南水北调受水区安阳市供水、输水管线地质灾害防治措施

司　涛，乔新颖，李凤稳，陈平货

（1.河南省土地整理中心，河南郑州450000；2.河南省水利勘测有限公司，河南郑州450003）

南水北调受水区安阳市供水、输水管线地质灾害防治措施

司涛*1，乔新颖2，李凤稳2，陈平货2

（1.河南省土地整理中心，河南郑州450000；2.河南省水利勘测有限公司，河南郑州450003）

安阳市共设置供水管线4条，分别向安阳市、汤阴县、内黄县、安阳县、滑县5市、县供水。存在和可能引发的致灾地质作用主要有崩塌、地面不均匀沉陷和膨胀土灾害等，针对不同地质灾害采取相应工程措施，同时合理规范工程活动，杜绝或减轻诱发地质灾害的人为因素，加强地质灾害监测预警措施。管线施工中应合理选择工期，及时严格按设计要求进行施工。工程建设过程中，要加强对高坡、穿越河流段等潜在崩塌、不稳定斜坡段的监测，对施工人员做好地质灾害防治和安全知识的普及教育，并制定应急预案，确保施工安全。在管线选材上尽量选用柔性材料，以适应变形要求。

南水北调；受水区；地质灾害；防治措施

1　概述

河南省南水北调受水区供水配套工程是总干渠向沿线各市、县供水的配套设施，据南水北调中线工程总体规划：安阳市共设置供水管线4条，分别向安阳市、汤阴县、内黄县、安阳县、滑县5市、县供水，线路总长80.528km。详见表1。

表1　安阳市4条供水管线特性表

2　地质概况

2.1地形地貌

南水北调安阳受水区配套工程大地貌单位分为太行山前冲洪积倾斜平原和黄河冲积平原，地势较为平坦，地形总体自西北向东南倾斜，小的地貌单元可分为：低丘岗地、冲洪积倾斜平原、黄卫冲（洪）积平原、河谷地貌，局部砂丘砂地。

1号管线滑县支线为卫河冲洪积平原地貌，管线在该段穿越4条河渠，地面高程57.7～62.1m。

2号管线所处地貌单元分别为：岗地、丘前冲洪积倾斜平原和黄卫冲（洪）积平原，地势西高东低。越卫河和卫河的支流处河谷地貌形态呈“U”形，宽约100～ 200m，河底宽约10～30m，河漫滩较为发育，河水受季节影响较大；在桩号54+700附近穿越硝河，河谷地貌形态呈“U”形，无滩地或少滩。

3号管线西部地貌属于太行山东麓山区向平原过渡带的低丘丘陵区，东部地貌为冲洪积倾斜平原。

4号管线属冲洪积平原地貌，地势较为开阔，地势西北高东南低。管线所经地面高程为96.1～93.5m。

2.2地层岩性

评估区地表及钻孔揭露地层主要为上第三系（N1h）河湖相沉积软质岩、第四系中更新统坡洪积层（Q2dlpl）、第四系上更新统冲洪积层（Q3alpl）、全新统下段冲洪积层（Q14alpl）和上段冲洪积层（Q24alpl）、风积层（Q24eol），地表出露的地层绝大部分为第四系松散沉积物，上第三系仅在小营分水口门和董庄分水口门附近有出露。现由老至新分述如下：

（1）上第三系（N）：为上第三系中新统鹤壁组（N1h），岩性主要为粘土岩、泥灰岩及粉砂岩，多呈互层状或透镜体状。在分水口门附近主要揭示泥灰岩与砂岩互层，在菜园镇附近主要揭示粘土岩。

（2）第四系中更新统：坡洪积成因（Q2dlpl），岩性主要为重粉质壤土。

（3）第四系上更新统：冲洪积成因（Q3alpl），岩性主要为黄土状轻、中、重粉质壤土。

（4）第四系全新统：分为上段和下段。下段冲洪积成因（Q14alpl），岩性为粉质粘土、重粉质壤土、黄土状中粉质壤土。上段为冲洪积成因（Q24alpl），岩性主要为重粉质壤土、轻粉质壤土和砂壤土。

第四系全新统风积层（Q24eol）：主要为砂丘、砂地，砂丘现多被改造为耕地。

2.3地质构造与地震

2.3.1地质构造

大地构造分区属华北准地台（I）黄淮海坳陷中南部，新构造分区属华北断陷—隆起区（Ⅱ）的河北断陷东南部。工程区附近构造断裂主要有安阳南断裂、汤东断裂、汤中断裂和汤西断裂。

2.3.2地震

位于华北地震构造区的河北平原地震带内，河北平原地震带地震频度及强度均较高。根据中国地震局分析预报中心编制的《南水北调中线工程沿线设计地震动参数区划报告》（2004年4月）和《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）（中国地震动峰值加速度区划图1∶400万）确定，该地区各管线场区地震动峰值加速度、地震基本烈度见表2。

表2　各管线地震动参数一览表

3　地质灾害防治措施

地质灾害的防治原则“以防为主，避让与治理相结合”，以达到保护地质环境，避免和减少灾害所造成的损失，根据工程沿线地质环境条件、地质灾害种类及危险性提出相应的防治措施。

地质灾害的防治主要有3个方面，一是阻止地质灾害作用与受害对象相遇，即避绕；二是致灾地质作用的防治；三是要减少诱发和产生新的地质灾害。存在和可能引发的致灾地质作用主要有崩塌、地面不均匀沉陷和膨胀土灾害等。对于不同的地质灾害隐患可采用不同的工程措施和生物措施加以防治。

3.1地质灾害的类型

项目区地貌类型为：低丘、岗地、冲洪积倾斜平原、黄卫冲洪积平原、河谷地貌。现状条件下未发现滑坡、泥石流等地质灾害。通过地质环境背景条件的分析，结合人类工程活动的影响程度和地质灾害调查成果，现状条件下发育的地质灾害种类有崩塌、地面沉降等。

3.1.1崩塌

本次调查地面崩塌7处，主要分布于渠、沟、坑的陡峭岸坡处，大多为土质坡，个别为第三系软岩边坡，这些崩塌规模均为小型，危害对象为耕地、公路、沟渠堤岸、房屋等，详见表3。

3.1.2地面沉降

评估区城市生活和工业用水、农村生活用水、农田灌溉用水均主要取自地下水。由于地下水的持续开采，已经形成安阳—鹤壁—濮阳区域性漏斗，漏斗区面积为7007km2，水位埋深大于8m，漏斗中心水位埋深为24.56m（2008～2015年资料）。长期过量开采地下水引起的地面沉降，尚处于初始阶段，累计沉降量和沉降速率均较小，平原区地面沉降所造成的危害还不太明显。37号管线正位于降落漏斗中北部，对管线有一定的影响。

3.2防治工程措施

3.2.1崩塌的防治措施

崩塌的防治主要采取工程措施：施工中做好支护，尤其大型河岸、陡坎，做好地表水导流，防治雨水冲刷岸坡；做好支挡工程，增加滑坡的重力平衡条件，使滑坡恢复稳定，禁止挖沙取土，保护坡脚。对于大型开挖工程，如蓄水池，若开挖面在地下水以下或地下水附近，应做好降水工作。另外，管线施工中应合理选择工期，及时严格按设计要求进行施工，快挖快填，并做好坡面保护工作。

3.2.2地面不均匀沉陷、地面沉降的防治措施

地面不均匀沉陷的发生与填土的密实度和不均匀性有关，工程建设过程中，填方材料应进行击实试验，分层碾压夯实应严格按相关技术规范进行操作和施工。

表3　地质灾害调查点一览表

地面沉降主要为地下水降落漏斗引起，对于该地质灾害，应主要从管道材料着手，采用能适应变形的柔性材料。另外应优化城市供水结构，扩大自来水供水量，严格控制城市地下水开采，尤其是要充分利用地表水调整供水水源能力，防止降落漏斗进一步扩大。

3.2.3膨胀岩地质灾害的防治措施

工程沿线有部分管段存在膨胀岩土现象，泥灰岩、粘土岩（N）存在遇水膨胀、崩解、失水干裂，抗风化能力差，抗剪强度低。大部分地段膨胀岩土为弱—中等膨胀性，工程建设本身遭受膨胀土灾害的危险性小。

膨胀土地区的管沟、穿越工程、蓄水池工程应采取以下措施：临时边坡开挖应尽量避开雨季，缩短边坡暴露时间，快挖快埋快填，避免干湿交替引起的边坡失稳，必要时采取支护措施。

3.2.4黄土状土灾害防治措施

各管线黄土状土分布区，管线基础和管理机构房屋基础必要时应进行强夯处理，并采取必要的防水措施。

3.3合理规范工程活动，杜绝或减轻诱发地质灾害的人为因素

工程设计和施工中应注意加强地质环境保护，减少人为影响，避免因开挖切坡、路堤填筑、弃渣堆放等引发崩塌等地质灾害。对于工程活动中形成的边坡采取合理的排水、支挡、护坡等措施，使工程建设与地质环境保护同步进行。为防止工程建设弃土、弃渣堆放过程中出现新的地质灾害隐患，弃渣堆放场应选择在地势较缓的地带，严禁在开挖边坡坡顶就近堆放，易受地表水冲刷的沟谷、沟口地带不得堆放。

3.4地质灾害监测预警措施

工程建设过程中，尤其是雨季施工期，要加强对高边坡、穿越河流段等潜在崩塌、不稳定斜坡段的监测，对施工人员做好地质灾害防治和安全知识的普及教育，并制定防治方案，确保施工安全。

4　结论

针对不同地质灾害采取相应工程措施，同时合理规范工程活动，杜绝或减轻诱发地质灾害的人为因素，加强地质灾害监测预警措施。管线施工中应合理选择工期，及时严格按设计要求进行施工。工程建设过程中，要加强对高坡、穿越河流段等潜在崩塌、不稳定斜坡段的监测，对施工人员做好地质灾害防治和安全知识的普及教育，并制定应急预案，确保施工安全。在管线选材上尽量选用柔性材料，以适应变形要求。

建议对影响工程安全的地质灾害，采取合理的工程措施达到预防和消除危害的目的。

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1004-5716（2016）08-0135-03

2015-12-30

2016-01-01

司涛（1976-），男（汉族），河南周口人，工程师，现从事土地整理勘察、设计、施工管理及研究工作。

［1］GB50487－2008水利水电工程地质勘察规范［S］.北京：中国计划出版社，2009.

［2］路苗娥.浅议膨胀土渠道的滑坡及处理措施［J］.西部探矿工程，2015（9）：14-17.