地质灾害（GEO）的预防与应对措施

地质灾害模型评价了边坡移动、泥石流、水文、地表沉降以及冻胀的影响。地质灾害的可能性模型如下所示：

1.边坡移动

边坡运动是由材料周期性的干湿、薄弱土层导致的滑动圈的发展而引起的，这是一个非常缓慢的过程，但可能造成重大结构损伤。边坡移动的严重度取决于倾斜度、水的存在以及其他由于人类活动造成的过载。

P_SM=[0.8（a_SM（FR_SM）+（1-a_SM）A_SM）+0.2（H_SM）] （4-53）

式中：

倾斜角（Slope Angle）涉及到地表的倾向，可能是自然倾斜（构造）譬如山体倾斜、断层陡坡或大陆倾斜，也可能是由水土流造成的倾斜，或由路或铁路截断而造成的人为倾斜。倾斜度越大，发生边坡移动的可能性越大。表4-38给出了评分值。

表4-38 对倾斜角的评分

降雨量（Rainfall）以mm/年为计量单位，表4-39给出了分值。

表4-39 对降雨的评分

土壤的稳定因子表明了土壤的稳定情况。表4-40给出了土壤稳定性的评分情况。

表4-40 对土壤稳定性（Soil Stability）的评分

当地面有太多的水时（排水不良），水将没过边坡并导致滑动。表4-41给出了排水情况的分值。

表4-41 对排水（Drainage）的评分

水流冲蚀地层，并导致边坡的不稳定。表4-42给出了其分值。

表4-42 对水流（Water Crossing）的评分

河岸稳定方法包括使用石基或者引水梁、新植物生长稳定设施及金属筐。河床稳定情况分值见表4-43。

表4-43 对河床稳定性（Bank Stabilization）的评分

边坡构筑物指道路截断或者铁路截断等可能引起土壤不稳定的因素，如表4-44所示。

表4-44 对边坡构筑物（Slope Constructions）的评分

边坡移动特殊构筑物指为了稳定边坡或者修复边坡而在道路截断或者铁路截断点建设的构筑物。

表4-45 对边坡建筑（Special Construction）的评分

（续）

监测表明了地面巡视的频率，监测的结果可以用来表明由于边坡不稳定而导致失效的可能性。参见表4-46与表4-47。

边坡移动引起的失效概率是在监测结果的基础上确定的，如下所示：

P_SM=[0.8（α_{SMSurveillance}（FR）_SM+（1-α_{SMSurveillance}）A_{SMSurveillanceResults}）+0.2H_SM] （4-55）

表4-46 对地面移动监测（Surveillance）的评分

表4-47 对监测中获得的地面移动情况评分

倾斜指示器也可以用于检测边坡移动迹象。与倾斜指示器相关的评价因子由A_SM表示，并且由下式估算：

A_SM=A_SIResultsSM （4-56）倾斜运动引起的失效概率是在滑坡指示器评价的基础上建立的，如下所示：

P_SM=[0.8（α_SIToolSM（FR）_SM+（1-α_SITool）A_SIResultsSM）+0.2H_SM] （4-57）

滑坡指示器及其结果的评分情况见表4-48和表4-49。

表4-48 对滑坡指示器（Slope Indicator）的评分

表4-49 对滑坡指示器测出结果评分

另一种方法是滑坡卫星监测，使用卫星监测地面微小的运动。与滑坡卫星监测相关的评价因子由A_SM表示：

A_SM=A_{SSMMResultsSM} （4-58）

滑坡运动失效概率的建立是在滑坡卫星监测评价的基础上确定的，如下所示：

P_SM=[0.8（α_SSMMIToolSM（FR）_SM+（1-α_SSMMToolSM）A_{SSMMResultsSM}）+0.2H_SM] （4-59）

表4-50和表4-51种给出了评分值。

表4-50 对卫星滑坡监测（SMM）的评分

表4-51 卫星滑坡监测结果评分

α因子表明了管道属性的可靠性和相应评价条件。对于没有进行过评价的管道，即α_SM=1，失效概率（P_SM）的评价仅仅取决于管子属性、运行状况以及失效历史，即（FR）_SM和H_SM。

由于边坡移动引起的管段失效历史评分参见4.2.1节的3。

2.泥石流/滑坡

泥石流与滑坡（Mud_Landslipes）是大量的土壤或岩石沿着一个平面或陡坡的大幅度移动，起因可能是大量降雨饱和、地震、土壤不稳定和超载引起的薄弱土层向下倾斜。本模型也包括了由于地震和水流造成低粘性土壤的液化作用。

倾斜角表明地表的倾向，可能是自然倾斜（构造）譬如山倾斜、断层陡坡或大陆倾斜、或是由水土流造成的倾斜、或由路或铁路截断造成的人为倾斜。倾斜度越大，发生滑坡与泥石流的可能性越大。参见表4-52。

表4-52 对倾斜角的评分

不同类型的土层有不同的吸附和联结能力，不同的土层也会引起不同类型的斜面或平面运动。土壤中的含水能力取决于土壤中的粘土、淤泥、沙子和其他材料的相对含量。当有水分存在时，粘度小的土壤更容易液化。发生地震时，具有流动性的土壤失去了力量，并且有很高的变形能力。参见表4-53。

表4-53 对土壤类型（Soil Type）的评分

当发生洪水时，水会漫过土壤，使部分土壤离开地面，减弱了土壤的支持力，使其不能联结在一起，继而开始在地面流动。参见表4-54。

表4-54 对洪水（Flood）的评分

地下水是地面下的水含量。当水量达到地下水饱和水平，水就上升到地下蓄水层的最高处。参见表4-55。

表4-55 对地下水位（Water Table）的评分

降雨量以mm/年为测量单位，降雨量分值见表4-56。

表4-56 对降雨的评分

地震期间，地面震动引起土壤分离地面，减弱了斜坡的稳定性。在本模型中，使用烈度来表明地震情况。参见表4-57。

表4-57 对地震破裂带（FaultZone）的评分

（续）

良好的排水系统有助于防止洪灾。良好的排水系统改变过量的降水、地表水流向，或者使一个地区的洪水转到另外的、能使水重新分配的地区。参见表4-58。

表4-58 对排水的评分

监测表明了地面巡逻的频率，监测结果可显示不良排水设备迹象及发生洪灾的可能性。参见表4-59。

表4-59 对监测的评分

表4-60 对发现泥石流或崩塌迹象的监测的评分

由于泥石流或滑坡引起的失效概率是在监测评价的基础上建立的，如下式所示：(www.xing528.com)

由于泥石流或滑坡引起的失效历史的评分参见4.2.1节的3。

3.沉降

沉降（Settlement）是由于附近地表面建设活动或者其他地下活动譬如采矿、地下水流引起土壤压缩的结果。所有这些行为导致了土壤的不稳定，经过一段时间，受到足够的作用之后，沉降即产生了。沉降可发生在建设中也可发生在建设完成一段时间之后。经过一段时间，水进入地面，引起不稳定的土壤崩溃，地面发生沉降。

式中：

（F_{UndergroundAct}）=Max[（F_Mining），（F_{IgnitionCoalBeds}），（F_{UndergroundStreams}）] （4-66）

建设活动参量表明了管道邻近的所有类型的地表建设活动可能引起土壤的不稳定。参见表4-61。

表4-61 对建设活动（Construction Activities）的评分

土壤的稳定因子表明了土壤的稳定情况。表4-62给出了土壤稳定性的评分情况。

表4-62 对土壤稳定性的评分

本模型考虑了可能引起地表不稳定的采矿、煤床起火和地下水。参见表4-63～表4-65。

表4-63 对采矿（Mining）的评分

表4-64 对煤床起火（Ignition Coal Beds）的评分

表4-65 对地下水（Underground Streams）存在的评分

参量沉降特殊构筑指在管道的设计阶段为了稳定地表而作的考虑和采取的措施。特殊构筑的一个例子就是在回填时，使用不同类型的土壤填土而改良土壤。参见表4-66。

表4-66 对特殊建筑的评分

监测表明了地面巡逻的频率，监测结果可显示管道周围发生沉陷的迹象。参见表4-67。

表4-67 对监测的评分

表4-68 管道沉陷监测结果评分

由于沉陷引起的失效概率是在监测评价的基础上确定的，如下式所示：

由于沉降引起的管段失效历史评分参见4.2.1节的3。

4.冻胀

冻胀（Heave）是在土壤内形成冰层而引起冷胀造成的地表向上运动，冻胀也可由土壤含水量的增加引起膨胀造成。

式中：

地下水是地面下的水含量，地下水量达到饱和水平，水就上升到地下蓄水层的最高处。参见表4-69。

表4-69 地下水位（Water Table）评分

不同类型的土层有不同的吸附和联结能力。土壤中的含水量取决于存在于土壤中的粘土、淤泥、沙子和其他材料的相对含量。当有水分存在时，粘度小的土壤更容易液化，在寒冷天气中，这些类型的土壤会膨胀。参见表4-70。

表4-70 对土壤类型的评分

良好的排水系统改变过量的降水、流出水流向，或者使一个地区的洪水转到另外的使水重新分配的地区，从而防止了地面水的冰冻。参见表4-71。

表4-71 对排水的评分

参量冻胀特殊构筑指在管道的设计阶段为了防止冻胀而采取的措施。参见表4-72。

表4-72 对防止冻胀特殊构筑物的评分

监测表明了地面巡逻的频率，监测结果表明地面发生冻胀的迹象。参见表4-73。

表4-73 对监测的评分

表4-74 对冻胀迹象监测结果的评分

由于冻胀引起的失效概率是在监测评价的基础上建立的，如下所示：

冻胀引起的失效历史评分参见4.2.1节的3。

5.水文

小溪或者河流中的水流在一年中是变化的。水流的改变会对河床和地面产生不同的影响。水文条件（Hydrological）引起的失效如下式所示：

式中：

管道与河流的交叉可能引起冲蚀、河床冲刷和洪灾等损伤，其评分情况如下：

表4-75 对河流穿越（Water Crossing）的评分

可以使用特殊的建筑材料或构筑物来减小水文的影响，表4-76～表4-78列出了其分值。

表4-76 对护坡（Armoring）的评分

表4-77 对石笼（Gabions）的评分

表4-78 对导流沟渠（Channel Training）的评分

在一段时间内，进行保护层厚度检查以确定水面深度。参见表4-79和表4-80。

表4-79 水域覆盖层深度（DOC）检查评分

表4-80 对水域覆盖层深度（DOC）检查土壤沉积物迹象评分

由于水文引起的失效概率是在评价监测水流深度的基础上建立的，如式（4-73）所示：

监测表明了地面巡逻的频率，监测结果显示了发生水文灾害的迹象。参见表4-81和表4-82。

表4-81 对监测的评分

表4-82 水文监测结果的评分

由于水文引起的失效概率是在监测评价的基础上建立的，如下所示：

当使用一种或多种评价方法时，失效概率由下式确定：

由于水文引起的管段失效历史的评分参见4.2.1节的3。

由于地质灾害引起的失效的总概率如式（4-51）和式（4-52）所示，这里再次列出如下：