地質穩定性評價什麼時間開始做
⑴ 地質災害評估報告 地基穩定性評價 哪個在前
地質勘察報告是每個設計階段都需要的;
地質災害報告只有在「地質災害易內發區內」建設容時才需要提供,由於歸口國土部門,涉及部門利益,不是在「地質災害易發區內」也常常被要求做地質災害報告。按國務院令是在可研階段,按編制辦法可放在初設階段,如果在「地質災害易發區內」內建橋應該在可研階段完成的,否則可以不做,或者在初設階段補份報告、走下程序;
特大橋一般還要求提供地震安全性評價評價報告。
⑵ 地基穩定性評價
地基穩定性的評價,我覺得這個可能在設計方面吧,剛開始那個地基要牢固,要打的比較深一些
⑶ 區域地殼穩定性綜合評價過程及結果分析
一、綜合評價過程
1.計算單元的劃分
根據研究精度要求,採用ArcGIS 9.2軟體,按500 m×500 m的網格對研究區進行計算單元劃分。在單元劃分過程中,特別注意某些地質界線或影響帶的邊界,盡量做到單元邊界與其一致(作為單元邊界或將單元縮小),最終將研究區劃分成1731703個計算單元。
圖9-8 滇藏鐵路沿線地質災害易發程度分區圖
2.權重的確定
根據前人推薦的地殼穩定性定量化評價指標權重分配方案(孫葉等,1998),並結合研究區的實際情況,分別對所選定的7項評價指標分配權重:
(1)斷裂及其活動性的權重為0.20;
(2)地震活動性的權重為0.2;
(3)現今地應力集中程度的權重為0.15;
(4)地應變梯度的權重為0.11;
(5)地溫的權重為0.12;
(6)岩性特徵的權重為0.10;
(7)地質災害的權重為0.12。
3.計算結果的歸一化處理
採用ArcGIS9.2軟體,統計每個單元各單因素的評分,再按上述權重值計算各單元的穩定性指數,即:地殼穩定性指數=斷裂×0.2+地震×0.2+地應力×0.15+地殼活動速率×0.11+地溫×0.12+岩土體特徵×0.1+地質災害×0.12。
採用上式計算出的各單元的穩定性指數值位於[2.49,8.73]之間(圖9-9)。為了便於利用穩定性指數進行分級,將計算結果按式9-1進行歸一化。其目的是使所有要素的評價結果均位於區間[0,10]之間。其計算公式為:
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
式中:X1(i,j)——評價要素j的第i評價單元歸一後的數值;
X(i,j)——評價要素j的第i評價單元的數值;
minx(i,j)——評價要素j的最小值;
maxx(i,j)——評價要素j的最大值。
圖9-9 區域地殼穩定性計算結果
二、綜合評價結果
根據歸一化處理後的區域地殼穩定性指數,並結合研究區的具體地質特點,可以將區域地殼穩定性分為穩定、較穩定、較不穩定和不穩定4級,穩定區的指數范圍為0~2.5,較穩定區指數范圍為2.5~5,較不穩定區指數范圍為2.5~7.2,不穩定區指數范圍為7.2~10(表9-6)。根據各單元綜合評價的穩定性指數和分級標准,得到滇藏鐵路沿線及周邊地區的地殼穩定性評價結果(圖9-10)。評價結果顯示,滇藏鐵路沿線的滇西北區、藏東南區和藏南區不同穩定級別地塊所佔比例具有明顯的差別(表9-7)。
表9-6 區域穩定性綜合評價分級標准表
滇西北地區,不穩定區約15714 km2,占該區面積的18%,較不穩定區36926 km2,占該區面積的42%,較穩定區33056 km2,占該區面積的38%,穩定區2174 km2,占該區面積的2%。不穩定區主要分布在紅河斷裂帶、程海斷裂帶、鶴慶-洱源斷裂帶、麗江-小金河斷裂帶、楚雄-南華斷裂和怒江斷裂帶部分地段。較不穩定區主要分布在紅河斷裂以東的不穩定區外圍和紅河斷裂以西的保山地塊內,並受瀾滄江斷裂和怒江斷裂帶的控制。較穩定區分布在不同方向活動斷裂所夾持的穩定地塊上,如紅河斷裂與瀾滄江斷裂之間的NW向地塊。穩定區僅分布於程海斷裂以東和麗江-小金河斷裂帶以北地區,在穩定區沒有活動斷裂。滇藏鐵路通過的地段均為不穩定區和較不穩定區。
藏東南地區,不穩定區約23980 km2,占該區面積的11%,較不穩定區104307 km2,占該區面積的46%,較穩定區85436 km2,占該區面積的38%,穩定區12194 km2,占該區面積的5%。不穩定區主要分布在巴塘斷裂、理塘斷裂、怒江斷裂和八宿斷裂交匯處、嘉黎斷裂帶通麥-察隅段和東喜馬拉雅構造結周邊斷裂系。較不穩定區分布在巴塘斷裂和理塘斷裂所圍限的三角地帶、怒江斷裂和八宿斷裂交匯處和東喜馬拉雅構造結周邊斷裂系周圍。較穩定區分布在不同方向活動斷裂所夾持的穩定地塊上,在三江地區和巴塘斷裂、理塘斷裂圍限塊體內側有大面積分布。穩定區在三江地區和理塘斷裂東北有小面積分布。滇藏鐵路通過的地段以較不穩定區和較穩定區為主,局部地段為不穩定區。
圖9-10 滇藏鐵路沿線區域地殼穩定性綜合評價圖
表9-7 滇藏鐵路沿線區域地殼穩定性分區表
續表
藏南地區,不穩定區3817 km2,占該區面積的28%,較不穩定區21985 km2,占該區面積的18%,較穩定區60098 km2,占該區面積的50%,穩定區34160 km2,占該區面積的28%。不穩定區主要分布在亞東-谷露裂谷帶和錯那-沃卡裂谷帶。較不穩定區分布在亞東-谷露裂谷帶和錯那-沃卡裂谷帶的外圍和EW向墨竹工卡-工布江達斷裂帶上。較穩定區分布在EW向斷裂帶和SN向斷裂帶及外側。穩定區在藏南中部有大面積分布,斷裂帶之間的地塊基本上都屬於穩定區。滇藏鐵路通過的地段以較穩定和穩定為主,局部地段為不穩定區。
總體而言,藏南區地殼穩定性最好,藏東南區次之,滇西北區穩定性最差。地殼穩定性分區及其與鐵路的關系詳見表9-7。
⑷ 崩塌穩定性評價
崩塌體穩定性評價是為崩塌成災的可能性和危險性評價提供依據,為防災抗災和編制防治工程可行性報告提供依據。
1.穩定性評價的內容
(1)穩定性現狀評價
在綜合分析調查資料的基礎上,對崩塌體(危岩體)在現有因素作用下的穩定性進行評價。
(2)穩定性預測評價
包括:①崩塌穩定性發展趨勢及破壞產生時段的預測;②主要致災外動力作用(暴雨、地震、庫水位升降、人工振動及其疊加作用等)的致災強度、靈敏度分析與概率預測;③崩塌方式、規模及運動特徵預測;④派生災害的預測。
2.穩定性評價的方法
崩塌穩定性評價的方法有地質分析、數理分析、概率分析、模型試驗和模擬實驗以及利用動態監測資料分析判斷等。由於災害地質體的復雜性和認識的局限性,僅僅採用某一種方法就下結論,是有很大風險的,應採用多種方法進行綜合判斷。這些方法中,地質分析、模擬試驗為定性評價,但地質結構是地質災害的主控因素,因此,地質分析是穩定性評價的基本方法,具有決策意義。
(1)地質歷史分析法
根據調查獲得的資料,運用工程地質學等多學科知識對崩塌體進行穩定性分析。方法有變形歷史分析法、工程地質類比法、岩體穩定的結構分析法等,包含理論分析和類比分析。在分析中應確立地質災害研究的系統觀,即地質災害系統內部的有機聯系原則、整體性原則、有序性原則和動態原則。
1)岩體穩定的結構分析:分析主要結構面之間、結構面與臨空面之間的組合關系,確定可能失穩的結構體的形態、規模與空間分布,判定不穩定塊體可能移動的方向和破壞方式。主要採用圖解分析,包括摩擦圓法、玫瑰圖法、極射赤平投影法、節理統計極點圖與等密度圖、平面投影法和實體比例投影法等。
2)類比分析:根據相似性原則將已經發生過的崩塌體特徵、成災條件、成災動力、成災因素、成災類型和成災機制與被調查對象進行類比分析,評價其穩定性。
相似性具體包括:①崩塌體岩性、主控結構面、岩土體結構、斜坡結構等相似性;②崩塌體賦存條件相似性;③孕災因素、動力因素相似性;④發育階段相似性。
3)地質綜合分析評價:在以上分析的基礎上,根據災害地質學的理論,對崩塌體的形態特徵、地質結構、成災條件、成災動力、成災因素、變形破壞形式和特徵、失穩條件和機制等進行全面系統的分析,評價崩滑體現階段的穩定性,預測其發展趨勢,評價其失穩的必要條件、相關因素、失穩的可能性和失穩的規模、方式、方向,預測失穩的時間。
(2)數理分析法
常用的有極限平衡法、有限元法等。
3.穩定性評價的一般要求
1)查明可能失穩的地質體的邊界條件和荷載條件:這是穩定性評價的重要前提。荷載條件包括自重力、靜水壓力、動水壓力、揚壓力、庫水壓力、浮托力、地震力、人工動力、地應力和工程荷載等。穩定性現狀評價主要考慮已經產生並持續作用的荷載,預測評價則要考慮到可能發生的特殊荷載,如地震、暴雨、人工動力等。
2)重視監測資料的分析:變形監測資料直觀地表徵崩塌體的穩定性,在穩定性評價中具有決策意義。相關因素的監測資料則會加深對變形因素和變形機理的認識。
3)根據崩塌體的實際條件,合理地選取計算參數:應通過反演分析和地質類比分析,綜合考慮,選取參數。
4)應力-應變分析中計算單元的劃分,必須以地質單元為基礎,保持與地質單元的一致。
5)應採用多種方法進行崩塌體的穩定性評價:至少採用兩種方法,以相互補充、驗證和綜合評價。目前,使用數理分析獲得的結果尚不能作唯一判據,只能提供參考。地質分析和動態監測資料仍是穩定性評價的基礎。
評價方式的選擇與工作階段有關。初步調查階段只需作地質分析,取得定性評價結果;詳細調查就要採用地質分析與極限平衡分析相結合;可行性研究階段就應採用多種方法進行評價,包括應力-應變分析。
4.穩定性評價應提交的成果
1)單項評價報告及附圖,如有限元法、極限平衡法、模擬試驗成果等。
2)綜合分析報告,包括崩塌體穩定性現狀評價、崩塌體發展趨勢及穩定性預測、派生災害的預測。報告附圖為:①崩塌穩定性評價圖;②崩塌運移堆體分布預測圖;③其他圖件。
⑸ 環境地質調查與評價
一、部署重點
完成環渤海、長江三角洲、珠江三角洲等重要經濟區地質環境綜合調查評價;完成武漢、長株潭、鄱陽湖等重要城市群以及全國縣級以上城市環境地質綜合調查;開展全國大型礦山環境詳細調查;開展我國重大工程區特大斷裂帶調查。
二、部署建議
(一)全國重要經濟區和城市群地質環境綜合調查與區劃
1.工作現狀
自1999年以來,中國地質調查局組織開展了我國沿海地區地下水資源與環境地質調查評價、地面沉降調查與監測以及遼寧省海岸帶、河北曹妃甸濱海地區海岸帶、天津濱海新區海岸帶等重點地區1:5萬環境地質調查評價。組織開展了全國主要城市環境地質問題摸底調查,基本摸清了全國主要城市環境地質問題的基本狀況,為進一步部署環境地質調查評價工作奠定了基礎。完成長三角、京津冀、珠三角三大城市群中的上海、杭州、南京、北京、天津和廣州等六個不同類型城市的城市地質調查試點工作。初步建立了城市地質調查技術方法體系,編制了城市地質調查技術要求和系列工作方法指南,總結了城市地質調查工作經驗。
存在問題:我國重要經濟區和城市群地區基礎調查工作程度不高,不能全面滿足區域經濟社會發展需要;脆弱的地質環境已成為制約海岸帶區域經濟社會發展和重大工程建設的重要「瓶頸」;監測網路不健全,難以全面獲得實時動態的監測數據;地質環境綜合信息平台尚未建立,社會化服務能力有待提升。
2.工作目標
總體目標:完成我國重要經濟區地質環境綜合調查評價和重要城市三維立體填圖,開展資源—環境承載力評價和地質環境功能區劃,建立全國主要城市和重要經濟區的地質環境綜合監測體系和信息系統,為我國城市和重要經濟區的規劃、建設和管理提供基礎支撐和高效服務。
「十二五」期間:完成13個城市群和國家重大工程規劃區的1:25萬區域地質環境綜合調查評價和重點地區1:5萬地質環境綜合調查,初步構建重要經濟區和城市群的地質環境綜合監測體系,建立較完善的省會級城市三維地質信息系統。
「十三五」期間:完成地級城市和重要縣級城鎮的1:5萬地質環境綜合調查評價,建立較完善的城市和重要經濟區地質環境綜合監測網路,構建全國統一的主要城市和經濟區地質信息平台,實現分級管理與服務。
3.工作任務
以7個國家級重要經濟區、13個城市群和其他地級以上城市為重點,區域上開展1:25萬地質環境綜合調查評價,重點地區開展1:5萬基礎地質和水工環地質調查評價並建立三維地質模型,針對重大地質問題開展專題調查研究,建立地質環境綜合監測體系和三維地質信息系統。
「十二五」期間:重點開展環渤海(包括遼寧沿海重要經濟區)、長三角(包括蘇北重要經濟區)、珠三角、海峽西岸、北部灣等重要經濟區、長江中游城市群和其他所有省會級城市,以及京津冀、山東半島、遼中南、哈大齊、長吉圖、成渝、中原、關中、呼包鄂、黃河上游(蘭州西寧)、銀川平原、天山北麓等13個城市群區的地質環境綜合調查評價。
「十三五」期間:以地級城市和重要縣級城鎮為主,開展1:5萬地質環境綜合調查評價。大力推進城市和重要經濟區地質環境綜合監測體系建設。開發建立基於統一平台的城市和重要經濟區的全國、區域、省級資料庫和信息管理與發布系統。
(二)礦山地質環境調查與監測
1.工作現狀
從2002年實施全國礦山地質環境調查以來,完成了以省為單元的全國礦山地質環境調查,共調查礦山113149個,基本上摸清了我國礦山地質環境問題。在此基礎上完成了我國西北、西南、東北、華北、華東、中南6大片區礦山地質環境專項調查,摸清了6大片區礦山地質環境問題。針對不同的礦山地質環境問題開展了晉陝蒙能源基地、小秦嶺金礦帶、吉林遼源市等典型礦山地質環境調查。
存在的主要問題:礦山地質環境調查精度不夠,不能滿足新形勢下加強礦山地質環境保護的需要;全國礦山地質環境動態監測尚未系統地開展。
2.工作目標
總體目標:全面完成我國84個重要礦產資源集中開發區和163個國家重點礦區礦山地質環境詳細調查工作,建立完善的礦山地質環境動態監測平台,為礦山地質環境恢復治理規劃編制和礦山地質環境管理提供基礎技術支撐
「十二五」期間:初步完成重要礦產資源集中開發區和163個國家重點礦區1:5萬~1:10萬精度的礦山地質環境調查工作;開展重要礦產資源開采區內礦山環境問題突出的大型礦區、老礦區地質環境動態監測示範建設;初步建立國家級礦山地質環境動態監測平台。選擇3處不同地區不同類型礦山,開展礦山地質環境恢復治理技術示範研究。
「十三五」期間:全面完成全國重要礦產資源集中開發區礦山地質環境調查評估工作;建立國家級礦山地質環境動態監測平台;選擇3處不同地區不同類型礦山,開展礦山地質環境恢復治理技術示範研究。
3.工作任務
全國主要礦產資源集中開發區的礦山地質環境調查。重點查明區域內礦山地質環境問題類型、特徵、分布、規模、危害程度。開展廢棄無主礦山地質環境問題專題調查工作,詳細查明廢棄無主礦山的地質環境問題現狀、形成歷史及危害。調查應用技術以多波段、多時相和高解析度遙感遙測技術為主,現場調查為輔。
建立國家級礦山地質環境動態監測平台。在礦產資源開采區內選擇礦山地質環境問題突出的大中型礦區、老礦區開展監測示範,建立國家級礦山地質環境動態監測平台,開展長時間序列的礦山地質環境動態監測。建立並完成以礦山企業自主監測為主,地方和國家監測相結合的三級監測體系。
建立6處礦山地質環境恢復治理技術方法示範區。在全國范圍內選擇不同礦種、不同開采方式、不同礦山地質環境問題,開展礦山地質環境恢復治理技術方法示範研究。
「十二五」期間:重要礦產資源集中開發區地質環境調查。開展163個國家重點礦區、重要礦產資源集中開發區1:5萬~1:10萬礦山地質環境調查。區域內礦山環境問題突出的大中型老礦山和閉坑礦山做專門調查。
國家級礦山地質環境監測平台建設。開展礦山地質環境動態監測示範建設,建立國家級礦山地質環境動態監測平台,完成全國6個國家級礦山地質環境動態監測區建設。國家級監測網點部署在主要礦產資源開采區內礦山地質環境問題突出的大中型礦區、老礦區。
選擇3處不同地區不同類型礦山,開展礦山地質環境恢復治理技術示範研究。
「十三五」期間:全面完成全國所有礦山地質環境調查評估工作。完善並維護全國礦山地質環境動態調查資料庫,全面分析評價礦山地質環境發展趨勢及其潛在的危害,發布我國主要礦產開發區環境地質現狀分析報告。
全面完成礦山地質環境監測體系建設。監測示範的基礎上推廣以礦山企業監測為主、國家和地方監測為輔的全國礦山地質環境監測工作,全面建立國家、地方和礦山企業分級監測的礦山環境監測體系。
礦山地質環境恢復治理技術方法示範區建設。選擇3處不同地區不同類型礦山,開展礦山地質環境恢復治理技術示範研究。
(三)主要活動斷裂調查與區域穩定性評價
1.工作現狀
大調查以來完成了一條西氣東輸線路、兩條進藏鐵路、兩條南水北調工程線路和三個重大工程集中區的活動斷裂調查與地殼穩定性評價。初步查明了重大工程場地活動斷裂的空間展布、活動習性和現今地應力分布狀態,並對其工程穩定性進行了評價,建立了6個地應力監測示範站,分多個層次對重大工程場地的地殼穩定性進行了評價,積累了在不同大地構造單元進行活動斷裂調查和區域地殼穩定性評價的經驗,為下一步工作的順利開展奠定了良好的工作基礎。
但是,活動斷裂調查程度不夠,全國400多條活動斷裂,目前只有10%開展過工作;現今構造應力場調查精度低,尚未建立大型活動斷裂和全國地應力資料庫;地殼穩定性評價的行業標准有待建立,特別是與國家重大工程建設相關的地殼穩定性小區劃標准需要逐步建立。
中國是第四系發育良好的國家,不僅有發育於海區和沿岸帶的海相地層,而且有廣布於內陸的黃土、紅土、河湖相和冰川等陸相地層,在年代地層、岩石地層、生物地層及全球變化等諸方面均進行了較深入的研究,並取得了顯著的成果。但在地層劃分與對比、沉積特徵、盆地和古湖演化的歷史、區域古環境古地理和史前人類活動等方面都存在一系列的問題亟待解決。
2.工作目標
總體目標:完成中國6條主要活動斷裂帶詳細調查,建立完善的地應力監測示範站,評估其未來50年或100年的發震能力。對典型第四系剖面運用年代地層學、生物地層學、岩石地層學、沉積地層學、磁性地層學等方法,建立代表地層單位剖面的對比序列和可靠的年代格架,通過元素地質化學、同位素地球化學、環境磁學、生物環境特徵等綜合對比,探討地質環境背景。
「十二五」期間:基本完成中國南北向地震帶南段龍門山—安寧河—小江斷裂帶、東昆侖斷裂東段詳細調查;建成50個地應力監測站;初步建成東昆侖斷裂東段活動斷裂綜合監測系統,評估其未來50年或100年的發震能力,並評價其工程穩定性;完成基於GIS的京津唐地區地殼穩定性三維動態評價研究、西南「三江」梯級電站分布區地殼穩定性評價和川藏鐵路區域地殼穩定性評價,為大型工程的規劃和設計、地震預報和防災減災提供基礎數據和決策依據。全面展開全國第四紀典型剖面的綜合研究,主要包括中國北方的河湖相標准地層、南方紅土地層地質調查和綜合研究工作。
「十三五」期間:完成中國南北向地震帶北段賀蘭山—六盤山斷裂帶、秦嶺北緣斷裂西段和阿爾金斷裂帶調查;在連續監測的基礎上,評估安寧河—小江斷裂帶未來50年的發震能力,評價東昆侖斷裂東段未來50年的發震潛力;建成500個地應力監測站;建成中國活動斷裂資料庫;基本完成基於GIS的青藏高原和台灣海峽海底隧道穩定性評價,為大型工程的規劃和設計、地震預報和防災減災提供基礎數據和決策依據。完成主要第四紀地層格架的建立,進行有效的區域地層對比,建立完善的第四紀地層格架及人類演化的環境序列。
3.工作任務
中國主要活動構造區活動斷裂調查。通過活動斷裂和歷史地震發震斷裂帶詳細的地表破裂構造調查、微震台網監測、古地震研究、橫跨斷裂帶地應力測量等,確定主要活動斷裂帶破裂分段行為、強震復發周期、遷移規律和地應力累積過程,分析相關活動斷裂未來強震發展趨勢;建立活動斷裂新構造演化歷史,確定斷裂現今活動性及其對地震和次生地質災害的控制意義。
中國主要活動構造帶地應力測量與構造應力場監測。利用多種地應力測量和監測技術,在南北活動構造帶、三江活動構造帶和華北地區開展地應力測量與監測,查明不同構造單元的現今地應力分布狀態,監測不同構造部位的地應力變化趨勢。利用數值模擬技術研究中國大陸構造應力場的時空演化規律,為地質災害防治和預報提供依據。
重要經濟區和重大工程集中區地殼穩定性評價與區劃。利用李四光「安全島」理論,對強震區(帶)進行地殼穩定性評價與小區劃,在總體不穩定地區尋找相對穩定的場址,總結「安全島」的釐定方法和技術流程。開展活動構造區地殼穩定性評價以及國土地質穩定性評價示範。以內外動力耦合為技術路線,開展地震災害—次生地質災害綜合調查,在不同構造帶調查和對比研究的基礎上,探討區域穩定評價的指標體系和評價標准。小區劃示範,按50年超越概率10%探索區域穩定性評價和小區劃的方法技術。
開展中國北方河湖相地層、黃土及南方紅土的年代地層學、岩石地層學及生物地層學等方面的研究,探索相關的典型地層的成因、時代、地層、環境、舊石器文化等我國新生代地質與環境研究,探討人類演化的地質環境背景。
「十二五」期間:活動斷裂調查與監測:根據中國主要活動斷裂帶的區域分布特點,本項工作大致可以劃分為3個區帶進行部署:①南北向地震帶活動斷裂;②華北地區活動斷裂調查;③青藏高原及鄰區活動斷裂調查。
主要開展安寧河—則木河—小江斷裂帶,同時開展東昆侖斷裂東段1:5萬活動斷裂調查與監測20萬平方千米。
地應力測量與監測:開展郯廬斷裂1:5萬活動斷裂調查與監測10萬平方千米。開展重點地區地應力監測,監測點主要布置在西南「三江」地區、南北向地震帶和京津唐地區。建立50個地應力監測站。
重點地區地殼穩定性評價:開展1:10萬京津唐地區地殼穩定性三維動態評價,1:50萬西南「三江」梯級電站分布區地殼穩定性評價和1:10萬川藏鐵路地殼穩定性評價。
圍繞中國北方黃土和河湖相地層、南方紅土標准地層開展資料收集和地質調查研究,進行典型剖面的地層年代格架、沉積演化的綜合研究。
「十三五」期間:活動斷裂調查:開展賀蘭山—六盤山斷裂、阿爾金山1:5萬活動斷裂調查和秦嶺北緣斷裂西段1:5萬活動斷裂調查30萬平方千米。同時,開展中國活動斷裂資料庫建設。
地應力測量與監測:開展重點地區地應力監測,監測點主要布置在青藏高原和華北地區,建立500個地應力監測站。
重點地區地殼穩定性評價:開展1:100萬青藏高原地殼穩定性評價;台灣海峽海底隧道地殼穩定性評價。
總結我國第四系研究和人類文明起源研究的重大成果,建立我國完整的第四紀地層年代格架及沉積環境演化序列,重建古人類活動區域自然環境演變的歷史。
(四)二氧化碳地質儲存調查評價
1.工作現狀
旨在減少溫室氣體排放的二氧化碳地質儲存工程在許多發達國家已經進行了成功實踐,我國作為二氧化碳第二大排放國,面臨的碳減排壓力很大,開展二氧化碳地質儲存工作作為戰略技術儲備十分必要。二氧化碳地質儲存是指將二氧化碳從集中排放源分離捕獲,注入地下深部適宜地層內,長期儲存或固化在地層中。
國土資源部於2009年啟動了二氧化碳地質儲存潛力評估及關鍵技術研究。通過初步分析評價已有資料,我國地質條件有利於開展二氧化碳地質儲存,且潛力巨大,初步估算結果表明,我國24個主要沉積盆地深部的大厚度鹹水含水層、46個含油氣盆地和68個主要煤層區的深層地下空間,二氧化碳的地質儲存潛力可達14540億噸,能夠滿足未來數百年我國二氧化碳儲存的需要。與發達國家相比,我國二氧化碳地質儲存研究尚處於起步階段。科技部也開展了一些基礎研究項目。
在我國,二氧化碳地質儲存還是地質工作的新領域,針對性的調查評價方法和技術要求還處在學習理解和探索研究階段,與實施二氧化碳地質儲存工程項目要求還有較大差距;關於二氧化碳地質儲存條件和潛力的認識還屬於籠統的推測和預測,難以作為國家決策的可靠依據。
2.工作目標
預期目標:整體評價我國二氧化碳地質儲存潛力,篩選二氧化碳地質儲存的戰略遠景區,圈定二氧化碳地質儲存工程靶區,開展二氧化碳地質儲存場地勘查,實施二氧化碳地質儲存示範工程。為我國二氧化碳減排進行戰略技術儲備,爭取我國國際談判的話語權,拓展我國經濟發展空間。
「十二五」期間:開展二氧化碳地質儲存戰略遠景區1:5萬調查,示範工程初見成效,二氧化碳地質儲存調查評價方法、施工工藝及監測技術手段成熟。
「十三五」期間:根據我國實際需求和二氧化碳減排的國際形勢,加快二氧化碳地質儲存工程實施,使我國二氧化碳地質儲存技術進入工業實用階段,二氧化碳地質儲存技術達到國際先進水平。
3.工作任務
以盆地(平原)為單元,以深部鹹水含水層、油氣田和無開采價值的煤田為重點,開展二氧化碳地質儲存潛力區域調查評價,掌握我國二氧化碳地質儲存潛力,篩選具有儲存潛力的戰略遠景區,圈定二氧化碳地質儲存工程靶區,實施詳細地質勘查和儲存示範工程。
一是對已有成果資料進行綜合分析研究,開展我國二氧化碳地質儲存潛力評估,編制全國1:400萬二氧化碳地質儲存潛力評價圖。二是以經濟發達、二氧化碳集中排放較多的盆地平原區為重點,系統開展二氧化碳地質儲存條件調查評價,篩選出適合二氧化碳地質儲存靶區。三是與有關單位和企業合作,選擇有利靶區,開展儲存場地勘查評價、風險評估和經濟效益分析,實施二氧化碳地質儲存示範工程,開展二氧化碳地質儲存關鍵技術研究。
「十二五」期間:充分收集已有資料,補充適當的野外工作,開展全國二氧化碳地質儲存潛力評價,編制1:400萬潛力評價圖;開展松遼盆地、鄂爾多斯盆地、准噶爾盆地、華北平原、河西走廊、柴達木盆地、塔里木盆地、吐哈盆地等主要平原盆地二氧化碳地質儲存潛力1:25萬調查評價,開展重點地區二氧化碳地質儲存的1:5萬調查評價,篩選出二氧化碳地質儲存戰略遠景區和儲存工程靶區,啟動二氧化碳地質儲存示範工程,推進二氧化碳地質儲存工程的工業化應用。
「十三五」期間:完成河淮盆地、江漢盆地、南襄盆地、蘇北盆地、四川盆地和海拉爾盆地等我國其餘平原盆地為重點,系統開展1:25萬二氧化碳地質儲存潛力調查評價。在戰略遠景區內,開展1:5萬儲存場地勘查評價、實施二氧化碳地質儲存示範工程5處,開展示範工程風險評估和經濟效益分析。實現二氧化碳地質儲存進入工業化實用階段。
(五)全球氣候變化地質調查與綜合研究
1.工作現狀
全球氣候變化已成為近年來國際社會關注的焦點。1991年開始實施的國際地圈生物圈計劃(IGBP)是以全球環境問題為對象的國際科學計劃,全球氣候變化(PAGES)是核心計劃之一。2008年第33屆國際地質大會展示了全球氣候變化地質研究的最新成果,對於現代全球氣候變化主因是自然過程還是人類活動影響提出了新的證據,但爭論仍在繼續。我國地質學家通過石筍、黃土、湖泊沉積以及青藏高原冰川凍土等的研究,在揭示第四紀全球古氣候環境變化方面做出了重要貢獻。1999年以來,國土資源部門充分利用航空遙感技術優勢,開展了青藏高原冰川和雪線、北方地區荒漠化、西南岩溶石山地區石漠化、沿海海岸線等的區域性調查,評價了它們在過去幾十年間的變化,分析了自然和人為活動因素的影響。
存在的主要問題:
(1)全球古氣候變化研究在揭示長周期的氣候變化規律及其動力機制等方面具有重要意義,但不能滿足目前應對全球氣候變化的要求,需把重點轉向十年、百年尺度的現代全球氣候變化地質調查研究。
(2)我國地質環境復雜多樣,地質災害點多面廣,但針對現代全球氣候變化的災害與環境效應調查研究,無論在深度和廣度上,都還很不夠。
2.工作目標
總體目標:多方面獲取全球氣候變化的地質證據,揭示自然過程和近現代人類活動對全球氣候變化的影響程度,預測未來50~100年全球氣候變化趨勢和可能產生的環境與災害效應,從地學角度提出應對全球氣候變化的對策措施。
「十二五」期間:在全球氣候變化地質記錄方面獲取大量具有代表意義的原始數據和一批重要結論性認識,對全球氣候變化的自然和人類活動影響做出初步評價;完成全球氣候變化地質環境敏感區的災害與環境效應調查研究,提出應對全球氣候變化的戰略對策。
「十三五」期間:顯著提升我國全球氣候變化地質調查研究水平,進入國際先進行列,為我國應對全球氣候變化提供可靠的地學數據和堅實的基礎支撐。
3.工作任務
以冰川凍土、石筍、湖泊沉積、河口三角洲沉積、風沙堆積物、珊瑚、海洋沉積物等為主要對象,利用現代高精度和高解析度的測試技術和測年手段,以十年和百年尺度為重點,發現氣候環境變化的記錄和線索,找出全球氣候變化的地質證據,重建海洋地質時期中的氧化還原事件和海洋的p H值和化學組分演化;建立Fe、Mo等同位素組成變化與區域環境變化的響應關系。建立若干新同位素體系的分析方法,完成不同地質與環境儲庫中同位素分布的調查,並在全球變化的研究應用中識別和提取若干新的同位素代用指標。以青藏高原及周緣、內陸乾旱區、岩溶石山地區、沿海地區等重點,以對氣候變化較敏感的環境地質問題和地質災害為主要對象,在區域遙感解譯(1:25萬)的基礎上,重點地區開展1:5萬地面調查和高解析度遙感解譯。建立5~6處全球氣候變化長期監測研究基地。
「十二五」期間:全球氣候變化地質記錄調查研究。在青藏高原及周緣地區(東緣、北緣和柴達木盆地),以湖泊和冰川沉積物等為主要對象,以全新世為重點,通過典型剖面樣品的系統採集,建立不同沉積記錄的時間標尺和古環境演化時間序列,識別古氣候變化的長周期規律和災害效應,分析古環境演化與全球氣候變化的關系。在雲貴高原和我國東部季風邊緣區,分別以高解析度石筍和現代湖泊沉積物為主要對象,通過同位素測年和環境指標測試等,在千年、百年、十年甚至年際尺度上,重建氣候和環境變遷史,分析人類活動與自然因素的權重影響。在沿海地區,以珊瑚、海洋沉積物等為重點,調查千年以來,尤其是過去100年間在自然和人為因素作用下泥質和砂質海岸線的侵蝕淤積變化過程。判別珊瑚礁和海洋沉積物中營養元素的來源和生物地球化學循環,重建海洋地質時期中的氧化還原事件和海洋的p H值和化學組分演化;建立Fe、Mo等同位素組成變化與區域環境變化的響應關系。建立3~4處長期監測研究站。
全球氣候變化的災害與環境效應調查研究。在青藏高原、黃土高原與沙漠過渡帶、南方裸露岩溶區和入海河口三角洲地區,以冰川凍土變化、荒漠化和石漠化的發展過程、海岸線侵蝕淤積變化等為重點,在區域性多期遙感影像解譯(1:25萬)的基礎上,開展重點地區1:5萬地面調查和高解析度遙感解譯,選擇重點地段開展專項調查研究,評價研究氣候變化的地質災害和地質環境效應,預測其變化趨勢。
全球氣候變化綜合研究。開展全球變化地質調查研究成果綜合研究。跟進分析國內外最新研究成果,建立全方位、開放式的全球氣候變化合作研究平台,開展地學領域全球變化的國際合作與對比研究。開展高精度、高解析度分析測試技術和同位素測年技術的引進、研發和應用。舉辦一次大型全球氣候變化地質對比國際研討會。
「十三五」期間:繼續開展不同地區全球氣候變化地質記錄調查研究,重點加強高精度、高解析度的現代全球氣候變化調查研究。完善已建長期監測研究基地,新建2~3處長期監測研究基地。
在青藏高原、西北乾旱區、西南岩溶石山地區和東部沿海平原區,系統開展全球氣候變化的地質災害和地質環境效應調查,深化專題研究,評價自然和人類活動的影響程度,提出應對措施。
繼續開展全球氣候變化綜合研究和戰略研究。
⑹ 地質工程師得幾年才能評,具體的評估辦法是什麼
地質工程師
職業概述:
地質工程師是指掌握並運用基礎地質學、地球物理學、地球化學、水文地質學、工程地質學、地質工程等方面的基本理論知識,從事資源勘查、工程勘察、設計、施工、管理等領域的資源勘查與技術、經濟評價以及對工程建設地質進行管理的高級工程技術人才。
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工作內容:
負責礦區地質工作,做好礦區查明資源量和保有地質資源量的統計工作;
根據礦區的設計和計劃,組織進行地質、水文、測繪、物探等各種工作,並做好檢查驗收;
收集、整理並審查礦區的地質材料,監督指導采礦車間的地質技術工作;
編制礦山地質技術管理規范,指導並監督礦山地質人員按照礦山地質技術管理規范做好生產地質控制工作;
負責礦區或區域的地質資源情況,研究、掌握成礦規律及國內外地質科技動態,對礦產資源的評價和勘探作出近期安排設想和遠景規劃。
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職業要求:
教育培訓: 地質學、采礦工程以及相關專業,大專以上學歷。該職業資格共分三級:初級:地質技術員和地質助理工程師,中級:地質工程師,高級:地質高級工程師。
工作經驗: 是一種相對的統稱,主要工作是與地質有關,比如相同的同一證書的地質工程師:可能一個人只會做勘探地質,或只會做礦山地質,或只會做煤礦地質,或只對石油地質工作。關鍵是自己從事的工作礦種不同而精某一種礦產。當然,想轉其它礦產也是可以辦到的,因為地質學的基礎是岩石和礦物,大家都有學。而且證書是相通用。只要自己會做好工作就可以。還要具有一定計算機應用水平,身體素質較好,適應野外工作和經常出差;具有良好的溝通協調能力和談判能力。
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薪資行情:
一般情況下,月薪在2000~6000元,經驗豐富的以及職業資格等級高的待遇非常優厚,年薪通常可以達0000萬元。
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職業發展路徑:
隨著經驗的積累以及知識量的增加,可以通過相關機構的認證,成為高級地質工程師;若在礦區,通常可以升職為礦里的領導力量;除此之外,也可以到研究所、礦業經濟評估機構等工作,就業范圍比較廣。
職業資格:
該職業資格共分三級:助理地質工程師、地質工程師、高級地質工程師。
申報條件:(具備下列條件之一)
一、助理地質工程師:
1、本科以上或同等學力學生;
2、大專以上或同等學力應屆畢業生並有相關實踐經驗者;
二、地質工程師:
1、已通過助理地質工程師資格認證者;
2、研究生以上或同等學力應屆畢業生;
3、本科以上或同等學力並從事相關工作一年以上者;
4、大專以上或同等學力並從事相關工作兩年以上者。
三、高級地質工程師:
1、已通過地質工程師資格認證者;
2、研究生以上或同等學力並從事相關工作一年以上者;
3、本科以上或同等學力並從事相關工作兩年以上者;
4、大專以上或同等學力並從事相關工作三年以上者。
發證機構:
經職業技能鑒定、認證考試合格者,頒發加蓋全國職業資格認證中心(JYPC)職業技能鑒定專用章鋼印的《注冊職業資格證書》。權威證書,全國通用。政府認可,企業歡迎。網上查詢,就業首選。
考試時間:
每年統考四次,時間為4月、6月、10月和12月。具體考試日期、地點、方式,由考生所在地的考試機構或培訓機構另行通知。
收費標准:
助理地質工程師:報名費10元、認證費130元、考試費200元,培訓費1280元。合計1620元。
地質工程師:報名費10元、認證費160元、考試費240元、論文評審費200元,培訓費1580元。合計2190元。
高級地質工程師:報名費10元、認證費260元、考試費400元、論文指導與答辯費700元,培訓費1980元。合計3350元。
前幾項費用,各地不得擅自變更。培訓費用,各地可做適當調整。
⑺ 地殼穩定性評價原理和方法
地殼穩定性是地質環境的一個重要方面。重大工程建設必須進行地殼穩定性評價。關於地殼穩定性問題國內外有許多專家進行過研究。我國對這個問題研究作出突出貢獻的專家有劉國昌、胡海濤、李興唐等,劉國昌教授運用地質力學理論對我國許多重大工程建設區地殼穩定性作出過評價;胡海濤教授發展了李四光教授提出的安全島理論;李興唐教授吸收眾家所長,發展形成了地殼穩定性綜合評價理論和方法。他運用:①地殼結構與深斷裂;②活動斷裂和地殼第四紀升降速率;③疊加斷裂角;④大地熱流值;⑤布格異常梯度值;⑥地殼壓強偏差值;⑦地殼應變能量;⑧地震最大震級;⑨地震基本烈度;⑩與地殼運動有關的地面形變等綜合指標評判,將地殼穩定性劃分為四級:Ⅰ.穩定區;Ⅱ.基本穩定區;Ⅲ.次穩定區;Ⅳ.不穩定區。這是對地殼穩定性評價的較全面的考慮。
著者認為表徵地殼穩定性的最基本要素是斷層活動性,這也是評價地殼穩定性的最基本工作。斷層按其活動性可劃分為活動斷層和休止斷層。活動斷層又可分為現代活動斷層和現在活動斷層。現代活動斷層又稱為孕震構造,它可以誘發地震;現在活動斷層存在有明顯位移活動。這樣一來,地殼穩定性問題實際上就包括兩個問題,一個是地震震級和地震烈度預測;另外一個是斷層活動性,現在活動斷層判定。地震烈度怎麼預測?它是受地殼結構控制,也就是構造活動性控制。為了進行地震烈度預測,國家地震局專門從事這方面研究工作。地震烈度確定高了,工程造價要翻幾番,地震烈度確定低了,將來一旦出事將是毀滅性的。現在活動斷層也是一個大問題,在工程中現在活動斷層可以將工程錯斷,所以大家十分關心這個問題。在水電工程中經常遇到這樣問題,為了一條活斷層就把一個壩址給否定,劉家峽當年為了一條斷層活動性爭論的不可開交,有的說是活動斷層,有的說不是活動斷層;長江三峽高家沖斷裂,也是有的人說是活動斷裂,有的說不是活動斷裂,爭論的很厲害。這兩條斷層我都去看過後,認為這兩條斷層都是膠結的,高家沖斷裂是被長英岩脈膠結的,沒有活動的跡象。這個問題說起來容易,實際上不是那麼好解決的,有的斷層帶沒有被膠結,你能斷定它就是活動的么,不一定。現在有一些技術可以幫助我們判斷,如用氡氣測量來了解判斷。實際上滑坡體內的裂縫里也含有氡氣,這里也有不確定性,怎麼肯定就是現在活動斷層?所以目前對這個問題也不那麼容易確定。現在活動斷層確定是一個重要問題,但是需要多方面做工作,根據大的地質背景判斷,最好能有變形監測資料協助,才能作出比較可靠的結論。
上面所述,現代活斷層研究的目的是:評價地震活動性,為工程設計提供場地烈度值;現在活動斷層在論證工程布置位置上至關重要,避免工程位於現在活動斷層帶上,防止斷層活動錯斷工程結構,引起工程破壞。
現代活動斷層是指在一定時限之內產生過斷層活動和地震活動的斷層。現代活動斷層的時限的分歧是很大的,眾說紛紜。譚周地教授認為,現代活動斷層的時限應按工程等級規模大小不同要求來定是適宜的。他建議:「中小型水利水電工程可對比工業民用建築要求,只將全新世期間(1萬~1.1萬年)有過活動的斷層定為現代活動斷層(著者認為它是屬於現在活動斷層)。一般大型水利水電工程則以晚更新世晚期(距今5萬年)作為現代活動斷層下限。而大江大河上的大型工程則以晚更新世早期(距今約10萬~13萬年)作為下限。特大型和特別重要的工程則參照核電站要求,將距今50萬年以來多次活動的斷層定為現代活動斷層,以更新世中期作為最新活動時期下限(著者贊同這個建議)」。現代活動斷層研究內容主要是斷層空間位置、斷層長度L和活動位移錯動量D。現在活動斷層空間位置、活動位移速率與建築物布置位置密切有關,為了防止建築物免遭斷層活動錯動的破壞,建築物布置應避開現在活動斷層空間位置,為此應進行現在活動斷層活動性監測研究。
現代活動斷層活動引起的地震震級與現代活動斷層長度L和活動位移錯動量D有關,Slemmons(1977)給出了現代活動斷層長度L與震級M之間相關方程式,即
地質工程學原理
式中a和b為常數和系數,表7-1給出的參考資料。
表7-1 震級——斷層長度方程常數和系數表
表中:σ為標准方差;R為相關系數;L單位為km。
蔣溥給出了地震震級與地表斷層位移錯動量相關方程式為
地質工程學原理
這個方程的標准方差σ為0.50,相關系數R為0.47,D的單位為km。目前在工程實踐中,特別是在工程設計中常用地震烈度值。庄樂和研究結果得到地震震中烈度與震級相關方程式為
地質工程學原理
式中:I0 為震中烈度,M為震級。此方程相關系數R=0.9946。距震中任一距離r處地震烈度為I:
地質工程學原理
式中h為震源深度,km。地震烈度I根據計算結果四捨五入取整數。
有了上列地震參數,可為地質工程設計提供依據,也可根據李興唐提出的標准,可以給出地殼穩定性分級。李興唐給出的地殼穩定分級與地震指標關系示於表7-2。在這個表中不僅給出了與地震有關的地震基本烈度和震級,而且給出了它們的建築條件和相應的地震加速度值。是一種半定量-定量評價,適用於工程規劃、設計使用。表中震級是按淺源地震(震源深度為10~45km)的相應地震烈度估算的。
表7-2 地殼穩定性分級與地震指標
☆ g為重力加速度。
⑻ 地質災害穩定性及危害性評價
一、穩定性評價
根據近年來初步調研,對地質災害穩定性評價工作尚未全面開展,地質災害穩定性評價擬採用演變(成因)歷史分析法進行定性評價。
1.地質災害穩定性評價的原則
依據地質災害體所處的地質環境、地質災害的演變階段和發展趨勢、促進地質災害演變的主導因素等方面,綜合分析,預測其發展趨勢,將地質災害的穩定性分為穩定性差、穩定性較差、穩定性好三種情況。
2.地質災害穩定性評價的判據
土體滑坡的穩定性評價判據:
(1)穩定性極差:①前緣臨空且有發展趨勢;②斜坡坡角較陡,坡角一般大於40度;③滑體前。後緣及兩側有明顯的裂縫,形成了清晰的縱長形、長條形、圓椅形等滑坡周界;④滑坡對地表水和地下水影響敏感,其地質呈潮濕或半塑狀;⑤滑坡面大部分已貫通;⑥樹木、墓牌、工程建築物等物體產生明顯的傾斜、開裂等角變位或水平變位跡象。
(2)穩定性較差:①滑坡前緣具臨空間;②斜坡坡角小於40度至30度;③滑坡前後緣可見斷續裂縫;④滑面也基本貫通;⑤影響滑坡產生的主導因素仍然存在。
(3)穩定性尚可:①滑坡前緣臨空高差小;②斜坡坡角小於30度;③滑坡上未見裂縫,植被較發育;④無影響滑坡產生的主導因素;⑤無明顯的滑坡面。
岩質類地質災害的穩定性評價判據
(1)穩定性極差:①前緣臨空(一面至三面臨空);②前緣壁坡角在70~90度或呈倒坡;③後緣有明顯的裂縫,並仍在繼續發展;④前緣時有滾石、掉塊等活動現象;⑤促進岩體破壞的主導因素未消除。
(2)穩定性較差:①具臨空面;②前緣壁坡角在40~70度;③後緣有裂縫發展;④前緣暫無危體;⑤促進岩體的主導因素未消除。
(3)穩定性尚可:①前緣臨空高度小;②斜坡坡角平緩在20~30度;③後緣無裂縫;④無破壞岩體的主導因素。
二、隱患點穩定性評價
1.岩(土)體滑坡的穩定性評價和災度評估
對目前已掌握了解,並存在隱患的岩(土)體滑坡210處進行初步的評判,結果其中穩定性極差的有10處,穩定性較差的有26處,穩定性尚可的174處。
(1)穩定性極差的10處,地質災害隱患極端嚴重,基本處於非穩定狀態,在外力的作用下短期極有可能形成災害,但目前無法治理或治理成本遠高於治理效果,應及時整體搬遷或部分搬遷,將涉及964人的生命及財產安全。
(2)穩定性較差,地質災害隱患嚴重,在一定的誘發條件下將形成災害,目前可通過治理或部分搬遷,採取「避」災、「減」災等防治措施,可減輕地質災害危險性,這26處將涉及人口4075人。
(3)穩定性尚可的地質災害隱患點,目前暫處於穩定狀態,但在一定條件誘發下有可能形成災害,必須通過加強監測以及投入一定的治理工程,才能確保一段時期內相對穩定,這類地質災害隱患點有174處,將涉及人口在20000人以上。
2.崩塌(岩崩)的穩定性評價和災度評估
崩塌地質災害(隱患)點主要分布在交通沿線及高切坡的建房後側。調查顯示,麗水市交通干線金溫鐵路(麗水區段)、330國道線、省道麗浦線及麗龍線,目前發現隱患點15處,其中穩定性極差有5處,分別位於金溫鐵路縉雲段1處、青田段2處、慶元縣馬蹄嶴隧道口1處、麗浦線牛頭嶺1處;穩定性較差的有6處,穩定性尚可的4處;其餘20處分布於各縣(市)的災害點。
本類隱患點都處於非穩定狀態,在外力作用下可能隨時發生,對交通運輸及社會安定將帶來極大的影響,經濟損失將是巨大的。
三、礦產資源開采引發地質災害及評價預測
礦產資源開發引起局部區域地應力不平衡,使地質構造遭受破壞,將可能引發地面沉降、塌陷、冒頂、邊坡崩塌、地表水滲透、山體滑坡等地質災害,此外采礦廢石和尾礦不合理堆放,也將導致滑坡、泥石流等地質災害。目前麗水市近年來由於礦產資源開發利用引發的地質災害主要有5處(青田鉬礦區、縉雲仙都等條石采區、青田葉蠟石開采區、龍泉小梅螢石礦、慶元鉛鋅礦),已造成22人死亡(詳見地質災害現狀一章)。可見,礦產資源開發而引發的地質災害不可忽視,而且在麗水市有加重的趨勢。
在麗水市礦山地質災害影響最大的礦種是鉬、凝灰岩,其次為鉛鋅、葉蠟石等。這里僅介紹鉬礦山地質災害情況。
鉬礦開採在麗水市開採金屬礦種中開采規模最大,也是經濟效益最佳的礦種,本市鉬礦山7家,而選礦廠有20餘家,礦業產值占本市礦業總產值的四分之一。開采鉬礦又相對集中在青田鉬礦區,現以青田鉬礦區為例,闡述礦山地質災害情況:
青田鉬礦建於20世紀60年代初期,經過近40年的建設,已成為省有色冶金工業重點建設礦山。但在90年代初期的民采潮的進入,不僅造成礦區大量礦產資源的浪費、污染環境,而且帶來了嚴重的礦山安全隱患,由於無秩序、無規劃開采、盜采安全礦柱等等違法采礦的事件,導致地質構造、地壓力受力不均,在1995年、1996年礦區相繼出現局部地段山體滑坡,5號礦區出現嚴重的滲水現象;1996年8月1日因尾礦庫上游的亂采濫挖的采礦廢石堵塞屬礦庫排洪道、溢流溝,加上尾礦庫超量股段等人為因素,該尾礦壩塌壩,從而引發了泥石流的發生,將庫內近100萬方的尾礦盪然無存,瞬時間就把尾礦、礦廢石以排山倒海之勢匯入洪流之中,沿東源溪近20公里,泥沙所到之處全部夷平,沖毀大量農田、公路、工廠、村莊及水利設施,造成多人死亡,直接經濟損失慘重。1998年11月29日凌晨2時又在5號礦區采空區發生塌陷、崩落,塌陷面積2500平方米,崩落土石方達1.5萬方,使一座選礦廠被埋,直接經濟損失180餘萬元。根據目前狀況,該礦區地質災害隱患不容樂觀,尤其是5號礦脈采空區的塌陷、25號礦脈地表水滲透和地下水流向改變以及礦區采礦造成水土流失等地質災害隱患將有加重的趨勢。
此外,本市縉雲縣仙都-壺鎮凝灰岩開采區、慶元縣鉛鋅礦、青田葉蠟石礦等礦區同樣存在著許多不良礦山地質災害隱患。
⑼ 采空區地面穩定性評價
為保證土地復墾的有效性和重建房屋的長期安全,采空區沉降塌陷治理工程必須注意實施的時間,以防止倉促上馬後治理工程再次失效。鑒於采空區各地點采動的時間和采動的類型不同,地面變形達到穩定狀態的時間和穩定的程度也不同,治理時間的確定和工程方案的選擇都有賴於穩定性評價。
(1)采空區地面穩定性的判別指標
由前文的地面沉降塌陷機理分析可知,采空區地面變形最顯著、變形速率最大的時期是非充分采動階段。地面開裂、錯動等水平位移、垂直位移是該階段明顯的特徵,其下沉量占變形總量的85%~90%。也就是說,地面上的某一點的變形絕大部分是處於非充分采動狀態下完成的,一旦進入充分采動狀態,則以垂直下沉為主,產生的新貢獻已十分微小,僅占變形總量的10%左右。大量的研究表明,充分采動階段變形緩慢,要達到理論上的最終穩定需要幾十年甚至上百年的時間。
從土地整理或再建房屋的穩定性角度出發,沒有必要追求最終穩定的達成,只要求近似穩定,即2000年國家煤炭工業局制定的《建築物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》中規定的:連續6個月內地表各觀測點累計下沉值小於30mm時,則認為地表已達到穩定狀態。事實上,這種近似穩定既可出現在進入充分采動狀態的各點,也可出現在非充分采動狀態下的特定空間位置。在非充分采動狀態下的某些點如果後續的採掘活動不再影響它原有的充分采動系數n1、n2,其變形不再受側向條件變化的影響,僅僅是覆岩應力調整、傳導所造成的。充分采動狀態下的點,因為後續的採掘活動不會改變它的充分采動系數,n1、n2均等於1,其變形也是覆岩應力調整、傳導的結果,與新的採掘活動無關。由此可見,維持n1、n2值不改變是該點趨於近似穩定的必要條件。這個前提無論對於非充分采動還是充分采動狀態下的各地面點都是成立的。
上述規程中指出,當礦區無地面變形的實測資料時,可採用下面的公式推算地面變形所需總時間T:
煤礦山地質環境問題一體化治理研究
式中:T為地面變形時間,天;H為采深。
根據河南省焦作、鶴壁、平頂山、義馬等礦區開採石炭、二疊系煤層所引起的地面變形資料,變形延續的總時間約在200~670天(0.55~1.83年),而公式(3.12)核算的結果為200~650天(0.55~1.78年),兩者十分接近。應該指出的是,無論監測值還是計算值,上面所講的時間T,是指地面開始變形到近似穩定所需時間,包括了劇烈變形的時段和趨於穩定所需時間。由於未考慮充分采動系數n1、n2為常量這一前提,顯然是不合理的。這是因為n1、n2為時間的函數,地面變形連續變化時,不存在近似穩定的趨勢,只有n1、n2均為定值,不隨時間而變,才可出現趨向平衡穩定的態勢。若n1<1、n2<1且n1、n2均為定值,即為非充分采動狀態的近似穩定,這種穩定是暫時的。若此後n1、n2發生改變且小於1,近似的穩定態會破壞。只有當n1、n2均等於1,地面變形才趨向永久穩定。基於這一分析,我們認為,近似穩定所需時間要明顯小於上述的T。作為一種保守的時間估計,可利用T作為判斷標准。於是得到如下穩定性判據:
煤礦山地質環境問題一體化治理研究
式中:t指從開始變形到評價時刻所持續的時間段;T指從開始變形到進入充分采動狀態滿兩年那一時刻所持續的時間段。
(2)地面穩定性分區
為了判斷地面變形是否穩定,是暫時穩定還是永久性穩定,需要根據採掘的時間和充分采動系數n1、n2為定值時起算。
按穩定性程度不同,可分為三個區:
穩定區 指2007年底已進入充分采動狀態滿兩年的那些點構成的區域。該區的所有地點可近似認為地面下沉已達充分采動的最大下沉值,地面變形不再進一步發育。
暫時穩定區 暫時穩定是指截止到2007年底,n1、n2<1但維持常量的時間已滿兩年的區域。該區的所有地點的下沉總量已達該采動條件的最大值,但小於n1、n2=1時的最大下沉值,地裂和錯動現象已基本停止。
不穩定區 不穩定區又可分為Ⅰ區和Ⅱ區。Ⅰ區是指截止到2007年底處於非充分采動狀態不滿兩年的那些區域,該區的各點正處於變形的活躍期,地面開裂、錯動均較發育,沉降明顯,地面十分不穩定;Ⅱ區是指截止到2007年進入充分采動狀態不滿兩年的那些區域,該區中各點已度過了活躍期,開始趨向近似穩定,但尚未達到近似穩定,目前的地面變形以垂直下沉為主。
將2005年、2006年、2007年井巷結構圖和采動條件類型分區圖進行疊加,得到2007年底大峪溝礦地面穩定性的分區結果(圖3.29)。
圖3.29 大峪溝礦采空區地面穩定性評價分區圖(2007年)