(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì),新疆 烏魯木齊 830091)
G580阿熱勒至和田公路建設(shè)項(xiàng)目位于和田地區(qū),路線起點(diǎn)位于和田地區(qū)洛浦縣與阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣縣界,與北側(cè)阿拉爾至阿熱勒工可項(xiàng)目終點(diǎn)K125+910相接,起點(diǎn)樁號(hào)為K125+910。路線終點(diǎn)位于和田市北側(cè),與G580和田過(guò)境段相接,終點(diǎn)樁號(hào)為K420+710。擬建工程為一級(jí)公路工程,建設(shè)項(xiàng)目重要性為重要建設(shè)項(xiàng)目。結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目重要性分類(lèi)、地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度,按地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分級(jí)表綜合確定本次地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作級(jí)別為一級(jí)評(píng)估。
因此,為使該段公路工程建設(shè)的順利進(jìn)行,減少地質(zhì)災(zāi)害對(duì)公路的危害,本文在對(duì)研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件全面分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合相關(guān)研究成果[1-5],對(duì)研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型進(jìn)行分析,并對(duì)該段公路全段崩塌地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行了現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估,進(jìn)而可以為研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的防治工程提供設(shè)計(jì)參數(shù)和科學(xué)依據(jù)。
擬建公路地處亞歐大陸腹地,南依昆侖山,北鄰塔克拉瑪干大沙漠,屬典型的暖溫帶大陸性干旱氣候。氣候干燥,降雨稀少,蒸發(fā)強(qiáng)烈。本區(qū)無(wú)霜期長(zhǎng),晝夜溫差大,晴天多,日照時(shí)間長(zhǎng),光熱資源豐富。此外,本地區(qū)盛行西北風(fēng),平均風(fēng)速1.5 m/s,春秋季常有沙塵暴發(fā)生,冬春及夏初多有浮塵天氣。
擬建工程未穿越水系,西側(cè)距離1~5 km處為和田河,路線基本沿和田河南北向延伸。和田河由玉龍喀什河和喀拉喀什河匯合而成,最終注入塔里木河,其多年平均徑流量為22.92×108m3/a,多年平均流量為72.6 m3/s,多年最大流量為830 m3/s。
研究區(qū)位于和田市和洛浦縣北側(cè)的風(fēng)積沙漠區(qū),高程1 100~1 320 m,南高北低??傮w地勢(shì)相對(duì)起伏,局部由于風(fēng)積沙丘的存在造成地形起伏較大。沿線存在的主要地貌單元包括半固定沙丘、格林沙丘及新月形沙丘帶、沙丘鏈等。單個(gè)沙丘一般高1~5 m,最高達(dá)10 m左右,以新月形沙丘為主,也存在少量多風(fēng)向沙丘等,受固沙措施保障,沙丘總體穩(wěn)定性較好。
研究區(qū)全線沿線出露地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積層,該層主要分布擬建公路兩側(cè),組成固定、半固定和流動(dòng)型沙丘、沙壟,在沙漠之中分布有古河道和風(fēng)蝕洼地,風(fēng)成砂下伏為上更新統(tǒng)細(xì)砂。風(fēng)積層巖性主要由細(xì)砂和粉砂等組成,較為松散干燥,其成分為石英、長(zhǎng)石、云母及少許暗色礦物。局部低洼處結(jié)0.1~0.2 cm的鹽殼。
研究區(qū)地處塔里木沙漠盆地西部,位于塔里木地臺(tái)下屬塔里木臺(tái)坳的中央隆起和西南坳陷等三級(jí)構(gòu)造單元。區(qū)域上與其相關(guān)的塞拉加茲北側(cè)斷裂,該斷裂總體呈東西發(fā)展,位于和田市南側(cè)約30 km,未與本次評(píng)估線路相交,同時(shí)該斷裂埋深較大,被第四系松散層覆蓋,為非全新世活動(dòng)斷裂,對(duì)工程影響較小,可不考慮發(fā)震斷裂對(duì)工程的影響。
研究區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)巖組為以粉土質(zhì)砂為主的單層土體和以細(xì)砂、粉砂為主的單層土體。
(1)以風(fēng)積粉土質(zhì)砂為主的單層土體:干燥,松散,承載力基本容許值為60 kPa,工程地質(zhì)條件較差;沙丘間洼地為粉土質(zhì)砂,稍濕,松散,中密,承載力基本容許值為100 kPa,土、石等級(jí)為Ⅱ級(jí),工程地質(zhì)條件一般,該層主要分布范圍較少,主要分布在K125+910-K133+210段。
(2)以細(xì)砂、粉砂為主的單層土體:分布在擬建公路沿線絕大部分區(qū)域,細(xì)砂多呈灰黃色,松散-稍密、干燥-稍濕,承載力基本容許值為100~120 kPa。粉砂層多為灰黃色,稍密-中密,稍濕-潮濕,承載力基本容許值為120~150 kPa,土、石等級(jí)為Ⅱ級(jí),總體工程地質(zhì)條件一般,部分區(qū)域需開(kāi)展地基處理方可作為持力層使用。
(3)特殊性巖土:位于內(nèi)陸腹地,屬暖溫帶內(nèi)陸干旱荒漠氣候區(qū),蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量,形成了大量鹽漬土。研究區(qū)鹽漬土分布主要集中在沙丘鏈間洼地中,由于其地下水位埋深較淺,蒸發(fā)強(qiáng)烈,造成較為嚴(yán)重的鹽漬化情況。其中鹽漬土類(lèi)型以氯鹽、亞氯鹽為主,其次為硫酸鹽,總體分布較為均勻,工程地質(zhì)性質(zhì)較差。
(1)含水層分布及賦水性:研究區(qū)內(nèi)含水層為以粉細(xì)砂為主的單層含水層結(jié)構(gòu),含水層厚度較大,單井涌水量大于1 000 m3/d·m,礦化度一般大于1 g/L,地下水埋深1.1~4.1 m。
(2)地下水類(lèi)型及動(dòng)態(tài)特征:研究區(qū)地下水以松散巖類(lèi)孔隙水為主,人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用程度較低,地下水動(dòng)態(tài)隨季節(jié)變化,年變幅較小。
(3)地下水開(kāi)采與補(bǔ)給、徑流、排泄條件:地下水補(bǔ)給來(lái)源主要接受和田河的河水補(bǔ)給及大氣降水補(bǔ)給,并且大部分以地下徑流方式迅速的沿地形坡向向北流動(dòng),排泄于細(xì)土平原和荒漠區(qū),部分水流對(duì)沖洪積平原帶進(jìn)行垂向補(bǔ)給,少量蒸發(fā)。
現(xiàn)狀評(píng)估是指對(duì)已有地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估。在基本查明研究區(qū)內(nèi)已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)環(huán)境條件、分布、類(lèi)型、規(guī)模和變形活動(dòng)特征,在引發(fā)因素與形成機(jī)制的基礎(chǔ)上,對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行初步評(píng)價(jià),對(duì)研究區(qū)內(nèi)崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性和對(duì)擬建公路工程危害的范圍與程度作出評(píng)估。
該建設(shè)場(chǎng)地多為風(fēng)積沙漠區(qū),地形總體起伏較小,地貌以固定沙丘、半固定沙丘及新月形沙丘、格林沙丘為主,地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,降水稀少,地表水不發(fā)育,周?chē)祟?lèi)工程活動(dòng)較少,無(wú)采礦活動(dòng)。研究區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂縫、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。其他地質(zhì)災(zāi)害主要以風(fēng)蝕沙埋和土壤鹽漬化。
下面主要以崩塌(隱患)和滑坡為例進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)價(jià)分析:
2.2.1 崩塌(隱患)
崩塌的發(fā)生受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、巖土體結(jié)構(gòu)特性、水文條件、風(fēng)化程度和人類(lèi)工程活動(dòng)等條件的控制和影響。沿線地貌以風(fēng)積沙漠為主,沙丘高差不大,起伏很小,巖土體密實(shí),外業(yè)調(diào)查過(guò)程中研究區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)崩塌災(zāi)害。根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果和崩塌(危巖)發(fā)育程度分級(jí)表,研究區(qū)或周邊不具備崩塌發(fā)生的條件,研究區(qū)崩塌發(fā)育程度弱。據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危害程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),研究區(qū)無(wú)崩塌災(zāi)情和險(xiǎn)情,危害程度小。據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分級(jí)表,研究區(qū)崩塌危險(xiǎn)性小?,F(xiàn)狀評(píng)估崩塌災(zāi)害發(fā)育程度弱、危害程度小,危險(xiǎn)性小。
2.2.2 滑坡
滑坡的發(fā)生主要受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水和人類(lèi)工程活動(dòng)等條件的控制和影響。根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果,研究區(qū)地勢(shì)相對(duì)平緩,沙丘坡度小于10°度,巖土體密實(shí),含水率低,不存在軟弱結(jié)構(gòu)面,外業(yè)調(diào)查過(guò)程中研究區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡災(zāi)害。據(jù)滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表,研究區(qū)不具備滑坡發(fā)生的條件,研究區(qū)滑坡發(fā)育程度弱。據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危害程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),研究區(qū)無(wú)滑坡災(zāi)情和險(xiǎn)情。據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分級(jí)表,研究區(qū)滑坡危險(xiǎn)性小。現(xiàn)狀評(píng)估滑坡災(zāi)害發(fā)育程度弱、危害程度小,危險(xiǎn)性小。
綜上,根據(jù)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀、發(fā)育特征和危險(xiǎn)性現(xiàn)狀,現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)論為研究區(qū)崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂縫、地面沉降地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱,危害程度小,危險(xiǎn)性小。
對(duì)于工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)評(píng)估是結(jié)合工程建設(shè)特點(diǎn),對(duì)工程建設(shè)中、建成后可能引發(fā)或加劇崩塌、滑坡、泥石流、巖溶、采空塌陷、地裂縫及地面沉降等的可能性、危險(xiǎn)性和危害程度進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估。
3.1.1 崩塌
擬建公路沿線基本沿老路布置,路線順適縱坡,優(yōu)化平縱配合,合理設(shè)計(jì)道路標(biāo)高,整個(gè)公路工程中最大挖方路段厚度不超過(guò)5.0 m。工程建設(shè)中,開(kāi)挖擾動(dòng)、爆破、機(jī)械振動(dòng)、加載等因素不會(huì)引發(fā)或加劇沙漠區(qū)的崩塌地質(zhì)災(zāi)害。此外,工程建設(shè)中及建設(shè)后采取安全放坡措施,可避免邊坡坍塌。工程建設(shè)中、建成后不易引發(fā)或加劇崩塌災(zāi)害,工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響小。
工程建設(shè)不具備誘發(fā)崩塌災(zāi)害的自然因素和人為因素,引發(fā)或加劇崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性小。根據(jù)崩塌(危巖)危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估分級(jí),工程建設(shè)位于崩塌(危巖)影響范圍外,工程建設(shè)活動(dòng)對(duì)崩塌(危巖)穩(wěn)定性影響小,引發(fā)或加劇崩坍的可能性小,危害程度小,發(fā)育程度弱,危險(xiǎn)性等級(jí)小。
預(yù)測(cè)評(píng)估工程建設(shè)中、建設(shè)后可能引發(fā)或加劇崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性小,危害程度小,發(fā)育程度弱、危險(xiǎn)性等級(jí)小。
3.1.2 滑坡
通過(guò)實(shí)地調(diào)查,擬建公路沿線地勢(shì)起伏不大,擬建項(xiàng)目挖方高度小,地層巖性單一,不存在軟弱結(jié)構(gòu)面,工程建設(shè)在開(kāi)挖擾動(dòng)、爆破、加載等因素下不易引發(fā)或加劇滑坡地質(zhì)災(zāi)害;工程建設(shè)中剝離表土、回填、碾壓、加載等因素不會(huì)引發(fā)或加劇滑坡地質(zhì)災(zāi)害。因此,工程建設(shè)中不易引發(fā)或加劇滑坡災(zāi)害,工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響小。
預(yù)測(cè)評(píng)估工程建設(shè)中、建設(shè)后可能引發(fā)或加劇滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性小,危害程度小,危險(xiǎn)性等級(jí)小。
建設(shè)工程不存在已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害。建設(shè)工程位于崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地面沉降、地裂縫地質(zhì)災(zāi)害影響范圍外,遭受崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂縫、地面沉降地質(zhì)災(zāi)害的可能性小,危害程度小,發(fā)育程度弱,危險(xiǎn)性等級(jí)小。
預(yù)測(cè)評(píng)估建設(shè)工程不宜遭受崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂縫、地面沉降地質(zhì)災(zāi)害。遭受崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地面沉降、地裂縫災(zāi)害的可能性小,危害程度小,發(fā)育程度弱,危險(xiǎn)性等級(jí)小。
(1)研究區(qū)建設(shè)場(chǎng)地多為風(fēng)積沙漠區(qū),地形總體起伏較小,地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,降水稀少,地表水不發(fā)育,周?chē)祟?lèi)工程活動(dòng)較少,無(wú)采礦活動(dòng)。因此,區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂縫、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。其他地質(zhì)災(zāi)害主要以風(fēng)蝕沙埋和土壤鹽漬化。
(2)對(duì)研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)進(jìn)行了現(xiàn)狀評(píng)估:研究結(jié)果表明:研究區(qū)崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂縫、地面沉降災(zāi)害發(fā)育程度弱,危害程度小,危險(xiǎn)性小。
(3)對(duì)研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)進(jìn)行了評(píng)估。研究結(jié)果表明:研究區(qū)工程建設(shè)引發(fā)或加劇及遭受崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷、采空塌陷、地面沉降和地裂縫地質(zhì)災(zāi)害的可能性小,危害程度小,發(fā)育程度弱,危險(xiǎn)性等級(jí)小。