林口县烟草水源工程建设项目地质灾害危险性评估

周学雷

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

1 工程概况

林口县烟草水源工程由三部分组成：第一部分为水库，位于大马当河上游，水库分为上、下两个坝址，上、下坝址间距为3km，坝型为混凝土溢流坝，设计库容13.41万m3，为小型供水水源地。第二部分为隧洞，上坝址隧洞长6.215km，下坝址隧洞长5.028km，洞径2.0m。第三部分为输水管线，起点为隧洞出口，终点为林口县净水厂，长度17.096km，管径0.80m，引水流量1.0 m3/s，输水管道输水能力为326.4万m3(引水流量1.0 m3/s为依据进行换算)。工程位置见图1。

图1 工程位置示意图

2 环境地质条件

2.1 气象、水文及地形地貌

林口县境内属中温带大陆性季风气候，在复杂地形影响下，形成了”冬季严寒少雪，春季少雨干旱，夏季降雨分段集中，并常伴有阶段性的低温和伏旱发生，多短时的局部暴雨、冰雹灾害，秋季凉爽，初霜偏早”的气候特点。本区地处老爷岭中部，北靠那丹哈达岭南端，西傍张广才岭东麓，地势呈西南高东北低的趋势，海拔高程在150-660m，地形起伏较大。乌斯浑河由东南部流向西北部，牡丹江自南向北流经本区。区内低山纵横，沟壑众多，植被一般。地貌类型主要有侵蚀剥蚀低山丘陵、剥蚀堆积山前倾斜台地、冲积堆积河漫滩。

2.2 地层岩性

本区出露的地层主要有下元古界麻山群-黑龙江群，古生界志留系、泥盆系、二迭系，中生界三叠系、侏罗系、白垩系，新生界第三系和第四系。在区域的中部，牡丹江以东的锅盔山、大楚山一带，分布有元古代侵入岩(γ2)，其岩性为花岗闪长岩；华力西晚期花岗岩(γ43)主要分布于牡丹江以西的广大地区。

2.4 地质构造与区域地壳稳定性

本区位于老爷岭中段，大地构造单元属老爷岭地块—佳木斯隆起带—八面通隆起区。

大锅盔断裂37：为区域性大断裂，走向NE，切割张广才岭期、印支期花岗岩及牡丹江岩石圈断裂，为一剪性断裂。

根据“中国地震动参数区划图”(GB18306--2015)，区内地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震烈度值Ⅶ度，区域构造稳定性较好。

2.5 工程场区岩土体类型及工程地质特征

工程区场地分为水库区,隧洞区，输水管线区。水库区位于低山丘陵之河谷区； 隧洞区位于低山丘陵；输水管线位于低山丘陵、台地及漫滩区。工程场地地形起伏较大。主要岩性为花岗岩、花岗闪长岩，中细粒结构，块状构造，节理裂隙发育。表部岩体风化程度较高，一般呈全风化—强风化状态，新鲜岩体岩芯硬脆，一般呈长柱状、柱状、块状。部分基岩上部为强风化，弱风化单轴抗压强度27-63MPa，地基承载力350-2000kPa。岩性主要为坡积和现代河流堆积的粉质黏土和砂砾等。含砂低液限黏土，黄色，稍湿，可塑，无摇震反应，干强度及韧性中等，属于中低压缩性，地基承载力120kPa。砂砾石，稍密—密实，饱水，地基承载力160-280kPa。

2.6 水文地质条件

本区地下水分为漫滩区松散层孔隙潜水及基岩裂隙水两类。漫滩区地下水为松散层孔隙潜水，含水层岩性为级配不良细砾、中砾及卵石混合土，为中等透水-强透水土体，地下水水化学类型为HCO3-- Ca2+，总矿化度116.11g/L-546.034g/L之间，总硬度在88.63 mg/L。基岩裂隙水分布于两岸低山基岩裂隙中，受地形地貌、风化程度、构造发育的制约，含水层分布和富水性不均匀，丰水期补给主要靠大气降水渗入，排泄于河谷松散层中。

2.7 人类工程活动对地质环境的影响

拟建林口县烟草水源工程水库区位于大马当河的上游；隧洞区位于低山区；输水管线区位于低山丘陵、台地及漫滩之间。水库区主要是低山间的河谷；隧洞区主要是次生针阔混交林林地，植被覆盖较好；输水管线区地表主要为耕地。人类工程活动主要以农业耕种、植树、林业养殖为主，人类工程活动强度较弱，未见由于人类工程活动而引起的不良工程地质现象，人类工程活动对工程建设场地区无不良影响。

3 地质灾害危险性现状评估

3.1 地质灾害类型的确定

评估区虽然地形起伏较大，但地层条件简单，人类工程活动对地质环境的影响较轻微，不具备产生崩塌、滑坡、泥石流等突发性的地质灾害的地质条件；评估区地处地壳较稳定区，无地下采矿，无岩溶地层发育，水文地质工程地质条件较好，不具备发生地裂缝、地面沉降、地面塌陷的必要地质条件要素。根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)，确定该项目地基土标准冻深为2.2m。该地区冻土为季节性冻土，评估区内分布广泛。由于受气候影响，地表土层随季节呈周期性冻结、融化(冬季冻结、夏季融化)，一般情况下每年的11月中旬开始冻结，翌年4月开始融化，冻土冻融灾害具有冻胀性和融陷性，由于土的冻胀和在冻胀的作用下，拦河坝、输水管线有一定影响，如能采取有效的防冻处理，对本工程危害程度小，现状评估危险性小；位于低山区的工程场址，山体表部植被条件较好，有集中地表定向流水地段易产生水土侵蚀(冲沟)现象；工程场址输水管线区有多条小河经过，水位上涨时坡体被淹，软弱土体浸水后饱和软化，导致斜坡后移；水位下降时，产生巨大的动水压力，也容易导致斜坡变形破坏。这种动力活动造成河流沿岸地带坍塌灾害。

综合分析林口县烟草水源工程的工程特点和工程场地环境地质条件，确定将冻土冻融、水土侵蚀(冲沟)、河岸坍塌作为本次评估的评估要素。

3.2 地质灾害危险性现状评估

3.2.1 冻土冻融

该地区属于季节性冻土区，本区最大冻结深度为2.00m，勘察场地中2.20m深度内的土层为低液限黏土层，全、强风化花岗岩层，根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)，低液限黏土层符合W≤WP+2，其冻胀类别为弱冻胀土。建设工程在建设过程中及建成使用后，可能遭受表部土体季节冻土冻胀融陷地质灾害的危害。拟建工程可能遭受季节性冻土冻胀融陷地质灾害的危险性较小。

3.2.2 水土侵蚀(冲沟)

评估区由于人类的活动影响，植被遭到破坏，地表在定向水流的作用下，形成了小规模的冲沟。地质灾害现状为对农田、田间道路具有一定破坏作用，影响土地的平整。但其发展速度小、危害小，危险性小。评估区-水库区的上坝址库区上游有多条冲沟，隧洞出口处有一条冲沟，但冲沟发展速度小，危害不大。

3.2.3 河岸坍塌

水位涨落也对灾害活动具有激发作用，水位上涨时坡体被淹，软弱土体浸水后饱和软化，导致斜坡后移；水位下降时，产生巨大的动水压力，也容易导致斜坡变形破坏。这种动力活动是造成江河沿岸地带崩塌(坍塌)灾害多发的原因之一。

工程区(输水管线)河谷由第四系全新统冲积洪积物构成。呈连续条带状分布于河床两侧，漫滩一般高出河床1m-2m。宽度一般30m-80m。由黏土、砂、砾石组成，结构松散，汛期时水位上涨，河岸产生坍塌危害，对输水管线有一定的危害，现状评估危险性小。

4 地质灾害危险性预测评估

4.1 工程建设可能引发或加剧的地质灾害危险性预测

地质灾害危险性预测评估是指工程建设可能诱发或加剧地质灾害危险性评估。依据工程项目类型，规模，预测工程项目建设过程中，建设后对地质环境的改变和影响，评价是否会诱发加剧地质灾害发育程度。

林口县烟草水源工程输水管线区开挖后产生的残土主要用来回填，施工产生的部分弃土在强降水等外动力作用下也不会诱发地质灾害。但为了保持水土和环境，还是应该对弃渣进行合理处理。综上所述，林口县烟草水源工程的建设诱发加剧地质灾害的可能性小。

冻土冻融灾害仅对拦河坝有一定影响，隧洞进出口开挖可能对边坡稳定产生一定的影响，若按有关规程规范要求设计及施工，不会加剧其危害程度。

4.2 工程建设可能遭受的地质灾害危险性预测

评估区现状地质灾害不发育，且林口县烟草水源工程场址地层条件简单，不具备产生崩塌、滑坡、泥石流等突发性的地质灾害的地质条件。

该地区属于季节性冻土区，本区最大冻结深度为2.00m，勘察场地中2.00m深度内的土层为低液限黏土层，全、强风化花岗岩层，根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)，低液限黏土层符合W≤WP+2，其冻胀类别为弱冻胀土。建设工程在建设过程中及建成使用后，可能遭受表部土体季节冻土冻胀融陷地质灾害的危害。拟建工程可能遭受季节性冻土冻胀融陷地质灾害的危险性较小。

评估区植被遭到破坏地段，在定向水流作用下容易产生地面侵蚀地质灾害，但该灾害易于治理且不会对山顶上的拟建工程构成威胁。所以水土侵蚀(冲沟)地质灾害的危险性小。

在河岸产生坍塌的工程地段输水管线埋深位于河床底部，发生地质灾害的危险性小。

拦河坝坝肩、溢洪道边坡、引水隧洞进出口边坡在施工开挖时，可能存在边坡稳定问题，局部库岸在库水波浪作用下，可能产生局部崩塌破坏，但范围和规模小，地质灾害危险性小。

5 地质灾害危险性综合评估

5.1 地质灾害危险性综合评估原则

根据《地质灾害危险性评估规范》DZ/T 0286-2015地质灾害危险性分级表的内容，综合分析区内地形、地貌、水文气象、植被、地质环境等评价要素，以及地质灾害现状及将来发育程度，对建设场地地质灾害危险性进行综合评估。地质灾害危险性分级考虑的因素概括如下：①地质灾害形成的地质环境条件；②地质灾害类型、分布发育特征、稳定状态及其对建设工程的危害程度；③地质灾害在采取工程防治措施时的难易程度；④工程建设及运行过程中由于人类工程活动对地质环境条件的改变，引发或加剧原有的地质灾害对建设工程的危害程度。

5.2 地质灾害危险性综合评估

在充分考虑了评估区地质环境条件、灾害种类及对工程的危害损失程度、人类活动的影响等因素，对工程建设用地进行地质灾害危险性综合评估。评估区地质环境条件简单，仅水土侵蚀现状地质灾害局部轻微发育，地质灾害危险性预测评估预测工程建设诱发地质灾害的可能性小；工程建设可能遭受的地质灾害主要为冻土冻融、水土侵蚀(冲沟)、河岸坍塌地质灾害。水土侵蚀(冲沟)、河岸坍塌地质灾害较易于采取工程措施进行防治，地质灾害对工程建设危害程度小，故将评估区总体确定为地质灾害危险性小区。

5.3 建设用地土地适宜性评估

工程建设场区为丘陵低山和山间台地、漫滩，工程场址区内岩土体工程地质条件较好，冻土冻融、水土侵蚀(冲沟)、河岸坍塌地质灾害对输水管线可能构成一定的危害，但此类地质灾害易于采取工程措施进行防治，因此，该工程建设用地区土地适宜性为适宜[1-2]。

5.4 地质灾害防治措施

工程建设要在岩土工程勘察的基础上，确定表部岩土体的水土侵蚀等级，采取相应的工程措施。

集中施工时的临时弃渣。在防治措施上采取集中堆置，土堆下部用填土草袋拦挡，遇大风大雨天气用防雨布苫盖。在大风干燥的季节必要时采用洒水车进行喷洒，防止风蚀。施工结束后在风塔基础外围空地，覆土绿化植草，使植被得到恢复。注意植被的保护，保持水土，避免产生地面水土侵蚀。

在现有的冲沟发育地段，应对冲沟的沟源及冲沟两岸进行工程治理或根孽性强的植物覆盖，保持冲沟附近的场地稳定性，控制冲沟地朔源侵蚀的发展。

6 结 论

一是拟建林口县烟草水源工程位于黑龙江省林口县。评估区地处地壳较稳定区，水文地质工程地质条件较好，地质环境复杂程度为中等、拟建工程为一般建设项目，因此确定本次评估工作为三级评估。二是评估区现状地质灾害仅有水土侵蚀，其规模小、危险性小。三是工程建设中诱发或加剧地质灾害的可能性小；工程建设可能遭受的地质灾害为冻土冻融、水土侵蚀(冲沟)、河岸坍塌。地面水土侵蚀易于采取工程措施进行防治，危险性小。四是经综合分析论证，评估区总体确定为地质灾害危险性小区。五是工程建设场区的土地适宜性为适宜。