1、目 录前 言1一、评估任务由来1二、评估工作依据1三、主要任务和目的1第一章 评估工作概述2一、工程规划概况与占地范围2二、以往工作程度4三、工作方法及完成的工作量5四、评估范围与级别的确定6第二章 地质环境条件7一、气象、水文7二、地形地貌9三、地层岩性9四、地质构造与区域地壳稳定性11五、工程地质条件14六、水文地质条件16七、人类工程活动对地质环境的影响17第三章 地质灾害危险性现状评估18一、地质灾害类型及特征18二、地质灾害危险性现状评估21第四章 地质灾害危险性预测评估22一、工程建设引发或加剧地质灾害危险性的预测22二、工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测23第五章 地质灾害危险
2、性综合评估及防治措施25一、地质灾害危险性综合评估原则与量化指标的确定25二、地质灾害危险性综合评估25三、建设场地适宜性评估26四、防治措施26结论与建议27一、结论27二、建议27前 言一、 评估任务由来受唐山XX房地产开发有限公司的委托,河北XX建设工程集团隧道工程公司,承担了唐山XX房地产有限公司硅谷电脑城改建工程建设项目地质灾害危险性评估工作。 二、评估工作依据1、地质灾害防治条例(国务院令第394号)。2、建设用地审查报批管理办法(国土资源部令第3号)。3、国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知(国土资发200469号)。4、河北省国土资源厅关于加强地质灾害危险性评估工作的
3、通知(冀国土资矿字200424号)。5、河北省国土资源厅关于规范地质灾害危险性评估工作的通知(冀国土资矿字200436号)。6、唐山XX房地产开发有限公司委托书。三、主要任务和目的1、主要任务:(1)查明评估区地质环境条件及主要地质灾害类型;(2)分析论证评估区各种地质灾害的危险性,并对其进行现状评估、预测评估和综合评估;(3)针对建设项目可能遭受、引发和加剧的地质灾害,提出地质灾害防治措施与建议,并给出建设用地适宜性的评价结论 。2、评估目的:通过对建设项目地质灾害危险性评估,确定建设场地的适宜性,为建设工程的防灾减灾提供地质科学依据。第一章 评估工作概述一、工程规划概况与占地范围1、工程规
4、划概况(1)项目交通位置拟建唐山XX房地产有限公司硅谷电脑城改建工程位于唐山市路北区建设路与体育馆道交叉路口现唐山硅谷电脑城,西侧与唐山市体育场隔建设路相对,东侧与唐山市诚信锅炉装修处为邻,南侧为体育馆道,东北边缘与拟建龙庭小区相邻。场地中心坐标东经:1181016,北纬:393825。市区有城市公路网与津唐、京沈、唐港等高速公路连通,西距唐山火车站3.0km,交通十分便利(见图1)。(2)工程规划概况本建设工程的建设方为唐山XX房地产开发有限公司。根据初步规划,拟在现有硅谷电脑城建设用地范围内,沿西侧南北和南侧东西方向临街建设一组双塔式商住楼,西侧南北向北端裙楼为地面二层,主楼为两栋地面18
5、层点式小高层,主楼两侧裙楼为地面三层的商用楼,地下仓库一层(底板埋深5m)。建筑结构采用框架剪力墙结构,基础型式采用桩基础。主楼13层和为商业用房,418层为民用住宅。工程预计总投资2100万元,总建筑面积为18000m2。主楼高56m,拟建场地主要建设内容见表1,工程平面布置见图2。表1 拟建场地主要建筑一览表建筑物数量(栋)层数建筑高度(m)总建筑面积(m2)备注主楼2185618000主楼13层和为底商,418为住宅裙楼126.2裙楼239.3地下建筑152、占地范围本次评估的唐山XX房地产有限公司硅谷电脑城改建工程,是在现有硅谷电脑城用地范围内将原来建筑拆除重建。西起建设路,东至唐山市
6、诚信锅炉装修处;南起体育馆道,东北至机场废弃铁路(本段已拆除),占地面积4519.4m2(约合6.78亩)。所占用土地为消防器材厂所有,属国有划拨,本次不需要办理土地征用审批手续。拟建场地占地拐点坐标见附表2。表2 拟建场地占地拐点坐标点 号xy备 注14390417.6139600533.26注:本表所采用坐标系为1954年北京坐标系(3度带)。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、以往工作程度评估区在区域上地质工作研究程度较高,历史上先后有多家地勘单位多次进行
8、了不同目的地质构造、水文地质、环境地质等方面的工作,尤其是1988年6月6日拟建场地附近的唐山市体育场田径训练馆发生岩溶地面塌陷地质灾害后,有关单位对唐山市体育场以及唐山市区的岩溶地面塌陷做了大量的工作,并进行了较详细的专项研究,为本次评估报告的编写提供了充实的、丰富的基础资料。以往主要工作成果见表3:表3 以往主要工作成果一览表 编号报告名称比例尺完成时间工作单位(编著人)1唐山大地震害(第一、三册)1985刘恢先等著2唐山市第四纪地质图1:5万1985河北省城乡建设勘察院3唐山市体育场电法勘探报告1988河北XX局第二地质大队4河北省、北京市、天津市区域地质志1:50万、1:100万198
9、9.6河北省地质矿产局5唐山市体育场岩溶地面塌陷区地质勘查报告1989.10河北XX局第二地质大队6唐山市区域地下水动态观测报告1991河北省环境地质总站唐山监测站7唐山市水文地质、工程地质、环境地质综合勘察报告1992河北XX局第四水文地质工程地质大队河北XX局环境总站8河北省唐山市岩溶塌陷地质灾害防治前期勘察报告1994.5河北XX局第四水文地质工程地质大队9河北省唐山市地质环境监测报告(19962000)2001.6河北省环境地质勘察院10地质灾害灾情评估理论与实践2004.4张梁、张业成、罗元华等著 三、工作方法及完成的工作量1、工作方法根据国土资源部关于地质灾害危险性评估技术要求(试
10、行)以及河北省国土资源厅有关规定,我公司接受委托后,首先组织有关技术人员对建设项目进行分析研究,结合本建设项目特点,确定本次评估工作的工作方法。 本次评估工作采用历史成因分析法、层次分析法、统计比拟法等定性、半定量评判相结合的评估方法,以定性分析为主,半定量评判为辅的原则,资料收集、野外调查和工程地质、岩溶勘查相结合。野外调查工作主要包括水文地质、地形地貌、地质环境与地质灾害现状以及各种不良地质现象调查。调查区范围以评估区中心为基础,外延500m,调查区面积1.0km2。对调查区地质环境条件、地质灾害发育特征等进行了详细勘查,详细记录了调查区地质环境特征、地质灾害类型和各种不良地质现象。为本次
11、评估报告的编写,提供了翔实可靠的第一手资料。2、完成主要工作量本次评估工作共收集相关报告9份,各种图件7张,布设工程地质孔7孔,完成钻探260.7m。完成野外工作量见表4:在完成野外工作后,将收集资料和野外工作成果经室内综合分析整理,于2006年3月28日完成报告的编写工作。表4 完成野外工作量统计表 项目单位完成工作量地面调查km21调查路线km5水文地质测量km22地质环境调查km21地质灾害调查km21地形测量km20.012工程地质勘察范围km20.012工程地质勘察取样原状样件26扰动样件13工程地质钻探m/孔350/8GPS定位个4现场照片幅6地形地貌点个4四、评估范围与级别的确定
12、1、评估范围的确定根据本次调查结果,调查区地质灾害发育现状,结合本建设项目特点,本次评估工作范围以现硅谷电脑城占地范围为基础,西侧以建设路中心线为界,南侧至体育馆道中心线,东侧以本建设场地边界为界,东北至龙庭新居边界。评估区面积11670.5m2,拐点坐标见表5。表5 评估区拐点坐标点 号xy备 注14390426.8836900497.43注:本表所采用坐标系为1954年北京坐标系(3度带)。24390426.8939600543.3134390383.0839600588.9744390287.7539600588.9754390286.6639600499.062、评估级别的划分本项目为
13、民用建筑工程行业中一般公共建筑,商业和住宅两用,项目总投资2100万元,总建筑面积为18000m2,主体建筑高度56m,工程等级为一级,属重要建设项目;评估区地质环境条件复杂程度为复杂(详见第二章)。根据国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知(国土资发200469号)“地质灾害危险性分级表”,将本建设项目地质灾害危险性评估级别定为一级。小结:唐山XX房地产有限公司硅谷电脑城改建工程为民用建筑工程行业中一般公共建筑,工程等级为一级,属重要建设项目;评估区地质环境条件复杂程度为复杂,评估级别确定为一级。第二章 地质环境条件一、气象、水文1、气象本区属暖温带半湿润大陆型季风气候,季风显著,四
14、季分明。具有冬季寒冷,春季干燥,夏季炎热,秋季凉爽的气候特点。冬季多偏北风,夏季多偏南风。多年平均气温10.5(19562005年),最高气温39.9(1972年6月10日),最低气温-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为冻结期,最大冻土深度800mm,全年无霜期188天。2、水文评估区所在区域水系发育,流经评估区附近的主要河流为黄家庄村西部的沙河,属滦河陡河水系。陡河:为流经评估区规模较大的河流,位于评估区西约
15、0.8km处,自北向南流过。发源于滦县蛇探峪、中赵庄和丰润区上水路等地。于双桥附近建有陡河水库,水库上游分两支,东支管河、龙弯河,西支泉水河,于双桥附近汇入陡河水库。进入市区急转南下,向南流向丰南区,经稻地、尖子沽、柳树等地于涧河村东汇入渤海。全长120 km,流域面积为1340 km2。市内有新华闸控制,行洪安全可靠,不会对评估区构成威胁。青龙河:位于评估区西侧约4.9km处,规模较小。发源于马驹桥,途经郑各庄、西赵各庄、将军坨与王家河村,最后汇入西么家泊注入津唐运河。据唐山矿常年观测资料,该河最大流量549.9m3/min,一般流量约5080 m3/min,历史上无洪水灾害记录,对评估区不
16、构成威胁。二、地形地貌唐山市区地处燕山南麓山前冲洪积平原,地势北高南低,地面标高约为1560m,北部为丘陵区,波状起伏,南部地势平坦。本区出露有剥蚀残丘,由北向南依次为弯道山、贾家山、大城山、凤凰山,大体成北东南西向展布,最高的大城山标高125.1m。贯穿唐山市区的陡河两岸断续发育有、级阶地。评估区所处地貌单元为山前倾斜冲洪积平原,为古滦河早期冲洪积扇,属晚更新世冲洪积平原,地势平坦,地形简单,地面标高28.2229.07m,地形坡降小于3(见图3、现场照片一组)。评估区地势平坦,地形简单,地貌类型单一。三、地层岩性1、区域地层及岩性评估区所在区域地层主要有蓟县系、青白口系、寒武系、奥陶系、石
17、炭系、二迭系和第四系(见图4)。基岩大部分被第四系所覆盖,仅在北部山区及残丘地带出露,其岩性特征详见表6。2、评估区地层及岩性根据本次评估工作对拟建场地的工程地质勘查,评估区第四系覆盖层厚27.230.1m。上部为上更新统冲洪积物,粉质粘土、粉土、粉砂、细砂互层;下部薄层砾石层、底部残坡积红粘土夹碎石(场地中南部东侧6号孔、场地西部7号孔可见),结构松散,局部被冲刷剥表6 唐山市区域地层岩性表 界系统组代号厚 度(m)岩 性新生界第四系全新统Q45-10粉质粘土及粉细砂,人工堆积上更新统Q320-120黄土状粉砂土,中细砂层,少量卵石层中更新统Q225-70以黄褐色、灰色砂砾卵石、砂砾石、粗中
18、砂及砂质粘土下更新统Q150200以杂色粘土及含土砾卵石为主,富含钙核及铁锰结核古生界二迭系P1300砂页岩为主,夹薄层灰岩及煤层石炭系C160奥陶系中统马家沟组Om511.8上部厚层白云质灰岩;豹皮灰状岩;下部为白云岩及角砾状灰质白云岩下统亮甲山组Ol155.6上部厚层燧石白云岩,中部厚层灰质白云岩;下部为巨厚层豹皮灰岩冶里组Oy96.9厚层泥灰岩夹竹叶状灰岩、少量钙质页岩 寒武系上统凤山组3f133灰色,薄-中厚层灰岩、泥质条带灰岩夹竹叶状灰岩及紫色页岩长山组c14.2竹叶状灰岩,粘土质灰岩夹竹叶状灰岩固山组g45.1粘土质灰岩,粉砂岩夹竹叶状灰岩中统张夏组z78.6上部以厚层鲕状灰岩为主
19、,下部鲕状灰岩与砂页岩互层徐庄组xx116暗紫色页岩、紫红色薄层钙质细砂岩及粉砂岩下统毛庄组1mz40上部紫红色页岩夹薄层泥质白云岩,下部薄层灰岩及白云质灰岩夹紫红色钙质页岩馒头组m45紫红色的白云质泥质灰岩夹钙质页岩府君山组1f92灰色巨厚层豹皮灰岩,底部为不稳定的角砾状灰岩中上元古界青白口系景儿峪组Qnj80砂砾岩夹粘土质灰岩、泥灰岩蓟县系雾迷山组Jxw1600薄层白云质泥灰岩,灰质白云岩,中厚层燧石条带白云岩杨庄组Jxy178上部紫色白云质泥灰岩夹燧石白云岩,下部紫色-灰白色粘土质白云岩,底部鲕状硅质白云岩注:资料来源于河北省XX局第四水文地质工程地质大队1994年完成的唐山市岩溶塌陷地
20、质灾害防治前期勘察报告。蚀。下伏基岩为寒武系馒头组紫红色白云质泥灰岩、页岩,府君山组灰白色白云岩、豹皮状灰岩。地层倾向SE,倾角57(见图5)。与第四系直接接触的泥页岩层风化程度较高。 评估区第四系覆盖层沉积连续,下伏基岩岩性岩相稳定。四、地质构造与区域地壳稳定性1、地质构造唐山市处于燕山台褶带东段南缘与华北坳陷区黄骅坳陷的交接地带。基底构造复杂,活动强烈,燕山运动塑造了本区特定的构造格局。本区主要受新构造运动体系的影响,形成一系列NNE向断裂带和褶皱带。规模较大的褶皱构造自东向西分别有开平向斜、碑子院背斜、车轴山向斜、丰登坞背斜等。对本区影响较大的断裂构造主要有滦县乐亭断裂、宁河昌黎断裂、唐
21、山断裂、陡河断裂和唐山矿断裂带等(见图6)。(1)褶皱构造开平向斜:评估区位于开平向斜西北翼,距向斜核部约3.3km。该向斜为一隐伏的大型不对称复向斜,地表大部被第四系所覆盖。向斜总体走向北东南西,北东端翘起,向南西倾伏,两翼产状不对称,北西翼较陡,南东翼较缓,最大宽度20km,已知长度大于50 km。轴部由含煤的石炭二迭系组成,已知石炭二迭系分布面积500km2以上。石炭二迭系之外在北翼山区依次有古生界奥陶系、寒武系和中上元古界的青白口系、蓟县系、长城系及太古界地层出露。碑子院背斜:位于开平向斜西北,南东翼地层呈倒转或近于直立,北西翼较缓。由古生界寒武系、上元古界青白口系和中元古界蓟县系组成
22、,核部为蓟县系,地层完整性较好,大体呈NENNE向延伸。(2)断裂构造唐山断裂:位于开平向斜西翼,评估区东侧约1.0km,与陡河断裂近于平行,走向NNENE,倾向南东,倾角7080,西南段延伸至丰南附近与陡河断裂合并成一条,在磨坊桥附近消失。该断裂形成于燕山运动期,在喜马拉雅运动期有过强烈活动,控制了断裂两盘的地貌及第四纪沉积厚度,断裂下盘(西盘)第四系厚30200m或基岩裸露,断裂上盘(东盘)第四系厚度超过300m。该断裂为全新世以来的活动断裂,也是1976年唐山大地震的发震构造断裂。陡河断裂:位于市区东北部的后屯一带,开平向斜西翼,评估区西侧约0.9km,属新华夏构造体系。大体沿陡河展布,
23、长20km,总体走向NE3040,倾向NW,倾角7080的高角度正断层,西南段由一组平行的小断层组成。该断裂形成于燕山运动期,为近期地壳运动的活动断层,在喜马拉雅运动期有过强烈活动,控制了断裂两盘的地貌及第四纪沉积厚度,断距300400m。该断裂在第四纪上更新世以前曾频繁活动,为全新世非活动断裂。唐山矿断裂带:位于唐山市东南部,自电厂向南至胥各庄,长1.3km,宽6.5km,总体走向为NE30,倾向 NW,倾角3085。断裂带由F1、F2、F3、F4、F5断裂组成。其中F1、F4为正断层,F2、F3、F5为逆断层。该断裂带处于开平向斜西北翼的石炭系、二叠系及奥陶系。岩层错断后形成地垒构造,地貌
24、上为一不连续的上升剥蚀残丘,北部普遍抬升,南部自中生代以来逐渐倾没。以该断裂带为核心,形成唐山隆起,其中F5断裂深部与唐山断裂相交,孕育了唐山7.28地震。 F0断裂带:位于市区西南部,由市二院以北,向南经体育场、热力公司、到煤矿医院以南,为多条走向NE2030平行的压性断裂组成的断裂带。该断裂处于碑子院背斜的东南翼,体育场中心部位为一宽35m的大断裂,西部热力公司一带有一条与之平行的更大断裂。评估区位于开平向斜的西北翼,碑子院背斜的东南翼。评估区及附近小型断裂构造发育,F0断层从场地西北约250m处经过,F3断层位于场地东北方向约750m。2、区域地壳稳定性评估区位于唐山河间邢台地震带东部之
25、唐山地震带的东南部,被全新世以来的活动断裂西北方向的宁河昌黎大断裂、东北方向的滦县乐亭断裂所包围,局部地质构造发育,新构造运动强烈,形成众多新生代断裂,第四纪以来继承性活动明显。本区现代构造活动仍十分活跃,二千多年的地震记录表明,构造地震频繁发生,尤其在近450年间,先后有10次破坏性强震分布在唐山、滦县一带。历史上曾发生过66.9级地震11次,77.9级地震4次。其中1976年7月28日发生的7.8级唐山大地震,使242,469人丧生,164,851人重伤,直接经济损失96亿元,总损失300亿元。使唐山断裂带继承性发展,地面垂直变形和断层位移均很显著。此后,唐山地区的地震活动并没有停止,除频
26、繁的小震、微震外,1991年5月29日唐山又发生了5.5级地震,造成1.8亿元经济损失。根据中国地震动峰值加速度区划图,地震动峰值加速度为0.20g,对应地震基本烈度为8度。本区属区域地壳不稳定区。五、工程地质条件1、岩土工程地质特征2006年3月,唐山中地工程勘察有限公司,在评估区范围内进行了初步工程地质勘查。根据勘查结果,将评估区第四系覆盖层分为12个工程地质层。各层岩性特征和亚层分层情况见表7、图7-1、7-2、7-3。表7 评估区地层岩性特征及分层情况一览表地层编号名称地质时代层厚(m)底板埋深(m)岩性描述承载力特征值fak(kPa)备注杂填土0.41.30.41.3杂色,松散,粉土
27、、碎石、灰渣等为主。粉质粘土Q32.04.94.6-6.4褐黄色,可塑硬塑,切面稍具光泽,干强度较高,局部夹粉土,含砂性较高 120粉细砂3.35.39.4-9.9褐黄色,中密密实,湿,分选不均,磨圆中等,石英长石为主,局部夹薄层粉质粘土。180粉质粘土1.33415.016.7褐黄,黄灰色,中密密实,可塑,土质不均,大量粉粒,局部夹粘土,属中压塑性土。130粉细砂4.99.217.422.4褐黄色、密实,湿饱和,分选不均,磨圆中等,石英、长石为主。1806#孔缺失1粉质粘土0.82.218.619.6褐黄色,硬塑,切面稍具光泽,干强度高,局部夹粉土。110粉质粘土3.66.826.029.7
28、褐黄色,硬塑,切面稍具光泽,干强度高,局部夹粉土。220粉砂0.91.827.730.1褐黄色,密实,饱和,分选均匀,磨圆中等,石英、长石为主,级配较差。280泥岩1.01.729.429.5全风化泥岩,黄色、组织结构基本破坏,但具残余结构强度 2206#孔缺失强风化泥岩0.630.7黄色,组织结构大部分破坏,呈碎块状,具残余结构300仅见6#孔中风化泥页岩3.630.3棕红色,岩心风化较轻微,裂隙较发育,可见25cm短柱状岩心700仅见6#孔强风化石灰岩0.334.6灰白色,仅见少量碎块状岩心350仅见6#孔中风化石灰岩未揭穿1200未揭穿据本次现场勘查,勘查区第四系孔隙水水位埋深17.81
29、8.4m,据调查评估区一带岩溶水水位埋深59.0m,对混凝土及钢构件无腐蚀性。2、工程地质条件评价通过本次工程地质勘察,第四系覆盖层中,粘性土层平均厚度7.5m,砂性土层平均厚度14.05m,粘性土层与砂性土层比为1:5.6, 初步查明了评估区范围内风化地层及溶洞的分布情况及埋藏深度。场地内共布设工程地质孔7,根据本次勘查,ZK1、ZK6、ZK7、ZK11孔分别见有溶洞,溶洞具体情况叙述如下:ZK1孔分别在28.831.4m、33.636.5m、39.740.0m处见三层溶洞,其中28.831.4m处溶洞深2.6 m有充填,充填物为风化的泥页岩、红粘土并有少量角砾状碎石;另外两层溶洞分别2.9
30、m和0.3m深,无充填物。ZK6 在34.637.8m处见3.2m深溶洞,无充填物。ZK7孔分别在30.330.9m、33.633.8m、34.134.5m处见三层溶洞,30.330.9m、33.633.8m处溶洞深分别为0.6m和0.2m,有充填,充填物均为红粘土及上部第四系冲洪积物;34.134.5m处溶洞无充填,掉钻。ZK11孔分别在40.241.4m、42.342.7m处见两层溶洞,溶洞内均无充填。评估区工程地质孔岩溶揭露情况见表8 : 表8 评估区工程地质孔揭露岩溶情况一览表孔号位置第四系厚度(m)基岩性质可见溶洞情况ZK1场地北端29.4上部为0.6m全风化泥岩,组织结构基本破坏。
31、28.8、33.6、39.7m处见三层溶洞,溶洞深分别为2.6、2.9、0.3m第一层有充填,二、三层无充填 。ZK2场地南端28.51 m全风化泥岩,组织结构基本破坏。下部中等风化石灰岩,裂隙较发育未见溶洞ZK4场地东北26.8风化泥岩、强中风化石灰岩未见溶洞ZK6场地东北30.10.6m强风化泥岩,组织结构大部分破坏。3.7m中风化泥岩,风化轻微;0.3m灰岩,其下见灰岩。34.6 m处见溶洞,溶洞深3.2 m,有充填物,ZK7场地中部27.7风化泥岩、强中风化石灰岩分别于30.3、33.6、34.1m处见3层其中第一二层有充填,第三层无充填ZK10场地东南27.2紫色页岩,白云质灰岩,灰
32、岩未见溶洞ZK11场地东南29.7石灰岩,42.346.1m发育强、中、微风化带,破碎,裂隙发育40.2m、42.3m处分别见溶洞无充填综上所述,评估区范围内存在强风化、中等风化的泥岩地层,基岩裂隙发育,并发育有溶洞,评估区工程地质条件判定为不良。六、水文地质条件评估区地处古滦河冲洪积倾斜平原水文地质区。区域内地下水主要分布有第四系松散岩类孔隙水和岩溶裂隙水。孔隙水赋存于第四系砂砾层中,分四个含水组(见图8)。根据本次对拟建场地的钻孔资料分析,场地第四系覆盖层厚度27.230.1m,为粘性土层与砂性土层互层。粘性土层以粉质粘土、粉土为主,平均厚度7.5 m;砂性土层为细砂、粉细砂,平均厚度为2
33、8.1m,含水性较差。本次勘查测得第四系松散层孔隙水水位埋深17.818.3 m,含水层为多层结构,属于浅层微承压类型,单位涌水量4050 m3/ hm。因唐山市城市用水为全市统一规划,评估区及附近无水源井,距评估区最近的水源井为唐山市啤酒厂水源井,位于评估区西南约1.45km,主要开采岩溶水,仅少量开采此层水。场地周围地带不开采此层水。 经调查,评估区岩溶裂隙水赋存于青白口系和蓟县系,水位埋深约49.0m,年变幅25m。赋水性较强,单位涌水量225 m3/ hm。也是唐山市啤酒厂的主要开采水源。评估区第四系松散层孔隙水水位埋深较深,对工程建设中砼结构不具有腐蚀性,评估区水文地质条件良好。 七
34、、人类工程活动对地质环境的影响评估区位于唐山市中心区,不属于自然保护区,附近无军用设施、文物、名胜古迹、古树、古墓及古建筑等影响工程建设的敏感点。评估区地下不压覆煤炭等开采价值较高的固体矿产,历史上无地下采掘活动。但受附近地带唐山市啤酒厂、傅家屯地下水降落漏斗的影响,评估区一带地水位大幅度下降,八十年代中后期形成多处岩溶地面塌陷。评估区人类工程活动较强烈。小结:评估区地处燕山南麓山前冲洪积平原,场地地形简单,地貌类型单一;第四系覆盖层沉积连续,下伏基岩岩性岩相稳定;区域地质构造较复杂,邻近全新世活动断裂,为地震高发区,属区域地壳不稳定性区;评估区第四系覆盖层以下发育有基岩风化破碎带并有溶洞存在
35、,工程地质条件不良;评估区第四系松散层孔隙水水位埋藏较深,水文地质条件良好;评估区人类工程活动较强烈;综合判定,评估区地质环境条件复杂程度为复杂。 第三章 地质灾害危险性现状评估一、地质灾害类型及特征1、地质灾害类型评估区位于唐山市中心区,地处山前冲洪积平原区,地形平坦,地势开阔,第四系覆盖层为晚更新世地层,松散层孔隙水水位埋深在17.818.4m,不压覆煤炭等开采价值较高的固体矿产,无地下采掘活动,不具备形成崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地面沉降等典型地质灾害的成灾条件,砂性土层不具备液化条件,评估区上述典型地质灾害不发育。通过对前人资料的分析研究以及对调查区范围内的调查,评估区一带岩溶、第
36、四系扰动点发育,并发生多处岩溶地面塌陷,属于岩溶塌陷较不稳定区。其中1988年6月6日发生在唐山市体育场田径训练馆内的岩溶地面塌陷,距评估区最近,与评估区仅隔一条建设路,位于评估区西250m。评估区附近岩溶地面塌陷情况见表9。2、地质灾害特征岩溶地面塌陷是指覆盖在溶蚀洞穴上方的松散岩土体在外动力或人为因素作用下,产生各种破坏其稳定平衡状态的力学效应,导致岩、土体覆盖层向下陷落的作用与现象。其最终结果往往在地面形成塌陷坑,称为地面塌陷;有的陷落作用隐蔽于地下,尚未达到地表,表9 评估区附近岩溶塌陷情况一览表构造部位发生地点评估区距离发生时间形状规模(m)破坏程度直径深度陡河断裂及影响带体育场田径
37、训练馆西250m1988.6.6圆形896.3馆中间跨陷,训练馆倒塌体育场西斜路京剧团门前西南900m1988.10椭圆形3.94.512管道破裂体育场西斜路热力公司西路旁(2处)西南700m1988.10椭圆形4.54.912管道破裂(两处相距约30m)热力公司院内西南680m19801983建筑物地基下沉,地梁折断北新道与华岩路交叉口西南1.0km1987.910椭圆形51067自来水管道破坏卫国路富强楼106楼西南1.3 km1988.7圆形2045管道破裂啤酒厂北侧路口东北角西南1.4 km1988.8圆形1023管道多次破裂6号小区热力站近期房子裂缝,地面塌陷瑞德数码城西南角西偏南2
38、30m近期地面塌陷煤医附属医院院内场地对面100 m近期地面塌陷唐山断裂及影响带建设路与西山道交叉口东北角南1.3 km1984198512地面下陷,岗亭板掉落,骑车人曾掉下,建设路与新华道交叉口环岛西南(现三利商厦)南2.0 km19841985路面下沉地震陈列馆北侧路旁南东1.8 km1988.8圆形2地下塌陷,电杆倒下工人医院门诊大楼东南1.6 km近期墙体裂缝西北井永久积水坑南东0.95 km历史塌陷凤凰山西北角划船坑西南1 km历史塌陷注:资料来源于地质灾害灾情评估理论与实践一书中“河北省唐山市岩溶塌陷灾害灾情评估”及本次调查。在覆盖层中形成空洞或松散充填的“扰动体”,称为地下塌陷;
39、在土层中发育的空洞称为土洞。这种地质灾害多发生在碳酸盐岩、钙质碎屑岩和盐岩等可溶性岩石分布地区,第四系覆盖层厚度一般小于50m、并具有第四系孔隙水与岩溶裂隙水双层水位分布的降落漏斗,且水位差在2030m的碳酸岩浅埋区。塌陷发生前一般无明显征状,具有隐蔽性和突发性的特点,灾害一旦发生,将会使地面建筑损坏,损失巨大,其危害程度大。形成岩溶地面塌陷主要受以下三方面因素的影响:1、可溶岩及岩溶发育程度可溶岩是岩溶地面塌陷形成的物质基础,而岩溶洞穴的存在则为岩溶塌陷提供了必要的空间条件。岩溶洞穴的发育和分布受岩溶发育条件的制约,一般分布于构造破碎带、褶皱轴部张裂隙发育带、质纯层厚的可溶岩分布地段、与非可
40、溶岩接触带。岩溶的发育程度和岩溶洞穴的开启程度,是决定岩溶地面塌陷的直接因素。可溶岩洞穴和裂隙一方面造成岩体结构的不完整性,形成局部的不稳定;另一方面为容纳陷落物质和地下水的强烈运动提供了充分的空间条件。一般情况下,岩溶越发育,洞穴的开启性越好,规模越大,发生的塌陷越严重。2、覆盖层厚度、结构和性质覆盖于岩溶洞穴之上的松散破碎的覆盖层是塌陷体的主要物质组成,厚度越小,结构越松散,粘性土层越薄,砂性土层越厚,其抗塌性越差,越容易发生塌陷。此外,地基土层中隐伏土洞的发育程度,直接影响着岩溶塌陷的发育程度。3、地下水的运动地下水运动是塌陷产生的动力条件。地下水的流动及水动力条件的改变是岩溶塌陷形成的
41、最重要动力因素,地下水径流集中和强烈的地带,最容易产生塌陷,这些地带主要有:(1) 岩溶地下水的主径流带;(2)岩溶地下水的(集中)排泄带;(3)地下水位埋藏浅、变幅大的地带(段);(4)地下水位在基岩面上下频繁波动的地段;(5)双层(上为孔隙、下为岩溶)含水介质分布的地段,或地下水位急剧变化的地段;(6)地下水与地表水转移密切的地段。地下水位急剧变化区是塌陷产生的敏感区,水动力条件的改变是产生塌陷的主要触发因素。水动力条件发生急剧变化的诱因主要有降雨、水库蓄水、井下充水、灌溉渗漏、严重干旱、矿井排水、强烈抽水以及人为破坏上下含水层的隔水介质等。此外,地震、附加荷载、人为排放的酸碱废液对可溶岩
42、的强烈溶蚀等均可诱发岩溶地面塌陷。根据有关专家对唐山市区已发生的岩溶地面塌陷分析研究,唐山市岩溶塌陷主要受地质构造、第四系覆盖层性质和厚度、可溶岩性质、地下水开采强度等条件控制。这些因素决定了岩溶塌陷的分布规律和活动强度。二、地质灾害危险性现状评估评估区位于岩溶地面塌陷不稳定区,拟建场地不同深度发育多处规模不等的溶洞,且邻近地带不同时期发生多处形状不一,规模不等的岩溶地面塌陷,并形成灾害,造成一定的损失。第四系覆盖层厚度在30m左右,粘性土层与砂性土层互层,粘性土层厚7.5m,砂性土层厚14.05m,结构松散,第四系粘性土隔水层较薄,与之接触的下伏基岩风化程度较高,场地构造裂隙发育,第四系孔隙
43、水与基岩裂隙水水位差距较大,具有岩溶塌陷的隐患。现状评估,评估区岩溶地面塌陷地质灾害危险性大。小结:现状评估,评估区岩溶地面塌陷地质灾害危险性大。第四章 地质灾害危险性预测评估一、 工程建设引发或加剧地质灾害危险性的预测根据评估区地质环境条件结合本建设项目特点综合分析,拟建工程可能引发或加剧的地质灾害为岩溶地面塌陷地质灾害。根据拟建工程初步规划,评估区拟建建筑物主体建筑为地上18层,地下一层的小高层建筑,地基开挖深度大于5m,建筑物跨度为30m,建筑高度最高56m,作用于单位面积上的荷载为350400kPa,建筑基础形式拟采用桩基础,框架剪力墙结构。根据评估区地质环境条件以及建设项目的特点,评
44、估区第四系覆盖层由于受到扰动作用,抵御外界破坏的性能差,考虑各种不利因素的影响,从建筑物的安全角度出发,桩基础持力层必须穿越第四系覆盖层作用于稳定的基岩层,第四系覆盖层不直接承受建筑荷载,根据工程地质勘查结果,稳定基岩承载力大于1200kPa,能够满足地基承载力要求。根据本次工程地质勘查测得第四系孔隙水水位埋深17.818.4m。因此,在桩基施工以及在岩溶施工勘查过程中,必将穿透第四系含水层与基岩的隔水层,加强了第四系孔隙水与岩溶水的水力联系,由于重力作用以及孔隙水与岩溶水的水位差异,第四系孔隙水通过钻孔有可能流向下部溶洞并向岩溶水径流,从而对第四系覆盖层产生强烈的潜蚀作用,形成土洞并使之不断
45、扩大,最终导致地面塌陷,形成岩溶塌陷地质灾害。但施工过程将严格按规范要求对第四系含水层进行封堵,发生岩溶塌陷的概率很小,一般不易造成第四系孔隙水下泄,从而也就可以制止第四系松散层向溶洞陷落,避免形成土洞导致地面塌陷。通过以上分析论证,预测评估,工程建设引发或加剧岩溶塌陷地质灾害的危险性小。二、工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测唐山市岩溶地面塌陷历史悠久,早在上世纪20年代曾因煤矿岩溶水突水发生过严重地面塌陷,造成重大损失。唐山市是岩溶塌陷发育的重灾区。岩溶塌陷集中分布在路北区和路南区北部,评估区位于岩溶塌陷发育区(见图9 ),地面稳定性评价分区为岩溶地面塌陷不稳定区(见图10)。经有关专家分
46、析研究,唐山市岩溶地面塌陷从空间上,集中分布于陡河断裂带的F0断裂东南盘和唐山断裂带的F1断裂的西北盘;从时间上,集中发生在19791985年和19871988年,塌陷区发育奥陶系、寒武系可溶岩、第四系覆盖层厚度小于50m。评估区位于陡河断裂带和唐山断裂带之间,距离经过体育场内的F0断裂约250m,从钻孔提取的地层岩心差异可以推断,评估区发育小型断层破碎带(ZK1附近、ZK6附近)。由于构造裂隙的发育,决定了基岩含水层具有良好的渗透性和导水性,评估区具备形成岩溶地面塌陷的构造条件。 根据区域地质资料结合本次工程地质勘查结果,揭露评估区基岩地层为寒武系页岩、泥岩、泥灰岩、白云质灰岩以及底部的灰岩
47、。属于岩溶较发育的地层。评估区具备形成岩溶地面塌陷的可溶岩。 本次工程地质勘查揭露评估区第四系覆盖层厚度在27.730.1m,岩性为粉质粘土、粉细砂、粉砂等,底部为薄层砂砾卵石层。粘性土层与砂性土层比为1:5.6,结构松散,抗塌能力差。评估区第四系覆盖层有利于岩溶地面塌陷的形成。 唐山市是一个有着百年历史的重工业城市,地下水开采量较大,尤其是1976年大地震以后,城市重建,城市规模扩大,城市人口急剧增加,工农业生产的迅速发展以及近些年冶金、发电、陶瓷、钢铁、石化等高耗水产业的兴起,加大了地下水的日需量。自八十年代初期,城市生活用水和工业用水大量增加,原来浅层地下水的开采量不能够满足日常需要,对
48、地下水的利用转移到深层岩溶水的开采,大量集中开采岩溶水,尤其是场地西南1.45km处的唐山市啤酒厂岩溶水集中开采区, 自1970年开始,地下岩溶水位以每年1.56.0m的速率持续下降,到1985年已累计下降30m以上,目前水位埋深已达60m。随着下层岩溶水位的迅速下降,上层第四系孔隙水越流补给下部岩溶水,使第四系孔隙水位迅速下降;在唐山市区形成了第四系孔隙水与岩溶裂隙水的双层降落漏斗。评估区位于地下水降落漏斗中心区附近。通过本次调查,评估区岩溶水水位埋深约59m,第四系覆盖层孔隙水位埋深17.818.3m,属赋存双层水位地区,且水头差大于40m。尽管目前岩溶水位已远离基岩面,但不排除在较大水头
49、压力下,部分第四系松散层孔隙水沿天窗下泄补充岩溶水,产生潜蚀的可能性。本区第四系底部粘性土隔水层不稳定,个别勘探孔揭露粉砂层直接覆盖于基岩之上(ZK6),且下伏基岩裂隙发育。从近些年唐山市区所发生的地面塌陷看,评估区附近发生多处岩溶地面塌陷,根据本次工程地质勘查,评估区基岩地层溶洞发育。综合分析以上各种岩溶塌陷的影响因素,评估区具有岩溶塌陷的构造条件、可溶性基岩,并发育有溶洞,同时也具备有利于形成岩溶塌陷的水动力条件。因此,预测评估,工程建设可能遭受岩溶塌陷地质灾害的危险性大。小结:预测评估,工程建设引发或加剧岩溶塌陷地质灾害的危险性小;可能遭受岩溶塌陷地质灾害的危险性大。第五章 地质灾害危险
50、性综合评估及防治措施一、地质灾害危险性综合评估原则与量化指标的确定地质灾害综合评估原则严格执行 地质灾害危险性评估技术要求(试行)的规定,依据地质灾害危险性现状评估和预测评估结果,充分考虑评估区地质环境条件的差异和潜在的地质灾害隐患点的分布、危险程度,本着以人为本、以工程建设安全为本,遵循“区内相似、区际相异”,各阶段评估取其大的原则,进行评估区地质灾害危险性综合评估。本报告评估级别为一级,其量化指标执行有关要求。二、地质灾害危险性综合评估根据评估区地质环境条件以及建设项目特点,对评估区现状调查与历史资料的综合分析研究,地质灾害现状评估结果,以及对评估区地质灾害发展趋势预测,遵循综合评估原则。
51、由于评估区范围较小,地质灾害种类单一,从建设项目的安全角度出发,对评估区综合评估不再分区(见图11)。综合评估:评估区地质灾害危险性分级确定为大。三、建设场地适宜性评估 通过对评估区地质灾害危险性现状评估、预测评估以及综合评估结果,得出评估区适宜性的评价结论。评估区地质灾害危险性大,建设场地作为本工程的建设用地适宜性差。但经过详细的岩溶地质灾害勘查和灾害治理后,才可以进行工程建设。四、防治措施1、鉴于评估区位于岩溶塌陷不稳定区,附近曾多处发生过岩溶地面塌陷,且评估区基岩地层存在溶洞,为保证建筑安全,进行工程建设时,应充分考虑岩溶塌陷地质灾害对建设工程的危害程度,工程建设之前,必须进行场地岩溶塌
52、陷地质灾害详勘和专项治理。2、鉴于场地地质环境条件的复杂程度,必须做到每桩一孔的施工岩溶勘查,根据勘查结果,确定每一孔的桩型、桩长、桩径,桩基持力层一定要坐落于稳定基岩,桩基嵌入深度必须符合有关规范要求。结论与建议一、结论通过对建设项目综合分析,对评估区地质灾害危险性进行现状评估、预测评估以及综合评估,得出如下结论:1、本建设项目为民用建筑工程行业中一般公共建筑,属于重要建设项目;评估区地质环境条件复杂程度为复杂,地质灾害危险性评估级别确定为一级。2、现状评估:岩溶地面塌陷地质灾害危险性大。3、预测评估:评估区工程建设引发或加剧岩溶地面塌陷地质灾害危险性小;可能遭受岩溶地面塌陷地质灾害危险性大。 4、综合评估:评估区地质灾害危险性大;作为本工程建设场地的适宜性为适宜性差。需对本场地进行详细的岩溶地质灾害勘查和灾害治理后,可以进行工程建设。二、建议1、由于拟建建筑设计有一层地下室,地基开挖深度大于5m,建议建设方施工时,应按有关要求进行边坡支护,防止塌方。2、鉴于评估区位于区域地壳不稳定区,地壳活动频繁,多次发生破坏性地震,建议工程建设严格按有关设计要求进行抗震设防。