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user: 4. 地质灾害危险性预测评价 4.1. 评估区范围的确定 本次评估对象为路线全线(含比较线)，评估路线全长约129.17公里，评估宽度沿路线中心左右各延展约1000米(崩塌、滑坡以及岩溶发育区的评估范围根据需要适当扩大)，评估区总体呈窄条带状。评估面积共约260.5平方公里。 4.2. 地质灾害危险性预测评价 4.2.1. 综合评估指标体系的建立原则 地质灾害危险性综合评估首先应该是建立在评估区所处的地质环境背景之下，同时考虑现状评估和预测评估成果的综合分析。在构建评估指标体系时应遵守以下几条基本原则： 1) 全面性原则：在构建评估指标体系时，所选取的指标应具有一定的代表性，同时应涉及到影响评估的各个方面，确保考虑问题的全面性。 2) 独立性原则：即所选取的指标应相互独立，同一层次的指标之间不存在有明显交集或相包含的情况，避免同一属性指标的重复考虑。 3) 可操作性原则：即评估指标的特征值或定性评价均可从现有的资料、数据及经验判断中获得，从而使评估可以顺利进行。 4) 定量与定性分析相结合原则：地质灾害危险性的综合评估是一个复杂的定性与定量相结合的工程决策问题，因此在选择评估指标时，能够定量的影响指标应尽量予以定量，不能或不宜定量的则采用定性分析，定量与定性指标均纳入综合评估指标体系。 4.2.2. 基于层次分析法的综合评估指标体系的建立 在以往的高速公路地质灾害评估中，采用专家打分等评估手段往往具有较强的个人主观意愿，评估结论是否客观、正确往往取决于评估人个人经验，评估过程不够科学、合理。 层次分析法，简称AHP，是指将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，是应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。该方法作为一种定性与定量分析相结合的综合性评价方法，能将复杂问题进行分解，通过构造判断矩阵，量化了评估过程，使得评估过程更为客观，为最佳方案选择提供科学依据，目前已在多个领域得到广泛应用 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。 依据评估指标体系的建立原则，本项目评估时选择层次分析法(AHP)建立指标体系。在本次评估中，按照“A目标层–U准则层–C因子层”的三级层次结构建立评价指标体系，通过分析重要程度找到关键性的风险因子。层级结构为树状，通过结点连接各分支，高层次的结点受所属低层次若干结点共同影响。本次评估构建的评估指标体系中包含3个一级因子和9个二级因子作为地质灾害孕灾因子(如表1)。最终根据表2确定危险性分级。 Table 1 Geological hazard assessment index syste 一级因子 二级因子 因子条件 赋值范围 地质环境条件(U 1 ) 地形地貌(C 1 ) 构造剥蚀中山 100~65 构造剥蚀低山 65~35 构造剥蚀丘陵 35~0 地质环境条件(U 1 ) 岩组(C 2 ) 松散岩组 100~75 软岩岩组 75~50 软硬相间岩组 50~25 硬岩岩组 25~0 地质构造(C 3 ) 构造复杂 100~65 构造较复杂 65~35 构造简单 35~0 水文地质(C 4 ) 地下水丰富 100~65 地下水较丰富 65~35 地下水贫乏 35~0 不良地质(C 5 ) 发育强烈 100~65 发育中等 65~35 发育弱或不发育 35~0 地质灾害现状因子(U 2 ) 灾害密度(C 6 ) 密度大，覆盖率 ≥ 50% 100~65 密度较大，10% < 覆盖率 < 50% 65~35 密度小，覆盖率 ≤ 10% 35~0 灾害规模(C 7 ) 大型灾害为主 100~65 中型灾害为主 65~35 小型灾害为主 35~0 危害程度(C 8 ) 危害面积大，超出工程场地范围， 且建(构)筑物较密集 100~65 危害面积较大，超出工程场地范围，但附近建(构)筑物不密集 65~35 仅局限于工程场地 35~0 工程建设诱发因子(U 3 ) 工程规模(C 9 ) 构造物类型复杂，挖填工程量大 100~65 构造物类型较复杂，挖填工程量较大 65~35 构造物类型简单，挖填工程量小 35~0 表1. 地质灾害评估指标体系 Table 2 Geological hazard classification tabl 危险性分级 取值范围 危险性大 100~65 危险性中等 65~35 危险性小 35~0 表2. 地质灾害危险性分级表 4.2.3. 确定判断矩阵和权重 本次评估采用1~9标度法建立各层次判断矩阵，见表3~5。同时对各判断矩阵进行一致性检验 [ 5 ] [ 6 ]。一致性检验时，首先分别计算判断矩阵的随机一致性指标C.I. i 及R.I. i ： R . I . = ∑ i = 1 m a i R . I . i ； C . I . = ∑ i = 1 m a i C . I . i 然后计算随机一次致指标C.R.值： C . R . = C . I . / R . I . 当C.R. < 0.10时则认为层次总排序的结果具有满意的一致性。若不满足一致性条件，需对判断矩阵进行调整。 Table 3 Evaluation judgment matrix A- A U 1 U 2 U 3 W U 1 1 2 2 0.50 U 2 1/2 1 1 0.25 U 3 1/2 1 1 0.25 表3. 评价判断矩阵A-U 该矩阵λ max = 3.0，CI = 0，RI = 0.58，CR = 0 < 0.1，满足一致性检验。 Table 4 Evaluation judgment matrix U1- U 1 C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 W C 1 1 1 2 2 3 0.297 C 2 1 1 2 2 3 0.297 C 3 1/2 1/2 1 1 2 0.158 C 4 1/2 1/2 1 1 2 0.158 C 5 1/3 1/3 1/2 1/2 1 0.09 表4. 评价判断矩阵U 1 -C 该矩阵λ max = 5.014，CI = 0.0035，RI = 1.12，CR = 0.003 < 0.1，满足一致性检验。 Table 5 Evaluation judgment matrix U2- U 2 C 6 C 7 C 8 W C 6 1 1 2 0.40 C 7 1 1 2 0.40 C 8 1/2 1/2 1 0.20 表5. 评价判断矩阵U 2 -C 该矩阵λ max = 5.014，CI = 0.0035，RI = 1.12，CR = 0.003 < 0.1，满足一致性检验。 此时可得到各二级因子的组合权重值，见表6： Table 6 Composite weight calculation tabl 层次U 层次C U 1 U 2 U 3 层次C 组合权重值 0.50 0.25 0.25 C1 0.297 0 0 0.1485 C2 0.297 0 0 0.1485 C3 0.158 0 0 0.079 C4 0.158 0 0 0.079 C5 0.09 0 0 0.045 C6 0 0.4 0 0.10 C7 0 0.4 0 0.10 C8 0 0.2 0 0.05 C9 0 0 1 0.25 表6. 组合权重计算表 4.2.4. 评估分区原则及判定评估等级 公路工程为带状工程，常常跨越多个不同的地貌、地质单元，在对拟建公路进行地质灾害危险性评估时，可根据工程地质条件的相似性和差异性将全线(走廊带)划分为不同的评估区，并可根据区内工程地质条件的变化进一步次级分区。本次评估按如下原则对路线走廊进行二级分区： 1) 一级分区(工程地质区)：以地形地貌因素作为分区标志； 2) 二级分区(工程地质路段)：以岩土的主要工程地质性质差异作为二级分区的标志。 基于以上分区原则，即：I) 构造侵蚀剥蚀中低山工程地质区及II) 构造侵蚀溶蚀中低山工程地质区两个工程地质区；工程地质路段可分为：A) 非碳酸盐岩软质岩路段、B) 非碳酸盐岩硬质岩路段、C) 碳酸盐岩硬质岩路段。 根据权重分析及各评估区不同因子的赋值情况，通过因子叠加运算，就可以得出各评估区最终的评估分值，再对照表2对各评估区进行危险性等级划分。以构造侵蚀剥蚀中低山(I区)非碳酸盐岩软质岩路段(A)评估区为例(对应路线桩号K70+000~K71+200)，其最终的评估分值见表7。 Table 7 Comprehensive assessment table of geological hazard of rout 一级因子 二级因子 权重 因子赋值 名称 名称 条件 赋值 地质环境条件(U 1 ) 地形地貌(C 1 ) 0.1485 低山区 50 岩组(C 2 ) 0.1485 软岩岩组 60 地质构造(C 3 ) 0.079 构造较复杂 20 水文地质(C 4 ) 0.079 地下水贫乏 20 不良地质(C 5 ) 0.045 发育中等 50 地质灾害现状因子(U 2 ) 灾害密度(C 6 ) 0.10 10% < 覆盖率 < 50% 20 灾害规模(C 7 ) 0.10 小型灾害为主 20 危害程度(C 8 ) 0.05 危害面积较大，超出工程场地范围，但附近建(构)筑物不密集 20 工程建设诱发因子(U 3 ) 工程规模(C 9 ) 0.25 构造物类型较复杂，挖填工程量较大 70 表7. 路线地质灾害危险性综合评估表 综合分区评判计算结果为44.25，对照表2，可判断该评估区危险性等级中等。 同样的，运用该方法，本项目共划分为31个评估区。对于K线，危险性小区长度约7.0 km，占K线里程总长约9.7%，危险性中等区长度约41.7 km，占K线里程总长约58.0%，危险性大区长度约23.2 km，占K线里程总长约32.3%；对于BK线，危险性小区长度约2.0 km，占BK线里程总长约3.8%，危险性中等区长度约29.4 km，占BK线里程总长约51.4%，危险性大区长度约25.7 km，占BK线里程总长约44.7%，评估结果详见表8。 Table 8 Classification table for hazard assessment of geological disaster 序号 路段 评估打分 危险性 1 K48+960~K49+670 42.55 中等 2 K49+670~K57+185 57.7 大 3 K57+185~K61+600 42.55 中等 4 K61+600~K61+810 60.99 大 5 K61+810~K70+000 42.55 中等 6 K70+000~K71+200 44.25 中等 7 K71+200~K82+050 42.55 中等 8 K82+050~K82+220 60.99 大 9 K82+220~K83+300 42.55 中等 10 K83+300~K84+102 55.8 中等 11 K84+102~K92+500 62.73 大 12 K92+500~K94+000 37.8 小 13 K94+000~K96+300 65.89 大 14 K96+300~K98+550 44.12 中等 15 K98+550~K108+800 59.22 中等 16 K108+800~K109+600 63.98 大 17 K109+600~K114+600 37.8 小 18 K114+600~K118+900 65.89 大 19 K118+900~K120+875 44.12 中等 20 BK44+000~BK58+400 56.53 中等 21 BK58+400~BK75+700 60.99 大 22 BK75+700~BK77+350 44.12 中等 23 BK77+350~BK79+456 60.12 大 24 BK79+456~BK80+414 55.8 中等 25 BK80+414~BK82+974 60.12 大 26 BK82+974~BK91+250 55.8 中等 27 BK91+250~BK91+900 60.9 大 28 BK91+900~BK92+700 44.12 中等 29 BK92+700~BK94+900 34.4 小 30 BK94+900~BK97+900 65.89 大 31 BK97+900~BK101+249.73 59.22 中等 表8. 地质灾害危险性评价分级表