安徽壽縣江黃輸變電工程地質災害危險性評估研究

摘要：地質災害危險性評估是工程建設項目中的一項基礎工作，在防災減災方面有著重要作用。本文在系統收集、分析資料的基礎上，通過野外地質調查和綜合研究，對評估區地質災害現狀、工程建設可能引發或加劇的地質災害、建設工程本身可能遭受的地質災害進行了評估，進而對建設用地適宜性進行了評價，提出了針對性防治措施，為工程設計和建設提供了基礎資料。

關鍵詞：地質災害；危險性；膨脹土；安徽壽縣

1.引言

地質災害是指在自然因素或者人為因素的作用下形成的對人類生命財產、環境造成破壞和損失的地質現象[1]。隨著社會經濟發展，人為地質災害不斷增多，因此在工程建設前進行地質災害危險性評估十分必要。

江黃35kV輸變電工程位于安徽壽縣江黃村，場地面積約2300m2。本工程的建設有利于優化江黃地區電網結構、提高供電能力、解決該地區長期存在的低電壓問題。為避免因工程活動引發或工程本身遭受的地質災害給工程建設造成損失，本文在調查分析的基礎上，對安徽壽縣江黃35kV輸變電工程進行地質災害危險性評估，以達到防災減災的目的。

2.地質概況

2.1區域地質背景

區域上位于淮河以南，屬于江淮波狀平原區[2]。地層劃屬華北地層大區徐淮地層分區淮南地層小區，區內除奧陶系中統至石炭系中統、三疊系、侏羅系和白堊系缺失外，其余地層均有不同程度的發育。在構造位置上隸屬于華北板塊的東南緣[3]，處中朝準地臺南緣的淮河臺坳與江淮臺隆的復合部位[4]。評估區附近無全新世活動斷裂，地質構造簡單。

2.2氣象、水文

評估區地處亞熱帶濕潤季風氣候區和暖溫帶半濕潤季風氣候區的過渡地帶，氣候溫和，四季分明。多年平均降水量969mm，年最大降水量1722.5mm（1954年），最小降水量471.9mm（1966年）。評估區以東約3.7km為瓦埠湖，湖泊正常水位18.0m，湖底高程15.5m；評估區所處地面最低高程為28.96m，高于50年一遇洪水和內澇水位。

2.3地形地貌

區內主要為農田，地面高程為28.96m～29.15m，總體地勢較為平坦，場地基本為原始地形；地貌類型主要為河湖平原，地表巖性為第四系全新統豐樂鎮組粉質粘土，地貌類型單一。

2.4地層巖性

區內地層較為單一，主要為第四系全新統豐樂鎮組、上更新統戚咀組和白堊系下統新莊組地層。第四系在評估區內全區分布，巖性主要為粘土、粉質粘土、中粗砂等，厚度約20m；白堊系為本區下伏地層，巖性主要為泥質砂巖、泥質粉砂巖，薄—厚層結構，厚度大于500m，區內巖性巖相變化不大。

2.5巖土類型及工程地質性質

區內巖土體主要劃分為多層結構土體和層狀碎屑巖巖組兩類。多層結構土體在評估區內全區分布，以第四系全新統粘土、粉質粘土、砂礫石層及上更新統粘土為主，一般具雙層或多層結構；層狀碎屑巖巖組隱伏分布于評估區所在地區，巖性以白堊系泥質粉砂巖為主，薄—厚層狀，砂巖巖質堅硬。巖土體結構簡單，工程地質性質良好。

2.6水文地質條件

評估區地下水類型主要為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。松散巖類孔隙水賦存于第四系松散巖類中，主要受大氣降水及地表水影響，富水性中等；基巖裂隙水賦存于白堊系砂巖、粉砂巖等巖性的陸相及淺水湖相沉積物中，富水性主要受裂隙發育程度影響，富水性貧乏。水位年變幅1m～2m左右，水文地質條件良好。

3.地質災害危險性現狀評估

根據野外調查，評估區現狀條件下無崩塌、滑坡、泥石流等地質災害發生；區內無隱伏碳酸鹽巖等可溶巖分布，不存在巖溶地面塌陷地質災害；區內及其附近無大強度開采地下水的集中供水水源地，地下水基本上處于自然循環狀態，不存在地面沉降地質災害。評估區外圍2000年以前所建的部分房屋墻體出現不同程度的開裂，裂縫多呈鋸齒狀（長約3.0m，寬1.0cm～2.0cm），多形成于房屋建成3年～5年后，該些房屋基以夯土基礎為主，基礎埋置深度在0.50m左右；新近采用碎石圈梁基礎建設的房屋則不易開裂。

調查期間在評估區內采取土樣，取樣深度1.3m～2.6m，為上更新統戚咀組（Qp3q）粘土，根據測試結果，土樣自由膨脹率（δef）為53.0%～64.0%（表1）。根據《膨脹土地區建筑技術規范》（GB50112—2013），土樣自由膨脹率在40≤δef<65范圍內，具弱膨脹潛勢（表2）；經調查及訪問，膨脹土對當地水利工程、民房以及道路建設施工造成了一定影響，但危害程度較小，地質災害危險性小。

4.地質災害危險性預測評估

4.1工程建設可能引發或加劇地質災害危險性的預測評估

江黃35kV輸變電工程所處地勢較為平坦，主要土體為第四系粘土、粉質粘土。擬建物主要包括開關室、二次設備房、機動用房、安全工具間等，均為低層建筑。其中開關室、二次設備房均為兩層平房建筑，基礎型式為鋼筋混凝土獨立基礎，基礎埋置深度1.50m～2.00m；機動用房、安全工具間等采用天然地基。擬建物基礎開挖深度淺，引發基坑崩塌可能性小、崩塌量小，不作為綜合評估時的災害種類。因此，本工程建設不易引發或加劇基坑崩塌及其他地質災害。

4.2建設工程本身可能遭受地質災害危險性的預測評估

根據野外調查及現場取土樣測試結果，建設工程本身可能遭受地質災害的危險性主要來自評估區內的膨脹土變形對擬建工程的危害。根據《膨脹土地區建筑技術規范》（GB50112—2013）第5.2.11條公式（式1）[3]計算區內濕度系數，并根據第5.2.12、5.2.13條查得大氣影響深度、大氣影響急劇層深度。

ΨW=1.152-0.726a-0.00107c（式1）

式中：ΨW—濕度系數；

a-當地9月至次年2月的月份蒸發力之和與全年蒸發力之比值；

c-全年中干燥度大于1.0且平均氣溫大于0℃月份的蒸發力與降水量差值之總和（mm）；干燥度為蒸發力與降水量之比值。

經計算區內濕度系數為0.85，大氣影響深度為3.25m、大氣急劇深度為1.45m。評估區地基在大氣影響深度范圍內（3.25m以淺），地基土體在含水量受大氣影響發生變化時，土的力學性質也隨之發生變化，膨脹土吸水膨脹和失水收縮的特征容易造成其上的建筑物變形、開裂，將影響地面建筑物的正常使用。預測在每年降水量變化較大的季節，以膨脹土作為基礎持力層的建筑物淺基礎易因膨脹土變形產生破壞，但因區內分布的均為弱膨脹土，其危害程度小，地質災害危險性小。因此本工程遭受膨脹土變形地質災害的可能性中等，危害程度小，危險性小。

5.地質災害危險性綜合分區評估及防治措施

5.1地質災害危險性綜合分區評估

5.1.1綜合評估原則及量化指標確定

根據“區內相似，區際相異”的原則，采用定性、半定量分析法[6]，對評估區內主要地質災害危險性等級進行分區；根據各區存在的和可能引發的災種、規模和發育程度等，按“就高不就低”的原則綜合判定評估區地質災害危險性的等級區。

評估區依據地質災害危險性現狀評估和預測評估的結果，并充分考慮區內地質環境條件、潛在的地質災害隱患特征，并結合膨脹土膨脹潛勢分級標準，確定自由膨脹率為判別區內危險性的量化指標（表3）

5.1.2綜合分區評估

根據上述評估區地質災害危險性的分級原則和評估方法，結合地質災害災種類型和工程建設類型，將評估區劃分為一個區，即膨脹土變形地質災害危險性小區（Ⅰ）。

該區地勢平坦、地貌單一，上覆第四系粘土、粉質粘土，下部隱伏白堊系下統砂巖等，地層巖性巖相變化不大，地質構造簡單；工程地質性質良好、水文地質條件簡單；人類工程活動一般。經野外調查，評估區內現狀條件下發育膨脹土變形地質災害，危害程度小，危險性小；區內建設工程本身遭受膨脹土變形地質災害的可能性中等，危害程度小，危險性小。

5.2建設用地適宜性分區評估

評估區地質環境條件復雜程度為簡單；現狀條件下發育膨脹土變形地質災害，危害程度小，危險性小；工程建設不會引發和加劇地質災害；建設工程本身遭受膨脹土變形地質災害的危害程度小，危險性小；區內膨脹土變形地質災害易于處理。依據《地質災害危險性評估規范》（DZ/T0286—2015），建設場地適宜性評價為適宜。

5.3地質災害防治措施

地質災害的防治應貫徹“以防為主，防治結合”的原則，以達到保護地質環境，避免和減少災害損失的目的[4]，結合本工程情況提出如下防治措施：

（1）開關室、二次設備房等重要建筑物基礎較深，建議采用圈梁地基，其他重要構筑物采用混凝土澆筑地基，避免膨脹土變形的影響；

（2）建筑物基礎施工前應完成場區的護坡及排水溝等工程，避免或減輕地表水對建筑物及道路的沖擊；

（3）建筑物基礎施工時增加砂石墊層，盡量消除或減弱膨脹土的危害強度。

6.結論

通過對評估區開展詳細的野外地質調查和地質環境條件分析工作，查明了評估區地質災害類型、分布特征及危害程度，完成了區內地質災害危險性現狀評估和預測評估，劃分了地質災害危險性分區，評估了建設用地的適宜性，并針對區內地質災害提出了行之有效的防治措施，對項目的建設及后期使用有著重要意義。

參考文獻：

[1]嚴瑋.中山市翠亨新區翠微道地質災害危險性評估分析[J].西部資源， 2019，（3）： 81-82.

[2]劉璐，蔣少杰，靳清增.等；淮南市壽縣江黃35KV輸變電工程地質災害危險性評估報告[R].安徽省地質環境監測總站， 2016.

[3]陳希泉，黃熙齡，朱玉明，等；膨脹土地區建筑技術規范（GB50112-2013）[S].住房和城鄉建設部， 2013.

[4]劉必良.青海省東旭二級水電站建設工程地質災害危險性分區評估[J].資源信息與工程， 2020， 35（3）： 90-92.