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地質災害危險性評估老滑坡

發布時間: 2021-03-11 15:45:53

❶  地質災害類型及其危險性現狀評估和預測評估

一、地質災害類型及特徵

評估區地質災害類型有地面災害和斜坡變形災害兩大類共6個災種,災害類型劃分及其主要特徵見表12-5。

表12-5地質災害類型劃分及主要特徵表

(一)地面沉降

在評估區及其附近,地面沉降分布於淮北平原阜陽、界首、太和、利辛、渦陽、蒙城等市縣,是由於超采中、深層孔隙承壓水引起的。20世紀80年代以來,各城鎮開采井多深達150~200m,隨著開采量逐年增大,承壓水頭逐漸下降,使得1.62×104km2的自流區基本消失,形成了以城鎮為中心的區域性降落漏斗。至90年代中期,阜陽市城區降落漏斗中心水位埋深已達80m,水位降幅1.44~1.88m/a;界首市城區水位埋深已超過70m;有些地段降落漏斗已相連接。承壓水位持續下降誘發了地面沉降。

20世紀80年代初有關部門對阜陽市進行水準復測發現,位於穎河西側水文站內的9號點僅沉降83.7mm,沉降范圍80~100km2。此後該市開采中深層承壓水進入了高峰期,地下水位以3m/a的速率持續下降,至1990年沉降范圍和中心沉降量分別以26km2/a和78.9mm/a高速增長,沉降中心最大沉降速率達109mm/a,沉降范圍已達360km2,沉降中心最大累積沉降量873mm。地面沉降量與地下水開采量及水位埋深呈正相關。1990~1999年沉降速率雖有所減緩,但沉降范圍擴展和中心沉降速率仍達6.25km2/a和59.3mm/a,至1999年1月沉降范圍約410~420km2,中心最大累積沉降量已達1347.4mm(圖12-2)。

圖12-2阜陽市累積地面沉降量等值線圖

等值線單位:mm

此外,管線附近界首、太和、利辛等縣城水位持續下降,已形成水位降落漏斗,地面沉降有一定顯示。

過量開采中深層地下水,使地下水位大幅度持續下降,造成含水層及相鄰土體的有效應力增加從而固結壓密並發生地面沉降。阜陽地區0~156m深度范圍內主要有6個壓縮層,總厚度50~l00m,其中A7-4、A9-5和A11-6三個壓縮層是主要的,它們的埋深分別為39~77m、78~101m和107~132m,而埋深40m以內的土體則為超固結土,壓縮沉降量小。

(二)采空塌陷

采空區地面塌陷是採掘巷道上部的岩層失去支撐,力學平衡條件被破壞,而發生的崩落、開裂、彎曲等變形破壞現象,最終導致地面沉陷的地質災害。在安徽段采空區地面塌陷主要分布於淮海煤礦和定遠石膏礦和鹽礦三地。

1.淮南煤礦地面塌陷

淮南礦業集團所屬12對礦井,井田總面積為301.12km2,至今采空塌陷面積達57.744km2。隨著煤礦開採的延深和規模擴大,1997年1月至2000年6月塌陷區增加了8.04km2,年增長率為4.1%。礦區地跨淮河兩岸,為沖積平原區,淮河以南采空塌陷(距管線達19km)總面積34.734km2,塌陷最大深度約20.Om;淮河以北采空塌陷總面積23.01km2,塌陷最大深度約5.5m。淮南煤礦采空塌陷比較嚴重,造成村莊、農田被淹沒,工程設施損壞,並對水利和防洪工程造成較大的影響。

淮南煤礦采空塌陷屬緩變型。基本特徵是:回採1.5個月左右,地面塌陷開始產生,3~4個月為活躍期,此時的塌陷總量可達70%左右,一般18個月後逐漸穩定,且采空區與地面塌陷區基本一致。淮河以北潘謝礦區采空塌陷處於持續發展過程中。

2.定遠石膏礦地面塌陷災害

定遠石膏礦地面塌陷形成的特點是:巷道遺棄支護一拆除,巷道頂板岩層立即塌落,隨後引起地面塌陷。目前塌陷面積僅為50~800m2,塌陷的深度最大為0.50~0.65m,管線離其尚有一定距離,且開采規模呈現減少的態勢。

3.定遠縣東興鹽礦地面塌陷災害

該礦的開采區位於輸氣管線(K235+280)的南側4km處。自1988年末開采至今,僅在1998年後開采區開始產生輕微的地面塌陷,且與開采區范圍相吻合,面積約0.2km2。目前對開采區及周圍影響不大。

地面塌陷的產生及危害程度受諸多因素制約,主要與礦層厚度及埋藏深度、頂板圍岩強度和上覆的第四系鬆散堆積物厚度有關:礦層厚度愈大,埋深愈小,頂板圍岩強度愈小,上覆第四系鬆散堆積物愈厚,則地面塌陷愈強烈。

(三)地震液化

管線穿越的地震烈度Ⅶ度區有兩段:一段位於淮北平原的四廟—孫集一帶(K59—K70),西淝河河床兩側為第四系全新統粘性土、粉砂、細砂,厚度6.40~14.80m,地下水位埋深2.20~2.50m,其下伏的粉砂、細砂在地震條件下存在輕微液化;另一段位於江淮丘陵平原的前王一帶(K266+200—K273+200),池河河床兩側分布的全新統粘性土、粉土和含泥砂礫石,厚15~20m,水位埋深0.8~2.4m,上覆的粘性土厚度在6m左右,下伏的粉土較薄,且標貫擊數在17擊左右,粘粒含量大於10%,基本不產生地震液化問題。

(四)膨脹土災害

評估區內界首、蒙城、定遠、滁州、來安等地丘陵崗地及河谷Ⅱ級階地上廣布的上更新統的沖積、洪沖積及殘坡積的粘土、粉質粘土,顏色為灰白、棕黃、褐黃和土黃色,厚度一般7~15m,局部大於30m。天然狀態下呈硬塑、堅硬狀,柱狀節理發育,含鐵錳質結核和薄膜。由於土層中含較高的蒙脫石、伊利石等親水性礦物成分,有遇水膨脹、失水收縮的特徵,往往造成其上的建築物變形、開裂。經取樣測試,評估區內膨脹土自由膨脹率為40%~63.5%,屬弱膨脹潛勢。淮北平原區和沿江丘陵平原區一般在40%~57.5%;江淮丘陵平原區一般為45.5%~63.5%;局部可達66.5%~74.5%。從地貌上可以看出,膨脹土的膨脹性有在平原區稍低,丘陵坡麓的崗地區稍大的特點。

工程沿線膨脹土分布地段為K19+600—K58+400、K63+400—K65+000、K70+000—K178+500、K184+300—K219+100、K226+650—K245+450、K246+150—K251+250、K253+900—K262+050、K263+300—K266+150、K305+500—K309+900、K312+480—K321+870、K323+190—K325+050、K328+390—K333+900、K343+110—K345+910,分布長度為242.7km,占線路總長的70%。

(五)崩塌

沿線崩塌災害主要分布於K185—K200、K280—K334段,崩塌均與人工切坡不當有關,有土崩和岩崩。崩塌體的規模一般在50~200m3之間,調查過程中發現多處岩崩,主要分布於K280—K302段,由中元古界千枚岩等淺變質岩組成的斜坡,節理裂隙極為發育,岩性破碎。因修建房屋和公路切坡的邊坡大多不夠穩定,如滁州市南譙區小庄村崩塌,土崩主要分布於K302—K334段,由Q3弱膨脹土組成,切坡後極易產生崩塌。如滁州市甘里阜和定遠縣城東輪窯廠崩塌等。

此外,還有人工堆積層崩塌分布於K185—K200段,是由採石場棄碴於采坑邊造成的。

二、地質災害危險性現狀評估

(一)地面沉降

阜陽市地面沉降的發展已直接或間接地給城市建設和經濟發展造成了一定危害,主要表現有:

1.破壞水利設施和降低防洪標准:位於沉降區的潁河和泉河,左右堤壩全長48km,堤頂高度均已隨地面沉降而降低,已達不到原設計20年一遇的防洪標准。20世紀80年代以來,阜陽節制閘多處閘體開裂現象逐年增寬,目前已嚴重威脅大閘的運行安全。

2.破壞市政及供水設施:部分深層地下水開采井發生傾斜、錯位、井管抬升、井台開裂變形。穎上路段排水管道錯裂,原可順暢外排的污水向沉降部位集中。

3.破壞城市測量控制網:中國地震局以阜陽市為中心布設的阜陽環Ⅱ等水準線路,因地面沉降干擾,影響了地震監測工作。1999年總參在阜陽進行地形校測時,導線無法閉合,不得不從沉降區外水準點引測。

阜陽市中深層孔隙承壓水水位下降速率近年來有所減小,反映阜陽市地面沉降有減緩的趨勢。而輸氣管線通過地段在阜陽市地面沉降區以北約30km處,沿線除利辛縣城外皆為農村,目前中深層地下水開采量不大,尚未發現地面沉降現象。

(二)采空塌陷

1.淮南煤礦采空塌陷

淮南煤礦系國家統配煤礦,開采數十年來所形成的地面塌陷范圍和塌陷深度都很大。地面塌陷所導致的災害比較嚴重,其危害主要表現在:塌陷盆地中心部位已形成一系列的塌陷湖(塘),造成村莊、農田、通信線路被淹沒。邊緣區(危險變形區)工程建設及設施被損壞,如房屋傾斜、牆基開裂、地坪錯開等;對水利和防洪工程造成較大的影響,如淮河堤塌陷,下沉深度大於1m的達850m,累計影響長度15.1km;鐵路路基下沉(大通—張樓線的望李段),影響長度為7.41km;外邊緣區主要表現在對房屋的破壞,如牆基開裂等。

淮河以北的潘謝礦區地面塌陷正處於持續發展過程中,且距輸氣管線相對較近(在K159處相距為10.3km)。目前塌陷區呈北西西—北西向展布,而且潘1、潘2、潘3三個礦井的塌陷區幾乎相接(圖12-3)。礦區規劃的開采區向四周擴展,無疑距輸氣管線將愈來愈近,應予關注。

圖12-3淮河以北煤田采空區地面塌陷預測圖

2.定遠石膏礦地面塌陷

該礦采空區頂板岩層以軟弱的泥岩和粉砂質泥岩為主。根據多年觀測資料表明,當礦床開采深度在170~180m以內時,可引起地面塌陷;其中以開采深度60~70m的最易引起地面塌陷。

根據該礦1992年的調查結果,采空塌陷自1990年開始,在不到一年的時間里,地面塌陷面積達10餘畝,隨著采空區面積的增加,地面塌陷時有發生,其多發年份為1998年之前,其後地面塌陷災害有減緩的趨勢。地面塌陷產生的同時,多伴有地裂縫的產生(危險變形區)。調查結果表明:定遠石膏礦采空區塌陷的影響范圍,一般比采空區范圍向外擴展l00m左右。塌陷的危害主要是引起房屋開裂、電線桿歪斜、渠道損毀、耕地破壞等。而礦區位於縣城的東南郊,屬居民較密集區,且存在一些高層建築(樓房、煙囪),因而,采空區的地面塌陷已威脅到人們的正常生活環境。

由於定遠石膏礦目前開采規模呈現減少的態勢,因而礦區的地面塌陷問題影響甚弱,地面塌陷危險性等級屬輕微。

3.定遠縣東興鹽礦采空塌陷

該礦礦體頂板埋深218m左右,近東西向展布,岩性為軟弱的泥岩和鈣質泥岩,目前採用鑽井注水法生產工藝開采,采空區即為溶腔,溶腔間預留80~100m的保安礦柱。自1988年末開采至今,礦區地質環境現狀較好,基本未產生相關的地質環境問題,僅在1998年後,開采區開始產生微弱的地面塌陷,其形態與開采區范圍相吻合,面積約0.2km2。由於屬鑽井注水法開采,故其地面塌陷屬緩變型,且地面顯示不明顯,主要表現在降雨期存在積水問題,而對開采區及周圍影響不大(居民遠離礦區,相距600m以外),地面塌陷危險性等級屬輕微。

(三)地震液化

由於缺乏系統的資料,歷史上中強地震時評估區土層液化的分布及液化對建築物的破壞情況無法細述,但據現有資料,以阜陽市為例:1668年7月25日山東莒縣—郯城間8.5級地震(是我國東部最強烈的地震),在阜陽市造成Ⅶ度破壞;1481年3月9日渦陽6級地震、1831年9月28日鳳台北東6.25級地震、1937年8月1日山東菏澤7級地震,在阜陽市均造成V度破壞。由於淮北平原淺部發育全新世的砂類土和低塑性粉土,且地下水位埋深一般為1~2m,因此,存在地震液化的可能性。

(四)膨脹土災害

評估區內膨脹土分布范圍很廣,屬弱膨脹潛勢,但據現場調查,對低層建築仍有一定破壞性,主要表現在使房屋及牆體產生開裂,並伴有地裂或地基上鼓。如蒙城縣的雙佛塔建在膨脹土地基上,現在從塔頂到塔底產生一條大裂縫,另外淮南、蒙城、界首、定遠等地的廠礦、學校、民房等,有不少因膨脹土地基而產生房屋開裂,其中蒙城縣的蒙古族中學院牆在1978年秋天產生地基上鼓現象。

由膨脹土組成的邊坡,邊岸也極易產生滑坡、崩岸,如河岸、湖岸及人工渠的邊坡都產生過規模不等的滑坡和崩塌,位於江淮分水嶺附近的人工渠及巢湖湖岸,都有這類危害。

(五)崩塌

評估區內崩塌災害主要是堵塞道路交通、壓覆植被、掩埋農田等。輸氣管線施工的切坡開挖,勢必會受到崩塌的危害。

三、地質災害危險性預測評估

(一)工程建設誘發、加劇地質災害的可能性

(1)工程沿線大部分為平原地區,工程建設時和建成後不會加劇地面沉降、地面塌陷等災害。

(2)鑒於沿線膨脹土分布廣泛,在區內劉巷子、定遠、滁州等丘崗地帶,地形起伏較大,工程建設時如開挖斜坡地帶,易誘發邊坡不穩定,一般不會加劇滑坡災害,如在廟陳—滁州地段,基岩裂隙發育,人工切坡時易誘發崩塌或滑坡災害,應注意邊坡的防護工作。

(3)管線穿越淮河、池河、滁河等較大水體,如工程處理不當,會造成地基破壞,易產生管涌、滲漏問題,影響防洪堤。

(二)工程本身遭受地質災害危險性評估

1.地面沉降

根據規劃資料,中、深層地下水在將來仍然是城鎮供水的主要水源,且開采量和開采范圍均有所擴大。採用水文地質比擬法,結合近年來的水位、水量、沉降監測資料的相關性分析,各主要城鎮地面沉降預測結果見表12-6和圖12-4。

表12-6主要城鎮地面沉降預測結果表

圖12-4安徽段地面沉降趨勢預測圖

鑒於缺乏淮北平原區地面沉降專門研究,其預測結果和將來實際情況可能存在一定偏差,但其地面沉降的發展是存在的,會對管線造成一定的危害,筆者認為利辛段地面沉降發展對管線危險性大,其他危險性小。

2.采空塌陷

(1)淮南煤礦地面塌陷

根據淮南煤田分布特徵和礦區地質構造條件分析,並採用工程地質比擬法和概率積分法預測,離管線最近(4.5km)的朱集礦區,即使將來采礦,其塌陷影響范圍一般以開采深度的65°角外延,其最大距離為2.5km(-1200m的開采標高)。2015~2020年預計最大下沉值為3.6m,下沉0.5m以上的塌陷范圍為5.532km2,未延伸至管線;潘謝礦區地面塌陷災害嚴重,但距管線較遠。預測地面塌陷對管線的危險性小。

(2)定遠石膏礦地面塌陷

定遠石膏礦區礦層穩定,規劃開采井巷最南端距管線1.4km。採用類比法和理論計算兩種方法預測,認為規劃開采區可能塌陷邊緣距管線僅500~600m,塌陷影響帶將波及到管線。管線在K245+500—K252+020段(長6.52km)通過石膏礦體分布區,若今後在管線下部及一定范圍內(2km內)開采,勢必會對管道的安全產生危害性,潛在危險性較大。

(3)定遠東興鹽礦采空塌陷

礦區邊界和管線最近距離為3.5km。東興鹽礦開采過程中,採用鑽井水溶法開采,其采空區實際上是水與鹽礦體(溶於水而流出地表)的置換過程,且礦體尖滅部位距管線3.5km,開采產生的地面塌陷對管線的危險性小。

3.膨脹土

評估區內膨脹土大氣影響深度在3.0~3.5m之間,膨脹土的脹縮性易對管線產生頂壓,加之地形起伏大,易產生滑坡,有可能會對管線產生不良影響,總體危險性小,局部中等。

4.地震液化

採用標准貫入試驗判別法對西淝河漫灘全新統沖積層(15m以淺的深度內進行判別,Ncr為7.07~7.72,在Ⅶ度遠震的情況下,頂部的粉土不存在地震液化問題,而下部的粉砂、細砂則存在輕微地震液化。

5.崩塌、滑坡

採用圖解法和極限平衡法預測,管線工程沿線的邊坡存在基本穩定(K184—K227)和不穩定(K280——K301)兩種情況,如切坡不合理,甚至局部形成人工邊坡,上述斜坡段均可能產生崩塌、滑坡災害,危及管線,但總體危險性小。

❷ 地質災害危險性評估等級

地質災害危險性是指地質災害危險源危險區范圍及其可能造成的人員傷亡和財產損失。
地質災害評估等級劃分為三級,是根據擬建工程的重要性和評估區地質環境復雜程度來綜合確定的。

❸  地質災害危險性綜合評估及防治對策

一、地質災害危險性綜合評估

山西段沿線地質災害有9種,主要有5種,即滑坡和崩塌、泥石流、采空塌陷、黃土濕陷。根據地質災害的發育特徵、分布范圍、現狀和預測情況,採用綜合性、預防性原則和定性半定量方法,以及兩種以上災害就重不就輕的原則來劃分危險性大小。

土地適宜性評價根據地質災害危險性大小來確定,即危險性大的土地適宜性差;危險性小的土地適宜。地質災害危險性綜合評估及土地適宜性評價詳見表10-11、圖10-10。

圖10-10西氣東輸管道工程山西段建設用地地質災害危險性分區圖

1.危險性大;2.危險性中等;3.危險性小;4.危險性分區界線;5.地質界線;6.輸氣管線;7.壓氣站(清管站)

表10-11地質災害綜合評估分類表

管線在山西段總長323.484km,以臨汾盆地為界,西段以采空塌陷、滑坡、黃土濕陷為主;盆地區以地震液化為主;東段以煤礦采空塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、黃土濕陷、泥石流為主,總體危險性中等—大。土地適宜性基本適宜和適宜性差。其危險性和土地基本適宜性所佔的比例為:危險性大、土地適宜性差,全長87.607km,占總長27%;危險性中等、土地基本適宜,全長188.347km,占總長58.3%;危險性小、土地適宜,全長47.529km,佔全長14.7%。

二、地質災害防治對策和建議

(一)地質災害防治對策

總的原則是「以防為主,防治結合」。對於滑坡、崩塌等影響范圍較小的點狀災種,應堅決採取局部繞避的方法,一般不予工程治理,對於黃土落水洞、黃土陷穴密集分布區地段,應適當移動管線位置;對於瓦斯爆炸和煤層自燃災害,應採取防火和防塌陷的工程措施;對於地面沉降、黃土濕陷、地震液化這些面狀災種,應採取限采地下水或防水工程措施;對於煤礦采空塌陷、地裂縫或采空後尚未塌陷的地段,應採取治理和避讓相結合的方法,即對於淺埋型采空區治理、深埋區避讓,對於泥石流應採取深埋、避讓和治理相結合的方法。

(二)地質災害防治建議

1.滑坡

本區雖然大多數滑坡已穩定,但考慮到煤礦采空對滑坡復活的影響,建議管線應盡可能靠近公路、鐵路等建築物,遠離滑坡區,加大與滑坡的距離。因為這些建築物在走線和施工中考慮了致災因素。在黃土邊坡陡坎下施工時,應與陡坎保持一定距離,在穩定性差構造發育的岩質邊坡段施工,應禁止大開大挖,避免誘發新的滑坡。

2.崩塌

崩塌屬易發多發災害,具有規模小、分布廣等特點,管線經過崩塌地段時適當加大埋設深度或遠離崩塌體及高陡臨空危岩體。

3.泥石流

管線通過泥石流溝要根據沖溝坡降和溝中堆積情況,管線適當深埋,坡降大的地段,谷底為鬆散層的埋深要大於3m,谷底為基岩時埋深2m即可;坡降小時,可按設計埋置。對於泥流分布區配合當地植樹造林等措施,逐步減少水土流失;管線盡量靠近公路鋪設。

4.煤礦采空塌陷

對於浮山縣境內的采空塌陷採取繞避措施,改線方案見圖10-11。原管線長5km,改線後5.9km。

圖10-11改線方案圖

1.設計管線及樁號;2.建議管線;3.煤礦礦界;4.煤礦采空區;5.崩塌及編號;6.滑坡及編號;7.地裂縫及編號;8.采空塌陷及編號

對於蒲縣—臨汾堯都段、陽城段全部採用抗變形結構鋪設管道,因為此兩段目前還未發現有裂縫與管道相交。其方法是在輸氣管線底部鋪設一定厚度的鋼筋混凝土層,必要時在管道兩邊加設鋼筋混凝土牆,形成鋼筋混凝土框,並在管道兩邊預留一定的錯動空隙。

在澤州段,由於地下采空區埋深相對較淺,應採取高壓注漿法對其進行治理。

應當指出的是,在輸氣管線下未開採的煤層,應留設一定的保安煤柱,保安煤柱管線兩側分別不小於100m。

5.黃土濕陷

對於I級、Ⅱ級自重或非自重濕陷性黃土,應採取換土或強夯法處理。

對於Ⅲ級自重或非自重濕陷性黃土應採取沖擊碾壓、土樁擠密法處理。

6.地面沉降

地面沉降防治重點應放在對地下水開採的管理上。建議當地水利部門對輸氣管線經過的屯裡一帶城北水源地制定嚴格的開采規劃,盡量保持地下水補采均衡,制止城北水源地中深層地下水降落漏斗的進一步擴大。

7.地震液化

根據液化層的深度分別採取挖除液化層、加密法(如振動加密、砂樁擠密、強夯等),必要時可採取樁基礎。

8.地裂縫

在開挖過程中,應注意地貌單元過渡帶及陡坎處是否存在新的地裂縫的跡象,在這些地段工程中採用抗變形結構。

9.瓦斯爆炸和煤層自燃

在當地政府的積極配合下,堅決禁止本區小煤窯的私開亂挖現象,煤炭生產要走向法治化、規范化的軌道。要加強井下安全生產,最大限度地避免因瓦斯爆炸造成人員傷亡,進而威脅到管線安全。小煤窯閉坑後,應將坑口堵塞,避免因空氣流動出現殘留煤柱自燃現象。

❹ 站場地質災害危險性評估

甘肅段全線設有站場4個,它們分別是:蘭州西固首站、定西分輸泵站、張家川分輸泵站和天水北道末站。下面將逐個對其進行地質災害危險性評估。

(一)蘭州西固首站

里程樁號為0.0km段,地貌位置為黃河南岸二級階地,地形平坦,地表無侵蝕切割,距離南側山坡大於2km。地基具二元結構,自上而下分別是黃土狀土和砂礫土,其中表層黃土狀土厚約10m左右,具非自重濕陷性;下伏厚層砂礫土。由於地下水埋深5~10m,黃土狀土中含水量普遍較高,飽水部位呈軟塑—流塑狀態時,承載力低,易發生濕陷。此外,西固及其南部為高礦化地下水,硫酸鹽含量一般為1500~2500mg/L,對混凝土具有中等侵蝕性。可能的地質災害為黃土濕陷,但規模小發生頻率也低,對站場的危害小。預測地質災害危險性小。

(二)定西分輸泵站

里程樁號為 137.7km段,位於南河南岸,地貌上為河谷平原,南河沿兩岸發育一級階地,階地和漫灘寬約50~100m,乾旱季節流量小或斷流,暴雨時有洪峰產生,最大流量100m3/s,對岸邊側蝕強烈,常有崩塌發生,階地具有二元結構,上部為黃土狀土,具有濕陷性,下部砂卵石,是良好的持力層。地下水主要儲存於砂卵石中,埋深大於10m。礦化度高,硫酸鹽含量大於1000~3000mg/1,對混凝土具有弱—中等腐蝕性。該站場地主要地質災害為洪水沖蝕,包括暴雨洪流對主河道的兩岸及谷坡支溝的沖蝕和地表的面蝕,洪水暴發規模及頻率均較小,對站場的危害性小,預測地質災害危險性小。建議站場的建設中對有側向侵蝕的溝岸採取加固措施,對有洪水威脅的沖溝採取工程排導措施。

(三)張家川分輸泵站

里程樁號為325.0km,位於張家川鎮南後川河西岸與其支流交匯附近,地貌上為河谷平原,地形平坦,谷底寬約1000m,溝谷走向近南北,兩岸發育一、二級階地。一、二級階地寬1000~2000m,河漫灘寬100~200m,階地前緣高出漫灘2~5m。具二元結構,有黃土狀土和砂礫石組成,地下水儲存於砂礫石中,埋深8~10m,礦化度1900~2500mg/1,硫酸鹽含量小於450mg/1,對混凝土不具侵蝕性。現沿河兩岸建有防洪堤,洪水對岸邊土體無沖蝕或輕微沖蝕,造成災害的可能性很低,預測地質災害危險性小。建議選建場地應與山坡保持一定的距離,以防滑坡危害。

(四)天水北道末站

里程樁號為天水支線73km,位於渭河北岸,地貌上為河谷平原,由一、二級階地組成,地形平坦,尤其以一級階地最為發育,谷底寬約 800~1000m,沿渭河兩岸連續分布,階地前緣高出漫灘2~5m,河漫灘寬100~200m。平原區具多元結構,上部為黃土狀土,厚5~6m以下為砂礫土、淤泥質粉質粘土和砂層,所夾淤泥質粉質粘土及砂層為透鏡體狀,厚度不穩定,一般厚度為 2~10m,上述地基土中除砂礫層承載力較高外,其餘承載力較低,特別是淤泥質亞粘土和砂層,容易發生液化和滑移,場地附近地下水分布於砂礫石中,埋深大於6m,水質良好,北岸附近山地帶地下水對混凝土有弱腐蝕性。平原區屬地質災害低易發區,主要地質災害為河流洪水對岸邊的沖蝕,目前沿河岸均修建有堤防,可能造成災害的危險性小。場站北側谷坡附近大部分地帶分布有古滑坡,整體雖然穩定,但土體較鬆散,在靠近邊坡附近建設時,建議對邊坡部位進行工程治理,或者坡腳保證一定的距離,預防滑坡發生。

由以上分析可知,甘肅段管線工程建設地段地質環境條件復雜,以崩塌、滑坡、泥石流、洪水沖蝕以及黃土濕陷和潛蝕為主的地質災害發育,工程建設和運營過程中可能遭受的地質災害來源於已有的地質災害和誘發及加劇的地質災害共同威脅。工程所遭受的災種首推崩塌和滑坡,它們大多分布於丘陵區和峽谷段,對管線的危害方式有壓埋、推移、懸空等破壞作用,危險性大—中等。泥石流和洪水沖蝕災害分布於溝谷地段,管線經過的泥石流溝主要在泥石流堆積區,下切作用不強,而淤埋和推移作用強烈。洪水沖蝕以側蝕作用為主,當管道距河床較近時可能存在側蝕架空。泥石流和洪水沖蝕危險性中等—小。黃土濕陷和潛蝕災害除閻家店以東外,絕大部分地段均有分布,尤其是上更新統馬蘭黃土分布地段危害更大,危險性大—中等。

綜上所述,預測工程建設和運營期間可能遭受地質災害危險性中等—大的地段是:

小坪子—雷壇河—直溝門段可能遭受崩塌、泥石流、洪水沖蝕及黃土濕陷和潛蝕災害。

高崖—紅土窯—馬營段可能遭受崩塌、泥石流災害。

馬營—碧玉段可能遭受滑坡和泥石流災害,局部有洪水沖蝕。

碧玉—魏店—蓮花鎮段可能遭受崩塌、滑坡、泥石流及黃土濕陷和潛蝕災害。

龍山鎮—張家川鎮—閻家店段可能遭受滑坡、泥石流、洪水沖蝕災害。

韓家A—張堡—北道段可能遭受崩塌、滑坡、泥石流及黃土濕陷和潛蝕災害。

甘肅段場站區地質災害不發育,危害性小,危險性小。

❺ 地質災害危險性預測評估

(一)工程建設引發或加劇地質災害危險性的預測

依據野外地質災害調查訪問資料及對歷史、區域資料進行分析研究,並考慮該成品油管線工程項目具有路線長、經過地形地貌單元多、地質環境變化大等特點,由於管道工程對地質環境影響較小,敷設方式採取埋地、地面、地上3種方式,一般埋地深度2m左右,管道對土層增加的荷載很小,工程穿越河流、鐵路、國道採用盾構法或頂管法施工,對河岸的穩定性影響較小,工程施工中應加強開挖的支護工作,防止出現滑塌等安全事故,工程建設引發和加劇地質災害主要有以下幾個方面:

1.引發或加劇崩塌、滑坡災害的危險性預測

主要發生於靈寶—鄭州段的黃土丘陵區,這些地段沖溝發育,地形起伏大:在黃土梁峁和黃土台塬周邊斜坡地帶,現狀條件下是崩塌、滑坡的易發區,建議管線工程勢必開挖削切邊坡,改變了原有斜坡應力狀態,以致使邊坡失穩,引發和加劇崩滑災害。以下幾個地段預測可能性較大:

(1)靈寶—三門峽段(G0~G100)

該管線地段地面全為中、上更新統黃土類土展布,北依黃河,有眾多發源於小秦嶺和崤山北麓的短促河流切割黃土,切深較大,在河流溝谷兩側形成高陡斜坡現狀條件下有多處崩滑點。管線自西往東均要穿越這些河溝和斜坡,引發或加劇崩滑災害的主地段(里程樁號)是:G4~G6、G9~G11、G14~G18、G23~G24、G29~G30、G39~G42、G48~G50、G80~G95。上述地段除崩滑災害外,洪水沖蝕災害也不能忽視。

(2)鐵門鎮—朝陽鄉段(G168~G210)

該管線地段面全為中、上更新統黃土類土展布,大沖溝極其發育,切割深度大,溝壁陡峻條件下,現狀條件下崩塌和滑坡較發育。尤其是G168~G200地段引發和加劇崩滑災害的危險性較大。

(3)芝田鎮東—高山鎮段(G264~G290)

該管線地段地面全為上更新統黃土展布,南北向沖溝發育,皆被東西向的管線穿越,地形起伏變化較大。雖未發現崩塌、滑坡分布,但工程建設引發崩滑災害的潛在威脅應予重視。此地段還有鞏義市金龍煤礦有采空地面塌陷的危險。

(4)滎陽市—龍崗鎮南段(G298~G330)

該管線地段地面全為上更新統黃土展布,沖溝發育較密集,地形復雜,起伏變化大,現狀條件下有多處崩塌點,管線穿越沖溝地段引發崩滑災害可能性大。此外,在G330附近的鄭州市二七區龍崗煤礦有潛在采空地面塌陷危險。

2.引發或加劇特殊土地面變形災害的危險性預測

河南段管線途經地段有黃土類土和膨脹土兩類特殊土,在工程建設中有可能加劇災害的影響。

工程建設引發、加劇黃土濕陷的危害:工程開挖使管線及周邊的黃土被擾動,已非原狀土,由於黃土具有非自重濕陷,在雨水下滲作用下可能引起黃土潛蝕,產生黃土陷穴,從而對管道產生破壞。由於開挖量較小,深度為 2m,同時又要進行填埋,因此,工程建設引發、加劇黃土濕陷的危險性小。

工程建設引發、加劇膨脹土的脹縮危害:在工程開挖後,管線及周邊的膨脹土已被擾動,已非原狀土,其大氣影響急劇層深度也有可能超過1.4~1.6m,甚至達到2m深度以下,對管線工程的運營還會存在威脅。但由於開挖量較小,深度為 2m,本區膨脹土的膨脹系數又較小,屬具弱膨脹潛勢的膨脹土,對管線的影響較小,因此,地質災害危險性小。

(二)工程建設可能遭受地質災害危險性的預測

地質災害的發展會對管道工程帶來一定的危險性。根據現場調查、資料分析,蘭州—鄭州—長沙成品油管道工程自西向東轉向由北向南,依次穿越靈寶—三門峽黃土沖溝發育區,三門峽—新安段的煤礦分布區,新安—洛陽—鄭州段的黃土沖溝發育區,許昌市地面沉降區、信陽采礦區、平頂山到漯河、駐馬店到確山膨脹土分布區,另外管線的平頂山支線經過了煤礦采空區等地質災害易發區。以上區段地質災害的發展將對輸油管道產生不同程度的危害。分災種進行預測評估如下:

1.工程建設可能遭受崩塌、滑坡地質災害危險性的預測

現狀條件下,評估區主要有崩塌災害52處,滑坡災害14處,均分布在黃土沖溝、河岸等陡坡、陡崖處。崩塌、滑坡規模為小型,距管線100~1000m,一般500m左右,對擬建工程影響較小,其管道遭受崩塌、滑坡地質災害危險性小。

2.工程建設可能遭受泥石流和洪水沖蝕地質災害的危險性預測

現狀條件下,據野外調查資料在評估區沒有發現泥石流災害。但在信陽南部特別是在上天梯一帶,采礦活動十分強烈,采礦棄碴到處堆放,同時在彭新店以南,坡度較大,岩石風化比較強烈,在河谷中堆積有較多的風化崩塌堆積物,在遭遇洪水時,可能形成泥石流地質災害,會對穿越溝谷的管道工程造成危害,因此,工程建設遭受泥石流地質災害的危險性為中等。此外,在靈寶—三門峽段管線穿越的山區河流較多,洪水沖蝕威脅不容忽視,危險性中等。

3.工程建設可能遭受采空地面塌陷和地裂縫地質災害危險性的預測

據野外調查資料,現狀條件下,有煤礦采空塌陷3處,為陝縣張茅鎮至觀音堂段G100~G130段、義馬千秋管線G150—G160段南約400~700m、平頂山支線P30~P45+3km段。陝縣觀音堂G120-4.6km~G120+6.9km段煤礦采空塌陷,塌陷形狀不規則,總體呈現北西—南東向,塌陷面積超過20km2,地面塌陷造成附近居民點牆體發生裂縫,破壞耕地及隴海鐵路的運行安全。平頂山煤礦采空塌陷區位於平頂山支線的近終點處P35+2km—P40,采空區面積較大,管線經過區域長度約2.95km,距管線最近的采空塌陷面積約30km2,評估區內塌陷面積9.6km2,塌陷深度一般為2~3m,平均2.8m,最大塌陷深度可達7.8m。盡管已經過多年的塌陷,但部分地段目前仍有變形,而煤礦采空塌陷對管線的危害性較大,因此,管線遭受煤礦采空塌陷災害的危險性大。

義馬千秋管線G150—G160段南約400~700m的煤礦采空塌陷邊部的地裂縫,沒有造成大的經濟損失,主要破壞農田和簡易公路,由距管線有一定距離,但在管線經過有煤系地層存在,而煤礦采空塌陷對管線的危害性較大,因此,管線遭受煤礦采空塌陷災害的危險性大。

陝縣張茅鎮至觀音堂段 G100~G130段、平頂山支線 P30~P45+3km和義馬千秋管線G150+3.7km~G160—1.0km段地質災害危險性大。

在G160+2.9km~G170-2.4km段管線通過陝縣煤田仁村—杜家礦區,在G170+3.0km~G180-1.2km段管線緊臨義馬煤業有限責任公司新安煤田新義井田礦區,在 G270+0.6km~G270+3.5km段管線通過鞏義市金龍煤礦礦區,在G330-2.4km~G330+0.7km段管線通過鄭州市二七區龍崗煤礦礦區,在P05+1.8km~P10+2.0km段管線通過平頂山煤業(集團)有限責任公司張得井田礦區,在以上礦區雖然現狀條件下未發現地面塌陷,但隨著采礦范圍的不斷擴大,將直接影響管線,甚至破壞管線的潛在危險。因此,管線在 G160+2.9km~G170-2.4km段、G170+3.0km~G180-1.2km段、G270+0.6km~G270+3.5km段、G330-2.4km~G330+0.7km段、P05+1.8km~P10+2.0km段遭受煤礦采空塌陷災害的危險性中等。

4.工程建設可能遭受地面沉降地質災害危險性的預測

管線經過地段除許昌市地面沉降較強外,其他地段因距城鎮沉降中心較遠,危險性小。考慮到許昌市地面沉降范圍會不斷擴大,累積沉降量量級不斷增加的現狀,預測該地段地面沉降危險性為中等。

5.工程建設可能遭受采砂坑和采礦坑地質災害危險性的預測

澧河和淮河采砂活動比較強烈,駐馬店到信陽段采礦活動比較強烈,這些人類活動對地質環境條件破壞比較大;采礦形成的高邊坡破壞了邊坡的穩定性,除易產生崩塌外,還容易引起滑坡,同時采礦的棄碴是泥石流的物源。河道采沙對河道造成了巨大破壞。采沙和采礦對管線破壞相對比較強,主要破壞表現為引起河道下切,水流沖蝕管道,采坑的回填易形成不均勻沉陷,形成的高邊坡易發生崩塌和滑坡地質災害,這些災害對管道危害較大,因此,管道遭受砂坑和采礦坑的危險性為中等—大。具體評估是:信陽站場南—楊家崗(K289~K296)危險性大,其他地段危險性中等。

6.工程建設可能遭受特殊土地面災害危險性的預測

在黃土沖溝發育區,黃土的濕陷、潛蝕引起的黃土塌陷,在現狀條件下僅僅見到幾個小塌陷坑,但潛在的危險性比較大,根據《河南省地裂縫和地面沉陷調查》資料,在滎陽市王村鄉曾發過地面塌陷,進陷區長度在1.5~2.0km,寬1.5km,下陷深度在0.4~4.0m,對管線的破壞比較強烈,因此,管道遭受黃土塌陷地質災害的危險性中等。

膨脹土和膨潤土中都含有親水性粘土礦物,在環境濕度變化影響下,產生脹縮變形,從而對工程建設造成破壞。在沖溝、河谷和山坡上有膨脹土零星分布,多數上部有殘坡積層,由於管線所經過的區域為具弱膨脹潛勢的膨脹土,脹縮的對管線影響較小,因此,管道遭受膨脹土災害的危險性小。

❻ 地質災害危險性現狀評估

(一)滑坡

評估區內27處滑坡中,有16處距管線較近(<200m)或管線即在滑坡體上通過,對管線安全有一定影響,故將各滑坡列表說明其危險性現狀(表6-5)。

從現狀評估可知,穩定性差和較差者有11處,其中大型1處,中型4處,小型6處;除1處是小型碎石土滑坡外,其餘皆為黃土滑坡。其中現狀危險性大的有3處。

下面以兩個典型實例來說明滑坡的活動特徵。

實例1:鳳翔縣柳林鎮半坡鋪二組滑坡(H15)

位於柳林鎮半坡鋪二組,千鳳公路西側黃土峁半坡上,坡向150°、坡度60~70°,滑坡壁清晰,呈半園弧形,後壁較陡,鼓丘明顯,滑體上可見醉漢林、馬刀樹。滑體岩性為中上更新統黃土,土質疏鬆,垂直節理發育,局部有崩塌現象,滑體長50m,寬110m,厚20m,體積11×104m3,滑床為中更新統黃土類土。為中型黃土滑坡(圖6-5)。

該處斜坡較陡,坡下切坡修路,致使坡腳臨空增大,破壞了斜坡的自然平衡,組成斜坡的黃土,土質疏鬆,垂直節理發育,在暴雨的作用下產生滑動。

該滑體坡度較陡,前緣呈鼓丘狀,表面沖蝕嚴重,局部有崩塌現象,穩定性差,威脅坡下12戶60人、100間房屋、50孔窯洞及千—鳳公路車輛、行人安全,現狀評估危險性大。

實例2:涇陽縣蔣劉鄉大堡子滑坡(H24)

位於涇陽縣蔣劉鄉大堡子村西北涇河右岸黃土塬邊斜坡上,坡向 15°,上緩下陡,坡度30°左右。組成斜坡的岩性為中上更新統黃土,土質疏鬆,垂直節理發育。該處為村民公墓,呈多級台階狀,人類工程活動強烈。滑體長52m,寬200~250m,厚20~30m,體積29.3×104m3,為中型黃土滑坡(圖6-6)。

該處為黃土塬邊,坡度較陡,村民在此切坡埋葬故人活動頻繁,破壞了坡體的自然平衡,組成斜坡的黃土,土質疏鬆,垂直節理發育,土體破碎,風化嚴重,植被較差,在降水因素作用下產生滑動。

該處人類活動強烈,坡面多為台階狀,排水不暢,滑體後緣已出現拉張裂縫,穩定性差,對3戶村民15人及一所村辦小學產生威脅,現狀評估危險性大。

表6-5 滑坡危險性現狀評估一覽表

續表

續表

圖6-5 半坡鋪二組滑坡剖面圖

1.人工堆積物;2.滑坡體;3.古土壤:4.上更新統黃土:5.中更新統黃土:6.滑動面

圖6-6 大堡子滑坡平面及剖面圖

1.滑坡周界;2.主滑方向;3.滑坡剖面線;4.滑坡堆積物;5.上更新統黃土:6.中更新統黃土;7.古土壤;8.全新統河流沖積物:9.地形等高線;10.滑動面

(二)崩塌

評估區內18處崩塌中,有7處臨近管線(<100m)或管線直接穿越崩塌體,對管線有一定影響。現將這7處崩塌列表說明其危險性現狀(表6-6)。

由表6-6可知,穩定性差和較差的崩塌有6處,其中基岩崩塌2處,黃土崩塌4處;中型的2處,小型的4處。其中現狀危險大的有3處。

下面舉隴縣曹家灣鄉段家峽曹固公路崩塌(B5)說明崩塌的特徵。

該崩塌體位於曹家灣鄉段家峽西北,千河左岸黃土梁峁斜坡上,坡向220°,坡度50°~60°,組成斜坡的岩性為奧陶系灰岩,受構造活動影響,岩體完整性差,節理裂隙發育,可見10~15cm寬的張裂縫,垂直發育,延伸數米,斜坡上危石搖搖欲墜。坡下修路,人類工程活動較強(圖6-7)。由於切坡修路開挖坡腳,致使沿坡腳形成20餘米高的陡崖,局部岩體突出,崖面向坡內凹陷,形成突出危岩體,隨時都有垮塌的可能。

穩定性及危險性評估的結論是:山坡陡峻,岩石破碎,風化強烈,節理裂隙發育,坡體已出現10~15cm寬的拉張裂縫,切坡修路形成陡崖,臨空面增大,穩定性差,坡下為公路,危及車輛及行人安全,危險性大。

(三)地裂縫

評估區內4條地裂縫,其分布位置,主要特徵、穩定性及危險性現狀評估列於表6-7中。可知D1、D2和D3三條地裂縫危險性中等,而D4危險性小。

(四)泥石流及洪水沖蝕

評估區內 1處泥石流(位於千陽縣草碧鎮附近的葫蘆溝),依據《縣市地質災害區劃要求》綜合評判,現狀評估危險性小。

4處洪水沖蝕現狀評估結果詳見表6-8。

可知4處洪水沖蝕點現狀評估危險性皆小,需要指出的是,T2、T3和T4三處洪水沖蝕點距擬建管線較近或者就在線路通過處。

(五)黃土濕陷和潛蝕

評估區內廣泛分布管線中、西段(里程樁號430~615)的晚更新世風成黃土,厚數米至十餘米,均具有強—中等濕陷性,一般在地表和淺層濕陷性強烈,隨深度增加濕陷性變弱,至一定深度濕陷性消失。濕陷深度最小2.5m,最大11m。由於本成品油管道埋深較小(1.5m左右),故濕陷性對工程有較大影響。此外,黃土類土的潛蝕作用則可遭致管道懸空變形破壞。根據現場調查,黃土濕陷和潛蝕在黃土梁峁區和黃土台塬邊緣斜坡地帶發育較強烈,而在廣闊的黃土台塬面上則發育弱甚或不發育。因此黃土濕陷和潛蝕災害在黃土梁峁區和黃土台塬邊斜坡地帶危險性大—中等,黃土台塬面危險性小。

(六)地震液化

評估區系強震區,地震烈度Ⅶ—Ⅷ度,50年超越概率10%的地震動峰值加速度0.15~0.20g,歷史上大地震時曾在渭河谷地內發生過強烈的砂土液化現象。據此,管線經過的渭河谷地一級階地和河漫灘地段慶考慮地震液化的設防措施,以防患於未然。重點地段為:西安支線的西安市區北部灃河—耿鎮,渭南支線渭河及支流地帶(尤其是沋河入渭三角洲以西的渭河漫灘地帶)。

❼  各類場站地質災害危險性評估

一、蒲縣壓氣站

蒲縣壓氣站位於蒲縣鹿場東側(樁號EC048—EC049),屬西氣東輸工程第16號站。佔地面積為5萬m2

擬建壓氣站位於昕水河南岸一級階地,階地寬約500m左右,由第四系沖洪積粉土、粉質粘土、砂等組成,第四系地層厚5~10m,下部為三疊系砂岩。階地南側為蒲縣黃土塬邊坡,坡度30°~500,坡體下部為第三系紅土,上部為第四系中上更新統黃土,沿第四系中上更新統黃土與第三系紅土界面,易發生黃土順層滑坡,H27滑坡即位於此邊坡。階地北側為昕水河河床邊坡,河床寬10~30m,由沖洪積砂礫石類組成,厚3~5m,下部為三疊系砂頁岩。河床北部邊坡由三疊系砂頁岩組成,部分地段上覆很薄的第四系中上更新統黃土,砂頁岩傾向與坡向斜交,傾角3°~10°,屬穩定邊坡。

綜觀壓氣站所處的地質環境條件,壓氣站地表5~10m為第四系沖洪積物,下部為三疊系砂頁岩,地基穩定性較好,其北部邊坡由三疊系砂頁岩組成,坡向與地層傾向斜交,邊坡傾角介於20°~50°之間,屬穩定邊坡;其南部邊坡雖有H27滑坡存在,但經滑坡穩定性驗算,滑坡穩定系數為2.352,屬穩定滑坡。在壓氣站施工過程中,對滑坡體沒有任何影響,不會改變滑坡穩定系數;壓氣站建在昕水河一級階地上,施工過程中對所有邊坡不會產生影響,不會誘發新滑坡的產生。因此,判定壓氣站建設用地地質災害危險性小,預測地質災害造成的損失為小,適宜工程建設。

二、陽城清管站

陽城清管站分屬於西氣東輸工程第17號站,位於陽城北留南部,起止樁號EH125—EH128,佔地面積為1.5萬m2

(一)環境地質背景條件

站址位於侵蝕溶蝕黃土丘陵區,地形平緩,總體向西傾斜,傾角2°~3°,平均海拔標高734.8m。

丘陵頂部覆蓋第四繫上更新統坡洪積粉土、粉質粘土,溝谷出露石炭系砂泥岩和奧陶系灰岩地層,其地層岩性特徵是:

上更新統粉土、粉質粘土(

):呈褐黃、淺黃、紅褐色,硬塑—堅硬狀,濕,含鐵錳質結核和鈣質結核,主要物理力學性質指標:天然含水量(w)19.2%~23%,天然容重(γ)14.7~18.8kN/m3,天然隙比(e)0.7~1.192,飽和度(Sr)37.1%~74.3%,液限(WL)27%~40.6%,塑限(WP)18.2%~24.8%,壓縮系數(α1-2)0.08~0.45MPa-1,為中—低壓縮性土。厚度約21.Om。

石炭系(C):出露於溝谷內,為本溪組以及太原組底部地層,岩性為鋁土岩、灰岩、砂岩、泥頁岩,底部為山西式鐵礦,出露厚度約10m。

奧陶系(O2):只出露奧陶系中統,主要岩性為中厚層灰岩、白雲質灰岩,岩層產狀200°∠120,出露厚度5~10m。

場區位於呂梁—太行斷塊沁水塊坳東緣,距東部晉獲斷裂約10km。場區內未見褶皺、斷裂構造。

場區北部采礦活動強烈,礦層為本溪組硫鐵礦、鐵礦。距場區最近的礦有小溝鐵礦、硫鐵礦(30)、崇上硫鐵礦(32),面積為0.25~0.294km2,均為露天開采,采深5~10m,目前已閉坑。

(二)地質災害

主要災種為黃土濕陷,根據探井資料,自重濕陷系數為0.023~0.1068,總自重濕陷量(Δzs)為6.53cm,總濕陷量為43.44cm,為Ⅱ級非自重濕陷黃土。濕陷厚度為9.1m。場區及其周邊未發現黃土濕陷對建築物破壞的實例,但工程建設和建成後潛在此種災害有可能發生,若地面排水不暢或地基處理不當,會出現建築物變形和裂縫等災害。

另外,在場區北部采礦區還潛在滑坡、崩塌災害,其地質災害危險性中等。建站時應充分考慮這一影響因素,適當保持與采礦邊界的距離。

綜上所述,黃土濕陷、滑坡、崩塌現狀評估危險性小,預測評估危險性中等,經過地質災害防治,可消除此類災種對工程建設的影響,場區適宜清管站建設。

❽ 地質災害危險性評估流程

建設用地地質災害危險性評估,是有效預防、減輕或避免地質災害對未來工程設施及其運行環境直接危害和間接危害的一項主動防災措施。科學合理地開展此項工作,對發現項目建設區潛伏重大地質災害問題、提供地質災害防治措施和建議,以及指導建設項目安全實施和運營等方面均有十分重要的意義(黃雅虹等,2007)。

為規范我國建設工程和規劃區地質災害危險性評估工作,切實貫徹《地質災害防治條例》(國務院令第394號),國土資源部於2004年頒發了 「國土資源部關於加強地質災害危險性評估工作的通知」(國土資發[2004]69號文件)及附件《地質災害危險性評估技術要求(試行)》(以下簡稱《技術要求》),作為目前進行地質災害危險性評估的規范和依據。

(一)評估的任務

地質災害危險性評估工作的任務包括:

(1)查明地質災害的類型、規模、分布特徵及其形成的地質環境條件和誘發因素;

(2)分析預測工程項目建設對地質環境的影響;

(3)評價工程建設是否誘發新的地質災害和工程本身遭受地質災害的危險性;

(4)劃分地質災害危險區;

(5)進行建設用地適宜性評價;

(6)提出地質災害防治建議等(郭富贅等,2003)。

(二)評估對象及災種

《技術要求》規定,凡在全國地質災害易發區內進行各類建設工程以及進行城市總體規劃、村莊和集鎮規劃時,均要進行地質災害危險性評估。需要提及的是:一旦受建設單位委託進行地質災害危險性評估,無論場地是否跨越地方縣(市)地質災害調查劃分的所謂易發區和非易發區,均應進行評估。

圖2-2 常見的建設項目選址意見書辦理流程圖(各地行政主管部門辦理流程各異.以當地行政主管部門為准)

需要評估的主要地質災害種類,《技術要求》中有明確的規定。總體可概括為自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫和地面沉降及不穩定斜坡等與地質作用有關的災害。

除地質災害外,還經常遇到一些環境地質問題需要討論,主要有活動斷層、岩溶、沖溝、淤泥、軟土和飽和砂土的液化等,一般情況下是將其納入到相關災害中進行討論。如岩溶問題可以並入到地面塌陷或地下水污染災害中討論;活動斷層、軟土、砂土液化等問題可並入到地面變形或不均勻沉降(陷)災害中討論(金德山,2004)。

(三)評估的基本要求

1.總體要求

(1)在地質災害易發區內進行工程建設,必須在可行性研究階段或者在申請核准、備案前進行地質災害危險性評估(國務院令第394號,國辦發[2001]35號)。

(2)在已進行過地質災害危險性評估的城鎮規劃區范圍內進行工程建設,建設工程處於已劃定為危險性大—中等的區段,還應按建設工程項目的重要性與工程特點進行建設工程地質災害危險性評估(國土資發[2004]69號)。

(3)地質災害危險性評估,必須對建設工程遭受地質災害的可能性和該工程建設中、建成後引發地質災害的可能性做出評價,提出具體的預防治理措施(國土資發[2004]69號)。

(4)地質災害危險性評估的災種主要包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫、地面沉降和凍土沉陷等。

(5)地質災害危險性評估的主要內容是:闡明工程建設區的地質環境條件基本特徵;分析論證工程建設區各種地質災害的危險性,進行現狀評估、預測評估和綜合評估;提出防治地質災害措施與建議,並做出建設場地適宜性評價結論。

(6)地質災害危險性評估工作,必須在充分搜集利用已有的遙感影像、區域地質、礦產地質、水文地質、工程地質、環境地質和氣象水文等資料基礎上,進行地面調查,必要時可適當進行物探、坑槽探與取樣測試。

(7)地質災害危險性評估成果,應按照國家有關規定組織專家審查、備案後,方可提交立項、用地審批使用。

(8)地質災害危險性評估不替代建設工程和規劃各階段的工程地質勘察或有關評價工作。

2.評估的主要內容

地質災害危險性評估是在查明各種致災地質作用的性質、規模和承災對象社會經濟屬性的基礎上,採用定性和定量相結合的方法,對其潛在的危險性進行現狀評估、預測評估和綜合評估。主要內容包括:(1)闡明工程建設區和規劃區的地質環境條件基本特徵;(2)調查分析工程建設區或規劃區各種地質災害的現狀;(3)簡要分析評估對象在建設或運營過程中與地質環境相互作用的范圍、方式、強度與持續時間;(4)分析論證建設工程遭受地質災害的可能性,工程建設中和運營中加劇或引發地質災害的可能性;(5)進行地質災害危險性現狀評估、預測評估和綜合評估;(6)給出建設場地工程建設地質適宜性的評估結論;(7)針對不同建設階段,提出防治地質災害的地質工作意見和防治地質災害的具體措施建議。

3.評估的程序和方法

地質災害危險性評估的工作程序包括前期野外調查和後期室內分析。地質災害危險性評估工作流程見圖2-3。

(1)野外調查方法:野外調查工作的基本原則是以較低的成本投入,獲取較多的基礎資料並得到可靠的評價結果。因此,除採用一系列傳統方法收集、獲取相關基礎資料外,需充分利用已有的新技術和新方法,進行高效、可靠的資料獲取。如利用空間對地觀測的InSAR技術可快速獲取大范圍、高精度現今地面沉降信息,對傳統的水準測量結果進行補充和驗證;利用高解析度數字化航片或衛星圖像,可對區域活動構造跡象、滑坡泥石流潛勢等進行有效判讀,達到事半功倍的效果。

(2)室內分析研究:室內分析研究主要是在野外調查及觀測的基礎上對地質災害進行現狀分析、未來預測和綜合評估。

圖2-3 地質災害評估工作程序圖

地質災害現狀評估和預測評估常採用的方法包括:地質歷史分析法和工程地質類比法。此外,現狀評估有時也採用地質環境條件綜合判別法,而預測評估有時會採用多因素分析法等。由於地質災害評估工作一般投入的實物工作量較少,又與建設項目的選址階段相對應,而且評估工作的性質是指出問題並提出解決問題的措施,而不是解決問題。因此,評估的工作方法目前多以定性分析或半定量分析方法為主,較少採用定量計算的方法。如滑坡、崩塌、地裂縫、地面塌陷和地面沉降(包括斜坡及工程邊坡),一般採用地質類比法定性評估其穩定性;而對泥石流的穩定性多採用地質環境條件綜合評判法進行判定,或採用易發性量化指標半定量評估。地質災害綜合評估(地質災害危險性分區)方法較常見的有信息疊加法、多因素綜合判別法、模糊數學評判法和層次分析法等。

4.評估級別

依據建設項目重要性與地質環境條件復雜程度,《技術要求》將評估級別劃分為3級。凡重要建設項目,無論地質環境條件屬哪類,均劃為一級;較重要建設項目和一般建設項目的級別劃分是個難點,要根據地質環境條件復雜程度確定評估級別。確定評估級別時應按以下順序進行:(1)按《技術要求》確定的建設項目重要性類別;(2)按《技術要求》確定的評估區地質環境條件復雜程度;(3)根據這兩個判別結果來綜合確定評估級別(黃雅虹等,2007)。

5.評估范圍的確定

地質災害危險性評估范圍不應局限於建設用地和規劃用地面積內,應視建設和規劃項目的特點、地質環境條件和地質災害種類予以適當擴大,確定對工程項目有直接影響和間接影響的區域范圍,必要時可對直接影響范圍做重要評估,而對間接影響范圍做一般性評估(邢岩等,2004)。

地質災害的空間分布(從形成到成災)有點狀、線狀和面狀之分,如崩塌、滑坡可以相對理解為點狀;泥石流、地面塌陷及地面沉降為面狀;地裂縫為線狀。因此確定評估范圍時,除用地單位申請批復的面積外,要充分認識和預測不同災種從形成到成災可能涉及的空間。一般而言,對於滑坡、崩塌,其評估范圍應達到 「山坡有多高范圍就有多大」 的基本要求;泥石流災害要追索到泥石流形成區,必須以完整的溝道流域面積(包括沖洪積扇)為評估范圍;地面塌陷及地面沉降的評估范圍應與初步預測的可能范圍相一致;具有線狀特徵的地裂縫,也應按預測的可能延展范圍作為評估范圍。對於預測確有困難的災害類型,評估范圍一般應大於現狀確定范圍的3~5倍。當然,評估范圍的確定離不開建設工程的實際布局(王得楷,2002)。

(四)評估報告內容要求

評估報告內容包括:前言、評估工作概述、地質環境條件論述、現狀評估、預測評估、綜合評估和結論。其中,評估工作概述中涉及的工作方法及完成的工作量,建議用列表的方式比較簡明,另外,應盡可能附一張清晰的、包含有建設用地位置、交通和評估工作實際材料(如鑽孔、物探線等)的示意圖。

1.地質環境條件

地質環境條件綜合分析是認識評估區基本環境特徵和分析地質災害形成環境,以及討論擬建工程環境效應的重要基礎。地質環境條件所涉及的內容包括:氣象、水文,地形、地貌,地層岩性,地質構造與區域地殼穩定性,工程地質、水文地質條件及人類工程活動對地質環境的影響等。不能僅僅停留於環境現象或環境特徵的簡單羅列,而應緊密結合工程布局,突出與地質災害發育規律分析和危險性評估有聯系的環境要素或環境特徵,重視區域地質環境的研究,並從區域環境條件中分析地質災害體的演化過程和主要控制及誘發因素。為了給後續分析論證提供必要的資料支撐和邏輯鋪墊,應以詳細描述的方式突出與地質災害發育規律分析和危險性評估有聯系的環境要素或環境特徵,而與地質災害發育規律分析和危險性評估無關的環境描述,要盡量簡略(金德山,2004)。地質環境條件復雜程度的總體評價應用「復雜、中等、一般」 來定位。跨度大的復雜地區或環境地質條件分區、分段明顯的,可以用分段分片評價。

2.地質災害危險性評估

地質災害危險性評估是災害易發程度、危險程度和危害程度的綜合反映。其實質是對建設項目區,在地質環境現狀條件和未來工程活動條件下,地質災害的空間預測和成災可能性的預測,是地質災害危險性評估的核心內容。

(1)現狀評估和預測評估:現狀評估除按《技術要求》的規定進行外,還應注意其著重點是對現有災害的分析和評述。分析和評述內容應包括:災害發育基本規律的歸納;代表性災點的重點剖析;各種災害(點)歷史危害情況、現實活動特徵及穩定狀況的評價(金德山,2004)。危險性一律用大、中、小描述,避免使用 「較」 字。

在現狀評估中如果沒有地質災害就不評估,切忌畫蛇添足;對現狀地質災害不發育,但工程建設和運行中有可能誘發地質災害的地區,可開展評估工作;對有液化發生的區域及地段,液化評估時要依據相應的國家規范,如區域性評估可按建築規范進行評估等。

預測評估的側重點是在評估區疊加了擬建工程影響後,擬建工程和環境可能遭受地質災害危害的危險性程度的預測評價。一般情況下,按可能遭受地質災害的次序進行分災種危險性評估,而對於有些復雜工程也可按功能區分別論述。

需要指出的是,由於地質災害的危險性評估是一種風險評估,所以應借鑒已有的同類型工程在建設過程中誘發或遭受地質災害的經驗,這將為在建工程的地質災害評估提供有效的信息,為地質災害的預測評估提供可靠的依據,減少預測的風險性。

(2)合理區分現狀評估和預測評估:綜合評估和最終結論主要是依據現狀評估和預測評估結論而定。根據筆者的體會,在評估報告中往往易出現二者重復性大、重點不突出和結論不夠明確的問題。因此,處理好二者的關系十分重要。從現狀評估、預測評估的內容看,二者的關系比較清楚:即現狀評估是預測評估的背景;而預測評估不但要緊緊圍繞工程布局和施工特點進行,而且還應與現狀評估結果相互疊加後,共同形成危險性預測評估的最終結論(王得楷,2003)。

3.綜合分區評估及防治措施

(1)綜合評估原則與量化指標:地質災害危險性綜合評估應遵守「區內相似、區際相異、並置取大」 的原則。評估工作以說清問題為原則,其量化指標的確定可以以地質分析方法為主,定量評價為輔。如果資料充分,有條件的可進行定量分析評價。

(2)綜合評估內容:地質災害危險性綜合評估包括:(1)危險性分區;(2)建設場地適宜性分區評估;(3)防治措施。這些內容應按區段評估,並配以相應的說明。

綜合評估的側重點是在現狀評估和預測評估的基礎上,根據現有和潛在地質災害成災的可能性和成災後果的嚴重性,對工程建設區和規劃區進行分區(或分地段、分工程部位)的綜合評估(金德山,2004)。

危險性分區可根據評估區地質災害危險性綜合評價結果進行劃分,符合哪一級就劃為哪一級。如只有危險性大區和危險性小區,就沒有必要在它們中間再劃分一個危險性中區;又如只有危險性中區,就沒有必要再劃分一個危險性小區等。另外,要防止危險性分區隨意擴大或縮小化,如由於工程施工開挖造成邊坡失穩時,地質災害危險程度較重區將主要集中在工程沿線或僅限於河谷等特殊地帶,有時在進行危險性分區劃分時,往往可能將劃分范圍擴大到外圍,這樣是不合理的(邢岩等,2004)。

綜合評估應簡明扼要,只要把現狀評估和預測評估的主要認識反映出來即可,避免對上述評估的簡單重復。對地質災害危險性大的或中等的,要提出防治地質災害的措施與建議;對重大地質災害防治,尤其是提出避讓或改變建設工程選擇的,要提出論證,並給出建設場地適宜性評價結論。

(3)建設場地適宜性評價與地質災害防治措施:建設場地適宜性評價結論是評估工作的目的,最終結論的得出應該建立在2個判據之上:一是地質災害危害後果的嚴重程度,對此不能僅局限於災害對擬建工程影響的分析,還要考慮擬建工程對加劇和誘發地質災害的影響和對環境帶來的危害;二是地質災害防治的難易程度,此評價既要考慮技術上進行防治的難易程度,還要考慮防治費用的投入及經濟上的合理性(金德山,2004)。

建設項目地質災害危險性評估的最終目的是防止地質災害發生,即獲得「防」 和 「治」 的具體措施。因此,選擇的工程防治技術類型越簡單,越易於實現越好,通常經濟實用的技術是應該首先推薦的(具有特殊目的的工程項目除外);對於地質災害危險性大,現有經濟技術條件難以達到防治要求的場地,從「防」 的角度,應態度明確,堅決提出 「躲避」、「另選場地」 和 「局部改選」 的建議,不應遷就局部和地方利益,鑄成潛伏重大災害隱患工程的大錯(王得楷,2002)。

(五)評估報告評審要求與備案

評估報告完成後,需按照國土資源行政主管部門的有關規定組織專家進行報告評審,評審完待評估報告提交委託單位後,還要對評估成果進行備案。

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