行業(yè)資訊
概念設(shè)計(jì)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的作用
地質(zhì)災(zāi)害具有隱蔽性強(qiáng)、突發(fā)性強(qiáng)和破壞性強(qiáng)等特點(diǎn)。其隱蔽性體現(xiàn)在人們對(duì)地質(zhì)、地貌等控制滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件難以了解清楚,即使采用工程勘查等手段,也難以以點(diǎn)帶面,而降水、地震、人類工程活動(dòng)的隨機(jī)性又很大,因此,人們很難及時(shí)準(zhǔn)確地捕捉到有關(guān)信息。盡管我們已經(jīng)有了很多諸如衛(wèi)星、雷達(dá)、無(wú)人機(jī)等高科技的現(xiàn)代化監(jiān)控措施,但對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)還難以達(dá)到人們所期望的準(zhǔn)確率。
堅(jiān)持以預(yù)防為主、避讓與治理相結(jié)合和全面規(guī)劃、重點(diǎn)突出的防治原則是從我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害治理工作主要經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上提出的。但是地質(zhì)災(zāi)害治理工程與一般的建設(shè)工程不論是在研究的對(duì)象還是內(nèi)容上均有較大差異,做好地質(zhì)災(zāi)害的治理設(shè)計(jì)需要清晰的認(rèn)識(shí)到地質(zhì)災(zāi)害的特殊性。
首先,地質(zhì)災(zāi)害治理研究的對(duì)象是地表以下的巖土體,目的是如何利用工程措施如加固、改良等防治巖土體(含水體)等地質(zhì)體發(fā)生而產(chǎn)生的破壞性活動(dòng)。而地質(zhì)災(zāi)害是在多種動(dòng)力作用下形成的,其影響因素更是復(fù)雜多樣,如地質(zhì)體的物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造、地表形態(tài)、氣象條件以及人類活動(dòng)等都是地質(zhì)災(zāi)害形成和發(fā)展的重要影響因素。在現(xiàn)有技術(shù)水平下,難以準(zhǔn)確查明地質(zhì)體的內(nèi)部情況,只能是以點(diǎn)帶面的推測(cè)性的結(jié)論。
其次,不同類型地質(zhì)災(zāi)害的成因各不相同,大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害的成因具有多元性,往往受氣候、地形地貌地質(zhì)構(gòu)造和人為活動(dòng)等綜合因素的制約,勘查設(shè)計(jì)人員對(duì)災(zāi)害區(qū)區(qū)域的各種制約因素難以準(zhǔn)確和全面掌握,更加難以準(zhǔn)確分析各因素的影響權(quán)重。
基于以上因素,地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員踏勘現(xiàn)場(chǎng),對(duì)周圍環(huán)境、交通狀況、地形地貌、災(zāi)害體的特征等進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,對(duì)災(zāi)害體有總體宏觀的感性認(rèn)識(shí),再通過(guò)自己的知識(shí)體系初步給出結(jié)論,從總體上勾劃出設(shè)計(jì)框架,即概念設(shè)計(jì)。
這種概念設(shè)計(jì),必須對(duì)原理有深刻的理解,對(duì)現(xiàn)象有本質(zhì)的認(rèn)識(shí),有豐富的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié),并應(yīng)有靈活的運(yùn)用能力,能夠總攬全局,掌握影響工程成敗的關(guān)鍵,對(duì)設(shè)計(jì)后實(shí)施效果要有基本正確的估計(jì)。在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí),必須符合科學(xué)原理,不能犯概念性的錯(cuò)誤。概念錯(cuò)誤或不清,往往只見(jiàn)現(xiàn)象,不見(jiàn)本質(zhì),憑局部經(jīng)驗(yàn)處理問(wèn)題,容易走入誤區(qū),可能犯原則性的錯(cuò)誤,概念清晰才能透過(guò)現(xiàn)象,看到本質(zhì),能自覺(jué)地運(yùn)用理論和經(jīng)驗(yàn)。
在實(shí)際工作中表現(xiàn)為,通過(guò)野外的地質(zhì)現(xiàn)象,結(jié)合地質(zhì)、巖土、力學(xué)等知識(shí)以及類似工程經(jīng)驗(yàn),先宏觀判定該災(zāi)害體的狀態(tài)及可能的破壞形式,結(jié)合災(zāi)害體的環(huán)境條件、保護(hù)對(duì)象等初步確定適當(dāng)?shù)闹卫矸桨福偻ㄟ^(guò)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、地質(zhì)測(cè)繪、地質(zhì)勘探、巖土監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)試驗(yàn)等確定基本數(shù)據(jù),采用自然歷史分析法、工程地質(zhì)類比法、圖解分析法、巖體質(zhì)量分級(jí)法、極限平衡法以及有限元法等數(shù)值模擬與數(shù)學(xué)方法進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià),通過(guò)定性分析和定量-半定量分析的結(jié)果,選用適當(dāng)?shù)闹卫矸桨敢孕纬沙晒Y料。這也是在國(guó)土部門內(nèi)審查勘查設(shè)計(jì)單位提交的成果以及治理工程的竣工驗(yàn)收必須請(qǐng)專家組踏勘現(xiàn)場(chǎng)的原因。
地質(zhì)災(zāi)害治理不僅涉及到地質(zhì)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、災(zāi)害學(xué)等學(xué)科,同時(shí)還涉及到土木工程學(xué)、工程力學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)、水力學(xué)等方面的知識(shí),是一個(gè)融合多學(xué)科理論的交叉學(xué)科,其研究方法不僅要遵循各個(gè)學(xué)科的傳統(tǒng)研究方法,同時(shí)由于地質(zhì)環(huán)境的系統(tǒng)性、復(fù)雜性要求環(huán)境地質(zhì)學(xué)的研究要將時(shí)間與空間相結(jié)合、宏觀與微觀相結(jié)合、物理模擬與數(shù)值模擬相結(jié)合、區(qū)域與局部相結(jié)合、自然科學(xué)方法與社會(huì)科學(xué)方法相結(jié)合,以概念設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),探索新的研究方法和途徑。
目前在地質(zhì)災(zāi)害設(shè)計(jì)方法中,應(yīng)用最多的還是傳統(tǒng)的荷載-結(jié)構(gòu)法,這類方法將地質(zhì)體和結(jié)構(gòu)分開(kāi)計(jì)算,其物理意義明確,使用簡(jiǎn)便,可以通過(guò)概念宏觀判斷,較準(zhǔn)確的定性分析,在巖土體與結(jié)構(gòu)體融合后相互作用的研究尚未進(jìn)行到能實(shí)際運(yùn)用之前,概念性設(shè)計(jì)依然任重而道遠(yuǎn)。
根據(jù)本人這幾年參與的設(shè)計(jì)項(xiàng)目及后續(xù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn),也算是在這方面的一些不成熟的考量,考慮不周及錯(cuò)漏處還請(qǐng)各位專家提供寶貴意見(jiàn)。
堅(jiān)持以預(yù)防為主、避讓與治理相結(jié)合和全面規(guī)劃、重點(diǎn)突出的防治原則是從我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害治理工作主要經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上提出的。但是地質(zhì)災(zāi)害治理工程與一般的建設(shè)工程不論是在研究的對(duì)象還是內(nèi)容上均有較大差異,做好地質(zhì)災(zāi)害的治理設(shè)計(jì)需要清晰的認(rèn)識(shí)到地質(zhì)災(zāi)害的特殊性。
首先,地質(zhì)災(zāi)害治理研究的對(duì)象是地表以下的巖土體,目的是如何利用工程措施如加固、改良等防治巖土體(含水體)等地質(zhì)體發(fā)生而產(chǎn)生的破壞性活動(dòng)。而地質(zhì)災(zāi)害是在多種動(dòng)力作用下形成的,其影響因素更是復(fù)雜多樣,如地質(zhì)體的物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造、地表形態(tài)、氣象條件以及人類活動(dòng)等都是地質(zhì)災(zāi)害形成和發(fā)展的重要影響因素。在現(xiàn)有技術(shù)水平下,難以準(zhǔn)確查明地質(zhì)體的內(nèi)部情況,只能是以點(diǎn)帶面的推測(cè)性的結(jié)論。
其次,不同類型地質(zhì)災(zāi)害的成因各不相同,大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害的成因具有多元性,往往受氣候、地形地貌地質(zhì)構(gòu)造和人為活動(dòng)等綜合因素的制約,勘查設(shè)計(jì)人員對(duì)災(zāi)害區(qū)區(qū)域的各種制約因素難以準(zhǔn)確和全面掌握,更加難以準(zhǔn)確分析各因素的影響權(quán)重。
基于以上因素,地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員踏勘現(xiàn)場(chǎng),對(duì)周圍環(huán)境、交通狀況、地形地貌、災(zāi)害體的特征等進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,對(duì)災(zāi)害體有總體宏觀的感性認(rèn)識(shí),再通過(guò)自己的知識(shí)體系初步給出結(jié)論,從總體上勾劃出設(shè)計(jì)框架,即概念設(shè)計(jì)。
這種概念設(shè)計(jì),必須對(duì)原理有深刻的理解,對(duì)現(xiàn)象有本質(zhì)的認(rèn)識(shí),有豐富的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié),并應(yīng)有靈活的運(yùn)用能力,能夠總攬全局,掌握影響工程成敗的關(guān)鍵,對(duì)設(shè)計(jì)后實(shí)施效果要有基本正確的估計(jì)。在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí),必須符合科學(xué)原理,不能犯概念性的錯(cuò)誤。概念錯(cuò)誤或不清,往往只見(jiàn)現(xiàn)象,不見(jiàn)本質(zhì),憑局部經(jīng)驗(yàn)處理問(wèn)題,容易走入誤區(qū),可能犯原則性的錯(cuò)誤,概念清晰才能透過(guò)現(xiàn)象,看到本質(zhì),能自覺(jué)地運(yùn)用理論和經(jīng)驗(yàn)。
在實(shí)際工作中表現(xiàn)為,通過(guò)野外的地質(zhì)現(xiàn)象,結(jié)合地質(zhì)、巖土、力學(xué)等知識(shí)以及類似工程經(jīng)驗(yàn),先宏觀判定該災(zāi)害體的狀態(tài)及可能的破壞形式,結(jié)合災(zāi)害體的環(huán)境條件、保護(hù)對(duì)象等初步確定適當(dāng)?shù)闹卫矸桨福偻ㄟ^(guò)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、地質(zhì)測(cè)繪、地質(zhì)勘探、巖土監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)試驗(yàn)等確定基本數(shù)據(jù),采用自然歷史分析法、工程地質(zhì)類比法、圖解分析法、巖體質(zhì)量分級(jí)法、極限平衡法以及有限元法等數(shù)值模擬與數(shù)學(xué)方法進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià),通過(guò)定性分析和定量-半定量分析的結(jié)果,選用適當(dāng)?shù)闹卫矸桨敢孕纬沙晒Y料。這也是在國(guó)土部門內(nèi)審查勘查設(shè)計(jì)單位提交的成果以及治理工程的竣工驗(yàn)收必須請(qǐng)專家組踏勘現(xiàn)場(chǎng)的原因。
地質(zhì)災(zāi)害治理不僅涉及到地質(zhì)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、災(zāi)害學(xué)等學(xué)科,同時(shí)還涉及到土木工程學(xué)、工程力學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)、水力學(xué)等方面的知識(shí),是一個(gè)融合多學(xué)科理論的交叉學(xué)科,其研究方法不僅要遵循各個(gè)學(xué)科的傳統(tǒng)研究方法,同時(shí)由于地質(zhì)環(huán)境的系統(tǒng)性、復(fù)雜性要求環(huán)境地質(zhì)學(xué)的研究要將時(shí)間與空間相結(jié)合、宏觀與微觀相結(jié)合、物理模擬與數(shù)值模擬相結(jié)合、區(qū)域與局部相結(jié)合、自然科學(xué)方法與社會(huì)科學(xué)方法相結(jié)合,以概念設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),探索新的研究方法和途徑。
目前在地質(zhì)災(zāi)害設(shè)計(jì)方法中,應(yīng)用最多的還是傳統(tǒng)的荷載-結(jié)構(gòu)法,這類方法將地質(zhì)體和結(jié)構(gòu)分開(kāi)計(jì)算,其物理意義明確,使用簡(jiǎn)便,可以通過(guò)概念宏觀判斷,較準(zhǔn)確的定性分析,在巖土體與結(jié)構(gòu)體融合后相互作用的研究尚未進(jìn)行到能實(shí)際運(yùn)用之前,概念性設(shè)計(jì)依然任重而道遠(yuǎn)。
根據(jù)本人這幾年參與的設(shè)計(jì)項(xiàng)目及后續(xù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn),也算是在這方面的一些不成熟的考量,考慮不周及錯(cuò)漏處還請(qǐng)各位專家提供寶貴意見(jiàn)。
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