河北省地质灾害危险性评估工作中应注意的主要问题课件

河北省地质灾害危险性评估工作中应注意的主要问题刘志刚目录l山区：1铁路、公路；2输变线路；3选场与尾矿库；l平原：地面沉降、软土等l采空塌陷与岩溶塌陷l其它需注意的问题搜集资料l地质图（1：20万、1：5万）l地形图（1：11：5万）l地貌图（1/50万、1/20万）l区域水文地质工程地质环境地质l县市地质灾害调查与区划报告及图件l当地市、县国土资源部门了解场地附近地质灾害、矿业开发情况铁路、公路铁路、公路l工程分析：1起点、终点桩号、地理坐标、地理位置；2总占地、新征地面积；3交通位置图；4工程平面布置（桥、隧道、涵洞等位置、长度，路面宽度、红线宽度、里程等）5工程造价、公路等级（附工程平面布置图、工程沿线纵剖面图）l地质环境条件：要围绕山区地质灾害类型和诱发因素进行调查。如针对泥石流，地形地貌方面要详细调查沿线沟谷的形态：V或U型谷、沟口扇的形态、体积，沟内松散物的分布、体积（是否有梯田）、沟谷纵坡、沟长、汇水面积、沟谷两侧山坡坡度，沟头是否有高大山体（形成局部地形雨）等。要对这些沟谷编号，对特征进行统计。是否为暴雨中心，最大24h、1h、10min降雨量，多年平均降雨量及暴雨等值线图。地质环境条件地质环境条件l对于滑坡、崩塌：沿线山坡坡度、坡向、高度，岩性、产状，已发生的滑坡、崩塌体的形态、体积、发生时间、降雨情况、人工削坡情况l野外加强对断裂构造的调查：位置、性质、产状、断距、破碎带宽度、岩性，尤其是活动性。l水文地质条件：第四系地下水埋深、岩溶水体征。工程地质条件：注意河谷地区软土、液化土的分布l附地质环境条件图（可与地质灾害现状分布图合为一张图）：地层、构造、地形线、地貌、地下水浅埋区、地表溶洞及塌陷点、特殊土分布区、崩塌、滑坡等位置、矿区（点）、废石锥、尾矿库等，进行地质环境条件复杂程度分区。局部根据需要可附大比例尺的图件或照片。评估区的确定评估区的确定l场地、评估区、调查区l评估区：线状工程与地质环境相互作用的区域。包括对工程构成威胁的已有的地质灾害隐患点的分布范围、工程建设引发和加剧的地质灾害分布范围。对于滑坡、崩塌，就是工程两侧第一个斜坡带（第一个分水岭的内侧）；对于泥石流沟，应包括沟的整个汇水区（通常汇水面积大的沟谷不是泥石流沟）。一般灾害对河对岸不构成威胁，故评估区一般不跨河（大型滑坡、泥石流除外）l调查区：要比评估区范围大一些，如河对岸、评估区外围一定范围内。l灵活理解技术要求中500-1000m的要求，一些地方1000m不够，有些地方500m太宽了。现状评估l对调查区内地质灾害按灾种分门别类，编号（泥石流为N、崩塌为B、滑坡为H）、特征列表，对典型灾害要用文字、图件详细解剖。l崩塌：概述工程沿线崩塌的分布、规模（体积大于1万立方米为大型，0.1-1为中型，小于0.1万为小型）、类型（岩质、土质），分析崩塌形成的机制（地形、岩性、产状、岩石破碎程度、构造、降雨、人类活动、风化作用）泥石流沟统计表格内容l编号、位置、沟的形态等（地质环境条件部分），此外，重点统计该沟历史上发生泥石流的情况，如发生时间、规模、形成区崩塌、滑坡情况、降雨过程、泥石流扇沉积物体征、造成的损失情况，发生频率，等。现状评估应注意的问题l内容简化，缺少对每个灾种的概述和对重要的、典型的灾点的详细描述，统计表内容不全、不细；灾害形成机理分析不透，这一点很重要，只有对已发生的灾害的形成机理分析透彻，才能以此为依据，在预测评估中对灾害的可能性、危险性进行有依据的预测。l应对调查区已发生的灾害情况进行论述，对象是调查区已有建筑物。可不涉及拟建工程问题。l根据现状地质灾害，编制地质灾害现状分布图，其内容包括：地质环境条件、地质灾害类型及规模。预测评估l评估对象是拟建工程，分两种情况：一是拟建工程可能遭受的已有地质灾害发展趋势的潜在威胁；二是拟建工程在建设过程中或建成后引发和加剧的地质灾害危险性，如边坡坡脚开挖造成的滑坡、崩塌，由于工程弃渣引发的泥石流等。l强调以灾害点评估为主。由于线路路基削坡造成的不稳定边坡（滑坡或崩塌），在一定的线段内具有灾害的普遍性时，可分段评估。l在灾害点评估的基础上可对拟建工程分工程项目进行地质灾害危险性评估，如路基、桥梁、隧道、车站等。可按灾种、按工程项目分别列表。综合评估综合评估l评估依据：根据评估区地质环境条件的差异、潜在的地质灾害隐患点的分布及危险程度，确定判别区段危险性的量化指标；l原则：“区内相似，区际相异”；l方法：定性、半定量分析法；l结果：A工程建设区和规划区地质灾害危险性等级分区；B根据地质灾害危险性、防治难度和、防治效益，对建设场地的适宜性作出评估；C提出防治地质灾害的措施和建议。l综合评估是宏观上的区、段评估，不能太细。如线路通过陡峭的中山、低山丘陵和山间盆地，中山区地形陡峭，存在崩塌、泥石流等隐患多，大部分灾害点为危险性大，则中山区可定为危险性大，但不等于该区内所有灾害点均为危险性大，允许危险性大的区有危险性中等或小。不应将某一个灾害的影响范围作为综合分区的依据。地质灾害综合分区图与说明表l线状工程：表示内容为地质环境条件、预测的地质灾害点（或段）的类型、危险性、工程平面布局等；图面范围与危险性评估范围为评估区。l面状与点状工程工程：表示内容与线状工程相似，图面范围为评估区，危险性评估范围为建设场地。防治措施l要有针对性；对危险性大的地质灾害点或区段，应诸点、诸区段提出防治措施。l防治措施要结合拟建工程特点与布局制定。输电线路l线状工程。点状与性状评估相结合。l对每一个转向塔，应按点状工程对待。对转向塔之间的塔，如果地质环境条件复杂，地质灾害隐患多，也应诸塔评估；如果地质环境条件较简单，地质灾害隐患少，危险性小，可按线段评估。选矿厂、尾矿库选矿厂、尾矿库l选矿厂：1、位于山坡、山梁上的选矿厂，应注意山坡的稳定性（山体滑坡）和坡面泥石流隐患。2、位于沟谷（河谷）漫滩、阶地上的选矿厂，应注意沟谷泥石流和洪水隐患。l尾矿库：1、加强调查尾矿库沟历史上发生泥石流灾害的情况，评估其现状危险性；2、尾矿库的建设，增加了沟谷内松散物质数量，加大了引发泥石流的可能性。这时，应特别注意尾矿库以上的汇水面积及汇水面积内的泥石流诱发因素的调查分析，历史上降雨量特征的分析，同时对尾矿库的设计方案进行分析，以综合判断其危险性。对于尾矿库下游沟谷中有村庄或工矿企业，除提出尾矿坝严格按规范设计与施工外，还应提出下游村庄或企业修建泥石流排导槽的防治意见。平原区地面沉降l地面沉降是平原区主要地质灾害。l地面沉降已明显形成灾害的地区为沧州市区及沿海地区。沧州市区2001年实测最大累计沉降量2236mm，91-2001年沉降速率每年100余mm。在沉降中心区已发生雨季被淹、管道破裂、路基下沉、南运河过水能力降低、潜水埋深变浅等；沿海地区2001年累计沉降量约300-600mm，局部达800mm，降低了滨海平原高程，也降低了海岸带防波提的功能，排洪能力下降，加重了风暴潮灾害的损失。地面沉降危险性评估参考标准地面沉降危险性评估参考标准一、内陆地区：1、现状评估标准：累计沉降量小于1000mm为危险性小，1000-2000mm为危险性中等，大于2000mm为危险性大；2、预测评估标准：沉降速率小于40mm/a为危险性小，40-60mm/a为危险性中等，大于60mm/a为危险性大；3、综合评估标准：取现状评估和预测评估结果中危险性大者。二、沿海地区：1、现状评估标准：累计沉降量小于500mm为危险性小，500-1000mm为危险性中等，大于1000mm为危险性大；2、预测评估标准：沉降速率小于20mm/a为危险性小，20-40mm/a为危险性中等，大于40mm/a为危险性大；3、综合评估标准：取预测评估结果。地面沉降危险性评估标准的依据l内陆地区：地面沉降所引起的灾害主要发生在沉降中心区，沉降中心 的边缘及外围灾害不明显。地面沉降是由于地下水的集中开采造成。所以，综合评估综合考虑了现状评估与预测评估结果。l沿海地区：一般无当地地下水的集中开采，地下水位的下降是由于内陆地区地下水开采造成区域水位下降。故沿海地区一般不会形成地面沉降的漏斗状中心，基本属于区域性均匀下降。所以综合评估以预测结果为主。地面沉降评估应注意的问题地面沉降评估应注意的问题l现状评估：重点对评估区已发生的地面沉降情况及由此引发的灾害情况进行调查研究；对地面沉降的影响因素及形成机理进行分析，建立地面沉降量与地下水位或地下水开采量的相关方程式。山前冲洪积扇区可不将地面沉降作为地质灾害进行评估。l预测评估：利用现状评估得出的相关方程式，根据地下水开发利用规划中的地下水开采量或预测的地下水位，开展地面沉降的预测。一般地区有2010年、2020年地下水规划方案。l天津市西青段建立的地面沉降量与地下水开采量的关系式（参考）：S=42.59+7.810-3Q(S-为累计沉降量，Q为累计开采量）l沧州地面沉降与开采量的关系式(参考）：S=74.0396+0.0322Q软土问题软土问题l软土特性：海相层或湖沼相，厚度数米或十几米，灰黑色，软塑流塑，天然含水量大于液限，孔隙比大于1，承载力70100kpa。软土不被扰动，可保持软塑状态，而一经扰动，土的结构造到破坏，立即变成流塑（流动）状态，这一特性称为触变形。软土的透水性很差，垂直方向的渗透系数比水平方向的渗透系数小，对地基排水固结不利，常使建筑物沉降时间加长。同时，在加载初期，地基土中常出现较高的孔隙水压力，影响地基的强度。软土属高压缩性土。l软土不是典型地质灾害；软土触变是软土的一种特性。采空塌陷采空塌陷采空塌陷l采空塌陷的成因：矿层开采后，采空区依靠洞壁和支撑柱维持围岩稳定。当采空区面积较大、围岩强度不足以抵抗上覆岩土体重力时，顶板岩层内部形成的拉张应力超过岩层抗拉强度极限时产生向下的弯曲和移动，进而发生断裂、破碎并相继冒落。l组成：1、冒落带：其高度取决于矿层的厚度和岩石的碎胀系数，通常为采出矿厚的35倍；2、裂隙带：其特点是岩层发生垂直于层面的断裂和分离，基本保持地质层面关系，但裂隙相互连通漏水性增强。其厚度在开采矿厚的935倍；3、下沉带（弯曲带）：裂隙带的上部直到地表为下沉带。岩层不发生断裂，而是在自重的作用下发生弯曲。如果开采矿层过浅，容易引发突然塌陷，不存在上述三带的现象。采空塌陷l地表表现：地表塌陷区比下部的采空区范围大。中间塌陷区沉降速度及幅度最大，无明显地裂缝产生；内边缘区下沉不均匀，呈凹形向中心倾斜，为应力挤压区；外边缘区下沉不明显，多数情况下易形成张性地裂缝，为应力拉张区。从剖面上看，塌陷呈一漏斗状，破裂角和稳定角决定了“漏斗”的开口程度。塌陷形式l一般深厚比小于20（或30）时，有可能产生极严重的塌陷破坏，地表出现规模大、范围广的裂缝或塌陷等；深厚比在20200之间时，地表将产生不同程度的变形；深厚比大于200时，地表变形一般较轻，有可能出现微小的裂缝。地表移动持续时间l公式一：T=7+2H/C T地表移动持续时间，H矿层埋深，C工作面推进速度（m/月）公式二：T=2.5H 经验：开采深度为100200m，T=12年，开采深度200400m,T=23年。一般10年后，地表处于基本稳定状态。采空塌陷危险性和适宜性确定的建议l当深厚比大于30或采深大于300m，停采时间在10年以上，地面观测点长观资料表明地面变形已经停止，或附近已有的类似建筑物经长期使用未发生任何变形破坏时，6层以下建筑物危险性可定为中等，基本适宜；l当深厚比小于20，建筑物对地基的影响深度已进入裂隙带或接近裂隙带；场地下方正在开采或停采时间在10年之内；场地附近地下正在开采，其塌陷区影响到场地；采空区内建设高层建筑物。以上情况下可确定为危险性大，适宜性差。采空塌陷评估资料的要求l搜集矿层深度、采厚、开采时间、开采方式、采空区分布图、采空区稳沉线、地面长观点资料、地质剖面图等。l调查已发生的塌陷特征、现有建筑物的稳定性。对于停采时间较短、深厚比较小的采空区，或采矿资料不足的地区，应通过物探手段查明采空区的分布、埋深，甚至通过钻探了解地层的破碎程度和裂隙带的分布。岩溶塌陷l岩溶塌陷的形成条件：1、二元结构，上部为第四系，下部为灰岩；2、双层水位，上部为孔隙水位，下部为岩溶水位，而且岩溶水位低于孔隙水位，岩溶水位在灰岩顶面附近上下变动；3、第四系厚度小于60m为易发区，60-100m为较易发区，大于100m为较不易发区，第四系底部无稳定的粘性土层，砂层直接与灰岩接触；4、断层破碎带岩溶较发育，易发生地表塌陷。岩溶塌陷重点区与危险性评估岩溶塌陷重点区与危险性评估l唐山附近、柳江盆地是河北省岩溶塌陷的高发区；邢台市附近，由于Q1Q2地层以粘性土为主，下伏灰岩顶部岩溶裂隙被粘性土充填，大部分地段发生岩溶塌陷的危险性小-中等。l岩溶塌陷易发区开展工作，应基本查明第四系岩性、结构，第四系孔隙水位，第四系下伏灰岩的埋藏深度、岩溶发育程度，岩溶水位与动态特征，场地断裂的位置、性质、活动性等。工作手段为搜集资料、现场调查和物探等。l对危险性中等-大的场地，应提出开展场地岩溶塌陷勘查的建议。岩溶勘查应查明第四系岩性、结构、土层的扰动程度或土洞的分布，灰岩埋深、岩溶发育程度等，工作手段为物探、钻探（进尺速度、掉钻、标贯试验）等。地质灾害危险性评估其它注意事项l地质环境条件部分重点写与存在的地质灾害有关的条件。并重点写评估区内的条件。l评估的重点灾钟：6大灾种。根据河北省实际，暂将软土触变、黄土湿陷、砂土液化、膨胀土胀缩、海水入侵作为次要灾种对待。不均匀地基造成的不均匀沉降、化学腐蚀、路堤不稳定斜坡、山前冲洪积扇区的地面沉降、建筑物施压后引起的沉降、风暴潮、基坑边坡崩塌、断层、地面抬升、内涝，可不作为地质灾害危险性评估中的灾种。l注意地质灾害危险性评估与场地岩土工程勘察、地质灾害防治前期勘查的区别。