論地質災害防治的科學理念

劉雙鳳

摘要：近年來，地質災害發生較為頻繁，對人們的生命財產造成嚴重危害。且地質災害在自然災害中是最常見的一種災害。因此，在當前的形勢下，加強對地質災害防治科學理念研究，具有一定的現實意義。，本文提出了科學防治基本理念和認識，比如地質條件變化、災害發生的邊界和初始條件，同時還包括地質災害產生原因、地震作用影響以及防治方案和理念等。

關鍵詞：地質災害；科學理念；地質環境；變形破壞機理；概念設計；地震作用力

1地質環境變化

地質環境是與人類社會生存、生活、生產和發展密切相關的地球外部巖石圈層，它的上界面是與起伏的地表面密切相關的大氣對流層，它的下界面為地殼莫霍面或淺源地震深度面。風、雨、雷、電、雪、冰、凍和霧等強烈改造地表形態的外動力作用均發生在大氣對流層內。由于人類的影響，大氣對流層高度出現逐年升高變化，成為全球環境變化的晴雨表。斷裂活動、淺源地震和火山活動對人類社會的影響巨大。人類活動影響如水庫或核爆炸誘發地震的深度一般不足20 km。滑坡、泥石流等災害是區域地質環境、氣象變化和人類活動遭遇耦合的結果，相關的地質災害也會出現年際的變化，并不與人類防災減災活動的努力程度而絕對地正相關（圖1）。

2地質災害原因

地質災害的原因，通常是指對引發問題的因素宏觀定性描述界定，其中的引發因素主要體現為初始條件、邊界條件以及激條件組合反映。通過研究判斷地質災害產生的因素，分辨自然因還是人為原因，或者是多因素之間的耦合。實踐中，如果條件允許，可對導致地質體邊界、初始條件發生變化的因素優化整合，按照作用大小和影響進行定性排序。雖然地質災害事件是多種因素共同作用的結果，但是存在著主要的影響因素。比如，崩塌滑坡等地質災害的成因概括成地震型、降雨型、溶洞型以及自然卸荷型和地下開挖型等類型；再如泥石流災害，可劃分成以下幾種類型，其中包括自然溝谷、坡面液化、人工棄渣以及崩滑堰塞壩潰決和冰湖潰決等類型。

3地質變形破壞機理

地質變形破壞機理，主要是指災害成因影響下，因力學、物理作用，某時段可采用變形破壞模式，采用定量物理力學參數表達因素臨界閾值。對于變形破壞機理而言，實際上地質體環境、自身結構以及影響因素和變形破壞作用的反映，是地質力學模型建立的基礎。比如，降雨造成的斜坡變形作用機理，涉及巖土體增加、斜坡巖土體以及滑帶巖土強度下降和地下水位升降作用等，同時還包括斜坡水力梯度、承壓水孔隙壓力和滲透壓力。對于具體滑坡而言，會因地質結構、特定地形以及作用方式等，表現變形破壞機理，以表達綜合作用效果。就變形破壞機理而言，仍以斜坡為例，可在強度控制基礎上正確進行斜坡穩定性評估；或者根據變形控制，實現預測預報之目的。其中，前者主要涉及到靜力學方面的問題，而后者則需考慮動力學、運動學方面的問題，實際工作中需有效兼顧兩者。

4設計理念

基于地質災害的不確定性和復雜性考慮，不僅強調整體方案的正確性，而且還要協調細部構造，因此也就提出數值設計、概念設計數值設計兩種理念，其中主要包括二者之間的有機結合。從某種意義上來講，因地質災害防治設計不同于普通工程設計，需處理好定量設計與定性設計之間的關系。其中，概念設計過程中，主要是以抗震設計為基礎提出來的。對于地震工程學而言，其發展歷程先后經過了三個階段，即靜力法以及反應譜法和動力法三個階段，并且逐步走向了數值設計。然而，在實際應用過程中，只靠定量分析是無法有效解決建筑整體抗震性能和相關問題。對于概念設計而言，通過考慮設計對象，依靠設計人員的知識經驗，采用邏輯思維以及綜合判斷，確定建筑方案以及細部構造，并對其進行整體把握，避免出現方向錯誤。在地質災害防治過程中，工程項目的概念設計時，通常應當充分考慮地質邊界、初始以及激發條件和變化幅度等，滑坡體形態、結構以及成分，在巖土體軟部研究和判斷過程中，施加最佳布設、作用以及施工工藝等。

結束語：地質災害對人們的生活具有非常大的影響，甚至會危害到人們的生命與財產安全。隨著我國經濟社會建設的快速發展，加之局地氣候變化抑或地震作用迭加影響，人類活動與地質環境劇烈變化遭遇的可能性大大增加，局地強降雨、冰雪凍融、區域強地震和人類工程活動多因素耦合成為引發崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷災害的主要因素。因此，不管是地質環境的開發利用，還是地質災害防治，都需要通過深入的研究與探討，以便為后期的地質開發、地質災害防治等提供有效對策。