西郭庄弃土场对环境的影响分析

摘 要：通过对西郭庄水文地质和工程地质条件变化的分析，明确了西郭庄弃土场对西郭庄空间环境造成的影响，并对影响的程度进行了划分，为下一步采取处理措施提供了依据。

关键词：地下水；黄土状壤土；湿陷性

鹿泉市西郭庄村位于鹿泉市山尹村镇正西，鹿泉绿岛开发区内，东距南水北调中线总干渠不足3km，西郭庄村上游西北不足1km为龙凤湖，有装院路（省道S232）及村镇道路相通，交通方便，详见图1。

西郭庄村南北各有一条冲沟，村北冲沟一直延通到龙凤湖附近，2010年7月起，村北部冲沟做为南水北调中线总干渠弃土场开始填筑弃土，弃土改变了当地水文地质条件，2012年8月至9月间村西北部部分房屋出现裂缝，局部房屋裂缝较严重。

图1 地理位置图

1 地质概况

1.1 地形地貌

鹿泉市西郭庄村处于太行山东麓山前倾斜平原区，西郭庄村西高东低，地面高程102m～112m，村西部和南部存在多处陡坎，陡坎高度一般2～4m，地形起伏较大，村东北部有多处鱼塘。

村南北两侧冲沟为历史形成，村北冲沟一直连通到龙凤湖，用于龙凤湖渗水和上游沥水排泄，冲沟沟宽一般60～200m，龙凤湖附近达400m左右，沟深一般3～8m，自2010年7月起做为南水北调中线总干渠弃土场，勘探期间弃土场内局部地势低洼处可见地表水；南部冲沟沟宽大于150m，沟深4～15m，沟内多种植作物，局部植被茂盛。

在弃土场靠近村庄附近自西向东修建有排水沟，排水沟沟宽一般15m，沟深2m左右，勘探期间沟内有地下水渗出，并形成小细流。

1.2 地层岩性

根据地质测绘成果和勘探资料表明，工程区地表出露及钻孔揭露的地层岩性主要有第四系全新统人工堆积（Q4s）杂填土和素填土，第四系上更新统中段冲洪积（Q32pal）黄土状壤土，第四系上更新统下段冲洪积（Q31pal）壤土、粘土、砾砂和角砾，第四系下更新统冰碛（Q1gl）泥砾等；其中黄土状壤土在村内层厚4～9m，层底高程92～104m。

2 环境影响分析

2.1 产生影响的因素

2.1.1 地下水

根据西郭庄下游山尹村水文观测站2010年1月至2013年8月的水文观测记录，自2010年起至2012年年降水量逐年增大，由2010年的年降水量463.5mm加大至2012年的629.5mm，增加35.8%，2013年前8个月降水量比2012年略有减少，夏季降水量占全年降水总量的大部分，具体降雨量分布详见图2。

西郭庄地下水类型主要为第四系孔隙潜水，主要赋存于第四系黄土状壤土、壤土的孔隙中，地下水接受西郭庄西北部上游龙凤湖渗漏及大气降水补给，且冲沟填筑弃土后，透水性降低，起一定阻水作用，水量较大。

根据西郭庄下游山尹村水文观测站的水位观测数据显示，自2011年7月平均地下水位76.06m逐渐抬升至2013年8月的78.80m，抬升2.74m，地下水位变化详见图3。

图3 地下水位变化图

根据现场调查西郭庄村弃土场未填筑时，村北冲沟揭露地表水，地表水水位95～100m，填筑后2013年9月～10月勘探期间村北部地下水位96.60～105.00m，地下水位自西部抬升5.00m至东部1.60m，地下水位随时间变化抬升趋势与水文观测站水位变化趋势相同。

2.1.2 黄土状壤土湿陷性

（1）湿陷性成果分析

根据试验成果，黄土状壤土深度5m以上以轻微～中等湿陷性为主，5m以下黄土状壤土不具湿陷性。

对5m以上试验结果分析，具非湿陷性（湿陷系数δs<0.015）的试验数据占总数据的47.0%，具轻微湿陷性（湿陷系数0.015≤δs≤0.03）的试验数据占总数据的35.3%，具中等湿陷性（湿陷系数0.03≤δs≤0.07）的试验数据占总数据的16.2%，具强烈湿陷性（湿陷系数δs>0.07）的试验数据占总数据的1.5%。

（2）湿陷量计算

由于未对西郭庄村地基不均匀沉降进行观测，地基沉降量无法得出，故只能通过对地下水位以上部分黄土状壤土进行理论上的地下水上升浸湿饱和湿陷分析计算来推测已湿陷部分的湿陷量，为进一步的工程评估提供参考。

依据下列公式进行计算得出沉降量，见表1：

其中：δsi-第i层土的湿陷系数；hi-第i层土的厚度；β-考虑基底下地基土的受水浸湿可能性和侧向挤出等因素的修正系数。

通过计算，得出各探坑湿陷总量见表1。

表1 各探坑湿陷总量统计表

根据表1可知黄土状壤土湿陷量空间分布不均匀。

2.2 影响程度分区

2.2.1 分区依据

村北冲沟做为龙凤湖渗水和上游沥水排泄通道被弃土填筑后，弃土起到阻水作用，加之近两年降雨量增大，致使地下水位抬高，村西部抬升最为显著，地下水位抬升后，地下水埋深变浅，村西北部地下水埋深最浅；且整个村庄座落在黄土状壤土层，根据试验成果分析，黄土状壤土层大部分具有轻微～中等湿陷性，且湿陷系数差异较大，导致地下水位抬升后黄土状壤土浸湿饱和湿陷的湿陷量空间分布不均匀。

2.2.2 影响分区

根据上述分区依据综合分析，将勘察范围内地下水对黄土状壤土湿陷影响程度划分为严重影响区、一般影响区和轻微影响区三个等级。

（1）严重影响区：地下水埋深小于4m，埋深浅，地下水位抬升显著，抬升后位于地下水位以下黄土状壤土厚度大，总湿陷量大，地基不均匀沉降程度大，沉降后对地基基础影响大，主要分布在村西北部。

（2）一般影响区：地下水埋深4～6m，埋深较深，地下水位抬升较高，抬升后位于地下水位以下黄土状壤土厚度较大，总湿陷量较大，地基不均匀沉降程度较大，沉降后对地基基础影响一般，主要分布在村北部。

（3）轻微影响区：地下水埋深大于6m，埋深深，地下水位抬升较小，抬升后位于地下水位以下黄土状壤土厚度较小，总湿陷量较小，地基不均匀沉降程度较小，沉降后对地基基础影响轻微，主要分布在村东部和南部。

参考文献

[1]常士骠，張苏民.工程地质手册（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2]河北省水利水电勘测设计研究院.鹿泉市西郭庄弃土场影响评价工程地质勘察报告[R].2013.

作者简介：袁增辉（1981，11-），男，籍贯：河北省肃宁县，单位：河北省水利水电勘测设计研究院，职称：工程师，研究方向：水利工程、岩土工程。