劉 芳
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊(duì),江西 南昌 330000)
本次評(píng)估的主要目的是通過對(duì)廢棄礦山周邊地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性調(diào)查、研究,對(duì)定南縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性、適宜性作出評(píng)價(jià),為該區(qū)域的防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。
(1)查明定南縣廢棄礦山及其附近外圍的地質(zhì)環(huán)境條件和地質(zhì)災(zāi)害分布與發(fā)育特征;
(2)對(duì)礦區(qū)周邊可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性和工程施工誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性及建設(shè)場(chǎng)地建設(shè)的適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià);
(3)根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的因素和條件對(duì)研究區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治措施提出建議。
定南縣廢棄礦山治理有效帶動(dòng)了周邊經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。研究區(qū)的地貌以丘陵崗埠、平原為主,地形起伏較大;地層主要有第四系全新統(tǒng)粘土、震旦系上組硅質(zhì)巖、下組變余長(zhǎng)石石英砂巖、震旦-寒武系混合巖、加里東晚期二長(zhǎng)花崗巖。區(qū)內(nèi)無大的地質(zhì)構(gòu)造;評(píng)估區(qū)賦存松散巖類孔隙水、基巖裂隙水;崩滑流發(fā)育、地面塌陷不發(fā)育,經(jīng)過深入調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)研究區(qū)周邊的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估等級(jí)屬一級(jí)。
評(píng)估區(qū)地形以構(gòu)造剝蝕丘陵為主(圖1)。海拔最高365.8m,最低218.4m,相對(duì)高差100m~200m。丘陵區(qū)地勢(shì)起伏較大,緩坡寬谷,河溪密布,地形坡度一般1°~25°,局部可達(dá)30°。
圖1 評(píng)估區(qū)的地形圖
根據(jù)本次評(píng)估調(diào)查與訪問,評(píng)估區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)訪問,評(píng)估區(qū)歷史上曾經(jīng)發(fā)生過6處滑坡、7處崩塌、5處滑坡隱患
具體運(yùn)用影響因子量化評(píng)價(jià)的方法,對(duì)廢棄礦山改造不利的22段自然斜坡進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)估。
評(píng)估區(qū)處剝蝕丘陵地貌,溝谷較發(fā)育,多呈“V”、"U"型谷,為泥石流高易發(fā)區(qū)。因植被覆蓋率較好,松散層厚度不大,松散物來源不多,規(guī)模亦較小,經(jīng)調(diào)查訪問,評(píng)估區(qū)無泥石流痕跡,也無泥石流發(fā)生歷史,多為暴雨期引發(fā)的水石流。
評(píng)估區(qū)地處丘陵,地形起伏較大,本次評(píng)估調(diào)查分析,對(duì)評(píng)估區(qū)的4條溝谷(N01-N04)進(jìn)行泥石流易發(fā)性定量評(píng)估。
3.4.1 廢棄礦山周邊地面塌陷易發(fā)性
評(píng)估區(qū)內(nèi)無碳酸鹽巖地層及其它可溶巖,一般不會(huì)引發(fā)巖溶地面塌陷。
3.4.2 采空地面塌陷易發(fā)性
評(píng)估區(qū)內(nèi)存在地下采礦采空區(qū)和其它地下洞室工程分布,具備發(fā)生采空地面塌陷條件。
廢棄礦山治理區(qū)域地處低丘崗地、河谷堆積平原,對(duì)巖土質(zhì)切坡運(yùn)用影響因子量化評(píng)價(jià)的方法分別進(jìn)行評(píng)估,斜坡已有變形跡象或有軟弱夾層、挖方高度大于8.0m的順層切坡,按工程經(jīng)驗(yàn)視為穩(wěn)定性差。
廢棄礦山改造區(qū)域存在第四系全新統(tǒng)粘土,周圍分布階地、水田、溪溝地帶存在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。填方前應(yīng)采取相應(yīng)措施,清除淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,填土,盡量清基,不能清基時(shí)應(yīng)采取土壤壓實(shí),土壤置換(靜力),強(qiáng)夯(動(dòng)力置換),堆載預(yù)壓,各種排水措施。采取固化措施,增強(qiáng)地基抗變形能力。
廢棄礦山改造區(qū)域的大部分地段需填方,共有22段需要填方,填方厚度5.0m~8.0m。填方區(qū)域主要工程地質(zhì)問題為地面不均勻沉降、填方邊坡穩(wěn)定性。
4.3.1 地面出現(xiàn)不均勻沉降
當(dāng)填料的含水量、壓實(shí)時(shí)的松鋪厚度、碾壓機(jī)具選擇不當(dāng)時(shí),都容易造成填方土壓實(shí)不足,使得填方土的密實(shí)度達(dá)不到要求,土體可能發(fā)生透水,造成水分積聚和侵蝕地表,使填方土或因凍脹而產(chǎn)生不均勻沉降。
4.3.2 填方后廢棄礦山治理區(qū)域的穩(wěn)定性
第四系全新統(tǒng)水田、水塘、溪溝可能存在淤泥質(zhì)軟土,地表存在浮土,軟土,填方應(yīng)采取相應(yīng)措施,清除水田、水塘、溪溝中的淤泥質(zhì)軟土,軟土,防止過渡的壓縮變形和不均一沉陷問題。根據(jù)可研報(bào)告,廢棄礦山治理區(qū)兩側(cè)存在填方邊坡,設(shè)計(jì)填方邊坡坡度宜1:1.5-1:1.75。填方邊坡的穩(wěn)定性采用允許坡率法對(duì)比評(píng)估。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007—2002),選用壓實(shí)填土地基承載力和邊坡坡度允許值中的粉質(zhì)粘土、粉土進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和工程分析,地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)填方邊坡坡度符合規(guī)范要求,邊坡坡度在允許范圍內(nèi)。但局部區(qū)域可能存在淤泥質(zhì)軟土,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行換填以防止地基不均勻沉陷。
本次調(diào)查評(píng)估區(qū)未發(fā)現(xiàn)泥石流跡象,經(jīng)訪問暴雨時(shí)節(jié)會(huì)發(fā)生水石流。工程施工破壞了原始地貌,大量增加了松散物的來源,存在誘發(fā)泥石流的可能性。因此對(duì)挖方、填方區(qū)、棄土區(qū)都應(yīng)進(jìn)行完善的壓實(shí)、攔擋措施。必要時(shí)可采用擋土墻、土工格柵法及錨噴支護(hù)等,并做好土地平整、截水、排水、種草綠化的工作。
4.5.1 巖溶塌陷
評(píng)估區(qū)內(nèi)無碳酸鹽巖地層及其它可溶巖,一般不會(huì)引發(fā)巖溶地面塌陷。
4.5.2 采空塌陷
評(píng)估區(qū)內(nèi)有地下采礦活動(dòng)和其它地下洞室工程分布,存在發(fā)生采空地面塌陷的可能性。
治理區(qū)域第四系全新統(tǒng)粘土、花崗巖、變余長(zhǎng)石石英砂巖風(fēng)化層,部分為軟土地區(qū),地面易出現(xiàn)不均勻沉降問題,對(duì)地基進(jìn)行換填、土質(zhì)改良等加固處理,并嚴(yán)格控制構(gòu)筑物材料及施工質(zhì)量。
廢棄礦山改造區(qū)域周邊游一些河流,粘性土層厚度一般大于2.0m,其下為中砂和卵石層。全新統(tǒng)粘性土允許承載力一般大于0.2兆帕,中砂層之下卵石層允許承載力更大。由于粘性土以下為中砂和卵石層,滲透性能好,在洪水季節(jié),河水位高于兩岸地面,致使軟弱巖土滲透壓力急劇增大,但由于改造區(qū)域附近粘性土厚度一般大于2.0m,抵抗?jié)B透壓力較強(qiáng),不易產(chǎn)生滲透變形,穩(wěn)定性一般較好。本次實(shí)地調(diào)查訪問未發(fā)現(xiàn)滲漏、管涌(泡泉)。在一些切割較深的坑洼水塘處,砂、礫、卵石直接裸露;屬巖土軟弱的地段,易產(chǎn)生滲透變形。
據(jù)相關(guān)水文站資料及調(diào)查訪問,河流最高洪水位一般小于205m(黃海高程),改造后的廢棄礦山設(shè)計(jì)地面標(biāo)高207.626m~273.863m,高于最高洪水位,故其遭受洪澇災(zāi)害影響的可能性小。
地質(zhì)災(zāi)害的形成受地形地貌、地層巖性(巖土體類型)、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件等環(huán)境地質(zhì)條件的控制,在不同地質(zhì)環(huán)境條件下的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征有所不同,地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)程度亦有所差異。
地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性綜合評(píng)估采用巖類和地貌分區(qū)為基礎(chǔ),依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估的結(jié)果進(jìn)行多災(zāi)類的綜合評(píng)估,將地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分為易發(fā)、較易發(fā)和少發(fā)等三個(gè)級(jí)別。