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文档简介
PAGEPAGE24目录TOC\o"3-4"\h\z目录 1前言 1一、任务由来 1二、评估依据 1三、评估目的 2四、主要任务 2第一章评估工作概述 3一、工程和规划概况与征地范围 3二、以往工作程度 5三、工作方法及完成的工作量 7四、评估范围与级别的确定 10第二章地质环境条件 12一、气象、水文 12二、地形地貌 14三、地层岩性 16四、地质构造与区域地壳稳定性 19五、岩土体工程地质特征 21六、区域水文地质条件 25七、人为工程经济活动影响 28第三章地质灾害危险性现状评估 29一、地质灾害类型及发育特征 29二、地质灾害危险性现状评估 43小结 50第四章地质灾害危险性预测评估 52一、工程建设可能引发、加剧的地质灾害 52二、工程建设本身可能遭受的地质灾害 56小结 61第五章地质灾害危险性综合分区评估及防治措施 64一、地质灾害危险性综合评估原则与量化指标的确定 64二、地质灾害危险性综合分区评估 64三、建设场地适宜性分区评估 69四、防治措施 71小结 74一、结论 76二、建议 79前言一、任务由来青红公路东起山东青岛,西至新疆红其拉甫,是国家重点干线公路(横5),它承担着沿线的物资交流和旅客往来的重任,对促进工农业生产发展、提高人民生活水平起着巨大的作用。青红公路邯郸至涉县段是河北省重点规划“五纵六横七条线”高速公路主骨架中横6“鲁冀界(聊城)—邯郸—涉县—冀晋界(长治)”的一部分,是连接国家总体规划晋煤外运的大通道,是内陆与沿海联系的大动脉,是连接邯郸西部各旅游景点及其丰富矿产资源外运的主干道,是邯郸市整体公路规划“五横五纵”的主骨架,同时又是邯郸市交通运输的横向主轴线。该项目的实施对于充分发挥国道主干线主骨架路网功能将发挥更大的作用。同时,对于建设河北省高速公路网络,改善邯郸市路网布局,打通晋煤东运的快速出海通道有着重要的意义,对促进地方经济发展将发挥巨大的作用。根据国土资源部资发[2004]69号《关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》精神,需要进行拟建公路沿线建设用地地质灾害危险性评估工作,受邯郸市青红高速公路管理处委托,中国地质工程集团公司承担了青(岛)红(其拉甫)公路邯郸至涉县段建设用地地质灾害危险性评估工作,并提交相应报告。二、评估依据本次评估工作的主要依据为:◆《地质灾害防治条例》(国务院令第394号)◆《建设用地审批管理办法》(国土资源部令第3号)◆《地质灾害防治管理办法》(国土资源部令第4号)◆《关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(国土资源部资发[2004]69号)◆《河北省国土资源厅关于加强地质灾害危险性评估的通知》(冀国土资矿字[2004]24号)◆《青红公路邯郸至涉县段高速公路建设用地地质灾害危险性评估委托书》。三、评估目的主要是在调查分析拟建场地地质灾害危险性现状及其形成的自然地理环境基础上,进行地质灾害危险性现状评估、预测评估和综合评估,从而评估所选场地的适宜性,为防灾、减灾提供科学依据,为审核批准建设用地提供依据。四、主要任务1、查明拟建场地及其周边影响范围内的地质环境条件基本特征、主要地质灾害的分布现状、类型、规模、形成原因及发展趋势,论述地质灾害的危险性。2、结合工程项目具体特点,进行地质灾害现状评估,预测建设工程在施工期和营运期,对地质环境的影响,分析工程建设可能引发和加剧的地质灾害类型、发生地段及危险性;评估工程建设本身有可能遭受地质灾害的危险性,并进行地质灾害综合评估。3、在综合评估的基础上进行工程建设用地适宜性评估。4、针对评估区地质灾害发育情况,提出地质灾害防治措施及建议。第一章评估工作概述一、工程和规划概况与征地范围1、地理位置青红公路邯郸至涉县段包括青红公路主线和青红与京珠高速连接线(图1-1)。青红公路邯郸至涉县段主线起自邯郸县张岩嵛村北,接在建的青红公路鲁冀界至邯郸段高速公路,向南跨过邯长铁路与邯沙公路,经康庄东,在西河口西北设置西出口互通,和青红与京珠高速连接线相交(枢纽互通),然后路线折向西行,经后史村北,在上流泉北上跨省道永峰公路(互通),在白沙至仙庄设置(鼓山)隧道,在岗头北跨邯郸环行铁路,在磁山南跨过邢峰公路(互通),后经南岗村北,茶口村南,在场房子村北设置互通与磁左公路连接,后沿邯长铁路旧路基至冶陶西南,在石泊南设置隧道群,在大泉东至老爷庙设置隧道,在老爷庙东下穿国道309,后沿国道309至更乐,在其西北侧新建全幅高速,在更乐西上跨国道309(互通),在涉县招岗西接邯长公路更乐至冀晋界段高速公路,全长72.93k青红与京珠连接线自西出口互通向南经西陆开村西、南城乡西,跨邯郸环行铁路、成峰公路(互通)、南水北调中线输水总干渠,在马头城区南跨京广电气化铁路及107国道,向东在高臾乡北与京珠高速公路(互通)相连,长24.88k2、工程和规划概况青红公路邯郸至涉县段主线里程为72.93km,起点地理坐标为:东经114°22′30″,北纬36°39′30″,终点地理坐标为:东经113°40′40″,北纬36°33′20″。其中设特大桥2座,大桥31座,中桥31座,小桥6座,涵洞34道,互通式立交5处,分离式立交15处,通道28道,天桥27座,特长隧道1处,长隧道1处,隧道群1处(包括4座隧道)。路基土方417.7104m3,石方339.7青红与京珠连接线建设里程为24.88km,起点地理坐标为:东经114°19′08″,北纬36°34′59″,终点地理坐标为:东经114°26′22″,北纬36°25′39″。其中设大桥6座,小桥4座,涵洞7道,互通式立交桥2处,分离式立交6处,通道7道,天桥12座。路基土方面军88。4万m3,石方104.6万m3,排水及防护工程19.8万m3,建设用地3682亩(图1-3)。工程总造价51.73亿元人民币(见表1-1),采用资本金占项目总投资比例35%,其中拟申请交通部投入1.82325亿元,其余由项目业主自筹;负债融资占项目总投资比例65%,将通过国家开发银行、中国建设银行和中国工商银行贷款解决。表1-1投资估算汇总表线路名称青红主线青红与京珠连接线合计桩号范围K0+000~K72+930K0+000~K24+880路线长度(km)72.9324.8897.81总造价(亿元)41.4010.3351.73平均每公里造价(万元)5677415152893、技术标准根据中华人民共和国交通部颁布的《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)的规定,结合本项目的使用任务、性质、功能和交通量,确实本项目的技术标准(见表1-2)。4、征地范围本项目推荐方案建设里程为97.81k二、以往工作程度区内以往工作主要为地质、水文地质、工程地质及矿产普查等基础性工作,还有部分地质灾害及矿山地质灾害调查及汛期地质灾害监测工作,通过这些工作,查明了区域地层、岩性、水文、工程、地质构造及环境地质条件;分析和研究了地质灾害分布范围、形成条件、影响因素以及发育类型,对地质灾害的防治也提出了一些建议,是本次工作的基础(见表1-3)。表1-2公路主要技术指标项目单位推荐采用值公路等级高速公路计算行车速度km/h12010080路基宽度m282624.5行车道宽度m2×7.52×7.52×7.5中间带宽度m4.53.53中央分隔带宽度m322硬路肩宽度m3.532.5桥面宽度m2x(净12.5+2x0.5)2x(净11.5+2x0.5)2x(净10.75+2x0.5)荷载等级公路-Ⅰ级公路-Ⅰ级公路-Ⅰ级设计洪水频率1/1001/1001/100平曲线一般最小半径m3000800500缓和曲线最小长度m350220140凸形竖曲线一般最小半径m17000100004500凹形竖曲线一般最小半径m600045003000竖曲线最小长度m250210170最大纵坡%345最小坡长m300250200路面等级高级高级高级停车视距m210160110表1-3以往调查工作程度表资料名称提交时间提交单位河北省邯邢基地区域水文地质勘察报告1982.12河北省水文地质工程地质大队邯郸市环境水文地质调查报告1980.3河北省地质局水文地质工程地质大队河北省工程地质图及说明书1985.9河北省地貌图及说明书1988.12河北省地质矿产局第一水文地质工程地质大队河北省太行山1/20万区域水文地质普查报告1985.6河北省地质矿产局第四水文地质工程地质大队《河北省1/20万水文地质调查报告(太行山南段)》1990.11第二水文地质工程地质大队《河北省邯郸市山区地质灾害调查报告》1992.11第二水文地质工程地质大队《河北省地质灾害现状调查报告》1992.10河北省水文地质工程地质勘察院《汛期地质灾害调查报告》1996-1999河北省环境地质勘查院《河北省邯郸市重点矿山采空、塌陷区地质灾害调查报告》1998.5邯郸市金峰矿业开发部《河北省矿山地质环境调查报告》2001.12河北省遥感中心《河北省1/50万环境地质调查报告》2002.6河北省环境地质勘查院河北省邯郸县、武安市、磁县、峰峰、涉县地质灾害调查与区划报告2003.3河北省环境地质勘查院三、工作方法及完成的工作量本次评估工作采用资料收集与现场调查访问相结合的工作方法(图1-4)。按照《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》,在充分图1-4评估工作程序图接受评估委托接受评估委托建设项目初步分析及现场踏勘建设项目初步分析及现场踏勘建设项目工程分析地质环境条件基本特征分析建设项目工程分析地质环境条件基本特征分析划分评价级别、确定评价范围,编排评估工作大纲划分评价级别、确定评价范围,编排评估工作大纲野外地质灾害调查野外地质灾害调查地质灾害类型确定及评价要素选取地质灾害类型确定及评价要素选取预测评估现状评估预测评估现状评估综合评估综合评估地质灾害防治措施地质灾害防治措施结论与建议结论与建议提交报告提交报告收集区域及建设场地附近的自然地理、水文地质、工程地质、环境地质、经济发展、城镇发展规划及青(岛)红(其拉甫)公路邯郸至涉县段预可行性研究报告等资料的基础上,对建设用地及其周围进行了野外调查,工作共收集相关报告21份,调查线路500km,调查面积300km2,野外手图采用1:50000地形图,野外定点采用GPS卫星定位仪,结合实际地形地物确定点300个,简易探坑7个,总进尺49.6m,室内土样测试8件(其中膨胀土样2件、黄土样6件),拍摄照片120张,采用瞬变电磁(TEM)法进行物探工作,布设测深剖面两条,总长11.00km,测深点总数211个,工作执行了中表1-4完成工作量一览表工作内容工作量备注收集资料矿山地质灾害报告1份,水文地质工程地质类报告5份、县市地质灾害报告5份,其他报告10份,附表2册,图16张。评估区设计线路长度为72.调查线路5调查面积300km岩土测试简易探坑7个,总进尺49.室内土样测试7件(其中膨胀土样2件、黄土湿陷样5件)拍摄照片120张物探瞬变电磁(TEM)测深剖面两条,总长11.00km,点距50m,测深点总数211个。探测深度>500编写报告1份四、评估范围与级别的确定依据沿线两侧各类地质灾害发育特征、发展趋势及人类工程活动状况,结合现场调查及建设项目特点,本次工作评估范围确定为拟建公路中心线两侧各1km,面积195.62km拟建项目为国家重点干线公路(横5)高速公路,属重要建设项目,主线沿线地质环境条件复杂程度类型为中等至复杂(表1-5、图1-5),连接线沿线地质环境条件复杂程度类型为中等至复杂(表1-6、图1-6)。根据国土资源部国土资发[2004]69号文《关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》及其附件《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》(试行)的规定,确定该工程项目建设用地地质灾害危险性评估为一级评估。表1-6连接线地质环境条件复杂程度表地段分段长度(km)地质环境条件复杂程度东河口-洛子LK0+000-LK13+58013.58属黄土状土台地区,地势较高,高程自北而南逐渐降低,海拔220—100m,冲沟陡坎发育,岩土体工程地质性质不良,人类工程活动一般。复杂洛子-柳儿营LK13+580-LK24+88011.30属冰碛物基座台地区,地势较高,地形较简单,呈北东向垄岗状分布,人类工程活动一般。中等
表1-5主线地质环境条件复杂程度表地段分段长度(km)地质环境条件复杂程度邯郸县户村乡葛岩嵛至鼓山隧道入口K0+000-K19+10019.1平原体倾斜地及丘陵小区,海拔120-330m,地形较为平缓;地下水埋深30-40m;区内灾害以膨胀土胀缩灾害和采空塌陷为主,地震烈度复杂鼓山隧道入口至鼓山隧道出口K19+100-K23+8004.7低山及丘陵小区,海拔330-700m,线路以隧道形式通过,地震烈度Ⅶ,隧道围岩为白云质灰岩,围岩分类为=4\*ROMANIV级。中等鼓山隧道出口至武安市磁山镇崔炉北K23+800-K31+9008.1为构造剥蚀丘陵区,海拔280-320m左右,地势相对平坦;采空塌陷发育,地震烈度Ⅶ复杂武安市磁山镇崔炉北至涉县龙虎乡东K31+900-K51+40019.5丘陵及河谷小区,海拔320-500m,山坡坡度在15-20°中等涉县龙虎乡东至马鞍山隧道进口K51+400-K58+0806.68丘陵及坡洪积倾斜地小区,海拔400-600m,沟谷相对发育,山坡坡度在30°左右;区内分布有泥石流灾害,地震烈度复杂马鞍山隧道进口至马鞍山隧道出口K58+080-K61+130区,海拔800-1000m,线路以隧道形式通过,山坡坡度在35°左右;区内地质灾害不发育,地震烈度Ⅶ中等马鞍山隧道出口至评估区终点涉县K61+130-K72+930区,海拔500-600m,沟谷较为发育,区内分布有湿陷性黄土灾害,地震烈度Ⅶ复杂第二章地质环境条件一、气象、水文1.气象评估区属于温带半干旱半湿润大陆性季风气候,春燥多风,夏热多雨,秋高气爽,冬寒少雪,四季分明。夏季盛行南风,冬季以北风为主。多年平均降水量为592mm(1959年~2003年),年最大降水量1231mm(1963年)、年最小降水量193.7mm(1986年),年内降水量分配极不均匀,多集中在汛期6~9月,其降水量占全年降水量的73.2%;多年平均蒸发量1997表2-1沿线各县气象因素特征值地名极端最高温度(℃)极端最低温度(℃)年最大降水量(mm)年最小降水量(mm)最大季节性冻土深度(m)涉县40.3-18.31031.9193.745武安41.0-21.51127.5498.542邯郸县42.5-211231592372.水文⑴河流拟建高速公路所经主要河流有输元河、沁河、南洺河、滏阳河等,均属于海河流域。输元河:系季节性河流,主要发源于紫山东支脉,东南流经黄窑、周窑、姜窑、南高峒,至薛庄南折而东北,经祝村南、十五里堡北至冯村桥北入滏阳河,河道长约16.5km,流域面积197.1沁河:为季节性河流。原称中源的北牛叫河,现称为主流,其它为支流。主流发源于武安市车辋口一带的紫山、林芒山,向东北流经停驷头西、大河坡西,至北牛叫南,折而东,经牛叫河、张岩嵛、陈岩嵛、康河、肖河、郭河至齐村,以下经复兴区百家村、王郎村南、丛台区西关西、北关,至南苏曹南汇入滏阳河。其支流有三:一支发源于武安市胡峪一带及邯郸县东西店子一带,流经石坡、张庄东、康庄西,师窑和南牛叫东,于北牛叫和牛叫河之间入沁河;一支发源于永年县焦窑一带,流经郭窑东,工程西,前后郭庄之间,葛岩嵛西,于张岩嵛西北入沁河。南洺河:发源于武安市境内摩天岭南麓,自西北向东南再折向东北,至永和村东与北洺河交汇后始称洺河,境内全长95km,流经列江、管陶、阳邑等地。属季节性河流,除上游管陶川有少量泉水外,其余常年干涸,主要为汛期泄洪,年径流量7180万m3(保证率为50%),汛期最高洪峰为3000~4000m3/s,最大径流量12.33×108m3(1963年),最大行洪量12300滏阳河:是邯郸市境内唯一长年性河流,发源于邯郸市峰峰矿区,有广盛、晋祠和黑龙洞等泉水汇入,其中以黑龙洞泉水为主。该河流经邯郸、邢台、衡水至沧州市的献县与滹沱河汇流后进入子牙河,全长403km,流域面积21383km2,邯郸市境内流域面积为2747.7km2,多年平均迳流量2×108⑵灌渠沿线经过的主要灌区有跃峰渠五分干渠、跃峰渠二分干渠。二、地形地貌(一)、青红公路邯郸段主线地形地貌拟建公路主线共穿越两个地貌单元五种地貌类型七个地貌小区,沿线路分别为平原倾斜地小区、河谷小区、坡洪积(锥裙)倾斜地小区、黄土类土台地小区、碎屑岩为主的丘陵小区、碳酸岩为主的丘陵小区、碳酸岩为主的低山小区(图2-1)。平原倾斜地小区(Ⅱ1-1):拟建公路桩号为K6+000-K10+900,分布于邯郸县康庄乡,地形平坦开阔,地面标高190-230m,地势西高东低,天然坡降0.5‰河谷小区(Ⅰ5-2):拟建公路桩号为K26+250-K28+200,分布磁山镇岗头村一带,为南洺河谷地,地面高程为240-290m碳酸岩为主的低山小区(Ⅰ2-2):拟建公路桩号为K20+300-K22+800、K53+000-K61+300,地面高程450-1000m,相对高差100-300m,以侵蚀作用为主,山顶较浑圆,沟谷切割较浅“V”型和“U碳酸岩为主的丘陵小区(Ⅰ3-1):拟建公路桩号为K17+800-K20+300、K22+800-K24+000、K33+100-K47+200三段,地面高程250-500m,相对高差100碎屑岩为主的丘陵小区(Ⅰ3-2):拟建公路桩号为K00+000-K6+000、K10+900-K12+600两段,分布于邯郸县县域西部,地面高程190-250黄土类土台地小区(Ⅰ4-2):拟建公路桩号为K24+000-K26+250、K27+600-K33+100、K12+600-K17+800三段,地面高程230-350m,地形起伏较大,坡度一般20m左右,相对高差20m左右,陡坎、冲沟较发育,陡坎高度多为3-5坡洪积(锥裙)倾斜地小区(Ⅰ5-1):拟建公路桩号为K47+200-K53+000、K61+300-K72+930两段,地面高程分别为390-300m和490-660m(二)、青红与京珠珠高速连接线地形地貌连接线穿越四种地貌类型,自西向东分别为黄土状土台地区、冰碛物基座台地区、扇上倾斜地及扇间洼地区(图2-1)。黄土状土台地区(Ⅰ4-2),桩号为LK0+000—LK13+580,地形起伏较大,坡度多在20°左右,相对高差一般在30m左右,冲沟、陡坎发育,陡坎高度多在3--5m间,表层岩性主要由第四系上更新统黄土状土组成,局部出露有第三系粉砂质泥岩、粉砂岩、含砾砂岩。冰碛物基座台地区(Ⅰ4-1),桩号为LK13+580—LK17+380。位于马头镇西南,区内分布面积较小,呈南西向垄岗状分布,地形起伏较大,最大相对高差约50m左右,主要由第四系中更新统下段棕红色泥砾组成,胶结紧密。扇上倾斜地区(Ⅱ2-1),桩号为LK17+380—LK21+380,广泛分布于台地区东部,地形平坦开阔,平均地面标高60m左右,地势西高东低,天然坡降为0.5‰,表层由第四系全新统洪冲积物组成。扇间洼地区(Ⅱ2-2),点桩为LK21+380—LK24+880,呈北东向条带状于扇上倾斜地区平行分布。地势相对较低,地形平坦,表层由第四系全新统洪冲积物组成。三、地层岩性(一)、青红公路邯郸段主线出露地层从老至新依次为:1、古生界寒武系(∈):为一套滨海、浅海相沉积物,主要分布在评估区终点涉县至武安徘徊镇一带。拟建公路K22+000-K23+300、K37+900-K38+300、K42+100-K45+400、K49+100-K54+800、K55+900-K57+000、K57+500-K61+450、K62+300-K63+600路段有出露,岩性为下部紫红色页岩夹灰绿色页岩及泥灰岩、砖红色页岩夹薄层泥灰岩、含砾石英砂岩、灰白色泥灰岩,厚50~114m;中部以灰色厚层状及巨厚层状鲕状灰岩为主夹致密灰岩、顶部为涡卷状灰岩,下部为暗紫色纸片状含云母页岩夹薄层泥灰岩、鲕状灰岩、生物碎屑灰岩。厚度192~314m。上部为薄—中厚层泥质条带灰岩夹紫色竹叶状灰岩、页岩、泥质条带灰岩、薄层灰岩、鲕状灰岩页岩。厚度41~2、古生界奥陶系(O):为一套泻湖相、滨海相、浅海相沉积碳酸盐岩地层,在评估区内井店镇、冶陶、徘徊、玉泉岭一带分布,拟建公路K14+800-K17+400、K19+900-K22+000、K23+300-K23+700、K33+800-K34+600、K36+800-K37+900、K54+800-K55+900、K57+000-K57+550、路段有出露。与寒武系地层呈整合接触。下部为中厚层状富含燧石结核或不连续燧石条带细粒结晶白云岩、白云质角砾状灰岩夹有黄绿色页岩、似竹叶状灰岩、巨厚层粗粒结晶白云岩。厚度为65~268m。上部为花斑灰岩夹白云质角砾状灰岩、致密灰岩、白云质灰岩及角砾状灰岩互层、团块角砾状灰岩、泥质白云岩、板状泥灰岩。厚度283.6~4703、古生界石炭系(C):仅在玉泉岭东南、杜家庄东北一带零星出露,拟建公路沿线为K13+200-K14+300。与奥陶系地层呈假整合接触。下部为浅灰色铝土矿夹浅粉红色砂质页岩,灰绿色粉砂岩、粉砂岩、砂质页岩、砂岩及碳质页岩互层。中部页岩夹两个煤层;上部夹石灰岩和7-9层煤,厚140~215m4、古生界二迭系(P):在店头、姬庄一带分布,拟建公路沿线未出露。下部岩性为黑色炭质页岩、中细粒砂岩、砂质页岩。含煤2-5层,以2号煤(大煤)工业意义最佳,厚180~200m。上部岩性为厚层状含砾长石石英粗砂岩、细砂岩,夹数层紫灰、黄绿色砂质页岩、薄层泥灰岩。厚1200~15405、中生界三叠系(T):在评估区起点邯郸县户村乡葛岩嵛至前吏村一带分布,拟建公路K00+000-K3+600、K8+100-K13+200路段有出露。岩性为长石石英砂岩及灰绿石页岩。底部为紫红色薄层页岩。厚度大于4m6、新生界第三系(N):分布于邯郸县户村乡葛岩嵛至康庄乡石坡村一带,拟建公路沿线未出露。为一套河湖相堆积。上部为紫、灰白色及杂色厚层泥岩;下部为紫色厚层泥岩,底部见黄绿色砾岩,成岩程度低。厚大于70m7、第四系(Q):⑴更新统(Qp):主要分布在武安市龙虎乡至评估区终点涉县一带,拟建公路K3+600-K8+100、K14+300-K14+800、K17+400-K17+700、K19+100-K19+900、K23+700-K26+500、K27+000-K27+900、K32+500-K33+800、K38+300-K42+100、K45+400-K49+100、K61+450-K62+300、K63+600-K72+930多段有出露。上部为黄土状粉质粘土、粉土,分选好,颗粒均一,具垂直节理和大孔隙,含分散状钙核,局部富集。偶夹薄层细砂粉或碎石透镜体。顶部见浅灰色古土壤层,厚4.4~16.2m,下部为红褐色含砾粉质粘土夹碎石透镜体,厚几米至几十米,最厚达180.5m。厚度较大。在武安市徘徊镇茶口村至龙虎乡一带也零星分布分布,厚度小于4⑵全新统(Qh):主要分布于清漳河和南洺河一级阶地前缘。拟建公路沿线为K26+500-K27+000、K27+900-K32+500。多为双层结构,上部为黄土状粉质粘土岩、粉土,下部以卵石为主夹砂及粘性土、粉土薄层。8、岩浆岩:分布于武安于午汲-徘徊一带,拟建公路K17+700-K19+100、K35+800-K36+800路段有出露。其岩性为闪长岩、二长岩、闪长玢岩等(图2-2)。(二)、青红与京珠高速连接线出露地层从老至新依次为:1.上第三系中新统(N)底板最大埋深300m左右,为一套河湖相沉积物。上部为紫、灰白色及杂色厚层泥岩,夹中厚层不稳定粉砂岩透镜体,中部为灰白色含砾粉砂岩及紫色泥岩,下部为紫色厚层泥岩,底部可见黄绿色砾岩。2.第四系中更新统(Q2)底板最大埋深80m左右,主要由锈黄色细砂、粉土、粉质粘土组成,底部可见灰黄色泥砾。在马头镇西南分布有厚约25m的冰碛泥砾。3.第四系上更新统(Q3)底板埋深0-11m,由黄、棕黄色黄土状粉土、粉质粘土组成,局部含白色蒙脱石(图2-3)。四、地质构造与区域地壳稳定性评估区地处中朝准地台山西断隆的Ⅲ级构造单元——太行山拱断束内的武安凹陷带。区内构造以新华夏构造类型最为发育,展布方向为北北东,断裂结构面多以高角度冲断层形式出现,往往一条断层既显示张性特征,又显示强烈的挤压特点,从而在断层面上显示有顺扭和逆扭性质的擦痕,具有多期性。地层以古生界地层为主,东部边缘近华北断拗地带有第三系沉积。在北邻地区燕山期褶皱抬升的同时,该区以断裂形式进行调整,区内断裂构造栉比鳞次,密集成群,主断裂走向同北邻区褶皱轴向一致,呈北北东向,平面弯曲波状,多属压扭性质。受东南方向侧压力的制约,在空间上西疏东密,西弱东强。此外,北西向的张性或张扭性断裂变较发育。燕山期的侵入物质主要沿北北东向断裂空间运移,在与横向断裂的交叉部位聚集。1、断裂与评估区域相关的主要断裂有:邢台~安阳深断裂(F1):邢台—安阳深断裂横跨该区,为太行山山前断裂,是太行山隆起和华北平原沉降区的边界断裂,该断裂继承活动性强,长达数百里,影响宽度数千米,对控制新生界以来地壳发展作用起着重要的作用。断裂走向NNE向,倾向SE,倾角较陡,南起安阳,北至隆尧,长达150km。该断裂南北活动差异很大,按活动差异可分为邢台~永年断裂段、永年—磁县断裂段、磁县~安阳断裂段。评估区域临近永年--磁县断裂段,该段长56km,正断层,该断裂在晚第三纪时期活动异常强烈,邯郸马头一带上第三系底界落差大于400m,第四纪以来持续活动,两侧差异幅度:永年南为80m,邯郸一带250鼓山—紫山断裂(F2):断裂长60km,总体呈北北东向,由北东向及南北向断裂联合成折线状延伸。断层东盘上升、西般下降,最达落差1000m。拟建公路主线另外,区内次级断裂分布于主干断裂之间,形成断裂束。断裂性质以高角度正断层为主,断裂方向可分为北东-北北东向、南北向、北西向三组。涉县断裂带(F3):位于涉县盆地东侧,是一组倾向北西的阶梯状正断层,走向东北,破碎带宽50m,断层垂直断距50-600m。全新世以来断裂活动明显,主要表现为盆地的全面抬升,尤其是北部抬升的幅度较大,更乐地区地面高度已高出清漳河当地侵蚀基准面(海拔430m)120~150m。黄土冲沟发育,时令河枯干,形成15~18m的U形谷。拟建公路主线K45+500、K58+200、K2、地震评估区位于涉县~磁县地震密集带,是一个地震活动比较频繁的地区。据记载,公元1314年10月5日阳邑曾发生过6级地震,本区遭受7~8级的破坏,并造成人员伤亡及房屋倒塌。1830年6月12日磁县7.5级地震,震中位于磁县以西,波及本区烈度为Ⅶ度。据统计,地震年88个,其中相当于Ⅶ度以上7次。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),评估区地震动反应谱特征周期为0.35~0.40s,地震动峰值加速度为0.1~0.15g,对应抗震设防烈度为五、岩土体工程地质特征(一)、主线岩土体工程地质特征根据评估区地层岩性、结构以及岩体的坚硬程度,将青红公路邯郸至涉县段主线岩土体划分为以下五个类型。1、胀缩性土分布于主线邯郸县户村乡葛岩嵛至康庄乡石坡村一带,桩号K0+000-K7+200。厚度不等,西薄东厚,由数米至数十米。膨胀土主要为第三系彰武组泥岩,色杂,呈灰白色,成层条件好,多为中厚层~厚层状,主要矿物成份为蒙脱石、伊利石等,结构致密,强度较高,PAGEPAGE49压缩性低,透水性差。同时具有吸水后体积膨胀失水后产生收缩的特点,自由膨胀率60%左右(见表2-2:Z04-1、Z04-2)。2、黄土类土主要分布于鼓山以东及武安市龙虎乡至评估区终点涉县一带的山麓、河谷阶地、盆地边缘,拟建公路主线K50+100-K72+930段,为第四系中、上更新统冲洪积物。上更新统为褐黄色黄土状粉土,土质均一,大孔隙结构明显,局部地段夹黄土状粉质粘土薄层或透镜体,压缩系数0.21~0.61Mpa-1,为中等压缩性土,承载力特征约150kpa。该层黄土状粉土具有湿陷性,湿陷系数0.048~0.091,湿陷起始压力27~153kpa。中更新统为黄土状粉质粘土,浅棕红色-褐红色,硬塑-坚硬状态,土质均一,性脆,具大孔隙,压缩系数0.10-0.28Mpa-1,为中等压缩性土,承载力特征值约240-260kpa(见表2-2:Z06-1、Z07-1)。另外,在武安市徘徊镇茶口村至龙虎乡一带,拟建公路K37+800-K50+100在山前及丘陵的坡麓地带零星分布有第四系上更新统坡洪积成因的黄土状土,厚度小于4m,呈浅灰黄色,粉土含量占50%左右,质地较疏松,钙质成份较高,可塑性高,湿陷系数为0.004,局部大于0.015,湿陷起始压力大于200kpa,属无湿陷性或轻微湿陷性黄土3、坚硬块状中厚层状碳酸盐岩区内大面积分布,拟建公路K12+600-K17+800、K19+100-K24+000、K33+100-61+300路段,岩性以中上寒武系及中下奥陶系各组的灰岩、白云岩为主,结构致密、质地坚硬,性脆,块状构造,厚层、巨厚层状,强-中等风化,节理裂隙中等发育,多为方解石充填,少量为钙质充填。力学强度高,承载力特征值约为500kpa。4、坚硬、较坚硬中厚层状碎屑岩主要分布于邯郸县康二城一带,在拟建公路沿线K00+000-K6+100、K10+900-K12+600段。岩性以二叠系砂岩、页岩及炭质页岩为主,夹灰岩及煤层,岩性较坚硬,但易于软化,同时还有质地软弱的煤层,岩性强度不一。软硬相间岩层组成的岩体,容易沿软弱面滑动,导致边坡失稳。页岩透水性差隔水性好,煤层开采后可能引起地面塌陷。5、坚硬块状岩浆岩在武安市徘徊一带零星分布,拟建公路K17+800-K19+100。主要为燕山期的各种侵入岩体,块状结构,岩性坚硬,力学强度较高,工程地质条件较好。(二)、青红与京珠高速主线岩土体工程地质特征连接线岩土体可分为以下三类1、黄土状土台地区(LK0+000—LK13+580)上部主要由第四系上更新统黄土状粉质粘土、粉土组成,多呈灰黄色,粉土含量占47—59.5%,质地较疏松,具大孔隙及垂直节理,钙质成分较高,干容重1.39—1.41g/cm3,压缩系数(a1-2)0.014—0.015Mpa-1,属中等压缩性土,具弱湿陷性;下部由第四系中更新统粘土、上第三系泥岩、砂岩组成。台地区南部杨洼—洛子一带的第四系中更新统及第三系,皆属湖相沉积,多呈灰白、灰绿及棕红色,成层条件好,局部富含蒙脱石等矿物而形成膨胀土,其结构致密,具有吸水后体积膨胀、失水后产生收缩的特点,易引起建筑物变形破坏和边坡失稳,其埋藏深度一般在0—2m间。2、冰碛物基座台地区(LK13+580—LK17+380)地层时代为第四系中更新统下段,岩性以棕红色泥砾为主,砾石含量50—70%,由石英砂岩、片麻岩、灰岩等组成,大小混杂,分选性差,砾径2—4cm,最大可达80cm,泥质充填,胶结紧密,厚约25m,承载力较高。3、扇上倾斜地区、扇间洼地区(LK17+380—LK24+880)本区15m深度范围内主要由粉土、粉质粘土、细砂组成。粉质粘土呈棕黄、棕红色,可塑—硬塑状,中等压缩性,局部粉质含量高,偶含钙核,卵砾石含量由上至下逐渐增多,承载力110—230kpa。粉土多呈棕黄、棕红色,局部灰白色,中等压缩性,可见碎石、卵砾石,承载力150kpa左右。细砂多呈棕黄、褐黄色,稍湿,中密,承载力200kpa左右,标贯击数20—25击,经判定为不液化。六、区域水文地质条件(一)、主线区域水文地质条件根据地下水赋存环境及含水层性质,主线地下水类型主要有下述四个类型(图2-5)。1、松散岩类孔隙水分布于涉县及武安以东大部分地区,拟建公路K6+000-K10+900、K12+600-K17+800、K24+000-K33+100及K61+300-K72+930段。与第四系地层分布一致,含水层以第四系全新统、上更新统的砾卵石、砂土为主,含水层厚度不均一,地下水埋深一般2~10m,多属潜水,接受地表水和大气降水补给,与地表水联系紧密,具有较强或强的富水性和强透水性。桩号为K6+000-K10+900、K12+600-K17+800、K24+000-K33+100,武安以东大部分地区单位涌水量小于5m3/h.m。桩号为K61+300-K72+930,分布于涉县地区单位涌水量小于15-202、碎屑岩类裂隙水分布于邯郸县康二城一带,拟建公路桩号K00+000-K6+000、K10+900-K12+600。含水岩性以二叠系砂岩、页岩为主,地下水以构造裂隙水的形式赋存于断裂构造及其两侧的影响带内,富水程度弱,单位涌水量小于1m33、碳酸盐岩类裂隙岩溶水分布于武安以西大部分地带,拟建公路桩号K19+100-K24+000、K33+100-K61+300段。含水层岩性由寒武系和奥陶系灰岩、白云质灰岩组成,灰岩质地纯净,单层厚度及总厚度不大,岩溶发育,裂隙溶隙盘根错节,相互沟通,形成彼此互相连通的含水透水网络,其中尤以奥陶系灰岩为甚,但不均一,渗透系数一般为6.24~15.23m/d。桩号为K33+100-K47+200段富水程度强,单位涌水量小于10-900m3/h.m,其它区段富水程度弱,单位涌水量小于1受地形条件的影响控制,没有统一的地下水位,地下水位埋深较大,水位埋深一般在30~170m之间,年变幅10~50m。另外,在地下水补给、径流、排泄地带,地下水位埋深变化差别也较大。该组地下水主要接受降雨入渗补给,一部分被人工开采,一部分在径流带的下游,以泉群的形式或隐伏排泄于山前覆盖层中。4、岩浆岩类裂隙水仅分布在武安徘徊一带,拟建公路桩号K17+800-K19+100。岩性以闪长岩、闪长玢岩为主,节理裂隙较发育,在沟谷汇合处及大的沟谷两侧赋存有较丰富的风化裂隙潜水,富水程度弱,单位涌水量小于1m3(二)、连接线区域水文地质条件连接线地下水类型主要有两种)(图2-5):1、碎屑岩类孔隙水桩号K0+000—K18+380,含水层由第四系黄土状土、冰碛物及上第三系半胶结状砂岩组成。一般地下水埋藏较深,水量不丰富,丰枯季节水位变幅最大可达20m,水化学类型以HCO3-Ca·Mg型为主。经本次调查,沿线地下水埋藏深度地势较高处大于30m,地势相对低洼处一般在16m左右。2、松散岩类孔隙水桩号K18+380—K24+880,按地下水埋藏条件及水动力特征,本区地下水可分为浅层地下水含水组(相当于第一含水组及第二含水组上部)与深层地下水含水组(相当于第二含水组下部、三、四含水组)。七、人为工程经济活动影响评估区所处区域为邯郸市西部煤、铁的主要产区,区内人类工程经济活动频繁,因采矿活动对地质环境的破坏作用强烈,大量的采矿活动造成地表裂缝、塌陷严重,大片农田被毁,铁路、公路、村庄等建筑物因地表塌陷造成不同程度破坏,给国家及人民生命财产造成了严重损失。拟建公路所经地段多以农垦地和荒地为主,线路选线时尽量避开大的采空区,沿线两侧评估范围内分布有采煤活动。地下煤炭的大量开采,在岩体中形成了一定的采空区,采空区的出现,破坏了初始应力场的平衡状态,导致围岩向采空位置的移动,并产生应力重新分布,造成采空区及其周围的降压区和外围的增压区。当外围增压区的岩石强度难以承受上部围岩的压力时,围岩岩体即产生变形和破坏,直至地表,产生地面塌陷,形成塌陷洼地,并在洼地边缘产生张性裂缝。由于采空影响,地表已出现不同程度的沉陷和开裂。
第三章地质灾害危险性现状评估一、地质灾害类型及发育特征(一)、青红公路邯郸至涉县段主线地质灾害类型及发育特征根据已有资料结合本次野外调查结果,受地形、构造、地层岩性及人类工程活动的影响,青(岛)红(其拉甫)公路邯郸至涉县段主线地质灾害类型有:采空塌陷及伴生地裂缝灾害、膨胀土胀缩灾害、泥石流灾害及黄土湿陷灾害(图3-1)。1、采空塌陷及伴生地裂缝灾害发育特征(1)、采空塌陷发育特征邯郸市是以盛产煤、铁闻名的资源大市。据史载,邯郸采煤始自三国,冶铁则出现于战国时期,采冶史约两千年之久。新中国成立以来大批现代化矿井建成,特别是改革开放以来,不同所有制矿山企业竞相发展。矿产的开发,必然导致自然地质环境的变化。目前,拟建公路沿线所经采矿区地貌形态已发生明显变化,出现地面下沉、地裂缝,地面塌陷等负地形。大片农田、水利、电力、通信等设施遭受破坏,道路路基下沉,建筑物出现裂缝。评估区煤矿开采主要分布于拟建公路K0+000~K19+100西侧和北侧及K23+800~K31+900段,分属邯郸-武安矿区和峰峰矿区。邯郸-武安矿区煤系地层含煤段总厚度180~280m,平均厚220m,共含煤20~24层,煤层总厚度16~18.5m,含煤系数7~8%,其中可采及局部可采煤层8层,厚度10.9m(见表3-1)。峰峰矿区煤系地层含煤段总厚度140~250m,平均厚200m,含煤15~22层,煤层总厚度17.表3-1邯郸-武安矿区可采煤层特征表煤层编号煤层(m)距上层煤距离煤层结构稳定性顶底板岩性最小-最大一般顶板底板10-2.03较简单不稳定粉砂岩、细粒砂岩粉砂岩0.9520-7.8118.5较复杂稳定粉砂岩、细粒砂岩泥岩、粉砂岩3.2040-2.2837.0简单较稳定石灰岩粉砂岩0.9060-1.8028.0简单不稳定粉砂岩粉砂岩0.8070-3.9726.5较复杂不稳定粉砂岩泥岩、粉砂岩0.9580-4.1123.6简单较稳定石灰岩粉砂岩1.3090-9.263.10较复杂稳定石灰岩、粉砂岩泥岩、粉砂岩2.80表3-2峰峰矿区可采煤层特征表煤层编号煤层(m)距上层煤距离煤层结构稳定性顶底板岩性最小-最大一般顶板底板21.40-6.60较复杂不稳定砂岩、砂质泥岩泥岩、砂质泥岩5.5030.07-1.2228.0简单较稳定局部可采泥岩、砂质泥岩泥岩0.6040.59-2.0510.0简单稳定石灰岩泥岩、砂质泥岩1.4060.95-1.8630简单稳定石灰岩、砂岩泥岩泥岩、砂质泥岩1.4070.20-3.2018较复杂较稳定石灰岩砂质泥岩1.0680.25-2.0725.0简单稳定石灰岩泥岩、砂质泥岩1.1590.80-5.187.0复杂稳定砂质泥岩石灰岩泥岩、砂质泥岩2.50目前,各大煤矿大多使用长臂式、大跨度顶板全部垮落的采煤方法,加上采高不大,最厚层仅4-5m。因而采空塌陷主要形态特征首先表现为地表出现裂缝,多呈间断型直线,其走向与下伏采煤巷道走向一致或近似一致,裂缝一侧有地面不均匀沉降显现,进而地表裂缝加大,地面出现不均匀沉降,形成采空塌陷。塌陷速度缓慢且滞后于开采期,下降幅度每年为数厘米到几十厘米,万年煤矿累计沉陷深度为2.0m,分布面积大,影响范围广,在沉陷范围内房屋开裂、错动。尤其在小煤窑集中的地方,由于小煤窑采深较浅,开采不规范,乱采滥挖,与大矿争抢资源,破坏大矿预留的各类保护煤柱,在一定程度上加剧了地面塌陷的发生和发展,(2)、伴生地裂缝发育分布特征评估区地裂缝是采空塌陷的伴生产物,涉及的范围广、数量多,形态多为弧形、直线形、封闭形或同心圆形,多分布于地面塌陷的边缘地带,开裂长度一般为几十-几百米,宽度30-300厘米,裂口面倾角在70°-80°,倾向多指向沉降或塌陷中心;同时,开裂两侧常显示位移迹象,近沉降或塌陷中心一侧位移较大。(3)、地面塌陷和地裂缝形成机理区内塌陷及地裂缝是由于人类开采矿产资源引起的,其形成主要受控于开采深度、开采厚度、上覆岩土体工程地质性质及开采工艺和方法。当矿层采空后,其周围的岩层原有的应力平衡被破坏,围岩应力重新分布,当矿层顶板抗剪强度难以支撑其上覆地层压力及附加应力时,便发生变形、弯曲、断裂直至塌落,随着采空面积的不断扩大,岩层的移动变形从矿层顶板发展到地表,在地表形成地裂缝进而塌陷。地面塌陷和地裂缝的发育强度与采空规模有直接的关系,大、中型矿山由于开采较规范且开采层较深,其形成塌陷较慢,具有一定的滞后性,但塌陷范围较大,而私营小矿山由于掠夺式开发,加上开采层浅,工程手段简陋粗糙,其形成的塌陷多具突发性,往往防不甚防,故其产生的危害也极大,造成人员伤亡及财产损失的事件多有发生。本次调查区采空塌陷表现为两种类型(图3-2):第一类,煤层厚度小,埋藏深,采空面积大,其顶板变形表现为完整的三个带,反映到地表为均匀沉降,本区国有大煤矿区属于此类,如万年煤矿塌陷。第二类是煤层厚度小,埋藏较浅,顶板变形出现两个带,地表反映为地表塌陷,地裂缝较发育,如个体小煤窖采空塌陷。图3-2:地面塌陷模式图(4)、地面塌陷和地裂缝形成条件和影响因素地面塌陷和地裂缝的主要因素影响有地层、构造、水文、矿体形态及埋藏条件等内在因素,还与开采方法、地表积水、地面荷载等外在因素有关。①.地层构造条件矿层顶板地层完整、坚硬,则不易塌落,而构造破坏了地层原有的完整性,使岩层顶板破碎、松散,则会加速顶板的塌落。②.地下水作用矿层顶板岩层充水,岩层自重加大,地压随之增大,同时岩石抗剪强度减弱,稳定性变差,容易产生顶板塌落。③.矿体形态及埋藏条件矿体形态及埋藏条件是采空塌陷范围、强度等的控制因素,矿体分布面积大,则塌陷范围大;矿层厚、采高大,则地面塌陷强度大;矿体埋藏深,地面塌陷沉降幅度小,矿体越浅,地面塌陷强度越大。如区内国营煤矿开采深度大于400m,矿体埋藏深、分布面积广、厚度小,采空塌陷表现为大面积区域沉降。④.采矿方法开采方法不同造成的地面塌陷形式也不尽相同,留矿柱开采可减小塌陷范围,不留矿柱的立体交叉开采,极易造成塌方,一次采全高和分层开采引起的地面塌陷具有一次塌陷和多次塌陷的特点。武安市绝大部分矿山采用的是不回填的空场采矿工艺,由于开采久远,加之个体矿主的盲目开采和不规范开挖,矿柱布局不合理,采空区范围连成一片,上覆岩体应力高度集中,矿柱超载过高,从而造成大面积地面塌陷和地裂缝。⑤.地表积水地表积水增加了矿层顶板上方的重力,消弱了岩层的抗剪强度,使采空场周围原有应力平衡遭受破坏,从而引发采空塌陷。如胡峪一带往往是大雨过后才出现地裂缝。⑥.地面荷载采空区上方的重力荷载和采矿过程中爆破产生的震动荷载也是产生地面塌陷和地裂缝的主要引发因素。(5)、主要采空塌陷区:邯郸县胡峪群采塌陷区:分布于康庄乡石坡至淑村镇上流泉一带,K6+100-K14+600段西北侧,为邯郸-武安矿区煤系地层,沿线路长8.6km,采空区范围距拟建公路最近处仅800m。在此采区内国营大矿有姬庄煤矿,姬庄矿采矿活动已有30年的历史,主要开采煤层为2号煤层,采空高度约4.2m,采空深度395~460m,顶板岩性为粉砂岩,采空最大塌陷深度1-2m,造成裂缝宽度70-80cm,塌陷面积5km2,地表以裂缝和区域沉陷的形式出现。除姬庄矿煤矿外,分布着多家集体、个体煤矿,尤其是在胡峪一带,目前仍有许多家集体、个体小矿在此开采。据当地村民讲,胡峪一带采煤历史较长,已有几百年历史,七十年代曾有大名、肥乡、广平等国营大矿在此开采,开采煤层主要为2号、8号及9号煤,由于资源已枯竭,大矿相继撤出,现仅为个体小矿点零星开采(照片3-1、照片3-2)。无序的乱采滥挖,造成地下巷道纵横交错、采空区重复叠加,每年暴雨过后,田间地头都会出现裂缝,曾经裂缝最大宽度可达2m,长照片3-1(镜向西)照片3-2(镜向西)照片3-3(镜向西北)照片3-4(镜向东)万年煤矿东南采区塌陷区:分布于鼓山隧道出口至武安市磁山镇崔炉北一带,位于拟建公路K23+800-K31+900段,为峰峰矿区煤系地层,拟建公路从万年矿和通二矿、四矿开采边界穿过,另外此区内还分布了许多集体和个体矿。万年矿位于线路北侧,在此采区主要开采2号煤层,开采巷道据拟建公路仅300m,为84-85年开采。据钻孔资料,此处2号煤层厚约2-4,采空高度平均3.8m,采空深度100~200m,八十年代后期,地面开始下沉变形,地面沉降以裂缝和区域沉陷的形式出现。通二矿和四矿位于线路南侧,主要开采2、4、6号煤,2号煤开采巷道距线路500m,为七十到八十年代开采。据钻孔资料,此处2号煤层厚约3-5m,平均4m左右,开采深度300-400m。目前,有多家集体和个体小煤窖在这里开采,以开采2、4、6号煤为主,已形成多处塌陷。1984年9月28日,磁山窑开采万年矿工业广场保护煤柱,采深100m,造成铁路桥梁折断,铁路螺丝剪断30多条,造成经济损失100多万元,现已修复。1986-1987年,小煤窑开采万年矿2号煤工业广场保护煤柱,采深120m,采空面积1440m2,造成万年矿洗选厂厂房沉淀池裂缝,严重漏水不能生产,经注浆加固处理后才恢复生产,造成经济损失几十万元。马磁铁路和村站通二矿地下开采2、4、6号煤层,造成路基累计下沉5m,当年房屋已低于新路基(照片3-5、3-6)。杨二庄村因采空塌陷,已造成村民房屋多处开裂,裂缝可达照片3-5(镜向南)照片3-6(镜向东北)照片3-7(镜向南)照片3-8(镜向南)照片3-9(镜向北)照片3-10(镜向西)结合野外调查,本次工作对经过万年煤矿东南采区,拟建公路K23+600~K30+600段进行地球物理勘查,采用瞬变电磁(TEM),进一步查证采空区的存在及其空间分布状态。共完成瞬变电磁(TEM)测深剖面两条,总长11.00km,其中Ⅰ剖面沿拟建公路K23+600~K30+600段布置,长度7.0km;Ⅱ剖面于拟建公路K25+750处垂直线路近南北布置,长度4.0km。推断青红高速K23+600-K30+600段第四系覆盖层厚度大致在-40m~-120m(图3-3、3-4、3-5、3-6)。Ⅰ剖面中K29+450~K30+600段为采空区,推测深度-150m~-240m;Ⅱ剖面中距K25+750处南1100m~1850m段为采空区,推测深度-290m~-420m;距K25+750处北300m~650m段为采空区,推测深度在-250m~-370m;距K25+750处北1050m~1250m段为采空区,推测深度-330m~-370m;距K25+750处北1300m~1750m段为采空区,推测深度-160m~-230m处;距K25+750处北1500m~1950m段为采空区,推测深度-270m~-400m,与实地调查基本一致。2、膨胀土胀缩灾害发育特征在邯郸县户村乡葛岩嵛至康庄乡石坡村一带,拟建公路K0+000-K7+200分布有厚度不等的膨胀土,埋深一般为1-2m,局部地方大于2m,膨胀土由西南向东北厚度逐渐增厚,数米至数十米不等,(钻孔资料揭露,陈岩嵛村西一带打井膨胀土对建筑物的破坏过程,是土体内部膨胀力达到一定程度而不能释放,从而使其上的建筑物产生裂隙,久而久之,建筑物墙体错位、强度降低。据试验资料,膨胀土造成墙体开裂的原因,是房屋建成后,屋内外土体内部水份产生运移,受温度影响,屋内土体内水份较高,水份的运移,使屋内外土体膨胀不均匀,最终导致房屋开裂。在旱季时,由于干旱,膨胀土收缩使裂缝闭合,雨季时随水份入渗土体膨胀使墙体开裂。照片3-11(镜向东)照片3-12(镜向北)3、泥石流灾害发育特征对拟建公路有影响的泥石流沟有二条,主要分布在龙虎乡以西关帝窑一带,分述如下:大泉沟泥石流:位于龙虎乡大泉沟村南、拟建公路K57+000-K58+080,线路由此沟进入马鞍山隧道。主沟长3.5km,纵坡降52‰,出口方向NE45°,为拓宽型U型谷,出露岩性为奥陶系中厚层灰岩,岩体较完整,岩层产状190°∠15°,沟内植被多为杂草和灌木,覆盖率约80%,松散物一般厚度约0.2m,贮量约1×104m3/km2,山坡坡度一般45°,补给段长度比85%,汇水面积0.8km关帝窑泥石流:位于龙虎乡关帝窑村东、拟建公路K56+100段北侧,泥石流沟方向与拟建公路近似正交。主沟长0.5km,纵坡降87‰,出口方向SW45°,为U型沟,出露岩性为奥陶系中厚层灰岩,岩体照片3-13(镜向南)照片3-14(镜向南)较完整,岩层产状190°∠15°,沟内植被多为杂草和灌木,覆盖率约80%,松散物一般厚度约0.15m,贮量约1×104m3/km2,山坡坡度一般45°,补给段长度比80%,照片3-15(镜向北)4、黄土湿陷灾害发育特征武安市徘徊镇茶口村至龙虎乡一带(K37+800-K50+100),沿山前及丘陵的坡麓地带零星分布有第四系上更新统坡洪积成因的黄土状土,厚度小于4m,呈浅灰黄色(照片3-16、),粉土含量占50%左右,质地较疏松,钙质成份较高,可塑性高,局部地段湿陷系数大于0.015,湿陷起始压力大于200kpa,属无湿陷或照片3-16(镜向南)武安市龙虎乡至评估区终点涉县一带(K50+100-K72+930),沿山麓及沟谷分布有厚层第四系中、上更新统冲洪积物。上更新统为褐黄色黄土状粉土,土质均一,大孔隙结构明显,具有垂直节理(照片3-17),局部地段夹黄土状粉质粘土薄层或透镜体,压缩系数0.21-0.61Mpa-1,为中等压缩性土,承载力特征约150kpa。该层黄土状粉土具有湿陷性,湿陷系数0.048-0.091,湿陷起始压力27-153kpa。中更新统为黄土状粉质粘土,浅棕红色-褐红色,硬塑-坚硬状态,土质均一,性脆,具大孔隙,压缩系数0.10-0.28Mpa-1,为中等压缩性土,承载力特征约240-260kpa。照片3-17(镜向南)(二)、青红与京珠高速连接线地质灾害类型及发育特征根据实地调查及以往资料分析,本区地质灾害类型主要为膨胀土胀缩与地裂缝灾害。1、膨胀土胀缩灾害发育特征评估区西段杨洼—洛子(LK9+780—LK13+580)一带浅部由第四系中更新统及第三系泥岩组成,膨胀土普遍存在,多呈棕红、棕黄、灰绿、灰白色,裂隙发育,裂面光滑,含大量锰铁结核。2、地裂缝灾害发育特征(1)、地裂缝现状邯郸市地裂缝均位于邯郸市市区内,共有五条主体裂缝带,其中规模较大的有国棉一厂地裂缝带、卫校—138生活区地裂缝带。前者强活动年份为1963、1966、1978、1982、1986年,裂缝带累计长度3760m,断续延伸5000m,影响带宽度46m,可见深度5m,造成国棉一厂礼堂开裂,两栋单身楼及楼间平房等开裂;后者强活动年份为1966、1968、1980年,累计长800m,断续长3500m,影响带宽度160m,可见深度9.8m,造成电厂生活区12排平房墙体开裂。其它地裂缝对地面建筑物、道路及地下管道等也有不同程度的破坏。(2)、地裂缝成因及特点20世纪60年代以来在急剧增强的华北区域构造应力场作用下,长期蠕动而成的隐伏细微裂缝,在地面沉降和降水等多种附加因素综合作用下,隐伏地裂缝扩张波及到地表,甚至发生位移,这就是邯郸地裂缝形成的主要原因。其中过量开采地下水形成的地下水水位降落漏斗及地面沉降,对地裂缝的形成和加速活动起到了引发作用。邯郸地裂缝是由一系列的阶梯状正断层组成的地裂缝带,具有明显的线性展布特征,五条主体裂缝带均沿SN—NNE向延伸,与北东向构造体系一致,各条地裂缝带上多由1—2条主干地裂缝和多条伴生的次级地裂缝组成,一般4—5年为一个活动周期。地裂缝对其上的地面建筑物、道路及地下管道都有较严重的破坏,其影响带宽度不一,多在主裂缝两侧几米至上百米。二、地质灾害危险性现状评估1、采空塌陷现状危险性评估根据本次野外调查,结合本区段采空塌陷发育特征,确定影响地面塌陷稳定性的评价因子(见表3-3)。表3-3塌陷体稳定性定性评价表表表3-4塌陷及塌陷陷患现状稳定性评价表公路里程微地貌地下水埋藏及活动情况活动性稳定性评价邯郸县胡峪群采塌陷区:K6+100-K14+600万年煤矿东南采区塌陷区:K23+800-K31+900根据稳定性评价结果进行采空塌陷灾害危险性现状评估(见表3-5)。3-5评估区采空塌陷现状危险性评估公路里程稳定状态灾害现状危险性现状评估结果邯郸县胡峪群采塌陷区K6+100-K14+600不稳定具有多年开采历史,小矿密集,地表多次出现塌陷和裂缝,但倘未造成大的损失。危险性中等万年煤矿东南采区塌陷区K23+800-K31+900不稳定开采时期较早,小矿密集,路基下沉,房屋开裂,形成塌陷坑,灾害损失较小。危险性中等2、膨胀土胀缩灾害危险性现状评估根据现场调查,拟建公路邯郸县户村乡葛岩嵛至康庄乡石坡村(K0+000-K7+200)一带分布的膨胀土,部分地段已经形成膨胀土胀缩地质灾害,坐落在膨胀土上的房屋建筑不同程度的都有墙体开裂现象,裂缝一般长0.5~2m,宽1~20mm。陈岩嵛村西大面积出露膨胀土,当地俗称白煤土,其厚度几米到几十米不等,村民房屋开裂最为严重。按照《膨胀土地区建筑技术规范(GBJ112~87)》中膨胀土的膨胀潜势划分,依次划分为强膨胀岩土,中等膨胀岩土,弱膨胀岩土(见表3-6)。表3-6膨胀土的膨胀潜势分类自由膨胀率(%)膨胀潜势40%≤δef<65%弱65%≤δef<90%中90%≤δef强根据区域资料及现场取样分析,在邯郸县户村乡葛岩嵛至康庄乡石坡村一带分布的膨胀土自由膨胀率(δef)值在65%~90%之间,膨胀潜势中,为中等膨胀岩土(见表3-7),村民部分房屋开裂,经济损失较小。现状评估膨胀土胀缩地质灾害危险性中等。表3-7评估区膨胀土工程地质特征指数取样编号取样地点取土深度(m)自由膨胀率δef%膨胀率(50kp)δe%Z04-1陈岩嵛村北K0+700m处3.4~3.6580.45Z04-2陈岩嵛村北K0+700m处3.6~3.8620.733、泥石流灾害危险性现状评估泥石流灾害现状评估主要是在评估泥石流易发程度(严重程度)的基础上,进行危险性评估。(1)评估因子的确定及量化泥石流灾害危险性评估主要是对泥石流易发程度(严重程度)进行评估,影响泥石流易发程度的因素很多,参照国土资源部《地质灾害危险性评估培训辅导材料》(2001.11)中谭炳炎教授《泥石流活动与防治》一文,结合评估区实际情况,确定评估因子为15项(各因子及量化值见表3-8)。(2)评估方法在野外调查的基础上,采用积分值的方法,对泥石流灾害进行易发程度(严重程度)评估:公式如下:式中XI—易发程度积分值;Xi—判别因子量化值。(3)易发程度分级标准泥石流易发程度分级标准参照《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》实施细则确定(见表3-9)。表3-9泥石流易发程度(严重程度)分级标准易发程度高易发(严重)中易发(中等)低易发不易发易发程度分级标准值114<XI90<XI≤11440<XI≤90XI≤40PAGEPAGE52表3-8泥石流沟易发程度量化表表3-10泥石流易发程度综合评判表位置类型综合评判积分值易发程度主沟纵坡冲淤变幅松散物储量补给段长度比流域面积相对高差山坡坡度植被覆盖率堵塞程度松散物厚度沟口扇形不良地质现象新构造影响岩性因素沟槽横断面‰m1043/km2%km2m°%m大泉沟泥石流水石流52<1<1850.82604580无0.2无轻微上升区风化和节理发育的硬岩拓宽U型沟谷72低关帝沟泥石流水石流87<1<1800.252004580无0.15无轻微上升区风化和节理发育的硬岩U型沟谷71低PAGEPAGE87(4)评估结果由泥石流易发程度积分值(XI),确定评估区内泥石流灾害的易发程度。综合评估结果,二处泥石流综合评分均在40~90分之间(见表3-10),属低易发泥石流,现状条件下危险性小。4、黄土湿陷灾害危险性现状评估按照国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025)的划分,依据湿陷系数(δs)将湿陷性黄土按湿陷程度划分为三个等级,即轻微、中等、强烈三个等级(见表3-11)。表3-11黄土湿陷程度分级温陷系数(δs)湿陷程度0.015≤δs≤0.03轻微0.03<δs≤0.07中等0.07<δs强烈依据上表,分布于武安市徘徊镇茶口村至龙虎乡一带的黄土状土(K37+800-K50+100),大部分地段黄土湿陷系数0.004左右,局部地段大于0.015,湿陷起始压力大于200kpa,属无湿陷性或轻微湿陷性黄土,现状条件下危险性小。分布于武安市龙虎乡至评估区终点涉县一带的黄土状土(K50+100-K72+930)。该层黄土具有湿陷性,湿陷系数0.048~0.091,湿陷起始压力27~153kpa(见表3-12)。本区段黄土属Ⅱ级非自重湿陷性黄土,湿陷性程度中等至强烈,但根据以往资料和本次调查结果,黄土湿陷造成的直接经济损失小。现状评估黄土湿陷地质灾害危险性小。表3-12评估区黄土类土工程地质特征指数取样编号取样地点取土深度(m)温陷系数(δs)自重温陷系数(δzs)湿陷起始压力(Psh)kpaZ02-1陈岩嵛村南K1+800m处7.50~7.700.0000.45>200Z04-3陈岩嵛村北K0+700m处2.20~2.400.000>200Z05-1冶陶村西K47+500m处3.00~3.200.004>200Z06-1更乐村北K63+300m处0.50~0.700.0910.00627Z07-1更乐村北K63+300m处3.00~3.200.0480.002153(二)、青红与京珠高速连接线地质灾害危险性现状评估1、膨胀土胀缩灾害危险性现状评估经本次工作调查访问,东贺兰、西贺兰、南城一带的部分房屋有开裂现象,裂缝一般长0.5—2m左右,个别贯通墙壁,裂缝宽度1—5mm。现状评估膨胀土胀缩地质灾害危险性中等。2、地裂缝灾害危险性现状评估邯郸市地裂缝均位于邯郸市市区内,经本次工作在调查范围内未发现地裂缝。现状评估评估区地裂缝地质灾害危险性小。小结在现状条件下,青红公路邯郸至涉县段主线地质灾害有采空塌陷及伴生地裂缝灾害、膨胀土胀缩灾害、泥石流灾害和黄土湿陷灾害。1、邯郸县胡峪群采塌陷区(K6+100-K14+600):具有多年开采历史,小矿密集,地表多次出现塌陷和裂缝。现状评估采空塌陷危险性中等。万年煤矿东南采区塌陷区(K23+800-K31+900):小矿密集,路基下沉,房屋开裂。现状评估采空塌陷危险性中等。2、邯郸县户村乡葛岩嵛至康庄乡石坡村一带(K0+000-K7+200)分布的膨胀土为中等膨胀土。现状评估胀缩灾害危险性中等。3、大泉沟泥石流(K57+800-K58+080)和关帝窖泥石流(K56+000)属低易发泥石流。现状评估泥石流灾害危险性小。4、分布于武安市徘徊镇茶口村至龙虎乡一带的黄土状土(K37+800-K50+100),属无湿陷性或轻微湿陷性黄土。现状评估黄土湿陷灾害危险性小。分布于武安市龙虎乡至评估区终点涉县一带的黄土状土(K50+100-K72+930)。具有湿陷性,属Ⅱ级非自重湿陷性黄土。湿陷性程度中等至强烈。现状评估黄土湿陷灾害危险性小。青红与京珠高速连接线杨洼—洛子段(LK110+700—LK114+500)存在膨胀土胀缩灾害,有明显损失,现状评估膨胀土胀缩地质灾害危险性中等。LK17+380-终点为潜在地裂缝。现状评估地裂缝灾害危险性小。
第四章地质灾害危险性预测评估一、工程建设可能引发、加剧的地质灾害(一)青红公路邯郸至涉县段主线地质灾害危险性预测评估在工程建设过程中,主线可能引发和加剧的地质灾害有采空塌陷灾害及伴生地裂缝灾害、泥石流灾害、崩塌灾害和不均匀沉降等地质灾害。1、采空塌陷及伴生地裂缝灾害根据物探资料,拟建公路K29+450~K30+600段存在采空区,长度1150m,推测深度-150m~2、泥石流灾害在涉县龙虎乡至涉县窑瓦村一带,拟建公路K51+400-K61+130段,由于地形地貌差异较大,在挖、填方的施工过程中,会产生大量的废弃岩土石,废弃岩土石若堆放不当,堵塞河道,可引发和加剧泥石流的发生,对拟建公路造成危害。3、崩塌灾害在涉县龙虎乡至窑瓦村一带,由于地形地貌差异较大,在工程施工过程中的挖方、填方等工程活动,将会破坏围岩原始应力,可能引发崩塌的产生,从而造成对拟建公路的危害。本次评估主要对隧道进出口及大的削坡段进行
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