杭州市鸬鸟镇典型边坡地质灾害风险评价

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:youqianlowa
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边坡在工程建设中极为常见,因其性质特殊,在多种内部与外部地质营力作用下易失稳破坏演变为崩塌、滑坡等地质灾害。杭州市鸬鸟镇是位于浙西北的山区城镇,其人口密度大、经济较发达,区域内近八成地质灾害都与降雨及人工开挖后边坡失稳有关。为有效降低灾害风险、减轻人员伤亡及财产损失,本文以鸬鸟镇为研究区,利用有限元极限平衡法模拟边坡稳定性,基于稳定性分析,选取典型边坡利用蒙特卡洛模拟法分析不同工况下边坡危险性,然后利用经验公式法推算边坡失稳后影响范围,随后基于危险性与影响范围利用概率统计法分析承灾体易损性,最终结合危险性与易损性分析结果计算灾害风险。通过上述研究分析,本文获得以下几点成果及结论,可为相关地区开展类似研究提供参考与借鉴。(1)通过稳定性数值模拟,结果显示边坡在未开挖时处于基本稳定状态,开挖后坡脚附近处于潜在失稳状态;分析得到影响边坡稳定性因素有坡度与开挖进尺两种,且坡度对稳定性影响程度更大;通过拟合边坡开挖进尺与开挖后安全系数之间的函数关系,推算边坡失稳时的开挖进尺临界值,结果表明坡度小于20°的边坡误差大,坡度大于20°的边坡误差小,为10%左右,此结论对边坡开挖相关工程具有指导意义。(2)结合有限元极限平衡原理,利用蒙特卡洛法,模拟分析不同开挖及降雨工况下典型边坡危险性,得出未开挖边坡在天然状态时处于安全状态,梅雨气候下边坡年破坏概率为0.012%基本稳定,台风暴雨时边坡年破坏概率为0.125%处于低危险状态;边坡开挖10m后天然状态下失稳破坏概率为10.9%处于低危险状态、梅雨气候下边坡年破坏概率为8.190%处于中危险状态,台风暴雨时边坡年破坏概率为1.436%为高危险状态。(3)利用Scheidegger(谢德格尔)公式计算得到梅雨工况下最大滑移距离为14m,台风暴雨工况下最大滑移距离为4.9m,然后根据失稳后最大滑移距离进行承灾体易损性分析。(4)通过Morgan等提出的灾害风险计算方法,计算得到梅雨型降雨工况下边坡年际总人口伤亡率为0.026,台风暴雨型降雨工况下边坡年际总人口伤亡率为3.2×10-3;梅雨型与台风暴雨型降雨工况下边坡总经济财产损失风险值分别为21.53和3.16万元。其灾害风险水平是不可接受的,相关部门应制定风险管控措施以降低风险。
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