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        黃河階地移民安置點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估探討

        2016-04-12 06:41:17李瑞琴西北水利水電工程有限責(zé)任公司陜西西安70065中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司陜西西安70065
        甘肅科技 2016年3期
        關(guān)鍵詞:洪積扇危險(xiǎn)性泥石流

        孫 偉,李瑞琴(.西北水利水電工程有限責(zé)任公司,陜西西安 70065;.中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,陜西西安 70065)

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        黃河階地移民安置點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估探討

        孫偉1,李瑞琴2
        (1.西北水利水電工程有限責(zé)任公司,陜西西安710065;2.中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,陜西西安710065)

        摘要:以黃河階地移民安置點(diǎn)危險(xiǎn)性評(píng)估項(xiàng)目為例,通過(guò)對(duì)移民安置點(diǎn)評(píng)估區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查分析,查明了評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件及地質(zhì)災(zāi)害類型、分布、規(guī)模等特征;結(jié)合地質(zhì)環(huán)境條件,對(duì)工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)估,對(duì)工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響和可能誘發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害和危險(xiǎn)性,作出預(yù)測(cè)及綜合評(píng)估;根據(jù)工程建設(shè)的特點(diǎn),結(jié)合所處的地形地貌、地質(zhì)環(huán)境條件,提出了相應(yīng)的防治措施。

        關(guān)鍵詞:黃河階地;移民安置點(diǎn);地質(zhì)災(zāi)害;危險(xiǎn)性評(píng)估

        1 概況

        某安置點(diǎn)項(xiàng)目擬建場(chǎng)地位于黃河右岸,目前征地范圍內(nèi)為山前洪積扇部位的荒地。通過(guò)踏勘和現(xiàn)狀資料分析,依據(jù)調(diào)查區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征,確定地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度和影響范圍,并結(jié)合移民安置點(diǎn)對(duì)地質(zhì)環(huán)境條件的要求、施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞形式及強(qiáng)度來(lái)確定評(píng)估范圍。結(jié)合擬建工程特點(diǎn)及規(guī)模,確定擬建移民點(diǎn)項(xiàng)目為較重要建設(shè)項(xiàng)目。根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查及前人已有的研究成果的綜合分析表明,綜合確定評(píng)估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件為復(fù)雜地區(qū),確定本工程建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估級(jí)別為一級(jí)[1-3]。

        2 地質(zhì)環(huán)境條件

        2.1氣象、水文

        黃河上游流域?qū)儆诎敫珊敌詺夂?,以干旱多風(fēng)、冰凍期長(zhǎng)、氣溫變化幅度大、降水量小、蒸發(fā)量大為特征。區(qū)內(nèi)年平均降水量403.8mm,主要集中在每年的5~9月;多年平均蒸發(fā)量達(dá)1378.5mm。

        2.2地形地貌

        本區(qū)跨越了低中山區(qū)、山前洪積扇區(qū)、河谷堆積階地等三個(gè)地貌單元,地形地貌條件復(fù)雜。擬建移民安置區(qū)位于黃河右岸山前洪積扇區(qū),場(chǎng)地地形開闊,地面高程2660~2810m,地勢(shì)總體由SEE向NWW方向傾斜,平均縱坡降3.73%~5.00%,此洪積扇表面多為山前洪水沖蝕呈多條寬淺的小沖溝,溝寬一般2~30m不等,溝深一般2~10m不等,如圖1所示。其地層結(jié)構(gòu):上部為砂礫石層,厚約5m左右;下部為第四系下更新統(tǒng)為河湖相碎屑巖。

        圖1 場(chǎng)地地貌單元分區(qū)圖

        2.3地層巖性

        區(qū)域地質(zhì)資料表明,工程區(qū)屬秦嶺地層區(qū)。地層巖性主要為三迭系中統(tǒng)(T2)變質(zhì)巖組,第四系堆積物為早更新統(tǒng)(Q1)河湖相碎屑巖等和全新統(tǒng)坡積、洪、沖積等塊碎石土、砂卵礫石等。

        2.4地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域地殼穩(wěn)定性

        本區(qū)構(gòu)造體系上位于秦嶺~昆侖緯向構(gòu)造帶中段(近E~W向構(gòu)造),并受南部青藏滇緬印尼歹字型構(gòu)造體系頭部東北緣的波及影響(形成NE、NW向構(gòu)造),部分地區(qū)河西系也有較明顯的反映(NNW向構(gòu)造)。該項(xiàng)目評(píng)估區(qū)位于青海南山冒地槽褶皺帶的興?!聰嘞菖璧兀鼒?chǎng)區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,主要斷裂有8條,本區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度,項(xiàng)目評(píng)估區(qū)屬區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較差地區(qū),地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。

        2.5巖土體工程地質(zhì)特征

        該移民點(diǎn)項(xiàng)目評(píng)估區(qū)主要涉及的巖土體有粗粒土、細(xì)粒土。

        1)粗粒土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo):(1)碎塊石土層,不均勻系數(shù)77.4,曲率系數(shù)4.2。天然密度2.00~2.10g/cm3,相對(duì)密度0.62,結(jié)構(gòu)中密,天然休止角31.5°。其地基承載力基本值f0=575~870KPa,變形模量E0=38~54.9MPa,滲透系數(shù)42~91m/d,屬?gòu)?qiáng)透水層。(2)砂卵礫石土結(jié)構(gòu)中密,骨架顆粒質(zhì)量大于總質(zhì)量的50%~60%,呈交錯(cuò)排列,連續(xù)接觸、中密,鍬鎬挖掘困難,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪調(diào)查其天然休止角30°左右。根據(jù)有關(guān)規(guī)定[4],承載力基本值為400~500kPa。(3)塊碎石土分布于山前洪積扇部位的含泥砂塊碎石,其結(jié)構(gòu)中密,骨架顆粒質(zhì)量大于總質(zhì)量的65%~70%,呈交錯(cuò)排列,連續(xù)接觸、密實(shí),鍬鎬挖掘困難,承載力基本值為450~550kPa;變形模量E0=35~45MPa。⑵砂壤土分布于黃河Ⅰ級(jí)階地上部的砂壤土,稍濕,結(jié)構(gòu)中密,根據(jù)《巖土工程勘察設(shè)計(jì)手冊(cè)》,其允許承載力為160kPa。⑶本區(qū)分布的Q1砂礫巖夾粉砂質(zhì)泥巖,在干燥狀態(tài)下其抗壓強(qiáng)度為6.3~8MPa,屬軟弱巖石,遇水易軟化,其地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值0.8~1.0MPa,變形模量(0.2~0.3)×103MPa,與砼摩擦系數(shù)0.5~0.6,其滲透系數(shù)l~5m/d,為中等透水巖層。

        2.6水文地質(zhì)條件

        評(píng)估區(qū)地下水主要受大氣降水補(bǔ)給,最終排泄至黃河,黃河為本區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面。區(qū)內(nèi)地下水發(fā)育主要受地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造控制,按其埋藏條件可分為第四系松散堆積層孔隙潛水、基巖裂隙水。根據(jù)評(píng)估區(qū)內(nèi)地下水的“補(bǔ)、徑、排”特征、賦存條件和地形地貌特征,可將儲(chǔ)水單元分為山前傾斜洪積扇區(qū)地帶和谷底及黃河Ⅰ級(jí)階地區(qū)微地貌單元。

        2.7人類工程活動(dòng)的影響

        項(xiàng)目評(píng)估區(qū)也無(wú)大型的工業(yè)建設(shè),人類工程活動(dòng)除耕作、修建道路、建筑民房外,造成少量水土流失外。在其東部低中山區(qū)的大、小曲日溝、大咸隆溝道內(nèi),私人開采金礦、銻礦,有少量棄渣堆積現(xiàn)象,局部開挖造成很小規(guī)模的溝坡崩塌現(xiàn)象和不穩(wěn)定邊坡問(wèn)題,在一定程度上為溝道內(nèi)洪水提供了物質(zhì)基礎(chǔ),但開礦規(guī)模小,溝床棄渣量少,總體講了人類活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境改變不大。

        3 地質(zhì)災(zāi)害類型及特征

        移民安置點(diǎn)位于山前洪積扇的中后緣地帶,后緣緊挨山區(qū)地貌,且山區(qū)植被稀疏,巖體裸露,巖體表面風(fēng)化強(qiáng)烈、整體性較差。在各種外動(dòng)力地質(zhì)作用的影響下,松散堆積物較多,同時(shí)局部溝段溝坡部位還發(fā)育有小滑坡、小崩塌體等為泥石流的發(fā)育提供了較豐富的固體物源;評(píng)估區(qū)屬于半干旱氣候,年降水量403.8mm,存在一定的大、暴雨條件,區(qū)內(nèi)沖溝又較發(fā)育,而且溝床縱降比較大,這為泥石流的發(fā)育提供了重要的水動(dòng)力條件。如圖2所示。不良地質(zhì)作用主要包括:巖體風(fēng)化與卸荷、山區(qū)雨季洪流對(duì)山前洪積扇區(qū)的沖刷侵蝕[5,6]。

        圖2 東部山區(qū)所發(fā)育沖溝分布圖

        4 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

        項(xiàng)目評(píng)估區(qū)除泥石流發(fā)育外,未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、地面塌陷、不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災(zāi)害分布。在泥石流防治方面,評(píng)估區(qū)東部山區(qū)共發(fā)育3條泥石流溝,即瑪日當(dāng)溝、曲日溝和大咸隆溝,按規(guī)?,斎债?dāng)溝、曲日溝屬中型泥石流溝,大咸隆溝屬小型泥石流溝,平水期均為稀性、水石流型,且具易發(fā)性,其泥石流出山后,切割山前洪積扇面后,順流而下,最終堆積于黃河Ⅰ級(jí)階地后緣及河床高漫灘上,在移民項(xiàng)目擬建區(qū)出水洪流只有切割,泄流而已,對(duì)項(xiàng)目擬建區(qū)危害小,危險(xiǎn)性也小,但目前3個(gè)沖溝溝口經(jīng)人為疏浚導(dǎo)流后形成的,出溝洪流顯得水勢(shì)不順暢,平水期雖順人為導(dǎo)流口下泄,對(duì)移民安置區(qū)無(wú)影響,若遇特大暴雨或百年一遇的暴雨時(shí),大量泥石流會(huì)沿水勢(shì)暢通的舊水口出山,對(duì)擬建移民安置區(qū)造成極大的毀壞性,雖然發(fā)生這種災(zāi)害的可能性小,但危害性較大,危險(xiǎn)性較大。

        5 結(jié)論及建議

        綜合評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度,現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況,工程建設(shè)可能誘發(fā)、加劇、遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性;隆丫灘項(xiàng)目

        評(píng)估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)可劃分為三級(jí)七區(qū),即地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大、危險(xiǎn)性中等、危險(xiǎn)性小三個(gè)級(jí),地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大(Ⅰ)1個(gè)區(qū),其場(chǎng)地適宜性差;地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等(Ⅱ)3個(gè)區(qū),即Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3,其場(chǎng)地性為基本適宜;地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小(Ⅲ)3個(gè)區(qū),即Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3,其場(chǎng)地適宜性為適宜。

        對(duì)于評(píng)估區(qū)的泥石流防治要結(jié)合各泥石流的發(fā)生和發(fā)展原因進(jìn)行綜合防治。對(duì)于泥石流的防治原則應(yīng)該是以治為主,采用防治結(jié)合,主要措施有:加高導(dǎo)流墻;曲日溝及大咸隆溝溝口布高導(dǎo)流墻,疏浚溝口溝床,使洪水排泄暢通;對(duì)于山前小溝應(yīng)布設(shè)攔檔壩及導(dǎo)流墻,使散體小股洪流歸一。此外還要減輕引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的人為因素。

        參考文獻(xiàn):

        [1]國(guó)土資源部發(fā)布的《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求》(國(guó)土資發(fā)[2004]69號(hào))[Z].

        [2]水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].1999.

        [3]崔鵬.我國(guó)泥石流防治進(jìn)展[J].中國(guó)水土保持科學(xué),2009, 7(5):7-13.

        [4]巖土工程勘察設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1996.

        [5]張梁,張業(yè)成,羅元華.地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估理論與實(shí)踐[J].北京:地質(zhì)出版社,1998,12.

        [6]郭希哲,楚占昌,柳源.我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估和防治對(duì)策建議[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào),1990(1):5-9.

        中圖分類號(hào):P694

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