部瑞梅

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

地质灾害危险性综合评估是依据拟建工程在评估区内地质灾害危险性现状评估和预测评估的结果基础上，根据所处地质环境条件的差异及潜在的地质灾害点的分布、对拟建工程的危险程度、危害程度，从而确定判别区段危险性的量化指标，根据“区内相似、区际相异”的原则，采用定性、半定量分析法，进行地质灾害危险性等级分区(段)[1]。笔者结合改建西安至安康铁路增建第二线建设工程的地质灾害危险性评估工作，选用综合评估量化分析的方法，结合实际工程对综合评估量化指数的原则、步骤和结果进行了研究[2-8]，为以后山区的铁路工程建设的地质灾害危险性综合评估和危险性分区提供参考和借鉴。

1 评估工作概况[9]

1.1 工程概况

改建西安至安康铁路增建第二线工程北起于陇海铁路灞桥站，向南经西安市灞桥区、长安区，在青岔以18.46 km特长隧道穿越秦岭主脊——终南山，经商洛市的柞水县、镇安县，南抵安康市的旬阳县，终点为襄渝铁路的旬阳站，线路全长203.347 km，属西安铁路局管辖。全线共有桥梁工程32.063 km/70座，隧道工程106.713 km/61座，车站17处，拟建工程建设用地627.2 hm2。

1.2 调查与评估范围和确定

拟建铁路属线状工程，建设场地宽度一般为30～300 m(车站)，考虑沿线地质环境条件属于复杂类型，地质灾害发育，故调查的范围一般以线路中线为准，呈带状向两侧各扩展1 000 m，两端延伸1 000 m，局部地段有针对性的扩大评估范围，如泥石流发育地段，调查的范围以查明其形成区、流通区及堆积区的特征为准，调查面积410 km2；评估的范围以线路中线为准，呈带状向两侧各扩展500 m，两端延伸500 m，评估面积约180.66 km2(该评估面积不含已建成的终南山隧道)。

1.3 现状评估

评估区内主要发育崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(包括岩溶塌陷和采空区塌陷)等4种地质灾害，其中崩塌75处，危险性大的12处，中等的19处，小的44处；滑坡86处，危险性大的5处，中等的38处，小的43处；泥石流沟29条，危险性中等的14条，小的15条；岩溶塌陷3处、采空区塌陷1处，现状致灾危险性均为小。

1.4 预测评估

路基工程遭受、加剧滑坡灾害危险性大的2处，遭受、加剧崩塌灾害危险性中等的2处，遭受、加剧地质灾害危险性小的路段4处；路堑工程引发地质灾害危险性大的路段有10处(段)，引发地质灾害危险性中等的路段12处(段)，其余9段路堑工程引发地质灾害的危险性小；拟建桥涵工程中有10座遭受、加剧地质灾害危险性大，7座桥梁遭受、加剧地质灾害危险性中等；拟建铁路桥梁工程引发崩塌地质灾害危险性大的有2处；拟建铁路隧道工程遭受、加剧地质灾害危险性大的有15处，分布在隧道的进、出口段；遭受、加剧地质灾害危险性中等的有9处。

2 综合评估量化评分方法

地质灾害危险性综合评估常采用定性分析法和半定量法两种。半定量法依据评估区地质环境条件差异，采用量化指标、结合定性分析结论进行半定量评估，结论更符合客观实际。与定性分析法相比，半定量分析法在量化指标选取、各项指标分值确定过程中，需综合考虑地质灾害(隐患)点的分布密度，各种地质灾点的危险程度、危害程度，以及山地环境地质条件和由于拟建工程建设引发的环境地质条件改变等诸因素，因此，采用半定量方法进行地质灾害危险性综合评估，合理选择量化指标，客观确定各指标分值是影响地质灾害危险性综合评估结论的关键[8]。

2.1 评估因子及取值的确定

该建设项目的综合评估采用灾种量化评分、区段综合分析的方法来确定区段的危险性级别。以拟建铁路工程可能遭受、引发和加剧的地质灾害灾种为主体，根据不同受灾对象及致灾对象后果取分。评估区现状条件下发育有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷地质灾害，而滑坡、人工边坡失稳、地面塌陷致灾损失最为严重，所以预测评估危险性级大时其权重则大，赋予最高分值10分；崩塌以小规模的危岩、落石和古崩塌堆积体失稳为主，泥石流以中、低易发为主，在危险性大级别中其权重则中等，赋予8分分值；同一种灾点，按其治理的难易程度，易治理的取低分，治理难度大的取高分。现状地质灾害的发育程度体现了评估区的地质环境条件、地质灾害的发育程度，当灾点距离拟建线路较远时，则对拟建工程无危害，其权重则很小，地质灾害也给予了较低分值1分，来体现评估区整体地质环境和地质灾害现状发育状况；对预测评估中工程建设本身可能引发的人工切坡危险性小时，距拟建工程较近应占一定的权重，所以给予了3分的分值，来体现工程建设引发边坡失稳的危害程度；根据各灾种对增建第二线的危害性大小，反复对比、调整各灾种的危害程度的权重，确定出适宜本评估区的各灾种分值。根据各种地质灾害对拟建铁路工程的危害性大小，反复对比、调整，确定出适宜本评估区的各灾种分值，如表1所示。

表1 地质灾害危险性分级标准

2.2 评估方法与步骤

(1)根据拟建线路组成特点，并结合现状评估和预测评估结果，按拟建线路轴线方向每500 m、垂直方向线路两侧各500 m(评估范围界限)划分一个块段单元，共划分出364块段个单元(线路两端取整时不足500 m，并入相邻一个单元)[2-6]，在每个单元里根据地质灾害现状评估、预测评估定性分析结果进行危险性综合评估。按照表1分值标准，单元块中各灾种取最大的对应分值，累加计算出块段单元总分值，剖分单元综合评估平均分值如图1所示。

图1 剖分单元综合评估平均分值分布

(2)结合地质环境条件、灾害组合情况和野外调查所见致灾程度，综合分析，确定出拟建工程全线的综合评估危险性分级界线。<5分， 地质灾害轻微，综合评估危险性小(Ⅰ级)；5～8分，地质灾害较重，综合评估危险性中等(Ⅱ级)；≥8分，地质灾害严重，综合评估危险性大(Ⅲ级)。

综合评估危险性小区(Ⅰ级)分级界线值的确定，主要是考虑到山区铁路的地质环境和地质灾害现状发育状况，多种地质灾害存在一个单元格内，各种灾点又距拟建工程较远，对工程本身没有影响，经过反复调整确定为小于5分。综合评估危险性大区(Ⅲ级)分级界线值同样考虑到加剧、引发地质灾害影响，确定为≥8分。

(3)根据以上危险性等级标准，先确定出各剖分单元的危险性等级，具体到每一个单元分值应具体分析。

分区原则为：在综合考虑地质环境条件的基础上，划分出的区段不能跨越差异大的2种地貌单元；将地质灾害特征等级、危险性分值的大小相接近的单元格进行合并，其中一种地质灾害不得跨2个区段；综合定量分区的级别要和评估区内野外调查、综合分析结果基本一致[2-6]。每个区段综合评估分值为区段内各个单元分值平均值，即：区段综合评估分值=区段内剖分单元分值总和/区段内剖分单元数。

2.3 地质灾害危险性综合评估结果

根据上述评估原则和方法，最终把评估区划分危险性大、中、小3个级别43个区段。通过对分区结果分析，可以得出如下结果。

(1)地质灾害严重，危险性大的(Ⅲ级)区段有12段，长度合计17.561 km，约占评估线路总长的9.72%，这些区段中首先位于隧道进出口和桥台，边坡稳定性差，有崩塌、滑坡等地质灾害点，工程建设引发、加剧并遭受崩塌、滑坡灾害危险性大和中等；其次是工程设置有深挖方路堑工程，形成人工高陡边坡，边坡失稳危险性大的区段；三是区段内地质灾害分布密度比较大，有几种灾害的区段。这些区段总体上来说现状条件下，地质灾害比较发育，而工程建设对地质环境影响又比较严重，防治地质灾害投入比较大，建设用地适宜性差。

(2)地质灾害危害程度较大，危险性中等的(Ⅱ级)区段有10段，长度合计12.614 km，约占评估线路总长的6.98%；为地质灾害比较发育，现状和预测评估危险性中等的区段，地质灾害点规模一般不大，防治措施比较简单和防治经济投入比较小，建设用地基本适宜。

(3)地质灾害危害程度轻微、危险性小的(I级)有21段，合计长度150.489 km，占评估线路长度的83.3%。主要位于渭河冲积平原，地质灾害不发育；或位于秦岭山区的山体腹部，远离河岸，工程设置以长隧道为主，地面地质灾害点对工程影响比较小，防治地质灾害措施简单，投入小，建设用地适宜。

从地质灾害危险性综合分区评估结果可以看出，采用综合评估量化分析方法要根据拟建工程地质环境条件，综合分析和研究各评价因子的综合影响，同时要求对综合评价结果与最主要的致灾灾种的分布具有良好的一致性。拟建工程建设项目地质灾害危险性大和中等的区段所占比例很小，充分体现了山区铁路地质选线的显著成绩，选线设计绕避了重大地质灾害点，使工程建设在不进一步恶化地质环境且有所改善的条件下顺利实施，建设场地总体是适宜的。

3 结论

选用综合量化评分的方法对改建西安至安康铁路增建第二线工程地质灾害危险性进行了综合评估，并根据评估结果进行了危险等级的分段。通过实例分析，结论如下。

(1)综合评估量化分析方法中的评价因子的确定，不但考虑到评估区内对拟建工程有影响的现状地质灾害种类，同时还要考虑到工程建设本身引发的地质灾害类型。本次实例中评价因子有滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷、人工切坡，前3个为现状地质灾害，后一个为引发地质灾害。

(2)评价因子的取值应根据各因子的现状致灾危险性和预测致灾害危险性的大小及其危害程度进行合理的分配，各灾种的取值的合理性是通过各个因子最高等级分值之间的对比关系来确定，各因子的分值不仅要考虑各评价因子之间的协调性，还要考虑与所处的地质环境条件相符，使得具有相同致灾危险性因素的最终取值基本相当。

(3)危险性等级划分依然根据国土资源部《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》中的建设场地适宜性原则，取用Ⅲ级制，分别为危险性大(Ⅲ级)、危险性中等(Ⅱ级)及危险性小(Ⅰ级)。各等级界限分值的选取需考虑评估区内主要地质灾害类型，如滑坡、崩塌、人工切坡等，同时依据每个单元格内的地质灾害种类及不同搭配组合的总评分值进行综合确定。

(4)采用各灾种量化法综合评估时，量化指标赋值重要突出的是地质灾害的灾种以及不同种类的地质灾害对拟建工程建设的影响程度，通过考虑影响指标的具体赋值体现出其影响的强度，使综合评估结果有理有据；综合评估结论与评估区的地质环境条件、拟建工程类型、工程建设本身对地质环境条件影响相互匹配一致，符合实际。

当然，仅以改建西安至安康铁路增建第二线的山区铁路工程为例对综合量化评分方法进行的应用实践，所得出的结论也不一定具有普遍的适用性，随着各地对半定量方法的实践应用和深入的理论研究，使地质灾害危险性综合评估的依据更科学、规范。

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[2] 陕西省公路勘察设计院.阿(荣旗)北(海)西部大通道陕西境柞水至小河段高速公路建设工程地质灾害危险性评估报告[R].西安:陕西省公路勘察设计院，2004．

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