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【關鍵詞】泥石流重量;泥石流流量;生物法;巖土工程法
近年來隨著我國礦山建設項目的不斷開展,我國相關部門對礦山地質災害的研究越來越重視。礦山泥石流是一種發生頻率較高、危害性較大的礦山地質災害。礦山泥石流不僅僅會阻礙礦山正常的建設與施工,也會導致河道堵塞、破壞民生設施,使國家財產猛獸極大的損失。所以礦山泥石流的防范與治理已經成為礦山地質災害研究中的重要課題。大多數的礦山泥石流的產生原因是由開發礦石過程中產生的廢石、煤矸石等堆放不當所引發的?,F階段我國的礦山大多將廢石渣堆放在與作業區域相隔不遠的山坡或者溝谷中,所以堆放廢石渣的區域植被遭到極大程度的破壞,一旦遇到降雨、冰雪消融等水動力的激發,就會導致堆放的廢石摩擦力下降,下滑力大于抗滑力,最終導致人工礦山泥石流。由于礦山泥石流的廢石渣相比于普通邊坡的土質不同,所以礦山泥石流與自然泥石流有很大的不同。由此可見對礦山泥石流的研究工作勢在必行。現階段我國對礦山泥石流的防范與治理研究仍然處于初級階段,沒有形成科學的泥石流因素分析、評價體系以及防治措施。本文通過對礦山泥石流的形成條件、類型、特征要素分析,旨在提出一套切實有效的防范措施以及治理方法,為今后的礦山泥石流防災減災工作提供科學的依據。
1 礦山泥石流的形成條件及類型分析
礦山泥石流的形成往往與地質構造、地貌、水文條件、植被種植等各個自然因素以及排土場堆放、廢石渣的處理等認為因素共同作用導致的。大部分的礦山泥石流的引發條件往往包括高陡的地貌、降水以及水動力、土質松散等。所以礦山泥石流容易在我國丘陵地帶發生。礦山泥石流與自然泥石流的形成條件最大差異在于構成的固體物質來源不同。礦山泥石流的物源主要是礦產開發過程中排放的廢渣,所以相比于其他邊坡的土質具有堆積集中、物源聚集速率快等特點。所以礦物廢渣不合理堆放以及松散的渣石成為了泥石流的隱患。既有可能將原來非泥石流溝變成高頻的泥石流溝。
現階段我國對于礦山泥石流的類型劃分有不同的方法,如果按照泥石流固相物質的組成進行分類可以分為:廢石型泥石流、尾礦型泥石流、崩滑型泥石流。按照礦山泥石流的流體性質可以劃分為粘性泥石流、稀性泥石流以及過渡性泥石流。按照形成條件的不同因素可以劃分為降水型泥石流、冰融型泥石流以及崩塌型泥石流。目前多用按照形成條件的不同因素的劃分方法,其中降水泥石流是礦山泥石流的主要放在減災對象。
2 礦山泥石流的特征要素分析
通過以上對礦山泥石流的形成條件以及類型的分析研究,可以總結出礦山泥石流是一種人為導致的地質災害,為了更好的預測以及治理礦山泥石流。本文總結出預測礦山泥石流的特征要素,具體包括下幾個方面:(1)單位體積泥石流的重量,也就是泥石流的重度。對于礦山泥石流重度的計算問題,由于其地域性比較強,公式只是用作試算的用途,所以在實際工程中經驗就顯得非常重要。通常情況下,泥石流的重量范圍與廢石渣的堆放地點以及溝谷的情況有關。所以嚴格意義上的單位體積泥石流重量指的是溝谷斷面的單位重量。根據對數百例礦山泥石流案例的統計,結合《泥石流災害防治工程勘察規范》DZ/T0220-2006,本文認為礦山泥石流的單位重量與堆放廢石渣形成的坡度有很大的關系,在廢石顆粒的密度為27Kg/m3左右的情況下,可以按照以下公式進行計算:G=6.9f+14.4,其中f為廢石堆的坡度;(2)礦山泥石流的流量。礦山泥石流的流量指的是一次泥石流活動中沖出的固體物質的量。此特征要素是泥石流定量分析最重要的要素之一。它不僅僅表征了泥石流的規模以及強度,還決定了泥石流防治過程中構筑物以及其他防護手段的選擇。現階段最為準確的方法為直接測量法,通過確定礦山泥石流的最高泥位、泥石流斷面流量以及泥石流持續時間進而得出較為準確的平均流速,但是直接測量法也會受到泥石流性質以及活動時間短暫等影響,所以可行性不高。目前大多數的礦山泥石流是由多年數據提煉出的經驗公式進行計算。本文研究的是配方法計算礦山泥石流的流量。此經驗公式的前提條件是廢石以及土體是隨著水體的流動以及回流等沖刷的過程中同步下滑,所以泥石流的固體物質下滑的頻率與水體的流動頻率相等,并且水體最終全部變為泥石流。礦山泥石流的流量計算公式為:Q泥=(1+r)Q水,其中:Q泥為與Q水同頻率的礦山泥石流的流量;r為礦山泥石流的流量增加系數,r= (q泥-q水)/ (q實-q水)。其中q泥為礦山泥石流的流體容重;q水為水體的容重;q實為廢石與土體等實體的容重;Q水某一次水體的流量。
3 礦山泥石流的防范與治理對策研究
通過以上對礦山泥石流的特征要素分析可以總結出礦山泥石流與廢石渣的堆放地點、溝谷的情況、廢石渣的斷面、固體物質的容重等因素有關。所以在防范于智力泥石流的過程中要針對這些因素進行針對性的治理。通過筆者多年的實踐經驗以及相關理論的研究,總結出治理與防范泥石流的有效方法應當包括以下幾個方面:(1)生物法治理礦山泥石流。生物法治理礦山泥石流主要理念是植樹造林,因地制宜的將組合不一、結構不同的植物種植在土質以及費是對較為松散密集的區域。一旦出現了強降雨,植物群的根莖可以加固松散的土質,增加廢石的粗糙程度。并且通過種植一些根系較為發達、生長能力較強的植物可以促進土壤的形成,提高土壤的滲透能力,降低由于地表水源而產生的地質災害隱患;(2)巖土工程法治理礦山泥石流。巖土工程法主要包括:修建擋墻、修建排水系統、渡槽工程等,在礦山中常見到擋土墻治理泥石流。泥石流擋墻工程必須具有透水性大、壩體堅固、耐磨性高等特點。所以擋墻的修建方案一般包括拱壩、重力壩以及透水格欄壩。1)拱壩。拱壩的基本力學原理是拱的接觸面積小、壩體的穩固性高。但是拱壩屬于水工壩體,其庫容是有限的,壩體一旦出現淤滿等情況機會失去防治效力;2)重力壩。重力壩的優點是整體性較好、有較強的抗沖擊能力、庫容相對較大;3)透水格欄壩。透水格欄壩的整體性雖然不高,但是透水性較強,可以有效的阻擋大塊的廢石,減少泥石流的損失,所以庫容較大。在剝離物以及廢石的排棄場址的中下游修建擋墻的同時,還要配合排導槽,從而全方位的進行礦山泥石流的防治與治理。
參考文獻:
關鍵詞:滑坡 預測評估 原則 方法
0 引言
由于我國是一個地質災害多發區,嚴重的地質災害給予人類經濟等各方面造成巨大影響,不合理的建筑選址所造成的事故頻發。為了減少因不合理的工程活動引發的地質災害給人民生命財產造成的損失,開展地質災害危險性評估工作。
地質災害預測評估是對建設場地及可能危及工程建設安全的鄰近地區可能誘發的地質災害的危險性評估。地質災害的發生,是各種地質環境因素相互影響的結果,預測評估必須在對地質環境因素進行系統分析基礎上,判斷自然及人類活動等激發下,某一個或多個可調節的地質環境的變化,導致致災體處于不穩定狀態,預測評估地質災害的范圍、危險性和危害程度。
地質災害種類較多,現就最常見且危害較為嚴重的滑坡危險性預測評估的內容、原則及方法作一介紹,并結合具體案例分析。
1 滑坡危險性預測評估內容及原則
1.1 滑坡危險性預測評估內容
滑坡危險性預測評估內容包括三方面:工程建設可能遭受滑坡危險性預測評估;工程建設可能加劇滑坡危險性預測評估;工程建設可能引發地質災害危險性預測評估。
1.2 滑坡危險性預測評估的原則
滑坡危險性預測評估原則主要包括以下:以人為本的原則;以擬建工程為核心的原則;以現狀為基礎,考慮災害形成、發展、變化的原則;以定性為主,定性和定量相結合的原則,定性能夠清楚地說明問題或不宜用定量方法評估的就用定性方法評估,適宜定量評估的在定性分析的基礎上可以進一步量化。
2 滑坡危險性預測評估案例分析
以擬建公路為例,介紹其預測評估方法,預測其危險性大小。
2.1 擬建公路可能遭受滑坡危險性預測評估
擬建工程遭受滑坡危險性預測評估,必須結合具體工程位置與滑坡體之間的空間關系綜合分析,確定其危險性大小。
(1)擬建公路平行滑面方向
若擬建公路在滑坡體上或者近距離的下方,遭受滑坡危險性大;若擬建公路在滑坡后方短距離范圍內,遭受滑坡危險性中等;若擬建公路在滑坡后較遠距離,遭受滑坡危險性較小。
(2)擬建公路垂直滑向
若擬建公路在滑床以下通過,深度在3倍洞徑以上,其遭受滑坡危險性較小,3倍洞徑以內,其遭受滑坡危險性中等;若擬建公路在滑體中通過,遭受滑坡危險性大;若擬建公路從滑體上以橋梁的方式通過,且橋梁架在滑體上,遭受滑坡危險性大。
(3)擬建公路在滑體兩側通過
若擬建公路與滑體距離在滑體厚度范圍以外,其遭受滑坡危險性較??;若擬建公路與滑體距離在滑體厚度范圍以內,其遭受滑坡危險性中等。
2.2 擬建公路加劇滑坡危險性預測評估
擬建工程加劇是指工程項目在進行施工或運營期間使現狀條件下滑坡的穩定性降低了,與擬建工程和滑坡位置、開挖規模、方式等有關。
若擬建公路以路堤方式在滑坡前緣通過,施工過程中對滑坡體前緣的影響較小,其加劇滑坡危險性中等或較?。蝗魯M建公路以路塹形式通過,需要對滑坡體前緣進行開挖,導致滑坡體前緣的抗滑力進一步減小,穩定性降低,其加劇滑坡危險性大或中等。
2.3 擬建公路引發地質災害危險性預測評估
擬建工程引發地質災害是指由于工程的施工和運營過程中改變了擬建區的地質環境條件,破壞巖土體的平衡,從而導致巖土體變形破壞,形成的地質災害。如開挖形成的:高陡邊坡、隧道塌陷;水庫誘發地震、滑坡;棄土引發泥石流等。
(1)開挖(平整場地、路塹)引發邊坡失穩破壞
修路平基或路塹開挖形成5~30度甚至更大的人工邊坡,邊坡是否會產生變形破壞,其穩定性如何?具體邊坡失穩致災的危險性主要依據開挖處自然坡高、坡度、巖性組合、巖體破碎程度以及植被覆蓋條件和降水入滲條件等來綜合分析,判斷其危險性大小。
(2)棄土引發泥石流
工程施工棄土常常會引發泥石流,其主要發生在水和地形都具備的條件下,物質條件相對短缺的地帶。在工程施工過程中,將大量棄土堆在斜坡地帶或溝谷中時,在洪水流的情況下,很可能引發泥石流的產生。其危險性大小,要結合泥石流與擬建公路的空間位置,確定其危險性大小。
3 結語
滑坡危險性預測評估,能夠有效的預測工程建設過程或運營中所遭受、加劇及引發地質災害危險性大小,對合理選擇建筑場地具有重要意義。因此,我們必須充分掌握滑坡危險性預測評估的內容、原則及方法,結合具體工程與災害點的空間位置,通過定性或定量的方法分析,確定危害對象和經濟損失嚴重程度,合理的確定其危險性大小。
參考文獻:
一、高度重視,貫徹迅速
為深入貫徹落實2020年6月30日全州防汛減災和地質災害防治工作電視電話會議精神,全局及時組織學習了中央、省、州關于防汛減災和地質災害防治工作相關會議精神,把全員思想和行為統一到中央、省委和州委的決策部署上來。聚焦重點,增強實效,注重廣大干部群眾思想和工作實際,全面深入解讀會議精神的目標路徑和重點任務,為下一步工作安排部署依據。
二、強化責任,重在落實
按照電視電話會議的安排部署,全局將嚴格按照相關要求,扎實抓好防汛減災和地質災害防治的各項工作,2020年全局防汛減災和地質災害防治工作重點抓好以下幾方面工作:
一是思想重視,壓實責任。充分認識到我縣地質災害防治的嚴峻性和復雜性,層層壓實責任,抓好落實,堅持值班值守,時刻關注天氣預報,及時預警、轉移疏散,加強災點宣傳培訓和應急演練,堅持一日一會商,一日一調度,一旦發生險情或災情,領導要親臨現場、靠前指揮、科學指揮,將財產損失降到最低,確保人員零傷亡。
二是加強監測,果斷避讓。借助專業技術力量對全縣重點區域、人口集中區開展地毯式排查,完善群測群防體系,加強值班值守,加強巡查排查,臨災要科學果斷處置,及時預警信息,提前主動避讓,寧可信其有不可信其無,寧聽罵聲不聽哭聲,確保人民生命財產安全。
三是強化培訓,逐點演練。采取ppt講演、典型案例分析、資料發放等方式進一步向廣大干部群眾特別是基層自然資源系統工作人員、鄉(鎮)村組干部以及監測人員廣泛的宣傳介紹地質災害臨災預兆、應急逃生技能及地質災害防治等科普知識;并按照“一年一跑”的要求協助各鄉(鎮)完成有針對性、實用性的隱患點應急演練,進一步明確預警信號、避險路線及避險場所,達到應急演練應有的效果,提高臨災應急反應能力,提高全民防災意識。
四是增強力量,強化保障。加強應急搶險隊伍建設,以戰代練,要隨時能集中、調得動、開得出、聯得上、救得贏。對現有應急物質和設備進行清理,查漏補缺,科學調度,全面應對地質災害,確保搶險救援工作的順利開展。
關 鍵 詞:邊坡;穩定性;軟件;優缺點
中圖分類號:U 451 文獻標識碼:A
我國是一個地震發生比較頻繁的國家,特別是西南地區,又特別是08年汶川地震以后,由地震后降雨而引發的滑坡、泥石流已經越來越頻繁,造成大量的經濟損失。因此,做好邊坡的穩定性分析評價,對邊坡滑坡、泥石流災害的預防有極大的幫助,以達到減少災害、經濟損失的目的。本文就各種條件下邊坡穩定性評價常用分析軟件的主要特征,及其優缺點作些簡要分析。
目前用于邊坡穩定性評價研究的軟件有很多種,常用到的有ARCGIS、ANSYS、FLAC3D、SLOPE/W、SLIDE 等軟件進行建模分析。下面就這幾種常見的分析軟件進行一一說明。
1基于ARCGIS軟件建模分析法
ARCGIS由Esri公司開發,開發之初,主要關注于數據編輯或者集中于應用工程,以及花費精力在創建GIS數據庫并構造地理信息的強大功能。隨著ARCGIS版本的更新,其功能也逐漸豐富起來。
1.1 ARCGIS原理
ARCGIS在計算機軟硬件支持下,運用系統工程和相關理論,科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據,以及提供對規劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統。
1.2 ARCGIS優缺點
優點:1)這是全球首款支持云架構的GIS平臺,同時ARCGIS10具備了真正的3D建模,編輯和分析能力,并實現了由三維空間向四維時空的飛躍;2)真正的遙感與GIS一體化,并且可對軟件直接進行數據輸入。
缺點:1)運用GIS軟件建模需借助遙感的影像圖形,才能讓模型精確,但是高清的遙感影像資料不容易得到;2)通過概率統計原理來進行地震模擬,一般情況下僅適于大范圍地域,范圍過小則不能收集到足夠的資料,不能根據概率統計原理來進行危險性分級。
1.3 ARCGIS工程案例
工程案例1 :劉連中等人以汶川地震災區為例,采用此種方法確定危險性指數,成功的將汶川地震波及到的32個重災區縣,分為四個等級。對于災害的預防有非常積極的意義。
工程案例2:對汶川縣城城區的南溝和羊嶺溝兩條泥石流溝進行調查和評價,將遙感(RS)和GIS技術相結,開展了系統的危險性評價、易損性評價、承災能力評價,風險計算及風險分區評價研究。最終得到泥石流評價圖、泥石流易損性評價圖及風險評價圖。
2基于SLOPE/W 軟件建模分析法
2.1 SLOPE/W簡介及原理
SLOPE/W 是GEO-SLOPE軟件中一款用于邊坡穩定性分析的軟件,它是基于剛體極限平衡理論(包括力平衡和力矩平衡)建立的程序,同時SLOPE/W 是全球巖土工程界應用最廣泛的專業邊坡穩定性分析軟件。
2.2 SLOPE/W優缺點
其優點:1)在計算時,可以采用多種土體模型,通過對模型賦值參數進行邊坡穩定性分析;2)SLOPE/W建模容易,操作簡單;3)SLOPE/W可以直接用CAD底圖建模,能讓使用者比較直觀的看到圖示化最危險滑動面及對應的滑動中心的位置和相應的安全系數;4)可以得到各土條的受力情況和幾何尺寸及焦度,以及各物理量隨坐標軸的變化曲線,為進一步分析提供了方便;5)SLOPE/W還可以與 SIGMA/W和 QUAKE/W模塊結合,可以分別按有限元應力法計算邊坡的穩定度和分析在地震荷載作用下的邊坡問題。
缺點:1)采用極限平衡分析法不能解決分析邊坡應力和應變的問題;2)傳統的極限平衡法在邊坡穩定性分析中的主要問題是:為使本身不靜定的問題變為靜定,要做一些假設。如果這些假設與實際情況不符,則會得到不合理的結果。
2.3 SLOPE/W工程案例
工程案例:在《基于SLOPE/W 的汾離高速公路靳家莊1#滑坡研究》一文中,應用了SLOPE/W 程序對滑坡的穩定性進行分析與計算。結果表明:該滑坡在天然狀態下,整體處于穩定狀態;在工程狀態下,受水動力條件的變化以及人為活動的影響,易發生復活。這為設計人員提供了參考。
3基于ANSYS軟件建模分析法
3.1 ANSYS簡介及原理
ANSYS由美國著名力學專家、美國匹茲堡大學力學系教授John Swanson博士于1970年創建發展起來的,它能與多數CAD軟件接口,實現數據的共享和交換,如Pro/Engineer、NASTRAN、I-DEAS、AutoCAD等。能夠進行結構靜力分析、結構動力學分析,結構非線性分析及流體力學等分析。是現代產品設計中的高級CAE工具之一。
原理:ANSYS以有限元為計算的理論基礎。
3.2 ANSYS優缺點
其優點在于:1)能夠與眾多CAD軟件數據接口;2)實現多場及多場耦合分析;3)具有強大的非線性分析功能;4)支持多種自動網格劃分技術;5)圖案顯示直觀,同時還可以輸入參數進行動態觀察;6)在解決小變形問題,ANSYS比其他分析軟件更有優越性。
缺點:1)ANSYS前期處理的實體建模和網格劃分模塊操作復雜;2)對于一般的邊坡工程,劃分的單元網格可能上萬,計算量非常大,相應的對計算機要求較高。
3.3 ANSYS工程案例
工程案例1:對攀鋼西昌釩鈦鋼鐵新基地工程的穩定性分析。該項目屬一級邊坡工程,場地工程地質條件復雜,地形地貌變化大?;贏NSYS的有限元強度折減法求得邊坡安全系數,最后通過計算得出邊坡安全系數為1.47。
工程案例2:在三峽庫區三期地質災害治理工程中,對土質滑坡中的抗滑短樁水平位移用ANSYS分析,得出了兩點認識:第一,在滑坡治理中,讓樁出現“大變形”的設計是極其經濟的;第二,以樁受壓區邊緣的最大變形擬定為超大直徑抗滑短樁的變形是合適的,這對于抗滑樁變形監測的布點具有重要指導意義。
4基于FLAC3D軟件建模分析法
4.1 FLAC3D簡介及原理
FLAC3D分析法又叫連續介質快速拉格朗日差分法,是美國it as ca公司開發的一種用于工程力學計算的有限差分程序。
FLAC3D的基本原理:首先將計算區域離散化,分成若干單元,單元之間由節點聯結,節點受荷載作用后,其運動方程可以寫成時間步長為 £的有限差分形式。在某一微小時間段內,作用于該節點的荷載只對周圍若干節點有影響。根據單元節點的速度變化和時段,求出單元之間的相對位移,進而求出單元應變。利用單元材料的本構關系求出單元應力,隨著時間段的增長,這一過程將擴展到整個區域,從而求出單元之間的不平衡力。然而,將不平衡力重新作用到節點上,再進行下一步迭代過程,直到平衡力足夠小或節點位移趨于平衡為止。
4.2 FLAC3D優缺點
優點:1)FLAC3D對于大變形問題上比較有優勢;2)內置有10種本構模型:1種空單元模型,該模型可用于模擬開挖;3種彈性模型,適用于各向同性、橫向各向同性及正交彈性模型;6種彈塑性模型。計算時針對不同的材料可以選用本構模型,比較真實地反映實際材料的力學動態行為。
缺點:1)由于FLAC3D在建模時,只能以命令流的形式進行,所以建模十分困難;2)計算邊界、單元網格的劃分帶有很大的隨意性,給后續分析帶來了難度。
4.3 FLAC3D工程案例
工程案例1:對瀾滄江某邊坡地震穩定性分析,運用FLAC3D進行建模,輸入地震波等參數分析,最后得出瀾滄江左岸某邊坡在地震作用下極易發生失穩,因此必須對其進行支護。在邊坡中段前后用錨桿進行支護,在陡峻的位置進行錨噴,以免坡散落體砸斷或破壞油管道正常運行,既保護了管道線的正常運行,又做到經濟合理。
工程案例2:對于平莊西露天礦陡幫邊坡穩定性分,運用FLAC3D數值模擬對工作幫基底等主要影響因素進行研究, 揭示了高陡巖體變形、移動規律、滑坡機理并提出防治措施, 保證露天礦安全生產并獲得最大經濟效益。
5基于Slide軟件建模分析
5.1 Slide簡介及原理
Slide是加拿大RocScience公司研發出的產品,是一款評價巖質或土質邊坡安全系數或者失效概率的二維極限平衡軟件。
原理:該軟件基于豎直條分法極限平衡分析方法。
5.2 Slide優缺點
優點:1)計算方法多樣:Bishop、Janbu、Spencer等九種計算方法及多種材料類型;2)在進行穩定性分析時可以對計算條件進行預先設置;3)它具備一系列全面廣泛的分析特性,包括支撐設計,完整的地下水(滲流)有限元分析及隨機穩定性分析;4)在滑動面的自動搜索中應用窮舉法與退火遺傳算法搜索滑面兩種方法實現自動搜索功能,兩種方法互為補充;5)在處理模塊中融入了可靠度分析,添加了安全系數云圖與等直線,使計算結果更加直觀;6)采用Slide CAD,可在短短幾分鐘內完成從建模、計算到顯示的整個邊坡分析過程。
缺點:1)在建模中由“Slope Limits”限定邊坡坡面,也限定了滑面有效范圍;2)在設計支護面時,支護結構必須與滑面相交。
5.3 Slide工程案例
運用Slide 軟件對某尾礦庫邊坡穩定性進行分析,得出其安全穩定系數,對其穩定性評價為安全儲備不足。
6結論
通過對各軟件的理論原理、優缺點及實際工程案例,對于不同的工程問題,各軟件的適用范圍分析如下:
1)ARCGIS軟件在滑坡問題上適用于:a、地質災害危險性評價;b、ARCGIS環境下的二次開發模塊,如柵格化模塊、指標體系模塊、圖層疊加模塊等。
2)SLOOP/W軟件在滑坡問題上主要應用于滲流方面的分析。
3)ANSYS軟件適用的分析方向有:a、施工隧道開挖;b、模擬構造地層;c、模擬斷層、軟弱結構面、地層分界線;d、繪制主應力云圖等圖表;e、進行施工模擬開挖分析,進行二維彈塑性分析。
4)FLAC3D在滑坡問題上適用于: a、地震作用下滑坡穩定性分析;b、建立模擬模型圖,如運用于分析坡巖體形、移動規律、破壞區域、滑移面和滑坡機理;c、考慮到FLAC3D建模難度大,因此最好結合ANSYS一起使用。
5)Slide在滑坡問題上適用于:a、高速公路、鐵路、機場等交通設施,以及建造礦井、大壩等大型建筑工程方面的土坡穩定性分析;b、滑坡推力及理論內力計算、高邊坡穩定性、邊坡滑動分布形式、工程設計等方面
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工程地質學是水利工程、土木工程、地質資源與地質工程等學科的一門較重要的專業基礎課。它是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學,是以地學學科的理論為基礎,應用數學、力學的知識和工程學科的技術與方法,來解決與工程規劃、設計、施工和運營有關的地質問題[2]。由于工程地質學涉及內容多,概念廣,實踐性很強,且學生缺乏必要的實踐經驗和機會,因此,如何在有限的教學時間內合理安排教學環節,使學生既能牢固掌握工程地質學的基本概念及基本原理,又具備分析工程地質條件、解決工程地質問題的能力,是一個值得探討的問題。筆者結合近年來在工程地質學課程教學與實踐經驗,針對目前工程地質學課程教學中存在的問題,就如何提高水文與水資源工程專業工程地質學課程教學質量與教學效果進行探討。
一、煤炭院校水文與水資源工程專業工程地質學課程教學存在的問題
(一)課程內容多,授課學時少
根據國家高等教育對人才培養的要求,近些年來,多數院校在培養方案的制定上存在著向公共課傾斜的現象,這使得專業課學時被不斷壓縮。主要表現在課程學時少,尤其是實踐教學環節。過去動輒幾十學時乃至上百學時的課程,現在多為32~48學時。在多數煤炭院校中,水文與水資源工程專業開設有基礎地質學、礦物巖石學、構造地質學等課程,具有一定的地學背景。即便如此,工程地質學課程仍涉及工程巖土學、工程動力地質作用、巖土工程勘察等方面的內容,這使得該課程教學內容繁雜,教師上課難度增大。在此情況下,如不進行課程教學改革,教師就無法很好地完成相關內容的講授;同時學生對專業領域知識的學習也將停留在較淺的感性認知階段,不能理解機理性的問題,更不能深刻地認識該課程在國民經濟建設中的作用,這勢必對學生未來就業產生不利的影響。
(二)教學方法單調
工程地質學課程基本概念和基本原理較多,同時該課程又具有很強的實踐性,因此,單一的多媒體或板書授課模式很難調動學生的積極性。加之個別教師實踐經驗不足,存在照本宣科的現象;而個別教師授課又完全脫離指定教材,這些都容易使學生產生厭學心理。此外,課程中涉及的一些教學內容,諸如崩塌、滑坡等災害的形成機理及演化過程等比較抽象,單純在PPT中以圖片形式展示,不能很好地呈現,學生缺少感性的認識,這在一定程度上挫傷了學生學習的積極性和主動性。
(三)實踐環節薄弱
近些年來,隨著高校的不斷擴張,教學資源的投入問題已經成為高校普遍面臨的問題。具體到實踐教學環節,主要體現兩個方面:一方面野外實踐場地或基地功能缺失,滿足不了野外實踐教學的需求;另一方面學生人數與設備臺套數不成比例,同時也存在部分試驗儀器無場地安放的尷尬局面,導致部分試驗無法開出,學生動手能力得不到培養。此外,還存在實驗教學方式和時間不靈活等問題。目前多數院校的室內實驗都是教師準備好試驗后,學生在制定的條件下按照實驗指導書進行,學生真正思考的較少,部分學生既不動腦也不動手,而是依靠同組其他同學來完成實驗,這不利于學生實踐能力的培養,容易導致學生實踐能力不足或喪失。
(四)考核方式單一
考核成績比例分配不合理,多數院校該課程考核成績都是由期末考試成績(約占70%~80%)和平時成績(占20%~30%)組成,而平時成績又多以上課出勤率、課外作業以及實踐環節表現等形式存在,其中上課出勤率占主導地位。這樣難免會存在一些學生到課不聽課,考前突擊且考分很高的現象。此外,考核的內容也不夠全面,多側重于理論知識,往往忽視學生動手能力的考核,最終導致校內所學知識與實際工作脫節,不利于綜合人才的培養。
二、課程教學改革探索
針對當前教學過程中存在的問題,結合近年來的教學和實踐經驗,提出從教學內容、教學手段和教學環節等幾方面對課程教學進行改革。
(一)合理優化教學內容,改專業通識教學為行業特色教學
在教學內容的選擇上,要突出院校的特色優勢。針對煤炭院校水文與水資源工程專業具有地學背景這一特點,工程地質學課程教學可主要講解三部分的內容,即巖土體工程地質性質研究、工程動力地質作用研究以及工程地質勘察等。巖土體工程地質性質研究是該課程的基礎,該部分主要講授土的物質組成、物理力學性質以及巖土體的工程地質特性;工程動力地質作用研究是該課程的核心內容,講授學時應占總學時的一半以上。該部分主要講授活斷層和地震、斜坡、巖溶、泥石流及地下硐室的工程地質研究;工程地質勘察部分主要講授工程地質測繪、勘探、試驗以及長期觀測等幾種工程地質勘察方法。課程教學要確保在有限的學時內突出重點,同時也要注意前后所學課程內容上的銜接,避免重復。
(二)豐富教學方法和手段,改單一的滿堂灌為交互式教學
工程地質學具有較強的實踐性,其教學目標是要培養學生對于工程地質現象的認識、判斷能力和工程地質問題的分析、處理能力,這需要在傳統教學模式的基礎上,緊扣學科的發展前沿和熱點問題,豐富教學方法和手段,靈活組織課堂教學。
傳統課堂教學方式使學生獲取的知識較多地局限在抽象的經驗上,而現代化的教學手段不僅可以使學生獲取抽象的理論知識,還可以提供豐富的觀察經驗,在一定程度上將理論與實踐相結合,因此要充分利用現代化的教學手段。如在講授滑坡、泥石流等內容時可采用flash動畫或影像資料展示災害的形成過程、危害以及其防治措施;在講授地震的工程地質研究內容時可結合典型的地震(512汶川大地震),講解地震發生的機理及預警預防措施;在講解地下硐室位置的工程地質論證時,可借助物理模型來分析地形、地質構造、巖性特征等對硐室位置的影響等等。這些方法和手段的引入不僅可增強教學的直觀性、主動性,同時也可節省一定的時間,擴大課堂教學的信息量,提高教學效果。
鑒于該課程內容多,課時少,可采取學生自學、教師課堂講解和課外輔導答疑相結合的教學方法,以鍛煉學生的自學能力。還可就工程地質學領域的熱點問題,設置課堂辯論。通過教師布置論題學生收集資料學生課堂辯論教師講解剖析的教學過程,改過去教學單行道(教師到學生)為雙行道(教師到學生,學生到教師),引導學生分析問題和解決問題。例如,針對近期發生的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,可設置地質災害的主要誘因?人類活動or自然條件的論題,讓學生通過查閱與崩塌、滑坡、泥石流等災害相關的資料,展開討論與辯論,從而達到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相關知識的目的。此外,還可增加一些工程實例課,讓學生嘗試用所學知識去解決實際問題。例如利用最新發生的地震、滑坡及泥石流等地質災害的工程實例,探討這些災害的發生機理及防治措施,從而鍛煉學生發現問題和分析問題的能力。
(三)加強實踐環節教學,改被動式接受為主動式探索
在實施實踐教學活動時,要強調以學生為主體,培養學生的動手能力,充分發揮實驗教師的引導作用。在進行實驗之前,指導教師可提出實驗要求及注意事項,并給出參考意見,讓學生自行設計實驗方案,將原來的驗證性實驗改為設計性實驗。盡量創造條件讓學生開拓思維,發揮想象力和創造力,激發學生學習的主動性和積極性,提高洞察力,培養嚴肅認真和實事求是的工作作風,提高學生的綜合素質。
野外實踐應有效地將理論與實際相結合。因此,在進行野外實踐教學時地點應盡可能選擇工程地質現象豐富的地方。對河南理工大學而言,可在市區北部的縫山針公園進行為期半天的實踐教學活動。結合園區內原有采石場開挖形成的人工邊坡講解邊坡的應力分布狀態及變化特征,邊坡變形破壞類型及穩定性的影響因素,同時還可結合該園區的生態恢復治理工程講解邊坡變形破壞的防治原則和措施。此外,可結合水文與水資源工程專業學生未來就業意愿和方向,在畢業設計(論文)環節安排一些與工程地質有關的實踐內容,例如巖土工程勘察設計或巖土工程分析與評價、邊坡穩定性分析與評價以及煤矸石堆積體穩定性分析等。在畢業設計(論文)過程中要充分發揮學生的主觀能動性,讓學生多動手、多動腦,多方位培養學生獲取知識的能力和創新能力。
(四)完善考核內容與方式,改重視理論考核為突出實踐性考核
改變考核成績的比例組成,將平時考核成績的比例提高10%~20%,弱化到課率在平時成績中的主導地位,突出學生實踐環節的綜合表現。同時加大課堂表現方面的考核力度,就重點內容的一些問題進行課堂提問,積極主動回答問題者每次加2分,答對的再加3分,這在一定程度上能促進學生思考問題的積極性,也有利于教與學之間的互動。在考核內容上要增加一些綜合能力的考核,不僅要考核理論知識,還要設置一些案例分析題,考核學生運用所學理論知識解決實際問題的能力,使學生綜合素質得到提高。
關鍵詞:地基基礎;加固;坡地建筑
中圖分類號:TU47 文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
某別墅及酒店位于邊坡邊緣,下臥基巖節理、裂隙發育,完整程度較破碎,按不利因素考慮,該場地屬對建筑抗震不利地段。部分別墅為陡坡及緩坡別墅,那么坡地基礎如何設計,坡地如何加固,本人根據某坡地別墅工程分析如下:
該項目為山區地基設計,應考慮下列因素:
(1)建設場區內,在自然條件下,有無滑坡現象,有無斷層破碎帶。
(2)施工過程中,因挖方、填土、堆載和卸載等對山坡穩定性的影響。
(3)建筑地基的不均勻性。
(4)巖溶、土洞的發育程度。
(5)出現崩塌、泥石流等不良地質現象的可能性。
1 自身結構穩定
建造在斜坡上的建筑物, 未采取切實有效的結構措施。應分析原因,如:坡地上是建筑,受場地約束條件的限制,一般不具備雙向均勻對稱的條件,在地震作用或風等水平荷載作用下,建筑物將產生很大的扭轉,屬于抗震不規則結構。
設計建議:有條件時,應采取措施營造減小坡地建筑扭轉的小環境,就是將通過場地的局部地坪平整,使建筑物坐落在四周同一標高上的場地上,房屋臨近坡頂的一側,設置永久支擋結構。
2 地基處理及基礎設計
由于陡坡、緩坡別墅擬建場地地勢較為陡峭,位于山坡中,可能存在山體穩定性的安全問題,另外工程建設需要開挖部分山體,也存在安全問題。根據國務院《地質災害防治條例》的有關規定和《巖土工程勘察規范》應對場地山體穩定性進行專門地質災害評估,對山體開挖、工程施工及工程竣工后場地可能發生地質災害評估。根據場地穩定性評價,本區域地質構造無活動斷層,通過從地質構造及地震活動歷史等因素分析,本場地為相對穩定區。適宜作為建筑場地,但場地位于山前地帶,地質條件復雜,在暴風雨等極端天氣條件下,可能存在滑坡和泥石流等地質災害隱患。從區域地質構造方面分析,本場地為相對穩定區,但場地位于丘崗區域,周圍山坡坡度較大,對建筑物可能產生不利影響,應對山坡的穩定性進行專門的勘察評價和治理。該項目勘察揭示的地下水類型主要為孔隙潛水和裂隙水, 其中孔隙潛水主要賦存于局部厚填土孔隙中。裂隙水主要賦存于底部基巖裂隙中,賦水性不均,各向異性。近3~5 年最高地下水位埋深可按場地整平后地表下1.0 m 考慮。場地環境類型為Ⅱ類,場地內地下水、土及地表水對混凝土結構具微腐蝕,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕。
2.1 對山地勘察的基本要求
結構設計前應檢查勘察是否滿足結構設計的基本要求,大致如下:
(1)對持力層的判斷
(2)對持力層地基承載力的判斷
(3)對地基變形的判斷
根據規范要求,對工程是否進行地基變形計算,地基各土層參數是否齊全。
(4)對地下水的判斷
應查明地下水對混凝土、鋼筋及結構的腐蝕。確定對地下水位、抗浮設計水位需求。
(5)建筑場地的安全性
查驗地質災害的危險性評價。坡地建筑主要包括巖溶、土洞、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地裂縫、活動斷裂、斜坡變形等,對于山坡、湖岸等特別注意存在的地質災害。
2.2 基礎設計
根據地質報告,均可考慮采用淺基礎,分別以淺部③層粉質黏土、黏土為淺基礎持力層,局部基巖淺埋地段以風化巖為淺基礎持力層。局部填土較厚地段,可考慮作換土墊層處理,以處理后的復合地基作為擬建建筑淺基礎持力層。當建筑物位于不同持力層時, 應進行深寬調整, 加強整體剛度,以防不均勻沉降;當建筑物基礎位于土巖結合部位時,應在基巖地基處增設褥墊層,同時加大土質地基處基礎寬度。場地北側、西側以巖質邊坡為主,地面高程約27 m~62 m,相對高差約35 m。坡度一般10°~30°,下臥巖層節理、裂隙發育, 風化強烈,加之有地下水活動,對邊坡穩定不利。另場地各建筑呈階梯狀整平、分布,設計時,應考慮對開挖形成的邊坡進行支護,防止邊坡失穩。邊坡設計時應根據不同地質條件確定擋墻形式,并用適宜的方式護坡。圖1 為陡坡別墅基礎圖。
圖1 陡坡別墅基礎圖
本身基礎設計承載力的控制要求滿足《地基規范》第5.2.3 條,地基承載力特征值可由載荷試驗或原位測試結合工程實踐經驗綜合確定。而抗震結構的地基承載力驗算,根據《抗震規范》第4.2.2 條規定,天然地基基礎抗震驗算時,應采用地震作用效應的標準組合, 且地基抗震承載力應取地基承載力特征值乘以地基承載力調整系數計算。基礎底面壓力應符合下式要求: 當軸心荷載作用時: p≤faE當偏心荷載作用時: pmax≤1.2fAe。另外基礎底面與地基土之間零應力區面積及基礎偏心距要求, 《抗震規范》第4.2.4 條,抗震設計時基礎, 還需滿足基礎底面與地基土之間零應力區面積的特殊要求:(1)高寬比H/B>4 的高層建筑,在地震作用下基礎底面不宜出現零應力區,對矩形平面的基礎,可表達為: Ee≤b/6; (2)其他建筑,基礎底面與地基土之間零應力區面積不應超過基礎地面積15%, 可表達為: Ee≤1.3b/6。另外坡地地基變形時, 傳至基礎底面上的荷載應按正常使用極限狀態下荷載效應的準永久組合, 不應計入風荷載和地震作用。相應的限值應為地基變形允許值。
2.3 地下室設計
坡地建筑均依山而建, 建筑師根據地勢進行樓層和功能布局,勢必造成依山半地下室,按照通常如上述基礎圖,在迎坡面設置鋼筋混凝土外墻時對于整個建筑不對稱布置,加上外墻剛度極大,所以造成結構剛心與質心偏離較大,結構扭轉嚴重。由于鋼筋混凝土外墻與巖體直接接觸,巖體振動直接傳給結構,從而使結構在嵌固層以上受到不確定的水平地震力,對結構產生不利影響。基于以上分析,該工程采取與結構主體完全分離的設計方法,陡坡別墅在最高處采用重力式擋土墻,另外在和巖體接觸處采用永久支護。
3 對建筑邊坡加固方法的探討
對坡地建筑基礎設計前應對場地的穩定性進行評估,對不穩定的場地應采取措施保證巖體以上巖體和建筑物穩定;雖然場地無滑坡和泥石流危險,由于基坑開挖對巖層的連續性和整體性可能有影響,仍應采取必要的措施,加強建筑和巖體的整體性和穩定性。山地建筑邊坡工程事故較多,因地制宜選擇合理的邊坡加固技術,合理選擇加固方式,才能使人民財產損失降到最小。如:(1)重力式擋墻的加固。對于山地重力式擋土墻是經常采用的支護結構, 在山區建筑邊坡高度不大于8 m 基礎采用。重力式擋土墻出現事故為:①整體滑動破壞;②擋土墻變形過大,如鼓肚、墻體開裂、墻頂側移過大等;③局部垮塌;④整體垮塌等??梢愿鶕煌愋图靶再|的重力式擋土墻事故原因,采取不同加固方法。常用方法如下;㈠新增抗滑樁;㈡因爆破振動或開挖坡腳引起的原有重力式擋土墻局部破壞, 可采用新建重力式擋土墻或恒重式擋土墻加固; ㈢重力式擋土墻抗滑穩定系數和抗傾覆安全儲備略微不足,可對墻后土體采用灌漿加固,或者采用局部截面增大法加固重力式擋土墻, 還可采用樹根樁法加固邊坡。
4 建筑邊坡加固配套措施
邊坡工程的加固是一個系統工程,它需要考慮多種因素作用,因此,巖土邊坡的加固配套措施是多方面的,它包含了巖土工程本身、結構加固配套技術、水文和氣候多個方面等因素, 本人認為以下措施可劃分在加固配套措施要求中。1)采用注漿技術改善巖土特性,提高巖土體自身強度和穩定性;2)增設防水、排水措施,消除、減少水力作用或減輕水對巖土體的不利作用;3)坡頂削坡減載。
5 結語
(1)2012年4月17日15點02分,一輛從寧波開往金華方向的小貨車,在甬金高速公路(G1512)寧波段大廟山隧道內停留,甬金高速公路寧波段監控中心通過隧道內監控視頻發現小貨車輪胎自燃,監控員立即通過隧道內廣播指導駕駛員利用隧道內滅火設施自救,同時將隧道內車道信號指示燈切換為紅色(禁止車輛進入隧道),調高隧道燈光亮度,開啟風機,并迅速報警。15點14分,高速交警、消防隊、本路段兼職消防人員趕到事故現場,按照應急處置預案,設置安全警示帶,封閉行車道。15點28分,明火撲滅,15點58分現場清理隧道,恢復正常通行。本此事故造成隧道封閉近1個小時。
(2)2013年1月21日19時41分,從寧波開往金華方向的一輛大貨車,裝滿整車鋼筋,在經過甬金高速公路金華方向K7+800處,由于車上鋼筋沒有捆扎牢固,約有1噸多重的鋼筋從車上掉落在路面上,造成后方連續3輛小車撞擊,直接經濟損失約10萬多元。
(3)2013年10月5日,臺風“菲特”在浙江沿海登陸,由于連續幾天的暴雨使甬金高速公路(G1512)寧波段山體邊坡浸透。10月7日夜間11時23分,金華方向兩頭塢1號隧道與2號隧道之間,右側高邊坡上泥石流約有2000多方沖入路面,占據整個車道,導致洪水直接沖入1號隧道內,該路段臨時停止運營,車輛擁堵長約10公里。由于應急救援車道被停留積壓的車輛堵死,搶險救援的機械設施和車輛無法進入災害地點,通過高速交警采取強制措施后,用了3個多小時才打開應急救援車道。救援人員和機械設備進入災害地點,僅用了2個小時就將災害地段道路泥石流清理干凈,具備了臨時放行車輛的條件。
(4)2014年7月31日4時15分,甬金高速公路(G1512)寧波往金華方向50K+000發生3車追尾事故,車輛側翻,物品撒落,人員受傷,致使后方車輛擁堵,一時間交通癱瘓。在救援該起事故中,4時41分,后方49K+400又發生第二起連續4輛集卡車追尾,其中一輛集卡車廂內液體貨物滲漏,滲漏液體疑似危險化學品,事故現場臨時指揮部按照危化品應急預案進行處置。至12時50分,事故處理完畢,但由于堵車時間長,部份集裝箱卡車司機已在車內睡覺休息,造成恢復通行緩慢,車輛擁堵到K14。此次事故造成中斷本路段正常營運約8個多小時,路面上堵車長約36公里,經濟損失無法估量。
2高速公路突發交通安全事故的主要特點
隨著高速公路路網建設和交通流量的增長,各類突發交通安全事故逐年增多,僅寧波剡界嶺高速公路有限公司管轄的甬金高速公路寧波段(G1512)42.25公里內,近3年平均每年發生各類交通事故400多起,造成大量人員傷亡和財產損失。通過對上述案例分析,發生在高速公路上的突發交通安全事故主要有以下特點:
(1)突發性。突發事故成因主要集中在3個方面:①自然因素,如臺風、暴雨、大霧、雨雪冰凍等災害突發,造成的塌方、泥石流、洪澇災害引起橋梁斷裂和高速公路大面積損壞,或無法正常通行;②人為因素,如駕駛人員超速、違法停車、疲勞駕駛、不文明駕駛等;③其他因素,如危爆物品爆炸或泄漏、輪胎突爆、制動失靈、貨物掉落拋灑等。
(2)危害性。高速公路突發性事故給人最直觀的印象是,其造成的危害后果嚴重。根據2014年國家檢察機關查辦的十大責任事故典型案例中,就有兩起是發生在高速公路上的重特大交通事故,分別是晉濟高速公路山西晉城段巖后隧道“3·1”特別重大道路交通?;啡急鹿拾?,和滬昆高速湖南邵陽段“7·19”特別重大道路交通?;繁际鹿拾?,僅這兩起事故共造成98人死亡、14人受傷,直接經濟損失1.33億元人民幣。
(3)延伸性。在高速公路上發生突發交通安全事故后,很容易在短時間內出現整路段、大范圍的社會車輛堵塞,導致交通癱瘓,現場秩序混亂。由于大部分駕駛人員趕路心切,往往導致前方事故剛剛發生,后方又發生一連串的追尾或撞擊事故。甚至在事故搶險救災過程中,或是在突發事故災后恢復過程中,也可能引發次生災害事故。例如,山西晉城段巖后隧道“3·1”特別重大道路交通危化品燃爆事故案和本文的案例回顧(4)就是典型的事例。
(4)社會性。高速公路的發展和進步,給人類帶來無數的生活便利、經濟效益及社會的繁榮。但同時,交通事故的頻頻發生也給成千上萬的受害者家庭帶來了災難性的悲劇。根據中國道路運輸在線網公布的數據,僅2014年一季度,全國發生涉及人員傷亡的道路交通事故40283起,造成10575人死亡,直接財產損失2.1億元人民幣。有些交通安全事故經新聞媒體傳播,引起社會各階層高度關注,產生不良的負面影響,如2012年8月26日,陜西省包茂高速安塞段發生特大交通事故中,引發的“表叔”事件至今網友還記憶猶新。
3高速公路交通安全突發事故預防和應急處置
高速公路突發交通安全事故雖然有其突發性,但通過人們的主觀努力,也是可以制約和預防的。筆者結合多年來在高速公路建設和營運期間安全管理經驗,就高速公路交通安全突發事故預防和應急處置淺談以下看法:
(1)堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針。各級交通運輸部門應大力普及交通安全文化宣傳教育,增強全民高速公路交通安全意識。“人”是交通安全中最重要的因素,要把“以人為本、生命至上”的理念放在交通安全文化教育的第一位。利用全國“安全生產月”“世界道路交通事故受害者紀念日”“全國交通安全日”等活動形式,提高全社會對高速公路交通安全的重視。
(2)根據2012年9月17日國家最高人民法院通過的,“最高人民法院關于審理道路交通事故損害賠償案件適用法律若干問題的解釋”內容第九條,已明確將車輛進入高速公路行駛界定為進入“高度危險活動區域”。既然高速公路在法律意義上被界定為“高度危險活動區域”,交通運輸管理部門就有必要出臺一部有別于普通公路行車要求的“高速公路安全行車規則”,并加以宣傳教育,讓駕駛人員只要進入高速公路行車,就感受到有一套更嚴格的行車規則約束駕駛行為。將安全關口前移,把事故隱患堵在路外,嚴格禁止違規車輛和“帶病”車輛駛入高速公路。
(3)要做到事前管理,避免事后諸葛亮。近年來,我國高速公路發生的多起重特大交通事故,雖然發生的地點、時間不同,但事故的性質和形式完全一樣,已經成了系統性案例。這除了駕駛人員自身交通安全意識淡薄外,與公路運輸管理部門和公路行業管理部門之間管理職責不清,相互推諉、互相依賴也有關連。
(4)保持應急救援車道暢通。《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》明文規定了,高速公路行車道兩側的應急車道任何社會車輛禁止駛入,或者以各種理由在車道內停留。然而,實現中很多駕駛人員對于這條“生命線”的理解都不深刻,致使在緊急情況下許多本該可以救活的生命貽誤了搶救時間,一些本該可以快速處置的災害事故延遲了搶險最佳時機。因此,高速交警要像查酒駕一樣,利用監控視頻和現代科技手段,嚴格查處在高速公路上擅自占用應急救援車道的行為,使高速公路應急車道真正成為生命救援和搶險救災的綠色通道。
(5)加強惡劣氣候的預警,減少事故的發生率。高速公路上發生的突發交通安全事故中,因惡劣天氣造成的占有一定的比例,尤其是在夏季暴雨臺風和冬季冰雪雨霧天氣。為此,要深入探討研究惡劣天氣下影響行車安全的課題,不斷積累資料,利用交通電臺和廣播及時惡劣天氣信息,加強惡劣氣候的預警,減少事故的發生率。
(6)高速公路營運公司是確保高速公路安全營運的責任主體,是預防突發交通安全事故產生的重要部門,在日常工作中要突出一個“防”字。一是要加強企業內部安全管理。結合路段行車環境和車輛流量,建立健全安全生產管理制度、各類應急預案和現場處置方案,建立企業自身高速公路交通安全通行保障機制,創建安全生產標準化企業。二是要加大安全投入,確保道路安全設施設備完好。根據國家行業主管部門制定的高速公路設施設備養護維修規范、標準和規定,確保高速公路路面、路基、橋梁、隧道、高邊坡、高擋墻、機電和消防等設施設備處于結構穩定和狀態良好。三是要做好交通安全動態控制。一方面,設立路段監控中心,利用科技手段,盡可能實現全路段視頻監控,做到24小時不間斷地對全路段車輛運行和路況實時動態監控。監控中心既是路段的信息中心(包括突發交通安全事件信息、交通流量信息、路況信息、氣象信息等)、日常工作的調度中心,也是營運公司處置突發交通安全事故的協調指揮中心;另一方面,建立一支訓練有素的路況巡查隊,晝夜對路況和路面車輛通行情況定期巡查,對發現的道路安全隱患或突發事件信息及時向監控中心匯報,保持路面整潔暢通無阻,防止因交通安全隱患發現不及時而引發的交通事故。
(7)建立健全多層次、全方位、集約型的高速公路突發事故應急處置協調聯動機制。在處置高速公路突發交通安全事故中,突出一個“快”字。一是信息要快。無論是高速交警指揮中心(浙江省報警電話12122)、高速路政路網中心(浙江省報案電話96266),還是高速公路營運管理公司監控中心,一旦接到高速公路交通安全事故報案,經確認后應立即將事故信息通過交通電臺、路網信息中心和交警指揮中心向社會,視案情通知相鄰路段監控中心,啟動應急預案。二是出警要快。高速交警、路政、消防、施救、路巡隊等應急搶險救援部門,在接到交通事故報案后應快速趕赴事故現場,最先到達現場的單位要迅速了解現場情況和事故危害程度,及時向上級指揮中心報告。并迅速封閉現場和道路交通,劃定警戒區域,清理疏導現場車輛,嚴禁無關人員、車輛進入現場,確保救援通道暢通。三是應急救援快。事故現場要統一指揮、協調配合,建立起快速救援機制,以救人為第一要務,迅速確立施救方案,最大限度地減少人員傷亡和財產損失。四是車輛疏導快。根據突發交通事故的嚴重程度和影響范圍,事故現場可以分別采取雙向全線封閉和從相鄰收費站引導車輛分流,借用對向車道放行,限制車速、間斷放行車輛,封閉部分車道等方式。盡可能地將現場滯留的車輛和后續車輛“快速”疏導放行,并嚴防“二次事故”發生,同時強化施救人員自身安全防護。
關鍵詞:高中地理;自然災害;必要性;教學策略
21世紀初的十多年間,旱澇、地震等自然災害接連不斷地肆虐著地球,給人類社會造成了巨大的瘡傷。自然災害是高中地理學研究的一個重要內容,做好災害教學是地理學和地理教師義不容辭的責任。
一、必要性
1.現實需要
自然環境的復雜性和人為因素的不可預知性,使我國的自然災害類型多、分布廣而且發生頻率高,這嚴重影響著我國的可持續發展。預防災害發生、減少危害是人民安居樂業的重要保障。培養大眾的災害意識是國民素質教育中不可或缺的一課,災害知識是人們的必備知識。學校教育的普及面廣,高中地理與自然災害聯系緊密,因此,地理學科理應擔當起災害教育的重任。
學生是祖國的未來,他們更強地生存,更好地生活,才能為祖國的發展與繁榮貢獻力量。高中生對自然災害并不陌生,甚至是耳濡目染:南方雪災、汶川地震、日本海嘯……是抹不去的記憶。而且,高中階段是人生觀、世界觀形成的關鍵期,做好災害教學,有利于學生更好地認識自然,形成正確的人地觀,規范自身的行為。
2.地理新課程需要
新課程彌補了過去災害教育的缺失?!镀胀ǜ咧械乩碚n程標準》中地理1中提出了“以某種自然災害為例,簡述其發生的主要原因及危害”,選修5《自然災害與防治》所述標準多達14條。做好災害教學對于達成課程目標大有裨益。
高中地理新教材都將自然災害作為重要的教學內容。有的教材以完整章節的形式呈現,如,湘教版地理1專設“自然災害對人類的危害”一節,魯教版地理1專設“自然災害與人類”一節;有的教材以分散式串聯,如人教版地理必修教材將自然災害內容散布于各個章節:地理1中的氣象災害、地質災害,地理2中的水旱災害……選修5更是整書系統地探討了自然災害。新教材使災害教學有章可依、有據可循,也方便了教學。
二、教學策略
1.引導學生構建知識體系
在三維目標中,知識與技能是基礎,情感、態度與價值觀是學習的內驅力和升華,兩者互為促進。自然災害知識往往以文本等形式直觀展現,而人們的災害觀念內隱著,地理教學要引導學生將知識構建成體系,從中循序漸進、潛移默化地提升災害意識,樹立正確的災害觀。
高中地理的自然災害理論不深,符合學生的認知水平。教學時,要引導學生建立一條從“類型、分布、發生機制(形成原因)、影響、預防”等層面進行災害分析的線索,方便學生全面準確地掌握和應用知識。同時,要始終貫穿人地關系這一內在線索。例如,在分析災害發生機制時,要讓學生多從人為因素思考,客觀地看到人類的誘因,認識有些災害是可以避免的,進而反思人類的行為。
2.整合教學資源,用好兩類工具
高中地理教材多樣化,對自然災害內容的編排與考查也各有所異。例如,人教版必修教材在“大氣環境”一章中設了“臺風”和“寒潮”兩個災害案例,在“以種植業為主的農業地域類型”一節中提及了水旱災害頻繁這一較隱蔽的素材,在教學時首先要挖掘利用好這些現成資源,當堂剖析消化。對于災害類試題,可歸納成專題學練的形式加以吸收。同時,要將時事熱點引入課堂,激發學生學習的興趣。例如,我在2012年秋季新學期第一節地理上就引入了暑期北京發生的城市內澇事件,給學生播放了相關的視頻,組織學生進行了適當的討論和必要的講解,相信對于學生的災害教育是很有意義的。
地理圖表是地理學傳統實效的教學工具之一,地圖能將抽象的知識變的直觀,圖表運用能力是學生的地理學習能力之一。在災害教學中,要盡可能多地利用圖表來提高學生學習成效。例如,指導學生閱讀某類災害的分布圖和發生頻率統計表,讓學生分析這類災害的時空分布規律,進而提出避災建議。又如,從板塊分布示意圖上讀出我國地震災害多發的原因:我國處于亞歐板塊與太平洋板塊、印度洋板塊交界處,地殼活動活躍。同時,要合理運用現代教育手段,將多媒體技術、地理信息技術引入教學,增強學生的感性認識和學習動力。例如,利用網絡和多媒體技術模擬地震、泥石流等自然災害的場景展,給學生一種身臨其境的感受,加深對知識的理解。
3.重視學生思維,優化教學方式
自然災害的發生、危害等是系統性的理論,災害教學的三維目標達成也是個系統性工程,所以,教學時需要用整體性思維高屋建瓴地去把握。同時,災害的時空分布、形成原因等方面具有很大的差異,所以要引導學生采用比較思維去分析、提高學習的針對性。例如,地震災害的破壞性與震中距、震源深度、地面屬性等有關,震級相同的地震,造成的危害不一定相同,要具體情況具體分析。另外,要讓學生用辯證思維認識災害。例如,臺風會帶來狂風暴雨、毀壞農業和建筑,甚至奪走生命,但是,臺風帶來的降水可以緩解旱情,加快水資源的更新。
建構主義學習論將學生定為學習的主體,教學活動是學生主動地對知識完成意義建構的過程,即強調自主學習。自主學習是終身學習的保證,是知識內化的根本。同時,新課程強調合作學習,人的社會屬性越來越重,團隊合作的重要性越來越突出,合作學習將為今后踏上社會奠定良好的基石。另外,地理教學離不開案例學習,通過某個典型的案例分析能推導出一類地理現象的普遍規律,案例學習能提升學生知識遷移和舉一反三的能力。在災害教學中,這三種學習方式要合理地開展,一般的,一課時以一種學習方式為主。例如,在新授“地質災害”時,可選取汶川地震、舟曲泥石流等一兩個實際案例進行講解分析;在災害專題講練時,可側重學生的合作學習,小組討論或小組任務學習來完成。
4.引入鄉土案例
鄉土地理實際親切,易于學生接受,鄉土地理教學是培養學生理論聯系實際的最佳選擇。災害教學的成效和價值,很大程度上取決于學生的生活體驗。家鄉發生的災害、家鄉的防災救災工程等對學生的教育意義巨大。家鄉的自然災害不可憑空捏造,要實事求是。以我們家鄉為例,影響較大的自然災害主要是臺風和寒潮,學生并不陌生。例如,在講解寒潮內容時,我引入家鄉2008年早春遭受的那場低溫雪災的資料,雖已過去多年,但學生記憶猶新,學習的熱情瞬時點燃,“我家車庫被雪壓塌了。”“你出去掃雪了嗎?”……知識點在熱烈的討論、活躍的思維中迎刃而解。同時,地理教師要鼓勵學生走進生活,回饋家鄉,進行自然災害教育的宣傳和服務,力所能及地從事一些防災減災的公益活動。
5.鍛煉學生防災減災的技能
災害教學讓學生知曉了災害的成因、危害等知識,但學生更需要有應對災害、降低危害的技能。人教版教材設有“地理信息技術”一節,重點講述了RS、GPS、GIS技術在救災減災中的應用,使我們明白了科技的發展必將使人類防災減災的能力更強。地理教學要發揮實踐性強的特點,培養學生一定的防災減災技能。例如,講等高線時,可引導學生根據等高線分布特征與地形坡度的關系探討山區宿營的安全位置;談地震時,訓練學生的應急能力:躲于桌下或角落,手抱頭,出聲呼救,有序逃離等。同時,利用主題日、紀念日等機會,開展全員性的防災逃生演練,如,進行滅火演練等。
自然災害教學的意義重大,唯有常抓不懈,與時俱進,才能警鐘長鳴,讓“防患于未然”成為社會的共識。
參考文獻:
[1]王靜愛.《自然災害與防治》簡介與教學建議.中小學教材教學,2005-08.
關鍵詞:農村住房保險;疊加保險;金融精準扶貧
一、現代新型農村住房保險的意義及發展現狀
近年來,國家多次出臺相關保險惠農政策,讓國家社會經濟發展的紅利惠及廣大農村居民。2014年8月,國務院《關于加快發展現代保險服務業的若干意見》,要求“積極發展農村保險,擴大農村保險覆蓋面,提高農村保險保障程度”。國家“十三五”規劃建議還提出,未來五年我國現行標準下農村貧困人口實現脫貧,貧困縣全部摘帽,解決區域性整體貧困。作為特殊的社會風險管理工具,保險可為“十三五”規劃中的精準扶貧提供助力,在金融扶貧領域與時俱進地發揮經濟補償、資金融通和社會管理①的獨特作用。地處臺灣海峽西岸的福建省長樂市,是一個火災、臺風、洪水、泥石流等自然災害多發地區。在歷史情結和現實因素等的交織影響下,當地農村地區經濟長期相對不發達,基礎設施較為落后,導致抵御自然災害的能力也較弱。大力推動發展農村住房保險,對提高當地農業生產力及保障農民生活具有重要意義。農村住房是農村居民的最為基本的生活生產資料,由于歷史和地理原因,長樂市廣大農村仍普遍存在以木材為主要框架混合泥土筑成的農房,一旦遇到重大自然災害,這些農房往往受損嚴重,同時落后的經濟條件也延緩了災后重建家園的進度,長此以往農民難以脫貧、因災返貧成為農村“魔咒”。因此,持續推進農村住房保險成為精準扶貧首要任務之一。2016年10月,福建省人民政府辦公廳下發《關于印發福建省政策性農村住房保險實施方案的通知》,中國人民財產保險股份有限公司長樂支公司(下稱“人保財險長樂支公司”)在當地政府的領導下加快推進全轄農村住房保險工作,其在“致農民的一封信”中明確了農村住房保險的對象,通俗地區分了保險類別,細化了理賠標準,規范了理賠程序。以上實施方案中最令人矚目的當屬區分了農村住房保險的類別,創新了保費分擔機制,將保費承保方式分為基礎保險和疊加保險。一方面,基礎保險保費仍然由省級財政全額承擔,農戶個人免繳保費;另一方面,新增的疊加保險保費規定為每戶12元,由省市縣財政、農戶個人分別承擔。以上實施方案中還規定全省所有的低保戶和建檔立卡貧困戶免繳保費,且能自動享受疊加保險理賠。參與疊加保險的農戶向保險公司的索賠金額上限也由原來的1.3萬元上升至最高2.8萬元。農村住房保險的保險責任包括火災、臺風、暴風、暴雨、泥石流、洪水、冰雹等自然災害或者其他屬于保險責任的意外事故。農村住房保險是一個地域性的概念,從長樂市所涉及的保險對象范圍看,僅包括房屋坐落于長樂市廣大農村鄉鎮或者行政村,且擁有長樂農村戶籍的農戶;對于不長期居住或者屬于“一房多戶”的農村居民,只要滿足條件均可列為保險對象。農戶受災后應及時向中國人保財險服務熱線95518報案,保險公司接到報案后及時派遣查勘人員至現場核實受災情況及損失程度,理賠人員須在接到農戶理賠材料后的10日內及時進行理賠,以最大限度地減少農戶財產損失,保護農戶的財產權益。截至2017年5月31日,全市累計實現農村住房疊加保險保費收入199余萬元,共16.59萬戶參與投保,向保險公司轉移了41.47億元的保險風險(見表1)。
二、現代新型農村住房保險試點面臨的制約因素
(一)運營監管因素
一方面,長樂市地處東南沿海地區,多山且農村覆蓋面積廣,農村人口居多,導致每年保險公司的農村住房保險承保工作冗雜繁重。作為政策性保險的現代新型農村住房保險采取“政府補貼扶持、農民自愿投保、保險公司運營”的方式,保險公司是運營的主力軍。以福建省長樂市為例,人保財險長樂支公司作為地級市縣級支公司,不僅自身工作繁重,分散各地的廣大農民群眾也存在許多不便。另一方面,當有限的人力投入收集并整理承保數據時,數據就難以確保真實性、準確性,先期承保工作的真實性將影響后期理賠工作質量。
(二)道德風險因素
保險總是與道德風險相伴而生,在很大程度上歸因于保險市場信息獲取的不對稱性。往往處于信息優勢地位的一方為使自身利益最大化,利用自身優勢給處于信息劣勢地位的一方帶來不利后果。對于現有農房使用狀況,農戶作為房屋所有者必是信息優勢方,這種情況下始終存在著農房是否是因為保險責任而進行理賠的爭議。在以往理賠案例中,存在部分農民利用自然災害等保險責任,制造出房屋自身年久失修卻利用因遭受當前災害倒塌的假象來騙取賠償款。如何實時有效規避道德風險,成為經辦財險公司理賠隊伍目前急需破解的一道難題。
(三)理賠管控因素
據調查,農村住房保險因責任細化后部分出險標的面臨理賠難問題。農戶房屋受災后須向保險公司報案并且提供理賠所需材料才能進行索賠補償金,但索賠須以出險原因屬于保險條款中的保險責任范圍為前提。以福建省長樂市為例,長樂氣候溫暖濕潤,一年四季降雨較為集中,而長樂農村地區農房整體結構多為木材搭建的,還有極少數農戶住房的屋頂純粹是由茅草鋪就的,導致農房因雨情出險的案件占據多數。但是保險責任中暴雨的標準為16mm/1h、30mm/12h、50mm/24h,這就出現房屋出險了但是因實際雨量達不到標準雨量而無法理賠的情形。理賠標準的細化使得在索賠有據可依的同時卻面臨理賠難局面,使農民不能及時彌補因災遭受的家財損失,也給脫貧攻堅工作帶來阻礙。
(四)災害預警因素
長樂農房損失主要由臺風、洪水、暴雨、泥石流、火災等因素所致。實際上,廣大農戶每年遭遇的這些自然災害都可以在事前被預警,農民可采取相關預防措施來降低損失、平衡風險。但從目前看,針對災害的預警機制仍然處于不成熟階段,面對災害農民只能最大限度地保護自身人身安全,而災前對住房的預防措施缺位往往導致遇險房屋受損嚴重。
(五)保險意識因素
盡管當前農村基礎建設正逐步完善,科技網絡設備的農村覆蓋面也在不斷擴大,但在偏遠農村信息仍不完全暢通,“留守”的中老年農民群眾對保險的認知水平普遍偏低,導致廣大農村農民群眾仍未全面建立起風險防范意識,甚至對保險行業仍存在認識誤區。
三、對策建議
(一)著力打造農村住房保險隊伍
由于目前農村住房保險以戶為單位需要進行實名制資料收集工作,故急需組建一支更壯大、更專業的保險隊伍。現代新型農村住房保險的發展丞待構筑農村網絡平臺,建立起由勞務合同制人員、勞務派遣人員、營銷員、農村專職干部、農村兼職干部等組成的協保、協賠隊伍,助力保險公司開拓農村保險市場。
(二)完善參保房屋檔案
每個保險標的現存價值不同導致保險人承受的風險不同。近年來農村住房保險責任已逐步完善,因此完善參保房屋檔案成為輔助規避道德風險的又一方案??稍谇捌诿磕晔占霓r戶戶主資料的基礎上,完善農房的年份、地理位置、材質、結構等基本信息,給后期理賠提供更全面客觀的依據,從而降低道德風險。
(三)注重提高理賠人員素質
保險公司作為被保險人的風險管控機構,最應避忌“投保易、理賠難”問題。在涉農住房保險理賠環節的設計上,應最大限度地精簡理賠手續,理賠條件不僅要合法也應合理;理賠員在遵守規則的同時也應具備自身的判斷,對于確實因自然災害出險的農房應合理地進行理賠。
(四)建立防災預案機制
根據往年各種災害發生的情況和頻率,及時擬定并執行防災預案是降低災害風險的必備手段。如天氣干燥時,應及時預警農民防火;到了臺風季或者雨季,則提前預警農民防洪水、暴雨,必要時應對房屋進行及時修繕、加固。隨著時代的進步,保險公司不應僅局限于通過賠償來降低農戶損失,還應發動廣大農民群眾和基層政府共同部署開展風險前預防工作。