经济开发区工程地质特征及地质灾害探究

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经济开发区工程地质特征及地质灾害探究

摘要:随着科学技术在工程建设中的应用,水文地质及工程地质特征研究在工程建设中越来越受到重视,本文为了预防和避免舒城县经济开发区区域建设引发和遭受地质灾害的危害,从源头上避免或减轻地质灾害造成的人员伤亡和财产损失,充分收集有关的水文、地形地貌、地层岩性、地质构造、工程地质、水文地质、地质灾害等资料并进行分析,旨在为开发区建设提供地质灾害防治的依据。

关键词:工程地质;地质灾害;舒城县

1.建设工程概况

舒城县位于安徽省中部、大别山东麓、巢湖之滨、江淮之间,属六安市管辖。距省会合肥市48km。交通便捷,四通八达。206国道和六舒三省道穿境而过,距合肥高新技术开发区36km,距安庆港132km,距合九铁路舒城站20km,距沪蓉高速公路舒城入口处22km。经济开发区西至万佛路,北至环城北路,南至里河路、东至龙津大道,规划面积约13.42km2,合20130亩(1342hm2)拟建经济规划区分为居住用地、公共管理与公共服务设施用地、商业服务业设施用地、工业用地、物流仓储用地、道路与交通设施用地、公共设施用地、绿地与广场用地及非建设用地等。

2.研究区地质环境条件

舒城县区域为北亚热带湿润季风气候。其特征是:季风显著,四季分明,气候温和,雨量充沛,光照充足,无霜期长。本地区多年平均降水量为1142.9mm;年最大降水量为1683.3mm,月最大降水量为335.1mm;日最大降水量为168.2mm。本项目处于长江流域巢湖水系,区域内河流水域由西向东北注入巢湖,项目沿线的水系有杭埠河、丰乐河等。局部跨越灌溉渠。杭埠河发源于岳西县主薄镇同安寨西侧南界岭,全长145.5km,流域面积1970km2,其中舒城县境内长99.17km,流域面积1587.5km2,多年平均径流量8.87×108m3。1958年开始在该河的中游地带修建节制工程——龙河口水库,在龙河口水库以下至百神庙的周公渡河宽200m~1000m,河道较为平缓,由于自1974年开始全面开采砂石资源以来,河床普遍下降河口水库以上较大支流有晓天河,河宽200m左右,流域面积588.9km2,最大流量达3440m3/s;河棚河河宽40m~180m,流域面积200km2,最大流量1322m3/s。丰乐河发源于六安市大山寨的骑马岗,全长117.45km,流域面积2080km2,多年平均径流量6.23亿m3,丰乐河是舒城、肥西三县行政区交界的界河。区域内地形较平坦,最高处位于研究区西南处,高程23.5m,最低处为中部偏东,高程18.6m,区域内高差4.9m。区域地貌为江淮波状平原,按形态可分为一级阶地,为堆积作用形成。地面高程一般18.6m~23.5m,地形较平坦,表层为第四系全新统粉质粘土、砂砾组成。

3.研究区水文及工程地质条件

3.1研究区水文地质条件

地下水的形成和分布受岩性、构造、地貌、气象、水文等多种因素控制和影响,根据地下水的赋存条件,将本区地下水类型划分为松散岩类孔隙水类型。松散岩类孔隙水:研究区地貌类型为一级阶地,地表粘性土之下有砂层分布,单井涌水量100m3/d~200m3/d。水化学类型为HCO3-Ca·Na型,矿化度<1g/l。主要接受大气降水补给,降水直接补给地下水,补给受岩性和降水强度以及降水过程影响。本区地下水径流方向总体为西—东向。地下水的排泄方式主要向河流排泄,次为居民开采及蒸发等。

3.2研究区工程地质条件

根据研究区地层的岩性特征、成因类型及工程力学性质等因素,将研究区地质体划分为岩体和土体两大类:(1)岩体研究区内均为第四系覆盖。据1/20万区域水文地质调查资料,下伏基岩为第三系戚家桥组,岩性为中厚层状含砾粗砂岩、巨厚钙质结核砂砾岩,固结程度不太高,力学强度较低,单轴饱和抗压强度一般<30MPa。(2)土体研究区地貌为一级阶地,地表均分布着土体。对现场踏勘及收集的区域地质资料、工程勘察资料进行分析可知,研究区内各土层工程地质特征分述如下:耕植土:灰色、灰褐色,以粘土为主,含大量植物根系,分布于耕地中厚度0.2m~0.6m。局部有素填土:灰黄、黄褐色以粘性土为主,局部含砂,主要分布于公路路基。粘土:灰黄色,可塑状态,厚度变化较大,一般为1m~8m。局部因含水量较大呈软塑状态,含少量铁锰结核。该层研究区内均有分布。中砂:中密,饱和,含少量砾石。砾石岩性为硅质岩、石英砂岩为主,该层上部含有少量的粘粒与粉粒。厚度为2.1m~2.5m。卵石土:褐黄色,中密,卵石直径0.03m~0.07m,卵石岩性为硅质岩、石英砂岩为主。收集的工程勘察资料均未揭穿该层。

4.地质灾害危险性现状评估

根据《舒城县1∶5万地质灾害调查报告》中地质灾害易发区划分,评估项目位于地质灾害低易发区。据此对评估区及周边地区现状进行了调查。评估区地貌类型单一,地貌为一级阶地,地形平坦,周边无高陡边坡,区内不具备形成崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的条件;评估区现状条件下无地下矿产开发活动,评估区范围内不具备采空塌陷地质灾害发生的条件;评估区无碳酸盐岩分布,所以评估区范围内不具备岩溶塌陷等地质灾害发生的地质条件,亦从未发生过以上地质灾害。评估区位于一级阶地,区内主要为城镇农村居民点、居民集中居住小区、已建成的工业厂房且有多条沟渠分布。本次主要的调查灾种为评估区内沟渠、河流岸带稳定性、房屋裂缝及路面开裂等。本次调查对分布在评估区和评估区周边的各条沟渠岸带稳定性进行了调查,野外调查发现,流经评估区沟渠主要为天然岸坡,两岸杂生灌木和乔木丛生,原生植被状态发育,岸边道路路面完好,未见路面开裂等现象。区内现主要为农田耕作区,影响地质环境的人类工程活动主要为交通、农田水利基础设施建设和城镇建设,人类工程活动强度一般,对地质环境影响程度较小。现状下,评估区内房屋未出现房屋裂缝等现象,评估区内沟渠稳定。综上所述,评估区内无其它不良特殊土层分布。据本次野外调查,评估区内未发现有居民房屋沉陷、开裂等不良地质现象,且未见崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害,评估区现状地质灾害不发育。

5.研究区地质灾害危险性预测评估

5.1工程建设可能引发地质灾害

危险性预测评估(1)工程建设引发地质灾害危险性预测舒城县经济开发区后续建设中,居住用地及工业用地等均存在基坑开挖的问题,因此,存在引发基坑崩塌地质灾害的可能性。开发区内多层、高程建筑物多采用CFG桩或预应力管桩复合地基,基础最大埋深5.0m,地下消防水池、污水处理设施可采用独立基础+抗水底板,基础埋深一般为4.0m。基坑边坡物质组成均为土质边坡,基坑开挖主要涉及粉质粘土。在基坑开挖过程中,其边坡在降水、震动等外力作用下易发生基坑边坡崩塌地质灾害。可能产生的崩塌体规模受控于基坑开挖的规模,单个崩塌体宽度取值参考基坑单边最长长度,基坑开挖深度按实际深度取值,崩塌楔形体破裂面角度按工程地质层实测内摩擦角进行取值(45°+φ/2)。预测拟建工程建设可能引发基坑崩塌地质灾害的危害,①根据估算,预测可能引发的基坑崩塌规模为396.2m3,崩塌量小于1000m3,参照《工程地质手册(第五版)》中基坑崩塌地质灾害危险性划分标准,属小型基坑崩塌,其发育程度为弱发育;②基坑崩塌地质灾害威胁对象主要为基坑开挖时施工人员,威胁人数≤5人,可能直接经济损失≤50万元,且工程建成后危害即消失,危害程度情况参照《地质灾害危害程度分级表》,其危害程度小。综上所述,预测开发区内工程建设可能引发基坑崩塌地质灾害,其危害程度小,地质灾害危险性小。(2)公共管理与公共服务设施用地、商业服务业设施用地、物流仓储用地、道路与交通设施用地、公共设施用地基础工程建设引发地质灾害危险性预测该区域属于平原区,地势平坦,工程建设活动少,对地质环境影响程度小,引发地质灾害危险性低。根据基础类型及工程地质条件,预计基础基坑开挖深度一般小于3m,因开挖规模小,基础基坑开挖过程中基坑边坡变形破坏可能性小,其危害性小、危险性小。(3)绿地与广场用地及非建设用地基础工程建设引发地质灾害危险性预测该区域属于平原区,地势平坦。绿地与广场用地及非建设用地区域内,工程建设活动少,对地质环境影响程度小,引发地质灾害危险性低。根据基础类型及工程地质条件,预计基础基坑开挖深度一般远小于3m,因开挖规模小,基础基坑开挖过程中基坑边坡变形破坏可能性小,其危害性小、危险性小。

5.2建设场地适宜性评估

工程建设用地场地适宜性评价应依据地质灾害发生的可能性、对工程的破坏性以及防治的可行性,并结合防灾效益,分级评价场地的适宜程度。根据评估技术要求,建设工程用地适宜性定性分级表见表。依据地质灾害危险性、防治难度和防治效益,对建设场地的适宜性作出评估总体上看,该项目工程选线位于地质灾害不易发区,工程建设可能引发和遭受的地质灾害在工程建设过程只要采取简单和适当的地质灾害防治措施和增加相应的防治工程费用,可以最大程度降低地质灾害的危害,达到预防和消除危害的目的。因此,在加强地质灾害防治的基础上,该工程建设用地总体上是适宜的。

5.3防治措施

地质灾害的防治,应贯彻“以防为主,防治结合”的原则,以达到避免和减少灾害损失的目的。针对舒城县经济开发区区域评估项目,在建设过程中可能引发和遭受的地质灾害主要为基坑崩塌地质灾害。基坑崩塌地质灾害防治措施:在道路全线及建筑基础开挖时,为防止基础开挖以及地下管线工程施工基坑开挖的过程中,发生土体基坑崩塌地质灾害,基坑开挖时一定要做好边坡支护支挡工作,坑边荷载与基坑的距离应符合规定。防止在开挖过程中,发生基坑崩塌地质灾害。

6.结论

(1)舒城县经济开发区区域地质灾害评估项目,属重要建设项目。研究区区域地质构造条件较复杂;地形简单;地质构造较简单;岩土体工程地质良好;水文地质条件良好;地质灾害不发育;现状条件下破坏地质环境的人类工程活动较强烈。研究区内地质环境条件复杂程度为中等。最终确定该评估级别为一级评估。(2)地质灾害危险性现状评估表明:研究区现状条件下地质灾害不发育。(3)经预测评估,工程建设引发基坑崩塌地质灾害的可能性小,其危害程度小,危险性小;遭受砂土液化地质灾害危害的可能性小,危害程度小,危险性小。(4)通过地质灾害现状评估、预测评估、综合分区评估,将研究区地质灾害危险性分为1个基坑崩塌、砂土液化地质灾害危险性小区。全区在采取一定的地质灾害防治措施后,建设场地适宜于舒城县经济开发区项目建设。

参考文献:

[1]孟吉泽,徐晗,艾云峰,常亚丽,李义涛,邢颖,等;地质灾害评估中的工程地质问题探讨[J].吉林地质,2012,31(04):124-126.

[2]黄新华.顺德金榜河西牛岗顶地质灾害危险性预测评估分析[J].自然科学,2012,10(03):19-22.

作者:丁学鹏 单位:安徽省地质矿产勘查局313地质队