公路地质灾害类型
❶ 公路工程中常见的地质灾害有哪些
地质灾害来种类繁多,涉及源公路工程的主要有几类,山区重点以公路切坡崩塌、滑坡和沟谷泥石流为主,往往对行人造成较大威胁,而地面塌陷则主要为平原地带重点防范的类型,特别是公路穿越矿区地下采空地带、岩溶高度发育地带等时,一定要做好线路的勘察和采空区、岩溶发育区的物探和勘察等基础工作,确保公路建成后不会受到上述灾害的影响。
❷ 全国地质灾害的主要类型、等级划分与基本灾情
2.1.1 地质灾害的主要类型
根据《地质灾害防治条例》,本书所指的地质灾害种类主要是滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂缝。
根据地质灾害对人民生命财产或环境造成明显破坏的速度,通常将滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷称为突发性地质灾害,将地面沉降和地裂缝称为缓变性地质灾害。
2.1.2 地质灾害的等级划分
根据《地质灾害防治条例》,地质灾害共分为4个等级。其主要依据是:人员伤亡情况和经济损失的大小。具体分级如下:
1)特大型:因灾死亡30人以上,或者直接经济损失1000万元以上;
2)大型:因灾死亡10人以上、30人以下,或者直接经济损失500万元以上、1000万元以下;
3)中型:因灾死亡3人以上、10人以下,或者直接经济损失100万元以上、500万元以下;
4)小型:因灾死亡3人以下,或者直接经济损失100万元以下。
需要指出的是,上述灾害等级的划分只是以致灾地质体所造成的灾害损失为依据的。它与致灾地质体的规模,比如:以崩塌、滑坡、泥石流的变形岩土体的数量为依据进行划分的规模,并没有直接的必然联系。巨型滑坡体造成的灾害并不一定就是大型或特大型的。但是致灾地质体的规模与灾害受体(厂矿、市镇和基础设施等)的人口密度、经济价值、人群的防灾减灾意识和措施等,也有着密切的关系。在大型或巨型致灾地质体分布的地区,如果人口稀少、没有重要的工程设施,也不一定会造成高等级的地质灾害。但在发展经济的过程中,这样的地区毕竟具有高地质灾害风险,或者说具有重大地质灾害隐患,值得人们在进行经济建设规划中,在防灾减灾方面给予充分的注意。反之,在中小型致灾地质体分布的地区,如果人口较为集中、工程设施的经济价值较高,也有可能造成中、高等级的地质灾害。因此,在这些地区,对那些中小型致灾地质体也必须给予足够的重视。
2.1.3 全国地质灾害的基本灾情
2.1.3.1 总体损失
我国是世界上地质灾害最发育、危害最严重的国家之一。滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂缝灾害在我国31个省(区、市)均有分布。
据不完全统计,1995~2003年,全国滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等突发性地质灾害共造成10499人死亡和失踪、65356人受伤、575亿元的财产损失,平均每年死亡和失踪1167人、财产损失64亿元(图2.1,图2.2)。
全国有21个省(区、市)82个城市存在较严重的地面沉降。其中,有监测资料的14个城市的地面沉降面积已经超过6.4万km2。据估算,这14个城市由于地面沉降造成的直接经济损失超过800亿元,平均每年27亿元以上。1921~2000年的80年间,仅上海市区地面沉降造成的直接经济损失已达176.6亿元,平均每年2.2亿元;间接经济损失达2943.07亿元,平均每年36.8亿元(据上海市地质环境监测总站资料)。
据不完全统计,全国24个省(区、市)已发现地裂缝1232多处,造成的直接经济损失在17.5亿元以上。
图2.2 1995~2003年全国突发性地质灾害造成的直接经济损失情况(据2002年和2003年《中国地质环境公报》资料)
2.1.3.2 区域分布情况概述
我国地质灾害的区域分布情况如图2.3所示。
滑坡、崩塌、泥石流灾害具有区域性分布规律。就全国来说,西南地区的云南、四川、重庆、贵州等省(市),中南地区的湖南、广东、广西等省(区),西北地区的陕西、甘肃等省,以及华东地区的江西、湖北、福建、江西等省,滑坡、崩塌、泥石流灾害的发生频度最高,危害程度也最为严重;西南、西北地区的滑坡、崩塌、泥石流的规模往往较大,而东南部地区多发育小规模和浅层的滑坡。
地面沉降主要分布在我国东部平原地区,其中又以沿海城市和华北平原等地区最为严重。发生地面沉降的城市或地区有的孤立存在,有的则密集成群或断续相连形成大面积的地面沉降区(带)。黄淮海平原的天津-沧州-衡水-德州-滨州-东营-潍坊地区和长江三角洲的嘉兴-上海-苏州-无锡-常州-镇江-南通地区,就是地面沉降十分严重且密集分布或断续相连已形成地面沉降区(带)的地区。
地面塌陷在岩溶地区和矿山开采地区广泛分布。其中,岩溶塌陷在中南和西南地区的岩溶地区广泛分布,且以广西、云南、贵州、四川和重庆5个西部省(区、市)最为严重,这5个省(区、市)内岩溶塌陷的数量可占全国岩溶塌陷总数的78%;矿山开采塌陷则以黑龙江、辽宁等省矿山分布区最严重。
地裂缝主要集中在汾渭盆地、太行山东麓平原、大别山东北麓平原地区,已形成3个规模巨大的地裂缝密集带。
2.1.3.3 地质灾害主要成因简述
(1)自然条件是决定地质灾害发生的基本条件
区域性和地区性的地质、地貌、气候等自然条件,控制着灾害性地质作用发生的可能性,以及发育的程度和特点。
岩土体松散破碎的山地丘陵区,地形起伏、沟壑纵横,具有孕育滑坡、崩塌、泥石流灾害的有利地形地质条件。而其中的降水集中分布区,又往往是崩塌、滑坡、泥石流多发的地区。
暴雨、强降雨或连续降雨是诱发上述地质灾害的主要因素。据统计,我国由于降水诱发的崩塌、滑坡、泥石流灾害占全国崩塌、滑坡、泥石流灾害总数的65%,而其中由暴雨诱发的又在降水诱发的灾害中占到66%以上。这使得我国滑坡、崩塌、泥石流灾害的主要分布区也大多与年降水量较高、特别是暴雨集中的地区相一致。
具有厚度较大的松散沉积物、且其中蕴涵丰富地下水的平原、盆地与河谷地区、岩溶发育的可溶性岩石分布区,是地面沉降、地面塌陷和地裂缝灾害的多发区。这是地质、水文地质条件对地质灾害控制性的又一表现。
(2)人类活动越来越成为引发地质灾害的重要因素
诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷和地裂缝灾害的人类活动,突出表现在工程开挖(如修路、切坡建房)、矿山开采、不合理抽取地下水和石油开采等方面。
在山地和丘陵区,修建铁路、公路、房屋等工程,经常采用切坡、削坡等手段整理工程场地,采石、采矿开挖山坡和堆弃尾矿,都改变了原有的地形地貌,在很多情况下破坏了地面与斜坡的稳定性。这种变化本身,以及在其他有关因素的作用下,往往足以引发上述灾害。据统计,全国由于上述各种人类活动引发的崩塌、滑坡、泥石流灾害占全国上述灾害总数的50%以上。
不合理的地下水抽取、石油开采和矿山地下采空,改变了这些地区的地质结构,是引发地面塌陷、地面沉降和地裂缝灾害的重要原因。
随着经济与社会的发展,上述人类工程活动的范围和强度正在不断加大,而且在发展过程中,对于规划布局与地质灾害的关系认识不足,使得人类活动诱发的地质灾害不断增多,形成了地质灾害日益严重的局面。
❸ 地质灾害的类型及其发育规律
一、地质灾害类型
滇藏铁路沿线及其周边地区特殊的地质环境塑造了相应的地貌、地质结构和地应力特征,并在一定程度上制约着浅表层卸荷、风化作用的发育程度,同时,研究区暴雨频率高、强度大、地震活动较频繁,在活跃的地壳内外动力因素耦合作用下,极易产生地质灾害,使得本地区的地质灾害类型复杂多样。地质灾害调查表明,滇藏铁路沿线的地质灾害以崩塌、滑坡和泥石流为主,其次是风化剥落、沙害和冰雪灾害等。
二、地质灾害发育规律
尽管研究区涉及的地域比较广、不同地段地质灾害的类型及其发育规律有所差异,但地质灾害的发育分布依然具有比较明显的时空规律,主要表现在以下方面:
(1)滑坡、崩塌、泥石流灾害的分布与水系和沟谷地貌具有密切的关系,尤其在高山-极高山区的深切河谷两岸,风化、卸荷作用显著,成为崩塌、滑坡和泥石流的重灾区域。崩塌、滑坡和泥石流沿金沙江、澜沧江及其支流广泛分布,雅鲁藏布江支流帕隆藏布流域是人们最熟知的灾害频发地段(图10-1),这些地区主要受构造影响,地貌形态表现为深切峡谷、山体陡峻,并且滑坡往往同崩塌、泥石流同时发生,并具有群发性特征,在部分地区地质灾害呈带状密集分布,对公路和居民设施有较大威胁。
(2)滑坡、崩塌、泥石流灾害的发生具有明显的季节性,常与雨季暴雨、洪水同步。降雨对地质灾害的促进作用主要表现在:降雨饱和岩土体、增大容重;岩土湿度增大、强度降低;雨水下渗、地下水位升高和流动,产生静水压力和扬压力,从而降低潜在滑面附近的抗滑阻力;降雨使河水暴涨、暴跌,特别是山洪暴发极易冲刷岸坡表层堆积物、淘蚀坡脚,造成岸坡变形破坏。根据滇西北地区气象资料和地质灾害统计(图10-2),降水的季节性变化显著,雨季的降水量约占全年的80%,并主要集中在5~10月,降雨量丰沛且多暴雨,该区每年8月崩塌、滑坡和泥石流活动最频繁,7月和9月次之,10月以后逐渐减少。
(3)地质灾害发育程度与地层岩性关系密切,岩土体类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素,也是泥石流物质来源和发生的重要因素。野外调查发现,泥质岩类、软硬相间的岩层组合、片状-薄层状变质岩(片岩、劈理化板岩、千枚岩等)、断层破碎带和残坡积物、风化岩体等是极易发生地质灾害的层位(图10-3)。
图10-1 帕隆藏布流域地貌形态与重大地质灾害的关系
图10-2 滇西北地区地质灾害频率与月份之间的关系曲线(1950~2001年)
图10-3 喜马拉雅山地区地质灾害发育程度与岩性的关系图(据童立强等,2007)
(4)滑坡、崩塌、泥石流灾害的分布明显受地质构造控制,地质灾害的类型、规模和发生频率与区域构造具有较好的一致性,表现出明显的分区、分带特征。野外调查表明,区域性大断裂、褶皱轴部、挤压破碎带、节理密集带等通过的边坡绝大部分稳定性较差,是滑坡、崩塌、泥石流的高易发部位。
(5)地震和人类工程活动是诱发地质灾害的重要因素。强地震不仅可能形成规模很大的地表破裂带,而且能够显著降低岩土体的强度,破坏自然斜坡的稳定性,形成大规模的山地地质灾害。由地震引起的崩塌、滑坡和泥石流灾害在某些地区远远超过地震本身直接造成的灾害,1996年丽江7.0级地震就曾诱发至少420处中小型崩塌和30处大中型滑坡(图10-4)。人类工程活动(包括开挖边坡和采矿活动等)是诱发地质灾害发生的重要因素,由于近年来人类对地表植被的破坏和部分工程建筑的施工开挖边坡,不仅破坏生态环境、引起水土流失,而且破坏了斜坡的自然稳定状态,引起的崩塌、滑坡不断;大量切坡剥离的土石弃入沟道中,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。
图10-4 丽江地震诱发地质灾害分布图
总体而言,地质灾害的分布与水系和沟谷地貌具有密切的关系,常分布在大江、大河或深切河谷两岸;崩塌、滑坡灾害的分布明显受地质构造控制,沿断裂带尤为发育;地质灾害发育程度与地层岩性关系密切;崩塌、滑坡和泥石流灾害的发生具有明显的时间性,常与暴雨、洪水或融雪季节同步。还应当看到,尽管滇藏铁路沿线地质灾害类型多种多样,但它们的形成和分布还严格受自然地理条件的控制。例如,在高山-极高山或海拔4500 m以上的高原,寒冻风化、冻融滑塌等比较发育;在高山峡谷区,崩塌、滑坡、泥石流最为发育;在现代冰川周边的河谷是冰川泥石流的多发区;在干燥的宽河谷区,沙化和风沙灾害比较发育。因此,深入研究滇藏铁路沿线不同地段地质灾害的群发机制和典型突发性地质灾害的成灾机理,不仅可以丰富高山峡谷区地质灾害预测理论,而且对滇藏铁路沿线防灾减灾具有重要的实际意义。
三、地质灾害对铁路工程的影响
野外地质调查表明,滇藏铁路沿线的地质灾害类型以滑坡、崩塌和泥石流为主,复杂的区域工程地质环境决定了铁路沿线地质灾害具有频率高、数量多、危害大等特点,它们在空间和时间上具有群发性和集中诱发的特征。地质灾害对铁路工程的影响大致包括以下方面:
(1)制约局部线路走向方案的选择,部分大型滑坡可能影响到山体的稳定性,对附近通过的铁路线构成威胁;同时,铁路附近的不稳定边坡还可能受到工程震动的影响而产生进一步变形或破坏。
(2)根据前期规划,滇藏铁路工程涉及不少近地表工程,例如:隧道进出口、跨江大桥、车站场地和边坡、路基等,这些场地的工程地质条件和施工条件及其适宜性直接受到地质灾害的制约,在工程设计和施工阶段应引起足够的重视。
(3)影响施工条件和工程安全运营。上述地质灾害如果处理不当,不仅可能影响施工进度,威胁施工人员的生命安全,而且可能增加工程维护费用,使工程不能充分发挥预期的经济效益、社会效益和环境效益。
(4)工程弃渣可能加剧工程沿线环境工程地质问题,甚至会殃及工程本身的安全。
随着滇藏铁路不断地向深切河谷区规划设计,今后遇到的地质灾害类型和成因将更加复杂,尤其是一些大型或超大型的复杂滑坡体和冰川冰雪融水型泥石流,不仅影响铁路选线,而且制约着未来铁路的运营安全。因此,很有必要在野外调查、监测和室内试验测试、模拟计算等综合研究的基础上,开展铁路沿线典型重大地质灾害的成灾机理和分布规律的研究,探索青藏高原东南缘地壳运动活跃地区内外动力耦合作用对各类地质灾害的控制作用以及重大突发性地质灾害的预测途径,从而有针对性地指导减灾防灾,促进工程建设区经济和环境的可持续发展。
❹ 地质灾害类型及划分
灵台县地势西北高、东南低,属黄土高原沟壑区。沟壑纵横,梁峁相间,川塬山丘交错,地形切割强烈,表层覆盖着厚度巨大的第四纪黄土层,黄土本身具有软弱性及湿陷性,加上黄土特有的垂直节理裂隙发育的特性,为地质灾害的发育创造了有利条件。独特的地形地貌条件,复杂的地质环境条件,决定了该地区是地质灾害比较严重的地区。黄土层下面为白垩系泾川组基岩,岩性主要为砂质泥岩、泥质砂岩或者两者互层,风化十分严重,局部节理裂隙相当发育,岩石强度较低,稳定性较差。黄土与基岩的接触面是软弱易滑带,控制了滑坡灾害的形成。
灵台县主要地质灾害有滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡等,多发生在人口密集和人类社会、经济、工程活动集中的乡镇,对居民区、公路、水库、学校等构成了威胁,直接影响到人民生命安全和经济发展。
本次地质灾害详细调查工作,遥感解译340个点,野外核实306个点,占解译总数的90%。全县实地调查滑坡285处、崩塌29处、泥石流9处、不稳定斜坡73处,合计396处(图3-1)。其中灾害点和灾害隐患点滑坡1两处、崩塌20处、泥石流4处、不稳定斜坡73处,合计109处(表3-1)。
表3-1 灵台县地质灾害及不良地质现象调查点统计表
图3-10 不稳定斜坡灾害稳定性比例饼图
图3-11 不稳定斜坡灾害诱发因素比例饼图
(四)泥石流
县域内泥石流不发育,仅在中台镇坷台村坷台组涧子沟、城关村西沟、城关村东沟、独店乡白峪村多家庄组闲子沟发育共计4处泥石流灾害点。其共同特征是沟源上部有较厚的黄土覆盖,黄土节理裂隙发育,表层风化严重,物源比较充足;泥石流沟侵蚀强烈,冲刷深度较大,侵蚀沟在各种外力作用下,产生严重的垮塌、坍方,以及水流片蚀、溶蚀作用等产生的松散物质堵于沟槽,遇到暴雨洪水便可能形成泥石流。这类小型沟谷的集水面积小,沟源近,流程短,可供给泥石流的物质和水量都有限,规模不大。
泥石流类型,按照物质组成划分4条为泥流;按照流体性质划分1条为粘性泥石流3条为稀性泥石流;按照发育阶段划分4条为旺盛期泥石流;按照规模划分1条为小型泥石流3条为中型泥石流。
❺ 公路工程除环评洪评地质灾害还有哪些
您说的是专项专题吗,一般线性工程还包括水保,移民这些吧!
❻ 常见的地质灾害有哪些
我国地质灾害种类齐全,按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分,常见地质灾害共有12类、48种(国土资源部地质环境管理司等,1998)。它们是:
1、地壳活动灾害,如地震、火山喷发、断层错动等;
2、斜坡岩土体运动灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等;
3、地面变形灾害,如地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝)等;
4、矿山与地下工程灾害,如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等;
5、城市地质灾害,如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等;
6、河、湖、水库灾害,如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决等;
7、海岸带灾害,如海平面升降、海水入侵,海岸侵蚀、海港淤积、风暴潮等;
8、海洋地质灾害,如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害等;
9、特殊岩土灾害,如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变等;
10、土地退化灾害,如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化等;
11、水土污染与地球化学异常灾害,如地下水质污染、农田土地污染、地方病等;
12、水源枯竭灾害,如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干(地下水位超常下降)等。
(6)公路地质灾害类型扩展阅读:
在所有的地质灾害中,除地震灾害外,崩、滑、流灾害是最为严重的,其以分布广、灾发性和破坏性强,具有隐蔽性及容易链状成灾为特点,每年都造成巨大的经济损失和人员伤亡。另外,土地沙(漠)化、地面沉降和水土流失等缓变型地质灾害发展迅速,危害愈来愈大,成为令人担忧的地质灾害。
从“成灾”的角度看,中国地质灾害的区域变化具有比较明显的方向性,即从西向东、从北向南、从内陆到沿海地质灾害趋于严重。这是因为虽然不同类型、不同规模的地质灾害几乎覆盖了中国大陆的所有区域,但由于人类活动和社会经济条件的差异,使不同地区地质灾害的发育程度和破坏程度显著不同。
东部和南部地区,人类活动频繁而又剧烈,区内人口稠密,城镇及大型工矿企业、骨干工程密布,因而,一方面,一旦发生地质灾害则损失惨重,另一方面,人类经济工程活动加剧了地质灾害的发生与发展。而西部北部地区,虽然地质灾害分布十分广泛,但大部分地区人口密度和经济发展程度低,所以危害和破坏程度相对较低。
调查表明,凡是人口密集,工业发达地区在人类活动的影响下,地质灾害正由自然动力型向人为动力型发展,由点状向带状、树枝状、片状发展。
❼ 中区段地质灾害类型及分布
中区段地形上位于第二阶梯东段的鄂尔多斯高原、黄土高原和山西山地,间夹临汾盆地,海拔标高400~1600m,地形高差对比大,大部分地段沟壑纵横,地形地貌条件复杂。属温带大陆性半干旱季风气候,降水量由西往东递增,季节分配不均。生态环境比较脆弱。本区段全为黄河流域,西部水系稀少,东部则有数条一级支流汇入。区域大地构造位置距板块作用带边界较远,除临汾盆地和东西边沿外,地壳稳定性较好。西部人烟稀少,东部人口密度较大,且对地质环境干扰破坏强烈。人类活动主要是大量开采固体矿产(以煤为主,还有铁、铝土、粘土等),西部还有过牧和滥樵(挖)。水土流失十分严重。
本区段地质灾害类型最多,主要有滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、风蚀沙埋、采空塌陷、黄土湿陷和潜蚀;局部地段还有地震液化、盐渍土、瓦斯爆炸和煤层自燃等灾害。以下分别论述。
一、滑坡和崩塌
由于本区段自然地理和地质环境条件的特殊性,滑坡和崩塌是最主要的地质灾害,主要分布于黄土高原和山西山地区。黄土高原区梁峁起伏,冲沟发育,沟深坡陡;黄土深厚,垂直节理发育,湿陷性较强。山西山地区的吕梁山、太岳山、太行山与汾河、沁河相间排列,沟谷发育,地形起伏高差对比大;基岩裸露,大多上覆以薄层黄土。所以在强降雨和河水冲刷等触发因素作用下,易发生滑坡和崩塌,二者常相伴而生,是这两种地质灾害的易发区和危险区。
在评估区内共发现滑坡116处;崩塌在山西段内有45处,陕西段内有6个地段52处,总长约46km,宁夏段有8处,发育极为普遍。
(一)滑坡
黄土高原区的滑坡绝大多数为土体滑坡,以陕西段居多,有83处之多,山西段有14处。滑坡的成因模式可分两种:一种是顺黄土与下伏中生界基岩面或新近系红土的接触面滑动的,一般分布于河流的冲刷岸或梁峁沟壑区(图4-2(a)、(b),它的规模较大,滑动面较深;另一种是在黄土残塬和梁峁边缘,因坡体陡立,黄土顺坡向的垂直节理又很发育,在雨水下渗时导致潜蚀作用而触发滑坡(图4-2(c),这种滑坡的规模一般较小,属浅层滑坡。在陕西段顺下伏基岩面滑动的滑坡较多,且多为大中型滑坡。对管线有较大影响的滑坡有:枣树坪滑坡(DD143—DD144)、王家院滑坡群(DD279—DD281)、梁家渠滑坡(DD288—DD289)和寒砂石水库滑坡(DE003—DE005)等4处。
图4-2滑坡形成模式
山西山地区发现滑坡19处,其中基岩滑坡8处,土体滑坡11处。基岩滑坡发生在石炭、二叠系灰岩、砂泥(页)岩互层地层中,有顺层滑坡,也有切层滑坡。它们密集分布于阳城县城北、东约20km地段内(EH035—EH114)。滑坡的成因与降雨、河水冲刷和人工筑路切坡等有关,有4处稳定性较差,其中1处距管线仅20m(EG026附近),影响较大。土体滑坡的成因与黄土高原区类似。对输气管线影响较大的有蒿峪村西滑坡(EH086附近)、杜老凹滑坡(EF022)、老炭窑滑坡(EF054)等3处。
(二)崩塌
黄土高原区崩塌主要是黄土体的崩落,而山西山地区则是基岩崩塌。鄂尔多斯高原(宁夏境内)也有少量沟岸坍塌。
黄土高原区崩塌一般分布于各河流分水岭的线路越梁地带,地貌以黄土梁峁为主,由于冲沟溯源侵蚀和沟谷底蚀强烈,高陡边坡随处可见。黄土的垂直节理发育,在高陡坡肩前缘的土体似悬臂梁板,在弯矩的作用下底部突然断裂而发生崩塌(图4-3(a)。还有一种情况是深切狭窄的河谷地段基岩出露,在河流侧蚀和风化剥蚀作用下,下部的泥岩形成凹龛,上部较硬的砂岩悬空,产生拉裂缝,危岩体最终崩落下来(图4-3(b)。清涧河河谷中三叠统胡家村组(T2h)和大理河河谷下白垩统洛河组(K1l),这种崩塌机制较多见。此外,各河流中上游地段岸坡多由黄土或阶地堆积物组成,在曲流作用强烈的河段,冲刷岸坍岸现象较普遍。崩塌规模一般较小,但数量较多,对公路、管线工程危害较大。
图4-3崩塌形成示意图
山西山地区发现的34处崩塌都分布于基岩区,地层岩性是:中奥陶统上马家沟组(O2s)厚层灰岩6处,中石炭统本溪组(C2b)灰岩2处,上石炭统太原组(C3t)和山西组(C3s)砂泥岩和灰岩4处,下二叠统下石盒子组(P1x)砂泥岩5处,上二叠统上石盒组(P2s)和石千峰组(P2sh)砂泥岩11处,下三叠统刘家沟组(T1l)细砂岩6处。在阳城县城北、东分布较集中。崩塌一般分布于坡度大于40°和高度大于10m的陡坡地段,岩体陡倾的构造节理较发育,在坡缘部位追踪形成拉裂缝,逐渐扩展,在暴雨、放炮炸石等触发因素作用下发生崩塌。崩塌的规模也较小,一般数十至数百立方米,最大的一处是晋城市下河村(EJ001附近)崩塌体,为2.25×104m3。对输气管线有影响的有20处,有的为管线直接穿越,有的距管线仅数米至十余米,而且目前处于不稳定状态,危岩矗立,应予关注。
二、泥石流和洪水冲蚀
泥石流和洪水冲蚀是本区段输气管道沿线又一较发育的地质灾害。
据调查,宁夏段有泥石流沟20条,主要分布在下河沿至古城子和盐池县东红井子至陕西定边县红柳沟乡两个地段内。前一地段主要为稀性泥石流型。泥石流沟都发源于南部基岩山区,沟道长,流域面积大。出山区后进入并深切山前冲洪积倾斜平原,在倾斜平原沟口形成小的堆积扇,大部分物质冲入黄河。泥石流的固体物质主要来源于倾斜平原,以砂砾石和泥沙为主。这一地段是宁夏段沿线泥石流较严重的地段。古城子至红井子还有5条稀性泥石流沟。输气管线一般都布设在堆积区,且与沟道直交。后一地段为泥流型,上红柳沟南侧为侵蚀严重的白垩系砂岩构成的基岩丘陵,山前堆积的粉土厚达50m,树枝状冲沟极为发育,侵蚀深达15~45m。因宁夏段管线经过地段人烟稀少,未有泥石流遭致人民生命财产损失的报道。
陕西段泥石流分布于靖边县马路壕东南的黄土高原区,是当地常见的地质灾害,多发生于每年7~9月的雨汛期,往往由强降雨激发,突发性强,来势迅猛,致灾力强。显然,对拟建的输气管线危害较大。由于黄土高原沟壑纵横,沟深坡陡,冲沟溯源侵蚀极强;土体结构疏松,崩塌、滑坡发育,皆为泥石流提供了动能优势和丰富的固体物质来源。在强降雨激发下,极有利于泥石流的形成。根据泥石流所含固体物质的颗粒级配特征,常以泥流形式出现,有稀性、粘性和塑性之分,以前两种出现几率较高。暴雨时在沟谷中时常可出现含沙量大于600~900kg/m3的洪流,由密布的毛沟、支沟流向干沟和河流汇集,形成强大的泥流,溃堤毁坝、淤塞水库,分割坝地,造成严重危害。
山西段泥石流也较发育,在评估区内发现泥石流沟15条。根据物源成分不同,可分为泥流、水石流和泥石渣流三种。泥流主要分布于西部黄土高原区,特征与陕西段类似。水石流主要分布于沁水与浮山两县交界处,当地为林场,水土流失较弱,物源主要为沟谷两侧的基岩崩塌堆积物。泥石流沟的流域面积不大。泥石渣流集中分布于沁水、阳城两县的采矿区,固体物质是堆积于沟谷中的煤矸石和铁矿弃渣,一般流域面积不大。据调查,泥石流已造成一定灾害。输气管线有7处与泥石流沟相交,应予关注。
三、风蚀沙埋
宁夏段和陕西段西部管线经过地段,正好处于毛乌素沙漠与黄土高原的过渡地带,生态环境脆弱,植被稀少,加之当地乱采滥挖甘草、过度放牧和不适当开发矿业,数十年来土地沙化十分严重,荒漠化加剧。因此风蚀沙埋也是需关注的一种地质灾害。
区段内沙丘以固定和半固定草丛沙丘为主,宁夏段的沙丘主要分布于中宁县双井子至盐池县大水坑的丘间洼地中,呈星点状散布于管线两侧,有些管线则直接穿越其间,一般丘高1.5m以下,由于风蚀作用,许多沙丘呈半丘状。丘间为平铺沙地,沙丘密度30%左右。
陕西段的沙丘分布于定边县红柳沟镇至靖边县李家梁地段内,几乎连续展布在长城以北地域。在定边县的贺圈、帐房湾、羊圈有几处移动沙丘,丘高一般3~10m,沙丘主导移动方向东南,平均移动速率4~6m/a。在靖边县附近,黄土被沙丘掩埋,甚至在梁峁、坡面上有薄层低缓新月形沙丘分布,丘高3~5m,风蚀严重。输气管线基本上都在距沙丘以南3~8km地段的平铺沙地上布设,受风蚀和沙埋影响较小。只有靖边北侧一段长约20km的管线布设于沙丘上,必须采取必要的防护措施,以免风蚀发生。
四、采空塌陷
地下开采固体矿产资源所形成的采空区,在一定的地质结构条件下,采空区上覆岩层在自重和围岩应力作用下会导致顶板冒落和顶底板闭合,而引起上覆岩体的变形破坏,进而产生地面开裂和沉陷。一般煤矿地面塌陷是累进性的,而某些围岩坚硬的金属矿山则往往是突发性的。煤矿等层状矿产采空区地面塌陷机理是:一般地下开采采用柱式采空区的空间结构(图4-4)。若某些矿柱实际强度低于设计承载力,或在长期承载过程中因风化、地震等作用,承载力下降,使得这些矿柱先遭到破坏,它们所担负的荷载就要转移到相邻的矿柱上,从而也使它们相继遭受破坏,累进性破坏将导致整个矿柱系统的破坏。矿柱破坏的形式是采空区顶板冒落。顶板冒落引起上覆岩层变形破坏,自下而上可划分为冒落带(Ⅰ)、裂隙带(Ⅱ)和弯曲带(Ⅲ)三个带(图4-5)。由于采空区面积、采掘厚度和矿层埋深不同,上述三带不一定同时存在。当采掘厚度大而矿层埋深又较小时,冒落带可直达地表而形成塌陷坑。自矿层开采至地面出现沉陷,需要一定的时间过程,它受诸多因素影响。地表沉陷洼地面积一般较采空区大。
本区段固体矿产资源丰富,主要是煤矿,还有铁矿、铝土矿和粘土矿等。
煤矿主要分布在山西境内,分布广且蕴藏量很大。含煤地层主要为石炭系上统的太原组和山西组。太原组含煤5~8层,山西组含煤4层;有的煤层厚达7~8m,稳定可采。现正大量开采,均为地下采掘方式。据调查,评估区内发现有大小煤矿159座,其中输气管线直接在采空区上部通过或距管线较近的矿山有25座之多,总长度有37km。尤其是沁水煤田矿山密布,开采历史悠久,开采方式落后,正在开采和已闭坑的矿山遍布地下采空区,其分布大多无档案记载。在临汾以西的河东煤田,在尧都区和蒲县煤矿也是密集分布,遍布地下采空区,在输气管线两侧连接成片。陕西境内的煤矿在管线经过地段集中于子长和永坪一带。含煤地层为三叠系上统瓦窑堡组,共含煤层7~15层,单层厚度最大3m左右,层位稳定。开采历史也很悠久。目前子长矿区有45座小煤矿,永坪矿区有5座小煤矿,开采方式原始落后,无序开采现象严重,采空区大多无档案记载。输气管线直接在采空区顶部或附近通过的总长度有5km左右。宁夏境内位于西部中卫县的下河沿煤矿,含煤矿地层为石炭系上统的太原组和土坡组,目前可采煤层4~8层。煤层分布于输气管线南部,对管线无影响。
图4-4采空区矿柱系统示意图
图4-5采空区冒落引起上覆岩层变形与错动的分带
铁矿也主要分布在山西境内。矿体赋存于石炭系底部,属风化残积型窝状矿体,储量小而不稳定,但开采历史悠久。目前,多为乡村和个体开采。据调查,在评估区内有53座铁矿。由于矿坑埋深浅,易引发地面塌陷;但因规模小,对输气管线影响较小。
此外,本区段在河南西北部太行山区还有铝土矿和粘土矿,在输气管线经过地段已发现有60多个矿洞,都是私人开采的小矿山,采深很浅,地面塌陷严重。目前虽已停采,但它对管线的施工和运营带来了潜在的危险。
由上述分析可知,对输气管线将遭致严重危害的是煤矿采空塌陷。从地面调查来看,采空塌陷最严重的地段在山西的浮山、阳城二县境内,浮山县后交煤矿和阳城县柏山煤矿有三处塌陷坑,塌陷面积总计达36×104m2,最大深度6m,已造成3024亩农田和2580间民房破坏,一座学校被迫搬迁,经济损失严重。输气管线正好在塌陷坑地段通过。采空塌陷还导致产生地裂缝。在蒲县—临汾段、浮山后交煤矿、阳城、泽州等地均发现采矿地裂缝。已造成1995间民房开裂,1300亩耕地荒芜,约200户居民搬迁。
在本区段煤矿区还有瓦斯爆炸和煤层自燃灾害。陕西子长县道园煤矿1995年发生瓦斯爆炸,死亡12人;红石峁沟口旧煤窑和南家咀煤矿也都发生过瓦斯爆炸事故。它们距输气管线都较近。宁夏下河沿煤矿历史上有煤层自燃记载,十几年前还有自燃迹象。山西沁水煤田的南端,阳城、泽州段为高瓦斯煤矿,曾发生过多次瓦斯爆炸事故,在泽州段犁川一带还有煤层自燃现象。
采空塌陷对输气管线工程会导致严重后果,甚至是致命的危害,应引起高度重视。由于不少地段老煤窑较多,目前乡镇企业和私人经营的小煤矿又无序开采,采空区的空间分布范围很难查明。此次调查虽在重点地段进行浅层地震勘探,初步查清了一些采空区,但仍然不能满足工程设计的要求。今后,应在陕西段的子长煤矿焦家沟—王家湾段(DD184—DD277),山西段的蒲县—临汾煤矿密集分布区(EC119—ED073)、浮山后交煤矿区(EF043—EF056)和泽州煤矿密集分布区(EJ002+1—EJ058)进一步加强勘查。
五、黄土湿陷和潜蚀灾害
黄土湿陷和潜蚀往往相伴发生,一般是突发性的,对建筑物和人民生命财产构成危害,是黄土类土分布地段的一种特殊地质灾害。
(一)黄土湿陷
本区段地处黄土高原东缘和山西山地区,地面普遍分布有以上更新统(Q3)风成黄土为主的黄土类土,其中Q3、Q4黄土具湿陷性,且多属自重湿陷类型。据统计,输气管线经过黄土连续分布地段,陕西段长185km,山西段长71km(陕西靖边马路壕至山西临汾盆地以西)。分布厚度大,主要为梁峁沟壑地形,湿陷性最为强烈。临汾盆地以东,浮山段较强,往东逐渐减弱。沿线黄土因其形成时代、成因、结构和所处地貌位置不同,湿陷性有所差异。一般情况是:Q3风成黄土湿陷性最强,属中等—强烈湿陷;Q4坡积—冲积黄土状土,湿陷性弱些,属中等湿陷;而Q2黄土则为轻微湿陷—无湿陷。表4-1列出了陕西和山西段黄土湿陷性指标。
表4-1黄土湿陷性指标
有关黄土湿陷的形成机制有多种解释,其中“加固凝聚力降低或消失的假说”较有说服力。黄土湿陷是一个复杂的物理化学过程,是由黄土固有的特殊成分和结构以及外界诱发条件共同作用的结果。湿陷性黄土含有一定量的碳酸盐胶结物和大孔性的结构特征,是湿陷作用的内因,而浸水和加压则是外部条件。当黄土浸水受压后,水膜楔入和水的溶解作用,使由盐类结晶胶结产生的加固凝聚力降低甚至消失,并使土粒散化。使处于大孔性而呈欠压密状态的土体发生沉陷,结构遭到破坏。
黄土湿陷导致的灾害是多方面的,有地表大面积不均匀下陷、地裂缝,还可诱发滑坡和崩塌的发生。因此它对输气管线可构成危害。
(二)黄土潜蚀
黄土潜蚀分布地域与湿陷性黄土基本一致,多见于Q3、Q4黄土中,形成陷穴、落水洞、盲沟、漏斗、竖井及天生桥等“黄土喀斯特”现象。潜蚀的发育受控于地形、地层及降雨等因素。在河谷阶地及坝、
表4-2潜蚀陷穴与地形、黄土地层关系统计表
由于潜蚀的形成与黄土湿陷性密切相关,加之其作用过程较为隐蔽,常有暗沟分布,一旦突然陷落,将给输气管道的安全带来严重后果。
六、其他地质灾害
(一)地震液化
分布于宁夏段黄河冲积平原和山西段临汾盆地内。该二地段均为地震烈度Ⅷ—Ⅸ度的强震区,历史上曾多次发生过7~8级大地震,是输气管线经过的地震危险区。
宁夏段地震液化分布于中卫县境的黄河冲积平原一级阶地上,岩性为Q4的粉土、粉砂和细砂,埋深1.5~5.3m,潜水位埋深0.8~3.0m。经现场标准贯入试验判别,CA123—CA136和CA164—CA170液化等级轻微,CA144—CA164液化等级中等。
山西段临汾盆地地震液化分布于汾河河漫滩和一级阶地上,岩性为Q4的中细砂和粉砂;夹有粉土和粉质粘土,潜水位埋深0.7~2.6m。经现场标准贯入试验判别,在管线ED089—ED103长约4km的地段内,Ⅶ度地震力条件下液化等级为中等—严重。该地段史藉上曾有地震时喷砂冒水等砂土液化现象的描述。显然,输气管线的安全将会受到严重影响。
(二)盐渍土的腐蚀和盐胀灾害
分布于宁夏段和陕西段内。经查明,宁夏段盐渍土有三段。其中中卫县黄河冲积平原为碳酸(碱性)盐渍土和硫酸盐渍土相间分布,管线长度约42km,危险性小;中宁县古城子西的沼泽地为硫酸盐渍土,长约0.75km,危险性中等;盐池县两个盐碱滩洼地为硫酸盐渍土,长约3.5km,危险性大。陕西段盐渍土主要分布在定边县安边镇屈园子—郝滩乡四十里铺(DA056—DA076)及靖边县小滩则等地段,累计管线长度约21km。盐渍土易溶盐含量一般为0.34%~1.73%,为硫酸盐,经判定,屈园子—四十里铺以中度盐渍土为主。
(三)地面沉降
输气管线临汾段(ED089—ED103)经过地面沉降区,沉降中心位于临汾城西汾河谷地。累积最大沉降量240mm。该地段地面沉降是由于超采中深层地下水引起的。自20世纪70年代中期开始,地下水开采强度逐渐加大,由于超采,地下水位持续大幅度下降,至1986年已形成一个波及面积超过50km2的椭圆形降落漏斗,中心水位较1978年下降了30m,年降幅近4m。1986年以后,水位仍以平均3m/a的速率下降。目前该降落漏斗中心最大降深已达80m。地面沉降现状条件下不会对输气管线造成危害。
❽ 在公路建设和营运中易发生的地质灾害主要有哪几种
(1)泥石流在我国集中分布在两个带上.一是青藏高原与次一级的高原与盆地之间的回接触带答;另一个是上述的高原、盆地与东部的低山丘陵或平原的过渡带.
(2)在上述两个带中,泥石流又集中分布在一些大断裂、深大断裂发育的河流沟谷两侧.这是我国泥石流的密度最大、活动最频繁、危害最严重的地带.
(3)在各大型构造带中,具有高频率的泥石流,又往往集中在板岩、片岩、片麻岩、混合花岗岩、千枚岩等变质岩系及泥岩、页岩、泥灰岩、煤系等软弱岩系和第四系堆积物分布区.
(4)泥石流的分布还与大气降水、水雪融化的显著特征密切相关.即高频率的泥石流,主要分布在气候干湿季较明显、较暖湿、局部暴雨强大、水雪融化快的地区.如云南、四川、甘肃、西藏等.低频率的稀性泥石流主要分布在东北和南方地区.
❾ 什么规范规定了公路沿线地质灾害两侧范围
地质灾害危险性评估技术要求
❿ 公路地质灾害的主要类型有哪些
有地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉
降、水土流失、土地沙漠化等。