淮州新城地質(zhì)安全性評(píng)價(jià)方法初探

向波，張繼，王庭勇，劉桃

淮州新城地質(zhì)安全性評(píng)價(jià)方法初探

向波，張繼，王庭勇，劉桃

（四川省地質(zhì)工程勘察院集團(tuán)有限公司，成都 610072）

在分析淮州新城基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境背景基礎(chǔ)上，選取地形地貌、巖土體工程地質(zhì)條件、斜坡穩(wěn)定性、沱江洪水淹沒(méi)范圍4項(xiàng)影響因素作為單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，按照取差原則綜合疊加各單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，劃定淮州新城地質(zhì)安全性安全區(qū)、基本安全區(qū)和安全性差區(qū)。

地質(zhì)安全；斜坡結(jié)構(gòu)；淹沒(méi)范圍；淮州新城

地質(zhì)安全性評(píng)價(jià)是對(duì)地質(zhì)環(huán)境本身的不穩(wěn)定狀態(tài)和受外在因素作用下的不穩(wěn)定狀態(tài)的評(píng)價(jià)，主要考慮地質(zhì)環(huán)境組成要素及整體的穩(wěn)定性（汪留洋，傅榮華，吳亞子，2013）。淮州新城地處成都市龍泉山脈東部，總面積約100km2，以丘陵為主，巖性以砂巖、泥巖為主，無(wú)較大地質(zhì)災(zāi)害分布，總體地質(zhì)環(huán)境條件較好。因工程建設(shè)整平場(chǎng)地，挖填方工程活動(dòng)較強(qiáng)烈，形成較多邊坡。根據(jù)影響淮州新城地質(zhì)安全性主要因素有：地形地貌、巖土體工程地質(zhì)條件、斜坡穩(wěn)定性和洪水。據(jù)此，選擇4項(xiàng)影響因素作為單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)（陳舒，2016）。對(duì)淮州新城地質(zhì)安全性評(píng)價(jià)方法初探，供同行參考。

1 地形地貌因素評(píng)價(jià)

地形地貌中的地表相對(duì)高程和地形坡度是影響地質(zhì)安全的重要指標(biāo)。

（1）地表相對(duì)高程

將準(zhǔn)州新城地表相對(duì)高程劃分為三個(gè)區(qū)（表1、圖1）：即河谷及成阿工業(yè)園區(qū)（地表相對(duì)高程＜10m），緩丘區(qū)（地表相對(duì)高程10～30m）和淺丘區(qū)（地表相對(duì)高程30～50m）。

圖1 淮州新城地表相對(duì)高程分區(qū)

表1 淮州新城地表相對(duì)高程分區(qū)說(shuō)明表

表2 淮州新城地形坡度分區(qū)說(shuō)明表

（2）地形坡度

地形坡度是影響地質(zhì)安全的重要因素，其中25°地形可作為評(píng)價(jià)的界點(diǎn)，通過(guò)地形等高線，在GIS軟件中生成DEM模型，提取0～25°地形和＞25°地形兩類地形坡度區(qū)域（表2、圖2）。

（3）地表相對(duì)高程與地形坡度的疊置

經(jīng)上述分區(qū)，將地表相對(duì)高程和地形坡度進(jìn)行綜合疊加（表3），根據(jù)取差原則，地形地貌條件A區(qū)分布于沱江兩岸階地、成阿工業(yè)園區(qū)，其地面相對(duì)高程＜10m、地形坡度0～25°，分布面積28.61km2；地形地貌條件B區(qū)分布于淮州新城的緩丘地貌區(qū)，主要為工作區(qū)北部和南東部，其地面相對(duì)高程10～30m，地形坡度均有分布，分布面積65.98km2；地貌條件C區(qū)分布于淮州新城淺丘地貌區(qū)，主要為工作區(qū)西南部，其地面相對(duì)高程30～50m，地形坡度均有分布，分布面積5.41km2。

圖2 淮州新城地形坡度分區(qū)

2 巖土體工程地質(zhì)條件因素評(píng)價(jià)

淮州新城巖土體按其類別可劃分為7類（表4），其中：“較堅(jiān)硬中-厚層狀砂巖夾泥巖巖性綜合體”和“較堅(jiān)硬厚層-塊狀砂巖巖組”劃分為巖土體工程地質(zhì)A區(qū)，區(qū)內(nèi)巖土體節(jié)理裂隙不發(fā)育，結(jié)構(gòu)較完整，工程地質(zhì)條件較好；“松散粉質(zhì)粘土單層土體”、“松散含泥砂卵礫石土”、“軟弱-較堅(jiān)硬薄-中層狀泥巖夾砂巖巖性綜合體”和“松散-半膠結(jié)粘土、含粘砂土、卵石土多層土體”劃分為巖土體工程地質(zhì)條件B區(qū)，區(qū)內(nèi)巖土體存在的主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題有：①粉質(zhì)粘土土體結(jié)構(gòu)較松散、局部呈淤泥質(zhì)狀態(tài)，較軟弱，不足以作為建筑物基礎(chǔ)；②泥巖巖體較軟弱、易失水崩解，對(duì)建筑物基礎(chǔ)、硐室圍巖造成不良影響；③含粘砂土有輕微液化的可能性；④卵石土富水性較強(qiáng)，地下水富存對(duì)構(gòu)建筑物有一定影響；“松散素填土、粉質(zhì)粘土雙層土體”劃分為巖土體工程地質(zhì)條件C區(qū)，區(qū)內(nèi)巖土體存在的主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題有a局部素填土壓實(shí)程度不足，建筑加載可能導(dǎo)致局部沉降。

表4 淮州新城巖土體工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)結(jié)果

表3 淮州新城地形地貌條件結(jié)果

3 斜坡穩(wěn)定性因素評(píng)價(jià)

（1）斜坡結(jié)構(gòu)類型

根據(jù)斜坡巖土體組合、結(jié)構(gòu)和變形破壞特征，將斜坡結(jié)構(gòu)類型分為7種（表5）主要類型（葉玲和胡陽(yáng)，2020）。

（2）斜坡穩(wěn)定性區(qū)塊劃分

根據(jù)斜坡結(jié)構(gòu)類型分布情況及其穩(wěn)定性，淮州新城斜坡穩(wěn)定性區(qū)塊劃分三個(gè)區(qū)（表6）。

斜坡穩(wěn)定性A區(qū)主要分布于沱江兩岸階地和成阿工業(yè)園區(qū)，該區(qū)地形坡度整體小于5°，無(wú)斜坡分布，穩(wěn)定性好；斜坡穩(wěn)定性B區(qū)主要分布于淮州新城北東部及南部地區(qū)，區(qū)內(nèi)發(fā)育的斜坡結(jié)構(gòu)類型主要有人工堆填素填土結(jié)構(gòu)斜坡、殘坡積粘性土結(jié)構(gòu)斜坡、砂巖夾泥巖層狀結(jié)構(gòu)斜坡、泥巖夾砂巖層狀結(jié)構(gòu)斜坡、厚層砂巖塊狀結(jié)構(gòu)斜坡，總體穩(wěn)定性較差-較好；斜坡穩(wěn)定性C區(qū)分布于淮州新城西南部地區(qū)，區(qū)內(nèi)發(fā)育的斜坡結(jié)構(gòu)類型主要有殘坡積粘性土結(jié)構(gòu)斜坡、碎裂結(jié)構(gòu)斜坡，總體穩(wěn)定性差。

表5 淮州新城斜坡結(jié)構(gòu)類型說(shuō)明表

4 沱江洪水淹沒(méi)范圍因素評(píng)價(jià)

本次采用地理信息系統(tǒng)的方法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)調(diào)查和查閱資料，指定某一降雨頻率的洪水位，對(duì)沱江淮州新城段進(jìn)行水文分析，圈定各降雨頻率下洪水淹沒(méi)范圍（圖3、圖4、圖5、圖6、表7）。

圖3 沱江20年一遇洪水淹沒(méi)范圍

圖4 沱江50年一遇洪水淹沒(méi)范圍

據(jù)此，可將沱江淮州新城段洪水淹沒(méi)范圍劃分為三個(gè)區(qū)（表8），即以降雨頻率50年一遇、降雨頻率100年一遇為分區(qū)界線，將大于100年一遇洪水淹沒(méi)范圍劃分為A區(qū)，50年一遇至100年一遇洪水淹沒(méi)范圍劃分為B區(qū)，50年及以低頻率一遇洪水淹沒(méi)范圍劃分為C區(qū)。

圖5 沱江100年一遇洪水淹沒(méi)范圍

圖6 沱江200年一遇洪水淹沒(méi)范圍

表6 淮州新城斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果

表7 沱江淮州新城段各降雨頻率下淹沒(méi)基本特征

表8 沱江淮州新城段洪水淹沒(méi)范圍評(píng)價(jià)結(jié)果

表9 淮州新城地質(zhì)安全性評(píng)價(jià)單項(xiàng)因素量化等級(jí)

5 淮州新城地質(zhì)安全性綜合評(píng)價(jià)

在上述地形地貌條件、巖土體工程地質(zhì)條件、斜坡穩(wěn)定性和沱江洪水淹沒(méi)范圍評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上，邀請(qǐng)多位專家對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分，根據(jù)專家打分，將各單項(xiàng)因素評(píng)價(jià)指標(biāo)量化為三個(gè)等級(jí)（中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，2010）。

按照取差原則綜合疊加分析地形地貌條件、巖土體工程地質(zhì)條件、斜坡穩(wěn)定性和洪水淹沒(méi)范圍等單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果，將淮州新城地質(zhì)安全性劃分為“安全區(qū)”、“基本安全區(qū)”和“安全性差區(qū)”（表9、圖7）。

圖7 淮州新城地質(zhì)安全性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

6 結(jié)論

本文選取淮州新城地質(zhì)環(huán)境條件的4個(gè)主要單項(xiàng)因素進(jìn)行分別評(píng)價(jià)，按取差原則進(jìn)行疊加分析，最終形成淮州新城地質(zhì)安全性綜合評(píng)價(jià)，安全區(qū)（Ⅰ區(qū)）面積6.51km2，基本安全區(qū)（Ⅱ區(qū)）面積78.93km2，安全性差區(qū)（Ⅲ區(qū)）面積14.56km2。

評(píng)價(jià)要素受不同地質(zhì)條件差異影響大，評(píng)價(jià)方法末經(jīng)更多類似地質(zhì)條件評(píng)價(jià)區(qū)域檢驗(yàn)。本文僅為對(duì)淮州新城地質(zhì)安全性評(píng)價(jià)方法初探，供同行參考。

汪留洋，傅榮華，吳亞子．2013．地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)[J]．甘肅水利水電技術(shù)，（1）：50-53．

陳舒．2016．地質(zhì)環(huán)境安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[D]．成都理工大學(xué)．

葉玲，胡陽(yáng)．2020．四川安縣地質(zhì)災(zāi)害特征及發(fā)育規(guī)律[J]．四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，（4）：129-131．

中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院．2010．地質(zhì)環(huán)境安全綜合評(píng)估方法研究[R]．

A Preliminary Study of the Geological Safety Evaluation Method of the New Town of Huaizhou

XIANG Bo ZHANG Ji WANG Ting-yong LIU Tao

（Sichuan Institute of Geological Engineering Investigation, Chengdu 610072）

Geomorphology, geotechnical engineering geological conditions, slope stability and flood submerged area of the Tuojiang River are used as evaluation index for geological safety evaluation of the new town of Huaizhou. The safety zone, the basic safety zone and the poor safety zone of the new city of Huaizhou are delineated on the basis of the above-mentioned 4 evaluation indexes.

geological safety; evaluation; slope structure; flood submerged area; new town of Huaizhou

P69

A

1006-0995（2021）04-0640-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.019

2020-12-30

四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目“成都市地下空間利用生態(tài)地質(zhì)效應(yīng)研究”（2019YJ0595）；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“成都多要素城市地質(zhì)調(diào)查”（DD20189210）

向波（1986— ），男，湖北恩施人，碩士，工程師，從事地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害研究工作