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公路地质灾害防治汇编(三篇)

发布时间:2023-09-21 17:33:36

绪论:一篇引人入胜的公路地质灾害防治,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

公路地质灾害防治

篇1

中图分类号:X734文献标识码: A

1、地理信息系统技术

地理信息系统(GIS,Geographic,Information,System)是一门综合性学科,是介于信息科学、空间科学、地理科学之间的交叉学科,是计算机技术、遥感技术、信息工程、现代地理学理论和方法的结合体。一般情况下,我们将地理信息系统定义为是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统,在处理数据的时候,得结合地理学和地图学,在不同领域得到了广泛应用。具体功能包括获取、存储、检索、处理、分析、显示,以及输出数据,对数据进行维护、更新,并多角度地对其动态进行分析和预测,进而为决策提供可靠的数据支持。

按照内容分类,地理信息系统一般分为三种类型,一是专题信息系统,二是区域信息系统,三是地理信息系统工具。每一种类型有着不同的内容和功能,专题信息系统只为特定的专门目的而服务,因而其有着目标有限、业务专业等特点,如水土流失信息系统、矿产资源系统等都属于专题信息系统;区域信息系统,以服务于区域综合研究和区域的信息为主要目标。由于属于区域信息系统,为一定区域而服务,因此规模可大可小,如我国的黄河流域信息系统;地理信息系统工具,是一种具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出多种地理信息系统的软件包,简单而言,就是一种处理地理信息的工具,既可以对人类工程活动,也可以对自然资源信息进行综合分析和管理。

2、地理信息系统的主要功能

通过GIS系统可以宏观展现库区公路现状:技术等级、路面技术状态、路基技术状态、主要构造物技术状态、沿线设施、路面病害、路面等级、路面结构、路面类型、路面现状等各种公路灾害业务信息与GIS地理位置数据进行关联,并加载到地图上统一查看和分析。

使用GIS系统可分析地质灾害发生规律:将采集的以往地质灾害数据采集处理后,集成到GIS系统中,可对原本抽象的位置信息进行直观的分析。结合通过建立边坡坡面、滑面、圆心、水位线、荷载及边坡加固的物理模型,利用费兰纽斯法、简化毕晓普法等计算出边坡安全系数及输入条块物理模型。

运用GIS系统评估灾害治理工程规模:通过GIS周边分析和缓冲分析方法,可对每一关键点位的周边位置信息进行计算。灾害治理工程的规模除去建设精确范围,其地域影响面也不同,可使用GIS,缓冲分析建立缓冲区,进行工程规模模拟计算。

3、地理信息系统在公路地质灾害之中的应用

虽然GIS是一门多学科综合的边缘学科,但其核心是计算机科学,基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。GIS已经应用于公路地质灾害数据管理、公路地质灾害易发程度分区、公路地质灾害风险性分析和公路地质预警预报等等的灾害防治工作之中。

3.1、公路地质灾害评价和管理

对于公路地质灾害的评价与管理,是介于地球科学、空间科学以及信息科学之间的交叉性科学。它就是将现代地学理论与方法、信息工程、遥感技术以及计算机科学有机的结合在一起,充分的利用地理信息系统的各种功能。建立地质灾害空间信息管理系统,管理地质灾害调查资料。显示并查询地质灾害的空间分布特征信息。评价地质灾害的危害程度,分析地质灾害和影响因素之间的关系,地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统。处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有:采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据。进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测等。提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地质灾害进行预测。

3.2、对公路地质灾害易发程度分区

在公路地质灾害防治区划中应用GIS技术,是利用其强大的空间数据库管理与空间分析模型方面的功能,对公路地质灾害调查所获取的信息进行处理,实现公路地质灾害易发程度分区计算机自动化。首先确定致灾因子,对致灾因子进行易发程度分区赋值,再求出致灾因子的敏感系数,将各致灾因子图层进行基于GIS空间分析的图层叠加,最后将叠加后的图层属性进行加权综合,得出综合易发程度值,进行易发程度计算机自动化分区。

目前,对公路区域地质灾害易发程度分区主要采用袭扰系数法和专家打分法。通过对比分析,GIS空间分析法较之袭扰指数法显得简洁明了,避免了繁琐的手工统计计算,保证了计算结果的精度。GIS空间分析法所得出的公路地质灾害易发程度分区图不仅反映了公路地质灾害易发程度的现势规律,而且实现了对公路区域地质灾害的空间预测。

3.3、对公路地质灾害风险性分析

对于公路地质灾害的危险性分析,国内外研究的较多,理论上也比较成熟,形成了许多被广泛应用的专业分析模型,如信息量模型、多元统计分析模型、模糊综合评判模型、基于人工神经网络遗传算法等的模型。其中,将GIS技术与信息量模型结合起来是进行公路区域地质灾害危险性分析的最有效方法。

3.4、公路地质灾害预警技术

公路地质灾害预警系统包括公路地质灾害的灾情模拟评价、预测预报和防治问题及地理空间数据库的建立和空间定位及空间分析工作。在公路地质灾害灾情模拟预报中,以能够存储、处理、分析、计算和成图显示空间数据而著称的地理信息系统具有得天独厚的优势。在进行多因子定量模拟分析和对因子间相互定量关系研究方面,地理信息系统的多源地学专题信息复合叠加处理功能(Overlay)和FILTER功能等显示出了明显的优势和极高的效率,对受控于多种因素影响和作用的地质灾害的定量仿真模拟和预测预报具有十分重要的理论指导意义和实用价值。

4、地理信息系统应用于公路地质灾害防治中的意义与作用

由于地理信息系统技术的复杂性、资料数据的全面性,通过地理信息系统可以了解库区公路的宏观现状,包括公路基础状态、路面状态、技术等级、病害、危害等级、公路沿线设施等方面的内容。不仅如此,更为重要的一点是利用这些宏观现状可以构建库区公路地质基础信息系统,以便进行相关评价与分析工作。除此之外,通过地理信息系统可以分析地质灾害发生的基本规律,这对于研究地质灾害的危害程度,制定地质灾害防治措施都有着重要的意义和价值。最重要的一点,就是利用地理信息系统可以预测地质灾害防治工程的规模,预先对治理范围内可能遭受影响的构建物制定相应的保护措施,最大程度地确保治理工程的有效性。

总之,地理信息系统技术能将原本比较抽象的公路地质灾害的相关数据和信息,通过信息技术直观地在地图上展示出来,为地质灾害空间数据提供了处理平台,进一步为防治措施的可靠性提供了保障。鉴于地理信息系统技术在公路地质灾害防治中的重大作用,应进一步加强使用与推广。

参考文献

[1]何辉.地理信息系统在公路地质灾害防治中的应用[J].信息通信,2013,02:92-93.

篇2

前言

河北省地质环境而言,东临渤海,西依太行,南接黄河,北靠燕山,地质环境复杂,公路地质灾害也时常发生,如滑坡、泥石流等。公路地质灾害的不断增多,建立公路地质灾害防治信息管理体系的必要性日益凸显,通过该体系的建立,从而减少由公路地质灾害引起经济损失和人员伤亡。

1.开发与实现的技术路线

公路地质灾害防治管理体系在开发建设采用Mapinfo+MapBasic的开发模式,开发建设过程中要涉及到计算机技术、数据库技术、Mapinfo技术、Mapbasic 程序设计以及网络技术等,从长远、整体、可持续发展的角度看,系统应尽量采用最先进的IT技术保证系统的先进性、可发展性、系统的资源共享和开放。

本系统的开发采用的此种开发模式,结合GIS软件和可视化语言的二次开发方式,也是当今GIS进行二次开发的主流方向。其优点显著,既能充分利用GIS工具软件对空间数据库进行管理、分析,也可以充分发挥可视化开发语言的方便、高效等优点。集合二者的优点,不仅提高了开发效率,而且开发出来的应用程序外观美观、操作性高,且可靠性好、易于移植、便于维护。

2.开发原则与目标

2.1体系开发的原则

可靠性:该体系的设计与开发首先应遵循可靠性,在数据库设计方面筛选清晰、科学、可靠性高的数据,保证体系的科学性和可靠性。

可操作性:数据库的建立和体系的开发可以满足地质灾害及相关决策部门对信息的查询,用户可以自己操作,具有很好的实用性,可操作性。

规范性:体系的设计开发应规范相应的系统符号、信息编码、精度和坐标系统等。

可维护性:防治管理体系开发建立完成以后,应可以对其数据库进行更新和维护,当出现新的地质灾害时,应尽早更新数据库,从而保证其科学性。

2.2体系开发的目标

其设计目标为:应用于公路地质灾害信息的防治管理,可以实现公路地质灾害信息的录入、查询、分析、统计和输出等功能。利用开发平台(GIS)特点、计算机技术和Internet网络实现体系的统一管理和信息共享。为政府决策部门及时提供相关公路地质灾害信息,将灾害损失降至最低。

3.设计与开发

结合省内在建和运营中的公路的一些重点地质灾害突发路段的工程实际情况,利用GIS的空间分析能力和图像处理能力,以重点发生公路地质灾害路段的地形、地貌、天然降水量、地下水径流等数据的变化情况为计算分析基础,以解决公路地质灾害信息处理的相关问题,该防治体系从数据信息的获取、存储、查询和处理入手,提供地质灾害的动态查询和实时分析。

3.1数据库模块的设计与开发

公路地质灾害数据内容涉及信息量大,内容冗杂,且来源不同,可称之为多源化数据,按其数据类型可大致分为:图像、图形和文字数据信息。这就决定我们设计开发的数据库为广义的数据库类型,公路地质灾害数据库模块分为空间数据库和属性数据库两部分,空间数据库记录的是数据的空间信息和图元的基本属性,属性数据库记录的是文本、数值及对象。

3.2公路地质灾害评估模块的设计与开发

公路地质灾害危险性评估理论很多,包括:灰色理论、模糊综合评判法、稳定性模型综合评判等。但没有哪一种理论能够适应所有的工程和地质情况。鉴于此,本研究使用一种综合评估预报理论。此模块的设计与开发主要依托于以下三个方面的内容:

3.2.1公路地质灾害评估模型设计

公路地质灾害评估模型主要分为公路地质灾害危险性评估模型和公路地质灾害危害性评估模型;

公路地质灾害危险性评估模型的设计主要考虑地质灾害现有的发育程度及地质灾害的发展趋势。对已经存在的公路地质灾害进行分析,对存在时间较长的地质灾害应重点考虑其历史重复性,根据分析结果,给出公路地质灾害发育强度的评价结论。对已经发生且发生历史较短的地质灾害,和潜在的公路地质灾害主要分析其灾害的发展趋势的影响,对其发展趋势进行预测,生成发展趋势的预测成果。

公路地质灾害危害性评估模型的评价结果主要为评估已存在的公路地质灾害对自然、社会和人民已经造成的影响,主要包括直接、间接经济损失和社会影响等。该模型的评估主要依托于灾害对经济财产造成的损失,适当考虑其对社会的进一步影响。主要以公路地质灾害的危害程度和规模为依据,属于公路地质灾害现状的评价。

3.2.2评估模块的框架结构

参与评估的地质灾害评估的只包括常见的公路地质灾害类型:崩塌、滑坡、泥石流和地裂缝等。评估模块框架见图3-1所示。

3.2.3评估模块的基本算法

不同的模型采用的具体运算方法虽然有所不同,但是基本思路相同,均采用有限单元法。每一个单元是模型评价的一个基本单位,而数据模型运算的基础是单元数据,数据预处理就是将模型所需要的各种灾害按模型的具体要求进行单元化,网格化。

3.3防治管理体系主体的设计与开发

3.3.1程序设计与开发的思路

程序设计与开发的基本思路就是选择适合于该公路地质灾害防治管理体系的硬件平台和软件平台

硬件环境的选择主要以中高端微型计算机为核心,外部其他设备(扫描仪、打印机、磁盘、绘图仪等)灵活选择,支持多种输入输出管理方案,为该体系的进一步完善打好基础。

软件环境的选择以Mapinfo软件为开发平台,利用该平台提供的函数库,开发语言库,结合Visual Basic语言,确定该软件开发环境为:

Windows XP + Mapinfo开发平台 + Visual Basic、Mapbasic 开发语言。

3.3.2体系主界面的设计

该体系的基本界面是一个地质灾害信息系统多文档界面窗口,自动启动多文档窗口见图3—2,它包括边框、标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、灾害工程集管理区域和数据窗口显示区域。该窗口为本系统的主控窗口。系统所提供的功能,均在该窗口下完成。

边框、标题栏、菜单栏、工具栏和状态栏都具有和windows XP 一样的属性。

3.3.3体系的数据管理

公路地质灾害防治管理体系的数据管理主要涉及图形数据管理和属性数据管理两个方面;数据的管理是对其相应的图形和属性进行输入、编辑、查询和维护等,其中属性数据也是对其图形数据的有力补充和完善。

4.结语

本文旨在结合河北省公路地质灾害频发的情况,利用地理信息系统(GIS)的相关功能设计开发公路地质灾害防治管理体系,对省内公路地质灾害信息进行管理,为地质灾害管理决策部门及相关部门提供控制和防治公路地质灾害的依据,从而减少公路地质灾害造成的经济财产损失和社会影响。

参考文献:

[1] 李海峰,高德政.2006.基于GIS的地质灾害信息管理系统的设计与开发[J].四川地质学报.

篇3

近些年来,广西公路建设在一定程度上取得了较大的发展,预计到十三五计划完成之际,将会有更大的技术突破,公路里程也会相应增加,其中二级以上的干线公路会有一个质的改变和量的提升。公路的快速发展在某种程度上有效缓解了我国西南地区落后贫穷的面貌和现状,也改善了交通枢纽结构与交通运输能力差的局面,为我国建设一条四通八达的高速公路网奠定了基础。但是,在建设的同时也会出现很多次生的地质灾害,比如滑坡泥石流、地震等自然灾害会造成交通枢纽中断,有时如果严重甚至会造成人们生命和财产的巨大损失,因此会大大降低广西地区干线公路的通达能力。对此,本文将从干线公路的地质灾害类型、分布特征以及危害性的大小来提出相对应的应对防范措施,具有十分重要的现实意义。

一.广西地区地质灾害的类型分布及具体分布特征

通过对广西国省干线的105处稳定性较差的地质灾害隐患点以及42处地质灾害多发路段勘查分析,多见的地质灾害类型主要表现为滑坡、不稳定斜坡、崩塌以及泥石流为主的岩溶类地质灾害,并且多以岩溶地面塌陷为代表的的岩溶类型为主要地质灾害,这种灾害类型占灾害总数的99%,因此斜坡类地质灾害就成为了广西公路干线地质灾害防治的主要重点项目。据现实情况反映,西南地区高速公路地质灾害分布密度较大,其中具体以一二级公路最高,在高速公路中以广西南宁环城高速分布密度为最大,其中多数分布在二级高速公路中。

二.广西干线公路地质灾害危险性评估

(一)评估准则

通过数据监测分析,可以针对我国西南干线公路地质灾害隐患点以及主要灾害类型分布具体特征进行一个完整的数据分析评估。对于一级自然灾害形成的主要作用机制进行分析判断,并在此现状分析的基础上对不同的地质灾害进行分级处理,并评估今后可能引发的次生灾害。在具体评估的基础上要对高速公路本身可能遇到的地质灾害危害性因素指标进行准确预测,此外还要对野外路况做一个定性数据分析,以此来综合评估公路遭受地质灾害的危险性预测。

(二)危险性大小分类

通过具体的灾害评估与分析从而能够得出相应的结论,由此制定一份个体边坡发生地质灾害可能性评判准则表。根据岩组的具体类型将灾害发生的可能性进行分级,具体评估指标可依据:坡高、岩体结构面倾向[1]、倾角与坡向、坡角关系、岩体结构类型、地形地貌、以及降雨量等定性指标进行衡量。

(三)干线公路地质灾害防治现状

据调查,从广西区内干线公路防治措施状况总体水平来看,高速公路最好,一级公路次之,其中二级公路属于最差等级,防护措施较少,建设年代比较长远的公路最多,根据灾害发生的数据统计,其中滑坡和崩塌的防范措施最为安全,不稳定斜坡和岩溶地质条件的路面以及泥石流多发路段基本没有风险防范措施。

(四)高速公路防治现状

高速公路沿线地质灾害发生的隐患点较多,因此必须对其做好安全防范,重点就是对地质灾害发生的危害性进行有效预测评估。根据广西地区现实状况反应,除了少部分的安全事故多发路段没有进行防护坡措施之外其它路坡均进行了路面植被防护,对已经发生过的地质灾害点都进行了不同程度的的滑坡治理。对于那些较大规模的滑坡还设置了挡土墙和路网,对于安全隐患较小的路段也进行了锚索设置和抗滑桩支档,并对护坡设施还增加了排水设施。

(五)一、二级公路防治现状

一、二级公路地质灾害防范措施相对较少,仅有少部分的边坡设置了排水沟,挡土墙和防护坡,大部分没有专项措施整治,只是事后的崩塌处理。

三.广西干线公路地质灾害危险性防治对策

公路地质灾害的防范应该以事先防治为主,主要的预防对策为危险点排除检测,包括巡点整治,除了做好防范工作之外还要采取应的具体应对措施,且根据不同的地质灾害类型来制定不同的防治应对措施。

(一)斜坡类地质灾害

根据前面的论述可知,斜坡类地质灾害为公路安全运行的主要地质灾害类型,对于不稳定斜坡的处理可以采用排水沟来避免山洪对于路面造成大面积的损害,同时也可以在修建的时候适当降低坡度,修建工程护坡和种植植被来应对,对于那些容易产生变形的斜坡还应该充填裂缝[2]、回补小的被崩塌划破留下的空间等等;至于滑坡可以采用清除杂物,适当削坡、坡面护坡工程等来加固岩石,对于泥石流可以采取排水的措施,排导以及防护栏来护墩,必要时还可以改建公路以避开地质灾害多发地段。

(二)岩溶类地质灾害

岩溶类型的地质灾害主要表现为岩溶地面塌陷,究其原因主要是因为地下水的开发过度导致,通过地壳的运动引发山洪泥石流,地震等大型的地质灾害,因此在岩溶区的交通干线两侧应该禁止大规模抽水,该灾害在整治中可以采取夯实、填堵的方式做好综合整治。建议在该项工程建设之初就应该做好地质勘查,一旦发现有地面下沉或者圆形或弧形开裂就应该展开调查,发现问题及时处理。

(三)地质灾害点及地质灾害多发路段针对性防治措施

至于地质灾害多发地段应该根据调查资料结果来进行综合治理。对较大事故点以及可能发生事故的地点进行数据标记,加强监测预警或改线绕避,落实相应的应急预案,对于已经完成治理的路段应该加强事后的灾害巡查与养护,一旦发现灾害点有扩大的趋势就要做好专项整治处理,防止二次灾害复发。也可以展开专题整治行动,结合路网落实相应的应急预案,加强路网改造或扩建,建议结合日常巡查与养护来做好针对性处理,例如采取排水预防措施,恢复植被措施,设立警示标志等一些基本防止措施来应对。

除此之外,对于拟建工程沿线地质灾害的预防控制主要采取尽量避让的措施,线路经过时就提早预防,以根本治理为主,不留后患的原则,制定方案重点要突出,针对性强,有一定的可行性,以工程措施为主,生物措施为辅,对于边坡高度较小的的路况应该采用坡率法放坡施工[3]处理,否则就应该进行支挡边坡的坡面,避免地质灾害发生。

结束语

综上所述,广西干线公路地质灾害频发已经成为一种社会现状,灾害表现出种类多、成灾率高、潜在危险性大等几大具体特点,因此作为公路维护人员应该认清灾害类型,对于灾害的具体分布特征以及灾害发生危险性的大小来做出预警防范,对灾害治理的现状及缺陷等要不断地进行问题分析与总结,从而提出具有针对性的预防与治理措施。高速公路涉及到每一个人的利益,爱护公路人人有责,国家和政府也要加大对西南地区的公路建设财政投入力度,加大资金和技术投入,一方面不仅可以减少公路地质灾害的发生频率,另一方面也可以提高广西地区整个干线公路的安全通达能力,这不仅能降低地质灾害对高速公路的损害程度,也可以减少人们生命和财产的损失,具有非常重要的现实意义。

【参考文献】

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