西郭莊棄土場對環境的影響分析

摘 要：通過對西郭莊水文地質和工程地質條件變化的分析，明確了西郭莊棄土場對西郭莊空間環境造成的影響，并對影響的程度進行了劃分，為下一步采取處理措施提供了依據。

關鍵詞：地下水；黃土狀壤土；濕陷性

鹿泉市西郭莊村位于鹿泉市山尹村鎮正西，鹿泉綠島開發區內，東距南水北調中線總干渠不足3km，西郭莊村上游西北不足1km為龍鳳湖，有裝院路（省道S232）及村鎮道路相通，交通方便，詳見圖1。

西郭莊村南北各有一條沖溝，村北沖溝一直延通到龍鳳湖附近，2010年7月起，村北部沖溝做為南水北調中線總干渠棄土場開始填筑棄土，棄土改變了當地水文地質條件，2012年8月至9月間村西北部部分房屋出現裂縫，局部房屋裂縫較嚴重。

圖1 地理位置圖

1 地質概況

1.1 地形地貌

鹿泉市西郭莊村處于太行山東麓山前傾斜平原區，西郭莊村西高東低，地面高程102m～112m，村西部和南部存在多處陡坎，陡坎高度一般2～4m，地形起伏較大，村東北部有多處魚塘。

村南北兩側沖溝為歷史形成，村北沖溝一直連通到龍鳳湖，用于龍鳳湖滲水和上游瀝水排泄，沖溝溝寬一般60～200m，龍鳳湖附近達400m左右，溝深一般3～8m，自2010年7月起做為南水北調中線總干渠棄土場，勘探期間棄土場內局部地勢低洼處可見地表水；南部沖溝溝寬大于150m，溝深4～15m，溝內多種植作物，局部植被茂盛。

在棄土場靠近村莊附近自西向東修建有排水溝，排水溝溝寬一般15m，溝深2m左右，勘探期間溝內有地下水滲出，并形成小細流。

1.2 地層巖性

根據地質測繪成果和勘探資料表明，工程區地表出露及鉆孔揭露的地層巖性主要有第四系全新統人工堆積（Q4s）雜填土和素填土，第四系上更新統中段沖洪積（Q32pal）黃土狀壤土，第四系上更新統下段沖洪積（Q31pal）壤土、粘土、礫砂和角礫，第四系下更新統冰磧（Q1gl）泥礫等；其中黃土狀壤土在村內層厚4～9m，層底高程92～104m。

2 環境影響分析

2.1 產生影響的因素

2.1.1 地下水

根據西郭莊下游山尹村水文觀測站2010年1月至2013年8月的水文觀測記錄，自2010年起至2012年年降水量逐年增大，由2010年的年降水量463.5mm加大至2012年的629.5mm，增加35.8%，2013年前8個月降水量比2012年略有減少，夏季降水量占全年降水總量的大部分，具體降雨量分布詳見圖2。

西郭莊地下水類型主要為第四系孔隙潛水，主要賦存于第四系黃土狀壤土、壤土的孔隙中，地下水接受西郭莊西北部上游龍鳳湖滲漏及大氣降水補給，且沖溝填筑棄土后，透水性降低，起一定阻水作用，水量較大。

根據西郭莊下游山尹村水文觀測站的水位觀測數據顯示，自2011年7月平均地下水位76.06m逐漸抬升至2013年8月的78.80m，抬升2.74m，地下水位變化詳見圖3。

圖3 地下水位變化圖

根據現場調查西郭莊村棄土場未填筑時，村北沖溝揭露地表水，地表水水位95～100m，填筑后2013年9月～10月勘探期間村北部地下水位96.60～105.00m，地下水位自西部抬升5.00m至東部1.60m，地下水位隨時間變化抬升趨勢與水文觀測站水位變化趨勢相同。

2.1.2 黃土狀壤土濕陷性

（1）濕陷性成果分析

根據試驗成果，黃土狀壤土深度5m以上以輕微～中等濕陷性為主，5m以下黃土狀壤土不具濕陷性。

對5m以上試驗結果分析，具非濕陷性（濕陷系數δs<0.015）的試驗數據占總數據的47.0%，具輕微濕陷性（濕陷系數0.015≤δs≤0.03）的試驗數據占總數據的35.3%，具中等濕陷性（濕陷系數0.03≤δs≤0.07）的試驗數據占總數據的16.2%，具強烈濕陷性（濕陷系數δs>0.07）的試驗數據占總數據的1.5%。

（2）濕陷量計算

由于未對西郭莊村地基不均勻沉降進行觀測，地基沉降量無法得出，故只能通過對地下水位以上部分黃土狀壤土進行理論上的地下水上升浸濕飽和濕陷分析計算來推測已濕陷部分的濕陷量，為進一步的工程評估提供參考。

依據下列公式進行計算得出沉降量，見表1：

其中：δsi-第i層土的濕陷系數；hi-第i層土的厚度；β-考慮基底下地基土的受水浸濕可能性和側向擠出等因素的修正系數。

通過計算，得出各探坑濕陷總量見表1。

表1 各探坑濕陷總量統計表

根據表1可知黃土狀壤土濕陷量空間分布不均勻。

2.2 影響程度分區

2.2.1 分區依據

村北沖溝做為龍鳳湖滲水和上游瀝水排泄通道被棄土填筑后，棄土起到阻水作用，加之近兩年降雨量增大，致使地下水位抬高，村西部抬升最為顯著，地下水位抬升后，地下水埋深變淺，村西北部地下水埋深最淺；且整個村莊座落在黃土狀壤土層，根據試驗成果分析，黃土狀壤土層大部分具有輕微～中等濕陷性，且濕陷系數差異較大，導致地下水位抬升后黃土狀壤土浸濕飽和濕陷的濕陷量空間分布不均勻。

2.2.2 影響分區

根據上述分區依據綜合分析，將勘察范圍內地下水對黃土狀壤土濕陷影響程度劃分為嚴重影響區、一般影響區和輕微影響區三個等級。

（1）嚴重影響區：地下水埋深小于4m，埋深淺，地下水位抬升顯著，抬升后位于地下水位以下黃土狀壤土厚度大，總濕陷量大，地基不均勻沉降程度大，沉降后對地基基礎影響大，主要分布在村西北部。

（2）一般影響區：地下水埋深4～6m，埋深較深，地下水位抬升較高，抬升后位于地下水位以下黃土狀壤土厚度較大，總濕陷量較大，地基不均勻沉降程度較大，沉降后對地基基礎影響一般，主要分布在村北部。

（3）輕微影響區：地下水埋深大于6m，埋深深，地下水位抬升較小，抬升后位于地下水位以下黃土狀壤土厚度較小，總濕陷量較小，地基不均勻沉降程度較小，沉降后對地基基礎影響輕微，主要分布在村東部和南部。

參考文獻

[1]常士驃，張蘇民.工程地質手冊（第四版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2007.

[2]河北省水利水電勘測設計研究院.鹿泉市西郭莊棄土場影響評價工程地質勘察報告[R].2013.

作者簡介：袁增輝（1981，11-），男，籍貫：河北省肅寧縣，單位：河北省水利水電勘測設計研究院，職稱：工程師，研究方向：水利工程、巖土工程。