長豐縣生活垃圾焚燒發(fā)電項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

殷 強(qiáng) （安徽工程勘察院，安徽 合肥 230011）

1 引言

合肥長豐縣生活垃圾焚燒發(fā)電項目的建設(shè)能有效解決目前長豐縣以及合肥北城生活垃圾處理技術(shù)水平落后、處理形勢嚴(yán)峻的問題，具有重要的社會效益和環(huán)境效益，是對長豐縣以及合肥北城城市建設(shè)規(guī)劃及環(huán)衛(wèi)規(guī)劃的有效踐行。本次工作的目的是為保護(hù)地質(zhì)環(huán)境、防治地質(zhì)災(zāi)害，避免工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害及遭受地質(zhì)災(zāi)害的侵害，減少因不合理工程活動引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害給人民生命財產(chǎn)造成的損失，保障建設(shè)工程安全、正常建設(shè)和運(yùn)營。

2 工程概況

擬建安徽合肥長豐縣生活垃圾焚燒發(fā)電項目屬市政行業(yè)建設(shè)項目，是長豐縣以及合肥北城社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，依托北城衛(wèi)生垃圾填埋場，按照日處理能力2000t/d規(guī)劃，項目規(guī)模等級屬大型項目。本期按照日處理生活垃圾1000t（年處理33.33萬t），裝機(jī)容量2×10MW布置：配置2臺500t/d機(jī)械爐排焚燒爐和2臺10MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。二期日處理生活垃圾1000t（年處理33.33萬t），配置2臺500t/d機(jī)械爐排焚燒爐和2×10MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。

3 地質(zhì)環(huán)境條件

評估區(qū)所在區(qū)域地貌為江淮波狀平原，區(qū)域地形略有起伏，地面標(biāo)高一般約19～41m，地形坡度約2%～3%。評估區(qū)微地貌為崗地，評估區(qū)場地為農(nóng)田及水塘，場地地勢略有起伏，總體特征為西高東低，地面標(biāo)高一般約20～28m。評估區(qū)地形較簡單，地面標(biāo)高為19.74～27.82m。地表巖性主要為第四紀(jì)上更新統(tǒng)下蜀組(Q3x)的粘土。

區(qū)域地層屬華北地層魯西北地層分區(qū)長豐地層小區(qū)。發(fā)育有白堊紀(jì)及第四紀(jì)地層。區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育評估區(qū)上部地層為第四紀(jì)上更新統(tǒng)下蜀組（Q3x），下伏白堊紀(jì)下統(tǒng)新莊組（K1x）。

評估區(qū)地處華北地臺區(qū)合肥盆地，合肥盆地東西長約180km，南北寬約150km，總面積約20000km2，其基底屬于南華北地塊的組成部分，盆地東緣為郯廬斷裂帶，南緣為大別山造山帶。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，以斷裂構(gòu)造為主，褶皺構(gòu)造不發(fā)育，區(qū)內(nèi)全被第四紀(jì)覆蓋。

評估區(qū)及附近主要斷裂構(gòu)造有1條，為隱伏構(gòu)造，位于評估區(qū)東側(cè)約7km，為物探和鉆孔揭露驗證性隱伏斷層，走向北北西向37。，傾西北向，傾角68。～75。，長度大于14km，力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為先平移后張扭正斷層。評估區(qū)的區(qū)域地殼穩(wěn)定性屬基本穩(wěn)定區(qū)。

4 地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估

據(jù)野外實地調(diào)查，評估區(qū)位于江淮波狀平原區(qū)，地貌主要為崗地，區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀主要為農(nóng)田，局部為居民區(qū)。評估區(qū)巖性為第四紀(jì)上更新統(tǒng)下蜀組（Q3x）粘土，下伏白堊紀(jì)下統(tǒng)新莊組（K1x）的砂質(zhì)泥巖。此次地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀調(diào)查的主要內(nèi)容包括評估區(qū)及其周圍的道路、水塘、居民生活飲用水井、民房工程等。評估區(qū)地勢略有起伏，無高、陡切坡，未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害。評估區(qū)內(nèi)只是在淺水塘的底部分布有軟土，巖性主要為淤泥質(zhì)土，厚度0.2～0.3m，壓縮性高，地基承載力低，但在工程施工時予以清除，故本次工作不考慮軟土變形地質(zhì)災(zāi)害。評估區(qū)內(nèi)及附近現(xiàn)狀無大強(qiáng)度開采地下水的集中水源地，也無地下采礦活動和可溶性巖類分布，不存在采空塌陷、巖溶塌陷、地面沉降、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害。評估區(qū)部分地段為膨脹土分布區(qū)，但評估區(qū)內(nèi)居民區(qū)基本已拆遷，房屋已拆除，未能發(fā)現(xiàn)有無開裂現(xiàn)象。評估區(qū)外南側(cè)的道路及已建的北城垃圾填埋場，修建時均已考慮了膨脹土的影響，采用了挖除地表膨脹土、摻灰等處理措施，現(xiàn)場調(diào)查未發(fā)現(xiàn)開裂現(xiàn)象。因此，評估區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)因膨脹土影響而造成的房屋受損、道路開裂現(xiàn)象。現(xiàn)狀評估表明，評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。

5 工程建設(shè)中、建設(shè)后可能加劇崩塌地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

擬建的合肥長豐生活垃圾焚燒發(fā)電項目場地地面略有起伏，地面標(biāo)高為23.0～27.0m，場地設(shè)計地坪標(biāo)高為26.5m。評估區(qū)大部分區(qū)域為填方區(qū)，最大填土厚度約3.5m。考慮整體建筑物基礎(chǔ)情況及經(jīng)濟(jì)情況，擬采用獨(dú)立柱基及樁基，最大開挖深度約4.5m。基坑開挖深度內(nèi)基本上為回填土，土體較松散，工程建設(shè)開挖時極易引發(fā)基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)擬建工程邊坡（基坑）的長度、深度及巖性進(jìn)行綜合分析，按45。+φ/2的穩(wěn)定邊坡角進(jìn)行計算。基坑崩塌典型剖面見圖1。

式中：φ：產(chǎn)生基坑崩塌土的內(nèi)摩擦角

a、b、h分別為基坑（槽）單側(cè)的長、寬、高（m）

（基坑開挖深度內(nèi)基本上為回填土，土體較松散，φ值根據(jù)勘察報告取9.7。）

基坑崩塌典型剖面圖

上述建（構(gòu)）筑物的基坑均為土質(zhì)邊坡，預(yù)測基坑崩塌方量約為55～454m3，因此，工程建設(shè)可能引發(fā)基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害，其危害程度小，危險性小。

6 工程建設(shè)可能遭受膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

膨脹土具有顯著的吸水膨脹和失水收縮的變形性能，同時膨脹土還具有脹縮變形的可逆性。在干濕交替的環(huán)境影響下，膨脹土通過其膨脹壓力及收縮裂縫的反復(fù)作用，易造成輕型建（構(gòu)）筑物、路基、地坪、圍墻等開裂，產(chǎn)生危害。評估區(qū)地貌為崗地，工程沿線普遍分布的第四紀(jì)上更新統(tǒng)下蜀組（Q3x）粘性土，該土體所具有的膨脹特性，易對輕型建（構(gòu)）筑物（主廠房各單體、煙囪、除塵器、飛灰固化車間等）、地坪、內(nèi)部道路、圍墻等造成一些不利影響，特別是在受降水、地下水等影響明顯的地段，如坡地，膨脹土對工程建設(shè)的危害則會更大。根據(jù)上述地質(zhì)環(huán)境背景，預(yù)測建（構(gòu)）筑物（主廠房各單體、煙囪、除塵器、飛灰固化車間等）、地坪、內(nèi)部道路、圍墻及等可能遭受膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)本次取樣試驗資料：粘土自由膨脹率Fs=58.0%～63.0%，土層具弱膨脹潛勢，因此，預(yù)測工程建設(shè)可能遭受膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害，其危害程度小，危險性小。

7 防治措施

針對前述評估區(qū)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害類型和工程建設(shè)特點(diǎn)，進(jìn)行本工程建設(shè)時，建議采取以下防治措施：

7.1 基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

在擬建合肥長豐生活垃圾焚燒發(fā)電項目工程中存在基坑（槽）開挖，在開挖時應(yīng)遵循相關(guān)規(guī)范規(guī)程施工，施工過程中邊坡不可過陡；若基坑開挖深度超過5m，必須進(jìn)行支護(hù)，如可采用土釘墻的方式進(jìn)行支護(hù)。加強(qiáng)施工管理，應(yīng)盡量避開雨天施工，施工時宜采取必要的降、排水措施，以防地表水大量流入坑內(nèi)，施工完成后及時分層回填。

7.2 膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害防治措施

評估區(qū)為膨脹土分布區(qū)的，巖土工程詳細(xì)勘察中，應(yīng)重點(diǎn)查明膨脹土的特征，為工程建設(shè)提供依據(jù)。對合肥長豐生活垃圾焚燒發(fā)電項目中的輕型建筑物和內(nèi)部道路中的建（構(gòu)）筑物建議采取如下防治措施：應(yīng)考慮場地內(nèi)排水系統(tǒng)的管道滲水對建筑物變形的影響；排水溝、明溝底應(yīng)采取防水措施；綠化時應(yīng)考慮樹種及距建筑物的距離；建筑物基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)不小于1.5m；地基處理可采用換土、砂石墊層、土性改良等方法；基坑（槽）開挖時，應(yīng)設(shè)排水溝、集水井，及時排水，嚴(yán)禁地基土受水浸泡和烈日暴曬；樁基設(shè)計應(yīng)進(jìn)行樁身抗拉強(qiáng)度和裂縫寬度控制驗算，并應(yīng)采取通長配筋，最小配筋率應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）的規(guī)定。樁承臺梁下應(yīng)留有空隙，其值應(yīng)大于土層浸水后的最大膨脹量，且不應(yīng)小于100mm。承臺兩側(cè)應(yīng)采取防止空隙堵塞的措施。

8 結(jié)束語

本文通過對合肥長豐生活垃圾焚燒發(fā)電項目場地所處的地質(zhì)環(huán)境條件、現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害以及工程項目本身特點(diǎn)的分析，對工程建設(shè)中遭受、引發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性進(jìn)行評估，并提出具體的預(yù)防、治理措施，從源頭上控制和減少因不合理的工程活動引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害以及工程建設(shè)遭受地質(zhì)災(zāi)害的危害，為政府管理部門和建設(shè)單位預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害、最大限度地降低工程風(fēng)險和維護(hù)費(fèi)用提供科學(xué)依據(jù)。達(dá)到了評估工程的目的，可為類似工程地質(zhì)災(zāi)害評估工作提供借鑒。