池州市某礦地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

馬正徐，童柳華

(安徽理工大學(xué) 地球與環(huán)境學(xué)院，安徽 淮南 232000)

1 引言

地質(zhì)災(zāi)害一旦發(fā)生，不但會(huì)嚴(yán)重影響人類正常生活甚至引發(fā)傷亡，而且還會(huì)造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失[1～4]。如果不能提出有效的防治方法預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害，會(huì)對(duì)我國(guó)的社會(huì)穩(wěn)定帶來(lái)負(fù)面影響。因而積極開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作及針對(duì)災(zāi)種擬定對(duì)應(yīng)的措施具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[5～7]。本文主要是以池州市某礦為例，介紹了評(píng)估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件，結(jié)合野外調(diào)查資料確定評(píng)估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型，并根據(jù)實(shí)地調(diào)查情況對(duì)評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)評(píng)估區(qū)由于工程建設(shè)中可能引發(fā)、加劇或建設(shè)工程自身已存在的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)評(píng)估、綜合評(píng)估。根據(jù)評(píng)估區(qū)內(nèi)所呈現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題提出了對(duì)應(yīng)的防治措施，對(duì)后續(xù)地質(zhì)環(huán)境工作治理給予有益參考。

2 工程概況與評(píng)估級(jí)別

評(píng)估項(xiàng)目位于池州市某礦內(nèi)，由于評(píng)估區(qū)地形地貌較簡(jiǎn)單、巖土結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，水文地質(zhì)條件較差，判定評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度屬于復(fù)雜類型。結(jié)合評(píng)估區(qū)內(nèi)建設(shè)工程特征確定評(píng)估面積為1.763 km2。根據(jù)國(guó)土資源部的《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)范》(DZ/T0286-2015)中地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的評(píng)估分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]，池州市某礦內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估級(jí)別確定為一級(jí)評(píng)估。

3 地質(zhì)環(huán)境條件

評(píng)估區(qū)地處沿江丘陵平原區(qū)，四周地勢(shì)比較高；評(píng)估區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，有褶皺、斷裂分布，巖體較破碎，主要的地貌類型為沖積平原與侵蝕溶蝕高丘。評(píng)估區(qū)地形較簡(jiǎn)單，基巖部分裸露，地表植被發(fā)育情況較好，地表徑流條件好；評(píng)估區(qū)松散層是第四系全新統(tǒng)蕪湖組(Q4w)地層，松散層厚度小于10 m，下伏地層主要為古生界泥盆系、石炭系、二疊系與中生界三疊系；評(píng)估區(qū)的含水層主要是分為松散巖類孔隙含水巖組、碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組與碎屑巖類孔隙裂隙含水巖組；評(píng)估區(qū)附近主要有開(kāi)墾荒地及開(kāi)采一些礦產(chǎn)資源等切坡工程[9]。

4 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估

4.1 地質(zhì)災(zāi)害類型

評(píng)估區(qū)位于池州市某礦區(qū)內(nèi)，根據(jù)地質(zhì)環(huán)境資料分析結(jié)合野外調(diào)查訪問(wèn)：評(píng)估區(qū)內(nèi)松散層厚度小于10 m，無(wú)集中地下水開(kāi)采活動(dòng)，不具備發(fā)生地面沉降的可能性；評(píng)估區(qū)內(nèi)存在溝塘及人工溝渠等，溝渠水深約為0.2 m，溝塘及溝渠側(cè)邊植被生長(zhǎng)情況良好，邊坡穩(wěn)定，不具備發(fā)生崩塌的可能性；評(píng)估區(qū)山體沖溝為平坦型，山體植被覆蓋率達(dá)到90%，調(diào)查未發(fā)現(xiàn)溝谷內(nèi)有較多的松散堆積物存在，水土流失情況較輕，因而也不具備引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害可能性。

4.2 現(xiàn)狀評(píng)估

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和訪問(wèn)，評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀及歷史上未發(fā)現(xiàn)巖溶塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，評(píng)估內(nèi)部分房屋有切坡或開(kāi)挖山體，但并未因房屋切坡而發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

5 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估

5.1 工程建設(shè)中可能會(huì)引發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)

擬建工程中需要對(duì)山體切坡，隨著表層巖體的風(fēng)化，當(dāng)連續(xù)降雨后，大量雨水沿著層面及裂縫中滲入巖體，使得其接觸面的抗剪強(qiáng)度降低，坡體容易沿著裂隙面產(chǎn)生滑坡、崩塌現(xiàn)象。由于評(píng)估區(qū)內(nèi)建設(shè)工程需要從山體中間通過(guò)，切坡工程北、東、西方向均會(huì)形成高陡邊坡，依次將各邊坡命名為H1H2H3H4，逐個(gè)分析各個(gè)邊坡的穩(wěn)定性情況，具體位置如圖1，依照野外調(diào)查資料和評(píng)估區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件，綜合對(duì)因建設(shè)工程切坡所形成的高陡性邊坡H1、H2、H3、H4進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如表1。

圖1 邊坡平面分布

(1)H1滑坡穩(wěn)定性分析 。因?yàn)閿M建建設(shè)工程需要開(kāi)挖山體，會(huì)破壞山體原有的結(jié)構(gòu)及支撐，改變坡體原始應(yīng)力平衡狀態(tài)，使山體與建設(shè)工程之間形成了臨空面易于導(dǎo)致坡體沿節(jié)理、裂隙面滑動(dòng)，可能引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。將H1切坡的巖層產(chǎn)狀情況及邊坡產(chǎn)狀情況做定性分析可得：H1切坡巖層傾向與坡面傾向之間的夾角為21°,其值小于90°，為順向坡，滑坡前緣臨空，有間斷的地表徑流流出，切坡后邊坡走向?yàn)镹E46°，坡度為45°，滑體平均坡度小于40°，局部剖面上有小的裂縫，因而邊坡不穩(wěn)定。

表1 評(píng)估區(qū)建設(shè)工程邊坡主要特征

(2)H2、H3、H4崩塌穩(wěn)定性分析 。H2邊坡處于地下水水位線以下，當(dāng)?shù)叵滤秩霑r(shí)，坡體抗剪強(qiáng)度減弱，當(dāng)坡體上部的荷載增加、坡體發(fā)生振動(dòng)時(shí)，邊坡極容易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。H3、H4邊坡根據(jù)巖層節(jié)理面產(chǎn)狀及切坡邊坡產(chǎn)狀采用赤平投影法做定性分析：兩組節(jié)理裂隙面的投影弧交線在開(kāi)挖邊坡面的投影大圓的外側(cè)，兩結(jié)構(gòu)面組合交線的傾角較開(kāi)挖邊坡面的傾角緩，邊坡不穩(wěn)定(圖2)。

圖2 H3、H4段不穩(wěn)定斜坡赤平極射投影

(3)引發(fā)滑坡、崩塌、基坑地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估。 H1邊坡 根據(jù)表2可得，主要是擬建工程山體切坡和挖方工程導(dǎo)致滑坡的發(fā)生，根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)范》(DZ/T 0286-2015)，擬建工程邊坡的巖土體類型屬于“風(fēng)化帶、構(gòu)造破碎帶、成巖程度較差的泥巖”類型，坡高屬“<10m”類別，判定滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱，危害程度小，危險(xiǎn)性小。

H2、H3、H4邊坡 根據(jù)表2可得，主要是擬建工程山體切坡和挖方工程導(dǎo)致崩塌的發(fā)生，根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)范》(DZ/T 0286-2015)中，邊坡巖土體類型屬于“均質(zhì)較堅(jiān)硬的碎屑巖和碳酸鹽巖類”類型，坡高屬于“<15 m”類別，判定崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱，危害程度小，危險(xiǎn)性小。

根據(jù)評(píng)估區(qū)內(nèi)建設(shè)工程的地質(zhì)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)的開(kāi)挖深度，不恰當(dāng)?shù)拈_(kāi)挖方式會(huì)發(fā)生基坑崩塌。判定基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度小，危害程度小，危險(xiǎn)性小。

表2 工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害可能性預(yù)測(cè)評(píng)估

5.2 建設(shè)工程自身已存在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)

通過(guò)評(píng)估區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果，并結(jié)合因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)原因可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害可知，由于擬建工程開(kāi)挖山體可能會(huì)形成崩塌、滑坡，可能性中等，其危害程度中等，危險(xiǎn)性??；評(píng)估區(qū)內(nèi)建設(shè)工程存在巖溶塌陷的情況，預(yù)測(cè)發(fā)生巖溶塌陷發(fā)育程度弱，可能性大，其危害程度小，危險(xiǎn)性小(表3)。

表3 建設(shè)工程自身已存在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)

6 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估與防治措施

6.1 地質(zhì)災(zāi)害綜合評(píng)估及適宜性評(píng)估

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種類型和地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]，對(duì)巖溶塌陷、崩塌、滑坡、基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅰ)的現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果及預(yù)測(cè)評(píng)估可得發(fā)生巖溶塌陷、崩塌、滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱，危害程度小，危險(xiǎn)性小，該區(qū)的建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)為適宜；對(duì)由于挖填方工程影響較小的無(wú)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)(Ⅱ)預(yù)測(cè)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性小。因此，對(duì)該區(qū)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)為適宜(表4)。

表4 項(xiàng)目建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合分區(qū)評(píng)估

6.2 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

6.2.1 巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的防治方法

采用物探的方法對(duì)評(píng)估區(qū)區(qū)域巖溶發(fā)育特征及隱伏溶洞的分布規(guī)律進(jìn)行深一步的研究， 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路面變形及開(kāi)裂跡象，一旦發(fā)現(xiàn)巖溶塌陷路段，要修建排水溝、導(dǎo)水溝。

6.2.2 滑坡地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

對(duì)于建設(shè)工程開(kāi)挖的山體，采用放緩邊坡坡度開(kāi)挖，開(kāi)挖邊坡前緣設(shè)置抗滑擋墻以降低滑坡發(fā)生的可能性。對(duì)于一些切坡長(zhǎng)度較長(zhǎng)的路段，建議分段切坡；對(duì)于切坡較高段，應(yīng)選擇適宜的邊坡角，并設(shè)置邊坡滲溝、截水溝、暗溝等，以防止地表水漫游，影響邊坡穩(wěn)定性。

6.2.3 崩塌地質(zhì)災(zāi)害防治措施

對(duì)于高度較大的切坡段，應(yīng)選擇適宜的邊坡角，并設(shè)分級(jí)平臺(tái)，同時(shí)，及時(shí)做好邊坡支護(hù)措施，以避免誘發(fā)邊坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

6.2.4 基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

基坑開(kāi)挖應(yīng)避免在降雨時(shí)間段施工，防止大氣降水和地表水入滲。按照合理的開(kāi)挖方案完成施工，在必要情況下采取邊坡支護(hù)措施。

7 結(jié)論

評(píng)估項(xiàng)目為重要建設(shè)項(xiàng)目，評(píng)估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜程度屬于復(fù)雜類型。按照地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的要求，評(píng)估區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估級(jí)別確定為一級(jí)評(píng)估；將評(píng)估區(qū)1.763 km2分為兩個(gè)區(qū)，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種類型和地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)巖溶塌陷、崩塌、滑坡、基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅰ)的現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果及預(yù)測(cè)評(píng)估可得發(fā)生巖溶塌陷、崩塌、滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱，危害程度小，危險(xiǎn)性小，該區(qū)的建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)為適宜；對(duì)由于挖填方工程影響較小的無(wú)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)(Ⅱ)預(yù)測(cè)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性小。因此，對(duì)該區(qū)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)為適宜。