Risk classification and optimization of town side slope in Lüliang Mountain
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摘要:
因地质环境容量有限，吕梁山区城镇化建设的快速发展导致边坡地质灾害隐患日益突出，严重阻碍了吕梁山区城镇化建设的持续发展。解决城镇边坡安全的首要问题是城镇边坡风险分级，即确定边坡的风险，在此基础上采取相应的边坡地质灾害风险防控措施。以吕梁山区吉县城区为例，在风险分级系统评分指标优化、风险调查与评分的基础上，基于数理统计学理论，依据统计趋势线的自然拐点法对边坡的危险性与危害性分级标准进行了改进与厘定，并划分为高、中、低、很低4个等级，建立了吉县城区边坡风险分级表。依据吉县城区边坡风险分级表，结合边坡的危险性与危害性级别，判定吉县城区高风险边坡22处，中风险84处，低风险21处，风险很低8处。吉县城镇边坡风险分级方法与技术的探索研究，可为吕梁山区城镇边坡地质灾害风险分级与防控、土地利用规划及城镇化建设发展提供技术支撑。
Abstract:The rapid development of urbanization in Lüliang Mountain brings about serious problems of latent geohazards with limit geological environmental capacity, which seriously hinders the sustainable development of urbanization in Lüliang Mountain.The risk classification is the first question to be solved with respect to safety of town side slopes, and then the risk prevention and control of geo-hazards of slopes could be carried out.Taking the urban area of Jixian County in Lüliang Mountain as a study case and based on the optimization of evaluation factors of risk classification system, risk investigation and grading of slopes in the urban area of Jixian County, the authors improved and determined grade standards of slope hazard and consequence with natural inflection point method mathematical statistics theory, and distinguished four grades, i.e., high level, middle level, low level and very low level.According to the grade standards, the risk classification standard of slopes in the urban area of Jixian County was set up, and then the risk level of slopes was judged, which included 22 high risk slopes, 84 middle risk slopes, 21 low risk slopes and 8 very low risk slopes.The method of risk classification of slopes in the urban area of Jixian County can provide risk prevention and control of geohazards of town side slopes, land-use planning and urbanization development in Lüliang Mountain with technical support.
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Key words:
- Lüliang Mountain /
- geohazards of town side slope /
- risk classification /
- Shanxi Province
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表 1 危险性指标合成权重
Table 1. Integrated weights of hazards factors
WH12 WH22 WH32 WH42 WH52 WH62 WH72 WH82 WH92 合成权重 0.103 0.045 0.097 0.113 0.060 0.060 0.103 0.193 0.226 WH13 0.273 0.03 WH23 0.545 0.06 WH33 0.182 0.02 WH43 0.333 0.01 WH53 0.667 0.03 WH63 0.250 0.02 WH73 0.750 0.07 WH83 0.250 0.03 WH93 0.750 0.08 WH103 1.0 0.06 WH103 0.333 0.02 WH123 0.667 0.04 WH133 0.545 0.06 WH143 0.273 0.03 WH153 0.182 0.02 WH163 0.333 0.06 WH173 0.667 0.13 WH183 0.112 0.03 WH193 0.222 0.05 WH203 0.444 0.10 WH213 0.222 0.05 
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表 2 吉县城区边坡风险分级危险性评分
Table 2. Grading table for hazards of risk classification system of town slope in Jixian
指标类别 评价指标 权重 评分标准 1分 3分 5分 7分 10分 边坡地形特征 坡高/m 0.03 < 10 10≤h < 20 20≤h < 30 30≤h < 50 ≥50 坡度/° 0.06 < 25 25≤α < 30 30≤α < 45 45≤α < 60 ≥60 坡型 0.02 凹-阶型 阶梯型 凹型 直线型 凸型 边坡结构类型 岩性组合 0.01 基岩型 黄土+基岩型 黄土型 黄土+冲洪积层型 黄土+红粘土型 接触面倾向 0.03 反向坡 横向坡 斜倾坡 顺向坡-大于坡角 顺向坡-缓于坡角 土体特征 密实度 0.02 粘土 粉质粘土 粉土 素填土 碎石土 节理类型 0.07 无节理 垂直节理 构造节理 风化节理 卸荷节理 基岩特征 岩体结构类型 0.03 完整结构 断续结构 板裂结构、块裂结构 碎裂结构 散体结构 风化程度 0.08 未风化 微风化 弱风化 强风化 全风化 地表水 河水侧蚀 0.06 无影响 微弱 弱 较强烈 强烈 地下水 地下水类型 0.02 无地下水 基岩裂隙水 黄土孔隙上层滞水 黄土+基岩裂隙孔隙水 黄土孔隙水 溢出量 0.04 无溢出 流量微弱 流量小 流量较大 流量大 人类工程活动 削坡措施 0.06 完全合理 合理 基本合理 合理性差 不合理 排水措施 0.03 完全专业 专业 基本专业 简易 无排水 支挡措施 0.02 完全专业 专业 基本专业 简易 无支挡 失稳证据 历史发生频次 0.06 无 很少发生 有发生 较经常 经常发生 现今变形迹象 0.13 无 不明显 较明显 明显 出现破坏 潜在灾害类型与强度 破坏类型 0.03 剥落 坠石或塌土 倾倒崩塌 滑塌 滑动 运动速度 0.05 很慢 慢速 中速 快速 极快 灾害规模 0.10 V≤10 m3 10 < V≤100 m3 100＜V≤1000 m3 1000＜V≤10000 m3 V＞10000 m3 运动距离 0.05 无影响 延伸角外 延伸角内 塌落角与延伸角相邻区 塌落角内
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表 3 吉县城区边坡风险分级危害性评分系统
Table 3. Grading table for consequence of risk classification system of town slope in Jixian
指标类别 评价指标 权重 评分标准 1分 3分 5分 7分 10分 固定人员 住宅人员 0.128 1~5人 6~10人 11~50人 51~100人 > 100人 办公生产人员 0.256 1~10人 50~11人 51~100人 101~200人 大于200人 交通人员 行人流量 0.074 ≤1人/min 2~5人/min 6~10人/min 10~15人/min > 15人/min 乘客流量 0.074 ≤1辆/min 2~5辆/min 6~10辆/min 10~15辆/min > 15辆/min 建筑设施 高层 0.025 1~2栋 3~5栋 6~8栋 9~10栋 > 10栋 多层 0.012 1~2栋 3~5栋 6~8栋 9~10栋 > 10栋 普通民房、砖窑 0.005 1~2户 3~5户 6~10户 11~20户 > 20户 简易民房、土窑 0.002 1~2户 3~5户 6~10户 11~20户 > 20户 线路设施 高速公路 0.039 0~10 m 11~20 m 21~50 m 51~100 m > 100 m 等级公路 0.008 0~10 m 11~20 m 21~50 m 51~100 m > 100 m 铁路 0.023 0~10 m 11~20 m 21~50 m 51~100 m > 100 m 管线 0.013 0~10 m 11~20 m 21~50 m 51~100 m > 100 m 其他承灾体/万元 0.030 ≤50 50~100 100~300 300~500 > 500 易损性 人员 0.206 0~0.2 0.2~0.4 0.4~0.6 0.6~0.8 0.8~1.0 财产 0.103 0~0.2 0.2~0.4 0.4~0.6 0.6~0.8 0.8~1.0
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表 4 吉县城区边坡风险分级
Table 4. Risk classification for slopes in urban area of JixianCounty
危害性 危险性 高危险
(6.04≤H≤10)中危险
(4.49≤H＜6.04)低危险
(3.38≤H＜4.49)很低危险
(H＜3.38)高危害
(2.284≤C≤10)高风险
(H级)高风险
(H级)中风险
(M级)低风险
(L级)中危害
(1.109≤C＜2.284)高风险
(H级)中风险
(M级)中风险
(M级)低风险
(L级)低危害
(0.954≤C＜1.109)中风险
(M级)中风险
(M级)低风险
(L级)很低风险
(HL级)很低危害
(C＜0.954)低风险
(L级)低风险
(L级)很低风险
(HL级)很低风险
(HL级)
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图(9)
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