地震工程地質勘察
Ⅰ 構造地質學的研究意義
構造地質學的研究意義,可以歸納為地質理論意義和生產實踐意義。通過構造地質學的研究,可以在理論上闡明地質構造的分布、相互關系和變形特徵,探討變形機制、構造演化和地殼運動規律及動力來源;在生產實踐中運用地質構造的客觀規律,解決礦產資源、水文地質、工程地質及地震地質等方面的有關問題。
(1)礦產資源:地殼中的礦產資源分布是受一定地質構造控制的,成礦物質的形成、運移和聚集都直接或間接地受構造變形的影響,礦產資源的形成需要有成礦物質運移的通道和賦存、沉澱的場所,而這些通道和場所往往就是由構造變形過程中形成的地質構造所構成。如內生金屬礦床的形成與斷層、褶皺構造有密切關系,斷層常常為礦液的運移、充填和聚集創造了有利條件,褶皺也可以為礦產資源的形成提供有利的空間條件。地質構造也是沉積礦床形成的重要條件,如石油和天然氣礦田,除了應具備生油氣地層外,還須具備一定的儲油氣的構造,一般有利儲油氣的構造是背斜頂部,或是封閉良好的斷層。另外,許多已經形成的礦產資源還會受到後來構造運動的影響而發生變形。因此,在礦產資源普查勘探和開采中,要對礦產資源做出科學的評價、進行合理的開采,就必須正確認識區域和礦區的構造特徵。而要解決礦產預測、尋找和圈定礦產遠景區、提供礦產勘探後備基地等,就更離不開深入地、系統地研究有關地區的地質構造發生、發展及其與成礦作用和礦產資源形成時空規律之間的關系(徐開禮等,1984)。
(2)水文地質、工程地質:地下水的運移和富集與地質構造有著密切關系,只有正確認識了地質構造特徵,才能更有效地尋找到地下水。大型工程建設,如水庫、堤壩、電站、橋梁、隧道、大型地下工程及鐵路等,都要求查明工程建設地區的地質構造情況,對地基的穩定性進行評價,為工程設計和施工提供地質依據。
(3)地震地質:地震是現代地殼運動的反映,破壞性地震常常給人們的生命財產帶來巨大損失。地震發生的位置,往往是斷裂帶活動的部位,大地震多數發生在區域性斷裂帶內,屬於構造地震。因此,在研究地震發震規律和地震預報工作中,研究區域構造特徵和新構造活動規律是地震地質工作中必不可少的基礎性工作。
(4)環境地質:在影響人類賴以生存和發展的諸多地質因素中,地質構造是其重要的因素。不同地區地質環境的差異及地表元素分布的不均勻性,在很大程度上與各地區地質構造的不同有關。因此,環境地質學在研究地質環境的形成和變化,預測和評價人類活動對環境的近期與長期的影響,保護、改善和利用地質環境,防止與減少地質災害,是與地質構造的研究密不可分的。
綜合上述,構造地質學研究,無論在地質理論研究方面,還是在生產實踐方面,都對國家的經濟建設、可持續發展和生命財產安全具有十分重要的意義。
Ⅱ 德商高速公路鄄城黃河大橋橋基砂土液化綜合評判
邢永強
(河南省國土資源科學研究院地質環境所,鄭州 450053)
《隧道建設》,文章編號:1672-741X-(2006)-03-0017-04
摘要 德商高速公路鄄城黃河大橋橋位區地震活動頻繁,地基飽水的粉、細砂層發育。通過場地液化勢宏觀和微觀判別,對橋區地基進行了液化綜合評判,計算了橋區地基液化指數,劃分了液化等級;指出砂土液化必須採用多種方法進行綜合判別,以提高液化判別的可靠性。
關鍵詞 砂土液化 場地液化勢 綜合評判
1 引言
地基液化是地震所引起的顯著震害之一,地震引起的砂土液化導致建築物整體失穩等現象越來越受到人們的關注。我國1966~1976年期間先後發生的邢台、海城和唐山3次強地震事件,都伴隨著大范圍的地震液化,致使建築物倒塌,造成了嚴重經濟損失和人員傷亡。地基的抗震問題中最突出的是飽和砂土的液化,若能事先准確判別液化,就可在設計中採取適當措施加以預防;如果漏判、誤判,將會給工程留下安全隱患。在烈度值較高的地區進行工程建設,液化判別是可液化地基需要解決的首要問題。
飽和砂土的地震液化是基於多種因素共同作用的一個復雜過程,其內因在於砂土質條件,如相對密度、顆粒級配、平均粒徑、不均勻系數、滲透系數、塑性指數、粘粒含量、土體結構及超固結比等,即地基土質條件;外因在於動荷條件,如震級大小、幅值、頻率、歷時及方向等,主要指區域地震條件;媒因即催化因素,埋藏條件(包括上覆地層的排水條件、有效壓力及應力歷史等)、場地地形地貌、地下水作用、地基與建築物的相互作用等,主要指場地條件。對於地震液化的評價,實質上就是對上述各種因素在給定條件下可能產生的作用進行全面的估計。本文通過場地液化勢宏觀判別與微觀判別相結合的方法對橋位區的砂土液化進行了比較詳細的綜合評判,並以此為例,探討評判中值得研究的問題和方法,以便今後能盡量合理地評價在地震作用下的飽和砂土的液化問題。
2 工程概況
擬建鄄城黃河公路大橋是一座橫跨黃河的特大橋梁,地處山東省西南部鄄城縣以北,位於山東、河南兩省交界處,地理位置在東經115°15′~115°35′,北緯35°35′~36°00′之間,是規劃建設的德(州)至商(丘)高速公路的一個重要控制工程,起點樁號K199+150,終點樁號K206+870,全長7.720km,工程投資估算總金額為9.12億元。鄄城黃河公路大橋的建設,將成為解決擬建的德州至商丘高速公路運輸的關鍵;對改善我國公路交通網,晉煤東運、中原油田的開發等均具有重要意義。
3 橋基場地岩土工程條件
擬建大橋橋位區(以下稱評估區)位於黃河中下游,地處黃河沖積平原,屬華北平原的一部分;黃河兩岸為廣闊的河漫灘地,地形平坦開闊,地層地貌總體變化不大,為河漫灘相二元結構。地基土主要以第四系全新統沖積低液限亞砂土為主,夾薄層低液限亞粘土和粉細砂,黃色、黃褐色、灰黃色,粘粒平均含量小於7%,軟塑或流塑狀,容許承載力80~110kPa。由於地下水位埋藏較淺(0.00~3.00m),上部砂性土、黏性土常處於地下水位以下,土層鬆散飽和、力學強度較低,工程地質條件較差,壓縮性高,結構疏鬆不均勻,層位、層次變化大,常以互層狀、薄層狀及透鏡體狀出現;標貫擊數為3~13擊,底板埋深25~30m(河南省國土資源科學研究院,2005)。
4 評估區地質構造
評估區位於中國三級階梯的中後部,區域大地構造上屬中朝准地台,地處新華夏系第二沉降帶東濮凹陷與魯西隆起區菏澤斷凸的交匯地帶,區域地質構造較復雜。評估區處於魯西隆起的西部邊緣,處於斷裂強烈活動帶,較大斷裂主要有:西側為呈南北向分布的聊蘭大斷裂,南側呈東西向分布的鄆城斷裂,東部呈南北向分布的曹縣斷裂,范縣與鄄城交界處呈東西向分布的范梁斷裂,范梁斷裂沿鄄城北部伸入范縣境與聊蘭斷裂交會,橋位北岸接該斷裂呈現垂直交叉態勢。其中,聊蘭大斷裂為本區的主要控震斷裂,該斷裂為新華夏系構造體系,生成時間晚、規模大,新生代乃至全新世仍有強烈活動跡象;該斷裂使東西兩側菏澤斷凸與東濮凹陷落差最大達7 000餘m,成為東濮凹陷與魯西隆起的主要分界斷層。西部凹陷區的持續下降,沉積了巨厚的新生代地層,凹陷區與東部相對穩定的魯西隆起之間產生強大的剪切能,在交界斷層上逐漸集聚,促使斷層深部撕裂和淺部滑動,成為強震源泉,形成了范縣、鄄城、菏澤地震構造帶。國家地震局將該地區列為地震重點監視區,對各類工程建設有較大影響。
5 地震活動概況
評估區位於華北平原地震帶南端,歷史上鄄城、范縣及附近地區發生2.0級以上地震部分記錄見表1。國家地震局通過分析華北地區歷史上發生的地震,得出地震活動具有周期性的規律,活躍期之間為穩定期,其中活躍期如下:
第一活躍期:1022~1068年共46年,後接平靜期140年;
第二活躍期:1209~1368年共159年,後接平靜期115年;
第三活躍期:1484~1730年共246年,後接平靜期84年;
第四活躍期:1815~現在(未結束)。
評估區區域新構造運動強烈,構造上處在華北第二沉降帶和第三隆起帶過渡帶,是華北第4個地震活動期內強震的空白地段。3級以上地震發生頻率為23年/次,大部分的強震都集中在斷裂帶交會的部位。根據本區新構造運動非常活躍的特點,推測本區地震今後仍會頻繁發生。
根據國家質量技術監督局發布的GB18306—2001《中國地震動參數區劃圖》,評估區內地震動峰值加速度為0.20 g,評估區內地震基本烈度為Ⅷ度。
表1 鄄城、范縣及附近地震部分記錄一覽表Table1 The partial earthquake records in Juancheng,Fan county and nearby regions
6 場地液化勢宏觀判別
場地液化勢宏觀判別主要考慮下列3個因素:地基土質條件、區域地震條件和場地條件。
6.1 地基土質條件
(1)砂土類型:從唐山和海城地震地表噴砂的粒度分析,七度區液化砂土主要為粉、細砂及部分亞粘土,其平均粒徑D50介於0.021~0.170mm之間,不均勻系數Uc介於1.9~3.4之間,而粒徑D50小於0.005mm的粘粒含量不大於10%。評估區內粉土的粘粒(粒徑小於0.005mm的顆粒)含量百分率小於7%,不均勻系數Uc介於2.0~3.6之間,具備砂土液化形成條件。
(2)砂土密實度:地震時,鬆散、飽水的砂土比密實狀態下的砂土更易液化。因為飽和砂土受震動作用時產生的孔隙水壓力與土的密度有密切的關系,土的密度越小,自由水越多,孔隙水壓力就越大。因此,砂土的相對密度是判別是否產生地震液化的定性指標之一。從海城、唐山地震經驗來看,砂的相對密度如大於0.55,七度區可不發生液化;由於標貫值N63.5值越小,表示土越松,其沉降液化量也越大,所以實際工程中,砂土的相對密度一般可根據所得實際土層的標准貫入錘擊數N63.5查得相對密度。評估區內標貫擊數為3~13擊,砂土的相對密度在0.28~0.58之間。
6.2 區域地震條件
地震強度和歷時是產生液化的一個必要條件。研究表明,在一定條件下,地震強度越大,震動歷時越長,砂土越容易液化。據宏觀經驗,液體一般出現在地震烈度大於Ⅵ度地區;按海城、唐山和國外一些震例調查結果,一般可液化區的烈度為Ⅶ度。評估區區域新構造運動強烈,處於范縣、鄄城、菏澤地震構造帶內,國家地震局將該地區列為地震重點監視區;評估區內地震基本烈度為Ⅷ度,正處於可液化區的烈度值之內。
6.3 場地條件
(1)地質地貌特徵:砂土液化的發生與一定的地質地貌特徵有著內在聯系。據唐山地震時76個液化點和15個非液化點的工程地質資料統計:砂土液化分布較多的地貌單元分別為沖積平原區,Ⅰ級階地、河漫灘,地層時代為Q4-新兩種。國外學者Youd和Perkins的研究結果表明:飽和鬆散的水力沖填土差不多總會液化。評估區為全新統,位於黃河中下游,地處黃河沖積平原,由現代河床、Ⅰ級階地及河漫灘地貌單元組成,具備容易液化的地質地貌特點。
(2)埋基深度及地下水位情況:砂土埋藏深度多數在地表30m范圍內,少數大於30m,地下水埋深極淺(0.00~3.00m),根據海城、唐山地震的統計資料表明,地下水位深度3m以內地區易發生液化,因而當地下水位高於液化層層頂或較為接近時,孔隙水動水壓力容易產生作用,形成足夠的水壓,使砂土顆粒處於懸浮狀態達到完全液化。
綜上所述砂土液化判別結果:評估區區域新構造運動強烈,處於地震構造帶內,地震基本烈度為Ⅷ度;區內為全新統,地處黃河沖積平原,由現代河床、Ⅰ級階地及河漫灘地貌單元組成;粘粒(粒徑小於0.005mm的顆粒)含量百分率小於7%,不均勻系數Uc介於2.0~3.6之間,相對密度在0.28~0.58之間,地下水埋深極淺(0.00~3.00m),具備砂土液化形成的區域地震條件、地基土質條件以及場地條件。
7 場地液化勢微觀判別
有關液化判別的微觀方法很多,筆者主要採用標准貫入試驗法、剪切波速法和靜力觸探法對場地的液化勢進行判別。
7.1 標准貫入試驗法評判
當飽和土標准貫入錘擊數(未經桿長修正)小於液化判別標准貫入錘擊數臨界值時,則判為液化,否則不液化。在地面以下15m深度范圍內,液化判別標准貫入錘擊數臨界值按下式(建築抗震設計規范GB50011—2001,2001)計算:
Ncr=N0[0.9+0.1(ds-dw)](3/ρc)1/2
在地面以下15~20m深度范圍內,液化判別標准貫入錘擊數臨界值按下式(建築抗震設計規范GB50011—2001,2001)計算:
Ncr=N0(2.4-0.1dw)(3/ρc)1/2
將計算結果按
應用該法對場地內6個孔共28個計算點進行液化判別(表2,式中原始數據見文獻:河南省交通規劃勘察設計院,2005),除埋深在18~20m的4個試驗點不液化外,其餘各點均液化。該工程液化指數平均值為23.83,判別結果為嚴重液化。
表2 鄄城黃河大橋飽和砂土液化計算結果(建築抗震設計規范法)Table2 The result of saturated sand liquefaction at Yellow River Bridge of Juancheng(Regulations on Seismic Design of Building)
7.2 剪切波速法評判
波速法評判即依據土層剪切波速的觀測數值,按下列公式(岩土工程勘察規范GB50021—2001,2002)進行計算判別:
當實測剪切波速Vs大於按下式計算的臨界剪切波速時,可判別為不液化。
環境·生態·水文·岩土:理論探討與應用實踐
將計算結果按
此方法僅適用於判別地下15m范圍內飽和砂土和粉土的地震液化。根據現有的宏觀震害調查資料,地震液化主要發生在淺層,深度超過15m的實例極少,故本方法仍有其積極的現實意義。
本次對評估區內進行剪切波速值測試的鑽孔共計3個,結果見表3,液化指數平均值為31.83,判別結果為嚴重液化。
表3 鄄城黃河大橋剪切波速孔飽和砂土液化計算結果Table3 The result of saturated sand liquefaction of shear wave velocity hole at Yellow River Bridge of Juancheng
7.3 靜力觸探法評判
靜力觸探法評判是當實測計算比貫入阻力Ps或實測計算錐尖阻力qc小於液化比貫入阻力臨界值Pscr或液化錐尖阻力臨界值qccr時,應判別為液化土。參數值按下式(岩土工程勘察規范GB50021—2001,2002)確定:
Pscr=Ps0·αw··αu·αp
qccr=qc0·αw·αu·αp
αw=1-0.065(dw-2)
αu=1-0.05(du-2)
將計算結果按
應用該法對場地內4個孔共19個計算點進行液化判別,除埋深在17~20m的兩個試驗點不液化外,其餘各點均液化。該工程液化指數平均值為29.76,判別結果為嚴重液化。
8 綜合評價
通過上述評判,顯然可以看出,由於不同規范的要求和評判方法的不同,得出的結果存在一定的差異,但判別結果宏觀相近。綜合上述宏觀和微觀判定,評估區可產生砂土液化現象是客觀的趨勢,其主要液化特點:
(1)該場地在Ⅷ度地震烈度時具有液化趨勢,液化程度為嚴重。
(2)可液化層以埋深較淺的亞砂土、細砂和粉砂夾層為主,埋深為2.0~17.0m,主要分布於現代河床和兩岸上部砂類土層。
9 幾點認識
(1)上述經驗法都是結合地震液化的影響因素建立的公式,但考慮的范圍和側重點各不相同,對不同場地的適用程度也不同,且各種方法均有誤判,因而有必要採用多種方法進行綜合判別,以提高判別結果的可靠性。
(2)上覆非液化土層厚度是影響液化的主要因素,覆蓋層越薄越易液化(楊健等,2003),評估區內粉土覆蓋層較薄,標准貫入法僅考慮埋深,未考慮上覆地層的岩性和厚度,靜力觸探則很好地考慮了這一點。
(3)對土質的考慮,標貫法與波速法均是以粒度成分(粘粒含量)考慮粘粒對場地液化影響的,靜力觸探法則是以反映土的固有特性的Ip對場地液化影響的。因為對土體性質起決定作用的是粘土礦物顆粒含量,液塑限主要反映粘土礦物的成分和含量,而粘粒(<0.005mm)含量僅反映土中細顆粒的含量(尹興科等,2004)。從這一點上來說,靜力觸探法比標准貫入法和波速法更適用於粉土場地液化的判別。
(4)採用標准貫入試驗雖然是一個比較簡單且適用的現場原位測試方法,但在工程地質勘探中受到多種因素的控制:如鑽進方法、標准貫入設備、操作的熟練程度和准確性等;而靜探試驗人為因素少,試驗精度高,結果穩定。為此建議在粉土液化判別時,以靜力觸探方法為主,綜合考慮宏觀判別和標貫等方法的判別結果,將液化級別適當調整後,作為粉土液化判別的最終結果。
參考文獻
中華人民共和國建設部.2001.GB50011—2001,建築抗震設計規范.北京:中國建築工業出版社.
中華人民共和國建設部.2002.GB50021—2001,岩土工程勘察規范.北京:中國建築工業出版社.
河南省國土資源科學研究院.2005.鄄城黃河公路特大橋工程建設場地地質災害危險性評估報告.鄭州:河南省國土資源科學研究院.
河南省交通規劃勘察設計院.2005.鄄城黃河公路大橋初步設計.鄭州:河南省交通規劃勘察設計院.
劉艷華,尹興科,席滿惠.2004.粘粒和粘土礦物對砂土液化影響的探討.勘察科學技術,(3):6~8,26.
楊健,路學忠,陳慶壽.2003.砂土液化影響因素及其判別方法.岩土工程界,6(9):51~53.
Estimation of Sand Liquefaction about the Foundation of the Yellow River-Bridge in the Project of De-Shang Expressway in Juan County
Xing Yong-qiang
(Scientific Academy of Land and Resources of Henan,Zhengzhou 450053)
Abstract:The research region of yellow river-bridge in the project of De-Shang expressway in Juan county lies in Yellow River flooded area,where earthquakes are active frequently,and the ground developed with saturated silt and fine sand beds.Through the macro and microcosmic discriminating method,we analyses the synthetic discrimination of the foundation,and give the index and level of sand liquefaction.We also suggest that sand liquefaction must be synthetic evaluation by using many methods to improve the dependability of evaluation of liquefaction potential.
Key words:sand liquefaction;liquefaction tendency of site;synthetic discrimination
Ⅲ 樁基檢測規范什麼要求
樁基檢復測規范要求:
1、工程樁應進制行單樁承載力和樁身完整性抽樣檢測。
2、基樁檢測方法應根據檢測目的來確定。
3、樁身完整性檢測宜採用兩種或多種合適的檢測方法
4、基樁檢測除應在施工前和施工後進行外,尚應採取符合本規范規定的檢測方法或專業驗收規范規定的其他檢測方法,進行樁基施工過程中的檢測,加強施工過程質量控制。
(3)地震工程地質勘察擴展閱讀
由樁和連接樁頂的樁承台(簡稱承台)組成的深基礎(見圖)或由柱與樁基連接的單樁基礎,簡稱樁基。若樁身全部埋於土中,承台底面與土體接觸,則稱為低承台樁基;若樁身上部露出地面而承台底位於地面以上,則稱為高承台樁基。建築樁基通常為低承台樁基礎。高層建築中,樁基礎應用廣泛。
Ⅳ 淺談加強重要建設工程地質勘察、地質災害危險性評估、地震地質調查成果地質資料匯交管理
於順然
(江蘇省國土資源廳,南京210029)
摘要 本文結合江蘇省成果地質資料匯交管理工作的實際,在對「 重要建設項目工程地質勘察、地質災害危險性評估及地震地質調查」類成果地質資料的匯交范圍進行了細化的同時,並對其匯交人、匯交時間、匯交數量及內容、法律責任等方面做了細化,意在引起廣大成果地質資料匯交義務人、地質資料管理者及其同仁們,高度重視該類成果資料的匯交管理,使地質資料在國民經濟建設中,更好地發揮其應有的作用。
關鍵詞 建設項目;成果地質資料;匯交管理
地質成果資料的統一匯交是手段,社會公開利用是目的。不該匯交的而匯交了是浪費,該匯交的而未匯交則是違法。《地質資料管理條例》附件:「地質資料匯交范圍」中對「重要建設項目工程地質勘察、地質災害危險性評估及地震地質調查」形成的成果地質資料的匯交范圍,規定得既籠統又原則,有的甚至只是其條目式的,在具體成果地質資料匯交管理工作的實踐過程中,其可操作性比較差,從而給該類成果資料的匯交管理工作帶來諸多麻煩和問題。
為進一步加強對「重要建設項目工程地質勘察、地質災害危險性評估及地震地質調查」成果地質資料的匯交管理,根據國務院《地質資料管理條例》(以下簡稱《條例》)、國土資源部《地質資料管理條例實施辦法》、《江蘇省地質資料管理辦法》,筆者結合多年對江蘇省成果地質資料匯交管理工作實際,在此提出如下對策建議,供有關領導及同仁們參考。
1 匯交細目
在國務院《條例》目前尚未修訂之前,可以國土資源部或省廳規范性文件的形式,進一步細化「重要建設項目工程地質勘察、地質災害危險性評估及地震地質調查」成果地質資料的匯交細目。「重要建設項目工程地質勘察、地質災害危險性評估及地震地質調查」成果地質資料,在《條例》附件「地質資料匯交范圍」的十大類中占兩大類,江蘇省的具體規定為:
1.1 重要建設項目工程地質勘察成果地質資料匯交范圍:
農水方面:水利、水庫工程(受益面積大於5萬畝的灌溉工程和容量大於1000萬立方米的水庫工程)。
交通方面:長度超過10千米的鐵路;長度超過500米的隧道;長度超過500米的橋梁年吞吐量大於100萬噸的港口、碼頭;二級以上的公路、火車站及機場。
電力方面:核電站、抽水蓄能電站,容量大於10萬千瓦的水電站、火電站。
工業方面:年產量大於20萬噸的鋼鐵廠、水泥廠,用地大於200畝的工業、企業建築。
其他方面:放射性設施、軍事設施、集中供水水源地、水處理廠等重要小型工程勘察資料。
1.2 地質災害危險性評估成果地質資料的匯交范圍
(1)按建設用地地質災害危險性評估分級,被定為「一級」(需報省廳備案)的項目。
(2)地質災害危險性評估程度為復雜(地質災害發育強烈;地形與地貌類型復雜;地質構造復雜、岩性岩相變化大、岩土體工程地質性質不良;工程水文地質條件不良;破壞地質環境的人類工程活動強烈等)的項目地質災害危險性評估資料。
(3)本文上述1.1所屬「重要建設項目工程地質勘察地質資料匯交范圍」項目中。地質災害危險性評估成果資料。
1.3 地震地質調查成果資料匯交范圍
1.3.1 地震地質資料包括自然地震地質調查(測量、觀測)
①地震地質調查、宏觀地震考察、地震烈度考察(活斷層、地震地質、大地構造、地震研究)。②地震地質前兆觀測、地形變測量、地磁測量、地電測量、地應力測量、重力測量、斷層位移測量。③地下水位(地下流體)觀測、地溫觀測等。④建築工程抗震、地震災害防治、地震安全性評估資料。
1.3.2 重要建設項目工程地質勘察、地質災害危險性評估及地震地質調查成果地質資料的匯交人
國務院《條例》規定,項目出資單位(人)是其項目成果地質資料的匯交人。①由國家出資的項目,其工作項目的承擔單位是該成果地質資料的匯交人(國家出資:江蘇省將其界定為中央財政、省級財政、市級財政、縣鄉級財政均為國家出資)。②非國家出資的項目,項目出資人可以以協議、合同等形式,委託承擔項目單位代為匯交該類成果地質資料。③由中外合作開展的項目,其參與合作項目的中方為成果地質資料的匯交人。
1.3.3 匯交時間、數量及內容
本規定所涉及的成果地質資料的匯交時間為:自工作項目驗收結束之日起180日內匯交(江蘇省將其規定為本勘察、評估項目驗收結束的時間,而非整體項目結束時間)。
上述勘察、評估項目成果地質資料復制後,按國務院《條例》及《地質資料管理條例實施辦法》規定,向省地質資料館匯交紙質資料兩份,電子文檔一份(其電子文檔製作及質量要求同地質礦產類)。
1.3.4 法律責任、行政處罰
(1)未按照本辦法規定時間匯交地質資料的,由省國土資源行政部門向其發出催交通知書,責令在60日內匯交成果地質資料,逾期仍不匯交的,按國務院《條例》第二十條規定給予行政處罰。
(2)匯交成果地質資料經驗收不合格,匯交人逾期拒不按要求修改補充匯交的,視為拒匯交地質資料,由省國土資源行政部門依照國務院《條例》按規定給予行政處罰。
1.3.5 幾點認識及體會
(1)江蘇省省土面積100500平方公里,其中平原面積100000平方千米,是礦產資源小省,每年能夠匯交的地質礦產類成果地質資料只有30種左右。近些年來,江蘇省地質資料館每年接收匯交的成果地質資料數量在100種左右。這其中有近三分之二的成果地質資料是重要建設項目工程地質勘察、地質災害危險性評估及地震地質調查類成果地質資料。由此可見,加強和規范該類成果地質資料的匯交與管理工作,在江蘇省地質資料的匯交與管理工作中佔有重要地位和作用。
(2)近年來,通過我們的積極工作,匯交到省地質資料館的「重要建設項目工程地質勘察、地質災害危險性評估」類成果地質資料有:南京長江大橋、二橋、三橋、江陰長江大橋、潤楊長江大橋、蘇通長江大橋、南京地鐵等。蘇通長江大橋、連雲港核電站的工程地質勘察和地質災害危險性評估成果地質資料的匯交工作正在交涉過程之中。
(3)有關江蘇省地震地質調查成果資料的匯交問題,早在計劃經濟時期,江蘇省地震局曾經向江蘇全省地質資料處匯交過一些地震地質調查方面的成果資料,自20世紀90年代起,江蘇省地震地質調查成果資料的匯交工作則處於停滯狀態。近來此項工作仍在協調過程之中。
向國家匯交合格的成果地質資料是廣大地質資料匯交義務人應盡的法律義務。筆者將近些年來江蘇省「重要建設項目工程地質勘察、地質災害危險性評估及地震地質調查」類成果地質資料匯交管理工作中的有關規定、做法、存在的一些主要問題及認識體會羅列於本文,並提出了一些對策建議,意在引起廣大成果地質資料匯交義務人、地質資料匯交管理者及其同仁們,高度重視該類成果資料的匯交,使地質資料在國民經濟建設中,更好地發揮其應有的作用。
Ⅳ 分析斷層地區的地質特點對工程建築的影響
岩層經過斷裂變動形成斷層構造後,一般岩體裂隙增多,岩石破碎,地下內水發育,風化嚴重,結構面容軟弱,降低了岩石的強度和穩定性,對工程造成種種不利的影響。對於研究公路路線的布局,特別要注意河谷地貌與斷層構造的關系,當斷層的走向與路線平行時,路基靠近斷層破碎帶,容易引起塌方;對於大橋基礎部位,必須查明斷層真實情況,必須採取可靠基礎工程措施,否則不宜建造;對於隧道工程,遇到斷層構造是十分不利的情況,盡量避免與斷層破碎帶接觸;隧道穿越斷層時,切實採取可靠的工程措施,確保工程安全與穩定。
Ⅵ 基本工作情況
我國自1958年在渤海開始海上地震勘查法試驗以來,地質部、石油工業部、中國科學院、國家海洋局及有關海洋院校等部門和單位,圍繞油氣勘查、淺海區煤炭勘查、砂礦和多金屬結核調查、海洋地球物理場研究、區域和深部地質構造研究以及工程地質調查等目的,相繼開展了海上地球物理工作。
我國海上物探工作一開始主要是圍繞海上油氣資源勘查而開展的,主要從事這方面工作的是當時的地質部和石油工業部,中國科學院圍繞海上綜合調查也進行了一些物探方法試驗及區域地質構造的調查研究,而後數十年海上物探的大量工作也多為此目的而進行。地質部(以後的地礦部)除調查油氣資源,還開展了海底砂礦及區域構造的調查。地質部門、油氣工業部門及國家海洋局在有關海洋工程地質調查中均進行了相應的物探工作。大洋調查主要由國家海洋局和地礦部組織力量開展相應工作。海洋物探工作,特別是系統的油氣物探工作,是由渤海到黃海,再到東海及南海北部,最後進入南海中、南部,由北向南發展。整個海洋調查是逐漸由近海進入大陸架,再深入到大洋深海區,各部門擁有的綜合調查船近40艘。
在渤海、黃海、東海、南海均已完成了1:100萬重力調查和磁力調查[1],其中一些海域還進行了更大比例尺的調查;在進行這些工作時還進行了回聲測深,各部門、各單位進行了各種比例尺、各種工作方式的海上地震勘查。根據1997年12月地礦部部長宋瑞祥在全國海洋地質科技工作會議的報告,我國各部「先後進行了以尋找油氣為主的不同比例尺綜合地質地球物理調查,面積達180萬km2」。根據有關資料,中國海洋石油總公司到1998年完成了近160萬km測線的海上地震測量,地礦部門所進行的海上地震測線可達數十萬測線公里[1,4]。
下面按以油氣調查為主的區域概查及油氣勘查、區域性綜合調查、大洋科學考察、濱海砂礦調查、海洋工程地質勘查及濱海1:100萬區域地質調查等六個方面分述[1~12]。
(一)以油氣調查為主的區域概查及油氣勘查
20世紀50年代末是我國海洋物探事業開創階段,海洋油氣物探首先在渤海拉開了序幕,而後在渤海、海南島及黃海開展了系統工作;圈定了油氣盆地,詳查了油氣構造,取得了一批成果,在渤海打出工業油流。20世紀70年代是海洋物探擴大戰果階段,在北部灣海域開展了海上綜合物探調查和潿洲島以南海域的石油地震普查,隨後又在珠江口盆地進行油氣勘查評價,兩地區均取得出油成果。20世紀80年代是海洋物探大發展階段,以油氣調查為主的海洋地質工作重點之一在東海陸架盆地,全面系統地開展了區域地質地球物理綜合調查,並取得東海出油的重大突破。與此同時,開展了台灣海峽西側,鶯歌海-瓊東南盆地及南海北部陸坡的物探綜合調查,取得一批成果,發現一批油氣田。20世紀90年代是海洋物探走向成熟階段,地礦部、中國科學院、國家海洋局等單位加強了對南海廣大海域,尤其南部海域的地球物理綜合調查與多學科綜合考察。圍繞萬安盆地、曾母盆地、禮樂盆地及北康盆地、南薇盆地等一批中、大型重點沉積盆地,展開了系統的油氣物探勘查,獲得一批重要成果。
現按每個海域開展過的工作概述如下:
1)渤海的物探工作。始於1958年底,中國科學院、地質部和石油工業部合作進行了海上地震方法試驗,這是我國海上物探的開始。1959年初,地質部航空物探大隊在渤海海域及周邊陸地進行了我國首次海上航空磁測,該項工作結果認為渤海海域為一可能含油氣的盆地,構造與陸地相連。1961~1964年,中國科學院海洋研究所在渤海進行了海底重力測量試驗;1960~1966年,地質部第五物探大隊在渤海遼東灣開展了地震和淺水重力工作,還進行了海上電法及放射性法試驗。1964年,石油工業部646廠正式在渤海開始了系統工作,在全區進行海上重力、磁力及地震測量。1967年6月,石油工業部首次在渤海打出工業油流。進入20世紀80年代,為擴大油氣勘查成果,開始對外開放,與日、法等國合作進行勘查和開發[3,4,6,7]。
2)南黃海的物探工作。始於1961年,中國科學院海洋研究所在南黃海開始了地震勘查試驗。1964年,地質部第五物探大隊在南黃海開始了地震試驗和初查;1968年,開始了大規模地震初查和磁力測量。1971~1979年,國家計委地質局及後來的國家地質總局第一海洋地質大隊在南黃海以地震為主配以重力、磁力方法開展了油氣普查、詳查,對南黃海有了較全面的了解;1974年7月-11月,國家計委地質局航空物探大隊在南黃海進行了航空磁測。自1979年開始,中國石油天然氣勘探開發公司(1982年後為中國海洋石油總公司)與法英等國的公司合作在南黃海進行了普查、詳查,取得大量資料,經鑽探發現了油氣顯示。1990年,地礦部航空物探總隊在南黃海的部分地區進行了1:5萬高精度航磁詳查。1994年,中國科學院海洋研究所在南黃海大陸架中部海域進行了重力、磁力調查。1996年,中國科學院海洋研究所與韓國漢城大學合作在黃海東部韓國一側進行了物理海洋學和海洋地質學調查[3,4,6]。
1966年,地質部第五物探大隊首次在北黃海進行了地震試驗;同年地質部航空物探大隊在北黃海進行1:100萬航空磁測。1969年,國家海洋局第一海洋研究所和北海分局聯合開展了北黃海的船載走航式重力調查。1977年後,國家地質總局和石油工業部的有關單位在北黃海開展了重力、磁力、地震測量。1978年,國家地質總局航空物探大隊在北黃海進行了1:20萬航空磁測。1982年,地礦部第一海洋地質大隊在北黃海進行了磁力、重力及水深測深等方法的綜合地球物理調查[4,6]。
3)東海的物探工作。始於1974年5月,中國科學院海洋研究所與山東海洋學院在東海陸架區進行了兩條海上磁力剖面測量,1975年又進行了一些工作。1974~1979年間,國家計委地質局第一海洋地質大隊在東海開始了系統的磁力、重力、地震及水深測量等方法的綜合調查;1975~1976年,國家計委地質局航空物探大隊在東海進行了1:100萬航空磁測,這些調查均證實東海存在一大型盆地。1975~1978年,國家海洋局也在東海用水深測量、重力、磁力等方法進行了1:100萬調查。1980年後,地質部上海海洋地質調查局在重點區進行了油氣普查、詳查,並於1983年打出油氣流,實現重大突破。1980年,中國海洋石油總公司的隊伍開始進入東海,開展了地震、重力、磁力測量,在重點區開展了地震詳查。到1983年底,地礦部海洋地質調查局完成了東海全海區1:100萬綜合物探概查。1993年後,外國公司參與了東海石油物探招標,並實現了合作勘探,雖見有一些油氣顯示,但未有重大突破[3,4,6,7]。與此同時,地礦部上海海洋石油局及與其有繼承關系的新星石油公司繼續在一些重點區進行工作,並有一批發現。
4)台灣海峽的物探。始於1958~1959年,地質部航空物探大隊曾在福建沿海進行過航磁測量。1966年,台灣有關方面曾在島的北部海域小范圍內開展過地震、重力測量;台灣中油公司曾在澎湖海城進行重力測量,1968年還在台灣海峽和台灣以北至釣魚島東北部海域,首次(與外國合作)進行了航空磁測。1970年以來,台灣有關部門與多家外國公司合作在島的西側進行了地震測量。1972年,國家計委地質局航空物探大隊在福建東部海峽中心線以西進行了航空磁測。1973年,台灣大學海洋研究所在台灣海峽東部進行了地震、磁力、水深測量等綜合調查。台灣中油公司在海峽東側又進行了大量地震、重力和磁力測量,並於1979年在新竹以西近海發現長康油田。1981年、1985年,地礦部第二海洋地質調查大隊在台灣海峽作了兩條地震路線調查,證實了海峽西部韓江、九龍江和晉江三個凹陷。1985年,中國科學院南海海洋研究所在台灣海峽海域開展了重力、磁力、水深測深和多道地震等調查。1986年,南海海洋研究所與福建海洋研究所在台灣海峽西部又進行了綜合地球物理調查。1987年,地礦部南海地質調查指揮部在台灣海峽進行剖面性地震調查,並在晉江凹陷發現一批局部構造。1989年,中國海洋東海公司、福建省海洋研究所、中國科學院南海海洋研究所合作在海峽開展了綜合物探的油氣調查。同年,地礦部廣州海洋地質局又在晉江、九龍江等凹陷進行了地震、海上磁測。1990年,地礦部廣州海洋地質局和中國海洋石油東海公司在台西盆地又進行了地震普、詳查工作[3,4,6,7,12]。
5)南海北部的物探工作。始於1960年,北京石油科學研究院海上研究隊在海南島鶯歌海至林高進行了淺海地震工作。1963年,石油工業部茂名油頁岩公司在海南島和西部沿岸進行了地震測量。1963年7月—11月,地質部航空物探大隊在北部灣、雷瓊等海域進行了1:100萬航空磁測,首次發現並圈出了北部灣坳陷區。1970~1974年,國家計委地質局第二海洋地質調查大隊在北部灣進行了1:100萬重力、磁力、地震及水深測深等綜合物探方法的概查,而後又進行了1:20萬地震普查及其他物探工作。1977年10月,石油工業部南海石油勘探指揮部根據第二海洋地質調查大隊提出的建議孔位打出了工業油流。1979年後,多家外國公司進入北部灣工作,擴大了油氣勘查成果。
1974年開始,國家計委地質局第二海洋地質調查大隊在珠江口外陸架區開展了重力、磁力、地震及水深測深等項內容的概查,發現珠江口和瓊東南兩個盆地。1976年底至1977年初,國家地質總局航空物探大隊在南海北部(包括北部灣)鶯歌海西南海域、瓊東南海域、珠江口海域進行了1:100萬航空磁測,後在珠江口盆地進行了1:20萬航空磁測,進一步圈定和證實了在這一海域沉積盆地的存在。1979年8月,國家地質總局南海地質調查指揮部在珠江口盆地打出工業油流,這是南海北部大陸架石油普查的重大突破。1979年起,石油工業部與國外公司合作在珠江口盆地合作勘探開發,陸續取得許多新的發現[2~4,7]。
(二)區域性綜合調查
在圍繞油氣概查及普、詳查工作所進行的調查同時,20世紀70年代末起,在東海東部、南海的中南部海域開展了一些區域性綜合調查,其目的主要是對地質構造的全面了解,並兼顧重點區油氣調查。
1)東海。1981年,中國科學院海洋研究所首次在東海大陸架和沖繩海槽進行地球物理調查。1983年,地礦部海洋地質調查局在東海大陸架、沖繩海槽、琉球海溝進行了重力、磁力、地震、水深測量等綜合地球物理調查。1989年,中國科學院開展「中國東南海陸岩圈組成、結構與演化」的研究工作,進行了黃山—溫州—釣魚島附近海域、沖繩海槽—琉球海溝的地質-地球物理綜合調查。
1990~1991年,中國科學院海洋研究所在沖繩海槽北部進行熱流觀測,獲取了測量熱導率的樣品,並進行了海底電磁測量。1995年,國家海洋局在沖繩海槽中部海域進行了重力、磁力調查,並進行了單道地震、淺層剖面測量,還在釣魚島附近海域進行地球物理調查。1998年7~8月,中國新星石油有限責任公司上海海洋石油局和國土資源部廣州海洋地質調查局合作在東海執行國家「863」計劃,進行雙船地殼深部探測試驗,並成功地開展了東海深部地殼結構的深反射探測[3,9,13]。
2)南海北及中、北部海域。20世紀70年代中後期,我國的海洋地質地球物理調查由南海北部陸架區及島嶼區向南展開。1975年,國家計委地質局第二海洋地質大隊首次在南海北部大陸架進行了地質-地球物理綜合概查,圈出了大型沉積盆地。1976年月9月,中國科學院南海海洋研究所在南海的海南島—中沙群島—西沙群島海域進行了地球物理調查。1976年10月,國家海洋局南海分局、國家海洋局第一海洋研究所與中國科學院南海海洋研究所合作在南海北部海域進行了測深、重力、磁力等地球物理調查。1977~1979年,中國科學院南海海洋研究所陸續在南海北部、中北部及東部進行了綜合地質-地球物理調查;1979年,該所又在南海東北部海域進行了工作。1979~1982年,地質部南海地質調查指揮部同美國哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地質觀測所合作在南海北部進行了綜合地質-地球物理調查,並首次開展了海底地熱流和地震聲納浮標測量;1985年,又進行第二次合作,在南海中、北部開展了雙船地震探測。1981年起,地質部南海地質調查指揮部的第二海洋地質大隊在南海中、北部45萬km2海域進行了重力、磁力、水深、單道地震等綜合調查;1982年,該隊又完成了珠江口—禮樂灘(巴拉望)區域地學斷面的地震、磁力、測深等方法的綜合調查;到1985年,該隊完成了南海北部大陸坡多船次1:200萬綜合地球物理調查,面積約32萬km2。1983年起,國家海洋局南海分局等單位在南海中部64萬km2內進行了測深、重力、磁力調查,並編制了1:100萬相關圖件和報告;1985~1986年,國家海洋局第一海洋研究所與法國合作在南海中部進行了重力、磁力、單道地震測量;1987年,國家海洋局第二海洋研究所與聯邦德國地球科學和自然資源研究所合作在南海中部進行了反射地震、重力、磁力、淺層剖面、地熱流等綜合調查剖面。1993年,中國科學院南海海洋研究所與日本東京大學合作,在南海北部進行「深地殼地震折射探測」。1999年起,中國地質調查局廣州海洋地質調查局開始在西沙海槽開展天然氣水合物前期調查,這是我國首次以天然氣水合物為目標的海洋地質調查工作,使用了較先進的地震勘查技術[3,4,7]。
3)南海中、南部海域。1987年10~11月,地礦部南海地質調查指揮部首次前往南沙西南海域(曾母盆地)進行綜合地質-地球物理調查,完成了多道地震、重力、磁力及水深測量,並在32個站位進行了地質取樣。1989年4月該指揮部第二海洋地質調查大隊在南沙海域南部、西部(萬安灘西海域)進行多道地震、磁力、重力、水深測量等綜合調查,並進行了表層沉積物取樣。與此同時,中國科學院南海海洋研究所也於1987~1988年在南沙海域進行了重力、磁力、多道地震、測深等綜合地球物理調查,並進行表層取樣。1991年5月,中國科學院南海海洋研究所與中國海洋石油總公司南海東部石油公司合作執行了「南沙群島附近海域油氣物探和油氣化探」科學考察任務[3,7]。
1991~1999年,地礦部廣州海洋地質調查局多次進入南沙群島西南海域、南沙萬安盆地、南沙南部海域、東南海域、中部海域進行了大量以油氣概查為主要目標的多道地震、重力、磁力、測深等綜合地球物理調查。1994年6月開始,地礦部航空物探遙感中心在南海中南部海域完成了1:100萬近100萬km2的航空磁測。1996~1997年,地礦部航空物探遙感中心等單位利用海洋衛星的海面測高數據計算求得了南海全部海域1:100萬重力異常,面積逾200萬km2[3,17]。
20世紀90年代中後期,中國科學院南海海洋研究所在南海東部、西北部、南沙海域、馬尼拉海溝北部海域進行了多次綜合地質-地球物理調查;1994年,在南海東北部開展了重力、磁力、單道地震和海底地震等綜合地球物理調查。1996~1997年,地礦部廣州海洋地質調查局赴南沙群島中部海域執行95-1和95-2科學考察任務,進行多道地震、重力、磁力、測深等地球物理調查。1998年,中國科學院南海海洋研究所也在南沙群島中部海域開展了類似方法的綜合地球物理調查[3]。
(三)大洋科學考察與深海礦產資源調查
自1983年起,我國國家海洋局及地礦部廣州海洋地質調查局各進行了九次大洋考察,國家大洋協會辦公室直接組織有關方面進行了兩次考察,這些考察中大多進行了地球物理(磁力、重力、單道或多道地震、淺層剖面、多頻探測、水深測量、多波束測深等方法)調查,每個航次均採集了多金屬結核、沉積物樣品。1983年和1985年,國家海洋局首次在北太平洋海域進行了工作;1986年,地礦部開始在同一海域進一步開展了更多的地球物理方法測量。1988年,地礦部第二海洋地質大隊在東太平洋進行第三次綜合考察的返航途中在馬里亞納海溝兩側和菲律賓海進行了地質-地球物理剖面調查。1991年,地礦部廣州海洋地質調查局首航南極,在布蘭斯菲爾德海峽、德雷克海峽進行了地球物理多條剖面測量和島架區、南極陸地的調查。1999年7~8月,國家海洋局首次對北冰洋進行科學考察,並取得第一個絕對重力值[3,17~20]。
(四)濱海砂礦調查及煤炭勘查
1983年4~7月,地質部第二海洋地質調查大隊與CCOP(亞洲近海礦產資源聯合勘探協調委員會)合作在廣東汕尾紅海灣開展了海底砂錫礦1:10萬物探普查,首次將淺層剖面、淺層地震、磁法和水深測量等方法用於找砂錫礦,完成面積2630km2。根據淺層地震等資料圈出了砂錫礦有利地段[8]。
1988年4月,地礦部南海地質調查指揮部與CCOP再次合作,在廣東陽江一電白近岸開展了以獨居石、磷釔礦為主的稀土砂礦普查,採用了多極電火花震源進行淺層地震測量,獲得砂質海底反射,圈出二個工級遠景區和二個Ⅱ級遠景區[8]。
1991年,山東煤田地質局用地震勘查方法在山東龍口北皂海域進行過找煤,圈出了煤系的范圍、查出了多條斷層(詳見本章第二節煤炭勘查)。
(五)海洋工程地質勘查
1972年,國家海洋局第二海洋研究所首次參與國際海底電纜路由勘察,完成了「中日海底電纜路由調查」,採用了淺層剖面測量。
自20世紀70年代起,海上油氣鑽探、採油、輸油管線等工程地質的勘察中廣泛採用了海上工程物探方法(聲測深、旁側聲納、淺層剖面、淺層地震等方法),以了解海底地形、地貌、海底障礙物、海水底面以下200m內的地層土質物性變化、斷層、古河道分布,海底淺層氣、海底滑坡等。為此,海上石油有關部門自1976年組建了專門的海洋工程勘察隊伍,陸續引進了一系列專門的技術設備。其他部門雖也開展這類工作,但規模及設備的專業化方面均不如海上石油部門[3,4]。
1985年8月,中國科學院海洋研究所與力學研究所合作承擔「南海西部石油開發區區域性工程地質調查與評價」項目,完成工程物探測線6800km。1987年以來,地礦部第二海洋地質調查大隊在南海承擔了國內外石油公司六個井位的工程地質調查項目。1992年7~11月,冀東油田與地礦部海洋地質研究所合作,在該油田南堡近岸極淺海泥灘區進行了以淺層剖面為主的調查。1995年,國家海洋局的有關單位在南海北部海域、南沙群島美濟礁海域進行島礁測繪和工程地質調查,採用測深、淺地震、旁側聲納等方法。1995~1996年國家海洋局有關單位還參與了環球光纜系統中國上海段海底路由勘察。1997年國家海洋局有關單位完成了歐亞光纜工程地質調查[2,3]。
(六)濱海1:100萬區域地質調查
1999~2001年,國土資源部廣州海洋地局調查局進行了汕頭幅(國際標准分幅)1:100萬區域補充調查,採用了淺地層剖面測量。自2000年開始,國土資源部青島海洋地質研究所進行了南通幅1:100萬區域補充調查,採用了淺地層剖面和測深測量[3]。
Ⅶ 幾點反思
一、地震預報問題
5·12汶川地震後,又引發了頗為激烈的爭論,焦點仍然集中在「地震能否預報」、「地震預報應不應該研究」和「如何應對地震災害」等問題。應當承認,准確預報地震至今仍是有待突破的世界性科技難題。1966年邢台地震後,我國曾組織了大規模的地震地質調查工作,攻關研究地震預測。周恩來總理在邢台地震現場指出:「地震是能夠預報的,必須加強預測研究,做到准確及時。」著名地質學家李四光認為地震是可以預報的,主張直接觀測地應力變化預測地震,並在廣東新豐江和邢台堯山建立了第一批地應力觀測站,開展以地震預報為目標的鑽孔應力應變連續觀測。30多年後,美國龐大的「板塊邊界觀測計劃」(PBO)中大量採用鑽孔應力應變觀測技術。從地震發生的動力學機制而言,地震是地應力長期積累產生的突發事件,地震發生前很長一段時間內有能量積累過程(地震前兆),因此,能否捕捉到地應力及其所產生的地球物理異常現象是解決地震預報問題的關鍵。綜合地應力監測台網的任務就是長期監測地殼應力、地殼變形以及與其相關的地球物理場的變化,分析監測數據,揭示所監測的異常現象與地殼應變能積累的內在聯系,進而獲取地震前兆信息。遺憾的是,由於我國目前地應力監測台網太稀,在地震預報方面發揮的作用還有待提高。
實際上,數學、物理、地質、天文、生物、考古等學科的專家對地震預報問題都提出過許多見解。從20世紀60年代邢台地震後,地質學在地震研究中獨辟蹊徑,形成了地震地質學,並開設了相應的專業,培養了很多人才,但近二十多年來的進展卻不容樂觀。地震地質學的專業基礎是地質力學,精髓是活動構造體系的研究。板塊構造學說興起後,國外對板間特別是日本海溝、智利海溝的地震地質研究取得了很好的成果,如茂木清夫、力武常次等系統研究了日本島弧的「地震空區」和「地震遷移」等理論問題。但是,中國大陸地震多屬於板內地震,沿用國外的理論方法去研究顯然不夠。1975年,海城地震預報成功後,許多學者似乎樂觀起來。1976年唐山大地震後許多人又意識到了地震預報是悲觀的科學。同樣,對這次大地震乃至地震預報研究,我們不應盲目地、漂浮地對待。距離成功預報地震,我們仍有非常遙遠的路要走。
二、災後重建問題
據有關資料,四川災後重建至少有3億多平方米的住房要重建,相當於建幾個新城。因此,災後重建工作是一項復雜的系統工程,需要進行綜合系統的災後重建戰略規劃。先舉兩個成功遷址重建的例子:①新疆烏恰在20世紀曾發生里氏4.7級以上地震百餘次、6~7級地震十多次。烏恰老縣城地基是粉細砂層,抗震性能較差。1985年8月23日烏恰發生7.4級地震,1986年按國務院決定開始新址搬遷,至1989年完成了全部搬遷。1990年4月17日烏恰西南6.4級地震、1993年12月1日發生6.2級地震、1996年3月19日阿圖什發生6.9級地震,所有這些均未對烏恰新城產生影響。這是一個成功的搬遷典例,其前提是必須對場地地震工程地質條件調查清楚。②1999年9月21日台灣集集7.6級大地震的重建工作是原地與遷建相結合。如台灣大甲溪的河床在地震及台風作用下升高了十幾米,一小時之間攔砂壩被填平,這樣的地質突變使得不可能原地重建,而對高山族聚居地就極盡可能原地建設了保留傳統文化的有特殊抗震材料建造的房屋。當然,1966年邢台地震、1976年唐山地震和1996年麗江地震採用了「原址重建」,未選擇「易地遷建」。日本阪神大地震多為原地重建,其經驗是在抗震上再一次充實了日本的抗震法規。
汶川地震災區要吸取以往的經驗和教訓,兼顧受災群眾住房建設規劃與城鄉防災減災規劃的關系、兼顧災區現場清理與耕地保護的關系、兼顧易地安置與本地安置的關系、兼顧災區重建、新農村建設、新城規劃與建築抗震設計要求相一致的關系等。汶川地震後,有人提出重建工程應在建築結構方面動些腦筋,或者在災後重建規劃設計過程中提高抗震烈度,這無疑是正確的。但汶川災後重建工作不能僅限於提高抗震烈度。我們已經看到,汶川地震造成了大量山體滑坡、崩塌、泥石流等次生災害,其導致的人員傷亡和財產損失不亞於地震災害本身,這充分暴露出山區城鎮人口密集和建築密度過大帶來的安全隱患。在災後重建規劃過程中,必須考慮保留足夠的空地,以作疏散、避難之用,避免過大的城市安全承載力。
汶川地震造成大量校舍倒塌,導致大量未成年孩子集體夭亡,成為整個民族不泯的集體記憶。《汶川地震災後恢復重建條例》對新建學校、醫院等公共設施的抗震設防提出了嚴格要求,強化校園要成為所有城鄉設施第一可選擇的避難所,從而真正地保障其可靠的質量,今後山區建設應該制定防震和防山地災害雙重標准。
三、地震工程地質學科建設
汶川地震再次提醒我們,地震工程地質工作必須立足於國內,根據中國的地質構造格局開展工作,發展中國特色的創新理論。最早從地質安全形度考慮龍門山地區地震地質問題的是科學大師李四光。在20世紀60年代中期,隨著大批重大工程在龍門山地區的規劃建設,李四光受周恩來總理的指示,開展了工程地震地質問題的研究,並對參加選址的地質工作者明確提出,這個地方是構造活動強烈的地區,但是可以尋找一批相對穩定的地塊作為工程建設的場地,並形象地稱之為「安全島」。這次汶川地震調查表明,當時依據「安全島」思想選址的工程並未受到毀滅性打擊,成為地質力學服務於重大工程建設的典範。此後,中國工程院院士胡海濤等進一步完善了「安全島」的理論體系和評價方法,並運用這一理論成功地進行了廣東核電站、黃河黑山峽大柳樹壩和青藏鐵路的選址選線。20世紀80年代,我國在沿海21個開放城市規劃建設中,也成功地運用了「安全島」理論。這些探索和實踐奠定了我國重大工程區域地殼穩定性評價在國際上的學術地位。西部大開發戰略實施以來,工程地質學遇到了嚴峻挑戰。在中國三大地質地理台階中,科學家對第一台階,即青藏高原及周邊的地質條件了解太少,而這些地區恰恰是最近十多年來社會經濟飛速發展、工程建設規模急劇擴大的地區。
這些地區對工程地質的要求與在平原地區和中部地區大不相同。常規的工程地質理論通常是在構造活動強烈的地區篩選出相對穩定的「安全島」,但實際上,在我國西部廣大地區適宜工程建設的「安全島」已無地可選。同時,在現代工程規劃和建設中,社會、經濟等諸多因素已遠遠超過地質要素,地質工作處於相當被動的「跟班」狀態。工程地質現在的工作速度已經大大滯後於不少工程建設的速度,出現了在沒有工程地質或依據不足的情況下進行決策甚至施工的無奈狀況。
自20世紀70年代板塊構造學說興起以來,地球科學取得了大量理論成果。但是,工程地質學的理論基礎並未得到深化和加強,反而出現了理論滯後問題。板塊構造學說在解釋全球動力方面形成了一套理論體系,但在如何建立重大工程選址地質安全評價理論和方法方面,還有相當大的距離。在近些年的工程建設中,有一種用工程取代理論的趨勢,工程建設中出現的地質問題似乎都可通過工程技術來解決;但由於缺乏相關理論依據,盡管資金投入巨大,但效果並不如預期顯著。在汶川特大地震災難中,大量人員傷亡是由於地震觸發的滑坡、崩塌所致,也說明了這一問題。因此,必須結合我國的實際情況,加強造山帶重大工程地質問題研究,用先進的地震工程地質理論指導工程建設。
四、地質科學與減災防災
從地震防災上看,在我國西部地區,必須強化對一、二級構造結構面控制的山體穩定和區域地殼穩定性的研究,從調查、勘查、評價到如何進行控制和改造上。但是最近十多年來,西部不少重大工程和城鎮建設過於輕面偏點、輕山體重岩(土)體,出現了生產力布局與地質安全相悖的局面。
在我國工程地質界中,老一輩地質學家谷德振、劉國昌、胡海濤等非常重視開展區域地殼穩定性和山體穩定性研究,為很多重大工程的選址、建設立下了汗馬功勞,用我國獨創的理論解決了許多獨特的重大地質難題。但是,最近十年來,首先是在學科建設上,工程地質學科已被合並(地震地質也是如此),出現了人才危機。其次,以場地為對象的「戰術性」工程地質雖得到加強,但以區域地質環境安全為對象的「戰略性」工程地質被弱化了,這勢必為重大工程建設問題的出現提供了可乘之機。第三,由於理論研究的滯後,人們只得大量借用「洋」方法,但其難以很好地解決中國的地質問題。例如,在西南興建的大理到瑞麗鐵路,將橫穿怒江大斷裂和高黎貢山脈,如何對這種板塊邊界的深大斷裂和高地溫、高地應力山體進行工程地質穩定性評價,進而實施控制和改造,即使是國外的工程地質界也沒有現成的理論和方法。近十多年來,工程地質學科過分強調地質工藝或者土木結構,已嚴重削弱了自身的學科地位,甚至影響到學科的生存。由於與工程地質相關的行政法規和技術標准不足,不僅會因地質問題造成重大的經濟損失,而且工程責任事故和重大決策失誤將會愈發增多。
從抗震救災上看,地質科學是大有可為的。在地質構造上,川西北高山峽谷區是青藏高原向四川盆地擠壓形成的推覆構造區,地質構造非常復雜,僅用一般的地球物理方法很難解決這個地區的構造格局問題。汶川地震後,人們開始認為地震的發震地點是茂縣—汶川一帶,因為這一帶過去多次發生過強震,便把這一帶作為救災的主攻方向,使得救災初期延緩了一些時間。當用上遙感手段後,人們了解到宏觀的震害損失區不僅僅在這里。所以,沒有地質學的理論作為基礎,地震發生的地點就分析不清。從地震地質角度來看,人們對這次發生8.0級地震的龍門山主中央斷裂帶的研究是不夠的。
五、地質環境脆弱區城鎮建設地質災害風險管理與控制
汶川大地震形成了多處堰塞湖,像北川的湔江(通口河)出現了唐家山等9個堰塞湖,青川、平武、綿竹、什邡、都江堰等地的河流也被滑坡體阻斷,形成堰塞湖,給下游居民和許多大大小小的梯級電站帶來了威脅。
實際上,龍門山構造帶歷史上多次形成堰塞湖潰決災難。例如,1933年8月25日15時50分30秒,茂縣疊溪發生7.5級地震。隨著轟天巨響,地震引發的山體崩塌使千年古鎮——疊溪城毀於一旦,500餘人喪生;震區21個羌寨6800餘人喪生。疊溪地震誘發了大量崩塌、滑坡、碎屑流,致使岷江及其支流十幾處被堵塞,至今還保存系列堰塞湖(當地叫「海子」)。岷江幹流上的大「海子」最大水深近100m,蓄水容量超過7.0×107m3;小海子最大水深70m,蓄水容量4.5×107m3。同年10月9日,處在大、小「海子」下游的疊溪「海子」堰塞壩潰決,使斷流一個多月的岷江突發洪水,沖毀下游兩岸農舍田地,造成大約2500人喪生。洪水到達都江堰時,仍高出正常水位12m。再如,1786年6月1日,位於龍門山構造帶西南端的康定南發生7.0級地震,在瀘定縣城下游的德威鄉,也就是今天到海螺溝必經的大渡河彩虹橋,誘發滑坡,堵塞大渡河形成堰塞湖。堰塞湖10日後潰決,洪水位到達樂山時仍高達十幾米,淹沒民眾數十萬人,成為我國最大的滑坡堰塞湖災害。因此,我們不僅要認真總結汶川地震引發的流域性地質災害問題,更要以史為鑒:不僅對龍門山地區,而且對岷江、大渡河、金沙江、雅礱江、瀾滄江、怒江等流域的地質環境安全要高度關注,應開展流域性地質災害危險性評價和風險管理。
汶川地震造成的破壞如此之大,也與人類不合理的工程活動密切相關。地震是一種正常的地球動力作用,而地震造成損失的大小,主要取決於人類的預防和抵禦能力。以北川縣為例,20世紀90年代縣城規模不大,僅分布在城西南一帶,後來迅速擴大,新縣城也坐落在崩滑體前緣,並橫跨活動斷裂帶。這次地震引發的滑坡幾乎毀掉老縣城一半,新縣城則被巨石崩塌和斷裂活動所摧毀。這就向人們提出了工程建設怎麼在極端風險下確保地質環境安全問題。而如何來確定極端風險,追根尋底又歸結到了對地質基礎理論的研究。
近年來,國際上有人提出了「人類紀」的概念,它是指進入工業革命以來人類已經成為巨大的不容忽視的地質營力。從這次地震災難可以看出,工程地質僅做到第四紀是不夠的。原來的工程地質從幾十億年做到全新世就夠了,現在看來不行。工程地質必須考慮現今的人類工程活動以及預測未來的變化。我國西部地質構造強烈活動區屬於典型的地質環境脆弱區,由於河谷深切,地勢陡峻,許多城鎮只能坐落在相對平緩的地帶,而這些地帶恰恰是由古滑坡、泥石流堆積形成或者是活動斷裂的分布區。近年來,這些地區城鎮建設規模迅速擴大,風險也相應地加大,所以我們必須認真開展地質環境脆弱區城鎮建設的地質災害風險管理和控制,在風險評估過程中,充分考慮山地災害和地震災害雙重因素,避免汶川地震地質災難重演。
六、抗震救災快速反應機制
汶川地震發生後,突顯抗震救災工作快速反應機制的重要性。我國自2006年開始的突發事件應急預案制度發揮了重要作用,使社會應急機製得到完善和提升,相比幾年前的處理突發事件和媒體的響應時間,這次確實有了明顯進步。在地震地質災害應急調查和災害隱患排查過程中,航空遙感技術、地質災害快速判別和制圖技術發揮了重要作用,為災害處置和災後重建提供了重要的科學依據。但是,在抗震救災過程中,也暴露出通訊和救災裝備等方面的一些薄弱環節,例如:通訊中斷,災情不清,可能貽誤救援的最佳時機;人埋在廢墟里,大的設備不管用。生命探測儀、電子鼻、曲折式視頻頭、袖珍氧氣瓶、液壓機、燃料罐、撬杠、切割機、鑽孔機、千斤頂、氣壓墊等便於人工操作的小型或微型設備才能派上用場,這些正是我們所欠缺的,因此,迫切需要加強應急救災裝備建設,開發一些適合對抗地震災害的設備和工具。這方面可以多學習一些國外經驗。
七、高科技與防震減災
盡管地震預報工作還存在著許多不盡人意的地方,但是不能否認科技進步帶來的巨大變化。汶川地震發生後,中國地震台網中心十分鍾就給出了正式結果,數字化地震台網在本次地震監測中發揮出重要作用,「這在模擬時代不可想像,當年唐山大地震時,四五個小時還找不到震中位置」。
地震預報除了前面所述的加強地震地質工作外,還必須強調高科技手段的應用。眾所周知,前兆觀測是實現短臨預報的關鍵,但現行地震觀測體系卻並不十分重視前兆觀測台網的建設與發展,關鍵是高端科技手段的應用程度有待提高。大量觀測事實顯示,在多數大地震發生前,均在震中及其鄰區發現過大量與電磁波有關的異常現象,許多國家據此開展了地震電磁衛星的探索研究。俄羅斯先後於1999年、2001年和2006年發射了3顆衛星,用來探測與地震有關的電離層變化信息,探索地震預報信息和預報技術,研究與地震、火山和其他大規模的自然災害有關的電離層、電磁和等離子體變化等前兆。從20世紀90年代初開始,法國、美國、烏克蘭等國家已著手進行地震電磁監測衛星相關研究。2003年,美國發射了一顆重4.5kg的地震衛星,用於研究磁場信號與岩石破裂關系機理,預測地震活動。2004年,法國和烏克蘭分別發射了一顆地震電磁衛星,用於研究與地震、火山相關的電離層變化,研究與人類活動有關的電離層活動及引起電離層變化的機理等。目前,美國、俄羅斯、烏克蘭、義大利等國以及我國台灣地區,都有發射地震電磁衛星的計劃。其中,俄羅斯提出了一個包括兩種軌道面、共8顆衛星的全新的電磁衛星星座方案;烏克蘭航天局提出由3顆衛星組成地震電磁監測星座。我國也應當在已建地基電磁監測台網的基礎上,適時研製和發射地震電磁監測試驗衛星,發展地震電磁衛星對地觀測技術,將空間手段與地基監測相結合(包括地應力監測),建立天地一體化的立體地震電磁監測系統,這將可能對地震預報起到積極的推動作用。
八、減災知識普及與法規建設
2008年初南方雨雪冰凍災害和5·12汶川大地震接踵而至,慘痛的損失充分暴露出國民危機教育的缺失。要達到安然於一個高災害風險的生存環境,除了建立及時、有效、嚴密的預防體系、更加穩固的基礎設施之外,必須加強危機意識的培育,使之制度化、法制化。這將在很大程度上彌補風險決策的不確定性,使我們的民族在災難中依然保有延續文明的能力與信心。
Ⅷ 編制地震安全評估報告需要勘查現場嗎
當然需要了。
地震安全性評價
地震安全性評價是指在對具體建設工程場址及其周圍地區的地震地質條件、地球物理場環境、地震活動規律、現代地形變及應力場等方面深入研究的基礎上,採用先進的地震危險性概率分析方法,按照工程所需要採用的風險水平,科學地給出相應的工程規劃或設計所需要的一定概率水準下的地震動參數(加速度、設計反應譜,地震動時程等)和相應的資料。
中文名
地震安全性評價
方法
地震危險性概率分析方法
評價分級數目
4級
施行日期
2002年1月1日
快速
導航
相關規定評價分級應用
相關內容
工程場地地震安全性評價是根據對建設工程場址和場址周圍的地震與地震地質環境的調查,場地地震工程地質條件勘測,通過地震地質、地球物理、地震工程等多學科資料的綜合評價和分析計算,按照工程類型、性質、重要性,科學合理地給出與工程抗震設防要求相應的地震動參數,以及場址的地震地質災害預測結果。地震安全性評價工作的主要內容包括:工程場地和場地周圍區域的[1]地震活動環境評價、地震地質環境評價、斷裂活動性鑒定、地震危險性分析、設計地震動參數確定、地震地質災害評價等。
相關規定
中國地震局關於貫徹落實國務院清理規范第一批行政審批中介服務事項有關要求的通知[1]
附件:需開展地震安全性評價確定抗震設防要求的建設工程目錄(暫行)
一、核工程
核電廠;核燃料後處理廠;核供熱站;核能海水淡化工程;高放廢物處置場;其他受地震破壞後可能引發放射性污染的核設施建設工程。
二、水利水電工程
參照行業標准NB35047-2015《水電工程水工建築物抗震設計規范》,包括:壩高超過200m或庫容大於100億m3的大(I)型工程,以及位於基本地震動峰值加速度分區0.10g及以上地區內壩高超過100m的1、2級大壩。
Ⅸ 工程建設遭受已有地質災害危險性預測評估
輸油管道工程在施工開挖過程中和工程運營後可能遭受采空地裂縫、塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、岸邊坍塌,泥石流(潛在泥石流)、洪水沖蝕、地面沉降、黃土濕陷、鹽漬土脹縮、地震液化等地質災害的危害。
(一)采空塌陷和地裂縫
管線經過的霍西煤田區(K278~K335)和太原東山煤田區(K472~K495)采空區廣布,地面塌陷和地裂縫發育密集,采空區未穩定,工程建設和運營後將長期遭受其危害,危害程度大。
霍西煤田區2、4、10號煤層頂板岩性為砂質頁岩,1號煤層頂板岩性為砂岩,6、7號煤層頂板岩性為灰質頁岩,9號煤頂板岩性為灰岩。線路經過煤礦區2號煤已基本采空,埋深約50~300m,2號煤厚約2m,開采深厚比40~150,砂質頁岩頂板易垮落,上覆岩層變形破壞強烈,易引起地面變形(地裂縫、塌陷)破壞。尤其復採下層煤區,將加劇原有地面變形破壞,塌陷面積擴大,地裂縫下錯加大,對管道危害嚴重。K270~K279處屬霍州煤電集團規化開采區,為預測地面變形破壞區,將來對管道危害也嚴重。
東山煤田區3號煤頂板岩性為泥岩、砂岩,13號煤頂板岩性為泥灰岩,15號煤頂板岩性為灰岩。目前3號煤已采空,13號煤局部采空,15號煤為現主採煤層,15號煤埋深50~300m,煤均厚約6m,開采深厚比8~50,易引起地面變形破壞,采空區地裂縫、塌陷均處於未穩定狀態,對管道危害嚴重。
由於采空區地裂縫、塌陷出現時間滯後於採煤之後時間較長,穩定時間也較長,破壞力較強,工程建設運營後可能導致管道錯斷,成品油泄漏,危害程度大,故預測采空區地面塌陷和地裂縫地質災害危險性大。
(二)地裂縫
運城盆地GL1地裂縫延伸方向距管線約4km,臨汾盆地GL2地裂縫延伸方向距管線約3.5~4.2km,其發展速度較慢,預測危險性小。
太原盆地平遙—祁縣GL4、GL7、GL8、GL9、GL10、GL1 1地裂縫發育密集,均與管線及其分輸支線相交,其各單縫規模較大,正處於活動盛期,從1985年初現至2004年仍在發展,所到之處房屋毀損,水井、道路破壞,耕地起伏不平,損失巨大。工程建設運營後可能導致管道錯斷,成品油泄漏,危害程度大,預測危險性大。
(三)岸邊坍塌
岸邊坍塌發育於黃河及其支流汾河兩岸,黃河A1、A2岸邊坍塌由於工程建設採用定向鑽穿越黃河,對工程建設無影響,預測地質災害危險性小,A3、A4、A6汾河岸邊坍塌,工程建設後會導致管道暴露,由於汾河水流量較小,岸邊坍塌輕微~中等,預測危險性中等,A5岸邊坍塌離管線較遠,對管道危害程度小,預測危險性小。
(四)泥石流(潛在泥石流)
N1~N3潛在泥石流溝:均位於臨汾盆地沖洪積傾斜平原區,位置分別為 K203+500處、K226+200處、K238處。該泥石流均為人為型泥石流,規模為小型。誘發因素是暴雨和長時間降雨。臨汾地區多年平均降水量為494.19mm,一日最大降水量為104.4mm(1958年7月16日)。管道均穿越其下游區,河谷較寬,為泥石流溝堆積區,無下切破壞作用,有淤埋作用,沖淤變幅小。對於埋地敷設的管道危害小,預測危險性小。
N4潛在泥石流溝:位於霍西煤田區K301處,規模為中型,該泥石流為人為型礦渣流,判定其易發程度中等,誘發因素是暴雨和長時間降雨。霍州地區多年平均降水量為437.3mm,年最大降水量為688.9mm,一日最大降水量為137.5mm,時最大降水量為46.9mm,10分鍾最大降水量為 29.3mm。管道穿越其下游區溝口,河谷稍寬,為泥石流的堆積區,無下切作用,有淤積作用,沖淤變幅約1m左右,對管道危害程度小,預測地質災害危險性小。
N5泥石流:位於靈石縣梧桐河,規模為小型,泥石流中等易發,處於發展期階段。誘發因素是暴雨和長時間降雨,靈石縣多年平均降雨量為491.1mm,年最大降水量為115.4mm(1964年),一日最大降水量為115.4mm(1981年8月15日),最長連續降雨日數為12天,降水量為120.9mm。管線穿越其中、下游區,管線沿溝敷設段處於泥石流的堆積區,所處地形較高,泥石流對其危害小,管線穿越段處於泥石流的流通區,溝床較窄,泥石流有一定的下切作用,泥石流在流通過程中沖蝕河床可使管道暴露,對管道危害中等,預測危險性中等。
N6泥石流:位於介休龍鳳河,泥石流易發程度低,處於衰退期階段,誘發因素為暴雨和長時間降雨。介休多年平均降水量為571.9mm,年最大降水量為733.1mm。一日最大降水量為120.5mm。管線穿越其溝口地帶,為泥石流的堆積區,無下切作用,對埋設管道危害小,預測危險性小。
(五)洪水沖蝕
山西地形條件復雜,沖溝發育,洪水沖蝕現象多見。本次調查較大洪水沖蝕溝谷20餘處,總體特徵表現為,台地區洪水沖蝕現象較多,最高洪水深一般小於 lm,溝底岩性為新近繫上新統粘土,沖蝕量微弱,岩性為第四系中、上更新統黃土的沖蝕量較大,溝谷凹岸的沖蝕量較凸岸的沖蝕量大。
洪水沖蝕,除黃河地質災害危險性大以外,本次調查的山區、高台地區洪水沖蝕,預測地質災害危險性中等,低台地及平原區的洪水沖蝕,預測危險性小。
(六)地面沉降
介休地面沉降邊緣區地面變形不明顯。管線穿越段位於山前洪積扇區,其下伏鬆散層以粗顆粒砂性土為主,預測地面變形微弱,對管道危害較小。預測危險性小。
(七)地震液化
據史料記載,公元866年臨汾西南5
2000年11月臨汾盆地自來水公司進行輸水管道跨越汾河工程中,在堯都北蘆村發生砂土液化,對工程影響很大。為查清原因,在北蘆村汾河河床及河漫灘區共布勘探孔16個,總進尺274m,取土樣90件,進行標准貫入試驗85次,認為Ⅷ度地震烈度區存在砂土液化,液化等級為Ⅲ~Ⅱ級,另據中國地震局勘測基本和上述結論吻合,確定汾河河床、河漫灘、一級階地為易液化場地。所以,K170~K180區段、K256+500~K260+750區段, 預測地震液化的地質災害危險性大,可導致管道變形開裂。
黃河漫灘區段,地下水水位埋深1~2m,河床及漫灘存在厚層的中、細粉砂,該區段地震烈度為Ⅷ度區,預測地震液化的地質災害危險性大,可導致管道變形開裂。
(八)特殊土地面變形災害
1.黃土濕陷變形災害
山西段黃土廣布,管線穿越地區岩土比例約1:8土均具有不同程度的濕陷性,主要發生於第四繫上更新統風坡積、坡洪積黃土中,據以往研究成果分述如下:
(1)黃土濕陷性
①風坡積黃土:岩性為淡黃色、灰黃色粉土,具大孔隙,結構疏鬆,質地均勻,無層理,垂直節理發育,局部夾有古土壤及砂礫石,厚10~20cm左右。天然含水量(W)一般2.5%~23.9%,天然隙比(e)0.744~1.198,飽和度(Sr)6.97%%~76.0%,屬稍密、稍濕~濕土;濕陷系數(δ) 0.05~0.102,自重濕陷系數(δz)0.014~0.052,屬中等~強濕陷性黃土,濕陷深度一般介於1.5~14m之間。管線分布風坡積黃土地段主要是在K105~K115區段,峨嵋山黃土台地區等。
②洪坡積黃土:主要岩性為灰黃色、淺黃色粉土,略具大孔隙,垂直節理發育,含鈣質及砂礫土石層。交錯層理。天然含水量(W)一般為5.1~20.94,天然隙比(e)0.747~1.12,飽和度(Sr)17.5%~72.3%,屬稍密、稍濕、高壓縮性土。濕陷系數0.067,自然濕陷系數(δz) 0.024~0.0634,屬中等濕陷性土,濕陷深度一般介於1.6~9.0m之間。該類黃土廣泛分布於盆周隆起黃土台地區。
(2)黃土濕陷變形
擬建工程在施工開挖過程中遭降雨沿開挖段積水或工程建設運營後沿管線敷設地形低窪處積水,均可能發生黃土不均勻濕陷,使管道架空受力不均而發生變形。
管線大體穿越9個區段,具濕陷性黃土區。
K8~K21區段、K34~K44區段、K105~K115區段、K125~K163區段、K261~K300區段、K346~K357+600區段、K490~末站區段,黃土為中~強濕陷性黃土,預測黃土濕陷地質災害危險性中等。
K473~K474+500區段,為Ⅱ級自重濕陷性黃土,預測評估黃土濕陷地質災害危險性中等;K223+500~K242+50區段,為弱濕陷性黃土,預測黃土濕陷地質災害危險性小。
2.鹽漬土鹽脹與侵蝕、軟土不均勻沉降
輸油管線沿途僅在K48~K54區段、K451~K464區段和黃河岸邊穿越鹽漬土、軟土分布區。
(1)K48~K54區段
位於永濟市東北伍姓湖區,調查區內分布面積約36km2,分布區段約6.6km,穿越湖面寬度1km左右,其餘為鹽漬地。地面高程343~345m,比周邊地勢低5~8m,表層土岩性為粉質粘土、粉土,濕~飽和,稍密,顆粒級配較好。地下水水位埋深0~3m。據已有分析資料,含鹽量介於1.0616%~1.1755%之間,屬中等鹽漬土,類型為硫酸~氯鹽漬土。
硫酸鹽漬土具有結晶的膨脹性,硫酸鹽沉澱結晶時,體積增大,脫水時體積縮小。山西屬乾旱—半乾旱地區,日溫差較大,硫酸鹽的體積時縮時脹,對管道具有一定的鹽脹和侵蝕作用,預測評估地質災害危險性小。
另外,該區段下部存在一定厚度的淤泥質粘土、淤泥、軟土,其結構松軟、飽水,多呈流塑狀態,工程地質性質較差,易產生不均勻沉降,對管道可產生危害,預測地質災害危險性小。
(2)K451~K464區段
位於清徐張花營村至榆次西榮一帶,鹽漬土分布面積50km2,分布區段長度約13km,地面高程771~772m之間,比周邊地勢略低,表層土為粉土,稍濕,稍密,地下水水位埋深0.20~3m。據已有分析資料,含鹽量為0.4436~1.12,屬輕微—中等鹽漬土。類型為氯—硫酸鹽漬土。
該鹽漬土對管道也具有一定的鹽脹和侵蝕作用,預測評估地質災害危險性小。