阿深公路邢台段高速公路建设用地地质灾害危险性评估

东华理工大学毕业论文东华理工大学毕业论文摘要阿深公路邢台段高速公路建设用地地质灾害危险性评估摘要摘要公路的修建常常需要跨越不同的地貌单元，会遇到各种各样复杂的地质问题,必须在工程建设之前进行地质灾害危险性评估。阿深公路邢台段高速公路拟建线路在邢台市辖区，由南宫市与衡水市交界处至威县邯郸交界处，是邢台市重要的南北通道。本文以阿深公路邢台段高速公路建设工程为研究背景，在对该公路邢台段地质环境调查基础上，对该工程拟建区域地质灾害危险性现状及工程可能诱发新的地质灾害进行了评估，根据调查和评估结果作出了工程用地适宜性综合评估，并提出了预防地质灾害的相关对策与措施，为工程设计与建设提供了科学依据，以避免或减轻建设工程遭受地质灾害的危害。关键词：高速公路；地质灾害；危险性评估；防治措施；适宜性评价ABSTRACT东华理工大学毕业论文ABSTRACTABSTRACTItmustbeconductedgeologicaldisasterriskassessmentbeforetheconstruction.AshenxingtaisectionofahighwayplannedroutewasinXingtaiprefecture.TheroutwasfromtheNagongandHengshuicityatthejunctiontoWeiXianatthejunctionofHandan.Theprojectwasanimportantnorth-southchannelinXingtai.BasedonthehighwayAshenxingtaisectionofahighwayconstructionprojectastheresearchbackground.OnthebasisoftheXingtaisectionofthegeologicalenvironmentsurvey,thethesisassessedthegeologicaldisasterStatusquoandnewgeologicaldisasterswhichtheprojectmayinduceforproposedareaoftheproject.AccordingtotheresultsoftheinvestigationandevaluationmadeConstructionlandsuitabilityevaluation.Providedscientificbasisforengineeringdesignandconstruction.Inordertoavoidedormitigatedconstructionprojectssufferingfromtheharmofgeologicalhazards.Keywords:Thehighway;Geologicdisaster;Evaluationofrisk;Preventionmeasure;SuitabilityAssessment目录目录TOC\o"1-3"\h\z1050绪论 绪论道路工程一般多跨越不同的微地貌单元，岩土体和地下水类型存在差异，地质灾害的类型和危害程度也不尽相同。线路工程，特别是高等级的公路，与当地的经济发展具有密切的联系，一旦工程受损，损失将非常严重[1]。因此，为保障道路工程的顺利实施和安全运营，有必要对其地质灾害的危险性进行评估。通过调查分析公路建设路段地质灾害发育现状及其形成的自然和人为的地质环境条件，进行地质灾害危险性现状评估、预测评估和综合评估，从而评价拟建线路的适宜性，以确保公路建筑设施的安全，防灾减灾，为建设项目征用土地审批提供依据[2]。阿深公路邢台段高速公路拟建线路在邢台市辖区，由南宫市与衡水市交界处至威县邯郸交界处，是邢台市重要的南北通道。本论文针对拟建的阿深公路邢台段高速公路地质灾害危险性进行评估，对拟建公路沿线可能诱发地质灾害的程度进行评估。全面收集和分析了评估区水文气象、地形地貌、地层岩性、构造与地震、区域水文地质条件、岩土工程地质特征及人为工程活动影响的基础上，通过实地调查、综合研究等技术方法，查明了评估区地质环境条件、地质灾害类型及其特征，并对地质灾害的危险性进行了现状评估、预测评估及综合评估。在上述工作基础上，对该项目对建设场地适宜性进行了评估，并提出了防治地质灾害的措施，以确保高速公路建设和运营安全、畅通,以最小的投资获得最大的经济、社会及生态环境效益。工程概况及评估工作概况1.工程概况及评估工作概述1.1工程概况阿深公路（G106）邢台段高速公路项目充分发挥国道主干线主骨架路网功能、建设河北省高速公路网络、改善邢台市路网布局、建设河北省重要的基础原材料工业基地、协调地区经济布局以及发展区域经济”的需要而实施的建设项目。拟建线路在邢台市辖区，由南宫市与衡水市交界处至威县邯郸交界处，是邢台市重要的南北通道。拟建工程邢台段，北起南宫衡水交界处--解村东侧原106线东700m（东经115°26′00″，北纬37°23′20″），南至威县邯郸交界处--南草厂原106线（东经115°16′45″，北纬36°52′00″），推荐方案全长62.128km。拟建工程为高速公路，路基宽度28.00m；设计行车速度120km/h；全线共设立交桥10处，中、小桥24座。桥梁结构型式：上部构造为予应力箱梁和钢筋砼空心板，下部构造墩台及柱式和U型桥台，基础为扩大基础和钻孔灌注桩。项目区位于邢台市区东约90公里，呈近南北向分布。（见图1-1：交通位置图）图1-1交通位置图1.2评估目的、任务和依据（1）评估目的通过调查分析公路建设路段地质灾害发育现状及其形成的自然和人为的地质环境条件，进行地质灾害危险性现状评估、预测评估和综合评估，从而评价拟建线路的适宜性，以确保公路建筑设施的安全，防灾减灾，为建设项目征用土地审批提供依据。（2）评估任务1)查明拟建公路及其影响范围内的地质环境条件，主要地质灾害的分布现状、类型、规模、形成原因及发展趋势，对其灾害的危害程度进行评价。2)分析、预测公路建设工程在施工过程中和使用后可能诱发、加剧地质灾害与对地质环境的影响程度。评述建设用地适宜性。3)评估工程建设本身有可能遭受地质灾害的危险性。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。（3）评估依据本次评估工作的主要依据为:1)《地质灾害防治条例》[国务院第394号令]2)《建设用地审批管理办法》（国土资源部第３号令）3)《地质灾害防治管理办法》（国土资源部第４号令）4)《关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知》（国土资源部国土资发[1999]392号）5)《关于实行建设项目地质灾害危险性评估有关问题的通知》（冀国土资发[2001]4号）6)邢台市国土资源局《关于全面开展建设用地地质灾害危险性评估工作的通知》（邢国土资[2003]76号）1.3评估工作完成的工作量本次评估工作采用资料收集与地质灾害现场调查、勘查相结合的工作方法。在全面收集已有资料基础上，确定工作范围及调查重点后开展了野外调查工作。线路采用1:1万地形图、线路以外采用1:5万地形图作为工作底图。野外采用GPS卫星定位仪，结合实际地形地物确定点位，记录本、卡、照片等资料规范齐全。完成工作量见表1-1表1-1完成工作一览表项目单位工作量备注调查线路Km250实际完成调查面积Km2314实际完成水文地质钻孔个18收集取原状土样件36收集地裂缝调查处11收集钻探m/孔180/6收集照片张20实际完成取盐渍土样件1实际完成1.4评估级别及评估范围的确定（1）评估级别的确定根据《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》，依据评估区的地质环境条件复杂程度与建设项目的重要性。对该建设项目建设用地地质灾害评估级别进行划分。拟建项目区位于河北平原南部，属冲积平原古河道带、古河道边缘带和河间带，地质环境条件复杂程度为简单～中等。确定本建设项目建设用地地质灾害危险性评估级别为一级评估。（2）评估范围的确定根据本建设项目的特点、地质环境条件复杂程度及地质灾害发育情况，建设用地地质灾害类型，主要为开采地下水引起的地面沉降和地裂缝。因建设项目为线状工程，评估范围按线状分段确定，基本原则是以拟建公路中心线为轴线向两侧各扩展1000m，作为重点评估方案，文字和图件中叙述的里程号和环境地质条件分区也以新建方案为主（参阅附图1:地质灾害危险性评估图）。根据《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》规定，拟建工程属重要建设项目，地质环境条件复杂程度为中等。本项目建设用地地质灾害危险性评估定为一级，评估面积确定为314km2。2.地质环境条件2.1气象水文（1）气象本区属暖温带半干旱季风气候，其特点为春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪，四季气候分明。据1960-1999年气象资料，平均气温13.1℃，十二月至一月份气温最低，平均-3.5℃，极值最低气温-21.6℃；七月份气温最高，平均气温为26.9℃，最高气温达41.8℃；年平均降水量555.6mm，降水量年内分配极不均匀，主要集中6-8月份，占全年降水量的70%，且多暴雨，年最大降水量1291mm(1963年)；年最小降水量212mm（1972年）；年平均蒸发量2014mm；全年无霜期约200天，最大冻土深度0.46m。各气象要素特征见表2-1。表2-1建设场区有关气象统计资料气象要素特征值发生时间极端最高气温41.8℃1963年6月26日极端最低气温-21.6℃1972年1月8日年平均气温13.1℃1960年--1999年年平均降雨量555.6mm1960年--1999年日最大降雨量865.0mm1963年8月4日10分钟最大降雨量22.9mm1989年7月14日年平均风速2.5m/s年最大风速31.0m/s1979年6月10日平均冻结天数64d最大冻土深度46cm1984年2月8日（2）水文邢台地区河流均属于海河水系，境内有21条河流由西南向东北流过。主要河流为：南澧河、沙洺河、留垒河、滏阳河、小漳河、老漳河、老沙河等均为季节性河流。拟建项目在老漳河与老沙河之间。1）老漳河老漳河自邯郸市东水町起至宁晋县孙家口入滏东排河。老漳河—滏东排河是黑龙港地区除涝治碱排水骨干河道之一；老漳河全长65km，控制面积2366km2。2）老沙河在邢台市的长度为32.0km，流域面积680km2。与拟建公路在邯郸地界相交。3）邢沧干渠邢沧干渠是南水北调中线的配套工程，是河北省跨市供水的四条主干渠之一，主要向邢台、衡水、沧州三市供水。邢沧干渠自总干渠沙河赞善口门分水，新开渠向东穿过京广铁路、京珠高速公路后，沿邯邢交界的邢台境内东北行，穿沙河、留垒河、滏阳河后，沿邢威公路向东至老漳河，老漳河以下利用邯沧干渠选定的路线输水至南运河，输水干渠长220.8Km。以上河流除邢沧干渠外均为季节性河流，以行洪排涝为主。2.2地形地貌拟建工程地处邢台地区东部，为古黄河、古漳河长期泛滥淤积而形成的冲积平原。区内地形平缓，略呈波状起伏，地面高程在25—35.9m，总体趋势呈西南高东北低，由西南向东北缓倾，地面坡降0.05‰～0.4‰。区内地貌基本类型较单一，为冲积平原亚区。2.3地层岩性建设项目区基底地层为古生界寒武、奥陶系石灰岩地层。盖层为第三系和第四系松散沉积物。第三系为一套暗灰、灰黄、棕红色的含砾中、细砂岩，厚度300m左右，第三系地层底板埋深780～860m。第四系地层，厚度500～540m，由老到新叙述如下。（1）下更新统：为冲洪积、湖积及冰水堆积成因的砂砾石层、泥砾层和一套棕黄、棕红色粘土、粉质粘土夹中砂层，该层厚度140～160m；底板埋深500～540m。（2）中更新统：为一套冲积、洪积、湖积及冰水堆积物，由棕黄、灰绿、棕红色粘土、粉质粘土、粉土夹浅黄、灰黄、灰白色粗砂、中砂、风化砂组成，局部见砾卵石夹层。厚度120～180m，由西向东逐渐变薄。底板埋深350～380m。（3）上更新统：分上、下两段。上段为冲、洪积成因的互层细砂、粉土、粉质粘土，局部夹淤泥层，下段为互层粉质粘土、粉土夹细砂层，厚度150～180m。底板埋深200～230m。（4）全新统：为冲、湖积堆积物，为一套疏松的褐黄色、灰褐色、灰色粉土、粉质粘土夹砂层，在威县境内据106国道威县段改建工程勘探资料，地表以下40m深度内，上部8～20m为粉土、粉质粘土，褐黄色，以硬塑状态为主，地下水位附近含水量较高，局部呈软塑状态，中部5.0～16.0m为粉、细砂，中密～密实状态，下部为粉土、粉质粘土夹粘土层，底板埋深50～60m。2.4地质构造与地震（1）构造建设项目区处于新华夏构造体系，Ⅱ级构造单元为华北平原沉降带，整个项目区处于其次级构造单元——临清拗陷区内。由于一系列北北东向深、大断裂及北西向断裂构造的发育，在它们的控制下，不同地块处于上升或下降状态，据此，项目区进一步划分为南宫凹陷、广宗隆起及威县凹陷（参阅附图2：项目区构造图）。据地质构造图，项目区附近的断裂构造受其以西的邢台—安阳深断裂（①号断裂）及其以东呈北北东走向的沧州—大名深断裂（②号断裂）影响，多呈北北东走向展布。主要有平乡—鸡泽大断裂（③号断裂）、威县—肥乡大断裂（④号断裂）、清河—临西大断裂（⑤号断裂），它们均为隐伏正断层。另外，在临清县县城北发育一条北西走向的平移断层（⑥号断裂），它与清河—临西断裂（⑤号断裂）及威县—肥乡断裂（④号断裂）斜交。上述断裂除①号、②号两条深断裂为第四纪活动性外，其余断裂均无活动性。④号断层从项目区威县城北约4公里处呈NEE向，经新建公路K372处通过。（2）地震据河北省地震构造图，在沙洺河以西范围，处于河间束鹿磁县地震构造带内，该带分布着数条北东及北西向的第四纪活动性断裂，是地震活动多发地带，其中有人类历史记载以来的6级以上的较大地震就有：1068年河间6级地震，1882年深县6级地震，1966年百尺口6.2级地震，1966年3月8日及22日东汪6.2级和7.2级地震，1966年3月8日隆尧6.8级地震和3月22日6级地震，震中多分布在活动断裂两侧及其交汇部位。沙洺河以东基本无地震活动发生，但为河间束鹿磁县地震构造带的影响区。区内各县县志记载，上述较大地震的每次发生，都会产生不同程度的破坏作用，其中尤以1966年3月8日及22日发生在东汪的6.2级和7.2级地震造成的破坏作用最为强烈，使项目区内出现了大范围的房屋倒塌、人员死伤、河堤开裂等灾害。据国家标准（GB18306—2001）《中国地震动参数区划图》，建设项目区内地震动峰值加速度为0.05g；地震动反应谱特征周期为0.45s。2.5区域水文地质条件建设项目区地下水主要赋存于第四系多层交迭的各种砂、卵砾石层及粉土的孔隙中，是一个多种成因的含水地质体。第四系地层在鸡泽县城东-平乡县西郭桥-翟刘庄-油召桥一线以西为全淡水区，以东为有咸水区。咸水底界面自西向东由浅变深，由西部的40m过渡到临西一带的190m，并且在咸水区部分地段自上而下有一双层结构组成，即淡水--咸水--深层淡水。根据目前地下水开采深度和现状，将第四系含水层组划分为浅层水和深层水。含水层岩性从西向东由粗变细，即由粗砂、中砂渐变为细砂、粉砂，含水层厚度自西向东由薄变厚。依据咸淡水界线以滏阳河为界，滏阳河以西为全淡区（简称滏西区），滏阳河以东为有咸水区（简称滏东区）。项目区基本属于咸水和微咸水区。仅在拟建公路K359至K384段局部有浅层淡水分布。（1）浅层水：底板埋深40～190m，含水层岩性主要为中细砂、粉细砂。水质以咸水为主，咸水区水质多为SO4•Cl或Cl•SO4型水，矿化度均大于2g/l。富水性5～10m3/h.m，（参阅附图3:水文地质图）。据调查浅层淡水仅于威县东部雪塔以南至南里村、白伏、方家营一带局部分布，埋藏于地表10米以下，水质多为HCO3•SO4型水，矿化度1～2g/l，富水性2.5～5m3/h.m。地下水动态季节性变化较明显，主要受开采、径流的影响，地下水动态类型为降水—开采型。因普遍存在一层咸水，地下水的开采量较小（农业开采为主），地下水位年周期变化不明显，年变幅1.5～3.0m。1980～2003年水位呈缓慢下降状态，下降幅度为0.05m/a（参阅图2-1：地下水动态曲线图，威2-1、南宫2-1曲线）。现状年高水位期地下水水位埋深一般小于10m，北部保安村即K330一带水位埋深3.44米，南部威县一带水位埋深8.20米，在评估区内总体上呈北部较浅、南部较深的基本规律。（2）深层水：目前主要开采段第Ⅲ含水层（相当于中更新统地层），含水层岩性为粗砂、细砂、粉砂。底板埋深340～410m，富水性除在威县城南胡家屯一带，单位用水量＜5m3/h.m外，其它地区均为5～10m3/h.m，水质以HCO3—Na、HCO3•Cl—Na型水为主，矿化度小于1g/l。地下水动态类型为径流—开采型，地下水流向为由西向东、由西南向东北，水位埋深47.05～74.75m，地下水位年周期变化明显，年水位变幅2～8m，高水位期出现在2～3月份，7～8月份为低水位期。1980～2003年水位呈逐年下降状态，下降幅度为1.0m/a。（参阅图2-1：地下水动态曲线图，威2-3、南宫22-4曲线）。其主要原因是深层水开采量逐年增加所致。图2-1阿深高速公路邢台段第四系地下水水位动态曲线图2.6岩土工程地质特征拟建项目区位于河北省南部，属冲积为主的平原区。全新统地层以冲积堆积物为主。利用沿线附近已有工勘资料，将各工程地质层自上而下分述（参阅附图4：工程地质剖面图）。（1）低液限粉土、低液限粉土夹低液限粘土：褐黄、灰黄色，土质很湿，稍密—中密，厚度6.40-8.40m，底板标高17.98-23.70m。K373以北段，该层以低液限粉土为主，其中在K330附近厚度8.40m，除夹0.90m厚粘土，在K351附近厚度7.02m，夹2.10m棕色低液限粘土层。K373段以南，土层以粘土夹粉土为主，稍密—中密，厚度7.70m。该层容许承载力[σ0]为130kPa，极限摩阻力（τi）为40kPa。（2）低液限粉土、低液限粉土夹低液限粘土、低液限粘土：黄褐、灰黄色，土质稍湿，中密--密实呈可塑状态状态，中压缩性。该层厚度在南宫一带为6.00～8.00m，到威县一带为3.60～4.10m。底板标高9.68～18.90m。该层在K373以北，低液限粉土为主，夹1-2层厚1m左右的低液限粘土；K373以南，以低液限粘土为主。容许承载力[σ0]为120～160kPa，极限摩阻力（τi）为40～50kPa。（3）低液限粉土与低液限粘土互层（北部K346段以北为低液限粉土、中部K346～K360段为低液限粘土与低液限粉土互层、南部K360段以南为低液限粉土夹低液限粘土）：棕黄、褐黄色，含棕红色姜石，土质湿，呈密实状，中压缩性可塑—软塑状态，该层厚度3.00～9.00m。底板标高为4.59～15.00m。容许承载力[σ0]为150～180kPa，极限摩阻力(τi)为40～55kPa。（4）粉细砂：棕黄、灰黄色，稍湿，中密，主要矿物成分为石英、长石，砂层分选、磨圆均较好。厚度0.90～10.20m。由于受老沙河故道的影响，由北向南厚度增大，K370段附近厚10.20m。层底标高3.10～4.68m。容许承载力[σ0]为180～220kPa，极限摩阻力（τi）为40～50kPa。（5）低液限粉土与低液限粘土互层：棕黄、褐黄色，密实，可塑—软塑状态，层厚1.50～＞8.00m（局部未揭穿）。层底标高北部南宫一带-3.32m，南部威县一带未揭穿。容许承载力[σ0]为160～220kPa，极限摩阻力（τi）为45～60kPa。评估区地表普遍存在低液限粉土，邢台市勘察测绘院于1998年12月，对拟新建公路附近106国道南宫--威县段保安桥、后张庄、陶庄桥位进行了岩土工程勘察，曾施工6个勘察孔，孔深30m，取原状土36个，报告认为：根据场地土质和地下水埋藏条件，按《建筑抗震设计规范》规定初判，本场地可判为不存在地震砂土液化。根据以往工作成果，评估区属浅埋古河道带、古河道边缘带和河间带，北起点K329+572～K335南宫赵明桥一带为浅埋古河间带，50m深度内砂层累计厚度＜10m；K335～K347南宫赵明桥至威县前未疃一带为浅埋古河道边缘带，50m深度内砂层累计厚度10～15m；K347～K365威县前未疃至西沙营一带和K382～K390威县姜霍寨至南草厂一带为浅埋古河道带，50m深度内砂层累计厚度＞15m；K365～K382威县西沙营至姜霍寨一带为浅埋古河道带、河道边缘带及古河间带的过渡地带。另外，从收集的水文地质钻孔资料中看到，在评估区及附近20m以内，常夹有厚度不等的淤泥质粘土，一般不连续，呈透镜体状，分布范围较小且在15m以下。2.7人为工程活动的影响评估区内人类活动主要为农业耕作和农田灌溉对地下水的开采。以开采深层水为主；浅层水因普遍存在一层咸水，开采量不大。由于对深层水的大量开采，多年来已经形成以南宫东南刘张马一带为中心的水位降落漏斗。因此，建设项目区的人类活动对地质环境影响较强烈。小结：评估区属冲积平原（古河道带、古河道边缘带和河间带）区，地势较平坦，微地貌形态中等复杂；项目所在区域发育一系列北北东向断裂，穿越南宫凹陷、广宗隆起、威县凹陷等构造单元，基底地质构造中等复杂；地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期0.45s；岩土工程地质岩性为低液限粘土、低液限粉土夹低液限粘土、低液限粉土、粉细砂等，个别地段在15m以下有一层淤泥质粘土，总体上工程地质条件良好；人类工程活动影响较强烈；地下水补径排条件较复杂；工程水文地质条件良好。按评估技术要求，建设场区K347～K365威县前未疃至西沙营一带、K382～K390威县姜霍寨至南草厂一带地质环境条件复杂程度为简单，北起点K329+572～K335和K365～K382地段地质环境条件复杂程度为中等（见附图5：地质环境条件分区图）。地质灾害危险性的现状评估3.地质灾害危险性的现状评估3.1地质灾害类型现状评估是指对评估范围内已有地质灾害的危险性进行评估，包括对历史发生的地质灾害和现状地质灾害。根据调查，评估区及附近地质灾害主要为地裂缝、地面沉降和土壤盐渍化。地裂缝一般发生在山前平原区和山前平原区与中部低平原过渡地带，且多集中分布于冲洪积扇前缘、扇间洼地、故河道带、现今河道附近等地貌部位；评估区所处部位和以上地貌相吻合，通过调查访问，评估区未发现地裂缝，但拟建项目区附近曾出现过多处地裂缝。地面沉降是一种缓变型地质灾害，长期过量开采地下水是形成地面沉降的主要原因，地下水水位多年持续下降，导致粘性土释水，地层压密固结，从而产生地面沉降。土壤盐渍化在项目区分布较广。由于浅层地下水水位埋藏浅，且地下水多为咸水，矿化度较高，加之地表排水不畅，而形成土壤盐渍化。3.2地质灾害现状3.2.1地裂缝评估区未发现地裂缝，但附近曾出现过多处地裂缝。现分述如下：(1)平乡郭庄、张桥地裂缝：位于郭庄-张桥，距离拟建公路最近距离为26km，发生于1991年8月6日，北东向一条，长度180m，北西向两条，分别长95m、70m，呈折线状，有串珠状坑，裂缝宽10～80cm，致使麦场开裂。(2）平乡刘庄、张夏地裂缝：位于刘庄-程夏庄之间，距离拟建公路最近距离为24km，发生于1993年8月4日，东西向一条，长度150m，北西向一条，长200m，裂缝宽55～360cm，可见深3.6m，地陷1.2m。(3）鸡泽地裂缝：位于鸡泽县城西，距离拟建公路最近距离为32km，发生于1991年，北北东向和北北西向各一条，长度400m，两条错裂，首尾相接，宽10cm。造成河床毁坏。(4）清河位家那村地裂缝：位于清河县城西，距离拟建公路36km，发生于1988年8月～1989年7月，北东向两条，长度102m。1988年由几个陷坑组成长10m，1989年后达102m由多个陷坑组成。造成农田漏水减产。(5）丘县马头镇地裂缝：位于丘县马头镇南大街西北，距离拟建公路9.2km，发生于1996年5月28日，北北东向两条，长度600m，为节理开启水诱发成缝，由北东和北西向的地裂缝组成，农田遭破坏。3.2.2地面沉降建设项目区地处河北平原南部，是河北省地面沉降灾害较严重地区之一（见附图6：项目区地面沉降与地裂缝平面分布图）。据《河北省1：50万环境地质调查报告》，项目区1975～1995年地面累计沉降量300～455.6mm，沉降量较大地段在本项目区北端南宫市一带，沉降中心累计沉降量及沉降速率见表3－1，造成地面沉降的主要原因是当地深层地下水的严重超采，深层地下水水位持续下降。表3-1南宫沉降区累计地面沉降量和沉降速率表起止年份累计沉降量（mm）相隔年限沉降量（mm）沉降速率（mm/a）1975—1983175.28175.221.901983—1988375.55200.340.061988--1995455.780.111.443.2.3土壤盐渍化在项目区广泛分布着程度不等的盐渍土和次生盐渍土，主要分布在低洼坡地和渠道两侧的洼地上。产生该类土体的原因，主要是该地区浅层地下水曾经埋藏浅，目前一般5-10m，北部K330段附近，地下水位小于5m，且水质多为咸水，其水体矿化度大于2g/L，含盐量大，加之该地区地势低平排水不畅，土壤水分大量蒸发，造成土壤盐分积聚,形成土壤盐渍化。另外，评估区西侧一九六六年邢台地震后，曾出现过砂土液化、地裂缝地质灾害。3.3地质灾害危险性的现状评估评估区及其附近地质灾害主要为地裂缝、地面沉降和土壤盐渍化。下面就其危险性进行现状评估。（1）地裂缝地裂缝是具备一定的地质环境条件，在构造应力驱动下的构造活动和由自然与人类工程活动组成的外力地质活动共同作用的结果。就其附近地裂缝的形成而言，近地表存在一定厚度的砂层（古河道带），其主要的诱发因素是渗透潜蚀效应，次为地表水浸泡软化增荷与地震冲击加荷效应。该地段在地下水位逐年下降过程中，使水力坡度和流速增大，对土层和砂层产生潜蚀、冲刷和掏空作用。含水层上部砂层顶板粘性土体内发育有裂隙（主要是区域微破裂型裂缝）和夹杂碎屑物的孔隙，地下水沿这些在强构造应力作用下的裂隙和孔隙产生冲刷潜蚀作用。由于砂性土的潜蚀作用要比具有一定凝聚力的粘性土强的多，所以在潜蚀作用下砂性土体中细小颗粒随地下水径流而运移流失，使下层土体中裂隙、孔隙不断向上扩展，加之降雨、灌溉和地表水向下渗透、汇聚，在土体中也能产生渗透潜蚀作用，其结果使上层土体失稳，导致地面变形下沉，以致开裂。评估区内目前未发现地裂缝发生，附近已发现的5处地裂缝距评估区9.2—36km。表3-2地质灾害规模分级标准规模级别灾害类型小型中型大型巨型地裂缝长﹥1km宽﹤3m或长﹤1km宽3--10m长﹥1km宽3--10m或长﹤1km宽10--20m长﹥1km宽10--20m长﹥1km宽﹥20m表3-3地质灾害灾情与危害程度分级标准灾害程度灾情一般级（轻）较大级（中）重大级（重）特大级（特重）死亡人数﹤33—1010—30﹥30威胁人数﹤1010—100100—1000﹥1000直接经济损失（万元）﹤100100—500500—1000﹥1000（2）地面沉降地面沉降形成的主要原因是由于长期超采地下水，引起松散地层大量释水，使地层压缩、固结而产生沉降，当地下水开采大于补给量时，含水层的承压水位会发生明显下降，在承压含水层与粘土层间产生了水力梯度，使易受压缩的粘性土层中孔隙水大量流出，孔隙水压力减小，而地层压力又不会改变，为了保持土层中力的平衡，土层颗粒之间的压力必然增大。随着承压水头不断下降，造成粘性土层的不断密结而大量压缩。其次含水砂层本身由于承压水水位下降，水对上部地层的浮托力减小，因而产生压密。砂层脱水之后所引起的压密是水被抽后立即发生，但压密量不大。粘性土层和砂层因承压水位不断下降造成的压密和密结，反映在地面上就是地面沉降。评估区内地面沉降普遍存在。拟建公路所在区1975～1995年地面累计沉降量300～455.6mm。沉降量较大地段在本项目区北端南宫市一带，其累计沉降量及沉降速率见表7。通过调查访问，在现状条件下尚未发现因地面沉降而造成原有公路破坏的现象，所以在现状条件下地面沉降灾害确定为地质灾害危险性小。（3）土壤盐渍化路线穿越区，广泛分布着程度不等的盐渍土或次生盐渍土，主要分布在低洼坡地和渠道两侧的洼地上。土壤盐渍化形成的主要原因是浅层地下水埋深较浅，水体矿化度高。另外，该地区地势低平，排水出路不畅，加之，只灌不排，在旱季，毛细水上升蒸发过程中，水分蒸发，盐份留在地表，从而产生盐霜或盐壳。通过调查发现，在保安村、后张庄、威县城北城一带的沟渠剖面上，均可见到地表1—2米以下，有一层盐渍土，经采取土样化验分析，易溶盐含量0.88%（其中SO4-2含量0.42%），为弱硫酸盐渍土。盐渍土在自然环境具有溶陷、盐胀等特征。硫酸盐渍土以硫酸钠（芒硝）盐胀作用最为强烈，盐类结晶时体积膨胀，遇水时溶解，体积缩小，使路基发生胀缩，造成土质结构松散，导致路基承载力降低。破坏路基的稳定性。根据南宫市及威县的县志记载，70年代以前两县均有淋制小盐历史，1976年以后连续的干旱少雨和大量人为抽取地下水，水位逐年下降，使盐渍地向脱盐化转变，现该区内盐渍化范围已极大缩小，且均为弱盐渍。对农作物和工程活动影响较小。小结：评估区及其附近在现状条件下存在的主要地质灾害是地裂缝、地面沉降和土壤盐渍化。按地质灾害规模分级标准，现状地裂缝均为小型，危险程度为一般级，确定为危险性小；通过对原邢--临线及相邻的106国道、308国道调查，未发现因地面沉降使公路遭受破坏的现象，故将地面沉降灾害确定为危险性小；路线穿越区，广泛分布着程度不等的盐渍土，为弱硫酸盐渍土，对工程活动影响较小。地质灾害危险性的预测评估4.地质灾害危险性的预测评估4.1工程建设可能诱发、加剧地质灾害危险性预测评估建设场地主要用于公路建设，公路建设无大的开挖工程，在穿越河流或排水渠处均设有桥涵，因此在公路建设过程中和建成后对地质环境不会造成大的改变和影响。拟建公路全程为填方工程，由于公路建在工程地质条件较好的平原地带，路基填方平均高度2.5m，所以因填方而引起路基地基不均匀沉降灾害的可能性小。4.2拟建工程本身可能遭受地质灾害的危险性预测评估拟建公路建成后可能遭受地质灾害灾种主要为：地面沉降、饱和砂土震动液化、软土触变和地裂缝、盐渍土化、冻害。（1）地面沉降现状评估表明，在建设项目区存在地面沉降地质灾害，据我院编制的《河北省1：50万环境地质调查报告》，拟建公路所在区1975～1995年地面累计沉降量300～455.6mm。沉降量较大地段在本项目区北端南宫市一带，其累计沉降量及沉降速率见上表3-1。据“常见地质灾害致灾地质作用规模分级表”确定，灾变等级为中--大型。地面沉降是一种缓变形地质灾害，长期超量开采地下水是形成地面沉降的主要原因，据监测资料显示，以南宫市刘张马一带为中心的条带状深层水水位降落漏斗，向西已扩展到南宫至七级乡范围。开采地下水会引起松散地层大量释水，使地层压缩、固结而产生沉降。一旦形成就很难治理。对本公路建设的危害是：使地面标高损失，排水不畅，汛期雨后地面积水，使桥梁下沉，影响交通运输。通过对原邢临线及附近京珠高速、106国道、308国道的调查，在项目区及附近未发现因地面沉降而使公路遭受破坏的现象。由表3-1可知，目前地面沉降速率的高峰已过，沉降速率有下降的趋势。因此，公路建成后由于地面沉降地质灾害使公路遭受毁坏的可能性，除南宫七级（K347）以北由于在降落漏斗范围以内，累计地面沉降量较大的地区定为危险性中等以外，其它地区均确定为危险性小。沉降与深层地下水的超量开采密切相关。只要地下水位以下存在可压缩地层，由于空隙水压力（对上覆地层的浮托力）降低，砂层的有效应力增加、空隙度降低，砂层受到压密，即会引起地面变形。由于砂层基本呈弹性变形，待空隙水压力恢复后，砂层大体上仍能恢复原状。如果同样的压密发生于粘性土层中，由于粘土释水压密时结构发生了不可逆转的变化，即使空隙水压力恢复，粘性土基本上仍保持其压密状态，因为粘性土是以塑性变形为主的。如果的开采状况不改变，仍以开采深层地下水为主，地面沉降将很难得到控制。（2）砂土震动液化砂土、饱和、震动是发生砂土液化的三大基本条件。项目区地下10米以内，主要的岩土为粉土和粘性土。粘性土具有粘聚力，不会产生液化。本区浅层地下水埋深，一般在5～10米，从区域水位动态来看，浅层水也处于下降趋势，加上路基的设计高度2.5米左右，一般情况下，7米以上土层不易处于饱和状态。另外在调查访问中，未发现在大地震时出现涌砂现象。据邢台市勘察测绘院，1998年12月对评估区保安桥、后张庄、陶庄桥位曾经进行岩土工程勘察结果：根据场地土质和地下水埋藏条件，按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004—89）第2.2.2条、第2.2.3规定，初判，本场地可判为不存在地震液化。该地段水质多为咸水或微咸水，开采程度较低，水位年际变幅不大，在目前水位条件下，未发现砂土液化，但当水位上升时，粉土层和粉质粘土层处于饱和状态，在外来震动作用下有可能产生砂土液化。在K334南宫赵明桥以北地段，浅层水水位埋深浅，发生砂土震动液化的可能性比较大。（3）软土触变软土的承载力低下，由于评估区局部地下20m内存在淤泥质粘土，当其上部加载时，容易引起地基不均匀变形，使工程遭受破坏。在北部南宫王道砦和南部威县固献附近，从已往水文地质钻孔资料看，地层岩性、岩相变化大，在地下20m内存在淤泥质粘土，有发生软土触变地质灾害的可能性。（4）地裂缝参考《河北省平原地裂缝调查与防治研究》报告中对河北平原地裂缝易发程度区划方法和原则，结合本区具体情况，进行评估因子的确定和量化。依照地裂缝产生的条件，分为固定因子（主控因子）和随机因子（从控因子），固定因子包括地震活动、地层岩性、地形、地下水位、区域构造应力、故河道；随机因子包括大气降水、农业灌溉。各因子致裂作用和因子致裂分级指数见下表4-1。按照评价因子指数和划分地裂缝易发程度区：指数和＞7为地裂缝高发区；指数和5-7为地裂缝易发区；指数和3-5为地裂缝较易发区；指数和＜3为地裂缝低发区。按上述评价因子指数确定方法和分区原则，将拟建公路约每2km路段作为计算单元，计算其指数和。计算结果见下表4-2。表4-1评价因子分级指数表致裂因子类型致裂作用因子致裂分级指数本次选用因子固定因子活断层沿线及周围破裂多而长沿断层1km范围为3沿断层1-5km范围为2沿断层5.1-10km范围为1计入地层岩性呈多元结构，含砂量多者易裂，松散易裂新冲洪积区为3冲积区为1计入地形低洼积水易裂计入地下水位释水增脆性易裂＜计入故河道较两岸陆地多砂易裂故河道为1其它为0叠加用区域构造应力应力强易裂因本区均在第四纪松散地层中应力值较均一指数近相等，作为背景值不计入随机因子大气降水雨量越大、越强，时间越长，越易裂大暴雨-暴雨为5-6大雨或连阴雨为2-5久旱逢中雨为1-2动态因素多变本次不计入农业灌溉灌水量、时间和覆盖面越大越易裂漫灌指数为2-4节水指数为1-2注：参考《河北省平原地裂缝调查与防治研究》表4-2评价因子指数和计算结果表路段指数和路段指数和路段指数和路段指数和K330-K3323K346-K3484K362-K3644K378-K3703K332-K334K348-K350K364-K3663K380-K382K334-K336K350-K352K366-K368K382-K3844K336-K338K352-K354K368-K370K384-K386K338-K340K354-K356K370-K372K386-K388K330-K332K356-K358K372-K374K388-K390K332-K334K358-K360K374-K376K390-K391+700K344-K346K360-K362K376-K378计算结果表明：K329+572～K347和K365～K382长34.428km评价因子指数和为3，为地裂缝较易发区，约占公路全长的55﹪，为地裂缝地质灾害危险性小地段；其它地段评价因子指数和为4，亦为地裂缝较易发区，长27.700km约占公路全长的45﹪，为地裂缝地质灾害危险性小地段。以上分析的地裂缝易发程度表明：在随机因子同等的条件下，固定因子指数和越高，地裂缝发生的概率越高。（5）土壤盐渍化从野外调查来看，项目区农田种植的作物未受到盐渍化的损害，但由于项目区水位埋深一般在10米左右，北部有些地段水位埋深甚至小于5米。在一些地方，如保安村、后张庄、威县城北一带的沟渠剖面上，可见到在地表1—2米以下，有一层盐渍土，经采取土样化验分析，易溶盐含量0.88%（其中SO42-含量0.42%），为弱硫酸盐渍土。盐渍土在自然环境具有溶陷、盐胀等特征。因此，从目前来看土壤盐渍化表现不明显，分析该层盐渍土的形成，是由于项目区曾经地下水位埋深较浅，而且，地下水水质又多为咸水或微咸水，矿化度高。当地下水水位上升时，土壤有继续加重盐渍化的可能。（6）冻害评估区属暖温带半干旱季风气候，1960-1999年平均气温13.1℃，极值最低气温-21.6℃，最大冻土深度0.46m。根据工程可行性研究报告对路面结构的设计要求，新建路面总厚度均大于历史最大冻土深度，发生冻害的可能性小。小结：拟建公路建在工程地质条件较好的平原地带，路基填方高度在2.5m左右，K335以北地段发生砂土震动液化的可能性较大，累计地面沉降量较大；K335～K347路段为深层地下水水位降落漏斗区，累计地面沉降量较大，有发生软土触变的可能性；在K365～K382路段地层岩性、岩相变化大，有发生软土触变地质灾害的可能性，为地质灾害危险性中等路段，约占公路全长的55﹪。K347～K365、K382～K391+700路段为累计地面沉降量较小，地裂缝较易发区，属地质灾害危险性小地段，约占公路全长的45﹪。根据现状水位埋深，未发现砂土液化和土壤盐渍化现象，砂土液化和土壤盐渍化地质灾害危险性小，当水位上升时有产生砂土液化和土壤盐渍化的可能；路面总厚度均大于历史最大冻土深度，发生冻害的可能性小。地质灾害危险性的综合评估和防治措施5.地质灾害危险性的综合评估及防治措施根据评估区主要地质灾害现状评估和预测评估结果，结合《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》，综合确定区内不同地段地质灾害危险性等级。5.1地质灾害危险性分区依前述地质环境条件、地质灾害现状及预测评估，可将评估区分危险性中等、危险性小二个区（参阅附图1：地质灾害危险性评估图）。（1）危险性中等区（Ⅰ区）分布于K329+572～K347和K365～K382地段。现状评估表明：该地段在现状条件下，原邢--临线及106、308国道均未发现明显地面沉降、地裂缝、砂土震动液化和土壤盐渍化地质灾害，其危险性小。预测评估认为：K329+572～K335地段浅层地下水水位埋深浅，发生砂土液化的可能性比较大，累计地面沉降量较大（1975-1995年＞400mm）；K335～K347段为地面沉降主要诱发因素—深层水降落漏斗区，累计地面沉降量较大，有软土触变的可能性；K365～K382段岩性、岩相变化大，有软土触变的可能性；因此确定为地质灾害危险性为中等。综合评估认为：K329+572～K347及K365～K382地段地质灾害危险性中等，主要地质灾害类型为地面沉降和软土触变，其次为砂土震动液化和土壤盐渍化，约占拟建公路全长的55﹪。（2）危险性小区（Ⅱ区）分布路段为K347～K365和K382～K391+700。现状评估表明：上述地段未发现地裂缝，累计地面沉降量较小，地裂缝、地面沉降地质灾害在以上地段为地质灾害危险性小。预测评估认为：上述段地裂缝评价因子指数和＜5，属地裂缝低发区，为地裂缝地质灾害危险性小地段；地面沉降地质灾害危险性小。综合评估认为：K347～K365和K382～K391+700地段内，地质灾害危险性小，主要地质灾害类型为地裂缝、地面沉降和土壤盐渍化，约占公路全长的45﹪。5.2土地适宜性评述拟建公路由南宫市与衡水交界处，经南宫市、七级镇、章台镇、贺家营乡、威县县城，至邯邢交界处，选择线路时做到了：尽量减少土地占用和拆迁。比较三个线路方案，线路从占用土地量、土方量、排水投资等方面，通过对三个方案进行对比，选取最佳路线--新建方案，占用土地7915.336亩。地质灾害危险性综合评估结果表明，K329+572～K347和K365～K382地段属地质灾害危险性中等地段，是地面沉降、砂土震动液化和软土触变易发地段，究其原因主要是地下水开采不合理，已形成深层地下水降落漏斗，而浅层地下水水位埋深较浅；位于古河道边缘带—古河间带，岩性、岩相变化大，局部有淤泥质粘土存在。在自然条件下所征建设用地对公路工程建设是不适宜的，采取措施后，所征建设用地是适宜的。K347～K365和K382～K391+700路段地质灾害危险性小，在自然条件下所征建设用地对公路工程建设是适宜的。综合评估认为，建设项目区对拟建公路危害较大的灾种是地面沉降、砂土震动液化、软土触变和地裂缝。5.3地质灾害防治对策与措施地质灾害防治应贯彻“以防为主、防治结合”的原则，以达到保护地质环境，避免和减少灾害损失的目的。结合评估区灾害发育情况，根据不同的灾害和危险性提出相应防治措施。（1）地面沉降地质灾害防治对策地面沉降地质灾害的形成，主要是超采深层地下水，深层地下水水位持续下降，粘性土压密失水所致。对于地面沉降只能控制，一旦形成很难恢复。因此，合理开采深层地下水，控制深层地下水水位下降乃是防治地面沉降的良策。由于该项目为线性工程，跨度大，地面沉降的不均匀性容易对工程造成破坏，所以，在项目建设中，应考虑采用抗变形结构，防止地面不均匀沉降地质灾害对工程造成破坏。（2）软土触变地质灾害防治对策软土触变地质灾害，容易引起地基不均匀变形，使工程遭受破坏。详勘阶段，注意查明软土分布范围及层位，在软土地段应增加工程结构的抗变形强度，防止因不均匀变形对工程造成破坏。（3）砂土液化和土壤盐渍化的防治措施砂土液化的前提是饱和与震动，土壤盐渍化的形成条件是浅层微咸水和咸水的存在。因此，要防治砂土液化和土壤盐渍化，一方面在地下水浅埋区合理开采浅层微咸水和咸水，降低地下水位，减小砂土液化和土壤盐渍化的可能；另一方面要严格按照公路抗震规范中的抗震措施进行设计与施工，建议加强基础和上部结构整体性和刚性对路基填料的选取应严格把关，确保路基地基的稳定。（4）地裂缝地质灾害防治对策地裂缝地质灾害的发生、发展过程与地表、地下水密切相关。凡产生地裂缝的场地，地表排水普遍不畅或因地面坡度太缓无排水设施，在暴雨季节容易产生暂时性地面积水，只要改善防渗排水条件，严禁地面积水可以使地裂缝停止活动。小结：评估区内地质灾害主要是地面沉降、砂土震动液化、软土触变和地裂缝，其次为土壤盐渍化，综合评估地质灾害危险性中等的路段，位于K329+572～K347和K365～K382地段，约占建设公路总长的55%；危险性小的路段位于K347～K365和K382～K391+700，约占公路全长的45﹪。在土地适宜性方面，地质灾害危险性小的路段，在自然条件下所征建设用地对公路工程建设是适宜的；在地质灾害危险性中等区路段，在自然条件下用于公路工程建设是不适宜的，采取一定的防治措施后是适宜的。建设场地作为建设用地是适宜的。结论与建议结论与建议 （1）结论 1）本次评估工作依据国土资源部《关于实行建设用地地质灾害危险性评估技术要求》（试行）程序进行，查明了工程用地范围内地质环境条件和地质灾害现状，对工程建设可能诱发的地质灾害危险性进行了预测，针对评估结果提出了相应的地质灾害防止措施。2)该建设项目为高速公路，属重要的建设项目；建设场区地质环境条件复杂程度为中等。地质灾害危险性评估级别为一级，评估面积314km2。3)现状评估表明：评估区及其附近在现状条件下存在的主要地质灾害是地裂缝、地面沉降和土壤盐渍化。按地质灾害规模分级标准，现状地裂缝均为小型，危险程度为一般级，确定为危险性小；通过对原邢--临线及相邻的106国道、308国道调查，未发现因地面沉降使公路遭受破坏的现象，故将地面沉降灾害确定为危险性小；路线穿越区，广泛分布着程度不等的盐渍土，为弱硫酸盐渍土，