許少清 聶智強
(江西省地質礦產勘查開發局九一二地質大隊,江西鷹潭 335001)
弋陽縣城市生活垃圾衛生填埋場擬建場地位于弋陽縣南郊旭光鄉白馬山林場,距縣城17 km,總用地面積16.72 hm2,設計總庫容148.6萬 m3,垃圾處理能力為183 t/d,服務年限設計為20年,工程投資規模為6 529.45萬元。規劃建設工程主要有壩體工程、填埋庫區、滲瀝液調節池、滲瀝液處理站、管理區、輔助生產區、道路工程等[9]。根據有關要求[1],需進行地質災害危險性評估。
評估區屬亞熱帶濕潤氣候區,四季分明,氣候溫和,雨量豐沛,光照充足。區內多年平均氣溫18.0℃,年最高氣溫43.0℃,年最低氣溫-9.0℃;年平均降水量1 892.2 mm,最大年降雨量2 309.7 mm,最大月降雨量849.3 mm,最大日降雨量314.9 mm,年內降雨量主要集中在5月~7月上旬。
評估區內地表水系不發育,以山間小沖溝為主,僅在工程場地北側發育一條小溪,調查期間小溪水流平緩,溪流水深0.3 m,溝寬度2 m~4 m,由東往西徑流,是擬建區及評估區內地表水徑流排泄的重要途徑,溪流量受季節性影響較明顯,雨季溪流量大,枯季溪流量小。
評估區內的其他小水塘,主要受大氣降水補給,起到蓄水保水和農田灌溉的作用。
工程建成運營后,壩上游庫區溝谷流域匯水面積約為0.47 km2,按最大一日降雨量314.9 mm計算,填埋庫區最大洪水量為148 003 m3。
評估區地形地貌主要以侵蝕剝蝕崗丘和侵蝕堆積溝谷平原為主,次為構造侵蝕丹霞地貌。擬建場地總體呈簸箕形,三面靠山,一面出口,出口朝北,位于山間溝谷及其剝蝕崗丘的坡糜地帶。
評估區出露地層有第四系全新統沖洪積層(Qal+pl4)、白堊系上統南雄組(K2n)礫巖、砂礫巖和前震旦系鐵砂街群(AnZtj)淺變質巖及加里東期變細粒斑狀花崗巖(γ32)。
評估區內北東側見一條長約1.2 km的斷裂構造,構造破碎帶寬度1 m~10 m,走向北西,傾向45°~50°,傾角70°~75°,發育構造角礫巖、硅化巖、碎裂巖,斷裂性質主要表現為壓性特征。
評估區內區域上地震基本烈度小于6度,地震動峰值加速度小于0.05g,區域地殼穩定性較好[6]。歷史上除附近縣橫峰1710年發生4.74級地震外,附近地區歷史地震均小于4級。
評估區內地下水的類型可分為松散巖類孔隙水、基巖風化裂隙水和碎屑巖類孔隙裂隙水三類,地下水主要補給來源為大氣降水,水文地質條件較簡單[8]。
評估區內各巖土體根據其地質成因、巖性組合、巖石結構及工程地質性質等可劃分為松散松軟土類、紅色碎屑巖類、變質巖類和巖漿巖類四大類[7]。松散松軟土體工程地質性質較差,承載力特征值100 kPa~150 kPa,不宜作為建(構)筑物基礎的持力層[2];碎屑巖和變質巖屬半堅硬類巖石,強風化和中風化層力學性質較好,強度較高,承載力特征值0.52 MPa~4.62 MPa,可作為建(構)筑物的基礎持力層;巖漿巖屬堅硬類巖石,新鮮巖石完整堅硬,飽和抗壓強度大于100 MPa,工程地質性質良好[10]。
本次評估在收集和分析有關資料后,立即成立了評估項目組,對現場進行調查和踏勘,確定評估區范圍和評估級別。野外工作采用路線調查和面積調查及相機拍攝和現場編錄相結合,采用GPS定位儀進行觀測點定位,詳細調查記錄評估區內的地質環境、地質災害或不良地質現象。分別對評估區的地質環境條件和場地的邊坡、地基穩定性以及地質災害發育情況等進行詳細調查分析,而后對評估區進行現狀評估、預測評估,最后得出綜合評估結論。
經野外調查,評估區內未發現崩塌、滑坡、泥石流和地貌塌陷等地質災害現象。評估區以侵蝕剝蝕崗丘和侵蝕堆積溝谷平原為主,坡頂殘坡積層厚度小,坡體植被發育,除一期壩右壩肩、二期壩左壩肩、庫區南東側、調節池及滲瀝液處理站南側四段斜坡為順向坡,且坡高較大,節理裂隙較發育,穩定性較差,在強降雨或人為破壞其原有平衡的條件下,有發生崩塌、滑坡的可能性,其他斜坡在自然狀態下穩定性較好;殘坡積土層下部覆蓋基巖為非可溶性巖,無采礦采空區和其他洞室工程分布,發生地面塌陷的可能性小;所處溝谷屬泥石流低易發溝谷,自然狀態下有發生泥石流災害的可能性。
4.2.1 壩基和壩肩的邊坡穩定性
壩基巖土體具弱~強的滲透性,壩基附近均分布有淤泥質粉質粘土,為不良軟土層,下部基巖全風化層力學性質差、承載低,均不宜作為壩基基礎持力層;壩肩巖土體具弱~強的滲透性;左壩肩所處自然斜坡現狀穩定性好,壩體建設過程中不形成高陡切坡,預測工程切坡穩定性好;右壩肩所處自然斜坡現狀穩定性較差,壩體建設過程中形成高5 m~8 m人工切坡,預測工程切坡穩定性較差,有誘發邊坡失穩的可能。
4.2.2 環庫邊坡穩定性及庫區滲漏
1)環庫邊坡穩定性。垃圾填埋堆放于山間溝谷內,填埋庫區主溝為寬“U”形溝谷,沿庫岸除南東側自然斜坡為順向坡穩定性較差外,其他自然斜坡穩定性均較好。工程建設過程中,場地開挖及工程切坡對庫岸周邊的坡體形態和植被有一定的破壞作用,可能誘發局部地段的邊坡失穩。
2)庫區滲漏。庫岸坡體表層殘坡土厚度約1 m,庫盆表層為淤泥質粉質粘土、粉質粘土,下伏基巖為震旦系鐵砂街群千枚巖、千枚狀砂巖,巖體風化層發育。庫區巖土體的滲透系數K=2.12× 10-5~5×10-3cm/s,大于1.0×10-5cm/s,具弱~中等的滲透性[5]。
4.2.3 垃圾填埋體穩定性
對生活垃圾采用分層攤鋪、往返碾壓、分單元作業、逐日作業、逐日覆蓋的方法進行填埋堆放。垃圾填埋完成后,形成的垃圾堆體坡面坡度為1∶4。垃圾填埋體坡度較緩,坡體的穩定性好。
4.2.4 調節池和滲瀝液處理站場地邊坡與地基穩定性
調節池和滲瀝液處理站擬建場地西側,所處自然斜坡現狀穩定性好,東側自然斜坡現狀穩定性較差,工程建設中西側擬切坡高2 m~3 m,東側擬切坡高7 m~15 m,經邊坡穩定性評判,西側切坡穩定性較好,東側切坡穩定性差,工程切坡存在誘發邊坡失穩的可能;調節池和滲瀝液處理站所處地基局部分布淤泥質粉質粘土,呈軟~流塑狀,地下水水位較淺,基坑開挖存在邊坡失穩的可能,同時存在基礎不均勻沉降問題[3]。
4.2.5 道路工程邊坡穩定性
擬建區道路工程主要為進場道路和場區道路。進場道路主要位于崗丘區斜坡坡腳附近,沿線所處自然斜坡現狀穩定性好,建設過程中,工程切坡較小,穩定性較好;場區道路沿線所處自然斜坡現狀穩定性好,建設過程中,工程切坡對場地所處山體的形態和植被有一定的破壞作用,有誘發山體邊坡失穩的可能。
4.2.6 管理區及輔助生產區場地邊坡穩定性
管理區和輔助生產區擬建場地位于評估區內地勢較為平坦地帶,所處自然斜坡現狀穩定,由于建筑面積較小,場地周邊不產生高陡切坡,工程建設誘發崩塌、滑坡的可能性小。
4.2.7 垃圾填埋場環境安全影響
垃圾填埋場在工程施工過程中因場地平整、道路修筑和建(構)筑物基礎的開挖等將造成場區一定范圍內的植被破壞和水土流失,對場區生態環境造成一定影響;在填埋垃圾場運營過程中,可能會產生一些新的污染,主要有滲瀝液、填埋氣體與惡臭、粉塵與垃圾飛揚物、噪聲以及致病害蟲等,對場區周邊居民生活和身體產生影響和危害。因此,垃圾填埋場地的建設和運營將對填埋庫區下游1 km的自然村的居民生活產生一定的影響[4]。
1)擬建工程屬小型垃圾填埋場,為一般建設項目,擬建場地地質環境條件較復雜,綜合確定建設項目地質災害危險性評估級別為二級。
2)評估區內未發現自然滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等不良地質現象。場區周邊所處自然斜坡,除南東側4段穩定性較差外,其余自然斜坡在自然狀態下穩定性均較好。
3)場區所處沖溝綜合評估確定為低易發泥石流溝谷,有發生泥石流的可能性。
4)各期壩壩基和壩肩巖土體具弱~中等的滲透性,存在壩基和壩肩滲透的可能性;左壩肩自然斜坡和工程切坡的穩定性均為好;右壩肩所處自然斜坡和工程切坡的穩定性均為較差,存在邊坡失穩的可能性;壩基附近均分布有淤泥質粉質粘土,為不良軟土層,下部基巖全風化層承載低,均不宜作為壩基基礎的持力層。
5)填埋庫區周邊所處的自然斜坡穩定性,除庫區南東側斜坡穩定性較差外,其他自然斜坡穩定性均較好,場地開挖及工程切坡可能誘發局部地段的邊坡失穩,并將影響坡前的截排水設施,致使排水不暢,誘發新的邊坡失穩等地質災害問題。庫區巖土體具弱~中等的滲透性,存在滲透的可能性。
6)調節池和滲瀝液處理站西側自然斜坡和工程切坡穩定性好,東側西側自然斜坡穩定性較差,工程切坡穩定性差,存在邊坡失穩的可能;調節池場地開挖基坑存在邊坡失穩的可能性;擬建場地局部地段有不良軟土層分布,不宜作為基礎持力層,同時因各巖土體軟硬不均將可能引起基礎不均勻沉降問題。
7)進場道路所處自然斜坡和工程切坡的穩定性均為好;場區內道路自然斜坡穩定性好,但工程切坡穩定性較差,有誘發邊坡失穩的可能性。
8)管理區及輔助生產區場地周邊所處自然斜坡現狀穩定性好,工程建設誘發崩塌、滑坡的可能性小。
總體評價,工程建設前及建設過程中對可能存在的地質災害進行科學防范后,擬建場地適宜本工程建設。
[1] 國土資發[2004]69號,地質災害危險性評估技術要求(試行)[S].
[2] GB 50021-2001,巖土工程勘察規范[S].
[3] GB 50330-2002,建筑邊坡工程技術規范[S].
[4] GB 18599-2001,一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準[S].
[5] GB 50287-99,水利水電工程地質勘察規范[S].
[6] GB 18306-2001,中國地震動參數區劃圖[S].
[7] 工程地質手冊編委會.工程地質手冊[M].第4版.北京:中國建筑工業出版社,2006.
[8] 劉正峰.水文地質手冊[M].長春:銀聲音像出版社,2005.
[9] 中國瑞林工程技術有限公司.弋陽縣生活垃圾衛生填埋場工程可行性研究報告[R].2009.
[10] 江西省煤礦設計院.弋陽縣城生活垃圾衛生填埋場巖土工程勘察報告[R].2010.