英国苏格兰斯克拉布斯特港(Scrabster Harbour)主干道边坡稳定性评估

文摘   科学   2023-05-16 21:41   湖北  

 

英国苏格兰斯克拉伯斯特港 /Scrabster Harbour, Scotland, UK   

APA 格式引文:

Katchkin, M. C., Thomson, J., McConnell, R., Fitzgerald, R., & Moore, R. (2023). Slope stability assessment of a major trunk road at Scrabster Harbour, Scotland, UK. Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 56(2). https://doi.org/10.1144/qjegh2021-187 

研究亮点


● 采用工程地貌学模型进行半定量风险评估是一种可行的方法,可以为沿海地区的地质灾害风险评估提供参考。


● 该研究使用了多种数据来源,包括现场调查、航空照片和地质图等,建立了工程地貌学模型,综合分析了斜坡稳定性影响因素。

 


摘要:在2017年,两次山体滑坡导致位于苏格兰大陆北部的斯克拉布斯特港的主要通道临时关闭。为了调查历史山体滑坡的发生、原因和机制及其相关后果,以便了解未来的滑坡危险潜力,进行了斜坡稳定性评估。


在苏格兰,大多数斜坡稳定性研究采用定性而非定量方法,主要是由于历史数据不足。这篇论文介绍了一个案例研究,其中使用半定量风险评估来评估位于斯克拉布斯特港的A9 trunk公路之上的海岸斜坡的稳定性。


编制了历史滑坡和斜坡特性的数据库,并用于半定量风险评估,以向客户提供有针对性的信息,了解哪些斜坡区域可以最有效地进行稳定。这是基于相对风险对斜坡进行排名,从而为道路运营商和维护承包商提供了那些斜坡风险较高的指示,以便这些区域可以优先进行补救工作。分析显示,地表水排水与斜坡相交,以及局部过度陡峭的斜坡是观察到的滑坡的主要控制因素。


背景:沿海斜坡容易发生山体滑坡,这可能会破坏基础设施并威胁人类生命。因此,评估这些地区发生山体滑坡的风险非常重要。然而,传统的风险评估方法往往受到数据可用性和主观性的限制。本研究提出了一种半定量风险评估 (SQRA) 方法,该方法使用工程地貌模型来识别最有滑坡风险的斜坡。


方法:研究区位于苏格兰北部海岸,A9 公路沿海岸坡底部延伸。工程地貌模型是根据野外调查、航空照片和地质图开发的。该模型包括影响边坡稳定性的坡角、岩性、土壤深度和排水条件等因素。SQRA 是使用改编自 Lee 和 Jones(2014 年)的定量公式进行的,该公式考虑了滑坡事件的概率和后果


结果:SQRA 确定了 21 个土地单元 (LU),其中包括沿海斜坡,一旦发生斜坡破坏,这些斜坡可能会影响 A9。LU 根据其相对风险水平进行排名,分数越高表示风险越高。结果表明,坡度较陡、土层深度较浅、排水条件较差的土地利用区更容易发生滑坡。根据未来的预算提出了多项稳定工程建议,从基本排水截留到土钉再到总斜坡整治


结论:工程地貌模型的使用为确定沿海地区滑坡风险最大的斜坡提供了一种一致且稳健的方法。SQRA 方法允许对包含沿海斜坡的所有 LU 进行相对风险排名,这些斜坡在发生斜坡故障时可能会影响基础设施。这项研究的结果可用于为具有最高相对风险的斜坡制定针对性干预措施,以适应客户的预算和计划


部分图文:


图. 研究区域位置的平面图。图片来源:底图由Ordnance Survey提供,授权BEAR Scotland,编号100046668


图.  石板采石场,大约在 0 号和 -150 米之间。照片拍摄于1936年,由S.H.雷诺兹拍摄。经英国地质调查局许可转载。NERC版权所有。



要点问答

 
Questions & Answers




2017年发生的山体滑坡的原因和机制是什么


本报告调查了导致临时关闭通往Scrabster港口主要通道的2017年山体滑坡。确定的滑坡失效机制主要是泥石流和风化土壤失效。在过度陡峭的斜坡上或作为泥石流后续失效模式,也会发生碎屑滑坡。在采石场上方,Ch. 140 m处,识别出一个旋转性失效,由2000多立方米的材料组成


█ 这份报告与苏格兰进行的其他边坡稳定性研究有何不同之处


苏格兰大多数边坡稳定性研究采用定性而非定量方法进行,这主要是由于历史数据不足。然而,本报告提供了一个案例研究,在Scrabster港口A9干线公路上方的海岸边坡上使用半定量风险评估来评估稳定性。


 在该地区减轻未来山体滑坡危害方面提出了哪些建议


工程地貌模型被用于识别最容易发生山体滑坡的斜坡,并为所有21个土地单元提出了适当的建议。根据未来预算,制定了多项稳定工程的建议,从基本排水拦截到土钉加固和整体边坡整形。为相对风险最高的斜坡确定了有针对性的干预措施,以适应客户的预算和计划。


 这篇文章中国同行有何启示?


这篇文章对中国的启示在于,中国也有很多沿海地区,这些地区的海岸坡度大、土壤深度浅、排水条件差,容易发生滑坡等地质灾害。因此,采用工程地貌学模型进行半定量风险评估是一种可行的方法。该方法可以通过对斜坡稳定性影响因素(如坡度、岩性、土层深度和排水条件等)进行综合分析,确定最容易发生滑坡的斜坡,并为相对风险最高的斜坡提供有针对性的干预措施。这种方法可以帮助政府和企业更好地了解沿海地区的地质灾害风险,并采取相应措施来保护人民生命财产安全。



原文请查阅 Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology。

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文案:刘晓
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