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防治地质灾害的方法精选(十四篇)

发布时间:2023-09-21 17:36:11

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇防治地质灾害的方法,期待它们能激发您的灵感。

防治地质灾害的方法

篇1

【关键词】矿山 地质灾害 防治方法

一、提高认识

由于矿产开采过程势必改变原有稳定的矿藏条件,改变了当地的地质环境,而由于人为的采矿活动改变了地质环境所引起或诱发的灾害被称为矿山地质灾害。矿山地质灾害的发生会对生态环境、自然资源和经济社会造成不可估量的危害和破坏。我国的矿产开采具有相当长的历史,在相当长的时间内,我国矿产开采技术和设备都比较落后,这种条件下的矿产开采导致矿山地质环境不断恶化,矿山地质灾害事故频发。危及生命的矿难和环境灾害时有发生,近年来还有逐渐上升的趋势。因此,根据我国矿山地质灾害发生及发展规律、特点,将矿山地质灾害进行详细分类,并根据其各自特点提出防治灾害的措施,是一项十分必要的工作。

二、勘查方法

由于矿山的地质灾害都在深部发生,勘查多采用遥感信息技术与物理勘查方法。

(1)地球信息技术综合方法。目前的信息技术主要是利用遥感集合“3S”技术,及时掌握地质灾害可能的分布、发生地点与区域。如利用全球卫星定位系统对地质灾害发生的高危点位精确定位,并利用遥感卫星进行叠加分析,预测灾变发生趋势。

(2)地球物理勘查方法。主要指应用物理手段,探测岩土圈层相关信息,确定采空区、断层位移、磁场变化等可能的灾害伴发信息,对地质灾害进行提前分析与预测。地球物理勘查矿山地质灾害的方法主要包括高密度电阻率法、视电阻率法、瞬变电磁法、浅层地震法等。这些方法是预测潜在矿山地质灾害重要技术手段。

(3)环境化学勘测方法。在矿山地质灾害预防过程中,人们也常常使用地球化学勘查方法。例如对矿区环境污染的监测,化学探测方法具有不可替代的优势。这种方法的应用能够有效确定污染因素、预测污染趋势、追溯污染源、划分污染区,为污染治理方案的制定提供重要的科学依据和技术支持。

三、防治措施

矿山地质灾害由于时空特点与产生条件各有特点,随着矿山地质勘查的手段逐步应用,我们应采取有力的防治措施,才能防止矿山地质灾害的发生,有效地减少人员伤亡和财产损失。根据矿山地质灾害发生的特点,有些矿山地质灾害我们能从主观上加以预防,有些地质灾害由自然诱因引起,我们不可能有效预防,因此我们制定具体的防治手段应包括如措施:

(1)建立和完善矿山开采前的风险评估与环境评估,并制定环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系。做到开采前严格评估,开产中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复恳纳入法规,强制推行。

(2)加强宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性。提高矿山生产过程中全员防灾、减灾技能与手段,强化矿山地质灾害的防、险避险、抢险培训。

(3)开发与应用先进的信息化、地球物理勘查手段、地球化学勘查手段,对矿山地质进行严密监视,对可能发生的潜在灾害施行实时监测、动态监测,建立矿山地质灾害监测系统,实现矿山地质与环境生态动态跟踪与管理体系,避免重大人员财产损失。

(4)加强矿坑、矿井边坡设计,进行边坡监测,坚固挡墙稳固边坡地质构造,开挖后如果出现开裂变形,及时做地质勘察,并做好预防措施。合理建设尾矿矿坝,形成稳定矿场与尾矿库,降低滑坡和塌方风险。

(5)对于坑道开采,在坑道内一定要做好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂,同时做好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。

(6)加强矿山环境监督与检查,进行全面、系统的地质环境和地质灾害影响评估。对破坏生态环境的小矿、低产能矿场进行坚决关停。对于污染型采矿区,制定科学开采和“三废”排放方案,减少次生地质灾害的发生。进行矿场开采后生态环境恢复治理,对于可回填的废矿进行积极回填。

(7)对于闭坑矿山地质灾害的防治和生态环境恢复,应该及时进行治理和生态恢复工作,全面推进矿山地质灾害防治与环境综合治理,进行复垦,提高土地复垦率,结合生态措施实施矿山生态环境综合治理示范工程。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复和维护人类与环境和谐的目的。

(8)将矿山地质灾害防治工作纳入政府议事日程和国民经济发展规划、计划,按一定比例安排地质灾害防治经费,如建立矿山环境恢复治理、政府资助矿山环保、地质灾害调查防治等基金。

(9)在矿山开采区应严格禁止私采乱挖和越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持工作,积极推行地质环境恢复方案及措施为防止水土流失、恢复植被和景观。监督与制止开采弃渣胡乱堆弃和不加处理排放,强制其必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内。

篇2

关键词:黄土隧道 工程地质灾害 含水量

0 引言

中国黄土分布面积大、范围广,具有特殊成分和工程地质特性。近年来随着国家基本建设力度的加大和西部大开发的深入, 在原有铁路隧道的经验基础上, 陆续修建了一些高等级黄土公路隧道、铁路隧道,因此有必要研究黄土隧道可能产生的工程地质灾害,为隧道设计、施工提供新的依据,从而提供有效的施工工艺方法。

西河口隧道左线ZK7+582~ZK7+690全长108米,右线K7+615~ K7+720全长105米,隧道设计为三车道大断面隧道,设计速度为100公里/小时,汽车荷载等级为公路—Ⅰ级。围岩以粉土和沙卵石为主,左线洞体埋深2.3~18.3米,右线洞体埋深3.7~20.4米,隧道下穿目前保存完好,属于国家一级保护文物的明长城。因此对隧道施工而引起的地层沉降有着严格要求。本文主要对黄土隧道可能受到的主要灾害分析并介绍其防治方法,以保障施工安全与文物的完好无损为最终目的。

1黄土道路隧道的主要工程地质灾害

1.1物理地质作用产生的灾害

物理地质作用是指塑造地壳面貌的自然地质作用, 包括内力与外力地质作用。黄土区物理地质作用主要有: 构造运动, 剥蚀, 搬运, 沉积作用等。在黄土地区修建道路隧道, 或多或少会受到物理地质作用并产生一定的工程地质灾害, 概括起来主要有:

1.1.1塌方, 塌顶, 坍洞

黄土垂直节理发育, 彼此在水平方向的连接力较弱, 黄土隧道一般按疏松石质隧道的普氏理论计算、设计。在干燥时, 黄土的强度较高, 衬砌受力较小; 遇水后颗粒联结力削弱, 黄土强度随之降低, 此时极易引起衬砌受力不均匀,成为偏压隧道, 造成塌方等地质灾害。西河口隧道由于采用地表注浆方案,为使机车辆及设备搬运到地表,致使左线出口段左侧刷坡严重引起隧道受力不均匀, 使支护受偏压,并导致在施工期间地表产生多条明显裂缝, 威胁施工安全安全。后采用加强超前支护,并及时跟进二衬,使地表注浆与洞内施工分期进行,以保障施工安全

1.1.2滑坡、滑塌

隧道洞口及隧道表层斜坡地段均可能产生滑坡、滑塌。表层斜坡地段具有黄土高边坡特征, 同时又是受人为改变较大的自然边坡, 坡体内应力大小和方向均发生了变化, 经过反复干湿膨胀收缩, 发生裂隙, 在雨水的催化作用下容易产生滑坡、滑塌等工程地质灾害。

1.2水作用产生的灾害

本区降水量较小, 年降水量约为424.6mm, 降水主要集中在7、8、9三个月, 约占全年的60% 以上, 故而夏季雨水多、易成灾。

1.2.1地表冲刷、水土流失

多年气象资料表明, 本区雨水集中在7、8、9三个月且分布极不均匀。集中降雨冲击、松动并携带走大量表层黄土向底处流动, 改变了隧道覆盖层的厚度、地形地貌, 造成隧道受力变化甚至引起偏压。水流还可冲裂黄土护坡, 引起开裂、剥落。

1.2.2隧道湿水

黄土具有特殊的性质, 颗粒吸水性较差, 渗透性较好。雨水除大量随地表迅速流走外, 一部分以潜水形式入渗到黄土层中, 下渗到隧道内表面, 造成隧道潮湿、甚至积水; 坡角潮湿易风化剥落进而悬空坍塌。

1.3综合作用产生的灾害

1.3.1冻害

本区最大冻深1.3m 左右, 在隧道路面、侧墙均可产生一定程度的冻害, 长期的冻融作用会引起衬砌松动。

1.3.2路基路面下沉

由于密实度不够或大量积水, 使得路基黄土滑移, 孔隙减小, 造成路基路面下沉。

2黄土道路隧道工程地质灾害的主要防治措施

2.1防排结合

本地区缺水, 但由于降雨集中而使水往往具有一定的危害。一般可在隧道洞口设截水洞、护坡,洞内设排水沟, 增设防渗层等, 并合理输导、排泄隧洞覆盖土层地表水, 消除或减小水的破坏作用。

2.2合理衬砌

黄土具有良好的天然直立性, 黄土隧道相当于疏松石质隧道,衬砌厚度为0.6m。挖掉不稳定土体, 改变土质、合理施工, 合理衬砌, 在最弱的地方加大衬砌、消除偏压; 同时加强施工工程地质勘察, 及时改善衬砌。

2.3消除黄土湿陷性

采取工程措施(如夯实、换土、预载、预浸水等)增加土密度, 减小孔隙率, 提高弦线模量, 消除黄土湿陷性。

2.4加固洞口

洞口加固包括: a)加强洞脸工程, 在洞口10m以内设计砖、石或钢筋混凝土洞脸, 在外部设防水冲沟, 在内部与土体紧密连接成整体; b) 加强地面排水工程, 在洞顶设截水沟、土埂等将雨水引离洞口,在洞口坡面设护面堵塞夯实孔洞和裂隙。同时进行生态防护工程。

3结论

黄土是第四纪大陆松散堆积物, 与人类活动密切相关, 近年来陆续修建了一些黄土道路隧道, 也为本隧道提供了宝贵的经验。

参考文献:

[1]朱汉华,尚岳全.公路隧道设计与施工新法[M].北京:人民交通出版社,2002.

[2]关文章. 湿陷性黄土工程性能新篇[M ] . 西安: 西安交通大学出版社, 1992.

[3]倪万魁, 韩启龙. 黄土土性参数的统计分析[ J] . 工程地质学报, 2001 ( 1) : 62 ~ 67.

篇3

关键词:地质灾害 防治 物探方法

一、地球物理探测技术

1.概念

地球内部及其周围的、具有物理作用的物质空间, 构成了地球物理场。地球物理探测技术( 物探) 是通过专门的仪器、设备观测和研究各种地球物理场的分布及变化特征, 解决一些环境地质与工程地质的方法。物探在地质灾害勘察中主要任务是进行预测和监测,预测时可以充分应用所在区域的地质信息,如地质灾害容易发生地区的地质结构特点,进行最初的预测工作(初步预测),将地质灾害范围目标划定,然后进一步展开调查研究。初步预测,将目标区域进行划分,分析目标地质结果特点及发展变化规律,选择适当的技术方法对目标地质进行扫描勘探,明确目标地质所具有的化学形态情况,并统计埋藏深度反映出来的数据结果,整理成必要文件。结合现有技术,客观评估调查区域地质灾害存在的风险状况,研究下一步计划和治理方案。监测工作是在得到真实数据之后,利用计算机进行精确处理,并输出各类地质解释图。按照发生地质灾害的背景条件,分析统计地质数据,根据地质灾害体的分布情况,判断形成地质灾害的状态,对其是否继续扩大发展做出及时预测,并提出相关预防控制措施。

2.地球物理探测技术的工作原理

人―地系统的公共空间是各向异性的物质空间。地球物理探测技术的工作原理是: 通过专门的设备向探测目标体中发射信号, 信号在有耗介质体中传播, 利用专门的接收装置接收在介质体中遇到异常界面返回的信号, 通过对信号在介质体中旅行特征的分析、辨别, 结合已知资料来推断介质体的结构。

3.物探工作的特点

3.1探测深度小

工程设计探测的地下地质问题多为浅层,地球物理探测的深度多为几米到几十米,最深在百米左右。

3.2探测精度高

工程建设单位希望城市物探方法有较高的精度,深度与平面位置误差达到厘米级。

3.3施工场地狭小

工程地球物理探测作为工程地质勘察、工程测试任务,常要求在几天或十几天内快速完成,其中抢险工程评价项目,则可能要求在一天或几个小时提供探测结果。

二、物探方法在地质灾害防治过程中的应用

1.物探技术的原则

综合大量信息:由于灾害地质体与周围介质当中存在着很多的物理差异,所以,为了能够避免物探异常出现结论的多样化,需要使用多种物探技术来得到多种参数异常,从多个角度,汇集大量信息数据综合分析灾害地质形成条件和特点,如此就可以有效提高物探信息的准确性、有效性。

优化组合:一般根据不同物理特性存在的差异,选择对应的物探方式来研究试验所知的灾害地质地段,然后将各种方法测得的实验结果进行对比分析,组合使用各种物探方法,增加勘探的效率提高经济效益,对各种方法进行优化处理,按照“查清问题”的标准,进行资本节约。由已知推导未知:物探工作必须按照从已知到未知,从简单到复杂的原则进行布置。在物探工作开始前,需要全面收集数据资料并分析勘探区域的地质资料,然后根据收集到的各类信息数据进行系统处理,保证理论推断准确可靠。

2.物探技术勘探地质灾害方法

在发生地质灾害时通常都会具有同样的特点,那就是不管什么地质灾害都会在一定程度上造成地球物理场出现变化。伴随勘察精度的定性化和定量化发展,物探技术在地质灾害勘察中的应用也逐步发展成熟啊。所使用的方法主要有:

2.1电法:通过不同电极装置的应用,探讨水平方向与垂直方向观察的地质体特点,根据电性差异,来解决地质出现的各类问题。有许多的地质灾害调查显示,深度测量和高密度测量系统,在塌陷,岩溶,山体滑坡等地质灾害发挥了重要的作用。灾害地质体和周围介质存有的电性,通常会因为充水溶洞以及低电阻发生的变化导致变异,电测曲线和横断图会显示电阻曲线扭曲及梯度的变化。高密度测量系统具有更好的分辨率及使用效果,可以增加分层能力,更加精确的检测目标,适用于探测堤防隐患和岩溶,山体滑坡,采空区的塌陷等地质灾害。

其工作原理是把一个大的断面分割成不同的小面,由小面上的点测量近似而成,反映灾害地质体与周围介质的电性差异。由于溶洞或断裂破碎带充水(泥)而引起了低阻变异,在电测深曲线和断面 上均呈现电阻率曲线扭曲和梯度变化,是勘查和预测发生地质灾害的依据,其分辨率和效果均优于其他办法,有较好的分层和探测细小目标的能力,非常适合提防隐患探测和浅部岩溶、采空区、塌陷、滑坡等地质灾害探测。

2.2面波:多通道瞬态面波法属于新的岩土工程实验测量方法,非均匀介质当中所采用的面波传播方法,其中传播速度、传播频散形状及岩土物理力学相关特性三者间存有一定的关系,而这种关系能够解决许多工程地质存有的闯题。面波勘探法现如今广泛应用在路基施工中,具有较好的勘探效果,特别是勘探恶劣地质条件下的软土,滑坡等方面具有较好的作用。

2.3地震CT图像:能够在精细构造形态和岩性变化中提供清晰度较高的图像,CT技术现如今被广泛用在地质灾害的监测中,国内外众多地质学家、物理学家都在积极的研究推广此方法。

2.4浅层地震法:,浅层地震法在使用的过程中,通过人工激发的地震波在岩土层中传播的规律来解决浅层地质问题的方法 。针对地质灾害勘察活动,在激发地震波的过程中,一般采用敲击法或落锤法。在当前的地震波激发中,仍以瑞雷面波观察为主,在其质点波传播的过程中,基于自身的特性,会呈现出垂直平面内振动,且质点的振动轨迹也在原有的基础上发生了变化,呈现出逆时针方向转动,且转动轨迹呈现出椭圆形状,在质点运行的过程中,其振幅的变化与地质灾害的深度有着函数联系,其传播速度在很大程度上小于横波的传播速度。据相关数据显示,针对同一波长的瑞雷,在同一深度的水平方向上,物质的物性会在原有的基础上发生变化。而针对不同波长的面波资料,也在很大程度上反映了垂直地面方向地质体的物性变化。在使用探索技术的过程中,作为浅层地震法的探测对象,探测人员在进行横向地层探测的过程中,其基本前提在于确定地层的结构是否处于均匀状态。在探测场地选择的过程中,应避免所选场地周围出现较大的沟、坎、墙、柱等产生面波反射或散射的障碍物,确保探测结果的准确性。

篇4

关键词:地质灾害;危险性评估;现状评估;级别;评估报告

Abstract: with the continuous development of human economic activities, which caused by geological disasters have occurred. Geological hazard risk assessment work to standardize human engineering activities, reduce artificial induced geological disasters, guarantee the safe operation of the engineering construction and maintenance have important practical significance of the people's life and property. This article first to the definition of geological disaster, then analyzes the level of geological hazards assessment, and the main content, finally, the method is commonly used in geological hazard risk assessment were discussed.

Key words: geological disasters; Risk assessment; Situation assessment; Level; Assessment report

中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、地质灾害的定义

就地质灾害而言,是指由于自然产生或人为诱发的对人民生命和财产安全造成危害的地质现象。因此,从上述地质灾害的定义中,可以明确以下两点:

1、在引发地质灾害的因素中即包括自然因素也包括人为因素。有些人认为,有些由人为因素引发的灾害(如采矿引起的地裂缝、地面塌陷等)属人为灾害,不是地质灾害。其实单从定义中,我们就可以找到答案,上述灾害肯定是属于地质灾害危险性评估的范畴,属于人为诱发的地质灾害。

2、地质灾害是指那些危害人民生命和财产安全的与地质作用有关的灾害。这句话可以理解为两个意思,一是:必须是对人民生命和财产安全带来危害的才能称其为地质灾害,假如在荒无人烟的地方发生的山体崩塌就不是。二是:地质灾害必须是与地质作用有关的灾害,假如因施工质量问题而导致的楼房倒塌,虽然也造成了人民生命和财产的损失,但与地质作用无关,也就不是地质灾害。

二、地质灾害评估的级别及主要内容

(一)地质灾害的评估级别

1、一级评估

一级评估是指重要建设项目。由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,必须对评估区内分布的地质灾害是否危害建设项目安全、建设项目是否诱发地质灾害、预测评价工程建设可能诱发的灾害类型及危险性、因治理地质灾害增大的项目建设成本等进行全面的评估。

2、二级评估

二级评估是指较重要的建设项目。与一级评估一样,由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,对评估区内地质灾害对建设项目的影响或危害以及建设项目是否会诱发地质灾害进行分析或专项分析,基本查明评估区内存在的地质灾害类型、分布、规模,以及对拟建项目可能产生的危害、影响。对评估区内重大地质灾害应参照一级评估要求进行评价。

3、三级评估

三级评估是指一般建设项目。可以从简,由建设单位或委托单位提交危险性评估说明书,县级国土资源局备案。

(二)地质灾害评估的主要内容

1、现状评估

现状评估是指已有地质灾害的危险性评估。任务是根据评估区地质灾害的类型、规模、分布、稳定状态、危害对象进行危险性评价。对稳定性或危险性起决定作用的因素作较深入的分析,判定其性质、变化、危害对象和损失情况。

预测评估

预测评估是指对工程建设可能引发或加剧的地质灾害的危险性以及工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行预测。任务是依据工程项目类型、规模、预测工程项目在建设中和建成后,对地质环境的改变及影响,评价是否会诱发地质灾害以及灾害的范围。

综合评估

综合评估的任务是根据现状评估和预测评估的情况,采取定性、半定量的方法综合评估地质灾害危险场地的建议。

地质灾害危险性评估的主要方法

(一)点评估和面评估方法

1、点评估

对于点的危险性评价,一定要弄清地质灾害点的地理位置及自然地理概况,地质环境,地质面貌,形态特征,边界条件。采用经验法与灾害活动的动力分析和条件分析方法相结合的方法。通过对力学平衡的计算,得出稳定系数(K),用来指示斜坡失稳的可能性。在计算现状环境下斜坡稳定系数时,应根据今后可能出现的情况设定相应的参数,计算稳定系数,从而确定导致斜坡失稳的因素,这些因素出现的频率多大,进而可以确定灾害发生的概率。最后根据形成条件及诱发因素的综合分析,并结合稳定性、危害范围及其发生概率计算的结果,对整个地质灾害点进行危险性分区。

2、面评估

对于面评估特别是区域评估的危险性评价,首先要分析灾害产生的因素,即岩体工程条件,构造条件,地形地貌条件和气象水文条件,以这四种因素作为危险性评价的基础。

评价方法一般可采用单元面积评价法,即将研究区域划分为若干个面积相等的单元,按照统一的评价标准,对每个单元逐一评价,然后再作整体评价。危险性评价的统一标准的制定是通过对各地质灾害群成生原因及新出现的灾害活动特征进行研究,找出地区至灾因素而实现的。评价时,将此四项因素用系统工程层次分析法,求出各自的权值,然后以专家评分方法,将分值乘以权值,求出各单元的危险性指数。再根据本区地质灾害发育特点,考虑到可能发展为灾害的现状及预测的内容,将该区危险性分为极重、重度、轻度、无危险四级。

(二)现状评估、预测评估和综合评估方法

1、现状评估

地质灾害危险性现状评估着重点是对现有灾害的分析和评述。分析和评述内容应包括:灾害发育基本规律的归纳;代表性灾点的重点剖析;各种灾害(点)历史危害情况、现实活动特征及稳定状况的评价。

现状评估时还应结合评估区的地质环境条件和工程建设特点,作具体分析,适当增加有普遍意义或反映工程特点的其它地质灾害及不良工程地质问题。如增加地面不均匀沉陷、砂土液化、不稳定斜(边)坡、水土流失等灾种和问题的评估。

在确定了地质灾害种类后,正确评价地质灾害的危害性对于地质灾害防治措施的选取是至关重要的。因此一定要正确评价每个灾种的危害性。在评价各灾种的危害性时,一定要依据各灾种的发生可能性、危险性及各灾种发生时造成的人、财、物损失来综合评价。既不能偏高,更不能偏低。偏高易造成防治措施中的工程浪费,偏低易造成防治措施的安全性不足,造成更大损失。

2、预测评估

在现状评估的基础上对灾害的可能性、危险性进行有依据的预测评估。主要有工程建设引发地质灾害危险性的预测;工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测等。

在预测评估中不但要紧紧围绕工程布局和施工特点进行,还应与现状评估结果相互综合分析后使用。预测评估的侧重点是在评估区叠加了拟建工程影响后,拟建工程和环境可能遭受地质灾害危害的危险性程度的预测评价。

3、综合评估

地质灾害危险性综合评估依据评估区地质环境条件的差异、潜在的地质灾害隐患点的分布及危险程度,确定判别区段危险性的量化指标。地质灾害危险性综合分区评估原则坚持“以人为本”的原则,对评估区内给人民生命财产已造成危害的地质灾害点或具有潜在危害的地质灾害隐患点都参与评估。

(三)地质灾害评估报告的编写方法

1、建设单位要委托有资质的勘探设计单位编写报告书。勘探设计单位首先要根据建设用地所处的地质环境条件,确定评估范围和评估灾种,如煤矿则以采空塌陷和地面沉降为主要评估灾种。进行地质灾害调查,充分收集资料,分析研究评估区附近气象、水文、地质、水工环等地质资料。

2、评估报告在综合分析全部资料的基础上进行编写。报告书力求简明扼要、相互联贯、重点突出、论据充分、结论明确、附图规范、时空信息量大、实用易懂、图面布置合理、美观清晰、便于使用单位阅读。报告书的主要内容包括:

(1)征地地点及范围;

(2)项目类型及平面布置图;

(3)评价工作级别的确定;

(4)地质环境条件;

(5)地质灾害类型及特征;

(6)工程建设诱发、加剧地质灾害的可能性;

(7)工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性;

(8)综合评价与防治措施;

(9)结论与建议。

3、评估报告各章小结

评估报告的各章小结,既要简明扼要,又要具体详实,应类似于文章摘要一样,说明做了哪几方面的工作,同时要说明做的结果是什么。比如,现状评估一章的小结,要具体地总结说明评估区灾种的成因与分布,包括每一灾种的数量、规模大小及危险性程度,同时要指出重大或重点灾害的评估结论。

4、评估报告结语

结论内容包括:地质环境条件论述、评估级别的确定、现状评估与预测评估结论、综合评估与适宜性评价结论、防治措施。建议要单独写,不要与结论混为一谈。最后,需要强调的几点是:

(1)评估报告中不进行地质灾害易发区划分;

(2)文字报告、小结、结论及图件的评估结论要一致;

(3)避免出现“不会发生或不存在某某地质灾害”的结论;

(4)只对发生或可能发生的灾种做客观评估,当然由于地质条件的复杂性,彻底判定不会发生什么灾害,还是比较困难的;

(5)评估中可能涉及的灾种一定不能漏掉。

结语

综上,工程建设地质灾害危险性评估工作是一项新型的技术工作,在我国起步较晚,目前正处在蓬勃发展阶段,具体操作技术还有待在较长时间的实践过程中总结完善和细化。相信随着我国地质勘察事业的发展,地质灾害危险性评估工作必能更上一层楼。

参考文献

[1]马寅生,张业成,等.地质灾害风险评价的理论与方法[J].地质力学学报,2004.10.

[2]成玉祥,张骏,段玉贵.地质灾害危险性评估工作中存在的问题与解决途径探讨[J].地球与环境,2005.(S1).

篇5

[关键词]地球物理方法 地质灾害 应用

中图分类号:TDl6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0221-01

近年来,我国城市人口进一步增加,土地负荷加重,环境资源被过度开发。在经济建设的过程中,大部分地区忽略对环境的保护,导致大量废水、废气和废渣的过度排放。这种不可持续的发展一方面会导致一系列地质灾害问题,一方面也不利于经济的良性发展。而地球物理技术以其低成本高效率的优势,在人们勘察地质灾害的过程中起到了巨大的作用。

一、崩、滑、流灾害勘察中地球物理方法的应用

崩、滑、流灾害即崩塌,滑坡和泥石流灾害,它们不仅是我国最严重的地质灾害之一,也是世界上非常常见的一种城市地质灾害。

(一)滑坡灾害

任何一种城市地质灾害的发生都会对城市本身产生严重的危害,其中,滑坡灾害因其具有广泛发育和频繁发生的特点,对城市建设、交通运输都会造成重大的危害。为了应对滑坡带来的地质灾害,防患于未然,国内外现阶段采用例如浅层高分辨率地震方法、探地雷达、音频大地电场法、激发极化法、地面甚低频电磁法、电测深法、自然电场法、高密度电阻率法、充电法、微重力法等地球物理方法来进行勘察。这些方法的原理涉及如何对滑坡体的空间分布界线进行圈定,怎样测定滑坡区的含水情况以及如何抵御隐伏边界以及隐伏地质体情况深入了解与掌握等等。

(二)崩塌灾害

使用地球物理方法来勘察崩塌灾害时,主要是通过对于水层的分布,深度和厚度进行勘察;对于第四系覆盖层的厚度进行探测;对于地下熔岩的分布和埋深,裂缝的充水性进行探测等。在勘察崩塌灾害时常用的地球物理方法包括弹性波法、层析成像法、放射性法、重力法、磁法、综合测井法等几大类。

(三)泥石流灾害

泥石流灾害是广泛存在于我国大部分地区的一种地质灾害,特别是四川、云南等西南地区尤其容易遭遇泥石流的危害。在利用地球物理手段对泥石流进行勘察时,主要注意两个层面的问题。首先,在泥石流灾害的勘察方面,需要对泥石流形成区域的地质进行全面的了解。比如泥石流堆积物的分布,构成和厚度以及对堤坝区的冲积层厚度进行的设计。其次,在泥石流防治工程的场地勘察方面需要的则是对于岩石土壤的物理和力学性质进行更深层次的勘察。主要运用的地球物理方法包括了浅层地震、电阻率法、探地雷达和声波探测等方法。

二、地面变形灾害勘察中地球物理方法的应用

(一)岩溶塌陷灾害

我国的可溶岩分布面积非常广泛,这种可溶岩的广泛分布导致了我国深受岩溶塌陷灾害的影响。尤其是在辽宁、江西、湖北、四川、贵州、广东等地区,一旦遭受岩溶地面塌陷灾害,就会面临巨大的损失。岩溶塌陷带给人们的危害巨大,不仅会对基础建设造成不可挽回的损失,严重时还会造成水土流失。如果这种灾害发生在沿海地区,则有可能造成海水水位升高,甚至可能出现海水倒灌等重大灾害。

为了对上述可行性进行及早的预防,必须运用地球物理方法对岩溶进行勘察。勘察工作一般分成两个阶段。首先是要对岩溶形成的基本条件和产生因素进行评价,一般采用的是电阻率法与地震折射法。然后就是采用探地雷达、地震法、微重力法、射气法、井中雷达、电阻率法和井中无线电波法等方法来勘察岩溶洞穴的位置,形状结填充物的组成。考虑的岩溶可以在不同的地质条件下进行发育,所以在做具体探索的时候也要注意依据地势采用不同的手段。

(二)地裂缝灾害

地裂缝的产生因素有人为的,也有自然原因导致的。这是一种地表岩土体产生一定长度和宽度开裂的现象,在我国同样有着广泛的发生。在地裂缝生成过程中,对同时产生的地球物理和地球化学性质改变的研究,将是勘察地裂缝灾害的重要途径。

(三)地面沉降灾害

地面沉降灾害具有范围广和下沉缓慢的特点,不易被发觉或者防范。但是其对建筑物却具有严重的危害。例如前几月北京某居民私自挖掘地下室,就造成了道路塌陷。对于地面沉降的勘察一般采用精密水准测量,但是由于这种勘察方法的效率比较低,所以其使用成本较为高昂。此时如果能辅以重力测量来监测沉降,就能够有效减少精密水准测量的工作量。相比起精密水准测量,高精度的重力测量具有效率高,成本低的特点,在地面沉降的勘察方面具有广泛的应用价值。

(四)海水入侵灾害

海水入侵是我国沿海地区较为常见的一种地质灾害,较为集中的发生在大连市、山东半岛、北戴河和广西北海等地区。地球物理方法对海水入侵的监测主要是对海水入侵空间分布界线进行划定,测量海水入侵时的通道,测定氯离子浓度等。主要采用的方法是电阻率法。海水入侵时,一定范围内海水中电阻率会降低,由此便可以界定咸淡水分界面,从而划定海水入侵的空间。

三、目前地质灾害勘查中存在的一些问题

(一)滞后性

我国对于地质灾害的勘察工作一般都是在灾害发生了以后才进行,处理的手段多以应急、营救的形式进行。不能在灾害发生之前就进行一定的预判和预警,而只能在事件发生了以后再查找原因。造成这一结果的原因是对我国的地质灾害分布缺乏认识,对其发展规律了解不充分。只有在平时就加强对于地质的勘察,及时掌握住全面的信息,才能有效防治城市地质灾害。

(二)重视次要因素

在对地质灾害勘察的过程中,不仅要重视灾害的主要成因,还需要对诱发灾害的次要成因进行深入研究。因为在不同的环境中,主、次要因素是可以相互转变的。重视灾害的次要因素,对将来判断主要灾害有着重要的参考价值。

(三)因地制宜

地质灾害可能发生在各种地质结构的土壤上,现场面临的条件也都各不相同。为了应对这些复杂的环境,勘察人员需要依据当地的情况使用合适的方法和工作方式。同时,不断对地球物理手段进行研究和精密化,提高其分辨率,增加勘察精度,多样化现场勘察方法,加强对数据的处理能力,都是对地球物理手段的一种补完。这就需要用更加丰富的手段对城市地质灾害进行勘察,而不是死板地照本宣科。

(四)各种手段的综合使用

由于地质灾害的种类繁多,导致某种灾害的原因也不是单一的,所以仅靠单一手段难以对地质灾害的发生原因进行准确的测定,而是要采用多种地球物理方法的综合运用。多种地球物理方法的综合运用不仅能够测定地表浅层的地质问题,而且能够解决较深层次的地质问题,拓宽了地质勘查的范围。但是也如同前文所述,综合地球物理方法的组合方式必须考虑到多种方法的合理选择和有效搭配,同时必须按照现场的条件来选取地球物理方法,这样就能有效避免综合方法的错用。

(五)治理研究

目前,地球物理方法在地质灾害方面的运用还仅限于对地质灾害的监测及预报,未来应该延伸到对于地质灾害的治理研究中去。让地球物理技术深入对地质灾害的监测,预防和治理的全过程中,达到良好的效果。

结束语

随着我国现代经济社会的不断发展,人们对于城市的安全和稳定将会提出更高的要求。如何应对越来越多的城市地质灾害,已经成为了新时期社会发展必须被重视的问题。利用地球物理的方法对地质危害进行勘察已经取得了良好的效果,其工效高、成本低、装备轻便,并且能够快速提供大面积的综合资料等优点使地球物理方法成为了重要的现代勘测手段,在城市地质灾害的预防中,起着重要的作用。

参考文献:

[1] 刘传正.地质灾害勘查指南[M].北京:地质出版社,2000.

篇6

 

 白草塬镇人民政府

关于印发《白草塬镇地质灾害防治实施方案》的通知

 

各村委会,镇政府有关单位:

为了做好全镇地质灾害防治工作,经镇政府会议讨论研究通过《白草塬镇地质灾害防治实施方案》,现印发给你们,请认真贯彻落实。

                    

 

白草塬镇人民政府

2021年4月18日

 

白草塬镇地质灾害防治实施方案

 

为切实做好地质灾害防治工作,明确职责,落实责任,避免或最大限度地减少灾害造成的损失,维护人民群众生命、财产安全和社会稳定,做到有备无患,打有准备之仗,特制定本方案。

一、组织机构

专门成立了领导小组,由党委书记任组长,镇长、分管副镇长任副组长,镇属各单位负责人、各包村工作组为成员,下设办公室,副镇长蒋晓燕兼办公室主任,办公室设在党政办,电话3660080。各村两委人员、党员、村民代表等组成各村地质灾害防治监测小组,由村党支部书记任组长,村委主任任副组长。

二、防御措施

1、组织全面排查                         

各村是否会遭受小流域山洪、滑坡、泥石流、山塘水库垮坝等各种可能的灾害袭击情况进行逐一检查,查明隐患。灾害重点村要经常组织力量对隐患点进行认真排查,发现异常立即转移人员,并及时上报镇政府。

2、健全应急机制

各村要建立监测和预警机制,制订详细的人员避险转移工作预案,预案明确了责任人,并根据各村实际情况,确定预警方法、信号,避险转移路线,及临时安置点,把防御措施落实到每个村、每个户、每个人。一旦发生灾害紧急情况,及时启动方案,有序地组织人员安全转移,确保群众生命财产安全。

3、加强值班巡查

进一步加强雨季天气,突发性恶劣天气、汛期、台风期间的值班巡查工作,特别是灾害村实行24小时值班巡查,随时应对并报告各类突发性灾害的发生。

4、建立抢险队伍

各村要组织一支由党员干部、年轻群众组成的防御山洪与其它灾害工作的抢险队,在第一时间救援抢险工作。

三、应急处理

1、灾情报告

各村坚持汛期值班和灾情速报制度。发现灾害前兆、险情或灾情的村或个人,应当立即报告镇政府。(电话:3660080)

2、灾情应急处理

镇政府接到报告后,将立即派人赶赴现场,并及时组织救灾和现场调查,采取有效措施,防止灾害发生或灾情扩大,并向县政府办报告情况。同时,根据灾情实际情况,及时动员地质灾害威胁的村民转移到安全地带;情况紧急时,将强行组织避灾疏散。

四、工作要求

1、加强领导,明确责任

地质灾害防治事关经济社会稳定和人民生命财产安全,各村必须切实加强领导,统一思想,健全组织,落实村委主任负责制,明确监测责任人,形成纵向到底,横向到边,上下联动的群防群治网络。各村要坚持“以人为本”的原则,在汛期来临前,组织人员进行实地检查,加强防范工作,落实具体的防御措施。

2、加大力度,认真实施

各村要按照本方案要求,认真加以落实实施,要按照下达的年度灾害防治任务制订具体的实施方案,明确落实移民避险安置的具体时间、地点和补助等有关政策措施,切实做到按工作方案组织实施,规范运作。

3、加强监督,规范管理

镇政府将严格加强地质灾害防治补助资金使用的监督管理,一是灾害避险安置和治理实施计划的灾害村,必须在规定时间内完成避险安置任务;二是灾害避险与治理补助款,必须专款专用,避险安置对象和补助费的发放必须张榜公布,接受群众监督;三是灾害避险安置与治理期间仍要落实人员,明确职责,做好灾害监测防治工作。

 

附件:白草塬镇地质灾害防治领导小组成员名单

 

    

白草塬镇地质灾害防治领导小组成员名单

     

组  长:张兴强  党委书记

副组长:高秉政  党委副书记、镇长

蒋晓燕  分管副镇长、二百户村包村组长

成  员:范晓军  应急服务中心主任、总堡村包村组长

武承朕  党委副书记、树王村包村组长 

        刘  颖  副镇长、九百户村包村组长

安  伟  副镇长、西坡村包村组长

马  刚  社会事务服务中心主任窟沱村包村组长 

        杨来旺  文化服务中心主任、北刘村包村组长       

吉启荣  景庄村专职化书记、包村组长

张  雁  派出所所长

        刘全合  食药所所长

卢建玉  白塬卫生院院长

王彦辉  白塬中学校长

张  琨  白塬教管中心主任

        刘耀谦  农经财政服务中心主任

李京鹏  应急服务中心工作人员

姜文博  九百户村专职化书记

肖  忠  二百户村专职化书记

陈  昊  树王村专职化书记

吕栋良  窟沱村专职化书记

陈金东  兴塬社区专职化书记

李孝庭  总堡村党支部书记

关启武  北刘村党支部书记

陈宏刚  西坡村党支部书记

篇7

关键词:矿山开采地质灾害 治理方案

中图分类号:F407.1文献标识码: A 文章编号:

前言

矿山地质灾害是由人为的采矿活动所直接引起或诱发的, 发生于岩石圈内或其表面的, 对生态环境和自然资源造成破坏、对人民生命和财产安全构成威胁或造成危害后果的地质现象或地质事件。矿山地质灾害往往造成严重的人员伤亡和高额财产损失, 破坏严重, 社会影响大, 具有频发性。矿山地质灾害常常发生在采矿区内及附近地区, 范围有限。随着科学技术的发展,人类对矿山地质灾害已能进行科学、准确的预测、预报和进行有效的防治。

一、我国矿山地质灾害概述

矿山地质灾害是指由于人类采矿生产活动而引发的一种破坏地质环境、危及生命财产安全, 并带来重大经济损失的矿区灾害。它是地质灾害的一个分支, 也是自然灾害的重要组成部分。矿山开采开山弃石, 加速水土流失, 引发地表塌陷、山体滑坡; 矿山抽排水造成地下水位下降、矿区周围地下水资源枯竭; 地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、地面开裂及沉陷等; 矿山剥离堆土、尾矿废渣堆积引起地表环境污染, 露天尾矿库漏塌、排土扬失稳滑移造成严重的泥石流灾害等,凡此种种, 均是矿山地质灾害的具体表现。

我国是个矿业大国, 又是最大的发展中国家,矿产资源的年消耗量很大。多年的粗放式的矿业开发, 导致大部分矿山地质环境形势严峻, 部分矿区呈现加速恶化势态。改革开放以来, 社会经济的快速增长对资源的需求更是与日俱增。市场经济对国有矿山企业带来很大冲击, 部分矿山注重追求经济效益, 安全和环保意识淡化, 加之开采技术及生产设备的相对落后及矿区周边大量无序的民采等多重因素的干扰, 导致矿山多年开采积聚的灾害隐患爆发, 开采环境明显恶化, 矿山地质灾害问题日趋严重, 潜在的致灾隐患不断增多, 且随时可能发展成灾, 造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。近几年, 非煤矿山的灾害事故不断, 严重威胁着人民群众的生命财产安全, 频发的冒顶、突水、地表塌陷、滑坡、泥石流及地裂缝等矿山地质灾害不仅给矿山企业造成巨大的经济损失, 而且制约着矿山企业的可持续发展。

二、主要矿山地质灾害类型和治理对策

1泥石流

矿山建设对泥石流形成条件的影响矿山建设对泥石流形成条件的影响主要有以下几个方面:

( 1)产生并加速松散固体物质的积累, 露天开采及坑采剥离废石速度较快, 产生大量废土, 是泥石流源地的主要形成原因, 另外矿山修筑公路破坏山坡植被, 产生大量弃土, 矿山选矿排出的废渣也是泥石流物质来源。

( 2)增大了水体补给量。矿山建设中植被遭严重破坏, 改变了地面结构, 调节雨水的能力显著降低, 汇流时间缩短, 洪峰流量和洪水总量增大, 暴发泥石流的可能性也增大; 矿山废石堵沟成湖, 蓄积了大量的水体。

( 3)矿山建设改变了地形条件, 增强动力条件。大量的矿山废石堆放使山坡变陡, 地面高差增大, 从而加强了侵蚀能力; 大量矿山废石压缩沟床, 增大流深和流速, 也就增强了流体的动能和冲刷力, 废石堆放减少了过流断面, 使流体受压缩, 流速增大, 侧蚀和下蚀能力加强。

治理措施包括工程措施和生物措施:

( 1)工程措施的治理目的是减少灾害的发生频度, 降低灾害的危害程度。一般是拦挡、排导和支护措施。对物质来源即上游的矿渣松散体进行拦挡,阻拦了泥石流的物质来源。修建拦挡坝或谷坊, 同时, 布置合理的排水措施, 使土水分离。中下游进行排导, 疏通沟道, 防止沿途淤积漫流, 冲毁田地, 对沿途沟道边坡进行支护, 防止塌方和道路毁坏。合适的地点修建速流通道, 加速泥石流的排导。

( 2)生物措施: 生物措施的治理目的一是治理水土流失; 二是吸收有害物质, 净化土壤。

( 3)生物措施和工程措施相结合: 金属矿围岩一般为较硬的岩石, 开采过程中, 开采堆积物除了上覆土层和风化岩石外, 均为较大块的难风化的块状堆积物, 易形成的地质灾害为崩塌、滑坡以及泥石流。另外, 有些金属矿床在开采和冶炼过程中对土和地下水造成一定的污染, 也需要进行治理。非金属矿多数为沉积形成, 其开采要挖掘较多的松散沉积生成物, 而且开采出来的物质也较易风化, 易形成地面塌陷、泥流、泥石流、滑坡等地质灾害。

2 塌陷

当地下矿层被采出之后, 采空区的顶板岩层在自身重力和其上覆岩层的压力作用下, 产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该层岩层的抗拉强度极限时, 直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落。接着是上覆岩层相继向下弯曲、移动, 进而发生断裂和离层。随着采矿工作面向前推进, 受到采动影响的岩层范围不断扩大。当矿层开采的范围扩大到某一时刻, 在地表就会形成一个比采空区大得多的塌陷盆地, 从而危及地表的各种建筑物和农田等。

对矿山采空区塌陷的治理方案很多, 但较常用的方法是充填复垦法。这种方法是利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地复田。这种方法多用于有足够的充填材料且充填材料无污染、可经济有效防护治理的地区, 因其既解决了塌陷地复垦问题, 又解决了矿山固体废弃物的处理问题, 所以经济效益最佳。

3滑坡

滑坡活动受多种因素影响, 主要发生在雨季。而软硬相间岩层, 由于差异风化, 坚硬岩体突出, 由结构面切割或重力蠕变, 坚硬岩体就会产生的崩塌、落石。地质构造发育使完整岩石被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳而形成崩塌, 因此构造越发育, 岩体越破碎, 越易产生崩塌、落石。人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场, 使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布, 岩体产生卸荷裂隙, 它们多张开且平行于边坡面, 并使原有裂隙扩展和张开, 由其所切割的岩体, 可能失稳而形成崩塌滑坡。

露天矿边坡, 必须对其进行经常性的检查和维护, 用以保证边坡稳定, 防止灾害发生。建立一支边坡维护专业队伍, 加强检查维修, 必要时进行人工放坡, 铺上草皮, 植上灌木, 砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡的木桩。要设置排水网络, 防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡, 层理深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。排水网络包括以下三个部分: 地表排水、地下排水、立体排水系统。在临近边坡进行爆破时, 宜采用预裂和减震爆破法, 减少单孔装药量而增大孔数, 减少每次延时爆破的炮孔数, 以防止因为露天爆破作业而破坏边坡的稳定性。

抗滑工程是防止山体滑坡不可缺少的一部分,尤其对于矿区坡体来说, 意义非同寻常。抗滑工程包括抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。抗滑桩大截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩、土质改良注浆、微型桩。

结束语

在矿山开采过程中,环境地质分析是不可缺失的重要环节。其中制定具有针对性的治理措施更是相关工作人员的工作重点之一。我国地大物博,相关资源极为丰富,然而仍旧不能坐吃山空,应该为子孙后代做好长远打算。充分认识到我国地广人多的社会现实,只有这样才可以更好地为我国的经济建设作出贡献。就矿山开采方面来说,我国更应该注重可持续发展战略,促进经济的长远发展。

参考文献

[1] 闫国杰.矿山地质灾害研究与防治探讨[J]. 中国矿业. 2004(03)

[2] 武军.矿山环境问题与对策[J]. 云南环境科学. 2001(S1)

篇8

关键词:综合物探 地质灾害 应用

中图分类号:P62文献标识码: A

1、煤矿地质灾害中几种常见的问题

1.1含煤地层的构造水和断层导水在横向上,沉积地层的电性正常情况下是均一的或变化不大,覆盖层、煤系地层及下伏奥灰岩层沉积序列清晰、稳定;纵向上视电阻率依次增高,而横向上电性差异较小。当存在富水性的断层构造或其它良导电地质体时(比如断层破碎带富水,灰岩内冲水溶洞、裂隙、陷落柱等),都将打破地层电性在横向上的均匀性和纵向上的正常递变规律,为使用电磁法探测富水地质体提供了条件。

1.2陷落柱问题

一般认为,煤田陷落柱的形成与奥灰岩溶裂隙有关,由于岩溶裂隙的发育和扩大,周围地层受重力作用二塌落下沉,因此,陷落柱内部充填物常常成分复杂,比较松散,正常的地层沉积岩层序被打乱,陷落柱与煤层的接触边界两侧存在着明显的密度、速度、电性、放射性等物性差异。由于陷落柱大小不等,孤立出现,规律性差等特点,采用地球物理勘察是较为经济合理的手段。

1.3煤矿采空区问题

当地下煤体局部被采出后,在岩体内形成一个有一定规模的空间,使周围的应力平衡状态遭受破坏,产生局部的应力集中,采空区顶板在上覆岩层压力的作用下,发生变形、断裂、位移、冒落,形成一个高阻电性体与围岩电性形成较明显的差异。在地下水的充填及地表水沿裂缝向采空区渗漏时,其电阻率将明显发生变化,形成一个低阻电性体,也与围岩电性形成较明显的差异。煤层顶板以砂岩为主,电阻率较低,一般为10―50.m,而煤层电阻率较高,一般为100―500.m。在地层没有被破坏的情况下,地层电阻率由低到高规律性变化。充水的采空区具有低阻、高极化率的电性特征。这种情况下采空区的判识标志比较明显;当采空区不充水时,由于空腔的存在而出现高阻特征。这样就为电磁勘查采空区破坏区提供了前提条件。

2、矿井地质灾害与风险的勘探方法

2.1采空区含水区域的勘探方法

为了分析TEM探测地下煤矿采空区、陷落柱等异常地质体的能力,分析煤矿地下异常体的电磁响应,根据煤矿采空区的特征进行了数值模拟计算工作。在井下现场设立观测点,通过检测没有水害的范围内,电阻显示较强。当遇到前方有水或采空区时电阻显示较弱。通过物探后再采用钻探进行验证,确保万无一失。

2.2相干体与方差体技术解释与应用

相干体或方差体切片对断层非常敏感,根据这一特性,可利用解释系统在相干体或方差体切片上直接解释断层。在断层解释的基础上,依据解释的闭合点进行常规剖面上的断层显示和修改,并返回相干体或方差体切片再进行闭合调整,经过调整之后,就可以在地震反射层位解释之前精确建立研究区的断层空间分布模型。

2.3等时切片技术及其应用

三维地震等时切片是某一时刻三维数据体中所有地震信息的显示,反映了不同地质层位的界面反射在某一时刻平面内的分布状况。水平切片上“同相轴”的强度反映了反射波的强度,等时切片上反射波“同相轴”错开大小与断层断距大小相对应,同时水平切片对小断层具有比垂直时间剖面更高的分辨能力。

3、综合物探方法在煤矿生产中的应用

篇9

关键词:煤矿地质 灾害勘查 物探方法

中图分类号:P63 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(b)-0074-02

当前,我国社会经济的发展,在很大程度上是依靠煤炭资源的支撑,煤炭资源在我国经济发展中发挥的作用尤为重要。然而,由于当前我国煤炭企业采用的煤炭勘查技术较为落后,相关勘查制度与勘查工作存在较多问题,这些情况的存在给我国煤炭企业的生产埋下了许多安全隐患,安全事故发生的几率较高,因此,在煤矿地质勘查中应用物探方法显得尤为重要。

1 煤矿地质灾害

1.1 煤矿地质灾害的特点

煤矿地质灾害的种类较多,并且不同的灾害具有不同的特点,下面对这些特点进行分析:(1)由于煤矿企业在开采前没有做好煤矿地质勘查工作,煤矿经过长时间的开采,在内部会出现单独的空间,开采过后留下的空间会被塌下的岩土或者空气填满,这就会使得该片空间的电阻率较低。因此,可以凭借这一特点了解煤矿的地质情况[1]。(2)在进行煤矿勘查的过程中,可以通过对煤矿的介质电性以及密度等数据判断煤矿是否开采过。在煤矿开采区与未开采区,两片区域的性质存在明显的不同,在煤矿的开采区,其介质电性以及密度明显低于未开采区。借助这些稻荩可以判断出地质灾害形成的原因。(3)在煤矿的开采区,可以明显的勘查到该区域与四周地质情况的差异,这一片区域是一种段隙的发展过程,在一定程度上,可以借助这种段隙的存在判断煤矿地质的变化,从而为煤矿地质灾害的发生提供相应的信息参考。

1.2 煤矿地质灾害的类型

煤矿地质灾害的类型有许多种,常见的有泥石流、瓦斯矿区滑坡等。在煤矿生产前,如果煤矿地质勘查工作做的不全面,没有仔细排查可能引发煤矿灾害的隐患,就很可能出现煤矿生产事故,威胁煤矿生产人员的生命安全,并且会影响煤矿开采工作的顺利进行。在煤矿开采的过程中,出现较多的地质灾害就是矿区地面沉降。矿区地面沉降出现的原因在于,煤矿过度开采,导致地下挖空,当地下的岩土无法支撑地面时,就会造成地面的沉降。一旦出现沉降,就极有可能破坏地面的设施,甚至煤矿生产人员也会被埋入地下。此外,常见的煤矿地质灾害事故还有地下水污染[2]。在煤矿开采过程中,开采的深度一旦接近地下水位,上部的粉煤灰以及相关矿物会掉落到地下水中,经过一系列的化学作用,地下水将变成酸性废水,无法供人使用。

2 煤矿地质灾害勘查中物探方法的应用

2.1 地震勘查方法

地震勘查方法分为两种:一种是二维地震勘查方法,另一种是三维地震勘查方法。使用地震勘查方法进行勘查时,需要使用点振动器对地层进行敲击,并借助相应的设备记录声波的震动情况。将收集的数据进行处理分析,就可以大致地了解地质剖面的情况。该勘查方法的精确度较高,地质异常位置定位精准。但是,该勘查方法的勘查成本较高,需要专业设备才能开展勘查工作。

2.2 高密度勘查方法

物探方法有较多种,其中的一种就是高密度勘查方法。高密度勘查方法在煤矿灾害勘查中的应用比较广泛,借助该方法,可以根据实地勘查得到数据,绘制出电阻率的断面图,通过断面图,可以有效地了解煤矿层的电阻率情况。通过对电阻率分布情况分析,可以确定冒裂带、圈闭异常带等地质异常的具置,判断可能发生地质灾害的位置,从而为地质灾害防治提供相应的参考。在高密度勘查方法中,需要借助两个电极进行勘察,通过电极向地下通电,根据两端电极的电位差,可以计算出被测量地质的电阻率,并将电阻率的分布绘制成电阻率截面图,这种勘查方法操作较为简单,不需要投入大量的人力与设备,并且勘查的准确率较高。

2.3 瞬变电磁方法

瞬变电磁方法勘查的准确率比高密度勘查方法勘查的准确率更高。瞬变电磁方法是依据电磁感应原理,在具体的勘查工作中,利用通电设备制造电场。电磁在电场的影响下会呈现出周期性,在周期性的呈现中,可以测量到介质在不同地质情况下的磁场变化,根据磁场的变化,勘查人员对地质情况进行准确的评估[3]。这一勘查方法不会受到其他因素的干扰,并且由于电磁本身对纵横向的分辨能力较强,因此,可以了解地质情况勘查的准确方位,并且准确度较高。瞬变电磁方法一般应用在煤矿的陷落处,可以精确地勘查出含水层与断裂层。此外,使用瞬变电磁方法勘查耗费的时间较短,在短时间内就可以得出精确的测量结果。

2.4 放射性元素勘测方法

在煤矿地质灾害的勘查中,采用放射性元素勘测方法可以确定煤矿层的异常位置,但是放射性元素勘测方法的勘查结果准确度较低,只能确定地质变化的趋势。放射性元素勘测方法是依靠对矿层内氡元素的浓度来勘查地质情况。在煤矿地层中,氡元素的分布较为均匀,当矿层出现了横向变化时,氡元素的浓度将会产生变化,出现氡元素向其他地方转移的情况。通过对氡元素变化情况的分析,可以了解煤矿地质变化的趋势,从而确定存在异常的煤矿地层位置,凭借对地质异常位置的确定,可以及时采取相应的防治措施。该勘查方法操作较为简单,只需要了解氡元素在地层的分布情况,就可以了解煤矿地层的异常位置。但是采用这一勘查方法的测量结果精确度较低,只能满足对煤矿地层分布趋势的了解。

3 结语

随着煤矿地质灾害勘查技术的不断发展,越来越多的勘查方法在地质灾害勘查中得到了应用。通过地质灾害勘查,可以有效地了解煤矿的地质情况,并借助对地质情况的评估,预先做好地质灾害的防治,从而避免煤矿地质灾害的发生。当前,较为常见的煤矿地质灾害勘查方法主要有4种,分别为:高密度勘查方法、瞬变电磁方法、放射性元素勘测方法以及地震勘查方法。这4种勘查方法的测量精度、操作方法各有各的特点,在实际的煤矿地质勘查工作中,勘查人员可以根据不同的勘查需求,选择不同的勘查方法,在有效地避免安全事故发生的同时,也可以提高煤炭企业的经济效益。

参考文献

[1] .泥石流地质灾害勘查基本特征值计算方法应用实例[J].价值工程,2015(18):188-190.

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关键词:工程建设 地质灾害 地质灾害预防

中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(c)-0043-02

随着土地资源日趋紧张,大城市开发利用地下空间已成为必然趋势,地下车库、地下商城、地下通道、地下铁路、各种地下设施将会越来越多,地基处理问题也会非常突出,处理不当容易产生地质环境问题,引发突发性的地质灾害。2004年3月1日起施行的《地质灾害防治条例》明确指出,地质灾害是指自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。地质灾害防治工作,应当坚持预防为主、避让与治理相结合和全面规划、突出重点的原则。因工程建设等人为活动引发的地质灾害的治理费用,按照谁引发、谁治理的原则由责任单位承担。

1 特殊地质构造列举

我国地域辽阔,从东到西距离约5200 km,从南到北约5500 km;最高的高原是青藏高原,平均海拔4000多米;最低的盆地是新疆东部天山脚下的吐鲁番盆地,面积约5万平方公里,其中低于海平面的陆地和水面就有4050平方公里,位于“盆底”的艾丁湖,湖面低于海平面154 m。在全国约960万平方公里的陆地面积中,山地占33%,高原26%,盆地19%,平原12%,丘陵10%。地理位置的差异不但造成气候变化悬殊,而且地质构造千差万别,因此,在地下工程建设遇到地质问题时,要具体问题具体分析,制定出切实可行的解决方案,稍有不慎可能导致严重后果。

例如,上海市地处长江三角洲东缘,系江、河、湖、海动力作用条件下形成的堆积平原,上海地下空间的开发利用,主要集中在地表以下50 m的范围内,该区段内地层主要是软弱的黏性土和饱和的砂性土,这种特殊的地质条件在工程建设中易引发地面沉降、砂土液化、边坡失稳、地下水引起的基坑突涌及软土地基变形等地质灾害。

再如,位于四川盆地西部的成都平原,是中国西南地区最大平原和河网稠密地区之一。成都平原发育在东北—西南向的向斜构造基础上,由发源于川西北高原的岷江、沱江(绵远河、石亭江、湔江)及其支流等八条主要河流所堆积形成的洪积、冲积扇联合而成。平原上地势低洼的古河道地区,地下水位高,土壤冷湿,土层中多存在淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和黏性土等软弱下卧层,常见的地质灾害大体上分为滑坡、崩塌、地面塌陷、地面沉降等。

再如,西安市位于黄河流域中游,关中平原中部,其地貌南起秦岭北至渭河主要划分为五个分区:秦岭山地、山前洪积平原区、黄土塬区、洪积湖积台地区和渭河阶地区。主城区主要位于洪积湖积台地区,其地质主要存在三方面的问题:地裂缝、饱和软黄土和黄土湿陷。地裂缝是过量开采承压水,产生不均匀地面沉降条件,在地表形成的破裂。饱和软黄土也是西安城区内的一个主要工程地质问题,主要发生在西安市东郊附近,由于兴庆湖渗漏潜水位上升使第四系上更新统风积黄土侵入水中形成的,其工程性质很差。综上,西安市的地质灾害类型主要为地面塌陷、地裂缝等,地面塌陷的成因为地下水位下降、黄土湿陷等。

2 地质灾害的形成原因

地质灾害都是在一定的动力诱发下发生的,诱发动力有自然的,也有人为的,有时是二者协同作用的结果。因此,地质灾害在成因上具备自然演化和人为诱发的双重性,它既是自然灾害的组成部分,同时也属于人为灾害的范畴。由气温、降雨、融雪、雷电、风暴、火山、地震等因素诱发的称为自然地质灾害;由工程开挖、堆载、爆破、弃土、毁山造田、毁坏植被、过量开采地下水等引发的称为人为地质灾害。自然地质灾害是因地质作用而形成,发生的时间、地点、规模,不受或基本不受人类活动的控制;人为地质灾害是因工程建设和其他人类活动引发的,其发生、发展是可以预防和控制的。据统计人为因素引发的地质灾害占到全部地质灾害的50%以上,因此,要认真研究,并加以控制。

3 基础工程引发的地基灾害的预防

基础工程引发的地基灾害属于认为地基灾害,常见表现形式为边坡失稳、地面沉降、砂土液化等。因此,要从地基处理、基坑开挖入手做好每一步工作。

3.1 常见的软土地基处理方法及适用条件

(1)换填垫层法。用足够厚度的垫层置换可能发生剪切破坏的软土层,以使垫层下部的软弱下卧层满足承载力要求。垫层材料通常为:砂石、粉质粘土、灰土、无害工业废渣等,小型建筑和构筑物也可采用粉煤灰和矿渣作为垫层材料。适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。

(2)预压法。在建筑物建造前在场地先行加载预压,使土体中的空隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。包括砂井堆载预压法、天然地基堆载预压法和真空预压法等,适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和黏性土地基。

(3)强夯法。在极短时间内对地基体施加一个巨大的冲击能量,这种突然释放的巨大能量使土体发生一系列的物理变化,使一定范围内土体空隙挤密,地基强度提高。适合处理碎石、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。

(4)强夯置换法。利用强夯能将碎石、矿渣等物理力学性能较好的粗料强行夯入地基中,在地基中形成碎石墩,由碎石墩、墩间土和碎石垫层形成复合地基,以提高承载力、减少沉降。适于处理人工填土、砂土、黏性土、黄土和淤泥及淤泥质土等地基。

(5)挤密法。利用成孔时的侧向挤压作用,使桩间土得以挤密,随后将桩孔用填料分层夯填密实。包括灰土挤密桩法、土挤密桩法、砂石挤密桩法等。灰土(土)挤密桩法适应于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基;砂石桩用于处理松散砂土、粉土、黏性土、素填土及杂填土地基。

(6)水泥粉煤灰碎石桩法(简称CFG桩)。由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水拌和,用成桩机具制成的高黏结强度桩。适用于处理黏土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基,对承载力较高但变形不能满足要求的地基,也可采用水泥粉煤灰碎石桩法以减少地基变形。

(7)高压喷射注浆法。利用钻机将带有喷嘴的注浆管送入预定土层深度,通过高压设备使浆液以高压流从喷嘴中射出,高压流冲击破坏土体,使浆液与土体搅拌混合,待浆液凝固后便在土中形成固结体。喷射注浆的主要材料为水泥,水泥浆的水灰比通常取1.0。用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基效果良好。

地基处理通常采用建筑场地所在地区常用的且技术成熟的处理方法,新方法用于无工程经验的地区时,必须通过现场试验确定其适用性。

3.2 基坑支护方法及开挖主要事项

(1)基坑支护方法及适用条件。

1)排桩。排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。最常用的桩型是灌注桩、预制桩、板桩等类型,此外还有工字钢桩或H型钢桩。排桩支护结构具有结构刚度大,抗弯强度高、变形相对较小,安全度好,设备简单,施工方便,需要工作场地不大,施工噪声低、振动小等优点,但一次性投资较大,采用灌注桩,预制桩作支护,不能回收利用。

适用条件:①适于基坑侧壁安全等级一、二、三级;②悬臂式结构在软土场地中不宜大于5 m;③当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排桩加截水帷幕。

2)地下连续墙。地下连续墙是用机械施工方法成槽浇灌钢筋混凝土形成的地下墙体,用于支承建筑物荷载、截水防渗或挡土支护。地下连续墙施工振动小、噪声低,对周围地基扰动小;墙体刚度大 耐久性好,防渗性能好。但工程造价高,在城市施工废泥浆处理麻烦,易造成新的污染。

适用条件:①适于基坑侧壁安全等级一、二、三级;②适于各种土层,但最适合软弱地基或沙土地基;③基坑深度大于10 m;④周围有密集建筑物或重要地下管线,对周围地面沉降和建筑物沉降要求需严格控制时宜采用;⑤可作为主体结构或结构基础的一部分,对抗渗有较严格要求时宜采用;⑥采用逆作法施工,地上和地下同步施工时宜采用。

3)水泥土桩墙。水泥土桩墙是用水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式结构。水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型。水泥土桩墙造价低、挡水性好、对周围建筑及地下管线影响小,施工振动小、噪声低,对土体扰动小、无排污。

适用条件:①基坑侧壁安全等级宜为二、三级;②水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150 kPa;③基坑深度不宜大于6 m。

4)土钉墙。土钉墙是由土钉群、被加固的原位土体、钢筋网混凝土面层等构成的基坑支护体系。土钉是通过钻孔、插筋、注浆来设置的,一般称砂浆锚杆,也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似,故也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。土钉墙墙面坡度不宜大于1∶0.2。

适用条件:①基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地;②基坑深度不宜大于12 m;③当地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。

5)逆作拱墙。逆作拱墙结构是将基坑开挖成圆形、椭圆形等弧形平面,并沿基坑侧壁分层逆作钢筋混凝土拱墙,利用拱的作用将垂直于墙体的土压力转化为拱墙内的切向力,以充分利用墙体混凝土的受压强度。

适用条件:①基坑侧壁安全等级宜为三级;②淤泥和淤泥质土场地不宜采用;③拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8;④基坑深度不宜大于12 m;⑤地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。

6)放坡开挖。通过选择并确定安全合理的基坑边坡坡度,使基坑开挖后的土体在无加固及无支撑的条件下,依靠土体自身的强度获得稳定的边坡并维持基坑的稳定状态。放坡开挖放坡开挖是基坑开挖常用的一种形式,适用于硬质、可塑性黏土和良好的砂性土,周围场地开阔,并且无重要建筑物。

适用条件:①基坑侧壁安全等级宜为三级;②施工现场应满足放坡条件;③当地下水位高与坡脚时,应采取降水措施。

(2)基坑开挖注意事项。

①基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求,确定开挖方案。支撑结构的施工与拆除顺序,应与支护结构的设计工况相一致,必须遵循先撑后挖的原则,应尽量缩短基坑无支撑暴露时间。

开挖深度不超过3 m的基坑且当场地条件允许,并经验算能保证土坡稳定性时,可采用放坡开挖;开挖深度超过3 m的基坑,有条件采用放坡开挖时设置多级平台分层开挖,每级平台的宽度不宜小于1.5 m;

②基坑边界周围地面应设排水沟,且应避免漏水、渗水进入坑内;放坡开挖时,应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。

③基坑土方开挖应严格按设计要求进行,不得超挖。土方开挖完成后应立即施工垫层,对基坑进行封闭,防止水浸和暴露,并应及时进行地下结构施工。采用机械挖土,坑底应保留200~300 mm厚基土,用人工平整,并防止坑底土体扰动。

④基坑周边堆载不得超过设计规定。

⑤软土基坑必须分层均衡开挖,层高不宜超过1m。

⑥基坑开挖过程中,应采取措施防止挖土机械碰撞支护结构、井点管、工程桩或扰动基底原状土。除设计允许外,挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作。

⑦发生异常情况时,应立即停止挖土,查清原因并采取措施后,方能继续挖土。

⑧对面积较大的一级基坑,土方宜采用分块、分区对称开挖和分区安装支撑的施工方法。

⑨基坑中有局部加深的电梯井、水池等,土方开挖前应对其边坡做必要的加固处理。

⑩地下结构工程施工过程中应及时进行夯实回填土施工。

4 结语

工程建筑引发的地质灾害主要有坑壁崩塌、边坡失稳、坑道突水突泥、地面塌陷等,具有突发性特点,由于突发性地质灾害发生突然,前兆现象一般不明显,常使人猝不及防,造成严重的破坏,因此,预防就显得特别重要。必须建立风险管理机制,把勘察、设计、施工、监测一体化管理作为防灾的主要措施。

参考文献

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[关键词]地面塌陷 地下采空区 物探 地质灾害评估

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-134-1

井陉矿区是我国历史悠久,规模较大的煤炭基地。拟建项目所在区域包含部分一矿煤田。一矿成立于1923年,1990年停产。

长期大量采掘地下煤炭资源形成的采空区改变了岩土体原来固有的平衡状态,在自重力或外动力作用下,常常会引起地表大面积的塌陷和地裂缝,改变了原有的地貌形态,成为对地质环境影响最大的破坏性因素。在地面塌陷区及周围进行工程建设时,必须要对其进行地质灾害的危险性评价,及早提出地质灾害防治措施,达到有效保护建设项目的安全运行,从源头上减轻人为不合理工程活动引发的地质灾害造成人员伤亡和财产损失的目的。

1基础调查工作

在充分搜集评估区已有地质资料的基础上,对拟建项目区进行现场踏勘,初步确定该区域的主要地质灾害类型为地面塌陷,地表可见有塌陷坑及地裂缝。

2评估工作中的重点及难点

在确定评估区的主要地质灾害类型后,还需对其规模、分布、稳定状态等进行评价。由于矿山已停采多年,部分资料的遗失,使得地下采空区的范围无法准确得知,从而导致工程建设可能遭受或引发的地面塌陷地质灾害的危害程度无法预测。因此,评估工作中的重点及难点为地下采空区范围的确定方法。

3物探

物探在地下采空区的探测中发挥着重要作用,根据地质条件,地下采空区分布范围,埋深合理的选择物探方法,灵活运用物探方法是采空区探测的首要问题。

3.1物探方法的确定

设计采用高密度电法、瞬变电磁法和地质雷达法三种勘探方法对本评估区东部进行勘查;采用瞬变电磁法对本评估区西部进行勘查。高密度电法主要查明浅部地面以下0~150m范围内视电阻率分布情况,通过视电阻率异常分析和电性标志层追踪来实现资料解释;瞬变电磁法主要探测地下100~400m深度范围内的异常反应;地质雷达法用于探测地层浅部的采空区特征并对已探明异常进行辅助解释。通过上述三种勘探方法资料的综合解释,能够大大提高对采空区异常带划分的准确性。

3.2物探综合解译

(1)评估区东部。根据高密度电法、瞬变电磁法和地质雷达法的解释成果,将三种方法相对应的异常区重叠,并与搜集资料相结合,则可推定出本勘探区的煤矿采空区及波及带范围。同时通过对勘探成果的深入分析,对勘探区可得出如下相关结论:根据电性标志层追踪结果,本勘探区内采空区浅部地层视电阻率基本接近正常值,表明第四系细颗粒土层缺失并不严重,浅层地层的透水性一般,本区内采空区基本处于稳定状态。但由于本区内采空区埋深较浅(约100m),上覆地层存在附加荷载时易引起附加沉降,可能导致采空区进一步塌陷,因此本区内采空区范围内的地基属于不稳定的地基,不适宜直接建设永久建筑。其他区域发现的异常段疑为岩溶溶洞和地下防空洞,在该区域进行项目建设需进行必要的地基处理,例如对防空洞进行回填灌浆处理。综合高密度电法S4-4′剖面、瞬变电磁法S5-5′剖面和地质雷达法T9剖面勘探成果分析,在剖面所在东岗头村区域均发现异常存在,初步判断为构造断裂异常,另据资料了解,该村曾存在地下防空洞,需进一步进行钻探验证。

(2)评估区西部。根据瞬变电磁法,通过对勘探成果的深入分析,结合搜集资料,对物探有异常区的图像解释如下:

9号剖面:9号剖面显示剖面0-150米范围内电阻率随着深度的增加逐渐增大,然后又逐渐减小,在深度25米-75米范围内形成了一个相对低阻闭合异常区;而剖面右侧电阻率顺层现象比较明显,电阻率随着深度的增加逐渐增大;推测此处相对低阻异常区可能是由于采空区塌陷积水引起。

10号剖面:10号剖面显示在60米-170米范围内呈现低阻状态,电阻率随深度增加无明显变化,而剖面两侧呈现出高视电阻率,推测低视电阻率是由于地下采空区塌陷积水引起的。

11号剖面:11号剖面显示电阻率两边是高阻,中间是低阻,推测中间低阻区是由于采空区塌陷积水引起,建议进一步打钻验证。

12号剖面:12号剖面显示0米-140米范围内大部分都是低电阻率,无明显顺层变化;140米-220米范围内电阻率顺层现象比较明显,随着探测深度的增加电阻率逐渐增大;推测左侧低阻区是由于采空区塌陷积水引起。

13号剖面:13剖面显示110米-170米范围内存在一个相对高阻闭合异常,推测此异常由采空区塌陷引起;170米-220米范围内显示高电阻率,推测此高电阻率是由煤层引起。建议在110米-170米范围内打钻验证此相对高阻闭合异常。

14号剖面:14号剖面显示两侧呈现高电阻率,中间低电阻率,由于勘查现场在170米-200米范围内发现了裂缝,推测此处高阻异常是由于采空区引起,二中间低阻区是由于采空区塌陷积水引起。

3.3勘探结论

(1)评估区东部。①综合物探方法确定的采空区异常一处,位于评估区东北角,面积约74349m2,采空区波及带可按50m 控制,面积约29215m2。②综合物探方法推测的断裂构造(疑似防空洞)一条,位于东岗头村。③综合物探方法推定勘探区内存在若干岩溶溶洞异常和地下防空通道异常。

(2)评估区西部。14条勘查剖面综合分析,推断9-14号剖面均可能有采空区的存在,面积29800m2。搜集一些勘查区资料得知勘查区天户村东北部有一废弃的煤矿斜井(已填充),其附近可见地裂缝,从当地人口中得知以前的煤矿巷道是从北向南延伸进入勘查区范围内,与我们测量结果较吻合。由此推断采空区从勘查区东北部向西南方向延伸穿过13、12、11、10、9号剖面。

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【关键词】城市地质灾害;勘察;地球物理方法

近些年,在城市不断发展的同时,各种地质灾害问题也是层出不穷,在这样的背景之下,推出了地球物理方法运用到对灾害的勘察中,对此本文针对这方面进行了详细的探析。

1 地球物理方法在城市地质灾害中的应用

1.1 在滑、崩、流中的应用

(1)滑坡地质灾害的频繁发生,使城镇交通运输、基本建设、航道河流等都带来了极为严重的影响。当前我国城市经常使用的滑坡勘察的地球物理方式主要有:探地雷达、激发极化法、微重力法、音波大地电场法等,对于滑坡体的空间分布界限进行圈定是这些方法的主要用途,对滑坡城区的含水状况进行探测,探测滑动面与结构面的深度、数目、隐伏地质体积隐伏的边界。比如,地震勘探的方法在滑坡灾害中可利用其对滑坡体的范围进行圈定,对滑坡的形状和深度进行确定等,尤其是滑坡体中的含水呈干燥或是甚微的情况下用这种方法的效果非常好。而该项技术就可以用于寻找滑坡的面。图1是某地区滑坡地区的探雷达图像,从图1中可以发现,滑坡在7m―12m深度的范围内呈连续的分布。

图1滑坡在GPR图像中的反映

(2)地球物理方式,在崩塌中主要进行测探第四系覆盖层的具体厚度,划分下伏基岩界面与第四系之间的界面,探测含水层的厚度、深度和具体的分布;探测裂缝、熔岩的深度及分布;探测崩塌体边的软夹层和塌体的底面等等常见的现象。常用的方法是弹性波法、电法、反射性法、磁法等。

(3)对于泥石流灾害的应用。据数据显示,我国有19个身份存在着泥石流的威胁,其中一些山区非常的严重。面对这样的情况,地球物理技术在其中的应用方法主要有:电阻率法、浅层地震、声波探测、探地雷达等。具体的应用体现在以下另个方面:首先,主要是分析泥石流形成的地质构造、发生区的地层、风化的程度及分带的特征,对于泥石流的堆积地区积物质的性质、分布及其厚度,然后设计坝区的具体冲击厚度;其次对于此灾害的有关防治工程的现场监测主要是明确土、岩的具体分布层次与厚度;查清楚基岩的起伏状态、深度;测定土、岩的力学、物理学性质。

1.2 对于海水入侵现象的应用

我国的海水入侵灾害,从上世纪的七十年代后就经常的发生。较为严重地区主要是山东半岛附近、大连等地区。如果海水的持续入侵,必将对我国的城市发展带来巨大的威胁。地球物理的方法在这方面的应用主要是对于海水入侵的通道进行圈定;对于入侵的分布界限进行圈定;对于咸淡水界面的移动规律进行观测及其入侵地区地下水中所含的氯离子的浓度变化情况。

下面就以某地举例,对于海水入侵问题用电阻率的方法进行研究,对海水入侵的主要通道、确定基石储水的构造、对咸淡水的界面进行划分、入侵的的范围和具体的规模。根据监测发现这个地区的水层主要是中粗砂、细砂及砂砾石层,电阻率的范围大概在40Ωm―130Ωm。当有海水入侵的时候,岩层就会全部处于饱和的状态,有大量的盐分在海水带中,并且在地下水中被分解,在岩层的空隙中积蓄,造成地下水的含盐量大增,因此就会使电阻率降低。利用对称电阻率的方式判断淡咸水的水分界面。依据利用这种方式得到的视电阻率断面的等值线图,准确的给出了海水入侵的断面形态及通道的具置,ρs

1.3 对地面变形灾害的应用

(1)对于岩溶塌陷灾害的应用

这种地质灾害主要发生于岩溶强烈至中等发育的覆盖式碳酸盐的区域。根据调查显示,我国的这种情况在世界上是危害最重、分布范围最多的地区。这种灾害的发生首先会令这个地带的工程设施带来破坏,其次使该地区发生严重的自然恶化与严重的泥石流灾害,对于各种有用资源的利用与开发都会带来一定的负面影响。

对于这样地区的地球物理方法应用主要分为两个步骤:首先对于岩溶形成的基本因素和条件进行评价,给岩石和相关的的构造进行填图,然后采用的方式主要为地震折射法及电阻率法。其次对熔岩的洞穴的具置,形状、具体的填充物的性质进行直接的探测,主要运用探地雷达,电阻法、微重力法、地震法。运用这些方式还可以对其他的地区进行探测,由于不同岩溶地区的的差异,因此对具体的方式也要因地制宜择优选取。

(2)对于地裂缝灾害的应用

这种现象是地表的岩土在人为与自然的共同影响下产生的,在地面形成一定宽度和长度的裂缝现象。在裂缝中往往带有一些变异的物质,对城市的环境带来巨大的灾害。因此,地球物理物理方式可以有效的用于对裂缝的深度进行研究,第四纪沉物质的结构特征、具体的成分、基地的具体构造情况等还可以勘察裂缝的具体范围和分布的具体规律,裂缝形成的特征、形态及其活动。利用较高密度的电阻率方式可以对裂缝的产状、具体的位置、具体的填充情况进行勘测研究。进而进行有效地治理。

(3)对于地面沉降的应用

地面的沉降现象往往呈现出影响的范围面积大、速度缓慢,很难察觉,对于城市的建筑物带来巨大的影响。目前这种现象在我国的一些地区也是普遍的发生。目前检测的方式主要有精密水准测量法与重力测量的结合,这样可以减少工作量。对地下的物质进行很好的调查及了解。主要是地下水,我国在地震的预报工作中布置了很多区域性的重力检测网,在很多城市中,都发现了相应的城市下降的情况,因此这种节省成本而且效率高的方式具有很好的发展空间。

2 结语

在城市的各种灾害不断发生的情况下,地球物理方法作为现阶段最具成效地质灾害勘测应用方式,发挥着日益重要的作用。与其他的勘测方式进行比较,他有自身与众不同的特点,在对地质灾害的勘测中具有成本低、工作效率高、装备轻便的优点,并且面对不同的地质灾害能够快速及时的传递出灾害的信息,提供大量的综合性资料。因此,我国在很多地质灾害频发的地区都应用了这重方式,减少了灾害发生对城市人类造成的伤害,因此,其有很好的发展前景。

参考文献:

[1]刘传正.地质灾害勘查指南[M].北京:地质出版社,2000.

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Key words: GIS;geological disaster;temporal and spatial distribution

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)17-0198-03

0 引言

随着自然环境与人类活动变化,近20年来全国各地地质灾害频繁发生,问题日渐突出,已严重影响到当地人民群众的生命财产安全,制约着地方经济建设和社会的良性发展,地质灾害的预测和防治工作逐渐成关系民生和社会发展的重要保证。在GIS技术日新月异的今天,已被广泛应用于社会发展的各个方面,在地质灾害调查与防治、地质环境变化研究、地质灾害评价和地质灾害监测等方面同样发挥着极其重要的意义。借助GIS技术,能够在一定程度上解决传统地质灾害分析评价方法的一些不足,并能较明显地提高分析评价的效率和精度[1]。利用GIS技术的空间分析功能,能够更好地反映出地质灾害的空间分布情况,结合其他辅助数据,在一定条件下能总结出地质灾害发生发展规律,对于地质灾害应急抢险、地质灾害防治经费规划、地质灾害的分级定位有着重要的意义。

文章以綦江县地质灾害现状为例,主要运用GIS的空间分析方法,统计分析方法,分析了1990年~2010年年间綦江县所发生地质灾害的类型、时空分布、规模(包含危害分级)、成因等基本特征进行了全面的分析,初步建立起地质灾害发生发展在空间、时间及简单地质条件上的相对关系。初步划定了地质灾害影响区及危险区,以供管理部门参考。

1 研究区概况与数据

研究区位于重庆市西南部的綦江县境内,地处四川盆地与云贵高原的结合部,东经106°22′~106°56′,北纬28°27′~29°11′,县境东西宽48km,南北长82km,幅员面积为2182km2,地形从北向南逐渐攀升,地表破碎程度大,地形复杂,最低海拔210m,最高海拔1850m,相对高差1640m。綦江县属亚热带湿润季风气候,年平均降水量达1092mm,主要集中在5至9月,也是地质灾害多发时节。

綦江县境内地表出露岩层为侏罗系、三叠系、二叠系沉积岩,包括:蓬莱镇组(J3p)、遂宁组(J3sn)、沙溪庙组(J2s)等地层,綦江县大部地区覆盖厚度不等的第四系土层,北部和中部大部分地区出露侏罗系岩层,南部多出露三叠系岩层,少量地区出露二叠系岩层。

研究采用地质灾害数据为綦江县1990年~2010年地质灾害普查数据[2],共计611处;高精度DEM数据,分辨率为5m;綦江县1:5万地层岩性图;綦江县1:20万地质构造图。

2 研究方法

2.1 地质灾害类型及危害等级划分

綦江县地质灾害包括滑坡、危岩、地裂缝和不稳定斜坡等四种类型,611处,灾害点密度达0.28处/km2。根据地质灾害危害分级标准(表1),对全县地质灾害进行分级统计,得到地质灾害基本类型及危害分级(表2)。綦江县地质灾害危害等级主要为小型,特大型地质灾害点仅2处,中型占35处。

2.2 地质灾害空间数据重建

以綦江县1:1万DEM(Digital Elevation Model,DEM)数据为基础,利用ArcGIS 9.3的Spatial Analyst功能模块,提取綦江县坡度数据,面状灾害点采用面域内所有栅格的高程数据的平均值,坡度同理取平均,赋值给每一个地质灾害隐患点,分类重建地质灾害数据库。利用綦江县地质构造矢量数据生成与DEM数据相同分辨率的栅格数据,用于空间数据分析。将地层岩性的矢量数据生成与DEM数据相同分辨率的栅格数据,用于空间数据分析。所有涉及地理坐标的数据,均统一到Gauss Kruger投影,西安80大地坐标系。

2.3 空间地理数据分析

建立地质灾害发生发展的时间序列,通过各时间点地质灾害的统计分析,得出灾害发生和发展的时间特征。通过GIS的叠加分析功能,利用地质灾害空间数据库中各属性数据层叠加,得到各地质灾害点的其它自然属性。

3 结果与分析

3.1 地质灾害生成环境

地质灾害形成的环境条件,有其形成的内部条件和外部条件。发生滑坡或失稳的内部条件是由于斜坡坡体本身具备的有利于滑坡发生的地质、地貌条件;外部条件则是各种作用在斜坡体上的,促使内部条件发挥作用,下滑与抗滑矛盾激化,从而导致斜坡坡体发生滑动的外界因素。危岩则是由其内部不利结构面或组合结构面和外部风化、暴雨等因素共同造成的。

3.2 时间分布特征

依据綦江县境内已发生或发现的611处地质灾害的时间统计,2000年以前共发生73处,占总数的11.9%;从2001年至2010年的十年间发生或发现538处,占总数的88.1%,其中2009年发生169处,占总数的27.7%,其余年份年均发生或发现41处,介于20~68处之间,占总数的60.4%。按月统计表明,地质灾害主要发生于降雨较多的5~8月份,共发生538处,占总数的88.1%,其中以6月份和8月份最盛,分别发生209处和184处,总数的34.2%和30.1%。(图1)。

可见,该研究区地质灾害在时间分布上季节性特征非常明显,在汛期当降雨时间较长并多次伴随连续大暴雨时,区内地表破碎岩体或土体饱水,其岩土体抗剪强度大大降低,原本处于极限平衡状态的斜坡变形体随之触发激活,从而产生大量的灾害。

3.3 空间分布特征

3.3.1 不均匀性

綦江县所辖的20个镇、街道中,按地质灾害分布个数以石角镇最多,达68处,其次是永新镇和横山镇,各有57处,中锋镇和安稳镇最少,各有9处,其余街镇街道则有14-51处不等。

3.3.2 条带性

区内的条形背斜翼部低山山麓带为古剑山北麓、赢山东西麓,这些地带是由夹关组、须家河组坚硬的长石石英砂岩和软弱的珍珠冲组、自流井组泥岩、粘土岩构成的单面山,由于差异风化作用使斜坡呈陡-缓-陡形式,具有地质灾害发生有利的空间条件。地质灾害受低山延伸方向控制,总体上呈北北东向条带状平行排列分布,发育于坡面切割强烈、地形中陡(坡度20~30°),植被相对稀疏的部位,以崩坡积土质滑坡为主,其次是危岩崩塌。

3.3.3 山地性

据现有资料分析,区内多数地质灾害发生于切割强烈、坡陡、相对高差大的中低山区,而处于向斜丘陵区的街镇由于地形高差起伏小,地质灾害分布少,仅在纵向溪流沟谷有零星分布,具有明显的山地性。

3.3.4 相对集中性

三角-三江-中峰-永新-打通-石壕沿线多年平均降雨量都在1100mm以上,高于全县多年平均降雨量,是綦江县的多雨区和暴雨区;横山镇、石角镇、永新镇、郭扶镇等街镇、街道地势起伏较大,地质构造较为强烈,以上区域地质灾害分布密度较高。

3.4 地质灾害地层岩性的关系

从表3中可以看出,蓬莱镇组(J3p)、沙溪庙组(J2s)地层发生地质灾害在180处以上,总数占到了全县地质灾害发生数的69%,其中主要以滑坡灾害为主,占全县滑坡灾害发生数的71%;遂宁组(J3sn)共计发生地质灾害104处,以滑坡灾害为主,其余出露地层中发生的地质灾害仅占全县地质灾害发生数的14%,可以初步判断,地质灾害在蓬莱镇组(J3p)、遂宁组(J3sn)、沙溪庙组(J2s)易发性较高,其它出露地层具有一定的随机性。

4 结论与建议

文章通过GIS的研究方法,结合1990年至2010年綦江县地质灾害普查资料、DEM数据和地层岩性数据分析了綦江县地质灾害时空分布特征,得出以下结论,并提出了必要的建议:

篇14

 

复兴镇人民政府关于印发复兴镇2021年地质灾害防治方案的通知

 

各村(社区)委会、各相关单位:

《复兴镇2021年地质灾害防治方案》已经镇人民政府同意,现印发给你们,请遵照执行。

 

 

复兴镇人民政府

                2021年1月3日

 

复兴镇2021年地质灾害防治方案

 

为认真做好我镇2021年地质灾害防治工作,最大限度地减少和避免地质灾害给人民生命财产造成损失。根据《贵州省自然资源厅关于做好地质灾害防治工作的通知》精神,依照《赤水市地质灾害防灾方案》要求,结合我镇实际,特制定本方案。

一、2019年地质灾害灾情简介

复兴镇重大地质灾害隐患点有凯旋村榜上、桐梓圆滑坡,张家湾崩塌、转石奇观崩塌、风溪老村组崩塌。一般隐患点的有长江村上焦岩、凯旋村水坝,凉江村大营盘,较小的隐患是各村突发性的分散性的小面积的垮塌,诱发因素主要是自然灾害降雨,其次是人类工程活动。2020年,较大型和中型地质灾害未发生,较小的突发性分散性的崩塌各村均有发生。

二、2021年地质灾害预测预报

2020年我镇地质灾害的易发区主要分布凯旋村榜上、桐梓圆和张家湾片区及新建通村公路通组公路边和其他重点工程修建地区等地质环境脆弱及人类活动频繁的部分地区。其中,今年地质灾害隐患严重的点是:凯旋村榜上、桐梓圆——滑坡和风溪村老村组沿赤习路崩塌。

三、2021年度地质灾害防治重点

根据2020年冬季以来地质灾害巡查和排查的情况,一是凯旋村榜上桐梓圆地质灾害隐患点。二是风溪村老村组沿赤习路危岩崩塌。三是在新建通组公路旁和一些地方高位隐蔽性地灾和高切坡建房作为2021年度我镇重点监测区域。同时按程序完成转石奇观崩塌、风溪二期等地灾项目的治理彻底消除隐患。加大受地灾威胁避险移民的搬迁工作,力争应搬尽搬。

四、地质灾害防治管理措施

根据国务院《地质灾害防治条例》、省政府《地质灾害防治管理暂行办法》等规定,自然资源主管部门负责地质灾害防治的组织、协调、指导和监督工作;在具体管理工作中,坚持“谁主管谁负责”的原则,切实抓好各自职责范围内的地质灾害管理工作;坚持地质灾害“谁诱发谁治理”的原则,因工程建设等人为活动引发的地质灾害的治理费用,由责任单位承担。因自然因素造成的地质灾害的防治经费,列入当地人民政府的财政预算,由当地人民政府组织有关部门或单位进行治理。我镇地质灾害点多、分布面广、危害性大,今年地质灾害防治工作坚持“以人为本、防治结合、群测群防”原则,实行镇政府统一领导,部门具体管理,单位为主负责的管理办法,力争把地质灾害对人民群众生命财产安全的威胁及损失减小到最低限度。

(一)加强对地质灾害防治工作的领导

根据国务院《地质灾害防治条例》、省政府《地质灾害防治管理暂行办法》和省人民政府办公厅《关于贯彻国务院办公厅转发国土资源部建设部关于加强地质灾害防治工作意见的通知》的要求,要充分认识地质灾害特殊性、危险性和危害性,将地质灾害防治工作纳入政府日常工作,建立健全地质灾害防治工作领导小组,组织编制和及时辖区地质灾害防治方案、突发性地质灾害应急预案,落实领导责任制,做到层层负责,分级管理;积极筹措资金,把地质灾害防治工作经费纳入政府预算;督促各相关部门展开地质灾害的检查工作,切实把地质灾害防治工作落到实处;一旦发生地质灾害,迅速组织有关部门赶赴现场,采取紧急防灾和应急治理措施,最大限度地减少灾害损失。

(二)明确责任,加强配合,共同做好防治工作

1.自然资源所职责

自然资源所是地质灾害防治工作的统一监管部门,负责地质灾害防治的组织、协调、指导和巡查监督工作;参与地质灾害发生后的灾情调查,了解灾害发生原因、发展趋势,及时汇总统计上报地质灾害情况,避免和减轻地质灾害造成的损失,负责地质灾害防治方案等的编制起草。

2.村镇建设服务中心和交管站职责

(1)因工程建设活动所造成的地质灾害及隐患的防治工作,落实防范措施,在危险区设立警示标志、临灾预警信号,一旦发生险情,及时赶赴现场,对隐患点采取措施,排除险情;负责及时对地质灾害危险区居民危房的鉴定工作,安置房规划起草,质量监管工作;负责本系统、本单位地质灾害事件的报告,协助、配合自然资源所进行地质灾害的调查处理工作。

(2)交通沿线地质灾害险情巡查、排查工作,编制公路沿线重要隐患点防灾预案,对其灾情发展情况进行监测、监管、群防群测;施工单位落实防治责任人、监测责任人、以及临灾预警信号,必要时采取关闭危险路段的措施;负责管理公路建设工程中诱发的地质灾害隐患监督治理,负责公路沿线发生的地质灾害事件的报告与调查处理工作。

3.农业服务中心、水务站职责

开展辖区内地质灾害隐患及险情的巡查和排查,组织开展发生在江河岸坡、水利工程、水电站大坝等的地质灾害隐患的群测群防工作,督促落实防治责任人、监测责任人,设立警示标志,以及临灾预警信号;负责管理水利工程施工中诱发地质灾害隐患监督治理;负责江河岸坡、水利工程、水电站大坝等发生的地质灾害事件的报告与调查处理工作。

4.学校职责

开展学校教育活动区地质灾害隐患及险情的巡查和排查,编制中、小学校等管辖区内的地质灾害防灾预案,组织检查在学校范围内所发生的地质灾害隐患的群测群防工作,设立警示标志,制定撤离路线,落实防灾责任人和监测责任人,并在师生中广泛宣传《地质灾害条例》、地质灾害的危险性,提高师生的防灾意识;负责管理学校工程施工中诱发地质灾害隐患监督治理;负责学校范围内的地质灾害事件的报告、调查处理工作。

5.林业站职责

负责生态林区、经济林区、防护林区的地质灾害进行巡查和排查工作,设立隐患点警示标志,督促落实防灾责任人、监测责任人,以及临灾预警信号和人员财产撤离的组织实施;积极开展监测系统和监测网络的建立,督促监测措施的落实;负责解决落实受灾害群众重建家圆所需的木材计划报批。

6.财政所职责

负责调拨、筹措地质灾害及地质灾害防治工作经费;对用于地质灾害的应急调查及工程治理等的专项经费使用进行财政监督。

7.社事办职责

负责对遭受地质灾害的灾民救济和安置,做好地质灾害救济经费项目的申报工作。

8.派出所职责

负责组织公安干警及时赶赴地质灾害现场维护灾区社会治安,保护灾区人民群众财产不受损失。

9.卫生院职责

负责组织医务人员及时赶赴地质灾害现场,了解医疗灾害造成的受伤群众,使受伤群众及时得到医治,确保人民群众的生命安全,并做好灾区传染疫情的防治工作。

10.科教中心职责

负责在镇辖区内宣传《地质灾害条例》 《地质灾害防治方案》《地质灾害应急预案》,增强广大群众的防灾意识、群测群防、避让与治理相结合,使地质灾害损失减少到最低限度。

11.各村(社区)职责

各村(社区)要在本区域内宣传《地质灾害防治条例》《地质灾害防治管理暂行办法》和镇2021年《地质灾害防治方案》《地质灾害应急预案》,配合政府开展组织地灾应急演练特别是加大对列入市级地灾隐患台帐的风溪村和凯旋村的检查、排查,并定期在区域范围内开展地质灾害巡排查工作,分析地质灾害易发生的地方及时上报,对隐患点必须安排人员24小时值班监控制度,凯旋村配合今年实施的转石奇观片区崩塌治理工程。提高广大群众的群测群防和防灾意识,降低或避免灾害对人民群众的生命财产损失。

特别汛期(4月到9月底)是地质灾害发生的主要时期,上述各部门各单位要根据自己的职责,按责任包保的要求,“谁主管,谁负责”的原则,早布置、早行动,务必使地质灾害防治工作的组织到位、工作措施到位。

 

 

 

 

 

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