公路地質災害類型
❶ 公路工程中常見的地質災害有哪些
地質災害來種類繁多,涉及源公路工程的主要有幾類,山區重點以公路切坡崩塌、滑坡和溝谷泥石流為主,往往對行人造成較大威脅,而地面塌陷則主要為平原地帶重點防範的類型,特別是公路穿越礦區地下采空地帶、岩溶高度發育地帶等時,一定要做好線路的勘察和采空區、岩溶發育區的物探和勘察等基礎工作,確保公路建成後不會受到上述災害的影響。
❷ 全國地質災害的主要類型、等級劃分與基本災情
2.1.1 地質災害的主要類型
根據《地質災害防治條例》,本書所指的地質災害種類主要是滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂縫。
根據地質災害對人民生命財產或環境造成明顯破壞的速度,通常將滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷稱為突發性地質災害,將地面沉降和地裂縫稱為緩變性地質災害。
2.1.2 地質災害的等級劃分
根據《地質災害防治條例》,地質災害共分為4個等級。其主要依據是:人員傷亡情況和經濟損失的大小。具體分級如下:
1)特大型:因災死亡30人以上,或者直接經濟損失1000萬元以上;
2)大型:因災死亡10人以上、30人以下,或者直接經濟損失500萬元以上、1000萬元以下;
3)中型:因災死亡3人以上、10人以下,或者直接經濟損失100萬元以上、500萬元以下;
4)小型:因災死亡3人以下,或者直接經濟損失100萬元以下。
需要指出的是,上述災害等級的劃分只是以致災地質體所造成的災害損失為依據的。它與致災地質體的規模,比如:以崩塌、滑坡、泥石流的變形岩土體的數量為依據進行劃分的規模,並沒有直接的必然聯系。巨型滑坡體造成的災害並不一定就是大型或特大型的。但是致災地質體的規模與災害受體(廠礦、市鎮和基礎設施等)的人口密度、經濟價值、人群的防災減災意識和措施等,也有著密切的關系。在大型或巨型致災地質體分布的地區,如果人口稀少、沒有重要的工程設施,也不一定會造成高等級的地質災害。但在發展經濟的過程中,這樣的地區畢竟具有高地質災害風險,或者說具有重大地質災害隱患,值得人們在進行經濟建設規劃中,在防災減災方面給予充分的注意。反之,在中小型致災地質體分布的地區,如果人口較為集中、工程設施的經濟價值較高,也有可能造成中、高等級的地質災害。因此,在這些地區,對那些中小型致災地質體也必須給予足夠的重視。
2.1.3 全國地質災害的基本災情
2.1.3.1 總體損失
我國是世界上地質災害最發育、危害最嚴重的國家之一。滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂縫災害在我國31個省(區、市)均有分布。
據不完全統計,1995~2003年,全國滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等突發性地質災害共造成10499人死亡和失蹤、65356人受傷、575億元的財產損失,平均每年死亡和失蹤1167人、財產損失64億元(圖2.1,圖2.2)。
全國有21個省(區、市)82個城市存在較嚴重的地面沉降。其中,有監測資料的14個城市的地面沉降面積已經超過6.4萬km2。據估算,這14個城市由於地面沉降造成的直接經濟損失超過800億元,平均每年27億元以上。1921~2000年的80年間,僅上海市區地面沉降造成的直接經濟損失已達176.6億元,平均每年2.2億元;間接經濟損失達2943.07億元,平均每年36.8億元(據上海市地質環境監測總站資料)。
據不完全統計,全國24個省(區、市)已發現地裂縫1232多處,造成的直接經濟損失在17.5億元以上。
圖2.2 1995~2003年全國突發性地質災害造成的直接經濟損失情況(據2002年和2003年《中國地質環境公報》資料)
2.1.3.2 區域分布情況概述
我國地質災害的區域分布情況如圖2.3所示。
滑坡、崩塌、泥石流災害具有區域性分布規律。就全國來說,西南地區的雲南、四川、重慶、貴州等省(市),中南地區的湖南、廣東、廣西等省(區),西北地區的陝西、甘肅等省,以及華東地區的江西、湖北、福建、江西等省,滑坡、崩塌、泥石流災害的發生頻度最高,危害程度也最為嚴重;西南、西北地區的滑坡、崩塌、泥石流的規模往往較大,而東南部地區多發育小規模和淺層的滑坡。
地面沉降主要分布在我國東部平原地區,其中又以沿海城市和華北平原等地區最為嚴重。發生地面沉降的城市或地區有的孤立存在,有的則密集成群或斷續相連形成大面積的地面沉降區(帶)。黃淮海平原的天津-滄州-衡水-德州-濱州-東營-濰坊地區和長江三角洲的嘉興-上海-蘇州-無錫-常州-鎮江-南通地區,就是地面沉降十分嚴重且密集分布或斷續相連已形成地面沉降區(帶)的地區。
地面塌陷在岩溶地區和礦山開采地區廣泛分布。其中,岩溶塌陷在中南和西南地區的岩溶地區廣泛分布,且以廣西、雲南、貴州、四川和重慶5個西部省(區、市)最為嚴重,這5個省(區、市)內岩溶塌陷的數量可佔全國岩溶塌陷總數的78%;礦山開采塌陷則以黑龍江、遼寧等省礦山分布區最嚴重。
地裂縫主要集中在汾渭盆地、太行山東麓平原、大別山東北麓平原地區,已形成3個規模巨大的地裂縫密集帶。
2.1.3.3 地質災害主要成因簡述
(1)自然條件是決定地質災害發生的基本條件
區域性和地區性的地質、地貌、氣候等自然條件,控制著災害性地質作用發生的可能性,以及發育的程度和特點。
岩土體鬆散破碎的山地丘陵區,地形起伏、溝壑縱橫,具有孕育滑坡、崩塌、泥石流災害的有利地形地質條件。而其中的降水集中分布區,又往往是崩塌、滑坡、泥石流多發的地區。
暴雨、強降雨或連續降雨是誘發上述地質災害的主要因素。據統計,我國由於降水誘發的崩塌、滑坡、泥石流災害佔全國崩塌、滑坡、泥石流災害總數的65%,而其中由暴雨誘發的又在降水誘發的災害中佔到66%以上。這使得我國滑坡、崩塌、泥石流災害的主要分布區也大多與年降水量較高、特別是暴雨集中的地區相一致。
具有厚度較大的鬆散沉積物、且其中蘊涵豐富地下水的平原、盆地與河谷地區、岩溶發育的可溶性岩石分布區,是地面沉降、地面塌陷和地裂縫災害的多發區。這是地質、水文地質條件對地質災害控制性的又一表現。
(2)人類活動越來越成為引發地質災害的重要因素
誘發崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷和地裂縫災害的人類活動,突出表現在工程開挖(如修路、切坡建房)、礦山開采、不合理抽取地下水和石油開采等方面。
在山地和丘陵區,修建鐵路、公路、房屋等工程,經常採用切坡、削坡等手段整理工程場地,採石、采礦開挖山坡和堆棄尾礦,都改變了原有的地形地貌,在很多情況下破壞了地面與斜坡的穩定性。這種變化本身,以及在其他有關因素的作用下,往往足以引發上述災害。據統計,全國由於上述各種人類活動引發的崩塌、滑坡、泥石流災害佔全國上述災害總數的50%以上。
不合理的地下水抽取、石油開采和礦山地下采空,改變了這些地區的地質結構,是引發地面塌陷、地面沉降和地裂縫災害的重要原因。
隨著經濟與社會的發展,上述人類工程活動的范圍和強度正在不斷加大,而且在發展過程中,對於規劃布局與地質災害的關系認識不足,使得人類活動誘發的地質災害不斷增多,形成了地質災害日益嚴重的局面。
❸ 地質災害的類型及其發育規律
一、地質災害類型
滇藏鐵路沿線及其周邊地區特殊的地質環境塑造了相應的地貌、地質結構和地應力特徵,並在一定程度上制約著淺表層卸荷、風化作用的發育程度,同時,研究區暴雨頻率高、強度大、地震活動較頻繁,在活躍的地殼內外動力因素耦合作用下,極易產生地質災害,使得本地區的地質災害類型復雜多樣。地質災害調查表明,滇藏鐵路沿線的地質災害以崩塌、滑坡和泥石流為主,其次是風化剝落、沙害和冰雪災害等。
二、地質災害發育規律
盡管研究區涉及的地域比較廣、不同地段地質災害的類型及其發育規律有所差異,但地質災害的發育分布依然具有比較明顯的時空規律,主要表現在以下方面:
(1)滑坡、崩塌、泥石流災害的分布與水系和溝谷地貌具有密切的關系,尤其在高山-極高山區的深切河谷兩岸,風化、卸荷作用顯著,成為崩塌、滑坡和泥石流的重災區域。崩塌、滑坡和泥石流沿金沙江、瀾滄江及其支流廣泛分布,雅魯藏布江支流帕隆藏布流域是人們最熟知的災害頻發地段(圖10-1),這些地區主要受構造影響,地貌形態表現為深切峽谷、山體陡峻,並且滑坡往往同崩塌、泥石流同時發生,並具有群發性特徵,在部分地區地質災害呈帶狀密集分布,對公路和居民設施有較大威脅。
(2)滑坡、崩塌、泥石流災害的發生具有明顯的季節性,常與雨季暴雨、洪水同步。降雨對地質災害的促進作用主要表現在:降雨飽和岩土體、增大容重;岩土濕度增大、強度降低;雨水下滲、地下水位升高和流動,產生靜水壓力和揚壓力,從而降低潛在滑面附近的抗滑阻力;降雨使河水暴漲、暴跌,特別是山洪暴發極易沖刷岸坡表層堆積物、淘蝕坡腳,造成岸坡變形破壞。根據滇西北地區氣象資料和地質災害統計(圖10-2),降水的季節性變化顯著,雨季的降水量約佔全年的80%,並主要集中在5~10月,降雨量豐沛且多暴雨,該區每年8月崩塌、滑坡和泥石流活動最頻繁,7月和9月次之,10月以後逐漸減少。
(3)地質災害發育程度與地層岩性關系密切,岩土體類型和性質是影響斜坡穩定性的根本因素,也是泥石流物質來源和發生的重要因素。野外調查發現,泥質岩類、軟硬相間的岩層組合、片狀-薄層狀變質岩(片岩、劈理化板岩、千枚岩等)、斷層破碎帶和殘坡積物、風化岩體等是極易發生地質災害的層位(圖10-3)。
圖10-1 帕隆藏布流域地貌形態與重大地質災害的關系
圖10-2 滇西北地區地質災害頻率與月份之間的關系曲線(1950~2001年)
圖10-3 喜馬拉雅山地區地質災害發育程度與岩性的關系圖(據童立強等,2007)
(4)滑坡、崩塌、泥石流災害的分布明顯受地質構造控制,地質災害的類型、規模和發生頻率與區域構造具有較好的一致性,表現出明顯的分區、分帶特徵。野外調查表明,區域性大斷裂、褶皺軸部、擠壓破碎帶、節理密集帶等通過的邊坡絕大部分穩定性較差,是滑坡、崩塌、泥石流的高易發部位。
(5)地震和人類工程活動是誘發地質災害的重要因素。強地震不僅可能形成規模很大的地表破裂帶,而且能夠顯著降低岩土體的強度,破壞自然斜坡的穩定性,形成大規模的山地地質災害。由地震引起的崩塌、滑坡和泥石流災害在某些地區遠遠超過地震本身直接造成的災害,1996年麗江7.0級地震就曾誘發至少420處中小型崩塌和30處大中型滑坡(圖10-4)。人類工程活動(包括開挖邊坡和采礦活動等)是誘發地質災害發生的重要因素,由於近年來人類對地表植被的破壞和部分工程建築的施工開挖邊坡,不僅破壞生態環境、引起水土流失,而且破壞了斜坡的自然穩定狀態,引起的崩塌、滑坡不斷;大量切坡剝離的土石棄入溝道中,為泥石流的形成提供了豐富的固體物質來源。
圖10-4 麗江地震誘發地質災害分布圖
總體而言,地質災害的分布與水系和溝谷地貌具有密切的關系,常分布在大江、大河或深切河谷兩岸;崩塌、滑坡災害的分布明顯受地質構造控制,沿斷裂帶尤為發育;地質災害發育程度與地層岩性關系密切;崩塌、滑坡和泥石流災害的發生具有明顯的時間性,常與暴雨、洪水或融雪季節同步。還應當看到,盡管滇藏鐵路沿線地質災害類型多種多樣,但它們的形成和分布還嚴格受自然地理條件的控制。例如,在高山-極高山或海拔4500 m以上的高原,寒凍風化、凍融滑塌等比較發育;在高山峽谷區,崩塌、滑坡、泥石流最為發育;在現代冰川周邊的河谷是冰川泥石流的多發區;在乾燥的寬河谷區,沙化和風沙災害比較發育。因此,深入研究滇藏鐵路沿線不同地段地質災害的群發機制和典型突發性地質災害的成災機理,不僅可以豐富高山峽谷區地質災害預測理論,而且對滇藏鐵路沿線防災減災具有重要的實際意義。
三、地質災害對鐵路工程的影響
野外地質調查表明,滇藏鐵路沿線的地質災害類型以滑坡、崩塌和泥石流為主,復雜的區域工程地質環境決定了鐵路沿線地質災害具有頻率高、數量多、危害大等特點,它們在空間和時間上具有群發性和集中誘發的特徵。地質災害對鐵路工程的影響大致包括以下方面:
(1)制約局部線路走向方案的選擇,部分大型滑坡可能影響到山體的穩定性,對附近通過的鐵路線構成威脅;同時,鐵路附近的不穩定邊坡還可能受到工程震動的影響而產生進一步變形或破壞。
(2)根據前期規劃,滇藏鐵路工程涉及不少近地表工程,例如:隧道進出口、跨江大橋、車站場地和邊坡、路基等,這些場地的工程地質條件和施工條件及其適宜性直接受到地質災害的制約,在工程設計和施工階段應引起足夠的重視。
(3)影響施工條件和工程安全運營。上述地質災害如果處理不當,不僅可能影響施工進度,威脅施工人員的生命安全,而且可能增加工程維護費用,使工程不能充分發揮預期的經濟效益、社會效益和環境效益。
(4)工程棄渣可能加劇工程沿線環境工程地質問題,甚至會殃及工程本身的安全。
隨著滇藏鐵路不斷地向深切河谷區規劃設計,今後遇到的地質災害類型和成因將更加復雜,尤其是一些大型或超大型的復雜滑坡體和冰川冰雪融水型泥石流,不僅影響鐵路選線,而且制約著未來鐵路的運營安全。因此,很有必要在野外調查、監測和室內試驗測試、模擬計算等綜合研究的基礎上,開展鐵路沿線典型重大地質災害的成災機理和分布規律的研究,探索青藏高原東南緣地殼運動活躍地區內外動力耦合作用對各類地質災害的控製作用以及重大突發性地質災害的預測途徑,從而有針對性地指導減災防災,促進工程建設區經濟和環境的可持續發展。
❹ 地質災害類型及劃分
靈台縣地勢西北高、東南低,屬黃土高原溝壑區。溝壑縱橫,梁峁相間,川塬山丘交錯,地形切割強烈,表層覆蓋著厚度巨大的第四紀黃土層,黃土本身具有軟弱性及濕陷性,加上黃土特有的垂直節理裂隙發育的特性,為地質災害的發育創造了有利條件。獨特的地形地貌條件,復雜的地質環境條件,決定了該地區是地質災害比較嚴重的地區。黃土層下面為白堊系涇川組基岩,岩性主要為砂質泥岩、泥質砂岩或者兩者互層,風化十分嚴重,局部節理裂隙相當發育,岩石強度較低,穩定性較差。黃土與基岩的接觸面是軟弱易滑帶,控制了滑坡災害的形成。
靈台縣主要地質災害有滑坡、崩塌、泥石流、不穩定斜坡等,多發生在人口密集和人類社會、經濟、工程活動集中的鄉鎮,對居民區、公路、水庫、學校等構成了威脅,直接影響到人民生命安全和經濟發展。
本次地質災害詳細調查工作,遙感解譯340個點,野外核實306個點,占解譯總數的90%。全縣實地調查滑坡285處、崩塌29處、泥石流9處、不穩定斜坡73處,合計396處(圖3-1)。其中災害點和災害隱患點滑坡1兩處、崩塌20處、泥石流4處、不穩定斜坡73處,合計109處(表3-1)。
表3-1 靈台縣地質災害及不良地質現象調查點統計表
圖3-10 不穩定斜坡災害穩定性比例餅圖
圖3-11 不穩定斜坡災害誘發因素比例餅圖
(四)泥石流
縣域內泥石流不發育,僅在中台鎮坷台村坷台組澗子溝、城關村西溝、城關村東溝、獨店鄉白峪村多家莊組閑子溝發育共計4處泥石流災害點。其共同特徵是溝源上部有較厚的黃土覆蓋,黃土節理裂隙發育,表層風化嚴重,物源比較充足;泥石流溝侵蝕強烈,沖刷深度較大,侵蝕溝在各種外力作用下,產生嚴重的垮塌、坍方,以及水流片蝕、溶蝕作用等產生的鬆散物質堵於溝槽,遇到暴雨洪水便可能形成泥石流。這類小型溝谷的集水面積小,溝源近,流程短,可供給泥石流的物質和水量都有限,規模不大。
泥石流類型,按照物質組成劃分4條為泥流;按照流體性質劃分1條為粘性泥石流3條為稀性泥石流;按照發育階段劃分4條為旺盛期泥石流;按照規模劃分1條為小型泥石流3條為中型泥石流。
❺ 公路工程除環評洪評地質災害還有哪些
您說的是專項專題嗎,一般線性工程還包括水保,移民這些吧!
❻ 常見的地質災害有哪些
我國地質災害種類齊全,按致災地質作用的性質和發生處所進行劃分,常見地質災害共有12類、48種(國土資源部地質環境管理司等,1998)。它們是:
1、地殼活動災害,如地震、火山噴發、斷層錯動等;
2、斜坡岩土體運動災害,如崩塌、滑坡、泥石流等;
3、地面變形災害,如地面塌陷、地面沉降、地面開裂(地裂縫)等;
4、礦山與地下工程災害,如煤層自燃、洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、岩爆、高溫、突水、瓦斯爆炸等;
5、城市地質災害,如建築地基與基坑變形、垃圾堆積等;
6、河、湖、水庫災害,如塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等;
7、海岸帶災害,如海平面升降、海水入侵,海岸侵蝕、海港淤積、風暴潮等;
8、海洋地質災害,如水下滑坡、潮流沙壩、淺層氣害等;
9、特殊岩土災害,如黃土濕陷、膨脹土脹縮、凍土凍融、沙土液化、淤泥觸變等;
10、土地退化災害,如水土流失、土地沙漠化、鹽鹼化、潛育化、沼澤化等;
11、水土污染與地球化學異常災害,如地下水質污染、農田土地污染、地方病等;
12、水源枯竭災害,如河水漏失、泉水乾涸、地下含水層疏干(地下水位超常下降)等。
(6)公路地質災害類型擴展閱讀:
在所有的地質災害中,除地震災害外,崩、滑、流災害是最為嚴重的,其以分布廣、災發性和破壞性強,具有隱蔽性及容易鏈狀成災為特點,每年都造成巨大的經濟損失和人員傷亡。另外,土地沙(漠)化、地面沉降和水土流失等緩變型地質災害發展迅速,危害愈來愈大,成為令人擔憂的地質災害。
從「成災」的角度看,中國地質災害的區域變化具有比較明顯的方向性,即從西向東、從北向南、從內陸到沿海地質災害趨於嚴重。這是因為雖然不同類型、不同規模的地質災害幾乎覆蓋了中國大陸的所有區域,但由於人類活動和社會經濟條件的差異,使不同地區地質災害的發育程度和破壞程度顯著不同。
東部和南部地區,人類活動頻繁而又劇烈,區內人口稠密,城鎮及大型工礦企業、骨幹工程密布,因而,一方面,一旦發生地質災害則損失慘重,另一方面,人類經濟工程活動加劇了地質災害的發生與發展。而西部北部地區,雖然地質災害分布十分廣泛,但大部分地區人口密度和經濟發展程度低,所以危害和破壞程度相對較低。
調查表明,凡是人口密集,工業發達地區在人類活動的影響下,地質災害正由自然動力型向人為動力型發展,由點狀向帶狀、樹枝狀、片狀發展。
❼ 中區段地質災害類型及分布
中區段地形上位於第二階梯東段的鄂爾多斯高原、黃土高原和山西山地,間夾臨汾盆地,海拔標高400~1600m,地形高差對比大,大部分地段溝壑縱橫,地形地貌條件復雜。屬溫帶大陸性半乾旱季風氣候,降水量由西往東遞增,季節分配不均。生態環境比較脆弱。本區段全為黃河流域,西部水系稀少,東部則有數條一級支流匯入。區域大地構造位置距板塊作用帶邊界較遠,除臨汾盆地和東西邊沿外,地殼穩定性較好。西部人煙稀少,東部人口密度較大,且對地質環境干擾破壞強烈。人類活動主要是大量開采固體礦產(以煤為主,還有鐵、鋁土、粘土等),西部還有過牧和濫樵(挖)。水土流失十分嚴重。
本區段地質災害類型最多,主要有滑坡、崩塌、泥石流和洪水沖蝕、風蝕沙埋、采空塌陷、黃土濕陷和潛蝕;局部地段還有地震液化、鹽漬土、瓦斯爆炸和煤層自燃等災害。以下分別論述。
一、滑坡和崩塌
由於本區段自然地理和地質環境條件的特殊性,滑坡和崩塌是最主要的地質災害,主要分布於黃土高原和山西山地區。黃土高原區梁峁起伏,沖溝發育,溝深坡陡;黃土深厚,垂直節理發育,濕陷性較強。山西山地區的呂梁山、太岳山、太行山與汾河、沁河相間排列,溝谷發育,地形起伏高差對比大;基岩裸露,大多上覆以薄層黃土。所以在強降雨和河水沖刷等觸發因素作用下,易發生滑坡和崩塌,二者常相伴而生,是這兩種地質災害的易發區和危險區。
在評估區內共發現滑坡116處;崩塌在山西段內有45處,陝西段內有6個地段52處,總長約46km,寧夏段有8處,發育極為普遍。
(一)滑坡
黃土高原區的滑坡絕大多數為土體滑坡,以陝西段居多,有83處之多,山西段有14處。滑坡的成因模式可分兩種:一種是順黃土與下伏中生界基岩面或新近系紅土的接觸面滑動的,一般分布於河流的沖刷岸或梁峁溝壑區(圖4-2(a)、(b),它的規模較大,滑動面較深;另一種是在黃土殘塬和梁峁邊緣,因坡體陡立,黃土順坡向的垂直節理又很發育,在雨水下滲時導致潛蝕作用而觸發滑坡(圖4-2(c),這種滑坡的規模一般較小,屬淺層滑坡。在陝西段順下伏基岩面滑動的滑坡較多,且多為大中型滑坡。對管線有較大影響的滑坡有:棗樹坪滑坡(DD143—DD144)、王家院滑坡群(DD279—DD281)、梁家渠滑坡(DD288—DD289)和寒砂石水庫滑坡(DE003—DE005)等4處。
圖4-2滑坡形成模式
山西山地區發現滑坡19處,其中基岩滑坡8處,土體滑坡11處。基岩滑坡發生在石炭、二疊系灰岩、砂泥(頁)岩互層地層中,有順層滑坡,也有切層滑坡。它們密集分布於陽城縣城北、東約20km地段內(EH035—EH114)。滑坡的成因與降雨、河水沖刷和人工築路切坡等有關,有4處穩定性較差,其中1處距管線僅20m(EG026附近),影響較大。土體滑坡的成因與黃土高原區類似。對輸氣管線影響較大的有蒿峪村西滑坡(EH086附近)、杜老凹滑坡(EF022)、老炭窯滑坡(EF054)等3處。
(二)崩塌
黃土高原區崩塌主要是黃土體的崩落,而山西山地區則是基岩崩塌。鄂爾多斯高原(寧夏境內)也有少量溝岸坍塌。
黃土高原區崩塌一般分布於各河流分水嶺的線路越梁地帶,地貌以黃土梁峁為主,由於沖溝溯源侵蝕和溝谷底蝕強烈,高陡邊坡隨處可見。黃土的垂直節理發育,在高陡坡肩前緣的土體似懸臂梁板,在彎矩的作用下底部突然斷裂而發生崩塌(圖4-3(a)。還有一種情況是深切狹窄的河谷地段基岩出露,在河流側蝕和風化剝蝕作用下,下部的泥岩形成凹龕,上部較硬的砂岩懸空,產生拉裂縫,危岩體最終崩落下來(圖4-3(b)。清澗河河谷中三疊統胡家村組(T2h)和大理河河谷下白堊統洛河組(K1l),這種崩塌機制較多見。此外,各河流中上游地段岸坡多由黃土或階地堆積物組成,在曲流作用強烈的河段,沖刷岸坍岸現象較普遍。崩塌規模一般較小,但數量較多,對公路、管線工程危害較大。
圖4-3崩塌形成示意圖
山西山地區發現的34處崩塌都分布於基岩區,地層岩性是:中奧陶統上馬家溝組(O2s)厚層灰岩6處,中石炭統本溪組(C2b)灰岩2處,上石炭統太原組(C3t)和山西組(C3s)砂泥岩和灰岩4處,下二疊統下石盒子組(P1x)砂泥岩5處,上二疊統上石盒組(P2s)和石千峰組(P2sh)砂泥岩11處,下三疊統劉家溝組(T1l)細砂岩6處。在陽城縣城北、東分布較集中。崩塌一般分布於坡度大於40°和高度大於10m的陡坡地段,岩體陡傾的構造節理較發育,在坡緣部位追蹤形成拉裂縫,逐漸擴展,在暴雨、放炮炸石等觸發因素作用下發生崩塌。崩塌的規模也較小,一般數十至數百立方米,最大的一處是晉城市下河村(EJ001附近)崩塌體,為2.25×104m3。對輸氣管線有影響的有20處,有的為管線直接穿越,有的距管線僅數米至十餘米,而且目前處於不穩定狀態,危岩矗立,應予關注。
二、泥石流和洪水沖蝕
泥石流和洪水沖蝕是本區段輸氣管道沿線又一較發育的地質災害。
據調查,寧夏段有泥石流溝20條,主要分布在下河沿至古城子和鹽池縣東紅井子至陝西定邊縣紅柳溝鄉兩個地段內。前一地段主要為稀性泥石流型。泥石流溝都發源於南部基岩山區,溝道長,流域面積大。出山區後進入並深切山前沖洪積傾斜平原,在傾斜平原溝口形成小的堆積扇,大部分物質沖入黃河。泥石流的固體物質主要來源於傾斜平原,以砂礫石和泥沙為主。這一地段是寧夏段沿線泥石流較嚴重的地段。古城子至紅井子還有5條稀性泥石流溝。輸氣管線一般都布設在堆積區,且與溝道直交。後一地段為泥流型,上紅柳溝南側為侵蝕嚴重的白堊系砂岩構成的基岩丘陵,山前堆積的粉土厚達50m,樹枝狀沖溝極為發育,侵蝕深達15~45m。因寧夏段管線經過地段人煙稀少,未有泥石流遭致人民生命財產損失的報道。
陝西段泥石流分布於靖邊縣馬路壕東南的黃土高原區,是當地常見的地質災害,多發生於每年7~9月的雨汛期,往往由強降雨激發,突發性強,來勢迅猛,致災力強。顯然,對擬建的輸氣管線危害較大。由於黃土高原溝壑縱橫,溝深坡陡,沖溝溯源侵蝕極強;土體結構疏鬆,崩塌、滑坡發育,皆為泥石流提供了動能優勢和豐富的固體物質來源。在強降雨激發下,極有利於泥石流的形成。根據泥石流所含固體物質的顆粒級配特徵,常以泥流形式出現,有稀性、粘性和塑性之分,以前兩種出現幾率較高。暴雨時在溝谷中時常可出現含沙量大於600~900kg/m3的洪流,由密布的毛溝、支溝流向干溝和河流匯集,形成強大的泥流,潰堤毀壩、淤塞水庫,分割壩地,造成嚴重危害。
山西段泥石流也較發育,在評估區內發現泥石流溝15條。根據物源成分不同,可分為泥流、水石流和泥石渣流三種。泥流主要分布於西部黃土高原區,特徵與陝西段類似。水石流主要分布於沁水與浮山兩縣交界處,當地為林場,水土流失較弱,物源主要為溝谷兩側的基岩崩塌堆積物。泥石流溝的流域面積不大。泥石渣流集中分布於沁水、陽城兩縣的采礦區,固體物質是堆積於溝谷中的煤矸石和鐵礦棄渣,一般流域面積不大。據調查,泥石流已造成一定災害。輸氣管線有7處與泥石流溝相交,應予關注。
三、風蝕沙埋
寧夏段和陝西段西部管線經過地段,正好處於毛烏素沙漠與黃土高原的過渡地帶,生態環境脆弱,植被稀少,加之當地亂采濫挖甘草、過度放牧和不適當開發礦業,數十年來土地沙化十分嚴重,荒漠化加劇。因此風蝕沙埋也是需關注的一種地質災害。
區段內沙丘以固定和半固定草叢沙丘為主,寧夏段的沙丘主要分布於中寧縣雙井子至鹽池縣大水坑的丘間窪地中,呈星點狀散布於管線兩側,有些管線則直接穿越其間,一般丘高1.5m以下,由於風蝕作用,許多沙丘呈半丘狀。丘間為平鋪沙地,沙丘密度30%左右。
陝西段的沙丘分布於定邊縣紅柳溝鎮至靖邊縣李家梁地段內,幾乎連續展布在長城以北地域。在定邊縣的賀圈、帳房灣、羊圈有幾處移動沙丘,丘高一般3~10m,沙丘主導移動方向東南,平均移動速率4~6m/a。在靖邊縣附近,黃土被沙丘掩埋,甚至在梁峁、坡面上有薄層低緩新月形沙丘分布,丘高3~5m,風蝕嚴重。輸氣管線基本上都在距沙丘以南3~8km地段的平鋪沙地上布設,受風蝕和沙埋影響較小。只有靖邊北側一段長約20km的管線布設於沙丘上,必須採取必要的防護措施,以免風蝕發生。
四、采空塌陷
地下開采固體礦產資源所形成的采空區,在一定的地質結構條件下,采空區上覆岩層在自重和圍岩應力作用下會導致頂板冒落和頂底板閉合,而引起上覆岩體的變形破壞,進而產生地面開裂和沉陷。一般煤礦地面塌陷是累進性的,而某些圍岩堅硬的金屬礦山則往往是突發性的。煤礦等層狀礦產采空區地面塌陷機理是:一般地下開采採用柱式采空區的空間結構(圖4-4)。若某些礦柱實際強度低於設計承載力,或在長期承載過程中因風化、地震等作用,承載力下降,使得這些礦柱先遭到破壞,它們所擔負的荷載就要轉移到相鄰的礦柱上,從而也使它們相繼遭受破壞,累進性破壞將導致整個礦柱系統的破壞。礦柱破壞的形式是采空區頂板冒落。頂板冒落引起上覆岩層變形破壞,自下而上可劃分為冒落帶(Ⅰ)、裂隙帶(Ⅱ)和彎曲帶(Ⅲ)三個帶(圖4-5)。由於采空區面積、採掘厚度和礦層埋深不同,上述三帶不一定同時存在。當採掘厚度大而礦層埋深又較小時,冒落帶可直達地表而形成塌陷坑。自礦層開采至地面出現沉陷,需要一定的時間過程,它受諸多因素影響。地表沉陷窪地面積一般較采空區大。
本區段固體礦產資源豐富,主要是煤礦,還有鐵礦、鋁土礦和粘土礦等。
煤礦主要分布在山西境內,分布廣且蘊藏量很大。含煤地層主要為石炭繫上統的太原組和山西組。太原組含煤5~8層,山西組含煤4層;有的煤層厚達7~8m,穩定可采。現正大量開采,均為地下採掘方式。據調查,評估區內發現有大小煤礦159座,其中輸氣管線直接在采空區上部通過或距管線較近的礦山有25座之多,總長度有37km。尤其是沁水煤田礦山密布,開采歷史悠久,開采方式落後,正在開采和已閉坑的礦山遍布地下采空區,其分布大多無檔案記載。在臨汾以西的河東煤田,在堯都區和蒲縣煤礦也是密集分布,遍布地下采空區,在輸氣管線兩側連接成片。陝西境內的煤礦在管線經過地段集中於子長和永坪一帶。含煤地層為三疊繫上統瓦窯堡組,共含煤層7~15層,單層厚度最大3m左右,層位穩定。開采歷史也很悠久。目前子長礦區有45座小煤礦,永坪礦區有5座小煤礦,開采方式原始落後,無序開采現象嚴重,采空區大多無檔案記載。輸氣管線直接在采空區頂部或附近通過的總長度有5km左右。寧夏境內位於西部中衛縣的下河沿煤礦,含煤礦地層為石炭繫上統的太原組和土坡組,目前可採煤層4~8層。煤層分布於輸氣管線南部,對管線無影響。
圖4-4采空區礦柱系統示意圖
圖4-5采空區冒落引起上覆岩層變形與錯動的分帶
鐵礦也主要分布在山西境內。礦體賦存於石炭系底部,屬風化殘積型窩狀礦體,儲量小而不穩定,但開采歷史悠久。目前,多為鄉村和個體開采。據調查,在評估區內有53座鐵礦。由於礦坑埋深淺,易引發地面塌陷;但因規模小,對輸氣管線影響較小。
此外,本區段在河南西北部太行山區還有鋁土礦和粘土礦,在輸氣管線經過地段已發現有60多個礦洞,都是私人開採的小礦山,采深很淺,地面塌陷嚴重。目前雖已停采,但它對管線的施工和運營帶來了潛在的危險。
由上述分析可知,對輸氣管線將遭致嚴重危害的是煤礦采空塌陷。從地面調查來看,采空塌陷最嚴重的地段在山西的浮山、陽城二縣境內,浮山縣後交煤礦和陽城縣柏山煤礦有三處塌陷坑,塌陷面積總計達36×104m2,最大深度6m,已造成3024畝農田和2580間民房破壞,一座學校被迫搬遷,經濟損失嚴重。輸氣管線正好在塌陷坑地段通過。采空塌陷還導致產生地裂縫。在蒲縣—臨汾段、浮山後交煤礦、陽城、澤州等地均發現采礦地裂縫。已造成1995間民房開裂,1300畝耕地荒蕪,約200戶居民搬遷。
在本區段煤礦區還有瓦斯爆炸和煤層自燃災害。陝西子長縣道園煤礦1995年發生瓦斯爆炸,死亡12人;紅石峁溝口舊煤窯和南家咀煤礦也都發生過瓦斯爆炸事故。它們距輸氣管線都較近。寧夏下河沿煤礦歷史上有煤層自燃記載,十幾年前還有自燃跡象。山西沁水煤田的南端,陽城、澤州段為高瓦斯煤礦,曾發生過多次瓦斯爆炸事故,在澤州段犁川一帶還有煤層自燃現象。
采空塌陷對輸氣管線工程會導致嚴重後果,甚至是致命的危害,應引起高度重視。由於不少地段老煤窯較多,目前鄉鎮企業和私人經營的小煤礦又無序開采,采空區的空間分布范圍很難查明。此次調查雖在重點地段進行淺層地震勘探,初步查清了一些采空區,但仍然不能滿足工程設計的要求。今後,應在陝西段的子長煤礦焦家溝—王家灣段(DD184—DD277),山西段的蒲縣—臨汾煤礦密集分布區(EC119—ED073)、浮山後交煤礦區(EF043—EF056)和澤州煤礦密集分布區(EJ002+1—EJ058)進一步加強勘查。
五、黃土濕陷和潛蝕災害
黃土濕陷和潛蝕往往相伴發生,一般是突發性的,對建築物和人民生命財產構成危害,是黃土類土分布地段的一種特殊地質災害。
(一)黃土濕陷
本區段地處黃土高原東緣和山西山地區,地面普遍分布有以上更新統(Q3)風成黃土為主的黃土類土,其中Q3、Q4黃土具濕陷性,且多屬自重濕陷類型。據統計,輸氣管線經過黃土連續分布地段,陝西段長185km,山西段長71km(陝西靖邊馬路壕至山西臨汾盆地以西)。分布厚度大,主要為梁峁溝壑地形,濕陷性最為強烈。臨汾盆地以東,浮山段較強,往東逐漸減弱。沿線黃土因其形成時代、成因、結構和所處地貌位置不同,濕陷性有所差異。一般情況是:Q3風成黃土濕陷性最強,屬中等—強烈濕陷;Q4坡積—沖積黃土狀土,濕陷性弱些,屬中等濕陷;而Q2黃土則為輕微濕陷—無濕陷。表4-1列出了陝西和山西段黃土濕陷性指標。
表4-1黃土濕陷性指標
有關黃土濕陷的形成機制有多種解釋,其中「加固凝聚力降低或消失的假說」較有說服力。黃土濕陷是一個復雜的物理化學過程,是由黃土固有的特殊成分和結構以及外界誘發條件共同作用的結果。濕陷性黃土含有一定量的碳酸鹽膠結物和大孔性的結構特徵,是濕陷作用的內因,而浸水和加壓則是外部條件。當黃土浸水受壓後,水膜楔入和水的溶解作用,使由鹽類結晶膠結產生的加固凝聚力降低甚至消失,並使土粒散化。使處於大孔性而呈欠壓密狀態的土體發生沉陷,結構遭到破壞。
黃土濕陷導致的災害是多方面的,有地表大面積不均勻下陷、地裂縫,還可誘發滑坡和崩塌的發生。因此它對輸氣管線可構成危害。
(二)黃土潛蝕
黃土潛蝕分布地域與濕陷性黃土基本一致,多見於Q3、Q4黃土中,形成陷穴、落水洞、盲溝、漏斗、豎井及天生橋等「黃土喀斯特」現象。潛蝕的發育受控於地形、地層及降雨等因素。在河谷階地及壩、
表4-2潛蝕陷穴與地形、黃土地層關系統計表
由於潛蝕的形成與黃土濕陷性密切相關,加之其作用過程較為隱蔽,常有暗溝分布,一旦突然陷落,將給輸氣管道的安全帶來嚴重後果。
六、其他地質災害
(一)地震液化
分布於寧夏段黃河沖積平原和山西段臨汾盆地內。該二地段均為地震烈度Ⅷ—Ⅸ度的強震區,歷史上曾多次發生過7~8級大地震,是輸氣管線經過的地震危險區。
寧夏段地震液化分布於中衛縣境的黃河沖積平原一級階地上,岩性為Q4的粉土、粉砂和細砂,埋深1.5~5.3m,潛水位埋深0.8~3.0m。經現場標准貫入試驗判別,CA123—CA136和CA164—CA170液化等級輕微,CA144—CA164液化等級中等。
山西段臨汾盆地地震液化分布於汾河河漫灘和一級階地上,岩性為Q4的中細砂和粉砂;夾有粉土和粉質粘土,潛水位埋深0.7~2.6m。經現場標准貫入試驗判別,在管線ED089—ED103長約4km的地段內,Ⅶ度地震力條件下液化等級為中等—嚴重。該地段史藉上曾有地震時噴砂冒水等砂土液化現象的描述。顯然,輸氣管線的安全將會受到嚴重影響。
(二)鹽漬土的腐蝕和鹽脹災害
分布於寧夏段和陝西段內。經查明,寧夏段鹽漬土有三段。其中中衛縣黃河沖積平原為碳酸(鹼性)鹽漬土和硫酸鹽漬土相間分布,管線長度約42km,危險性小;中寧縣古城子西的沼澤地為硫酸鹽漬土,長約0.75km,危險性中等;鹽池縣兩個鹽鹼灘窪地為硫酸鹽漬土,長約3.5km,危險性大。陝西段鹽漬土主要分布在定邊縣安邊鎮屈園子—郝灘鄉四十里鋪(DA056—DA076)及靖邊縣小灘則等地段,累計管線長度約21km。鹽漬土易溶鹽含量一般為0.34%~1.73%,為硫酸鹽,經判定,屈園子—四十里鋪以中度鹽漬土為主。
(三)地面沉降
輸氣管線臨汾段(ED089—ED103)經過地面沉降區,沉降中心位於臨汾城西汾河谷地。累積最大沉降量240mm。該地段地面沉降是由於超采中深層地下水引起的。自20世紀70年代中期開始,地下水開采強度逐漸加大,由於超采,地下水位持續大幅度下降,至1986年已形成一個波及面積超過50km2的橢圓形降落漏斗,中心水位較1978年下降了30m,年降幅近4m。1986年以後,水位仍以平均3m/a的速率下降。目前該降落漏斗中心最大降深已達80m。地面沉降現狀條件下不會對輸氣管線造成危害。
❽ 在公路建設和營運中易發生的地質災害主要有哪幾種
(1)泥石流在我國集中分布在兩個帶上.一是青藏高原與次一級的高原與盆地之間的回接觸帶答;另一個是上述的高原、盆地與東部的低山丘陵或平原的過渡帶.
(2)在上述兩個帶中,泥石流又集中分布在一些大斷裂、深大斷裂發育的河流溝谷兩側.這是我國泥石流的密度最大、活動最頻繁、危害最嚴重的地帶.
(3)在各大型構造帶中,具有高頻率的泥石流,又往往集中在板岩、片岩、片麻岩、混合花崗岩、千枚岩等變質岩系及泥岩、頁岩、泥灰岩、煤系等軟弱岩系和第四系堆積物分布區.
(4)泥石流的分布還與大氣降水、水雪融化的顯著特徵密切相關.即高頻率的泥石流,主要分布在氣候干濕季較明顯、較暖濕、局部暴雨強大、水雪融化快的地區.如雲南、四川、甘肅、西藏等.低頻率的稀性泥石流主要分布在東北和南方地區.
❾ 什麼規范規定了公路沿線地質災害兩側范圍
地質災害危險性評估技術要求
❿ 公路地質災害的主要類型有哪些
有地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉
降、水土流失、土地沙漠化等。