韓子曄 張 寧 劉振旺 韓會令
(1.天津華北工程勘察設計有限公司,天津 300181;2.鐵道第三勘察設計院集團公司,天津 300142)
該電站位于四川省涼山州境內,地處高山之中,站址南北向平坦、開闊,西部緊鄰中高山,東部距高山較遠。該變電站規(guī)模為110 kV,根據(jù)其規(guī)模及山區(qū)場地限制,擬建工程長約60 m、寬約50 m,主體結構分兩層建設,近南北走向,工程的建成有利于緩解該區(qū)域工農(nóng)業(yè)的用電壓力。該項目屬于一般建設項目,地質災害危險性評估級別為三級。場地基本概況見圖1、圖2。
擬建變電站地處高山峽谷底部,場地高程1 260 m,評估區(qū)主要包括站址西部高山、場地地基土和地下水的腐蝕情況,站址范圍內巖相變化較小,新構造運動微弱,沒有軟土、膨脹土、大填方填土,鹽漬土、凍土等特殊土的出現(xiàn),評估區(qū)地質環(huán)境條件復雜程度總體為簡單。
圖1 變電站站址場地
工程區(qū)屬西南季風氣候控制區(qū),干濕分明,冬無嚴寒,夏無酷暑,年溫差小,日溫差大,為典型立體氣候特征。據(jù)縣氣象站(高程約2 300 m)多年觀測資料,年平均氣溫12.1℃,最高為32.5℃,最低為-11.3℃,最冷為一月份,平均氣溫5.1℃,最熱為七月份,平均氣溫18.1℃。區(qū)內垂直分帶明顯,根據(jù)高程可分為:亞熱帶半濕潤氣候(高程2 000 m以上,);暖溫帶—溫帶濕潤、半濕潤氣候(高程3 200 m以上);寒溫帶濕潤氣候(高程3 200 m以上)3種類型。
場地東鄰樹瓦河,河寬約10 m,河谷兩側植被較發(fā)育,調查當天河水流量較小,訪問當?shù)乩相l(xiāng),雨季河水位可上漲1~2 m(見圖3)。
圖2 場地西側邊坡
圖3 樹瓦河
工程區(qū)所屬地貌多為平頂狀臺地和圓緩狀淺丘,階地發(fā)育,崗地、臺地廣布。地勢由北向南,由東向西逐漸降低。
縣區(qū)內高程一般在2 500~3 500 m,最高點火爐山主峰羅杠子高達4 393.2 m,雅礱江在縣東南角深切至1 060 m,嶺谷相對高差一般在1 000 m以上,最大達2 600 m。縣區(qū)屬褶皺高山地貌,山間多斷陷盆地和谷地。依據(jù)形態(tài)—成因劃分為四大地貌類型:(1)河谷、盆地侵蝕堆積地貌;(2)構造侵蝕地貌;(3)構造剝蝕地貌;(4)構造溶蝕地貌。
調查范圍內大部分屬構造侵蝕低山地貌,主要分布于河流兩岸,海拔高程在1 000~3 500 m之間,相對高差200~500 m。在這一類型中,熱量充沛,氣候溫涼濕潤,地面侵蝕以流水為主,巖層抗風化作用弱,山體切割深,形成陡坡,裸巖較多。低中山緩坡由于氣候溫涼濕潤,坡度緩和,土層稍厚,宜于種植旱地作物,也是人口集中的地方。低中山陡坡,因其坡度陡,土層薄,難于耕種和居住,主要以林業(yè)為主。由于坡度陡,在局部植被較少區(qū)域,在暴雨和連雨的作用下,容易誘發(fā)土質滑坡,在沖溝發(fā)育地帶易形成泥石流等災害。
(1)地層巖性
縣區(qū)內地層除白堊系外,自震旦系至第四系均有出露,根據(jù)地層發(fā)育總特征及相鄰地區(qū)地層區(qū)劃,縣境內地層分屬3個不同的地層分區(qū)。金河大斷裂東南部以中生代晚三疊世陸相沉積巖為主;金河大斷裂之西至小金河斷層以南除侏羅、白堊系缺失外,其他地層發(fā)育齊全;小金河斷裂之北則以變質巖為主。
第四系(Q):主要為沖積、洪積物、殘破積。
第四系人工填土(Q4ml)黏土類土:變電所場地系基本農(nóng)田,耕植土為主,顏色黃色—黃褐色。場地略高于旁邊道路,從揭露土層看地基表層土固結較好,中—低壓縮性,天然含水率中等。
第四系殘破積(Q4el+dl)礫類土分布于場地東側,靠近樹瓦河,集中在溝谷一側,由礫石、砂卵石、土膠結而成,有中砂充填。
下伏基巖為第三系—侏羅系白果灣群,灰黃及灰白色粗砂巖、細砂巖、粉砂巖,夾黏土巖、炭質頁巖及煤層或煤線。底部含礫粗砂巖或砂礫巖。
(2)區(qū)域地質構造
場地地處康滇臺隆北區(qū)川滇菱形臺地塊,臨近金河—箐河深大斷裂與錦屏山—小金河深大斷裂。區(qū)內褶皺主體為石門坎背斜。
金河—箐河深大斷裂:為線路跨越主要深大斷裂,北起冕寧里莊西的馬頭山斷層,南西經(jīng)金河、紅寶、箐河,直至云南程海與永勝—賓川斷層交匯,全長210 km。斷裂帶寬20~800 m,一般50~100 m,由糜棱巖,角礫巖和碎屑巖組成,屬鹽源—麗江軸緣坳陷與康滇地軸(古隆起)的分界。
康滇臺隆:以金河斷裂與鹽源—麗江臺緣拗陷構造單元分界,構造形跡(斷裂、褶曲)受金河斷裂控制發(fā)育,北段構造走向主體呈北北東,向南逐漸轉為南偏西。
該區(qū)自古生界至中生代初期長期處抬升狀態(tài),造成大面積缺失寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系等地層,晚三疊世的燕山運動使該區(qū)地殼急劇上升,造成在金河斷裂以西的鹽源地區(qū)缺失侏羅系、白堊系地層,而以東則廣泛接受沉積。
石門坎背斜:軸線沿北東向延伸,軸面產(chǎn)狀傾南東,南東翼傾角20°~35°,北西翼傾角 40°~50°,背斜向北封閉,長8 km左右,為斜歪不對稱褶皺。
根據(jù)野外現(xiàn)場調查及對地質災害形成的地質環(huán)境條件的分析,評估區(qū)內地質災害點的分布主要受地形地貌、地層巖性、氣候條件等因素的控制,場地東部和南北方向范圍內無地質災害。
在站址的西部為斜坡,坡向210°,坡度30°~40°不等。通過調查,邊坡上部以第四紀覆蓋層為主,無基巖出露,坡內植被覆蓋良好,草木覆蓋率約30%。在邊坡的下部,高程約為1 280 m位置處有基巖出露,遭受物理風化及構造運動影響,巖體節(jié)理發(fā)育,松動巖體構成危巖,出露范圍長度約50 m,寬度3~5 m?;鶐r巖性以黃褐色砂巖、粉砂巖為主,局部夾雜深灰色泥巖(含量少)。基巖表層風化剝蝕嚴重,主要發(fā)育兩組節(jié)理:L1,300°~310°∠60°~65°,層面節(jié)理,層厚約 10~30 cm,傾向坡內;L2,180°~190°∠65°~68°,張開,平行發(fā)育,間隔約30~50 cm?;鶐r在上述兩組主要節(jié)理切割下,巖體破碎(見圖4、圖5)。
圖4 危巖(WY1)
圖5 危巖(WY2)
評估區(qū)域范圍內僅在場地的西部斜坡出露兩處危巖崩塌體,規(guī)模較小,危險性小;坡體上部表層為第四系堆積層,植被發(fā)育良好,在雨季雨水會順坡及時排走,不會帶來次生災害。
評估區(qū)地基土不存在軟土、膨脹土、大填方填土,鹽漬土、凍土等特殊土;地基土表層由礫石、砂卵石、土膠結而成,有中砂充填。該層埋藏淺,承載力較低,厚度較小,不宜作為地基基礎持力層。下伏基巖為灰黃及灰白色粗砂巖、細砂巖、粉砂巖,夾黏土巖、炭質頁巖及煤層或煤線,底部含礫粗砂巖或砂礫巖。粗砂巖具有較好的力學性能,是良好的天然地基基礎持力層。
評估區(qū)地下水主要來源是巖溶水和基巖裂隙水,孔隙裂隙層間水也有,但水量較小。通過調查相關溝谷水域,溝水均無色、無味、透明,水溫較低,水質良好。查閱相關文獻,工程區(qū)水化學類型以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na兩種類型為主,礦化度很低;SO4-、Na+、Cl-在水中存在,但是含量較低,未能對混凝土等建筑材料構成腐蝕。
根據(jù)現(xiàn)狀評估和預測評估結果,充分考慮地質環(huán)境條件的差異及可變性,基于線路附近可能危及工程安全的地質災害隱患點的分布,進行了綜合評估。評估區(qū)主要有兩處危巖崩塌體,在地震或者外力作用下,兩者可能貫穿成一條危巖帶,但是規(guī)模較小。新建工程量小,不需要采用特別大的工程措施對地質災害進行防范,工程建設引發(fā)、加劇或遭受的地質災害危險性小,處置難度低,費用較低;地質災害經(jīng)結合實際的工程措施處理后可以防治。建設場地范圍內,地基土性能良好,地下水腐蝕性少。綜合考慮,建設場地適宜。
擬建工程遭受危巖崩塌的災害有兩處,危險性小,站址位于危巖崩塌體的下部。對其防治的措施主要考慮以下四點:(1)對危巖體松散開裂部位進行清危處理,避免落石危害人員及電力設施;(2)在為巖體上緣修建截水溝,防治雨水匯聚沖刷、滲入,增加巖體有效強度;(3)在危巖體范圍內進行掛網(wǎng)處理,可有效阻止巖體松動;(4)在變電站站址靠近西側修建擋墻,阻擋個別落石危害電力設施,以確保電力設施長期安全運行。
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