南水北調受水區安陽市供水、輸水管線地質災害防治措施

司　濤，喬新穎，李鳳穩，陳平貨

（1.河南省土地整理中心，河南鄭州450000；2.河南省水利勘測有限公司，河南鄭州450003）

南水北調受水區安陽市供水、輸水管線地質災害防治措施

司濤*1，喬新穎2，李鳳穩2，陳平貨2

（1.河南省土地整理中心，河南鄭州450000；2.河南省水利勘測有限公司，河南鄭州450003）

安陽市共設置供水管線4條，分別向安陽市、湯陰縣、內黃縣、安陽縣、滑縣5市、縣供水。存在和可能引發的致災地質作用主要有崩塌、地面不均勻沉陷和膨脹土災害等，針對不同地質災害采取相應工程措施，同時合理規范工程活動，杜絕或減輕誘發地質災害的人為因素，加強地質災害監測預警措施。管線施工中應合理選擇工期，及時嚴格按設計要求進行施工。工程建設過程中，要加強對高坡、穿越河流段等潛在崩塌、不穩定斜坡段的監測，對施工人員做好地質災害防治和安全知識的普及教育，并制定應急預案，確保施工安全。在管線選材上盡量選用柔性材料，以適應變形要求。

南水北調；受水區；地質災害；防治措施

1　概述

河南省南水北調受水區供水配套工程是總干渠向沿線各市、縣供水的配套設施，據南水北調中線工程總體規劃：安陽市共設置供水管線4條，分別向安陽市、湯陰縣、內黃縣、安陽縣、滑縣5市、縣供水，線路總長80.528km。詳見表1。

表1　安陽市4條供水管線特性表

2　地質概況

2.1地形地貌

南水北調安陽受水區配套工程大地貌單位分為太行山前沖洪積傾斜平原和黃河沖積平原，地勢較為平坦，地形總體自西北向東南傾斜，小的地貌單元可分為：低丘崗地、沖洪積傾斜平原、黃衛沖（洪）積平原、河谷地貌，局部砂丘砂地。

1號管線滑縣支線為衛河沖洪積平原地貌，管線在該段穿越4條河渠，地面高程57.7～62.1m。

2號管線所處地貌單元分別為：崗地、丘前沖洪積傾斜平原和黃衛沖（洪）積平原，地勢西高東低。越衛河和衛河的支流處河谷地貌形態呈“U”形，寬約100～ 200m，河底寬約10～30m，河漫灘較為發育，河水受季節影響較大；在樁號54+700附近穿越硝河，河谷地貌形態呈“U”形，無灘地或少灘。

3號管線西部地貌屬于太行山東麓山區向平原過渡帶的低丘丘陵區，東部地貌為沖洪積傾斜平原。

4號管線屬沖洪積平原地貌，地勢較為開闊，地勢西北高東南低。管線所經地面高程為96.1～93.5m。

2.2地層巖性

評估區地表及鉆孔揭露地層主要為上第三系（N1h）河湖相沉積軟質巖、第四系中更新統坡洪積層（Q2dlpl）、第四系上更新統沖洪積層（Q3alpl）、全新統下段沖洪積層（Q14alpl）和上段沖洪積層（Q24alpl）、風積層（Q24eol），地表出露的地層絕大部分為第四系松散沉積物，上第三系僅在小營分水口門和董莊分水口門附近有出露。現由老至新分述如下：

（1）上第三系（N）：為上第三系中新統鶴壁組（N1h），巖性主要為粘土巖、泥灰巖及粉砂巖，多呈互層狀或透鏡體狀。在分水口門附近主要揭示泥灰巖與砂巖互層，在菜園鎮附近主要揭示粘土巖。

（2）第四系中更新統：坡洪積成因（Q2dlpl），巖性主要為重粉質壤土。

（3）第四系上更新統：沖洪積成因（Q3alpl），巖性主要為黃土狀輕、中、重粉質壤土。

（4）第四系全新統：分為上段和下段。下段沖洪積成因（Q14alpl），巖性為粉質粘土、重粉質壤土、黃土狀中粉質壤土。上段為沖洪積成因（Q24alpl），巖性主要為重粉質壤土、輕粉質壤土和砂壤土。

第四系全新統風積層（Q24eol）：主要為砂丘、砂地，砂丘現多被改造為耕地。

2.3地質構造與地震

2.3.1地質構造

大地構造分區屬華北準地臺（I）黃淮海坳陷中南部，新構造分區屬華北斷陷—隆起區（Ⅱ）的河北斷陷東南部。工程區附近構造斷裂主要有安陽南斷裂、湯東斷裂、湯中斷裂和湯西斷裂。

2.3.2地震

位于華北地震構造區的河北平原地震帶內，河北平原地震帶地震頻度及強度均較高。根據中國地震局分析預報中心編制的《南水北調中線工程沿線設計地震動參數區劃報告》（2004年4月）和《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001）（中國地震動峰值加速度區劃圖1∶400萬）確定，該地區各管線場區地震動峰值加速度、地震基本烈度見表2。

表2　各管線地震動參數一覽表

3　地質災害防治措施

地質災害的防治原則“以防為主，避讓與治理相結合”，以達到保護地質環境，避免和減少災害所造成的損失，根據工程沿線地質環境條件、地質災害種類及危險性提出相應的防治措施。

地質災害的防治主要有3個方面，一是阻止地質災害作用與受害對象相遇，即避繞；二是致災地質作用的防治；三是要減少誘發和產生新的地質災害。存在和可能引發的致災地質作用主要有崩塌、地面不均勻沉陷和膨脹土災害等。對于不同的地質災害隱患可采用不同的工程措施和生物措施加以防治。

3.1地質災害的類型

項目區地貌類型為：低丘、崗地、沖洪積傾斜平原、黃衛沖洪積平原、河谷地貌。現狀條件下未發現滑坡、泥石流等地質災害。通過地質環境背景條件的分析，結合人類工程活動的影響程度和地質災害調查成果，現狀條件下發育的地質災害種類有崩塌、地面沉降等。

3.1.1崩塌

本次調查地面崩塌7處，主要分布于渠、溝、坑的陡峭岸坡處，大多為土質坡，個別為第三系軟巖邊坡，這些崩塌規模均為小型，危害對象為耕地、公路、溝渠堤岸、房屋等，詳見表3。

3.1.2地面沉降

評估區城市生活和工業用水、農村生活用水、農田灌溉用水均主要取自地下水。由于地下水的持續開采，已經形成安陽—鶴壁—濮陽區域性漏斗，漏斗區面積為7007km2，水位埋深大于8m，漏斗中心水位埋深為24.56m（2008～2015年資料）。長期過量開采地下水引起的地面沉降，尚處于初始階段，累計沉降量和沉降速率均較小，平原區地面沉降所造成的危害還不太明顯。37號管線正位于降落漏斗中北部，對管線有一定的影響。

3.2防治工程措施

3.2.1崩塌的防治措施

崩塌的防治主要采取工程措施：施工中做好支護，尤其大型河岸、陡坎，做好地表水導流，防治雨水沖刷岸坡；做好支擋工程，增加滑坡的重力平衡條件，使滑坡恢復穩定，禁止挖沙取土，保護坡腳。對于大型開挖工程，如蓄水池，若開挖面在地下水以下或地下水附近，應做好降水工作。另外，管線施工中應合理選擇工期，及時嚴格按設計要求進行施工，快挖快填，并做好坡面保護工作。

3.2.2地面不均勻沉陷、地面沉降的防治措施

地面不均勻沉陷的發生與填土的密實度和不均勻性有關，工程建設過程中，填方材料應進行擊實試驗，分層碾壓夯實應嚴格按相關技術規范進行操作和施工。

表3　地質災害調查點一覽表

地面沉降主要為地下水降落漏斗引起，對于該地質災害，應主要從管道材料著手，采用能適應變形的柔性材料。另外應優化城市供水結構，擴大自來水供水量，嚴格控制城市地下水開采，尤其是要充分利用地表水調整供水水源能力，防止降落漏斗進一步擴大。

3.2.3膨脹巖地質災害的防治措施

工程沿線有部分管段存在膨脹巖土現象，泥灰巖、粘土巖（N）存在遇水膨脹、崩解、失水干裂，抗風化能力差，抗剪強度低。大部分地段膨脹巖土為弱—中等膨脹性，工程建設本身遭受膨脹土災害的危險性小。

膨脹土地區的管溝、穿越工程、蓄水池工程應采取以下措施：臨時邊坡開挖應盡量避開雨季，縮短邊坡暴露時間，快挖快埋快填，避免干濕交替引起的邊坡失穩，必要時采取支護措施。

3.2.4黃土狀土災害防治措施

各管線黃土狀土分布區，管線基礎和管理機構房屋基礎必要時應進行強夯處理，并采取必要的防水措施。

3.3合理規范工程活動，杜絕或減輕誘發地質災害的人為因素

工程設計和施工中應注意加強地質環境保護，減少人為影響，避免因開挖切坡、路堤填筑、棄渣堆放等引發崩塌等地質災害。對于工程活動中形成的邊坡采取合理的排水、支擋、護坡等措施，使工程建設與地質環境保護同步進行。為防止工程建設棄土、棄渣堆放過程中出現新的地質災害隱患，棄渣堆放場應選擇在地勢較緩的地帶，嚴禁在開挖邊坡坡頂就近堆放，易受地表水沖刷的溝谷、溝口地帶不得堆放。

3.4地質災害監測預警措施

工程建設過程中，尤其是雨季施工期，要加強對高邊坡、穿越河流段等潛在崩塌、不穩定斜坡段的監測，對施工人員做好地質災害防治和安全知識的普及教育，并制定防治方案，確保施工安全。

4　結論

針對不同地質災害采取相應工程措施，同時合理規范工程活動，杜絕或減輕誘發地質災害的人為因素，加強地質災害監測預警措施。管線施工中應合理選擇工期，及時嚴格按設計要求進行施工。工程建設過程中，要加強對高坡、穿越河流段等潛在崩塌、不穩定斜坡段的監測，對施工人員做好地質災害防治和安全知識的普及教育，并制定應急預案，確保施工安全。在管線選材上盡量選用柔性材料，以適應變形要求。

建議對影響工程安全的地質災害，采取合理的工程措施達到預防和消除危害的目的。

P694

B

1004-5716（2016）08-0135-03

2015-12-30

2016-01-01

司濤（1976-），男（漢族），河南周口人，工程師，現從事土地整理勘察、設計、施工管理及研究工作。

［1］GB50487－2008水利水電工程地質勘察規范［S］.北京：中國計劃出版社，2009.

［2］路苗娥.淺議膨脹土渠道的滑坡及處理措施［J］.西部探礦工程，2015（9）：14-17.