1、目 錄前 言1一、評估任務由來1二、評估工作依據1三、主要任務和目的1第一章 評估工作概述2一、工程規劃概況與占地范圍2二、以往工作程度4三、工作方法及完成的工作量5四、評估范圍與級別的確定6第二章 地質環境條件7一、氣象、水文7二、地形地貌9三、地層巖性9四、地質構造與區域地殼穩定性11五、工程地質條件14六、水文地質條件16七、人類工程活動對地質環境的影響17第三章 地質災害危險性現狀評估18一、地質災害類型及特征18二、地質災害危險性現狀評估21第四章 地質災害危險性預測評估22一、工程建設引發或加劇地質災害危險性的預測22二、工程建設可能遭受地質災害危險性的預測23第五章 地質災害危險
2、性綜合評估及防治措施25一、地質災害危險性綜合評估原則與量化指標的確定25二、地質災害危險性綜合評估25三、建設場地適宜性評估26四、防治措施26結論與建議27一、結論27二、建議27前 言一、 評估任務由來受唐山XX房地產開發有限公司的委托,河北XX建設工程集團隧道工程公司,承擔了唐山XX房地產有限公司硅谷電腦城改建工程建設項目地質災害危險性評估工作。 二、評估工作依據1、地質災害防治條例(國務院令第394號)。2、建設用地審查報批管理辦法(國土資源部令第3號)。3、國土資源部關于加強地質災害危險性評估工作的通知(國土資發200469號)。4、河北省國土資源廳關于加強地質災害危險性評估工作的
3、通知(冀國土資礦字200424號)。5、河北省國土資源廳關于規范地質災害危險性評估工作的通知(冀國土資礦字200436號)。6、唐山XX房地產開發有限公司委托書。三、主要任務和目的1、主要任務:(1)查明評估區地質環境條件及主要地質災害類型;(2)分析論證評估區各種地質災害的危險性,并對其進行現狀評估、預測評估和綜合評估;(3)針對建設項目可能遭受、引發和加劇的地質災害,提出地質災害防治措施與建議,并給出建設用地適宜性的評價結論 。2、評估目的:通過對建設項目地質災害危險性評估,確定建設場地的適宜性,為建設工程的防災減災提供地質科學依據。第一章 評估工作概述一、工程規劃概況與占地范圍1、工程規
4、劃概況(1)項目交通位置擬建唐山XX房地產有限公司硅谷電腦城改建工程位于唐山市路北區建設路與體育館道交叉路口現唐山硅谷電腦城,西側與唐山市體育場隔建設路相對,東側與唐山市誠信鍋爐裝修處為鄰,南側為體育館道,東北邊緣與擬建龍庭小區相鄰。場地中心坐標東經:1181016,北緯:393825。市區有城市公路網與津唐、京沈、唐港等高速公路連通,西距唐山火車站3.0km,交通十分便利(見圖1)。(2)工程規劃概況本建設工程的建設方為唐山XX房地產開發有限公司。根據初步規劃,擬在現有硅谷電腦城建設用地范圍內,沿西側南北和南側東西方向臨街建設一組雙塔式商住樓,西側南北向北端裙樓為地面二層,主樓為兩棟地面18
5、層點式小高層,主樓兩側裙樓為地面三層的商用樓,地下倉庫一層(底板埋深5m)。建筑結構采用框架剪力墻結構,基礎型式采用樁基礎。主樓13層和為商業用房,418層為民用住宅。工程預計總投資2100萬元,總建筑面積為18000m2。主樓高56m,擬建場地主要建設內容見表1,工程平面布置見圖2。表1 擬建場地主要建筑一覽表建筑物數量(棟)層數建筑高度(m)總建筑面積(m2)備注主樓2185618000主樓13層和為底商,418為住宅裙樓126.2裙樓239.3地下建筑152、占地范圍本次評估的唐山XX房地產有限公司硅谷電腦城改建工程,是在現有硅谷電腦城用地范圍內將原來建筑拆除重建。西起建設路,東至唐山市
6、誠信鍋爐裝修處;南起體育館道,東北至機場廢棄鐵路(本段已拆除),占地面積4519.4m2(約合6.78畝)。所占用土地為消防器材廠所有,屬國有劃撥,本次不需要辦理土地征用審批手續。擬建場地占地拐點坐標見附表2。表2 擬建場地占地拐點坐標點 號xy備 注14390417.6139600533.26注:本表所采用坐標系為1954年北京坐標系(3度帶)。24390360.9339600588.3934390305.2739600588.9444390304.8539600558.3454390301.4636900558.3164390301.4039600551.1174390303.403960
7、0551.2784390303.2339600538.2694390313.2139600538.30104390313.2839600539.16114390360.5939600538.44124390360.5639600532.74134390373.0239600532.36144390374.9039600529.53154390383.0539600529.25164390384.2439600530.33174390405.8639600530.29184390405.9839600533.97二、以往工作程度評估區在區域上地質工作研究程度較高,歷史上先后有多家地勘單位多次進行
8、了不同目的地質構造、水文地質、環境地質等方面的工作,尤其是1988年6月6日擬建場地附近的唐山市體育場田徑訓練館發生巖溶地面塌陷地質災害后,有關單位對唐山市體育場以及唐山市區的巖溶地面塌陷做了大量的工作,并進行了較詳細的專項研究,為本次評估報告的編寫提供了充實的、豐富的基礎資料。以往主要工作成果見表3:表3 以往主要工作成果一覽表 編號報告名稱比例尺完成時間工作單位(編著人)1唐山大地震害(第一、三冊)1985劉恢先等著2唐山市第四紀地質圖1:5萬1985河北省城鄉建設勘察院3唐山市體育場電法勘探報告1988河北XX局第二地質大隊4河北省、北京市、天津市區域地質志1:50萬、1:100萬198
9、9.6河北省地質礦產局5唐山市體育場巖溶地面塌陷區地質勘查報告1989.10河北XX局第二地質大隊6唐山市區域地下水動態觀測報告1991河北省環境地質總站唐山監測站7唐山市水文地質、工程地質、環境地質綜合勘察報告1992河北XX局第四水文地質工程地質大隊河北XX局環境總站8河北省唐山市巖溶塌陷地質災害防治前期勘察報告1994.5河北XX局第四水文地質工程地質大隊9河北省唐山市地質環境監測報告(19962000)2001.6河北省環境地質勘察院10地質災害災情評估理論與實踐2004.4張梁、張業成、羅元華等著 三、工作方法及完成的工作量1、工作方法根據國土資源部關于地質災害危險性評估技術要求(試
10、行)以及河北省國土資源廳有關規定,我公司接受委托后,首先組織有關技術人員對建設項目進行分析研究,結合本建設項目特點,確定本次評估工作的工作方法。 本次評估工作采用歷史成因分析法、層次分析法、統計比擬法等定性、半定量評判相結合的評估方法,以定性分析為主,半定量評判為輔的原則,資料收集、野外調查和工程地質、巖溶勘查相結合。野外調查工作主要包括水文地質、地形地貌、地質環境與地質災害現狀以及各種不良地質現象調查。調查區范圍以評估區中心為基礎,外延500m,調查區面積1.0km2。對調查區地質環境條件、地質災害發育特征等進行了詳細勘查,詳細記錄了調查區地質環境特征、地質災害類型和各種不良地質現象。為本次
11、評估報告的編寫,提供了翔實可靠的第一手資料。2、完成主要工作量本次評估工作共收集相關報告9份,各種圖件7張,布設工程地質孔7孔,完成鉆探260.7m。完成野外工作量見表4:在完成野外工作后,將收集資料和野外工作成果經室內綜合分析整理,于2006年3月28日完成報告的編寫工作。表4 完成野外工作量統計表 項目單位完成工作量地面調查km21調查路線km5水文地質測量km22地質環境調查km21地質災害調查km21地形測量km20.012工程地質勘察范圍km20.012工程地質勘察取樣原狀樣件26擾動樣件13工程地質鉆探m/孔350/8GPS定位個4現場照片幅6地形地貌點個4四、評估范圍與級別的確定
12、1、評估范圍的確定根據本次調查結果,調查區地質災害發育現狀,結合本建設項目特點,本次評估工作范圍以現硅谷電腦城占地范圍為基礎,西側以建設路中心線為界,南側至體育館道中心線,東側以本建設場地邊界為界,東北至龍庭新居邊界。評估區面積11670.5m2,拐點坐標見表5。表5 評估區拐點坐標點 號xy備 注14390426.8836900497.43注:本表所采用坐標系為1954年北京坐標系(3度帶)。24390426.8939600543.3134390383.0839600588.9744390287.7539600588.9754390286.6639600499.062、評估級別的劃分本項目為
13、民用建筑工程行業中一般公共建筑,商業和住宅兩用,項目總投資2100萬元,總建筑面積為18000m2,主體建筑高度56m,工程等級為一級,屬重要建設項目;評估區地質環境條件復雜程度為復雜(詳見第二章)。根據國土資源部關于加強地質災害危險性評估工作的通知(國土資發200469號)“地質災害危險性分級表”,將本建設項目地質災害危險性評估級別定為一級。小結:唐山XX房地產有限公司硅谷電腦城改建工程為民用建筑工程行業中一般公共建筑,工程等級為一級,屬重要建設項目;評估區地質環境條件復雜程度為復雜,評估級別確定為一級。第二章 地質環境條件一、氣象、水文1、氣象本區屬暖溫帶半濕潤大陸型季風氣候,季風顯著,四
14、季分明。具有冬季寒冷,春季干燥,夏季炎熱,秋季涼爽的氣候特點。冬季多偏北風,夏季多偏南風。多年平均氣溫10.5(19562005年),最高氣溫39.9(1972年6月10日),最低氣溫-23.1(1983年1月28日),多年平均降水量604.6 mm(19562005年),年最大降水量957.9 mm(1967年),年最小降水量287.3mm(2002年),降水量多集中在68月。十月中旬至翌年四月上旬為凍結期,最大凍土深度800mm,全年無霜期188天。2、水文評估區所在區域水系發育,流經評估區附近的主要河流為黃家莊村西部的沙河,屬灤河陡河水系。陡河:為流經評估區規模較大的河流,位于評估區西約
15、0.8km處,自北向南流過。發源于灤縣蛇探峪、中趙莊和豐潤區上水路等地。于雙橋附近建有陡河水庫,水庫上游分兩支,東支管河、龍彎河,西支泉水河,于雙橋附近匯入陡河水庫。進入市區急轉南下,向南流向豐南區,經稻地、尖子沽、柳樹等地于澗河村東匯入渤海。全長120 km,流域面積為1340 km2。市內有新華閘控制,行洪安全可靠,不會對評估區構成威脅。青龍河:位于評估區西側約4.9km處,規模較小。發源于馬駒橋,途經鄭各莊、西趙各莊、將軍坨與王家河村,最后匯入西么家泊注入津唐運河。據唐山礦常年觀測資料,該河最大流量549.9m3/min,一般流量約5080 m3/min,歷史上無洪水災害記錄,對評估區不
16、構成威脅。二、地形地貌唐山市區地處燕山南麓山前沖洪積平原,地勢北高南低,地面標高約為1560m,北部為丘陵區,波狀起伏,南部地勢平坦。本區出露有剝蝕殘丘,由北向南依次為彎道山、賈家山、大城山、鳳凰山,大體成北東南西向展布,最高的大城山標高125.1m。貫穿唐山市區的陡河兩岸斷續發育有、級階地。評估區所處地貌單元為山前傾斜沖洪積平原,為古灤河早期沖洪積扇,屬晚更新世沖洪積平原,地勢平坦,地形簡單,地面標高28.2229.07m,地形坡降小于3(見圖3、現場照片一組)。評估區地勢平坦,地形簡單,地貌類型單一。三、地層巖性1、區域地層及巖性評估區所在區域地層主要有薊縣系、青白口系、寒武系、奧陶系、石
17、炭系、二迭系和第四系(見圖4)。基巖大部分被第四系所覆蓋,僅在北部山區及殘丘地帶出露,其巖性特征詳見表6。2、評估區地層及巖性根據本次評估工作對擬建場地的工程地質勘查,評估區第四系覆蓋層厚27.230.1m。上部為上更新統沖洪積物,粉質粘土、粉土、粉砂、細砂互層;下部薄層礫石層、底部殘坡積紅粘土夾碎石(場地中南部東側6號孔、場地西部7號孔可見),結構松散,局部被沖刷剝表6 唐山市區域地層巖性表 界系統組代號厚 度(m)巖 性新生界第四系全新統Q45-10粉質粘土及粉細砂,人工堆積上更新統Q320-120黃土狀粉砂土,中細砂層,少量卵石層中更新統Q225-70以黃褐色、灰色砂礫卵石、砂礫石、粗中
18、砂及砂質粘土下更新統Q150200以雜色粘土及含土礫卵石為主,富含鈣核及鐵錳結核古生界二迭系P1300砂頁巖為主,夾薄層灰巖及煤層石炭系C160奧陶系中統馬家溝組Om511.8上部厚層白云質灰巖;豹皮灰狀巖;下部為白云巖及角礫狀灰質白云巖下統亮甲山組Ol155.6上部厚層燧石白云巖,中部厚層灰質白云巖;下部為巨厚層豹皮灰巖冶里組Oy96.9厚層泥灰巖夾竹葉狀灰巖、少量鈣質頁巖 寒武系上統鳳山組3f133灰色,薄-中厚層灰巖、泥質條帶灰巖夾竹葉狀灰巖及紫色頁巖長山組c14.2竹葉狀灰巖,粘土質灰巖夾竹葉狀灰巖固山組g45.1粘土質灰巖,粉砂巖夾竹葉狀灰巖中統張夏組z78.6上部以厚層鮞狀灰巖為主
19、,下部鮞狀灰巖與砂頁巖互層徐莊組xx116暗紫色頁巖、紫紅色薄層鈣質細砂巖及粉砂巖下統毛莊組1mz40上部紫紅色頁巖夾薄層泥質白云巖,下部薄層灰巖及白云質灰巖夾紫紅色鈣質頁巖饅頭組m45紫紅色的白云質泥質灰巖夾鈣質頁巖府君山組1f92灰色巨厚層豹皮灰巖,底部為不穩定的角礫狀灰巖中上元古界青白口系景兒峪組Qnj80砂礫巖夾粘土質灰巖、泥灰巖薊縣系霧迷山組Jxw1600薄層白云質泥灰巖,灰質白云巖,中厚層燧石條帶白云巖楊莊組Jxy178上部紫色白云質泥灰巖夾燧石白云巖,下部紫色-灰白色粘土質白云巖,底部鮞狀硅質白云巖注:資料來源于河北省XX局第四水文地質工程地質大隊1994年完成的唐山市巖溶塌陷地
20、質災害防治前期勘察報告。蝕。下伏基巖為寒武系饅頭組紫紅色白云質泥灰巖、頁巖,府君山組灰白色白云巖、豹皮狀灰巖。地層傾向SE,傾角57(見圖5)。與第四系直接接觸的泥頁巖層風化程度較高。 評估區第四系覆蓋層沉積連續,下伏基巖巖性巖相穩定。四、地質構造與區域地殼穩定性1、地質構造唐山市處于燕山臺褶帶東段南緣與華北坳陷區黃驊坳陷的交接地帶。基底構造復雜,活動強烈,燕山運動塑造了本區特定的構造格局。本區主要受新構造運動體系的影響,形成一系列NNE向斷裂帶和褶皺帶。規模較大的褶皺構造自東向西分別有開平向斜、碑子院背斜、車軸山向斜、豐登塢背斜等。對本區影響較大的斷裂構造主要有灤縣樂亭斷裂、寧河昌黎斷裂、唐
21、山斷裂、陡河斷裂和唐山礦斷裂帶等(見圖6)。(1)褶皺構造開平向斜:評估區位于開平向斜西北翼,距向斜核部約3.3km。該向斜為一隱伏的大型不對稱復向斜,地表大部被第四系所覆蓋。向斜總體走向北東南西,北東端翹起,向南西傾伏,兩翼產狀不對稱,北西翼較陡,南東翼較緩,最大寬度20km,已知長度大于50 km。軸部由含煤的石炭二迭系組成,已知石炭二迭系分布面積500km2以上。石炭二迭系之外在北翼山區依次有古生界奧陶系、寒武系和中上元古界的青白口系、薊縣系、長城系及太古界地層出露。碑子院背斜:位于開平向斜西北,南東翼地層呈倒轉或近于直立,北西翼較緩。由古生界寒武系、上元古界青白口系和中元古界薊縣系組成
22、,核部為薊縣系,地層完整性較好,大體呈NENNE向延伸。(2)斷裂構造唐山斷裂:位于開平向斜西翼,評估區東側約1.0km,與陡河斷裂近于平行,走向NNENE,傾向南東,傾角7080,西南段延伸至豐南附近與陡河斷裂合并成一條,在磨坊橋附近消失。該斷裂形成于燕山運動期,在喜馬拉雅運動期有過強烈活動,控制了斷裂兩盤的地貌及第四紀沉積厚度,斷裂下盤(西盤)第四系厚30200m或基巖裸露,斷裂上盤(東盤)第四系厚度超過300m。該斷裂為全新世以來的活動斷裂,也是1976年唐山大地震的發震構造斷裂。陡河斷裂:位于市區東北部的后屯一帶,開平向斜西翼,評估區西側約0.9km,屬新華夏構造體系。大體沿陡河展布,
23、長20km,總體走向NE3040,傾向NW,傾角7080的高角度正斷層,西南段由一組平行的小斷層組成。該斷裂形成于燕山運動期,為近期地殼運動的活動斷層,在喜馬拉雅運動期有過強烈活動,控制了斷裂兩盤的地貌及第四紀沉積厚度,斷距300400m。該斷裂在第四紀上更新世以前曾頻繁活動,為全新世非活動斷裂。唐山礦斷裂帶:位于唐山市東南部,自電廠向南至胥各莊,長1.3km,寬6.5km,總體走向為NE30,傾向 NW,傾角3085。斷裂帶由F1、F2、F3、F4、F5斷裂組成。其中F1、F4為正斷層,F2、F3、F5為逆斷層。該斷裂帶處于開平向斜西北翼的石炭系、二疊系及奧陶系。巖層錯斷后形成地壘構造,地貌
24、上為一不連續的上升剝蝕殘丘,北部普遍抬升,南部自中生代以來逐漸傾沒。以該斷裂帶為核心,形成唐山隆起,其中F5斷裂深部與唐山斷裂相交,孕育了唐山7.28地震。 F0斷裂帶:位于市區西南部,由市二院以北,向南經體育場、熱力公司、到煤礦醫院以南,為多條走向NE2030平行的壓性斷裂組成的斷裂帶。該斷裂處于碑子院背斜的東南翼,體育場中心部位為一寬35m的大斷裂,西部熱力公司一帶有一條與之平行的更大斷裂。評估區位于開平向斜的西北翼,碑子院背斜的東南翼。評估區及附近小型斷裂構造發育,F0斷層從場地西北約250m處經過,F3斷層位于場地東北方向約750m。2、區域地殼穩定性評估區位于唐山河間邢臺地震帶東部之
25、唐山地震帶的東南部,被全新世以來的活動斷裂西北方向的寧河昌黎大斷裂、東北方向的灤縣樂亭斷裂所包圍,局部地質構造發育,新構造運動強烈,形成眾多新生代斷裂,第四紀以來繼承性活動明顯。本區現代構造活動仍十分活躍,二千多年的地震記錄表明,構造地震頻繁發生,尤其在近450年間,先后有10次破壞性強震分布在唐山、灤縣一帶。歷史上曾發生過66.9級地震11次,77.9級地震4次。其中1976年7月28日發生的7.8級唐山大地震,使242,469人喪生,164,851人重傷,直接經濟損失96億元,總損失300億元。使唐山斷裂帶繼承性發展,地面垂直變形和斷層位移均很顯著。此后,唐山地區的地震活動并沒有停止,除頻
26、繁的小震、微震外,1991年5月29日唐山又發生了5.5級地震,造成1.8億元經濟損失。根據中國地震動峰值加速度區劃圖,地震動峰值加速度為0.20g,對應地震基本烈度為8度。本區屬區域地殼不穩定區。五、工程地質條件1、巖土工程地質特征2006年3月,唐山中地工程勘察有限公司,在評估區范圍內進行了初步工程地質勘查。根據勘查結果,將評估區第四系覆蓋層分為12個工程地質層。各層巖性特征和亞層分層情況見表7、圖7-1、7-2、7-3。表7 評估區地層巖性特征及分層情況一覽表地層編號名稱地質時代層厚(m)底板埋深(m)巖性描述承載力特征值fak(kPa)備注雜填土0.41.30.41.3雜色,松散,粉土
27、、碎石、灰渣等為主。粉質粘土Q32.04.94.6-6.4褐黃色,可塑硬塑,切面稍具光澤,干強度較高,局部夾粉土,含砂性較高 120粉細砂3.35.39.4-9.9褐黃色,中密密實,濕,分選不均,磨圓中等,石英長石為主,局部夾薄層粉質粘土。180粉質粘土1.33415.016.7褐黃,黃灰色,中密密實,可塑,土質不均,大量粉粒,局部夾粘土,屬中壓塑性土。130粉細砂4.99.217.422.4褐黃色、密實,濕飽和,分選不均,磨圓中等,石英、長石為主。1806#孔缺失1粉質粘土0.82.218.619.6褐黃色,硬塑,切面稍具光澤,干強度高,局部夾粉土。110粉質粘土3.66.826.029.7
28、褐黃色,硬塑,切面稍具光澤,干強度高,局部夾粉土。220粉砂0.91.827.730.1褐黃色,密實,飽和,分選均勻,磨圓中等,石英、長石為主,級配較差。280泥巖1.01.729.429.5全風化泥巖,黃色、組織結構基本破壞,但具殘余結構強度 2206#孔缺失強風化泥巖0.630.7黃色,組織結構大部分破壞,呈碎塊狀,具殘余結構300僅見6#孔中風化泥頁巖3.630.3棕紅色,巖心風化較輕微,裂隙較發育,可見25cm短柱狀巖心700僅見6#孔強風化石灰巖0.334.6灰白色,僅見少量碎塊狀巖心350僅見6#孔中風化石灰巖未揭穿1200未揭穿據本次現場勘查,勘查區第四系孔隙水水位埋深17.81
29、8.4m,據調查評估區一帶巖溶水水位埋深59.0m,對混凝土及鋼構件無腐蝕性。2、工程地質條件評價通過本次工程地質勘察,第四系覆蓋層中,粘性土層平均厚度7.5m,砂性土層平均厚度14.05m,粘性土層與砂性土層比為1:5.6, 初步查明了評估區范圍內風化地層及溶洞的分布情況及埋藏深度。場地內共布設工程地質孔7,根據本次勘查,ZK1、ZK6、ZK7、ZK11孔分別見有溶洞,溶洞具體情況敘述如下:ZK1孔分別在28.831.4m、33.636.5m、39.740.0m處見三層溶洞,其中28.831.4m處溶洞深2.6 m有充填,充填物為風化的泥頁巖、紅粘土并有少量角礫狀碎石;另外兩層溶洞分別2.9
30、m和0.3m深,無充填物。ZK6 在34.637.8m處見3.2m深溶洞,無充填物。ZK7孔分別在30.330.9m、33.633.8m、34.134.5m處見三層溶洞,30.330.9m、33.633.8m處溶洞深分別為0.6m和0.2m,有充填,充填物均為紅粘土及上部第四系沖洪積物;34.134.5m處溶洞無充填,掉鉆。ZK11孔分別在40.241.4m、42.342.7m處見兩層溶洞,溶洞內均無充填。評估區工程地質孔巖溶揭露情況見表8 : 表8 評估區工程地質孔揭露巖溶情況一覽表孔號位置第四系厚度(m)基巖性質可見溶洞情況ZK1場地北端29.4上部為0.6m全風化泥巖,組織結構基本破壞。
31、28.8、33.6、39.7m處見三層溶洞,溶洞深分別為2.6、2.9、0.3m第一層有充填,二、三層無充填 。ZK2場地南端28.51 m全風化泥巖,組織結構基本破壞。下部中等風化石灰巖,裂隙較發育未見溶洞ZK4場地東北26.8風化泥巖、強中風化石灰巖未見溶洞ZK6場地東北30.10.6m強風化泥巖,組織結構大部分破壞。3.7m中風化泥巖,風化輕微;0.3m灰巖,其下見灰巖。34.6 m處見溶洞,溶洞深3.2 m,有充填物,ZK7場地中部27.7風化泥巖、強中風化石灰巖分別于30.3、33.6、34.1m處見3層其中第一二層有充填,第三層無充填ZK10場地東南27.2紫色頁巖,白云質灰巖,灰
32、巖未見溶洞ZK11場地東南29.7石灰巖,42.346.1m發育強、中、微風化帶,破碎,裂隙發育40.2m、42.3m處分別見溶洞無充填綜上所述,評估區范圍內存在強風化、中等風化的泥巖地層,基巖裂隙發育,并發育有溶洞,評估區工程地質條件判定為不良。六、水文地質條件評估區地處古灤河沖洪積傾斜平原水文地質區。區域內地下水主要分布有第四系松散巖類孔隙水和巖溶裂隙水。孔隙水賦存于第四系砂礫層中,分四個含水組(見圖8)。根據本次對擬建場地的鉆孔資料分析,場地第四系覆蓋層厚度27.230.1m,為粘性土層與砂性土層互層。粘性土層以粉質粘土、粉土為主,平均厚度7.5 m;砂性土層為細砂、粉細砂,平均厚度為2
33、8.1m,含水性較差。本次勘查測得第四系松散層孔隙水水位埋深17.818.3 m,含水層為多層結構,屬于淺層微承壓類型,單位涌水量4050 m3/ hm。因唐山市城市用水為全市統一規劃,評估區及附近無水源井,距評估區最近的水源井為唐山市啤酒廠水源井,位于評估區西南約1.45km,主要開采巖溶水,僅少量開采此層水。場地周圍地帶不開采此層水。 經調查,評估區巖溶裂隙水賦存于青白口系和薊縣系,水位埋深約49.0m,年變幅25m。賦水性較強,單位涌水量225 m3/ hm。也是唐山市啤酒廠的主要開采水源。評估區第四系松散層孔隙水水位埋深較深,對工程建設中砼結構不具有腐蝕性,評估區水文地質條件良好。 七
34、、人類工程活動對地質環境的影響評估區位于唐山市中心區,不屬于自然保護區,附近無軍用設施、文物、名勝古跡、古樹、古墓及古建筑等影響工程建設的敏感點。評估區地下不壓覆煤炭等開采價值較高的固體礦產,歷史上無地下采掘活動。但受附近地帶唐山市啤酒廠、傅家屯地下水降落漏斗的影響,評估區一帶地水位大幅度下降,八十年代中后期形成多處巖溶地面塌陷。評估區人類工程活動較強烈。小結:評估區地處燕山南麓山前沖洪積平原,場地地形簡單,地貌類型單一;第四系覆蓋層沉積連續,下伏基巖巖性巖相穩定;區域地質構造較復雜,鄰近全新世活動斷裂,為地震高發區,屬區域地殼不穩定性區;評估區第四系覆蓋層以下發育有基巖風化破碎帶并有溶洞存在
35、,工程地質條件不良;評估區第四系松散層孔隙水水位埋藏較深,水文地質條件良好;評估區人類工程活動較強烈;綜合判定,評估區地質環境條件復雜程度為復雜。 第三章 地質災害危險性現狀評估一、地質災害類型及特征1、地質災害類型評估區位于唐山市中心區,地處山前沖洪積平原區,地形平坦,地勢開闊,第四系覆蓋層為晚更新世地層,松散層孔隙水水位埋深在17.818.4m,不壓覆煤炭等開采價值較高的固體礦產,無地下采掘活動,不具備形成崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地面沉降等典型地質災害的成災條件,砂性土層不具備液化條件,評估區上述典型地質災害不發育。通過對前人資料的分析研究以及對調查區范圍內的調查,評估區一帶巖溶、第
36、四系擾動點發育,并發生多處巖溶地面塌陷,屬于巖溶塌陷較不穩定區。其中1988年6月6日發生在唐山市體育場田徑訓練館內的巖溶地面塌陷,距評估區最近,與評估區僅隔一條建設路,位于評估區西250m。評估區附近巖溶地面塌陷情況見表9。2、地質災害特征巖溶地面塌陷是指覆蓋在溶蝕洞穴上方的松散巖土體在外動力或人為因素作用下,產生各種破壞其穩定平衡狀態的力學效應,導致巖、土體覆蓋層向下陷落的作用與現象。其最終結果往往在地面形成塌陷坑,稱為地面塌陷;有的陷落作用隱蔽于地下,尚未達到地表,表9 評估區附近巖溶塌陷情況一覽表構造部位發生地點評估區距離發生時間形狀規模(m)破壞程度直徑深度陡河斷裂及影響帶體育場田徑
37、訓練館西250m1988.6.6圓形896.3館中間跨陷,訓練館倒塌體育場西斜路京劇團門前西南900m1988.10橢圓形3.94.512管道破裂體育場西斜路熱力公司西路旁(2處)西南700m1988.10橢圓形4.54.912管道破裂(兩處相距約30m)熱力公司院內西南680m19801983建筑物地基下沉,地梁折斷北新道與華巖路交叉口西南1.0km1987.910橢圓形51067自來水管道破壞衛國路富強樓106樓西南1.3 km1988.7圓形2045管道破裂啤酒廠北側路口東北角西南1.4 km1988.8圓形1023管道多次破裂6號小區熱力站近期房子裂縫,地面塌陷瑞德數碼城西南角西偏南2
38、30m近期地面塌陷煤醫附屬醫院院內場地對面100 m近期地面塌陷唐山斷裂及影響帶建設路與西山道交叉口東北角南1.3 km1984198512地面下陷,崗亭板掉落,騎車人曾掉下,建設路與新華道交叉口環島西南(現三利商廈)南2.0 km19841985路面下沉地震陳列館北側路旁南東1.8 km1988.8圓形2地下塌陷,電桿倒下工人醫院門診大樓東南1.6 km近期墻體裂縫西北井永久積水坑南東0.95 km歷史塌陷鳳凰山西北角劃船坑西南1 km歷史塌陷注:資料來源于地質災害災情評估理論與實踐一書中“河北省唐山市巖溶塌陷災害災情評估”及本次調查。在覆蓋層中形成空洞或松散充填的“擾動體”,稱為地下塌陷;
39、在土層中發育的空洞稱為土洞。這種地質災害多發生在碳酸鹽巖、鈣質碎屑巖和鹽巖等可溶性巖石分布地區,第四系覆蓋層厚度一般小于50m、并具有第四系孔隙水與巖溶裂隙水雙層水位分布的降落漏斗,且水位差在2030m的碳酸巖淺埋區。塌陷發生前一般無明顯征狀,具有隱蔽性和突發性的特點,災害一旦發生,將會使地面建筑損壞,損失巨大,其危害程度大。形成巖溶地面塌陷主要受以下三方面因素的影響:1、可溶巖及巖溶發育程度可溶巖是巖溶地面塌陷形成的物質基礎,而巖溶洞穴的存在則為巖溶塌陷提供了必要的空間條件。巖溶洞穴的發育和分布受巖溶發育條件的制約,一般分布于構造破碎帶、褶皺軸部張裂隙發育帶、質純層厚的可溶巖分布地段、與非可
40、溶巖接觸帶。巖溶的發育程度和巖溶洞穴的開啟程度,是決定巖溶地面塌陷的直接因素。可溶巖洞穴和裂隙一方面造成巖體結構的不完整性,形成局部的不穩定;另一方面為容納陷落物質和地下水的強烈運動提供了充分的空間條件。一般情況下,巖溶越發育,洞穴的開啟性越好,規模越大,發生的塌陷越嚴重。2、覆蓋層厚度、結構和性質覆蓋于巖溶洞穴之上的松散破碎的覆蓋層是塌陷體的主要物質組成,厚度越小,結構越松散,粘性土層越薄,砂性土層越厚,其抗塌性越差,越容易發生塌陷。此外,地基土層中隱伏土洞的發育程度,直接影響著巖溶塌陷的發育程度。3、地下水的運動地下水運動是塌陷產生的動力條件。地下水的流動及水動力條件的改變是巖溶塌陷形成的
41、最重要動力因素,地下水徑流集中和強烈的地帶,最容易產生塌陷,這些地帶主要有:(1) 巖溶地下水的主徑流帶;(2)巖溶地下水的(集中)排泄帶;(3)地下水位埋藏淺、變幅大的地帶(段);(4)地下水位在基巖面上下頻繁波動的地段;(5)雙層(上為孔隙、下為巖溶)含水介質分布的地段,或地下水位急劇變化的地段;(6)地下水與地表水轉移密切的地段。地下水位急劇變化區是塌陷產生的敏感區,水動力條件的改變是產生塌陷的主要觸發因素。水動力條件發生急劇變化的誘因主要有降雨、水庫蓄水、井下充水、灌溉滲漏、嚴重干旱、礦井排水、強烈抽水以及人為破壞上下含水層的隔水介質等。此外,地震、附加荷載、人為排放的酸堿廢液對可溶巖
42、的強烈溶蝕等均可誘發巖溶地面塌陷。根據有關專家對唐山市區已發生的巖溶地面塌陷分析研究,唐山市巖溶塌陷主要受地質構造、第四系覆蓋層性質和厚度、可溶巖性質、地下水開采強度等條件控制。這些因素決定了巖溶塌陷的分布規律和活動強度。二、地質災害危險性現狀評估評估區位于巖溶地面塌陷不穩定區,擬建場地不同深度發育多處規模不等的溶洞,且鄰近地帶不同時期發生多處形狀不一,規模不等的巖溶地面塌陷,并形成災害,造成一定的損失。第四系覆蓋層厚度在30m左右,粘性土層與砂性土層互層,粘性土層厚7.5m,砂性土層厚14.05m,結構松散,第四系粘性土隔水層較薄,與之接觸的下伏基巖風化程度較高,場地構造裂隙發育,第四系孔隙
43、水與基巖裂隙水水位差距較大,具有巖溶塌陷的隱患。現狀評估,評估區巖溶地面塌陷地質災害危險性大。小結:現狀評估,評估區巖溶地面塌陷地質災害危險性大。第四章 地質災害危險性預測評估一、 工程建設引發或加劇地質災害危險性的預測根據評估區地質環境條件結合本建設項目特點綜合分析,擬建工程可能引發或加劇的地質災害為巖溶地面塌陷地質災害。根據擬建工程初步規劃,評估區擬建建筑物主體建筑為地上18層,地下一層的小高層建筑,地基開挖深度大于5m,建筑物跨度為30m,建筑高度最高56m,作用于單位面積上的荷載為350400kPa,建筑基礎形式擬采用樁基礎,框架剪力墻結構。根據評估區地質環境條件以及建設項目的特點,評
44、估區第四系覆蓋層由于受到擾動作用,抵御外界破壞的性能差,考慮各種不利因素的影響,從建筑物的安全角度出發,樁基礎持力層必須穿越第四系覆蓋層作用于穩定的基巖層,第四系覆蓋層不直接承受建筑荷載,根據工程地質勘查結果,穩定基巖承載力大于1200kPa,能夠滿足地基承載力要求。根據本次工程地質勘查測得第四系孔隙水水位埋深17.818.4m。因此,在樁基施工以及在巖溶施工勘查過程中,必將穿透第四系含水層與基巖的隔水層,加強了第四系孔隙水與巖溶水的水力聯系,由于重力作用以及孔隙水與巖溶水的水位差異,第四系孔隙水通過鉆孔有可能流向下部溶洞并向巖溶水徑流,從而對第四系覆蓋層產生強烈的潛蝕作用,形成土洞并使之不斷
45、擴大,最終導致地面塌陷,形成巖溶塌陷地質災害。但施工過程將嚴格按規范要求對第四系含水層進行封堵,發生巖溶塌陷的概率很小,一般不易造成第四系孔隙水下泄,從而也就可以制止第四系松散層向溶洞陷落,避免形成土洞導致地面塌陷。通過以上分析論證,預測評估,工程建設引發或加劇巖溶塌陷地質災害的危險性小。二、工程建設可能遭受地質災害危險性的預測唐山市巖溶地面塌陷歷史悠久,早在上世紀20年代曾因煤礦巖溶水突水發生過嚴重地面塌陷,造成重大損失。唐山市是巖溶塌陷發育的重災區。巖溶塌陷集中分布在路北區和路南區北部,評估區位于巖溶塌陷發育區(見圖9 ),地面穩定性評價分區為巖溶地面塌陷不穩定區(見圖10)。經有關專家分
46、析研究,唐山市巖溶地面塌陷從空間上,集中分布于陡河斷裂帶的F0斷裂東南盤和唐山斷裂帶的F1斷裂的西北盤;從時間上,集中發生在19791985年和19871988年,塌陷區發育奧陶系、寒武系可溶巖、第四系覆蓋層厚度小于50m。評估區位于陡河斷裂帶和唐山斷裂帶之間,距離經過體育場內的F0斷裂約250m,從鉆孔提取的地層巖心差異可以推斷,評估區發育小型斷層破碎帶(ZK1附近、ZK6附近)。由于構造裂隙的發育,決定了基巖含水層具有良好的滲透性和導水性,評估區具備形成巖溶地面塌陷的構造條件。 根據區域地質資料結合本次工程地質勘查結果,揭露評估區基巖地層為寒武系頁巖、泥巖、泥灰巖、白云質灰巖以及底部的灰巖
47、。屬于巖溶較發育的地層。評估區具備形成巖溶地面塌陷的可溶巖。 本次工程地質勘查揭露評估區第四系覆蓋層厚度在27.730.1m,巖性為粉質粘土、粉細砂、粉砂等,底部為薄層砂礫卵石層。粘性土層與砂性土層比為1:5.6,結構松散,抗塌能力差。評估區第四系覆蓋層有利于巖溶地面塌陷的形成。 唐山市是一個有著百年歷史的重工業城市,地下水開采量較大,尤其是1976年大地震以后,城市重建,城市規模擴大,城市人口急劇增加,工農業生產的迅速發展以及近些年冶金、發電、陶瓷、鋼鐵、石化等高耗水產業的興起,加大了地下水的日需量。自八十年代初期,城市生活用水和工業用水大量增加,原來淺層地下水的開采量不能夠滿足日常需要,對
48、地下水的利用轉移到深層巖溶水的開采,大量集中開采巖溶水,尤其是場地西南1.45km處的唐山市啤酒廠巖溶水集中開采區, 自1970年開始,地下巖溶水位以每年1.56.0m的速率持續下降,到1985年已累計下降30m以上,目前水位埋深已達60m。隨著下層巖溶水位的迅速下降,上層第四系孔隙水越流補給下部巖溶水,使第四系孔隙水位迅速下降;在唐山市區形成了第四系孔隙水與巖溶裂隙水的雙層降落漏斗。評估區位于地下水降落漏斗中心區附近。通過本次調查,評估區巖溶水水位埋深約59m,第四系覆蓋層孔隙水位埋深17.818.3m,屬賦存雙層水位地區,且水頭差大于40m。盡管目前巖溶水位已遠離基巖面,但不排除在較大水頭
49、壓力下,部分第四系松散層孔隙水沿天窗下泄補充巖溶水,產生潛蝕的可能性。本區第四系底部粘性土隔水層不穩定,個別勘探孔揭露粉砂層直接覆蓋于基巖之上(ZK6),且下伏基巖裂隙發育。從近些年唐山市區所發生的地面塌陷看,評估區附近發生多處巖溶地面塌陷,根據本次工程地質勘查,評估區基巖地層溶洞發育。綜合分析以上各種巖溶塌陷的影響因素,評估區具有巖溶塌陷的構造條件、可溶性基巖,并發育有溶洞,同時也具備有利于形成巖溶塌陷的水動力條件。因此,預測評估,工程建設可能遭受巖溶塌陷地質災害的危險性大。小結:預測評估,工程建設引發或加劇巖溶塌陷地質災害的危險性小;可能遭受巖溶塌陷地質災害的危險性大。第五章 地質災害危險
50、性綜合評估及防治措施一、地質災害危險性綜合評估原則與量化指標的確定地質災害綜合評估原則嚴格執行 地質災害危險性評估技術要求(試行)的規定,依據地質災害危險性現狀評估和預測評估結果,充分考慮評估區地質環境條件的差異和潛在的地質災害隱患點的分布、危險程度,本著以人為本、以工程建設安全為本,遵循“區內相似、區際相異”,各階段評估取其大的原則,進行評估區地質災害危險性綜合評估。本報告評估級別為一級,其量化指標執行有關要求。二、地質災害危險性綜合評估根據評估區地質環境條件以及建設項目特點,對評估區現狀調查與歷史資料的綜合分析研究,地質災害現狀評估結果,以及對評估區地質災害發展趨勢預測,遵循綜合評估原則。
51、由于評估區范圍較小,地質災害種類單一,從建設項目的安全角度出發,對評估區綜合評估不再分區(見圖11)。綜合評估:評估區地質災害危險性分級確定為大。三、建設場地適宜性評估 通過對評估區地質災害危險性現狀評估、預測評估以及綜合評估結果,得出評估區適宜性的評價結論。評估區地質災害危險性大,建設場地作為本工程的建設用地適宜性差。但經過詳細的巖溶地質災害勘查和災害治理后,才可以進行工程建設。四、防治措施1、鑒于評估區位于巖溶塌陷不穩定區,附近曾多處發生過巖溶地面塌陷,且評估區基巖地層存在溶洞,為保證建筑安全,進行工程建設時,應充分考慮巖溶塌陷地質災害對建設工程的危害程度,工程建設之前,必須進行場地巖溶塌
52、陷地質災害詳勘和專項治理。2、鑒于場地地質環境條件的復雜程度,必須做到每樁一孔的施工巖溶勘查,根據勘查結果,確定每一孔的樁型、樁長、樁徑,樁基持力層一定要坐落于穩定基巖,樁基嵌入深度必須符合有關規范要求。結論與建議一、結論通過對建設項目綜合分析,對評估區地質災害危險性進行現狀評估、預測評估以及綜合評估,得出如下結論:1、本建設項目為民用建筑工程行業中一般公共建筑,屬于重要建設項目;評估區地質環境條件復雜程度為復雜,地質災害危險性評估級別確定為一級。2、現狀評估:巖溶地面塌陷地質災害危險性大。3、預測評估:評估區工程建設引發或加劇巖溶地面塌陷地質災害危險性小;可能遭受巖溶地面塌陷地質災害危險性大。 4、綜合評估:評估區地質災害危險性大;作為本工程建設場地的適宜性為適宜性差。需對本場地進行詳細的巖溶地質災害勘查和災害治理后,可以進行工程建設。二、建議1、由于擬建建筑設計有一層地下室,地基開挖深度大于5m,建議建設方施工時,應按有關要求進行邊坡支護,防止塌方。2、鑒于評估區位于區域地殼不穩定區,地殼活動頻繁,多次發生破壞性地震,建議工程建設嚴格按有關設計要求進行抗震設防。