隴西縣盤龍山風(fēng)電項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估與防治措施分析

曾劍楠+周虎東+張弘+張亮

摘 要： 我國是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國家，地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、活動頻繁、危害重，是世界上地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一。本文對評估區(qū)地層、構(gòu)造特征、水文地質(zhì)特征及巖土體工程地質(zhì)類型進(jìn)行詳細(xì)分析，對地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀與工程建設(shè)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測進(jìn)行評估，進(jìn)而提出防治措施建議，為工程選址設(shè)計(jì)、征地、施工和安全運(yùn)行提供防災(zāi)減災(zāi)依據(jù)，對同類工作具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞： 隴西縣； 盤龍山風(fēng)電項(xiàng)目； 地質(zhì)災(zāi)害； 危險(xiǎn)性評估； 防治措施

該項(xiàng)目地貌單元屬黃土中低山區(qū)，工程主要集中在宏偉鄉(xiāng)一帶。區(qū)內(nèi)地形坡度一般在10°～30°之間，地形條件較復(fù)雜；土體主要為第四系上更新統(tǒng)馬蘭黃土，厚度8m～16m，巖土體性質(zhì)為復(fù)雜，區(qū)內(nèi)無斷裂通過，地震烈度為Ⅷ度，地質(zhì)構(gòu)造為較復(fù)雜。本文綜合評估區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性，并提出防治措施，為該工程選址設(shè)計(jì)、征地、施工和安全運(yùn)行提供防災(zāi)減災(zāi)依據(jù)。

1. 地層及構(gòu)造特征

評估區(qū)地層主要為第四系風(fēng)積物，其次為第四系沖洪積物。隴西縣屬于隴西系旋卷構(gòu)造體系，夾于內(nèi)官、南山隆起帶和武山斷隆間。在區(qū)域上北部沿渭源—隴西，南部沿漳縣—武山一線沉積了新生界新近系，構(gòu)成了渭隴—漳武盆地。其西部和南部有構(gòu)造線呈北西西向的中生界白堊系及古生界分布，是盆地的基底層。盆地和基底層的構(gòu)造型式有別，盆地中的構(gòu)造呈現(xiàn)為旋卷構(gòu)造，而基底層北西西向的構(gòu)造帶，形成了兩個(gè)截然相反的構(gòu)造體系。由于渭隴—漳武盆地內(nèi)為旋卷構(gòu)造，而基底層為北西西向構(gòu)造帶，盆地中構(gòu)造發(fā)生時(shí)，對基底層有強(qiáng)烈的干擾和影響，使基底層部分結(jié)構(gòu)面及白堊系全部受影響和改造而被卷入，成為盆地中構(gòu)造體系的一員。評估區(qū)所在區(qū)域及周邊無斷裂發(fā)育。本區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動的表現(xiàn)形式主要以垂直升降運(yùn)動為主。河谷普遍發(fā)育有Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ級階地和下更新統(tǒng)地層的缺失，表明本區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動比較活躍。

2. 水文地質(zhì)特征

根據(jù)區(qū)內(nèi)地下水的賦存條件、水力性質(zhì)及水力特征等，區(qū)內(nèi)地下水主要為黃土潛水和松散巖類孔隙水。

（1）黃土潛水：賦存于黃土丘陵的梁峁中，含水層巖性為馬蘭黃土與離石黃土，含水層厚度變化較大，但大都在4m～5m左右。其唯一補(bǔ)給來源是大氣降水的垂直入滲，下伏基巖一般構(gòu)成隔水底板，黃土大孔隙及垂直節(jié)理構(gòu)成黃土潛水賦存與徑流空間，由黃土梁向就近的河（溝）谷方向徑流，多以泉的形式排泄，其次為地面蒸發(fā)排泄。黃土潛水補(bǔ)給條件差，排泄條件好，富水性一般較弱。受地層較高易溶鹽含量及地面蒸發(fā)作用的影響，黃土潛水的水質(zhì)一般呈微咸水。

（2）松散巖類孔隙水：分布于山間河谷平原區(qū)。主要含水層為卵、礫石層，厚度2m～4m，富水性中等，主要為SO42--HCO3--Na+-Mg2+、SO42--Cl--Na+型水，礦化度1g/l～2g/l。接受大氣降水和上游徑流補(bǔ)給和基巖裂隙水補(bǔ)給，沿河谷向下游徑流、排泄。現(xiàn)代的人工開采已成為重要排泄方式。

3. 巖土體工程地質(zhì)類型

評估區(qū)主要的土體為馬蘭黃土、離石黃土和粉質(zhì)黏土。

（1）馬蘭黃土：即黃土單層土體，質(zhì)地均一，具大孔隙，垂直節(jié)理發(fā)育，遇水易崩解，根據(jù)可研報(bào)告，馬蘭黃土的天然密度1.43/cm3～1.97g/cm3，天然含水率11.7%～25.2%，干密度1.24/cm3～1.61g/cm3，壓縮系數(shù)0.056MPa-1～0.138MPa-1，濕陷系數(shù)0.011～0.059，自重濕陷系數(shù)0.008～0.024，具有Ⅱ—Ⅲ級（中等）自重濕陷，最大濕陷深度為18m，承載力特征值為110KPa～130KPa。

（2）離石黃土：即粉土單層土體，夾多層淺棕紅色古土壤，并伴有鈣質(zhì)結(jié)核層，具輕微濕陷性，承載力特征值為150KPa～180KPa。

（3）粉質(zhì)黏土礫卵石雙層土體：上部粉質(zhì)黏土，褐黃色，土質(zhì)不均，根據(jù)可研報(bào)告，該層土體天然密度1.86g/cm3～2.03g/cm3，天然含水率19.8%～29%，干密度1.44g/cm3～1.67g/cm3，孔隙比0.63～0.89，壓縮系數(shù)0.064MPa-1～0.124MPa-1，濕陷系數(shù)0.001～0.020，自重濕陷系數(shù)0.001～0.017，具有Ⅰ級（輕微）自重濕陷，最大濕陷深度為3m。承載力特征值為120kPa～150KPa。下部礫卵石層，厚度3m～5m，承載力特征值為400kPa～450kPa。

4. 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評估

根據(jù)評估區(qū)所處的地質(zhì)環(huán)境條件和地質(zhì)災(zāi)害分布發(fā)育特征，結(jié)合災(zāi)種的引發(fā)因素、發(fā)育程度和危害程度，采用地質(zhì)歷史分析法、工程地質(zhì)條件類比法綜合分析，在此基礎(chǔ)上按照地質(zhì)災(zāi)害可能造成的損失與可能性綜合判定危險(xiǎn)性大小（表1），按大、中等、小三級對各類地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀進(jìn)行評估。

根據(jù)評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件和已取得資料，依據(jù)“評估規(guī)程”要求，首先對黃土濕陷形成的充分程度進(jìn)行判定（表2），再按照地質(zhì)災(zāi)害可能造成的損失與可能性綜合判定危險(xiǎn)性大小，按大、中、小三級對黃土濕陷危險(xiǎn)性現(xiàn)狀進(jìn)行評估。

評估區(qū)土層主要為馬蘭黃土，具有濕陷性，根據(jù)可研報(bào)告，馬蘭黃土的濕陷系數(shù)在0.011～0.059之間，自重濕陷系數(shù)在0.008～0.024，具有Ⅱ—Ⅲ級（中等）自重濕陷，最大濕陷深度為18m，所以確定評估區(qū)黃土濕陷發(fā)生的可能性較大。該項(xiàng)目風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁長22m，持力層為下部不具有濕陷性的離石黃土層，所以黃土濕陷對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的影響較小。而每臺風(fēng)機(jī)所配備的箱變采用天然地基，基礎(chǔ)埋深2.9m，基礎(chǔ)持力層為濕陷性黃土層，可能引起擬建建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)局部地段的不均勻沉降、地面沉陷、裂縫等。

5. 工程建設(shè)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估

評估區(qū)內(nèi)濕陷性土層主要為馬蘭黃土（Q3eol），具有嚴(yán)重自重濕陷性。根據(jù)工程特點(diǎn)，在風(fēng)機(jī)部位雖不會布設(shè)用水管道，但隨著近些年極端天氣的增多，突降大暴雨或者到雨季時(shí)，連續(xù)陰雨天氣，可能會加劇建設(shè)場地產(chǎn)生陷坑、陷穴，造成地基土下陷，威脅施工人員、設(shè)備以及工程本身的安全，另外由于濕陷性土層的濕陷量及濕陷厚度較大，若對地基處理不當(dāng)，一旦發(fā)生黃土濕陷，可能引起擬建建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)不均勻沉降、地面沉陷、裂縫等。但由于風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)持力層為下部不具有濕陷性的離石黃土層，所以工程建設(shè)加劇黃土濕陷災(zāi)害的可能性小，可造成的損失小，危險(xiǎn)性小。

6. 地質(zhì)災(zāi)害防治措施建議

根據(jù)評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估結(jié)果，針對地質(zhì)災(zāi)害的分布特點(diǎn)及其對工程的危害程度和危害方式，按照“以防為主、防治結(jié)合”的原則，達(dá)到保護(hù)地質(zhì)環(huán)境，避免和減少地質(zhì)災(zāi)害損失為目的，對評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患提出以下防治建議：

（1）基礎(chǔ)開挖時(shí)，基坑邊坡應(yīng)設(shè)置合理的坡率，并采取臨時(shí)支護(hù)措施，防止崩塌、滑坡的發(fā)生。

（2）場區(qū)道路施工過程中，路線應(yīng)盡量選在斜坡坡度較緩的地段通過，若形成挖方或填方邊坡，必要時(shí)應(yīng)采取護(hù)坡等方式進(jìn)行坡面防護(hù)。

（3）建議對地基處理時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范實(shí)施，并在擬建建（構(gòu)）筑物周圍做好地表防排水措施，防止基礎(chǔ)下沉。施工期盡可能避免大量施工用水漫流的情況發(fā)生，并設(shè)置排水溝等措施，避免造成大量施工用水或降水入滲，引發(fā)黃土濕陷。

（4）工程建設(shè)中，場地平整產(chǎn)生棄土，可就地?cái)偲教幚恚L(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工時(shí)將會產(chǎn)生大量的棄土，應(yīng)拉出場外集中處理，不得堆放在溝谷中或斜坡上，以免引發(fā)泥石流、崩塌、滑坡等災(zāi)害。

（5）場地平整時(shí)盡量減少開挖量及開挖幅度。施工及運(yùn)營過程中做好地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警，確保工程安全運(yùn)營。

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