并做出相对重要性权衡，如图1所示。图1单层次模型结构(2)评价计算步骤。表11)造两两比较矩阵，如表1。CkAiA2A。Aia118,12alnA2a21a22a2。Ananlall2ann式中afj表示对于C。来说，Ai对Ai相对重要性的数值体现，通常aii可取1、2、⋯、9以及它们的倒数作为标度。2)计算判断矩阵A的最大特征根x。。和其对应的经归一化后的特征向量w。即首先对与判断矩阵A求解最大特征根问题：AW=入一W(2)3)单层次判断矩阵A的一致性检验。

8、由于客观事物的复杂性或对事物认识的片面性，判断矩阵很难有严格的一致性，但应该要求有大致的一致性。因此，在得到入一后，还需对判断矩阵进行一致性和随机性检验，检验公式为：CR=CI／RI(3)式中，CR为判断矩阵的随机一致性比率；CI为判断矩阵一致性指标，由下式计算