楊恩祈 牛雪妮 魏中林

摘要通過野外調(diào)查、室內(nèi)分析研究了評估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件，主要包括環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)；結(jié)合建設(shè)項目可行性研究報告、巖土工程勘察報告，對某水庫建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性進行了現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估以及綜合性分區(qū)評估；對擬建場地進行了適宜性評價，并提出了地質(zhì)災(zāi)害防治措施。

關(guān)鍵詞地質(zhì)災(zāi)害；危險性評估；防治措施；水庫

中圖分類號S429文獻標識碼A文章編號0517-6611（2016）04-096-04

Geological Hazard Assessment of a Reservoir Construction Project

YANG Enqi， NIU Xueni， WEI Zhonglin （Department of Geoscience， College of Land Resource Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming， Yunnan 650093）

AbstractBased on field survey and lab analysis， we researched the geological environment conditions of the assessment region， which mainly included environmental geology， hydrogeology and engineering geology. According to the feasibility of research report of the construction project and the geotechnical investigation report， we carried out the status assessment， forecast assessment and comprehensive zoning assessment on geological hazard risk of a reservoir construction project. Suitability assessment was also made on the planned site， and prevention and control measures were proposed for the geological hazard prevention， which provided theoretical foundation for the geological hazard prevention and control of the construction site.

Key wordsGeological hazard； Risk assessment； Prevention and control measures； Reservoir

云南省部分地區(qū)近年來持續(xù)遭受干旱，形勢嚴峻。為解決當前旱情、發(fā)展地方經(jīng)濟，興建水利工程尤為重要[1]。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》規(guī)定，工程建設(shè)項目應(yīng)充分考慮地質(zhì)災(zāi)害防治要求，避免和減輕地質(zhì)災(zāi)害造成的損失。為此，筆者以某水庫建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估為例，在系統(tǒng)分析評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件后進行了現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估，綜合分析了地質(zhì)災(zāi)害的危害程度，并提出了相應(yīng)的防治措施，以期為國內(nèi)外類似工程建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估提供借鑒。

1工程概況

擬建項目位于麻栗坡縣鐵廠鄉(xiāng)關(guān)告村委會三岔河村。該水庫是一項以村鎮(zhèn)居民生活供水、農(nóng)田灌溉供水和工業(yè)供水為任務(wù)的綜合利用水庫。水庫總庫容為317.7萬m3，興利庫容為268.9萬m3，死庫容為15.3萬m3，水庫正常蓄水位為1 241.02 m，死水位為1 209.91 m。攔河壩為粘土心墻堆石壩，最大壩高52.60 m，壩軸線長146.00 m。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》，擬建水庫為?。?）型水庫。主要建筑物有大壩、溢洪道、輸水兼導(dǎo)流隧洞，施工輔助設(shè)施及生活服務(wù)設(shè)施等。水庫樞紐區(qū)工程平面布置見圖1。

評估區(qū)地貌類型復(fù)雜；出露地層主要為第四系、三疊系地層，不良地質(zhì)現(xiàn)象為巖體風(fēng)化，存在的工程地質(zhì)問題較多，工程地質(zhì)條件復(fù)雜；區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，但評估區(qū)無斷裂構(gòu)造分布，地質(zhì)構(gòu)造簡單；水文地質(zhì)條件中等復(fù)雜；破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動一般。因此，評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件總體復(fù)雜。根據(jù)《建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求（試行）》，結(jié)合擬建水庫庫容及壩高，該建設(shè)項目屬于較重要建設(shè)項目，根據(jù)有關(guān)規(guī)定將該項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級確定為一級[2]。依據(jù)評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征，結(jié)合擬建項目特點，評估范圍以水庫淹沒界線為基礎(chǔ)，庫區(qū)分別擴至次級分水嶺，下游向東外擴500.00 m。整個評估區(qū)面積達2.346 km2。

2地質(zhì)環(huán)境條件

2.1地形地貌評估區(qū)地處云貴高原的南緣斜坡地帶滇東南巖溶山原亞區(qū)，區(qū)域地貌類型屬碎屑巖組成的構(gòu)造侵蝕低中山地貌及溶蝕峰叢漏斗、峰叢洼地地貌。壩址區(qū)位于柳家灣村東南面約1.2 km處長約200 m的河段上，庫區(qū)兩岸山體雄厚，評估區(qū)內(nèi)山頂最大高程點位于南部，最低點位于壩址下游，地形切割強烈，河谷深切，呈對稱的“V”型河谷。河流蜿蜒迂回，總體由西向東流，部分河段水流湍急，河床平均坡降5.22%，沿河兩岸零星分布有Ⅰ級階地，階地高于河水面1.00～2.00 m?？傮w上，評估區(qū)地形地貌復(fù)雜。

2.2地層巖性評估區(qū)主要分布有第四系和三疊系地層。第四系殘坡積層（Qel+dl）為基巖風(fēng)化殘積土及碎塊石，由粘土、亞粘土及碎石質(zhì)土等組成；第四系沖洪積層（Qal+pl）由亞粘土、砂卵礫石、塊石、漂石等組成；第四系耕植土（Qpd）為灰黃、褐黃、棕黃色粘性土夾植物根系；三疊系中統(tǒng)法郎組（T2f）為灰綠色、灰白色千枚巖化泥巖，評估區(qū)大部分下伏基巖均為該地層，表層風(fēng)化強烈，呈薄中層狀，強風(fēng)化層厚2.00～10.00 m，強風(fēng)化層之下巖體較為完整；三疊系中統(tǒng)個舊組（T2gb）為灰白色中厚層狀白云巖，表層可見溶溝等溶蝕現(xiàn)象，其溶蝕程度中等。地層具體空間分布見圖2。

2.3地質(zhì)構(gòu)造評估區(qū)位于華南褶皺系之滇東南褶皺帶，構(gòu)造體系為滇越巨型旋扭構(gòu)造西部之文山巨型旋扭構(gòu)造區(qū)東部，受旋扭構(gòu)造的影響，該區(qū)域構(gòu)造以北西-南東向為主。

評估區(qū)內(nèi)無大的斷裂構(gòu)造通過，地質(zhì)構(gòu)造較簡單。但受區(qū)域性構(gòu)造斷裂影響，庫區(qū)內(nèi)巖層小的褶曲較發(fā)育，巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育，主要表現(xiàn)為巖石較破碎，巖體多為強風(fēng)化巖體，巖層總體產(chǎn)狀傾向上游，表現(xiàn)為單斜構(gòu)造。

3水文和工程地質(zhì)條件

3.1工程地質(zhì)特征根據(jù)評估區(qū)巖土體結(jié)構(gòu)、主要巖性及其工程特性，將區(qū)內(nèi)巖土體分為1個土體類型和3個巖體類型四大類。土體為耕植土、砂卵石、含碎石粘土多層土體（），巖體為較軟薄中層狀千枚巖化泥巖強風(fēng)化巖體（）、較堅硬中厚層狀千枚巖化泥巖弱風(fēng)化巖體（）及較堅硬中厚層狀中等巖溶化白云巖巖體（）。圖1水庫樞紐區(qū)工程平面布置

Fig. 1The layout of hub area engineering in reservoir圖2評估區(qū)地質(zhì)

Fig. 2Geological map of the assessment area耕植土、砂卵石、含碎石粘土多層土體（）：土體強度中等，韌性差，抗水流沖刷侵蝕力弱，厚度0～8.00 m不等。干燥或稍濕狀土顆粒間聯(lián)結(jié)力較好，潮濕飽和狀聯(lián)結(jié)力弱，強度低，工程特性較差。

巖體為較軟薄中層狀千枚巖化泥巖強風(fēng)化巖體（）：巖體風(fēng)化強烈，風(fēng)化層厚度為2.00～10.00 m，節(jié)理裂隙面較發(fā)育，形成密集的風(fēng)化裂隙；近地表巖體風(fēng)化破碎，巖體完整性較差，巖石完整性指標RQD值一般小于10%，屬于破碎-較破碎巖體；風(fēng)化巖體物理力學(xué)性質(zhì)較差，單軸抗壓強度小于10 MPa，單軸飽和抗壓強度小于5 MPa，屬軟巖。

較堅硬中厚層狀千枚巖化泥巖弱風(fēng)化巖體（）：巖體完整性較好，巖石完整性指標RQD值為40%～80%，巖石物理力學(xué)性質(zhì)較好，單軸抗壓強度為20～40 MPa，單軸飽和抗壓強度為10～20 MPa，屬較堅硬巖體。

較堅硬中厚層狀中等巖溶化白云巖巖體（）：中厚層狀結(jié)構(gòu)，抗壓抗剪強度高，抗變形能力強，單軸抗壓強度為60 MPa，單軸飽和抗壓強度為40 MPa，屬較堅硬巖體。

總體上，評估區(qū)工程地質(zhì)問題較多，對擬建項目均可能帶來不利影響，因此，評估區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)雜。

3.2水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征評估區(qū)屬紅河流域瀘江水系八布河次級溪流，區(qū)域山高坡陡，地形切割深，根據(jù)含水介質(zhì)類型（含水層巖性與空隙類型）、地下水的賦存形式和水動力條件的差異，將評估區(qū)內(nèi)地下水劃分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、巖溶水三大類型，其中基巖裂隙水為區(qū)內(nèi)地下水主要類型。

評估區(qū)第四系孔隙含水層、基巖裂隙含水層及巖溶水含水層的空間組合形式簡單，地下水水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有裂隙水單層、巖溶水單層或孔隙水、裂隙水雙層結(jié)構(gòu)特征；裂隙水為中等富水層狀儲水類型，巖溶水為較強富水層，表層孔隙水為弱富水性粘性土或弱-中等富水砂卵礫石層，孔隙水與裂隙水、巖溶水之間通過含水介質(zhì)以下滲或側(cè)向補給方式產(chǎn)生水力聯(lián)系，聯(lián)系密切。地下水主要接受大氣降水補給，總體由兩側(cè)分水嶺向柳家灣小河徑流排泄，地下水動態(tài)變化受季節(jié)影響變化較大。庫區(qū)內(nèi)地下水埋藏較淺，柳家灣小河為地下水最低侵蝕基準面。

綜上所述，評估區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等復(fù)雜。

4地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估

經(jīng)過野外實地調(diào)查，評估區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等災(zāi)害?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)作用主要有巖體風(fēng)化、沖溝及巖溶。

評估區(qū)大部分地段出露基巖巖性為三疊系中統(tǒng)法郎組（T2f）千枚巖化泥巖，區(qū)內(nèi)巖體風(fēng)化受構(gòu)造及巖性影響較大，其表層巖體風(fēng)化強烈，節(jié)理裂隙及風(fēng)化裂隙較發(fā)育，據(jù)鉆孔揭露顯示，強風(fēng)化層厚度一般在2.00～10.00 m，其中壩基部位小于3.00 m，壩肩部位在2.00～10.00 m，透水性強-中等，在巖土風(fēng)化結(jié)構(gòu)面上形成軟弱結(jié)構(gòu)面，易產(chǎn)生崩塌、滑坡；其下部巖體弱風(fēng)化，巖體較完整，該層力學(xué)強度較高，勘察時未能揭穿該層。因此，在工程施工過程中應(yīng)特別注意評估區(qū)表層強風(fēng)化巖體的開挖，尤其是壩址區(qū)的開挖易形成滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。

評估區(qū)北側(cè)的三疊系中統(tǒng)個舊組（T2gb）白云巖溶蝕程度中等，白云巖表層可見溶溝、溶槽等，現(xiàn)狀下未發(fā)現(xiàn)巖溶地面塌陷等災(zāi)害。

評估區(qū)發(fā)育4條沖溝，均為季節(jié)性沖溝，調(diào)查中僅在沖溝C2溝底見有水流，現(xiàn)狀下4條沖溝溝壁植被較發(fā)育，多為松樹等經(jīng)濟林木，未發(fā)現(xiàn)有溝壁垮塌等現(xiàn)象。

另外，根據(jù)調(diào)查，原水庫回水線長約0.6 km，存在一定程度的庫岸再造問題，主要的庫岸變化為岸坡松散堆積物受庫水掏蝕、波浪等作用而滑至庫底，致使水庫庫岸基巖出露。

5地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估是在對地質(zhì)環(huán)境條件、水文和工程地質(zhì)條件因素分析的基礎(chǔ)上，判斷人類工程活動、強降雨、連續(xù)降雨、地震等極端因素激發(fā)下，1個或幾個可調(diào)節(jié)的地質(zhì)環(huán)境因素的改變導(dǎo)致災(zāi)體處于不穩(wěn)定的穩(wěn)態(tài)，主要包括預(yù)測評估地質(zhì)災(zāi)害的范圍、危險性和危害性。從工程施工可能加劇、誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和工程建設(shè)遭受地質(zhì)災(zāi)害兩方面預(yù)測評估[3]。

評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，工程建設(shè)加劇沖溝引發(fā)泥石流危害的可能性及危險性?。还こ探ㄔO(shè)本身遭受因工程建設(shè)加劇的地質(zhì)災(zāi)害危害的可能性小，危害性小，危險性小。

工程建設(shè)過程中誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害主要為大壩壩基、壩肩施工開挖、溢洪道開挖、輸水隧洞進出口邊坡開挖及洞身段掘進、公路施工、水庫管理所等開挖邊坡所引發(fā)的崩塌、滑坡等。其中，大壩壩基河谷部位開挖引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險性中等；岸坡部位引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，危險性大；溢洪道控制段、泄槽上段開挖引發(fā)災(zāi)害的可能性大，危險性大。泄槽下段、消力池段引發(fā)災(zāi)害的可能性中等，危險性中等。出水渠段引發(fā)災(zāi)害的可能性小，危險性小；輸水隧洞建設(shè)過程中，進出口邊坡、啟閉室邊坡開挖及隧洞掘進引發(fā)災(zāi)害的可能性中等-大，危險性中等-大；原關(guān)告水庫老壩體作為圍堰引發(fā)災(zāi)害的可能性小，危險性??；水庫管理所引發(fā)災(zāi)害的可能性中等，危險性中等-大；其他施工項目（公路修建、施工輔助設(shè)施及臨時生活服務(wù)設(shè)施、棄渣場、天然建筑材料場）引發(fā)災(zāi)害的可能性小-中等，危險性小-中等。

水庫運營過程中誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要為水庫淹沒區(qū)的庫岸再造問題及大壩樞紐區(qū)大壩的滲漏、溢洪道及輸水隧洞的泄洪穩(wěn)定性、邊坡穩(wěn)定性及圍巖穩(wěn)定性問題。其中水庫區(qū)東段受周期性的水位抬升、消落及波浪作用而引發(fā)坍塌、崩塌、滑坡災(zāi)害的可能性中等，危險性中等-大；中段誘發(fā)災(zāi)害的可能性中等，危險性中等；南西段誘發(fā)災(zāi)害的可能性小，危險性??；新建的永久公路（路段③）誘發(fā)路面沉降等災(zāi)害的可能性中等，危險性中等；攔河壩由于滲漏及不均勻沉降問題可能造成攔河大壩基礎(chǔ)失穩(wěn)，大壩潰決引發(fā)洪水、泥石流等災(zāi)害，其可能性小，危險性中等；溢洪道泄洪可能導(dǎo)致溝渠開裂、洪水入滲，破壞溢洪道基礎(chǔ)，其可能性中等，危險性中等；輸水隧洞運營過程中引發(fā)災(zāi)害的可能性中等，危險性大；原關(guān)告水庫老壩體其作為新建大壩壩體的一部分時，仍可能沿壩基、壩肩及新老壩體接觸面出現(xiàn)滲漏問題，嚴重時可能導(dǎo)致大壩失穩(wěn)，其可能性小，危險性中等；水庫管理所建成運營過程中地基可能出現(xiàn)不均勻沉降等，其可能性中等，危險性中等-大。

該項目施工期間將對周圍環(huán)境造成影響的可能性小，危險性小。運營期間，正常蓄水位以下的植被將被淹沒，致使庫區(qū)現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境發(fā)生一定的變化。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2016年6地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)

6.1地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)評估根據(jù)擬建工程特點及評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估結(jié)果，充分考慮評估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件的差異和潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患點的分布、危險程度，根據(jù)“區(qū)內(nèi)相似，區(qū)際相異”的原則[4]，將評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性劃分為地質(zhì)災(zāi)害危險性大（Ⅰ）、地質(zhì)災(zāi)害危險性中等（Ⅱ）和地質(zhì)災(zāi)害危險性?。á螅?個區(qū)（圖3和表1）。

6.2建設(shè)場地適宜性評估該次評估范圍內(nèi)劃分為3個區(qū)，危險性等級分別為地質(zhì)災(zāi)害危險性大（Ⅰ）、危險性中等（Ⅱ）和危險性?。↖II）。地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)總面積為0.046 km2，占評估區(qū)總面積的2.0%；地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū)面積為0.465 km2，占評估區(qū)總面積的19.8%；地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)面積為1.835 km2，占評估區(qū)總面積的78.2%；擬建項目誘發(fā)、加劇的地質(zhì)災(zāi)害及巖土工程問題多屬一般工程地質(zhì)問題，防治難度中等。因此，擬建工程場地適宜性評定為基本適宜。

（Ⅰ）該區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件總體復(fù)雜，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，工程建設(shè)加劇現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害的可能性小。工程建設(shè)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害主要為開挖邊坡失穩(wěn)，隧洞洞身段冒頂、掉塊，攔河壩失穩(wěn)等，其可能性以中等-大為主，危險性及危害性以中等-大為主。綜上所述，綜合評估該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性大擬建大壩、溢洪道、輸水隧洞、老壩體、臨時工路、施工輔助設(shè)施及臨時生活服務(wù)設(shè)施、棄渣場、水庫管理所0.046危險性中等 Medium risk（Ⅱ）該區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件總體復(fù)雜，工程建設(shè)加劇、誘發(fā)、遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能性以小-中等為主，危險性及危害性以中等為主。綜上所述，綜合評估該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性中等水庫淹沒區(qū)、臨時工路、擬建永久公路、棄渣場、施工輔助設(shè)施及臨時生活服務(wù)設(shè)施、沖溝0.465危險性小 Small risk（Ⅲ）該區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件總體復(fù)雜，工程建設(shè)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險性小。綜上所述，綜合評估該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性小擬建水庫庫區(qū)外圍地段，無建設(shè)內(nèi)容1.835

7地質(zhì)災(zāi)害防治措施

7.1地質(zhì)災(zāi)害防治難易程度分析評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件總體為復(fù)雜，工程建設(shè)可能誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要為邊坡崩塌、滑坡，隧洞掉塊、冒頂?shù)?，多屬于一般的工程地質(zhì)問題，防治難度中等。

7.2地質(zhì)災(zāi)害防治措施的建議工程建設(shè)和運營過程中，誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害（包括不良地質(zhì)作用）主要為邊坡滑坡、崩塌，隧洞掉塊、冒頂?shù)龋灰J真勘查、合理設(shè)計、加強施工質(zhì)量管理等，可以得到合理的防治。

（1）關(guān)于邊坡防治：擬建工程在大壩建設(shè)、溢洪道、輸水隧洞、新建進場公路、臨時施工設(shè)施、水庫管理所等施工過程中，需進行邊坡開挖，沿線地形地貌、巖土體的力學(xué)平衡狀態(tài)和邊坡的穩(wěn)定性均將被改變，較易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，會影響到運行過程中工程設(shè)施的安全性。因此，需合理設(shè)計邊坡開挖坡比，加強邊坡支護和支擋。施工期間和施工結(jié)束后，要清理沿坡棄渣、恢復(fù)植被等。工程施工期間，嚴格實行工程監(jiān)理制度，杜絕違章作業(yè)、違規(guī)驗收。

（2）關(guān)于壩基滲漏防治：在工程設(shè)計施工過程中，應(yīng)加強對壩基的清理，做好壩基防滲處理措施，原關(guān)告水庫老壩體與新壩體接觸面也應(yīng)做好防滲處理，避免庫水沿接觸面滲漏。

（3）關(guān)于隧洞掘進過程中引發(fā)掉塊、冒頂?shù)姆乐危涸诠こ淌┕み^程中，應(yīng)對隧洞洞身段采取相應(yīng)的支護措施，同時加強對地下水的監(jiān)測。

（4）關(guān)于溢洪道泄洪穩(wěn)定性的防治：由于長期的泄洪沖刷，可能導(dǎo)致溝渠開裂、洪水入滲，破壞溢洪道基礎(chǔ)等，因此，對溢洪道底板及邊墻應(yīng)采用鋼筋混凝土襯砌，對開挖后的較高邊坡（泄槽上段）應(yīng)采用錨桿等護坡措施。

（5）由于庫岸再造問題，需對庫岸邊坡可能產(chǎn)生坍塌、滑坡的地段采取加固措施，如對岸坡較陡地段采取工程措施，對岸坡較緩及第四系松散層覆蓋地段采取生物措施等，并加強淹沒區(qū)庫岸邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測。

（6）在施工過程和施工結(jié)束后，應(yīng)及時清理沿線不規(guī)范棄渣，恢復(fù)破壞的植被，對裸露地段盡力補種植被，河道做好