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關(guān)鍵詞:建設(shè)項目 ; 地質(zhì)災(zāi)害危險性評估 ; 地質(zhì)環(huán)境
中圖分類號: P694文獻標識碼:A
1.概述
1.1工程和規(guī)劃概況
淶源縣7.21災(zāi)后重建白石山鎮(zhèn)集中安置片區(qū)原規(guī)劃位于淶源縣白石口村南,白石山旅游公路兩側(cè),距國家地質(zhì)公園白石山東門約1.5km 。
項目住宅建筑、公共建筑為一層或二層的獨立式院落,結(jié)構(gòu)類型均采用砌體結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)類型為條形基礎(chǔ)。
1.2工作方法
(1)收集建設(shè)場地所在區(qū)域的相關(guān)工程勘察報告等地質(zhì)資料,了解場地及周邊相關(guān)地區(qū)的構(gòu)造、環(huán)境、氣象、水文、區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害類型及發(fā)育狀況等。
(2)手持GPS,定位47點,環(huán)境調(diào)查點36個,且標志點相機留影,同時根據(jù)委托單位所提供的勘測定界圖,大致確定建設(shè)場地邊界及位置。
(3)利用追索法的方法,對建設(shè)場地及其周邊相關(guān)區(qū)域進行線路調(diào)查約20km,面積調(diào)查約1.8km2。主要調(diào)查此區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況和對已有建筑物的破壞程度,了解建設(shè)場地及其周邊相關(guān)地區(qū)的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、交通、植被等,確定評估區(qū)的范圍。
(4)按照《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》,綜合分析地質(zhì)災(zāi)害類型、選取評價要素、對地質(zhì)災(zāi)害危險性和建設(shè)場地的適宜性進行論證,并提出防治措施,最終完成本報告的編寫。
1.3評估范圍與級別的確定
該建設(shè)項目屬較重要建設(shè)項目;評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度中等。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》(DZ/T0245—2004),確定本項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估級別為二級。
2.地質(zhì)環(huán)境條件
2.1氣象、水文
評估區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,南北氣候變化差異較大,四季分明,冬具有春旱多風(fēng),夏季多雨,秋爽冬寒的特點。年平均氣溫9.8℃;降雨受太行山地形抬升氣流影響,年內(nèi)降水分布不均勻。冬春多西北風(fēng),夏季多東南風(fēng);瞬時最大風(fēng)速24m/s。多年平均日照時數(shù)2696.1h,無霜期由北部的120天至南部的180天;最大凍土深度1.3m,冰凍期為當年十二月至次年三月。
區(qū)域內(nèi)主要河流有拒馬河,屬于大清河水系。拒馬河發(fā)源于縣城南旗山腳下,以地下水溢出成泉群形式變?yōu)榈乇硭=?jīng)南屯、楊家莊、王安鎮(zhèn)、塔崖驛等鄉(xiāng)鎮(zhèn),于桑園村東北流入易縣縣境。淶源境內(nèi)干流長45.65km,流域面積1656km2。該河為常年基流河,河道為砂卵石河床,槽形比較穩(wěn)定,河槽寬100-200m。坡降為1/100-1/170。因季節(jié)性強,流量變幅較大。
擬建場地位于拒馬河支流東約2km,該支流河面寬約1~1.5m,常年有水。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查詢問,歷史最大洪水位未到達評估區(qū),對評估區(qū)影響較小。
2.2地形、地貌
擬建場地位于淶源盆地及白石山北麓山谷,地貌類型為坡洪積(錐群)傾斜小區(qū)。場地總體地勢東北高西南低,以旱地為主,地形總體較簡單,場地高程876-947m,相對高差71m,場地內(nèi)東部發(fā)育有兩條沖溝。
2.3地層巖性
根據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告(1:5萬菜村崗幅),評估區(qū)內(nèi)出露的地層為第四系全新世地層和第四系更新世黃土層,下伏基巖為薊縣系霧迷山組白云巖。
2.4工程地質(zhì)條件
本場地尚未進行巖土工程勘察工作,根據(jù)野外調(diào)查及區(qū)域資料,建設(shè)場地地層主要為沖洪積、坡積成因的粉土、粉質(zhì)粘土、砂礫石層等,地層由上而下為:耕土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土夾砂礫石、卵石。
2.5水文地質(zhì)條件
評估區(qū)地下水類型依據(jù)基巖裂隙成因及其發(fā)育程度和埋藏條件及含水介質(zhì)的不同劃分為基巖(巖溶)裂隙水和松散巖類孔隙水,評估區(qū)水文地質(zhì)條件良好。
3地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估
3.1區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害類型及特征
依據(jù)河北省國土資源廳《保定市淶源縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報告》評估區(qū)位于地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C1)(圖7),受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)條件及人為因素等綜合影響,局部有潛在的不穩(wěn)定斜坡、泥石流等災(zāi)害,一般規(guī)模小,穩(wěn)定性較差,危害較小。
不穩(wěn)定斜坡發(fā)展變形主要受降水控制,明顯變形主要發(fā)生在6-9月份雨季,且與降雨時間、降雨量及降雨強度密切相關(guān)。
區(qū)域上泥石流多為暴雨溝谷型稀性泥石流。規(guī)模較小,一般小于2×104m3/km2,泥石流特征不典型。
3.2地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估
評估區(qū)地處淶源盆地及白石山北麓山谷,海拔高度876~947m,場地相對高差71m。通過野外實地調(diào)查,建設(shè)場地未受7.21災(zāi)害的影響,評估范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。現(xiàn)狀條件下,受地形地貌、地層巖性等內(nèi)在因素制約,評估區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育,危險性小。
4地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估
4.1工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險性的預(yù)測
建設(shè)場地地處淶源盆地及白石山北麓山谷,主要建筑物為一層或二層的獨立式院落住宅,地基承載力要求不高,建設(shè)場地內(nèi)發(fā)育有兩條溝谷,工程建設(shè)中將會按照設(shè)計進行挖方回填及場地整理工程,如若大規(guī)模挖方可能會引發(fā)邊坡失穩(wěn)造成崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害,危害對象為施工工人,若采取適當措施進行施工,可降低引發(fā)危害的可能性及危險性。
建設(shè)項目建成后用水主要為日常生活用水,用水量小,來自于白石山山泉水。對地質(zhì)環(huán)境的影響小。加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性小,危險性小。
綜合確定,建設(shè)項目在建設(shè)過程中可能會引發(fā)邊坡失穩(wěn)造成崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害,若施工采取適當措施,危害發(fā)生可能性小,危險性小。
4.2工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險性的預(yù)測
依據(jù)河北省國土資源廳《保定市淶源縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報告》,評估區(qū)位于地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)。工程建設(shè)可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害類型為崩塌滑坡、泥石流、巖溶塌陷。
4.2.1、崩塌滑坡
建設(shè)場地內(nèi)東部發(fā)育有兩條溝谷,在建設(shè)過程中可能會產(chǎn)生場地整平、基坑開挖等工程,可能涉及切坡、填方工程,形成人工邊坡,坡體土質(zhì)中密、土層分布不均,在強降水或其他動力條件下,可能發(fā)生崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害,邊坡經(jīng)過加固處理后發(fā)生崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小,危險性小。
4.2.2、泥石流
G1:位于場地東南側(cè),溝口中心3度帶坐標為:38559671、4350029。
主溝長1.7km,匯水面積0.6400km2,走向約320°,呈U型,溝底寬約50-200m,溝床坡降117.65‰,平均縱坡約6.8°(照片5、6)。
植被覆蓋率約20%。溝內(nèi)無水流,溝內(nèi)有梯田,根據(jù)泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化評分表(表4-1),該溝為輕度易發(fā),泥石流發(fā)生的可能性以及其規(guī)模大小是由前期降雨量所決定。在暴雨期有發(fā)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害的可能,但可能性小。泥石流主要威脅該新民居項目,危害程度小,危險性小。
泥石流地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評估結(jié)果:地質(zhì)災(zāi)害危險性小。
4.2.3、巖溶塌陷
評估區(qū)內(nèi)上覆地層為第四系全新統(tǒng)地層,巖性主要為沖洪積、坡積成因的黃土狀粉土,厚度約120m,下為薊縣系霧迷山組白云巖,為典型二元結(jié)構(gòu)地層。場地地下水水位約10m,局部斷層破碎帶巖溶較發(fā)育,存在發(fā)生巖溶塌陷的可能,但該區(qū)第四系厚度大于100m,屬于巖溶塌陷較不易發(fā)區(qū)。因此產(chǎn)生巖溶塌陷的可能性小,危害程度小,危險性小。
巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評估結(jié)果:地質(zhì)災(zāi)害危險性小。
5地質(zhì)災(zāi)害危險性防治措施
5.1、加強上部建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計,設(shè)計良好的防滲、排水措施,保證建筑物的安全和正常使用。
5.2、對于場地內(nèi)的溝谷,要嚴格按照設(shè)計及規(guī)范要求進行平整和回填對切坡形成的人工邊坡要進行必要的防護加固處理。建筑物距邊坡應(yīng)留有一定安全距離,確保地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定。
5.3、針對泥石流災(zāi)害:在各潛在泥石流溝流通區(qū)修建攔石壩等。在溝口外修建排導(dǎo)墻及導(dǎo)流槽等。在泥石流形成區(qū)植樹造林、種草,增加地表植被,減緩降雨沖刷,增加坡體穩(wěn)定性,抑制沖溝形成。
參考文獻:
1、《河北省、北京市、天津市區(qū)域地質(zhì)志》,河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1989)
2、《河北省地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報告》,河北省國土資源廳(2004)
路工程建設(shè)的影響,是公路建設(shè)者必須面對的重要工作方向。本文結(jié)合筆者的工
作經(jīng)驗,簡要分析了公路工程施工中常見的不良地質(zhì)與處理方法,以共探討。
關(guān)鍵詞:公路工程地質(zhì)條件不良地質(zhì)處理措施
中圖分類號: X734 文獻標識碼: A
公路工程地質(zhì)條件概述
在一條公路的建設(shè)過程中,往往需要跨越許多不同的地形、地貌,遇到各種各
樣的復(fù)雜地質(zhì)問題,給公路的安全施工帶來了巨大的阻礙。例如對路基工程的影
響,由于其涉及面廣,是一種線型結(jié)構(gòu)物,具有距離長,與大自然接觸面廣的特
點,路基施工質(zhì)量的好壞,在很大程度上直接影響到路面的使用質(zhì)量和使用壽命。
沒有穩(wěn)定的路基,就沒有穩(wěn)固的路面。橋梁是公路工程建筑的重要組成部分。線
路跨越河流、溝谷或道路,需要架設(shè)橋梁,橋梁也是線路通過地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生
地區(qū)的主要工程。在公路橋梁建設(shè)中,如果不重視好地質(zhì)條件,就會造成橋墩的
塌陷,從而影響整個橋梁的安全。同樣公路隧道工程所賦存的地質(zhì)環(huán)境內(nèi)涵也很
廣,包括地層特征、地下水狀況、開挖隧道前就存在于地層中的原始地應(yīng)力狀態(tài)、
地溫梯度等。地質(zhì)條件是客觀存在的,公路在自然地質(zhì)環(huán)境中穿行,并對地質(zhì)環(huán)
境進行改造,應(yīng)該認識地質(zhì)規(guī)律,尊重地質(zhì)規(guī)律,在設(shè)計中充分考慮地質(zhì)因素,
遵循地質(zhì)原則,從源頭上盡量減少公路對自然環(huán)境的破壞,并且為施工和運營提
供良好的條件。
二、公路工程施工中常見的不良地質(zhì)
不良地質(zhì)現(xiàn)象是指對工程建設(shè)不利或有不良影響的動力地質(zhì)現(xiàn)象。它泛指地球
外動力作用為主引起的各種地質(zhì)現(xiàn)象,如崩塌、滑坡、沉陷、泥石流等,它們既
影響場地穩(wěn)定性,也對公路路基基礎(chǔ)、邊坡工程、隧道、橋梁等具體工程的安全、
經(jīng)濟和正常使用不利。
(一)坍塌
坍塌是指巖土突然脫離母體巖壁使巖體出現(xiàn)崩落、滾動的現(xiàn)象。坡面條件是引
起崩坍的根本因素。黃土地區(qū),坡度大于50°是就可能發(fā)生崩坍;由松散的的巖
土組成的坡地當坡度大于45°,高差大于25 米的時候可能出現(xiàn)小規(guī)模崩坍,高
差大于45 米就可能出現(xiàn)大規(guī)模崩坍;由堅硬巖石組成的斜坡,當坡度大于50°,
高差大于50 米時就可能發(fā)生崩坍。地質(zhì)構(gòu)造與巖性也是崩坍發(fā)生的重要條件。結(jié)
構(gòu)疏松破碎的巖石易發(fā)生崩坍,當松軟巖層與堅硬巖層成互層出現(xiàn)時,由于差異
性風(fēng)化使堅硬巖層突出,臨空面增大也容易引起崩坍。施工不當也容易造成崩坍,
在公路建設(shè)過程中,如果過分開挖山體邊坡,或在坡腳大量采石取土,使坡腳支
持力減弱容易引起崩坍。
(二)滑坡
滑坡是公路施工中極易出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,是指斜坡上的巖體由于某種特殊的原
因在客觀環(huán)境內(nèi)通過重力的作用導(dǎo)致部分巖體沿著軟弱帶向下滑動的現(xiàn)象。導(dǎo)致
滑坡的具體原因如下:
1、地貌原因
高陡的山坡或陡崖,使斜坡上部的軟弱面形成臨空狀態(tài),上部巖土處于不穩(wěn)
定的狀態(tài),溶劑發(fā)生滑坡。河水強烈的凹岸陡坎也容易發(fā)生滑坡。
2、地質(zhì)原因
松散的沉積層,尤其是粘土及黃土浸水后,粘聚力驟降,大大增加了其可滑
性。基巖區(qū)的滑坡一般和頁巖、粘土巖、泥灰?guī)r、板巖等軟弱巖層有關(guān),當組成
斜坡的巖石性質(zhì)不一,特別是下面是堅硬巖石,上部是松散堆積層時容易發(fā)生滑
坡現(xiàn)象。
(三)地面沉陷
地面沉陷是指比較軟弱的路基基礎(chǔ),在公路施工或者建成以后的使用過程中
出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象。造成沉降的認為原因主要是路線選址不當或者路基施工不合理。
自然原因比較復(fù)雜,主要有強降雨或地殼變動等。
(四)泥石流
泥石流是山區(qū)特有的一種自然現(xiàn)象,主要是由于強降水導(dǎo)致的一種突然爆發(fā)的
由大量泥沙、石塊等物質(zhì)組成的洪流,具有強大的破壞力,能改變地表面貌。泥
石流形成的條件是:短時間內(nèi)突然出現(xiàn)的大量水體;豐富的土石碎屑;陡峻的便
于集水的地貌條件(山區(qū)盆地等)。
三、公路工程施工中不良地質(zhì)的處理方法分析
(一)做好公路線路地質(zhì)的勘查工作
公路建設(shè)要高度重視工程地質(zhì)勘查工作,及時發(fā)現(xiàn)一些嚴重的地質(zhì)問題并及
時制定合理的方案進行可靠的處理,才能保證工程設(shè)計、施工的順利進行,進而
保證公路的可靠質(zhì)量。當工作中發(fā)現(xiàn)仍有重大的地質(zhì)病害存在或有潛在的重大地
質(zhì)病害時,必須及時調(diào)整線位。對于重大的地質(zhì)病害應(yīng)盡量繞避,實在無法繞避
的要考慮工程措施的可能性與可靠性,盡量在路線的平縱面優(yōu)化上下功夫(采用
分離式路基、用橋隧構(gòu)造物通過、從滑坡體上部通過、半路半橋等),避免高填深
挖,以減少對地質(zhì)環(huán)境的破壞,提高工程措施的可靠性和安全度。對地質(zhì)病害應(yīng)
以防為主,以治為輔,能避當避,即使增加工程造價也是值得的。必要時應(yīng)增加
技術(shù)設(shè)計階段,對重大地質(zhì)病害路段進行深入勘察,確定路線可行性。
(二)優(yōu)化工程設(shè)計提高公路抗地質(zhì)災(zāi)害的能力
在公路工程設(shè)計中,根據(jù)大部分地質(zhì)剖面對致害地質(zhì)作用的性質(zhì)、原因、變
形機制、邊界、規(guī)模、穩(wěn)定狀況、危險程度以及所處的地質(zhì)環(huán)境條件,如水文、
氣候等情況,對預(yù)測的危害進行正確評價。當路線經(jīng)過不良地質(zhì)區(qū)域時,要綜合
考慮地質(zhì)的治理有效性、技術(shù)可行性和經(jīng)濟合理性,進行不同方案的的比選。重
點地質(zhì)防治工程,必須進行專門的可行性論證,必要時可進行工藝試驗,因施工
過程中必然對原有地質(zhì)造成影響,如對巖基的噴錨、抗滑樁。挖排水溝等,不能
因施工的擾動二對變形地質(zhì)體造成新的破壞,當不可避免時要正確評估施工的擾
動對變形地質(zhì)體的影響程度,對原有設(shè)計進行補充修改。
(三)通過具體施工技術(shù)手段防治地質(zhì)災(zāi)害
1、對公路出現(xiàn)的崩坍和滑坡現(xiàn)象,應(yīng)采用以下兩種措施進行防治:
(1)改善邊坡巖土體的力學(xué)強度
通過一定的工程技術(shù)措施,改善邊坡巖土體的力學(xué)強度,提高其抗滑力,減小
滑動力。常用的措施有:削坡減載;邊坡人工加固;以及采用預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索
加固有裂隙或軟弱結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡;通過固結(jié)灌漿或電化學(xué)加固法加強邊坡巖
體或土體的強度等。
(2)防止地表水和地下水造成的損害
滑坡的發(fā)生常和水的作用有著密切的關(guān)系,通過降低孔隙水壓力和動水壓力,
可以防止巖土體的軟化及溶蝕分解,消除或減小水的沖刷和浪擊作用。可在滑坡
邊界修截水溝防止地表水進入滑坡區(qū)或在坡面修筑排水溝。在覆蓋層上可用
漿砌片石或人造植被鋪蓋,防止地表水下滲。
2、對軟土路基進行有效的加固處理。
主要有拋石擠淤法:挖至基礎(chǔ)的處理厚度,一般為30cm,快速拋石、整平,
拋石整平穩(wěn)定后進行砂礫墊層施工,其辦法很快解決了公路橋涵的軟基處理,提
高了整體施工進度。還有可以用砂、礫石等材料置換或拌入法使軟弱地基形成復(fù)
合地基,提高地基承載力。
3、在泥石流易發(fā)區(qū)域,要加強排水工程的建設(shè),以降低其對公路的損壞。
(四)強化不良地質(zhì)區(qū)域的的災(zāi)害監(jiān)控工作
對于建在不良地質(zhì)區(qū)內(nèi)的公路工程,要根據(jù)地質(zhì)調(diào)查報告,確定監(jiān)測和預(yù)報的
重點區(qū)域,在每年汛期前對地質(zhì)災(zāi)害較嚴重的地區(qū)進行全面的調(diào)查,加強汛期期
間的監(jiān)測工作,訊后要仔細復(fù)查,及時掌握地質(zhì)條件的變化情況,提高預(yù)報的準
確性和實效性,最大限度的減少因不良地質(zhì)造成的損失。
總結(jié):隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,公路網(wǎng)建設(shè)向縱深不斷完善。而一條公路的修
建往往需要穿越不同地形地貌的區(qū)域,包括一些地質(zhì)復(fù)雜的區(qū)域,因受不良地質(zhì)
的影響,公路工程已經(jīng)成為地質(zhì)危害最為嚴重的建筑類工程之一,防治地質(zhì)災(zāi)害
成為公路工程施工的重要工作部分。相關(guān)部門和人員需要不斷的總結(jié)經(jīng)驗和探索
新技術(shù)新方法,為公路事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展貢獻力量。
參考文獻:
[1]張東《公路工程常見地質(zhì)災(zāi)害分析》[J].交通建設(shè)與管理2008(6).
[2]張雪松《公路施工中常見不良地質(zhì)以及處理方法》[J].黑龍江科技信息2013