上海市突发性地质灾害处置关键技术研究与应用
2011-12-12 14:58
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    我国是一个地质灾害多发国家,也是世界上地质灾害最严重的国家之一。开展地质灾害防治工作是构建社会主义和谐社会的重要基础性工作,国家从“预防为主,避让与治理相结合”的原则出发,相继出台了《地质灾害防治条例》、《地质灾害防治管理办法》和《国家突发地质灾害应急预案》等一系列纲领性文件,以指导和促进我国地质灾害防治工作。

    上海是一个地质环境非常脆弱的国际性大都市,随着上海“四个中心”建设和地下空间开发的不断深入和发展,上海将面临诸多突发性地质灾害所带来的影响和损失,特别是工程性地质灾害的困扰。课题通过系统全面地收集国内相关城市特别是上海地区的地质灾害案例,系统研究分析了上海地区地质条件,提出了突发性地质灾害应急处置的工作原则、工作程序及适用于上海地区的应急处置关键技术,即处置前的探测技术、施工处置技术、处置过程实时监测技术、次生灾害的预防与控制技术和处置后检测、监测评估技术,编制了《上海市突发性地质灾害应急处置技术应用指南》,对提高应急处置的反应速度和效率,实现城市防灾减灾工作目标,指导上海地区突发性地质灾害应急处理工作,实现减灾目标最大化,具有重要的现实意义。

    一、地质灾害处置关键技术的重要性

    地质灾害应急处置是一项针对性很强的综合技术工作,处置前的探测技术,施工处置技术,处置过程实时监测技术,次生灾害的预防与控制技术,处置后检测、监测评估技术缺一不可。试验和应用成果表明,本课题研究成果提出的处置前的探测技术、施工处置技术、处置过程实时监测技术、次生灾害的预防与控制技术、处置后检测与监测评估技术均达到良好的应急抢险效果。

    (1)处置前的探测技术可以快速有效地查明地质灾害的影响范围及影响程度,为下一步采取针对性的施工处置措施,防止险情的进一步扩大赢得宝贵的时间,具有很高的时效性。同时,对处置效果的评价,地球物理探测技术也是一项十分有效的技术。

    (2)自动化监测技术可以实时监测地质灾害的发展趋势,地面建筑的变形程度,更可实时指导处置方案的完善和处置工作的实施。

    (3)施工处置技术是抢险工作中一项最为关键的技术,通过应急施工处置可以使灾害得到快速稳定,防止灾情扩大和次生灾害的发生。

    (4)现代城市地质灾害具有明显的叠加性和衍生性(次生性)。次生灾害的发生将严重加剧灾害的损失及其灾难,次生灾害的预防与控制技术,可以有效地减少和避免地质灾害应急处置过程中次生灾害的发生和发展,是地质灾害处置过程的一项重要技术。

    (5)处置后检测、监测评估技术,是评价处置效果,判定处置终止,实施评定验收的重要手段。

    二、对于适用上海的地质灾害处置关键技术的建议

    课题组通过调研和实际处置试验,总结出了一套适用于上海地区地质灾害应急处置的关键技术:

    (1)处置前的探测技术:浅层地震勘探、地质雷达探测、高密度电法勘探等。

    单一的地球物理探测技术有其局限性,在地质灾害应急处置中,只有多种方法的综合应用,并通过多种探测成果的综合解释,才能充分发挥各种方法的技术优势,做到优势互补、相互印证,以达到最好的探测效果。

    (2)自动化实时监测技术:自动化全站仪监测、自动化测斜等。

    自动化监测技术必须贯穿应急处置的全过程,以实时掌握灾情变化,指导地球物理探测及应急处置工作。

    (3)施工处置技术:坡顶卸荷、回填反压、降水减压、临时支撑、排水固结、堵漏止水、裂缝空洞回灌、围护结构补强修复等。

    实施施工处置时,必须依据地球物理探测成果和实时监测结果,有目的地进行灾害处置工作,才能事半功倍,快速体现抢险效果,实现处置目标。

    (4)次生灾害预防与控制技术:诱因评估、预案制订、过程检测、方案完善、规范操作等。

    地质灾害应急处置除了要尽力降低灾害事件本身的直接损失外,采取相应的次生灾害预防和控制技术,尽可能降低产生次生灾害所应发的“二次效应”或“次生效应”的强度和范围,尽力降低“次生效应”的毁伤,是地质灾害应急处置成功的关键之一。

    (5)处置后检测、监测评估技术:浅层地震勘探、地质雷达探测、高密度电法勘探钻探、原位测试、自动化监测等。

    三、成果应用

    本课题在系统研究突发性地质灾害应急处置技术的基础上编制的《上海市突发性地质灾害应急处置技术应用指南》,系统明确了:“突发性地质灾害应急处置工作的指导思想、应急体系和政策依据;应急处置的基本流程、工作目标和工作原则;应急处置关键线路、总体思路和基本要求;‘预处置’技术;基坑变形坍塌、地面沉降塌陷、地裂缝灾害的应急处置技术;处置过程的实时监测;次生灾害预防与控制;处置效果的检测、监测与评估;应急处置的组织体系与职责;应急处置的设备与仪器;应急处置的物资材料;应急处置中的安全、职业健康与环境管理”。开创了国内外地质灾害应急处置关键技术系统研究的先河,填补了国内外地质灾害应急处置关键技术系统研究的空白,经专家委员会评审认为:“该课题综合技术在国内处于领先,并达到国际先进水平”。

    本课题的研究成果对上海及国内城市工程性地质灾害的应急处置具有非常重要的指导作用;系统的应急处置程序和方法,对提高应急反应的速度和效率,实现减灾目标的最大化具有非常重大的社会和经济效益。

    目前,《上海市突发性地质灾害应急处置技术应用指南》已作为上海市规划和国土资源管理局应急救援队的工作指导手册,在地质灾害应急救援中发挥着重要作用,并将逐步纳入上海城市应急处置体系。

 

主要完成人:

陆惠泉  杨建刚  张云达  王  玮  王书增 

王治华  富锡良  牟建华  李  众  刘  伟