五家渠750千伏輸變電工程崩塌災(zāi)害危險性評估

張秀梅，魏振山

(1.新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊，新疆 烏魯木齊 830091；2.新疆地質(zhì)工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830091)

新疆五家渠750千伏輸變電工程位于烏魯木齊市北約65 km、五家渠市東北約28 km、五家渠工業(yè)園昆侖鋼鐵北側(cè)約4 km處。其中變電站站址位于五家渠工業(yè)園區(qū)內(nèi)，距S102省道約15 km，有柏油公路通行，交通較為便利；輸電線路位于變電站北部和東部的沙漠地區(qū)，有簡易道路通行，交通條件一般。

按照地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度及建設(shè)項目重要性，依據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求(試行)》中建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估分級，綜合確定新疆五家渠750千伏輸變電工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估級別為一級。因此，本文在以往研究成果的基礎(chǔ)上[1-4]，主要對評估區(qū)范圍內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的特征、危險性現(xiàn)狀評估和危險性預(yù)測評估進(jìn)行分析，為項目建設(shè)用地審查報批及地質(zhì)災(zāi)害防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 評估區(qū)地質(zhì)條件分析

1.1 地形地貌

評估區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣，細(xì)土平原和風(fēng)積沙漠地區(qū)的過渡地帶，地勢總體上南高北低，地形平坦，地面高程在440～450 mm之間。

評估區(qū)南部為第四系沖洪積細(xì)土平原區(qū)，面積約8.4 km2，地形平坦開闊，地形坡度約在1%～2%左右，主要分布有工業(yè)園區(qū)、農(nóng)田區(qū)等。

評估區(qū)北部為風(fēng)積沙漠區(qū)，面積約22.2 km2，地形略有起伏，主要分布有固定和半固定沙丘，沙丘渾圓，坡度較緩，相對高差一般在3～6 m，植被覆蓋率高，主要生長有梭梭草、駱駝刺和紅柳等耐旱植被，呈一片荒漠草原景觀，其中大部分地區(qū)為公益林保護(hù)區(qū)。

1.2 地層巖性

評估區(qū)及周邊出露地層主要是第四系全新統(tǒng)沖洪積物和風(fēng)積物，南部細(xì)土平原區(qū)主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積物，巖性主要為粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂及細(xì)砂；北部風(fēng)積沙漠區(qū)主要為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積物，巖性主要為粉細(xì)砂。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

評估區(qū)所在的大地構(gòu)造單元屬準(zhǔn)噶爾—北天山褶皺系，二級構(gòu)造單元為準(zhǔn)噶爾坳陷，三級構(gòu)造單元為中央坳陷。中央坳陷：位于盆地中部的相對坳陷區(qū)，南部以基底隱伏斷裂與烏魯木齊山前坳陷為鄰。坳陷基底總體呈向南緩傾的斜坡，但又包含更次級的凹凸構(gòu)造。中央坳陷北部自西向東為瑪納斯湖凹陷、達(dá)巴松凸起和漠區(qū)凹陷，南部由中拐凸起、盆-井凹陷和莫索灣凸起組成。評估區(qū)主要位于中央坳陷南端，靠近南部的烏魯木齊山前坳陷區(qū)。

1.4 水文地質(zhì)條件

根據(jù)地下水的賦存條件，評估區(qū)內(nèi)及周邊地下水類型為第四系松散巖類孔隙水，包括潛水和承壓水。

1.4.1 第四系松散巖類孔隙潛水

潛水賦存于砂、粉砂、粘質(zhì)砂土層中。水位埋深一般2～3 m，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料顯示該地區(qū)潛水一般屬咸水，礦化度高達(dá)10 g/L，水化學(xué)類型為Cl·SO4-Ca型水。潛水含水層單位涌水量小于10 m3/d·m，含水層富水性弱，潛水比較貧乏。

1.4.2 第四系松散巖類孔隙承壓水

承壓水賦存于粉細(xì)砂和粗砂層中，含水層與隔水層在空間上交替出現(xiàn)，隔水層巖性為粘土、砂質(zhì)粘土層。承壓含水層單位涌水量10～50 m3/d·m，含水層富水性中等。承壓水均為淡水，礦化度小于1 g/L。

1.5 工程地質(zhì)條件

根據(jù)評估區(qū)出露的地層巖性和可行性研究報告，將評估區(qū)巖土體按照土體結(jié)構(gòu)、土體類型劃分為粉土—細(xì)砂多層結(jié)構(gòu)土體和粉細(xì)砂單層結(jié)構(gòu)土體。

1.5.1 粉土—細(xì)砂多層結(jié)構(gòu)土體

主要分布于在評估區(qū)南部沖洪積平原區(qū)。巖性主要為粉土和細(xì)砂多層結(jié)構(gòu)，大部分為稍密，地基承載力特征值一般在80～250 MPa，工程地質(zhì)條件一般。

1.5.2 粉細(xì)砂單層結(jié)構(gòu)土體

主要分布在評估區(qū)北部風(fēng)積沙漠地區(qū)。巖性主要為粉細(xì)砂，松散-中密，地基承載力特征值一般在70～140 MPa，工程地質(zhì)條件較差。

2 評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型及發(fā)育特征

2.1 地質(zhì)災(zāi)害

評估區(qū)位于第四系沖洪積細(xì)土平原和風(fēng)積沙漠區(qū)的過渡地區(qū)，地勢平坦開闊，地層巖性單一，地質(zhì)構(gòu)造簡單，氣候干燥，降水稀少。通過實地調(diào)查，評估區(qū)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。由于篇幅有限，本文主要對研究區(qū)內(nèi)的崩塌地質(zhì)災(zāi)害的危險性進(jìn)行評價。

2.2 其它災(zāi)害

2.2.1 土壤鹽漬化

根據(jù)可研報告資料，評估區(qū)南部變電站區(qū)域，上層土為鹽漬土，按照含鹽化學(xué)成分主要為亞硫酸鹽漬土，按含鹽量為中～強(qiáng)鹽漬土，大部區(qū)域可不考慮鹽脹性，但部分可能具有鹽脹性。該區(qū)域鹽漬土，不宜作為天然地基持力層，對混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有中腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性，對擬建工程有一定的危害性。

2.2.2 砂土液化

根據(jù)可研報告資料，評估區(qū)土層巖性主要為粉土、細(xì)砂等細(xì)顆粒土，局部地段存在液化可能，液化深度一般在3～7 m，液化等級輕微～中等，不宜作為天然地基持力層，對擬建工程有一定的危害性。

2.2.3 沙漠地區(qū)的風(fēng)蝕砂埋

輸變電線路部分位于沙漠地區(qū)，途經(jīng)地段的沙丘屬于固定、半固定，受風(fēng)力作用沙丘可能會有局部范圍內(nèi)的移動，對線桿塔基存在砂埋威脅，從而危害線路的安全穩(wěn)定運行。

3 評估區(qū)崩塌災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估

評估區(qū)位于沖洪積平原中下部細(xì)土平原和風(fēng)積沙漠區(qū)，地勢平坦開闊，地形條件簡單，地層巖性單一，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無地表徑流，自然和人工開挖形成的陡坎和邊坡等不發(fā)育，不具備崩塌和滑坡災(zāi)害的形成條件，現(xiàn)場調(diào)查中也未發(fā)現(xiàn)崩塌和滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

綜上，評估區(qū)內(nèi)崩塌和滑坡地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育?，F(xiàn)狀評估崩塌和滑坡地質(zhì)災(zāi)害危害程度小，危險性小。

4 評估區(qū)崩塌災(zāi)害危險性預(yù)測評估

4.1 工程建設(shè)引發(fā)或加劇崩塌災(zāi)害危險性的預(yù)測

根據(jù)資料，本次擬建工程建設(shè)主要為變電站基礎(chǔ)及地面工程和輸電線路塔基建設(shè)，結(jié)合本次工程建設(shè)的特點，分析得出可能導(dǎo)致崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的工程建設(shè)為評估區(qū)內(nèi)基坑開挖所形成的小型不穩(wěn)定邊坡發(fā)生局部崩塌。輸變電工程地貌位于細(xì)土平原和風(fēng)積沙漠區(qū)，基礎(chǔ)開挖深度約3～5 m，地層巖性主要為粉土、粉細(xì)砂等，工程地質(zhì)條件一般，可采用換填墊層、擠密碎石樁或者攪拌樁等處理措施。施工過程中將根據(jù)基坑深度及地下水埋深等情況進(jìn)行放坡和基坑支護(hù)，對深度大于3 m的基坑將采取降水等措施，并在基坑上方合理堆載、及時拉運。沙漠區(qū)分布的塔基開挖避開沙丘坡腳并采取基坑支護(hù)措施，并在開挖時采取一定的固沙措施，即可以保證基坑的穩(wěn)定性，也不會在沙丘邊緣產(chǎn)生不穩(wěn)定斜坡?？傮w上工程建設(shè)中引發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性較小。

因此，預(yù)測工程建設(shè)引發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危害程度小，危險性小。

4.2 工程建設(shè)可能遭受崩塌災(zāi)害危險性的預(yù)測

評估區(qū)現(xiàn)狀條件下崩塌地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。工程建設(shè)引發(fā)和加劇崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性小。據(jù)此判定，工程建設(shè)遭受崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危害程度小，危險性小。

5 防治措施

根據(jù)前述地質(zhì)災(zāi)害危險性評估結(jié)果，評估區(qū)為地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)。評估區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀條件下無崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。工程建設(shè)不易引發(fā)或加劇各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生；工程建設(shè)可能遭受沙漠風(fēng)蝕、砂土液化和土壤鹽漬化的危害。依據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評估，在工程建設(shè)的設(shè)計、施工以及建成后運行階段，還須注意以下幾點。

5.1 設(shè)計階段

(1)根據(jù)場地土的工程地質(zhì)條件，按照基坑開挖的深度，按規(guī)范要求設(shè)計防治措施，對基坑開挖時形成的邊坡按規(guī)范要求設(shè)計穩(wěn)定邊坡坡度或設(shè)計支護(hù)措施，對于基坑開挖形成的棄土、料石堆放，應(yīng)設(shè)計適宜的棄土、料石堆放高度，防止因設(shè)計不當(dāng)引發(fā)崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。

(2)對可能存在砂土液化的影響，在巖土工程勘察過程中進(jìn)行液化判別試驗，并在設(shè)計階段，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范對需要的塔位設(shè)計可行的處理措施。

(3)在巖土工程勘察過程中，通過挖探井取樣等手段，進(jìn)一步確定鹽漬土準(zhǔn)確的類型、分布范圍及腐蝕等級，根據(jù)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》(GB50046-2008)設(shè)計相應(yīng)的防護(hù)措施。

5.2 施工階段

嚴(yán)格按設(shè)計施工，注意地基的開挖方式，避免因開挖方式不當(dāng)引起地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生；在沙漠區(qū)施工時，對施工造成的植被破壞地段采用我國比較成熟的防風(fēng)固沙技術(shù)進(jìn)行防風(fēng)固沙處理。

5.3 運行階段

定期進(jìn)行全線監(jiān)測和巡檢，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的如風(fēng)蝕、沙埋、飽和土壤液化、土壤鹽漬化等不良地質(zhì)作用對塔基的影響，及時進(jìn)行處理；注意線路周邊是否存在如修建公路、房屋、砂石料開采等對線路塔基有影響的人類活動，發(fā)現(xiàn)后要及時制止，以確保線路正常運行。

6 結(jié)語

(1)新疆五家渠750千伏輸變電工程位于烏魯木齊市北約65 km、五家渠市東北約28 km、五家渠工業(yè)園昆侖鋼鐵北側(cè)約4 km處。通過野外實地調(diào)查，現(xiàn)狀條件下評估區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。

(2)對評估區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了現(xiàn)狀評估。經(jīng)實地調(diào)查，評估區(qū)內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，現(xiàn)狀評估危險性小。

(3)對評估區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了預(yù)測評估。根據(jù)評估區(qū)周邊的地質(zhì)環(huán)境條件和本工程特征，工程建設(shè)引發(fā)和加劇崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危害程度小，預(yù)測評估危險性??；工程建設(shè)自身遭受崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，預(yù)測評估危險性小。