東華理工大學畢業論文東華理工大學畢業論文摘要阿深公路邢臺段高速公路建設用地地質災害危險性評估摘要摘要公路的修建常常需要跨越不同的地貌單元，會遇到各種各樣復雜的地質問題,必須在工程建設之前進行地質災害危險性評估。阿深公路邢臺段高速公路擬建線路在邢臺市轄區，由南宮市與衡水市交界處至威縣邯鄲交界處，是邢臺市重要的南北通道。本文以阿深公路邢臺段高速公路建設工程為研究背景，在對該公路邢臺段地質環境調查基礎上，對該工程擬建區域地質災害危險性現狀及工程可能誘發新的地質災害進行了評估，根據調查和評估結果作出了工程用地適宜性綜合評估，并提出了預防地質災害的相關對策與措施，為工程設計與建設提供了科學依據，以避免或減輕建設工程遭受地質災害的危害。關鍵詞：高速公路；地質災害；危險性評估；防治措施；適宜性評價ABSTRACT東華理工大學畢業論文ABSTRACTABSTRACTItmustbeconductedgeologicaldisasterriskassessmentbeforetheconstruction.AshenxingtaisectionofahighwayplannedroutewasinXingtaiprefecture.TheroutwasfromtheNagongandHengshuicityatthejunctiontoWeiXianatthejunctionofHandan.Theprojectwasanimportantnorth-southchannelinXingtai.BasedonthehighwayAshenxingtaisectionofahighwayconstructionprojectastheresearchbackground.OnthebasisoftheXingtaisectionofthegeologicalenvironmentsurvey,thethesisassessedthegeologicaldisasterStatusquoandnewgeologicaldisasterswhichtheprojectmayinduceforproposedareaoftheproject.AccordingtotheresultsoftheinvestigationandevaluationmadeConstructionlandsuitabilityevaluation.Providedscientificbasisforengineeringdesignandconstruction.Inordertoavoidedormitigatedconstructionprojectssufferingfromtheharmofgeologicalhazards.Keywords:Thehighway;Geologicdisaster;Evaluationofrisk;Preventionmeasure;SuitabilityAssessment目錄目錄TOC\o"1-3"\h\z1050緒論 緒論道路工程一般多跨越不同的微地貌單元，巖土體和地下水類型存在差異，地質災害的類型和危害程度也不盡相同。線路工程，特別是高等級的公路，與當地的經濟發展具有密切的聯系，一旦工程受損，損失將非常嚴重[1]。因此，為保障道路工程的順利實施和安全運營，有必要對其地質災害的危險性進行評估。通過調查分析公路建設路段地質災害發育現狀及其形成的自然和人為的地質環境條件，進行地質災害危險性現狀評估、預測評估和綜合評估，從而評價擬建線路的適宜性，以確保公路建筑設施的安全，防災減災，為建設項目征用土地審批提供依據[2]。阿深公路邢臺段高速公路擬建線路在邢臺市轄區，由南宮市與衡水市交界處至威縣邯鄲交界處，是邢臺市重要的南北通道。本論文針對擬建的阿深公路邢臺段高速公路地質災害危險性進行評估，對擬建公路沿線可能誘發地質災害的程度進行評估。全面收集和分析了評估區水文氣象、地形地貌、地層巖性、構造與地震、區域水文地質條件、巖土工程地質特征及人為工程活動影響的基礎上，通過實地調查、綜合研究等技術方法，查明了評估區地質環境條件、地質災害類型及其特征，并對地質災害的危險性進行了現狀評估、預測評估及綜合評估。在上述工作基礎上，對該項目對建設場地適宜性進行了評估，并提出了防治地質災害的措施，以確保高速公路建設和運營安全、暢通,以最小的投資獲得最大的經濟、社會及生態環境效益。工程概況及評估工作概況1.工程概況及評估工作概述1.1工程概況阿深公路（G106）邢臺段高速公路項目充分發揮國道主干線主骨架路網功能、建設河北省高速公路網絡、改善邢臺市路網布局、建設河北省重要的基礎原材料工業基地、協調地區經濟布局以及發展區域經濟”的需要而實施的建設項目。擬建線路在邢臺市轄區，由南宮市與衡水市交界處至威縣邯鄲交界處，是邢臺市重要的南北通道。擬建工程邢臺段，北起南宮衡水交界處--解村東側原106線東700m（東經115°26′00″，北緯37°23′20″），南至威縣邯鄲交界處--南草廠原106線（東經115°16′45″，北緯36°52′00″），推薦方案全長62.128km。擬建工程為高速公路，路基寬度28.00m；設計行車速度120km/h；全線共設立交橋10處，中、小橋24座。橋梁結構型式：上部構造為予應力箱梁和鋼筋砼空心板，下部構造墩臺及柱式和U型橋臺，基礎為擴大基礎和鉆孔灌注樁。項目區位于邢臺市區東約90公里，呈近南北向分布。（見圖1-1：交通位置圖）圖1-1交通位置圖1.2評估目的、任務和依據（1）評估目的通過調查分析公路建設路段地質災害發育現狀及其形成的自然和人為的地質環境條件，進行地質災害危險性現狀評估、預測評估和綜合評估，從而評價擬建線路的適宜性，以確保公路建筑設施的安全，防災減災，為建設項目征用土地審批提供依據。（2）評估任務1)查明擬建公路及其影響范圍內的地質環境條件，主要地質災害的分布現狀、類型、規模、形成原因及發展趨勢，對其災害的危害程度進行評價。2)分析、預測公路建設工程在施工過程中和使用后可能誘發、加劇地質災害與對地質環境的影響程度。評述建設用地適宜性。3)評估工程建設本身有可能遭受地質災害的危險性。針對評估區地質災害發育情況，提出地質災害防治措施及建議。（3）評估依據本次評估工作的主要依據為:1)《地質災害防治條例》[國務院第394號令]2)《建設用地審批管理辦法》（國土資源部第３號令）3)《地質災害防治管理辦法》（國土資源部第４號令）4)《關于實行建設用地地質災害危險性評估的通知》（國土資源部國土資發[1999]392號）5)《關于實行建設項目地質災害危險性評估有關問題的通知》（冀國土資發[2001]4號）6)邢臺市國土資源局《關于全面開展建設用地地質災害危險性評估工作的通知》（邢國土資[2003]76號）1.3評估工作完成的工作量本次評估工作采用資料收集與地質災害現場調查、勘查相結合的工作方法。在全面收集已有資料基礎上，確定工作范圍及調查重點后開展了野外調查工作。線路采用1:1萬地形圖、線路以外采用1:5萬地形圖作為工作底圖。野外采用GPS衛星定位儀，結合實際地形地物確定點位，記錄本、卡、照片等資料規范齊全。完成工作量見表1-1表1-1完成工作一覽表項目單位工作量備注調查線路Km250實際完成調查面積Km2314實際完成水文地質鉆孔個18收集取原狀土樣件36收集地裂縫調查處11收集鉆探m/孔180/6收集照片張20實際完成取鹽漬土樣件1實際完成1.4評估級別及評估范圍的確定（1）評估級別的確定根據《建設用地地質災害危險性評估技術要求》，依據評估區的地質環境條件復雜程度與建設項目的重要性。對該建設項目建設用地地質災害評估級別進行劃分。擬建項目區位于河北平原南部，屬沖積平原古河道帶、古河道邊緣帶和河間帶，地質環境條件復雜程度為簡單～中等。確定本建設項目建設用地地質災害危險性評估級別為一級評估。（2）評估范圍的確定根據本建設項目的特點、地質環境條件復雜程度及地質災害發育情況，建設用地地質災害類型，主要為開采地下水引起的地面沉降和地裂縫。因建設項目為線狀工程，評估范圍按線狀分段確定，基本原則是以擬建公路中心線為軸線向兩側各擴展1000m，作為重點評估方案，文字和圖件中敘述的里程號和環境地質條件分區也以新建方案為主（參閱附圖1:地質災害危險性評估圖）。根據《建設用地地質災害危險性評估技術要求》規定，擬建工程屬重要建設項目，地質環境條件復雜程度為中等。本項目建設用地地質災害危險性評估定為一級，評估面積確定為314km2。2.地質環境條件2.1氣象水文（1）氣象本區屬暖溫帶半干旱季風氣候，其特點為春季干旱多風，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷少雪，四季氣候分明。據1960-1999年氣象資料，平均氣溫13.1℃，十二月至一月份氣溫最低，平均-3.5℃，極值最低氣溫-21.6℃；七月份氣溫最高，平均氣溫為26.9℃，最高氣溫達41.8℃；年平均降水量555.6mm，降水量年內分配極不均勻，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）；年平均蒸發量2014mm；全年無霜期約200天，最大凍土深度0.46m。各氣象要素特征見表2-1。表2-1建設場區有關氣象統計資料氣象要素特征值發生時間極端最高氣溫41.8℃1963年6月26日極端最低氣溫-21.6℃1972年1月8日年平均氣溫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分鐘最大降雨量22.9mm1989年7月14日年平均風速2.5m/s年最大風速31.0m/s1979年6月10日平均凍結天數64d最大凍土深度46cm1984年2月8日（2）水文邢臺地區河流均屬于海河水系，境內有21條河流由西南向東北流過。主要河流為：南澧河、沙洺河、留壘河、滏陽河、小漳河、老漳河、老沙河等均為季節性河流。擬建項目在老漳河與老沙河之間。1）老漳河老漳河自邯鄲市東水町起至寧晉縣孫家口入滏東排河。老漳河—滏東排河是黑龍港地區除澇治堿排水骨干河道之一；老漳河全長65km，控制面積2366km2。2）老沙河在邢臺市的長度為32.0km，流域面積680km2。與擬建公路在邯鄲地界相交。3）邢滄干渠邢滄干渠是南水北調中線的配套工程，是河北省跨市供水的四條主干渠之一，主要向邢臺、衡水、滄州三市供水。邢滄干渠自總干渠沙河贊善口門分水，新開渠向東穿過京廣鐵路、京珠高速公路后，沿邯邢交界的邢臺境內東北行，穿沙河、留壘河、滏陽河后，沿邢威公路向東至老漳河，老漳河以下利用邯滄干渠選定的路線輸水至南運河，輸水干渠長220.8Km。以上河流除邢滄干渠外均為季節性河流，以行洪排澇為主。2.2地形地貌擬建工程地處邢臺地區東部，為古黃河、古漳河長期泛濫淤積而形成的沖積平原。區內地形平緩，略呈波狀起伏，地面高程在25—35.9m，總體趨勢呈西南高東北低，由西南向東北緩傾，地面坡降0.05‰～0.4‰。區內地貌基本類型較單一，為沖積平原亞區。2.3地層巖性建設項目區基底地層為古生界寒武、奧陶系石灰巖地層。蓋層為第三系和第四系松散沉積物。第三系為一套暗灰、灰黃、棕紅色的含礫中、細砂巖，厚度300m左右，第三系地層底板埋深780～860m。第四系地層，厚度500～540m，由老到新敘述如下。（1）下更新統：為沖洪積、湖積及冰水堆積成因的砂礫石層、泥礫層和一套棕黃、棕紅色粘土、粉質粘土夾中砂層，該層厚度140～160m；底板埋深500～540m。（2）中更新統：為一套沖積、洪積、湖積及冰水堆積物，由棕黃、灰綠、棕紅色粘土、粉質粘土、粉土夾淺黃、灰黃、灰白色粗砂、中砂、風化砂組成，局部見礫卵石夾層。厚度120～180m，由西向東逐漸變薄。底板埋深350～380m。（3）上更新統：分上、下兩段。上段為沖、洪積成因的互層細砂、粉土、粉質粘土，局部夾淤泥層，下段為互層粉質粘土、粉土夾細砂層，厚度150～180m。底板埋深200～230m。（4）全新統：為沖、湖積堆積物，為一套疏松的褐黃色、灰褐色、灰色粉土、粉質粘土夾砂層，在威縣境內據106國道威縣段改建工程勘探資料，地表以下40m深度內，上部8～20m為粉土、粉質粘土，褐黃色，以硬塑狀態為主，地下水位附近含水量較高，局部呈軟塑狀態，中部5.0～16.0m為粉、細砂，中密～密實狀態，下部為粉土、粉質粘土夾粘土層，底板埋深50～60m。2.4地質構造與地震（1）構造建設項目區處于新華夏構造體系，Ⅱ級構造單元為華北平原沉降帶，整個項目區處于其次級構造單元——臨清拗陷區內。由于一系列北北東向深、大斷裂及北西向斷裂構造的發育，在它們的控制下，不同地塊處于上升或下降狀態，據此，項目區進一步劃分為南宮凹陷、廣宗隆起及威縣凹陷（參閱附圖2：項目區構造圖）。據地質構造圖，項目區附近的斷裂構造受其以西的邢臺—安陽深斷裂（①號斷裂）及其以東呈北北東走向的滄州—大名深斷裂（②號斷裂）影響，多呈北北東走向展布。主要有平鄉—雞澤大斷裂（③號斷裂）、威縣—肥鄉大斷裂（④號斷裂）、清河—臨西大斷裂（⑤號斷裂），它們均為隱伏正斷層。另外，在臨清縣縣城北發育一條北西走向的平移斷層（⑥號斷裂），它與清河—臨西斷裂（⑤號斷裂）及威縣—肥鄉斷裂（④號斷裂）斜交。上述斷裂除①號、②號兩條深斷裂為第四紀活動性外，其余斷裂均無活動性。④號斷層從項目區威縣城北約4公里處呈NEE向，經新建公路K372處通過。（2）地震據河北省地震構造圖，在沙洺河以西范圍，處于河間束鹿磁縣地震構造帶內，該帶分布著數條北東及北西向的第四紀活動性斷裂，是地震活動多發地帶，其中有人類歷史記載以來的6級以上的較大地震就有：1068年河間6級地震，1882年深縣6級地震，1966年百尺口6.2級地震，1966年3月8日及22日東汪6.2級和7.2級地震，1966年3月8日隆堯6.8級地震和3月22日6級地震，震中多分布在活動斷裂兩側及其交匯部位。沙洺河以東基本無地震活動發生，但為河間束鹿磁縣地震構造帶的影響區。區內各縣縣志記載，上述較大地震的每次發生，都會產生不同程度的破壞作用，其中尤以1966年3月8日及22日發生在東汪的6.2級和7.2級地震造成的破壞作用最為強烈，使項目區內出現了大范圍的房屋倒塌、人員死傷、河堤開裂等災害。據國家標準（GB18306—2001）《中國地震動參數區劃圖》，建設項目區內地震動峰值加速度為0.05g；地震動反應譜特征周期為0.45s。2.5區域水文地質條件建設項目區地下水主要賦存于第四系多層交迭的各種砂、卵礫石層及粉土的孔隙中，是一個多種成因的含水地質體。第四系地層在雞澤縣城東-平鄉縣西郭橋-翟劉莊-油召橋一線以西為全淡水區，以東為有咸水區。咸水底界面自西向東由淺變深，由西部的40m過渡到臨西一帶的190m，并且在咸水區部分地段自上而下有一雙層結構組成，即淡水--咸水--深層淡水。根據目前地下水開采深度和現狀，將第四系含水層組劃分為淺層水和深層水。含水層巖性從西向東由粗變細，即由粗砂、中砂漸變為細砂、粉砂，含水層厚度自西向東由薄變厚。依據咸淡水界線以滏陽河為界，滏陽河以西為全淡區（簡稱滏西區），滏陽河以東為有咸水區（簡稱滏東區）。項目區基本屬于咸水和微咸水區。僅在擬建公路K359至K384段局部有淺層淡水分布。（1）淺層水：底板埋深40～190m，含水層巖性主要為中細砂、粉細砂。水質以咸水為主，咸水區水質多為SO4?Cl或Cl?SO4型水，礦化度均大于2g/l。富水性5～10m3/h.m，（參閱附圖3:水文地質圖）。據調查淺層淡水僅于威縣東部雪塔以南至南里村、白伏、方家營一帶局部分布，埋藏于地表10米以下，水質多為HCO3?SO4型水，礦化度1～2g/l，富水性2.5～5m3/h.m。地下水動態季節性變化較明顯，主要受開采、徑流的影響，地下水動態類型為降水—開采型。因普遍存在一層咸水，地下水的開采量較小（農業開采為主），地下水位年周期變化不明顯，年變幅1.5～3.0m。1980～2003年水位呈緩慢下降狀態，下降幅度為0.05m/a（參閱圖2-1：地下水動態曲線圖，威2-1、南宮2-1曲線）。現狀年高水位期地下水水位埋深一般小于10m，北部保安村即K330一帶水位埋深3.44米，南部威縣一帶水位埋深8.20米，在評估區內總體上呈北部較淺、南部較深的基本規律。（2）深層水：目前主要開采段第Ⅲ含水層（相當于中更新統地層），含水層巖性為粗砂、細砂、粉砂。底板埋深340～410m，富水性除在威縣城南胡家屯一帶，單位用水量＜5m3/h.m外，其它地區均為5～10m3/h.m，水質以HCO3—Na、HCO3?Cl—Na型水為主，礦化度小于1g/l。地下水動態類型為徑流—開采型，地下水流向為由西向東、由西南向東北，水位埋深47.05～74.75m，地下水位年周期變化明顯，年水位變幅2～8m，高水位期出現在2～3月份，7～8月份為低水位期。1980～2003年水位呈逐年下降狀態，下降幅度為1.0m/a。（參閱圖2-1：地下水動態曲線圖，威2-3、南宮22-4曲線）。其主要原因是深層水開采量逐年增加所致。圖2-1阿深高速公路邢臺段第四系地下水水位動態曲線圖2.6巖土工程地質特征擬建項目區位于河北省南部，屬沖積為主的平原區。全新統地層以沖積堆積物為主。利用沿線附近已有工勘資料，將各工程地質層自上而下分述（參閱附圖4：工程地質剖面圖）。（1）低液限粉土、低液限粉土夾低液限粘土：褐黃、灰黃色，土質很濕，稍密—中密，厚度6.40-8.40m，底板標高17.98-23.70m。K373以北段，該層以低液限粉土為主，其中在K330附近厚度8.40m，除夾0.90m厚粘土，在K351附近厚度7.02m，夾2.10m棕色低液限粘土層。K373段以南，土層以粘土夾粉土為主，稍密—中密，厚度7.70m。該層容許承載力[σ0]為130kPa，極限摩阻力（τi）為40kPa。（2）低液限粉土、低液限粉土夾低液限粘土、低液限粘土：黃褐、灰黃色，土質稍濕，中密--密實呈可塑狀態狀態，中壓縮性。該層厚度在南宮一帶為6.00～8.00m，到威縣一帶為3.60～4.10m。底板標高9.68～18.90m。該層在K373以北，低液限粉土為主，夾1-2層厚1m左右的低液限粘土；K373以南，以低液限粘土為主。容許承載力[σ0]為120～160kPa，極限摩阻力（τi）為40～50kPa。（3）低液限粉土與低液限粘土互層（北部K346段以北為低液限粉土、中部K346～K360段為低液限粘土與低液限粉土互層、南部K360段以南為低液限粉土夾低液限粘土）：棕黃、褐黃色，含棕紅色姜石，土質濕，呈密實狀，中壓縮性可塑—軟塑狀態，該層厚度3.00～9.00m。底板標高為4.59～15.00m。容許承載力[σ0]為150～180kPa，極限摩阻力(τi)為40～55kPa。（4）粉細砂：棕黃、灰黃色，稍濕，中密，主要礦物成分為石英、長石，砂層分選、磨圓均較好。厚度0.90～10.20m。由于受老沙河故道的影響，由北向南厚度增大，K370段附近厚10.20m。層底標高3.10～4.68m。容許承載力[σ0]為180～220kPa，極限摩阻力（τi）為40～50kPa。（5）低液限粉土與低液限粘土互層：棕黃、褐黃色，密實，可塑—軟塑狀態，層厚1.50～＞8.00m（局部未揭穿）。層底標高北部南宮一帶-3.32m，南部威縣一帶未揭穿。容許承載力[σ0]為160～220kPa，極限摩阻力（τi）為45～60kPa。評估區地表普遍存在低液限粉土，邢臺市勘察測繪院于1998年12月，對擬新建公路附近106國道南宮--威縣段保安橋、后張莊、陶莊橋位進行了巖土工程勘察，曾施工6個勘察孔，孔深30m，取原狀土36個，報告認為：根據場地土質和地下水埋藏條件，按《建筑抗震設計規范》規定初判，本場地可判為不存在地震砂土液化。根據以往工作成果，評估區屬淺埋古河道帶、古河道邊緣帶和河間帶，北起點K329+572～K335南宮趙明橋一帶為淺埋古河間帶，50m深度內砂層累計厚度＜10m；K335～K347南宮趙明橋至威縣前未疃一帶為淺埋古河道邊緣帶，50m深度內砂層累計厚度10～15m；K347～K365威縣前未疃至西沙營一帶和K382～K390威縣姜霍寨至南草廠一帶為淺埋古河道帶，50m深度內砂層累計厚度＞15m；K365～K382威縣西沙營至姜霍寨一帶為淺埋古河道帶、河道邊緣帶及古河間帶的過渡地帶。另外，從收集的水文地質鉆孔資料中看到，在評估區及附近20m以內，常夾有厚度不等的淤泥質粘土，一般不連續，呈透鏡體狀，分布范圍較小且在15m以下。2.7人為工程活動的影響評估區內人類活動主要為農業耕作和農田灌溉對地下水的開采。以開采深層水為主；淺層水因普遍存在一層咸水，開采量不大。由于對深層水的大量開采，多年來已經形成以南宮東南劉張馬一帶為中心的水位降落漏斗。因此，建設項目區的人類活動對地質環境影響較強烈。小結：評估區屬沖積平原（古河道帶、古河道邊緣帶和河間帶）區，地勢較平坦，微地貌形態中等復雜；項目所在區域發育一系列北北東向斷裂，穿越南宮凹陷、廣宗隆起、威縣凹陷等構造單元，基底地質構造中等復雜；地震動峰值加速度0.05g，地震動反應譜特征周期0.45s；巖土工程地質巖性為低液限粘土、低液限粉土夾低液限粘土、低液限粉土、粉細砂等，個別地段在15m以下有一層淤泥質粘土，總體上工程地質條件良好；人類工程活動影響較強烈；地下水補徑排條件較復雜；工程水文地質條件良好。按評估技術要求，建設場區K347～K365威縣前未疃至西沙營一帶、K382～K390威縣姜霍寨至南草廠一帶地質環境條件復雜程度為簡單，北起點K329+572～K335和K365～K382地段地質環境條件復雜程度為中等（見附圖5：地質環境條件分區圖）。地質災害危險性的現狀評估3.地質災害危險性的現狀評估3.1地質災害類型現狀評估是指對評估范圍內已有地質災害的危險性進行評估，包括對歷史發生的地質災害和現狀地質災害。根據調查，評估區及附近地質災害主要為地裂縫、地面沉降和土壤鹽漬化。地裂縫一般發生在山前平原區和山前平原區與中部低平原過渡地帶，且多集中分布于沖洪積扇前緣、扇間洼地、故河道帶、現今河道附近等地貌部位；評估區所處部位和以上地貌相吻合，通過調查訪問，評估區未發現地裂縫，但擬建項目區附近曾出現過多處地裂縫。地面沉降是一種緩變型地質災害，長期過量開采地下水是形成地面沉降的主要原因，地下水水位多年持續下降，導致粘性土釋水，地層壓密固結，從而產生地面沉降。土壤鹽漬化在項目區分布較廣。由于淺層地下水水位埋藏淺，且地下水多為咸水，礦化度較高，加之地表排水不暢，而形成土壤鹽漬化。3.2地質災害現狀3.2.1地裂縫評估區未發現地裂縫，但附近曾出現過多處地裂縫。現分述如下：(1)平鄉郭莊、張橋地裂縫：位于郭莊-張橋，距離擬建公路最近距離為26km，發生于1991年8月6日，北東向一條，長度180m，北西向兩條，分別長95m、70m，呈折線狀，有串珠狀坑，裂縫寬10～80cm，致使麥場開裂。(2）平鄉劉莊、張夏地裂縫：位于劉莊-程夏莊之間，距離擬建公路最近距離為24km，發生于1993年8月4日，東西向一條，長度150m，北西向一條，長200m，裂縫寬55～360cm，可見深3.6m，地陷1.2m。(3）雞澤地裂縫：位于雞澤縣城西，距離擬建公路最近距離為32km，發生于1991年，北北東向和北北西向各一條，長度400m，兩條錯裂，首尾相接，寬10cm。造成河床毀壞。(4）清河位家那村地裂縫：位于清河縣城西，距離擬建公路36km，發生于1988年8月～1989年7月，北東向兩條，長度102m。1988年由幾個陷坑組成長10m，1989年后達102m由多個陷坑組成。造成農田漏水減產。(5）丘縣馬頭鎮地裂縫：位于丘縣馬頭鎮南大街西北，距離擬建公路9.2km，發生于1996年5月28日，北北東向兩條，長度600m，為節理開啟水誘發成縫，由北東和北西向的地裂縫組成，農田遭破壞。3.2.2地面沉降建設項目區地處河北平原南部，是河北省地面沉降災害較嚴重地區之一（見附圖6：項目區地面沉降與地裂縫平面分布圖）。據《河北省1：50萬環境地質調查報告》，項目區1975～1995年地面累計沉降量300～455.6mm，沉降量較大地段在本項目區北端南宮市一帶，沉降中心累計沉降量及沉降速率見表3－1，造成地面沉降的主要原因是當地深層地下水的嚴重超采，深層地下水水位持續下降。表3-1南宮沉降區累計地面沉降量和沉降速率表起止年份累計沉降量（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土壤鹽漬化在項目區廣泛分布著程度不等的鹽漬土和次生鹽漬土，主要分布在低洼坡地和渠道兩側的洼地上。產生該類土體的原因，主要是該地區淺層地下水曾經埋藏淺，目前一般5-10m，北部K330段附近，地下水位小于5m，且水質多為咸水，其水體礦化度大于2g/L，含鹽量大，加之該地區地勢低平排水不暢，土壤水分大量蒸發，造成土壤鹽分積聚,形成土壤鹽漬化。另外，評估區西側一九六六年邢臺地震后，曾出現過砂土液化、地裂縫地質災害。3.3地質災害危險性的現狀評估評估區及其附近地質災害主要為地裂縫、地面沉降和土壤鹽漬化。下面就其危險性進行現狀評估。（1）地裂縫地裂縫是具備一定的地質環境條件，在構造應力驅動下的構造活動和由自然與人類工程活動組成的外力地質活動共同作用的結果。就其附近地裂縫的形成而言，近地表存在一定厚度的砂層（古河道帶），其主要的誘發因素是滲透潛蝕效應，次為地表水浸泡軟化增荷與地震沖擊加荷效應。該地段在地下水位逐年下降過程中，使水力坡度和流速增大，對土層和砂層產生潛蝕、沖刷和掏空作用。含水層上部砂層頂板粘性土體內發育有裂隙（主要是區域微破裂型裂縫）和夾雜碎屑物的孔隙，地下水沿這些在強構造應力作用下的裂隙和孔隙產生沖刷潛蝕作用。由于砂性土的潛蝕作用要比具有一定凝聚力的粘性土強的多，所以在潛蝕作用下砂性土體中細小顆粒隨地下水徑流而運移流失，使下層土體中裂隙、孔隙不斷向上擴展，加之降雨、灌溉和地表水向下滲透、匯聚，在土體中也能產生滲透潛蝕作用，其結果使上層土體失穩，導致地面變形下沉，以致開裂。評估區內目前未發現地裂縫發生，附近已發現的5處地裂縫距評估區9.2—36km。表3-2地質災害規模分級標準規模級別災害類型小型中型大型巨型地裂縫長﹥1km寬﹤3m或長﹤1km寬3--10m長﹥1km寬3--10m或長﹤1km寬10--20m長﹥1km寬10--20m長﹥1km寬﹥20m表3-3地質災害災情與危害程度分級標準災害程度災情一般級（輕）較大級（中）重大級（重）特大級（特重）死亡人數﹤33—1010—30﹥30威脅人數﹤1010—100100—1000﹥1000直接經濟損失（萬元）﹤100100—500500—1000﹥1000（2）地面沉降地面沉降形成的主要原因是由于長期超采地下水，引起松散地層大量釋水，使地層壓縮、固結而產生沉降，當地下水開采大于補給量時，含水層的承壓水位會發生明顯下降，在承壓含水層與粘土層間產生了水力梯度，使易受壓縮的粘性土層中孔隙水大量流出，孔隙水壓力減小，而地層壓力又不會改變，為了保持土層中力的平衡，土層顆粒之間的壓力必然增大。隨著承壓水頭不斷下降，造成粘性土層的不斷密結而大量壓縮。其次含水砂層本身由于承壓水水位下降，水對上部地層的浮托力減小，因而產生壓密。砂層脫水之后所引起的壓密是水被抽后立即發生，但壓密量不大。粘性土層和砂層因承壓水位不斷下降造成的壓密和密結，反映在地面上就是地面沉降。評估區內地面沉降普遍存在。擬建公路所在區1975～1995年地面累計沉降量300～455.6mm。沉降量較大地段在本項目區北端南宮市一帶，其累計沉降量及沉降速率見表7。通過調查訪問，在現狀條件下尚未發現因地面沉降而造成原有公路破壞的現象，所以在現狀條件下地面沉降災害確定為地質災害危險性小。（3）土壤鹽漬化路線穿越區，廣泛分布著程度不等的鹽漬土或次生鹽漬土，主要分布在低洼坡地和渠道兩側的洼地上。土壤鹽漬化形成的主要原因是淺層地下水埋深較淺，水體礦化度高。另外，該地區地勢低平，排水出路不暢，加之，只灌不排，在旱季，毛細水上升蒸發過程中，水分蒸發，鹽份留在地表，從而產生鹽霜或鹽殼。通過調查發現，在保安村、后張莊、威縣城北城一帶的溝渠剖面上，均可見到地表1—2米以下，有一層鹽漬土，經采取土樣化驗分析，易溶鹽含量0.88%（其中SO4-2含量0.42%），為弱硫酸鹽漬土。鹽漬土在自然環境具有溶陷、鹽脹等特征。硫酸鹽漬土以硫酸鈉（芒硝）鹽脹作用最為強烈，鹽類結晶時體積膨脹，遇水時溶解，體積縮小，使路基發生脹縮，造成土質結構松散，導致路基承載力降低。破壞路基的穩定性。根據南宮市及威縣的縣志記載，70年代以前兩縣均有淋制小鹽歷史，1976年以后連續的干旱少雨和大量人為抽取地下水，水位逐年下降，使鹽漬地向脫鹽化轉變，現該區內鹽漬化范圍已極大縮小，且均為弱鹽漬。對農作物和工程活動影響較小。小結：評估區及其附近在現狀條件下存在的主要地質災害是地裂縫、地面沉降和土壤鹽漬化。按地質災害規模分級標準，現狀地裂縫均為小型，危險程度為一般級，確定為危險性小；通過對原邢--臨線及相鄰的106國道、308國道調查，未發現因地面沉降使公路遭受破壞的現象，故將地面沉降災害確定為危險性小；路線穿越區，廣泛分布著程度不等的鹽漬土，為弱硫酸鹽漬土，對工程活動影響較小。地質災害危險性的預測評估4.地質災害危險性的預測評估4.1工程建設可能誘發、加劇地質災害危險性預測評估建設場地主要用于公路建設，公路建設無大的開挖工程，在穿越河流或排水渠處均設有橋涵，因此在公路建設過程中和建成后對地質環境不會造成大的改變和影響。擬建公路全程為填方工程，由于公路建在工程地質條件較好的平原地帶，路基填方平均高度2.5m，所以因填方而引起路基地基不均勻沉降災害的可能性小。4.2擬建工程本身可能遭受地質災害的危險性預測評估擬建公路建成后可能遭受地質災害災種主要為：地面沉降、飽和砂土震動液化、軟土觸變和地裂縫、鹽漬土化、凍害。（1）地面沉降現狀評估表明，在建設項目區存在地面沉降地質災害，據我院編制的《河北省1：50萬環境地質調查報告》，擬建公路所在區1975～1995年地面累計沉降量300～455.6mm。沉降量較大地段在本項目區北端南宮市一帶，其累計沉降量及沉降速率見上表3-1。據“常見地質災害致災地質作用規模分級表”確定，災變等級為中--大型。地面沉降是一種緩變形地質災害，長期超量開采地下水是形成地面沉降的主要原因，據監測資料顯示，以南宮市劉張馬一帶為中心的條帶狀深層水水位降落漏斗，向西已擴展到南宮至七級鄉范圍。開采地下水會引起松散地層大量釋水，使地層壓縮、固結而產生沉降。一旦形成就很難治理。對本公路建設的危害是：使地面標高損失，排水不暢，汛期雨后地面積水，使橋梁下沉，影響交通運輸。通過對原邢臨線及附近京珠高速、106國道、308國道的調查，在項目區及附近未發現因地面沉降而使公路遭受破壞的現象。由表3-1可知，目前地面沉降速率的高峰已過，沉降速率有下降的趨勢。因此，公路建成后由于地面沉降地質災害使公路遭受毀壞的可能性，除南宮七級（K347）以北由于在降落漏斗范圍以內，累計地面沉降量較大的地區定為危險性中等以外，其它地區均確定為危險性小。沉降與深層地下水的超量開采密切相關。只要地下水位以下存在可壓縮地層，由于空隙水壓力（對上覆地層的浮托力）降低，砂層的有效應力增加、空隙度降低，砂層受到壓密，即會引起地面變形。由于砂層基本呈彈性變形，待空隙水壓力恢復后，砂層大體上仍能恢復原狀。如果同樣的壓密發生于粘性土層中，由于粘土釋水壓密時結構發生了不可逆轉的變化，即使空隙水壓力恢復，粘性土基本上仍保持其壓密狀態，因為粘性土是以塑性變形為主的。如果的開采狀況不改變，仍以開采深層地下水為主，地面沉降將很難得到控制。（2）砂土震動液化砂土、飽和、震動是發生砂土液化的三大基本條件。項目區地下10米以內，主要的巖土為粉土和粘性土。粘性土具有粘聚力，不會產生液化。本區淺層地下水埋深，一般在5～10米，從區域水位動態來看，淺層水也處于下降趨勢，加上路基的設計高度2.5米左右，一般情況下，7米以上土層不易處于飽和狀態。另外在調查訪問中，未發現在大地震時出現涌砂現象。據邢臺市勘察測繪院，1998年12月對評估區保安橋、后張莊、陶莊橋位曾經進行巖土工程勘察結果：根據場地土質和地下水埋藏條件，按《公路工程抗震設計規范》（JTJ004—89）第2.2.2條、第2.2.3規定，初判，本場地可判為不存在地震液化。該地段水質多為咸水或微咸水，開采程度較低，水位年際變幅不大，在目前水位條件下，未發現砂土液化，但當水位上升時，粉土層和粉質粘土層處于飽和狀態，在外來震動作用下有可能產生砂土液化。在K334南宮趙明橋以北地段，淺層水水位埋深淺，發生砂土震動液化的可能性比較大。（3）軟土觸變軟土的承載力低下，由于評估區局部地下20m內存在淤泥質粘土，當其上部加載時，容易引起地基不均勻變形，使工程遭受破壞。在北部南宮王道砦和南部威縣固獻附近，從已往水文地質鉆孔資料看，地層巖性、巖相變化大，在地下20m內存在淤泥質粘土，有發生軟土觸變地質災害的可能性。（4）地裂縫參考《河北省平原地裂縫調查與防治研究》報告中對河北平原地裂縫易發程度區劃方法和原則，結合本區具體情況，進行評估因子的確定和量化。依照地裂縫產生的條件，分為固定因子（主控因子）和隨機因子（從控因子），固定因子包括地震活動、地層巖性、地形、地下水位、區域構造應力、故河道；隨機因子包括大氣降水、農業灌溉。各因子致裂作用和因子致裂分級指數見下表4-1。按照評價因子指數和劃分地裂縫易發程度區：指數和＞7為地裂縫高發區；指數和5-7為地裂縫易發區；指數和3-5為地裂縫較易發區；指數和＜3為地裂縫低發區。按上述評價因子指數確定方法和分區原則，將擬建公路約每2km路段作為計算單元，計算其指數和。計算結果見下表4-2。表4-1評價因子分級指數表致裂因子類型致裂作用因子致裂分級指數本次選用因子固定因子活斷層沿線及周圍破裂多而長沿斷層1km范圍為3沿斷層1-5km范圍為2沿斷層5.1-10km范圍為1計入地層巖性呈多元結構，含砂量多者易裂，松散易裂新沖洪積區為3沖積區為1計入地形低洼積水易裂計入地下水位釋水增脆性易裂＜計入故河道較兩岸陸地多砂易裂故河道為1其它為0疊加用區域構造應力應力強易裂因本區均在第四紀松散地層中應力值較均一指數近相等，作為背景值不計入隨機因子大氣降水雨量越大、越強，時間越長，越易裂大暴雨-暴雨為5-6大雨或連陰雨為2-5久旱逢中雨為1-2動態因素多變本次不計入農業灌溉灌水量、時間和覆蓋面越大越易裂漫灌指數為2-4節水指數為1-2注：參考《河北省平原地裂縫調查與防治研究》表4-2評價因子指數和計算結果表路段指數和路段指數和路段指數和路段指數和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計算結果表明：K329+572～K347和K365～K382長34.428km評價因子指數和為3，為地裂縫較易發區，約占公路全長的55﹪，為地裂縫地質災害危險性小地段；其它地段評價因子指數和為4，亦為地裂縫較易發區，長27.700km約占公路全長的45﹪，為地裂縫地質災害危險性小地段。以上分析的地裂縫易發程度表明：在隨機因子同等的條件下，固定因子指數和越高，地裂縫發生的概率越高。（5）土壤鹽漬化從野外調查來看，項目區農田種植的作物未受到鹽漬化的損害，但由于項目區水位埋深一般在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、后張莊、威縣城北一帶的溝渠剖面上，可見到在地表1—2米以下，有一層鹽漬土，經采取土樣化驗分析，易溶鹽含量0.88%（其中SO42-含量0.42%），為弱硫酸鹽漬土。鹽漬土在自然環境具有溶陷、鹽脹等特征。因此，從目前來看土壤鹽漬化表現不明顯，分析該層鹽漬土的形成，是由于項目區曾經地下水位埋深較淺，而且，地下水水質又多為咸水或微咸水，礦化度高。當地下水水位上升時，土壤有繼續加重鹽漬化的可能。（6）凍害評估區屬暖溫帶半干旱季風氣候，1960-1999年平均氣溫13.1℃，極值最低氣溫-21.6℃，最大凍土深度0.46m。根據工程可行性研究報告對路面結構的設計要求，新建路面總厚度均大于歷史最大凍土深度，發生凍害的可能性小。小結：擬建公路建在工程地質條件較好的平原地帶，路基填方高度在2.5m左右，K335以北地段發生砂土震動液化的可能性較大，累計地面沉降量較大；K335～K347路段為深層地下水水位降落漏斗區，累計地面沉降量較大，有發生軟土觸變的可能性；在K365～K382路段地層巖性、巖相變化大，有發生軟土觸變地質災害的可能性，為地質災害危險性中等路段，約占公路全長的55﹪。K347～K365、K382～K391+700路段為累計地面沉降量較小，地裂縫較易發區，屬地質災害危險性小地段，約占公路全長的45﹪。根據現狀水位埋深，未發現砂土液化和土壤鹽漬化現象，砂土液化和土壤鹽漬化地質災害危險性小，當水位上升時有產生砂土液化和土壤鹽漬化的可能；路面總厚度均大于歷史最大凍土深度，發生凍害的可能性小。地質災害危險性的綜合評估和防治措施5.地質災害危險性的綜合評估及防治措施根據評估區主要地質災害現狀評估和預測評估結果，結合《建設用地地質災害危險性評估技術要求》，綜合確定區內不同地段地質災害危險性等級。5.1地質災害危險性分區依前述地質環境條件、地質災害現狀及預測評估，可將評估區分危險性中等、危險性小二個區（參閱附圖1：地質災害危險性評估圖）。（1）危險性中等區（Ⅰ區）分布于K329+572～K347和K365～K382地段。現狀評估表明：該地段在現狀條件下，原邢--臨線及106、308國道均未發現明顯地面沉降、地裂縫、砂土震動液化和土壤鹽漬化地質災害，其危險性小。預測評估認為：K329+572～K335地段淺層地下水水位埋深淺，發生砂土液化的可能性比較大，累計地面沉降量較大（1975-1995年＞400mm）；K335～K347段為地面沉降主要誘發因素—深層水降落漏斗區，累計地面沉降量較大，有軟土觸變的可能性；K365～K382段巖性、巖相變化大，有軟土觸變的可能性；因此確定為地質災害危險性為中等。綜合評估認為：K329+572～K347及K365～K382地段地質災害危險性中等，主要地質災害類型為地面沉降和軟土觸變，其次為砂土震動液化和土壤鹽漬化，約占擬建公路全長的55﹪。（2）危險性小區（Ⅱ區）分布路段為K347～K365和K382～K391+700。現狀評估表明：上述地段未發現地裂縫，累計地面沉降量較小，地裂縫、地面沉降地質災害在以上地段為地質災害危險性小。預測評估認為：上述段地裂縫評價因子指數和＜5，屬地裂縫低發區，為地裂縫地質災害危險性小地段；地面沉降地質災害危險性小。綜合評估認為：K347～K365和K382～K391+700地段內，地質災害危險性小，主要地質災害類型為地裂縫、地面沉降和土壤鹽漬化，約占公路全長的45﹪。5.2土地適宜性評述擬建公路由南宮市與衡水交界處，經南宮市、七級鎮、章臺鎮、賀家營鄉、威縣縣城，至邯邢交界處，選擇線路時做到了：盡量減少土地占用和拆遷。比較三個線路方案，線路從占用土地量、土方量、排水投資等方面，通過對三個方案進行對比，選取最佳路線--新建方案，占用土地7915.336畝。地質災害危險性綜合評估結果表明，K329+572～K347和K365～K382地段屬地質災害危險性中等地段，是地面沉降、砂土震動液化和軟土觸變易發地段，究其原因主要是地下水開采不合理，已形成深層地下水降落漏斗，而淺層地下水水位埋深較淺；位于古河道邊緣帶—古河間帶，巖性、巖相變化大，局部有淤泥質粘土存在。在自然條件下所征建設用地對公路工程建設是不適宜的，采取措施后，所征建設用地是適宜的。K347～K365和K382～K391+700路段地質災害危險性小，在自然條件下所征建設用地對公路工程建設是適宜的。綜合評估認為，建設項目區對擬建公路危害較大的災種是地面沉降、砂土震動液化、軟土觸變和地裂縫。5.3地質災害防治對策與措施地質災害防治應貫徹“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。結合評估區災害發育情況，根據不同的災害和危險性提出相應防治措施。（1）地面沉降地質災害防治對策地面沉降地質災害的形成，主要是超采深層地下水，深層地下水水位持續下降，粘性土壓密失水所致。對于地面沉降只能控制，一旦形成很難恢復。因此，合理開采深層地下水，控制深層地下水水位下降乃是防治地面沉降的良策。由于該項目為線性工程，跨度大，地面沉降的不均勻性容易對工程造成破壞，所以，在項目建設中，應考慮采用抗變形結構，防止地面不均勻沉降地質災害對工程造成破壞。（2）軟土觸變地質災害防治對策軟土觸變地質災害，容易引起地基不均勻變形，使工程遭受破壞。詳勘階段，注意查明軟土分布范圍及層位，在軟土地段應增加工程結構的抗變形強度，防止因不均勻變形對工程造成破壞。（3）砂土液化和土壤鹽漬化的防治措施砂土液化的前提是飽和與震動，土壤鹽漬化的形成條件是淺層微咸水和咸水的存在。因此，要防治砂土液化和土壤鹽漬化，一方面在地下水淺埋區合理開采淺層微咸水和咸水，降低地下水位，減小砂土液化和土壤鹽漬化的可能；另一方面要嚴格按照公路抗震規范中的抗震措施進行設計與施工，建議加強基礎和上部結構整體性和剛性對路基填料的選取應嚴格把關，確保路基地基的穩定。（4）地裂縫地質災害防治對策地裂縫地質災害的發生、發展過程與地表、地下水密切相關。凡產生地裂縫的場地，地表排水普遍不暢或因地面坡度太緩無排水設施，在暴雨季節容易產生暫時性地面積水，只要改善防滲排水條件，嚴禁地面積水可以使地裂縫停止活動。小結：評估區內地質災害主要是地面沉降、砂土震動液化、軟土觸變和地裂縫，其次為土壤鹽漬化，綜合評估地質災害危險性中等的路段，位于K329+572～K347和K365～K382地段，約占建設公路總長的55%；危險性小的路段位于K347～K365和K382～K391+700，約占公路全長的45﹪。在土地適宜性方面，地質災害危險性小的路段，在自然條件下所征建設用地對公路工程建設是適宜的；在地質災害危險性中等區路段，在自然條件下用于公路工程建設是不適宜的，采取一定的防治措施后是適宜的。建設場地作為建設用地是適宜的。結論與建議結論與建議 （1）結論 1）本次評估工作依據國土資源部《關于實行建設用地地質災害危險性評估技術要求》（試行）程序進行，查明了工程用地范圍內地質環境條件和地質災害現狀，對工程建設可能誘發的地質災害危險性進行了預測，針對評估結果提出了相應的地質災害防止措施。2)該建設項目為高速公路，屬重要的建設項目；建設場區地質環境條件復雜程度為中等。地質災害危險性評估級別為一級，評估面積314km2。3)現狀評估表明：評估區及其附近在現狀條件下存在的主要地質災害是地裂縫、地面沉降和土壤鹽漬化。按地質災害規模分級標準，現狀地裂縫均為小型，危險程度為一般級，確定為危險性小；通過對原邢--臨線及相鄰的106國道、308國道調查，未發現因地面沉降使公路遭受破壞的現象，故將地面沉降災害確定為危險性小；路線穿越區，廣泛分布著程度不等的鹽漬土，為弱硫酸鹽漬土，