承災(zāi)體調(diào)查中的公路調(diào)查

楊峰 夏旺民 陳昕

我國幅員遼闊，山脈縱橫交錯，江河水系發(fā)達(dá)，地貌類型多樣，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地形起伏多變，氣候變化異常，是自然災(zāi)害多發(fā)的國家。公路或穿越山谷，或爬坡越嶺，或沿河谷蜿蜒延伸必然受到各種自然災(zāi)害影響。災(zāi)害導(dǎo)致公路交通受阻或中斷，危及行人出行安全，造成人民生命和財(cái)產(chǎn)損失。為掌握公路承災(zāi)體自然災(zāi)害風(fēng)險底數(shù)，提高我國公路行業(yè)自然災(zāi)害防治能力，建立公路行業(yè)高效科學(xué)的自然災(zāi)害防治體系，保護(hù)公路交通設(shè)施和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，交通運(yùn)輸部作為國務(wù)院第一次全國自然災(zāi)害綜合風(fēng)險普查領(lǐng)導(dǎo)小組的主要成員單位，積極組織開展自然災(zāi)害綜合風(fēng)險公路承災(zāi)體普查工作。

普查內(nèi)容

本次公路承災(zāi)體普查包含公路基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)查和對公路有影響的自然災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)信息調(diào)查（圖1）。

（一）公路基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)查

公路設(shè)施屬性信息采集對象為各等級公路路線、橋梁、隧道、高邊坡等結(jié)構(gòu)物的分布、類型、數(shù)量、物理屬性、空間位置數(shù)據(jù)、設(shè)防水平等基本信息。為減輕普查工作負(fù)擔(dān)，提高普查效率，本次基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)查在充分依托公路養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)等已有信息的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開展公路設(shè)防等級補(bǔ)充填報和高邊坡信息調(diào)查。

（二）自然災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)調(diào)查

本次自然災(zāi)害公路承災(zāi)體調(diào)查，在充分利用各災(zāi)種調(diào)查成果的同時，重點(diǎn)對崩塌、滑坡、泥石流、沉陷與塌陷、水毀5 類嚴(yán)重影響公路基礎(chǔ)設(shè)施安全的災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查。

（1）崩塌。崩塌是較陡斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳（或溝谷）的地質(zhì)現(xiàn)象，多發(fā)生于坡度大于55°、高度大于30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上（圖2）。地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造是崩塌的物質(zhì)基礎(chǔ)，降雨、地下水作用、振動力、風(fēng)化作用以及人類活動對崩塌的形成和發(fā)展起著重要作用。

（2）滑坡?；率侵感逼律系耐馏w或者巖體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象（圖3）。滑坡成因的內(nèi)部因素有組成邊坡巖土體的性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力等，常常起著主要的控制作用。外部因素有地表水和地下水的作用、地震、風(fēng)化作用、人工開挖、爆破以及工程荷載等。其中地表水和地下水是影響邊坡穩(wěn)定最重要、最活躍的外部因素，其他大多起觸發(fā)作用。

（3）泥石流。泥石流是由水體作用（包括暴雨、冰川、積雪融化水、潰水等）產(chǎn)生在溝谷或斜坡上的一種水土（石）混合體在重力作用下沿坡面、溝谷流動的現(xiàn)象，是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。它的運(yùn)動過程介于山崩、滑坡和洪水之間，是自然因素（地質(zhì)、地貌、水文、氣象等）、人為因素綜合作用的結(jié)果，具有突然性以及流速快，流量大，物質(zhì)容量大和破壞力強(qiáng)等特點(diǎn)（圖4）。泥石流的形成必須同時具備三個基本條件：有利于貯集、運(yùn)動和停淤的地形地貌條件；有豐富的松散土石碎屑固體物質(zhì)來源；短時間內(nèi)可提供充足的水源和適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)因素。

（4）沉陷與塌陷。沉陷與塌陷是指在自然災(zāi)害的影響下路基局部路段在垂直方向產(chǎn)生較大的錯落，形成凹陷和裂紋，或因地基沉降導(dǎo)致路基整體下沉。在黃土暗穴分布區(qū)、采空區(qū)、巖溶區(qū)等地區(qū)，地基下伏空洞或軟弱區(qū)的上方巖土體在行車荷載、地表工程活動或者地下工程活動、水體蓄滲抽排等的作用下，可能失去平衡、突然塌陷。

圖1 公路承災(zāi)體普查對象

圖2 崩塌損毀公路橋梁

圖3 滑坡掩埋公路

（5）水毀。水毀是指在洪水及其挾帶的滾石、漂浮物等物質(zhì)的沖刷、撞擊、淤堵、淹沒等作用下，沿河公路路基路面、橋梁、小橋涵及防護(hù)工程易遭到不同程度的破壞，嚴(yán)重時導(dǎo)致交通受阻或中斷（圖5）。公路水毀是眾多因素綜合作用的結(jié)果，其影響涉及區(qū)域地質(zhì)條件、地形地貌特征、氣象水文條件、公路等級等諸多方面。歷年公路水毀統(tǒng)計(jì)資料表明，短歷時強(qiáng)降雨及長時間持續(xù)降雨造成的水毀占大多數(shù)。

以上災(zāi)害發(fā)生時，對公路安全運(yùn)行造成危害，毀壞公路設(shè)施，造成公路癱瘓，或影響公路使用功能，直接造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對公路設(shè)施的影響和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全危害極大。

調(diào)查方法

本次普查工作包含資料收集、信息補(bǔ)充、采集填報與實(shí)地調(diào)查等。充分利用公路部門掌握的重要基礎(chǔ)設(shè)施信息，按照承災(zāi)體的實(shí)際分布，充分發(fā)揮行業(yè)部門的專業(yè)管理優(yōu)勢，采取單點(diǎn)調(diào)查、線狀調(diào)查和面狀調(diào)查的方式，以基層養(yǎng)護(hù)部門為基本單位，重點(diǎn)對公路設(shè)施的空間分布、基本屬性和災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)屬性信息進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查，全面掌握公路自然災(zāi)害風(fēng)險情況。

（一）資料收集

資料收集是本次普查的基礎(chǔ)性工作。在外業(yè)工作開始之前，準(zhǔn)備和收集相關(guān)數(shù)據(jù)，主要包括公路養(yǎng)護(hù)記錄資料、其他相關(guān)部門的與自然災(zāi)害相關(guān)的資料數(shù)據(jù)。

（二）信息補(bǔ)充

本次普查依托已有的養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)，對公路路線、橋梁、隧道的基礎(chǔ)設(shè)施屬性信息進(jìn)行制備，以電子地圖數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)直接導(dǎo)入采集系統(tǒng)后臺，基層單位利用采集系統(tǒng)對設(shè)防水平等內(nèi)容補(bǔ)充填報，最終實(shí)現(xiàn)資料匯總。

圖4 泥石流造成公路嚴(yán)重?fù)p毀

圖5 公路水毀災(zāi)害

（三）采集填報

交通運(yùn)輸部組織開發(fā)了公路承災(zāi)體普查技術(shù)指南和信息采集系統(tǒng)，用于本次普查工作。各地基層調(diào)查人員利用采集系統(tǒng)的定位服務(wù)，準(zhǔn)確提取各類災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)的空間位置信息，填報各類災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)要素。各級審核人員通過采集系統(tǒng)，對已上傳的數(shù)據(jù)執(zhí)行逐級審核，審核未通過則直接返回到采集端進(jìn)行修改。為了全面反映自然災(zāi)害影響情況，風(fēng)險點(diǎn)調(diào)查需要采集歷史上發(fā)生過災(zāi)害的公路點(diǎn)（段）和雖未發(fā)生災(zāi)害但存在明顯災(zāi)害風(fēng)險的點(diǎn)（段）基本情況，包括坡體結(jié)構(gòu)（土質(zhì)、巖質(zhì)、土石混合）；斜坡幾何特征（坡高、坡度）；災(zāi)害歷史特征（災(zāi)害發(fā)生時間或頻率）、災(zāi)害危害情況（斷通狀況、危害對象、危害程度）；災(zāi)害處治情況；風(fēng)險點(diǎn)現(xiàn)狀特征（裂縫、結(jié)構(gòu)物破損情況、災(zāi)害發(fā)育程度）等。

圖6 遙感核查成果展示圖

（四）實(shí)地調(diào)查

對于數(shù)據(jù)缺失或其他原因不能提交滿足填報要求的數(shù)據(jù)，開展外業(yè)實(shí)地調(diào)查。通過現(xiàn)場踏勘、走訪等方式，進(jìn)一步記錄和測量災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)特征信息。針對地形復(fù)雜、人員難以到達(dá)區(qū)域，可結(jié)合無人機(jī)調(diào)查開展，基本查明災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)特征，明確風(fēng)險點(diǎn)評估指標(biāo)。

質(zhì)量控制

為保證普查成果質(zhì)量，本次公路承災(zāi)體普查制定了嚴(yán)格的數(shù)據(jù)檢查、核查、抽查等質(zhì)量控制流程與方法。

（一）數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查

數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的重點(diǎn)是對普查采集數(shù)據(jù)規(guī)范性、完備性、準(zhǔn)確性及一致性進(jìn)行檢查。即采集數(shù)據(jù)的命名、編號、度量單位等應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求；采集數(shù)據(jù)的字段屬性名稱、類型、長度、必填信息等數(shù)據(jù)應(yīng)完整，照片資料應(yīng)符合要求；采集數(shù)據(jù)填報項(xiàng)應(yīng)填報準(zhǔn)確，空間要素精準(zhǔn)；采集數(shù)據(jù)的相關(guān)屬性與照片應(yīng)保證圖文一致，災(zāi)害歷史特征屬性與公路養(yǎng)護(hù)記錄資料應(yīng)保持一致。

（二）數(shù)據(jù)信息核查

數(shù)據(jù)信息核查是指對普查中的高風(fēng)險災(zāi)害點(diǎn)采用資料分析、現(xiàn)場調(diào)查、遙感核查、勘察與監(jiān)測等方式開展更詳細(xì)的調(diào)查。

（1）資料分析。對收集到的氣象、水文、區(qū)域地質(zhì)資料，公路工程勘察設(shè)計(jì)、施工、竣工資料，公路周邊環(huán)境資料，公路工程運(yùn)營管理和養(yǎng)護(hù)資料和已有的相關(guān)災(zāi)害調(diào)查評價資料進(jìn)行分析核查。

（2）遙感核查。針對資料分析比對不能明確評估指標(biāo)的災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)，利用衛(wèi)星光學(xué)影像、立體影像、雷達(dá)數(shù)據(jù)，采用定性與定量分析方法，對風(fēng)險點(diǎn)規(guī)模、范圍、災(zāi)害發(fā)育情況等災(zāi)害特征進(jìn)行復(fù)核，明確風(fēng)險點(diǎn)評估指標(biāo)，校正風(fēng)險等級（圖6）。

（3）現(xiàn)場調(diào)查。對于經(jīng)內(nèi)業(yè)分析核查仍存疑的風(fēng)險點(diǎn)，在充分收集災(zāi)害風(fēng)險資料的基礎(chǔ)上，采用儀器對核查對象進(jìn)行測量，輔以航拍、無人機(jī)拍攝、三維激光掃描等手段對災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)災(zāi)害特征、工程損傷等信息進(jìn)行相應(yīng)的測量和記錄，并對周圍群眾進(jìn)行訪問調(diào)查。

（三）數(shù)據(jù)成果抽查

交通運(yùn)輸部對各省數(shù)據(jù)成果進(jìn)行按比例抽檢，評估各級各地普查任務(wù)完成質(zhì)量。抽查內(nèi)容包括普查數(shù)據(jù)檢查和核查工作開展情況、數(shù)據(jù)（成果）質(zhì)量狀況等。

普查成果

本次普查最終形成成果報告、數(shù)據(jù)集、圖件等成果。包括自然災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)信息數(shù)據(jù)庫、自然災(zāi)害風(fēng)險點(diǎn)信息圖、數(shù)據(jù)檢查報告、質(zhì)量核查報告等，為各項(xiàng)防治工作的開展提供基礎(chǔ)支撐。