建設(shè)項目的地質(zhì)災(zāi)害問題及風(fēng)險控制探討
——以廣東陽江雞山風(fēng)電場為例

李景富，張景雄，馮燕君

（1.廣東省有色地質(zhì)環(huán)境中心，廣東廣州510080；2.茂名市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測站，廣東茂名525000）

地質(zhì)災(zāi)害危險性評估是從源頭上減少人為誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的重要手段之一，同時也是風(fēng)險管理及減災(zāi)管理的基礎(chǔ)[1-2]。自2003年11月國務(wù)院頒布《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》以及2004年國土資源部出臺《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求(試行)》以來，經(jīng)過多年的實踐，廣東、上海、四川等省份均已出臺了符合地區(qū)實際的地質(zhì)災(zāi)害危險性技術(shù)評估細(xì)則或指南，進(jìn)一步完善了與評估技術(shù)要求相配套的具體技術(shù)內(nèi)容，極大地推進(jìn)了各地方的地質(zhì)災(zāi)害防治工作。

但在生產(chǎn)實踐中，建設(shè)單位對地質(zhì)災(zāi)害的重視程度不一，往往將“評估報告?zhèn)浒缸鳛橐粋€履行手續(xù)”而進(jìn)行評估任務(wù)[2]。為進(jìn)一步推進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作成果的深入應(yīng)用，本文以研究建設(shè)項目的地質(zhì)災(zāi)害問題為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合廣東省陽江市雞山風(fēng)電場工程項目的實際情況，對風(fēng)電場工程建設(shè)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險控制進(jìn)行深入探討，對其他建設(shè)項目的地質(zhì)災(zāi)害防治具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。

1 工程概況

雞山風(fēng)電場位于廣東省陽江市東部的雞山農(nóng)場，工程主體由25臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、1座110kV變電站、集電線路以及24.57km場內(nèi)檢修、施工道路組成(詳見表1)，共有5個分項工程零星分布于風(fēng)電場約38.35km2范圍內(nèi)，總裝機(jī)容量49.5MW[4]。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

表1 分項工程屬性一覽表

2.1 地形地貌

雞山風(fēng)電場屬丘陵地貌，其東西兩翼為丘陵山體，沖溝較發(fā)育；中部有河流自南向北通過，形成山間盆地，構(gòu)成了研究區(qū)東西高、中間低的基本格局。區(qū)內(nèi)地表地形起伏較大，坡度一般為15°～25°，地表高程67.4～354.3m。

2.2 氣候氣象

區(qū)內(nèi)地處廣東西南沿海，屬低緯度亞熱帶海洋季風(fēng)氣候。區(qū)內(nèi)多年平均氣溫為23.4℃，多年平均降雨量2336.4mm，極端日最大降雨量605.3mm（2001年6月8日），5～9月為集中降雨期。常年主要風(fēng)向為北東東、東北，次為南南東。

2.3 水文

區(qū)內(nèi)屬藍(lán)田河流域，零星有水庫、山塘分布，山間多溪流，地表水系發(fā)育。河流集雨面積較大，在連續(xù)強(qiáng)降雨條件下區(qū)內(nèi)河流流量可達(dá)到平均徑流量的1.5～2.0倍，對山間洼地的地質(zhì)環(huán)境有較大影響。

2.4 氣象水文災(zāi)害

臺風(fēng)：登陸并對本區(qū)有影響的8級以上臺風(fēng)年均1.3個，多集中于6～11月。臺風(fēng)及其帶來的暴雨襲擊，常造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

暴雨：區(qū)內(nèi)多年平均暴雨(日降雨量≥50mm)日數(shù)為5.1d，屬廣東省暴雨區(qū)之一。主要集中在春夏兩季，特大暴雨一般均為臺風(fēng)、冷空氣或其共同影響造成的。

2.5 地層與巖石

區(qū)內(nèi)出露地層較簡單，北部出露震旦系壩里組（Z1b）變質(zhì)粉砂巖，東西兩翼為薊縣系高州表殼巖組合（JxGscr）混合巖，中部為早志留世英花崗閃長巖（S1γο），西南部為晚侏羅世二長花崗（J3aηγ）巖。其中變電站場地位于研究區(qū)西北部的山坡谷地，表層為第四系的松散土層，底部為震旦系壩里組變質(zhì)粉砂巖；風(fēng)電機(jī)組沿山脊分布，山脊坡度一般在5°～15°，開挖風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)揭露的基巖在研究區(qū)中部為早志留世英云閃長巖、東西部為薊縣系高州表殼巖組合混合巖、局部地段中風(fēng)化基巖裸露。

2.6 地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域地殼活動

研究區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造單元屬于華南褶皺系東南沿海斷褶帶，位于北東向恩平—新豐斷裂帶的東南側(cè)；區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育，據(jù)1∶25萬區(qū)域地質(zhì)資料，區(qū)域斷裂北陡斷裂（F1）呈弧形，東西向貫穿研究區(qū)北部。

3 雞山風(fēng)電場地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險識別

3.1 雞山風(fēng)電場的地質(zhì)災(zāi)害問題

根據(jù)雞山風(fēng)電項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估報告的調(diào)查成果[4]，風(fēng)電場已發(fā)滑坡5處及崩塌2處，均屬小型地質(zhì)災(zāi)害；預(yù)測工程項目在建設(shè)過程中和建成后，可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害類型有崩塌/滑坡、泥石流、地面沉降。主要包括基坑開挖不當(dāng)引起的滑坡或崩塌、較高巖質(zhì)的路塹邊坡開挖不當(dāng)引起的滑坡或崩塌，其次是建筑地基與基礎(chǔ)變形、切方邊坡開挖不當(dāng)引起的滑坡或崩塌；此外還有山體剝土和工程棄渣堆積處置不當(dāng)，在強(qiáng)降雨作用下誘發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害的可能性，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的危害程度和危險性中等—小。

雞山風(fēng)電場主要地質(zhì)災(zāi)害問題可總結(jié)為斜坡地質(zhì)災(zāi)害（崩塌、滑坡、泥石流）、工程地質(zhì)災(zāi)害（建筑地基與基礎(chǔ)變形、挖方邊坡崩塌等）2大類，其中山體滑坡、泥石流、挖方邊坡崩塌等災(zāi)害較為嚴(yán)重。

3.2 風(fēng)電場地質(zhì)災(zāi)害與工程分布的相對關(guān)系

雞山風(fēng)電工程建設(shè)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害與工程本身密切相關(guān)，并分布于工程場區(qū)或周邊。在項目管理中，地質(zhì)災(zāi)害與工程的分布關(guān)系則是風(fēng)險識別的關(guān)鍵問題。

風(fēng)電工程是集點(diǎn)狀工程、場地建設(shè)工程和線狀工程為一體的綜合性項目[4]，風(fēng)電工程的集電線路具有對災(zāi)害點(diǎn)可跨越性的工程特點(diǎn)，滑坡和泥石流是該風(fēng)電場最易發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害之一，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害與輸電線路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)位的相對關(guān)系，以滑坡和泥石流為例，分析其危害對象及危險性對風(fēng)機(jī)機(jī)位布設(shè)方案、輸電線路方案(包括擬定的塔位)的影響是不同的，因此項目實施過程中地質(zhì)災(zāi)害的危險性評估時，應(yīng)充分考慮工程的特征、地質(zhì)災(zāi)害類型與工程的相對關(guān)系，見表2、表3。

4 風(fēng)電場地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險控制問題

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險控制應(yīng)貫穿于雞山風(fēng)電場的工程可行性研究、工程設(shè)計與施工以及發(fā)電運(yùn)營等3個階段。為此，應(yīng)建立地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估與工程可行性研究、工程設(shè)計與施工以及電廠運(yùn)行階段工程安全管理工作等方面的互動機(jī)制，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估單位與勘察、設(shè)計、施工、電廠安全管理等部門的密切聯(lián)系，確保地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險控制計劃的有效實施，保證工程發(fā)電運(yùn)營階段的安全。

4.1 風(fēng)電可行性研究階段地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的回避

根據(jù)雞山風(fēng)電場區(qū)域穩(wěn)定性的特點(diǎn)，北陡斷層（F1）、那六斷裂（F2）距風(fēng)機(jī)WT 15-WT 23及110kV升壓站的最大距離僅0.7km，風(fēng)機(jī)位應(yīng)選址于構(gòu)造運(yùn)動相對均衡、無活動性斷裂、周邊斷裂的發(fā)震概率低以及距離主干活動斷裂較遠(yuǎn)的相對穩(wěn)定區(qū)域。在項目規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)進(jìn)一步考慮斷裂地震效應(yīng)、震陷等斷裂活動性對擬建場地安全性以及對建筑抗震設(shè)防要求的問題，并對風(fēng)電場進(jìn)行地震專項評估方案，以查明建設(shè)研究區(qū)地震發(fā)生的概率、強(qiáng)度以及強(qiáng)震危害程度。

表2 滑坡與風(fēng)電工程的相對關(guān)系劃分表及風(fēng)險性

表3 泥石流與風(fēng)電工程的相對關(guān)系劃分表及風(fēng)險性

風(fēng)電項目工程同時也應(yīng)盡可能回避第四系覆蓋層厚、巖土體破碎、山體坡度陡峭等地質(zhì)環(huán)境條件差的地段以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度高的區(qū)域。此階段地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險控制的主要內(nèi)容是區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動特征及穩(wěn)定性評價，此階段應(yīng)完成地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作。

4.2 設(shè)計施工階段地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的處理

該階段地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的處理主要是對已選定的相對穩(wěn)定場區(qū)存在的其它災(zāi)害地質(zhì)因素、致災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行充分評估，針對可能的致災(zāi)因子，采取科學(xué)的工程措施，使致災(zāi)因子不致產(chǎn)生危害；無法完全避免時，應(yīng)將可能產(chǎn)生的危害降低到可以接受的程度。

地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險評估與工程建設(shè)是緊密結(jié)合的。在選址階段無法全部掌握擬選場地所有可能的致災(zāi)因素及其活動情況，以及具體的工程布置。因此地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估及管理應(yīng)貫穿于電廠選址與設(shè)計施工階段，而工程的設(shè)計與施工階段地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估及管理尤為重要。

4.2.1 設(shè)計施工階段地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險控制的要點(diǎn)

由于風(fēng)機(jī)大多分布在山脊（山梁）上，涉及到要修建、開挖山體道路，對風(fēng)機(jī)機(jī)位的選取及集電線路塔基、場內(nèi)道路路徑的設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害與工程分布的相對關(guān)系（表2、表3），對擬建工程的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行評估，對地質(zhì)災(zāi)害危險性大、風(fēng)險程度較高的工程項目或地段需進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的防治措施或選址避讓。

對風(fēng)機(jī)進(jìn)行工程地質(zhì)測繪或巖土工程詳細(xì)勘察工作，進(jìn)一步確定風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)位置的節(jié)理面及斷裂分布情況。當(dāng)風(fēng)機(jī)位存在與坡面貫通的基巖裂隙時，應(yīng)另選風(fēng)機(jī)部署位置；當(dāng)規(guī)劃風(fēng)機(jī)位有斷裂通過或處于斷裂破碎帶時，應(yīng)按規(guī)范要求避開一定的安全距離。

在進(jìn)行風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料驗算風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)山體斜坡的穩(wěn)定性，并加強(qiáng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)持力層的驗收工作；對位于斜坡底部的風(fēng)機(jī)邊坡，可在斜坡底設(shè)置擋土墻，同時清除斜坡上可能產(chǎn)生危害的危石。對處于斜坡頂部的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，應(yīng)盡量將風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)遠(yuǎn)離坡頂邊緣，同時應(yīng)按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范驗算邊坡的穩(wěn)定性，當(dāng)穩(wěn)定性不能滿足設(shè)計要求時，必須對邊坡進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)應(yīng)采用穩(wěn)定性好的錨桿、土釘墻或其它能滿足設(shè)計要求的支護(hù)形式。

升壓站及風(fēng)機(jī)位置的回填區(qū)，須考慮基礎(chǔ)的不均勻沉降問題，應(yīng)按相應(yīng)規(guī)范注意基礎(chǔ)的設(shè)計與施工；評估區(qū)暴雨多且雨量大，應(yīng)重視暴雨期間坡面流對基坑邊坡、挖方邊坡和山體斜坡的潛在危害，做好相應(yīng)的支護(hù)及防范措施，防止水土流失和邊坡失穩(wěn)。

4.2.2 地質(zhì)災(zāi)害的主要工程防治措施

雞山風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)需進(jìn)行基坑開挖，需采用臨時性支護(hù)形式。當(dāng)基坑回填完畢后，對基坑周邊巖土體進(jìn)行固化，使基礎(chǔ)與周邊巖土體形成復(fù)合地基。

對于工程建設(shè)擬進(jìn)行削坡的位置削坡前應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓こ檀胧┨幚恚髌逻^程中分層進(jìn)行，以免坡底突然卸載，造成坡面巖土體滑坡，引起不必要的災(zāi)害。如對于較矮邊坡可采用重力式擋土墻或分級放坡等方法進(jìn)行治理。對于較高的邊坡可采用噴錨+格構(gòu)式擋土墻或其他組合式擋土墻進(jìn)行治理。對于預(yù)測可能產(chǎn)生的滑坡在坡頂和坡面應(yīng)做好排水措施，裸露的坡面還應(yīng)進(jìn)行綠化或做好其他形式的防沖刷措施；對于場內(nèi)現(xiàn)有道路路塹，可采用放坡，將坡面的松土鏟除，必要時采用漿砌片石進(jìn)行護(hù)面。

擬建場地邊坡開挖后，廢土應(yīng)及時運(yùn)走，以避免形成泥石流的松散物質(zhì)來源。如不能及時運(yùn)走，必須采取工程防治措施，例如設(shè)立擋土墻、震沖加密等，還需在其上游布設(shè)系統(tǒng)完整的擋水墻、截水溝、排洪渠，直接把上游的山洪疏導(dǎo)至下游，避免山洪對廢土、廢石的沖刷。

4.3 風(fēng)電場運(yùn)行階段地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的監(jiān)控

發(fā)電運(yùn)營階段地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的監(jiān)控主要是對升壓站及風(fēng)機(jī)工程進(jìn)行定期沉降與位移監(jiān)測，以掌握建筑物基礎(chǔ)穩(wěn)定性，同時應(yīng)與區(qū)域地震臺網(wǎng)加強(qiáng)聯(lián)系，對區(qū)域斷裂及地震活動進(jìn)行監(jiān)測，確保風(fēng)機(jī)的安全生產(chǎn)；對于風(fēng)電場的地質(zhì)環(huán)境定期監(jiān)測，對工程挖方邊坡進(jìn)行維護(hù)，確保場內(nèi)道路的正常使用。

同樣重要的是，應(yīng)將不利地質(zhì)因素的監(jiān)控納入風(fēng)電安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，并制定完整的應(yīng)對潛在災(zāi)害地質(zhì)因素致災(zāi)時(如地震、滑坡、不均勻沉降等)的應(yīng)急計劃，加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境的安全管理。

5 結(jié)論

雞山風(fēng)電場的地質(zhì)災(zāi)害主要包括斜坡地質(zhì)災(zāi)害及工程地質(zhì)災(zāi)害2大類，根據(jù)雞山風(fēng)電場地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的結(jié)果，本文對滑坡、泥石流與風(fēng)電工程項目的空間分布關(guān)系進(jìn)行了風(fēng)險程度判別，實現(xiàn)了建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險程度的識別，最后對風(fēng)電場的工程可行性研究、工程設(shè)計與施工以及發(fā)電運(yùn)營等3個階段地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險控制的思路和方法進(jìn)行了探討。

但由于建設(shè)項目的多樣性和復(fù)雜性，以及限于本文作者在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估實踐及理論水平的不足，本文對建設(shè)項目的地質(zhì)災(zāi)害問題及風(fēng)險控制的認(rèn)識尚缺乏全面的分析，在下一步有必要針對研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類型、特征、影響因素、分布狀況和區(qū)域發(fā)展規(guī)律等進(jìn)行深入研究，建立地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價與風(fēng)險管理的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合具體的區(qū)域和工程，對風(fēng)險管理措施、手段及傳導(dǎo)機(jī)制進(jìn)行更系統(tǒng)的研究，尋求在建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害的減災(zāi)、防災(zāi)過程中地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理的有效途徑。

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