昆明市垃圾焚烧发电厂异地重建项目地质灾害危险性评估
2019-01-02杨晓鹏杨涵瑞
杨晓鹏, 程 栋, 杨涵瑞
(云南省有色地质局勘测设计院,云南 昆明 650217)
1 地质概况
昆明市五华区垃圾焚烧发电厂异地重建项目位于昆明市昆明市五华区西翥街道大凹村北东侧,评估区地质环境条件复杂程度为复杂。区域地处云贵高原中部之滇中红色高原亚区中东部的滇东岩溶高原湖盆亚区,属构造侵蚀溶蚀中山地貌。评估区大地构造上处于我国扬子准地台中部的川滇台背斜中西侧部位,普渡河-滇池断裂西侧,出露的地层主要有:第四系全新统人工填土层,植物层与残坡积层;古生界泥盆系上统宰格组、泥盆系中统海口组、奥陶系下统红石崖组与汤池组上段。根据岩(土)体成因、岩体结构类型及力学强度,将评估区内的岩土体划分为:第四系黏性土、砂土、碎石土多层土体,极软质散体、碎裂结构全-强风化岩岩组,较软弱薄-中厚层状泥岩夹粉砂岩岩组,较坚硬中厚层状结构砂岩夹软弱泥岩岩组,较硬质中厚层状中等岩溶白云岩岩组。地下水分为第四系松散层孔隙型上层滞水、碎屑岩裂隙水与碳酸盐岩岩溶水三大类。
2 工程地质条件评价
评估区地形以中小起伏为主,区内无滑坡、崩塌、岩溶塌陷、泥石流等现状地质灾害分布,区内不良地质作用有冲沟、岩溶与红黏土。评估区分布的冲沟沟坡及周边斜坡较稳定,地表可移动松散土(石)方量较小,冲沟诱发泥石流灾害的可能性小;评估区岩溶作用较强烈,岩溶发育中等,岩溶类型为浅覆盖~裸露型,地基中存在的溶洞、土洞等不良地质体影响地基稳定。评估区用地区分布的红黏土,土体存在一定的胀缩性,遇水软化明显,对地基稳定有一定影响;用地区斜坡地带将来场地平整对地表的挖、填方均较大,岩体差异风化明显,由红黏土及风化岩组成的挖方边坡易引发土、岩体滑坡、崩塌灾害;评估区第四系土层厚度变化大,地基均匀性差,地基土易受地表水软化,影响地基稳定。
综上述,评估区用地区地形以中小起伏为主,岩土体工程性质较差,工程地质条件中等复杂。
3 岩土工程问题预测
3.1 新近填土
项目区在斜坡区填土厚度较大,施工期间填土固结沉降尚不能完成,工程项目运营期间填土固结沉降对拟建建(构)筑物基础及厂区道路路基有一定危害。斜坡地带的填土自稳性较差,填土蠕变或滑坡威胁场地地基稳定。
3.2 红黏土
评估区用地区浅部大部分地段为红黏土与次生红黏土覆盖,厚度1~15 m,根据用地区初勘资料,红黏土的复浸水特性分类为Ⅰ类(收缩后复浸水膨胀,土体能恢复到原位),红黏土中的垂向裂隙较发育,其对地基的危害主要表现为失水干缩,遇水软化,对厂区道路路基有一定的影响与危害,由红黏土组成的边坡易沿裂隙面形成软弱结构面,诱发土体滑坡。
3.3 岩溶评价
评估区处于碳酸盐岩分布区,从野外地质调查及区域资料综合分析,评估区岩溶工作是很复杂的,耗时长,经历了多次地质历史变迁,岩溶区斜坡地带基岩裸露,属裸露型岩溶,是近代岩溶。根据中国滇东岩溶近代岩溶划分,评估区岩溶起源于高原期(白垩纪末~第三纪初)后期,发育于石林期(第三纪~第四纪初),直到南盘江期(第四纪以来),直到现在仍在发展,评估区岩溶历史长,表现为集中排泄特点。
综上所述,评估区地表虽未发现有落水洞、漏斗、大溶洞等不良地质现象分布,但区内岩溶类型为浅覆盖~裸露型,斜坡地带分布有岩溶洼地,总体溶蚀作用较强烈,地基下岩土体中可能存在溶洞、土洞等不良地质结构体,威胁地基稳定。用地区岩溶水埋藏深,拟建场地总体挖方不大(小于18 m),地基持力层及受力层受岩溶水影响相对较小。加强勘察及采取预防溶洞、土洞存在的工程措施,可消除或减轻岩溶对地基的不利影响。
4 地质灾害危险性现状评估
据调查,评估区范围内无滑坡、崩塌、地裂缝、岩溶塌陷、泥石流等现状地质灾害分布;评估区分布的C1冲沟,沟长及汇流面积均不大,溯源侵蚀性较弱,冲沟沟坡及周边斜坡较稳定,地表可移动松散土(石)方量较小,冲沟暴发泥石流的可能性小。综上所述,评估区无现状地质灾害分布,现状地质灾害危险性小。
5 工程建设和运营可能遭受地质灾害危险性的预测
5.1 工程建设遭受岩溶塌陷的危险性预测
评估区处于碳酸盐岩分布区,区内无岩溶塌陷分布,地表亦未发现有落水洞、漏斗、大溶洞等不良地质现象分布,但评估区地表分布有4个规模较小的岩溶洼地。建设场地初勘完成11个勘察钻孔,仅有1个钻孔内揭露有溶洞;而从钻探揭露的基岩(白云岩)情况看,岩层主要以中风化白云岩为主,岩石RQD=50%~90%,岩芯表面中虽分布有溶蚀小孔洞,但溶蚀孔洞(隙)规模均较小,岩体完整性相对较好。用地区处于斜坡地带,岩溶水埋藏深,据附近泉点(响水箐泉,位于场地南侧约470 m处,下降泉,地下暗河出口)推算,场区岩溶水的水面高程约2 080 m,与地表(场地整平标高2 192.5 0m)高差近112.50 m,故深部岩溶作用对地表岩、土体侵蚀性相对较弱;拟建场地挖、填方高度一般小于20 m,总体地基持力层及受力层受深部岩溶水影响相对较小,工程建设对深部岩溶水的补给、径流、排泄条件等影响亦不大。
评估区及其附近区域地势开阔,为汇流面积较小的单向面坡,雨季地表降雨易于分散排泄,较难形成集中径流,与深部岩溶水的联系性差;评估区及附近无河流及较大的排水沟(渠)穿过,总体地表水对地面的侵蚀作用较弱。
根据以上条件综合分析,评估区处于碳酸盐岩分布区,区内无岩溶塌陷分布,地表亦未发现有落水洞、漏斗、大溶洞分布,但用地区分布有两个岩溶洼地(WD1、WD2),区内地表水与深部岩溶水联系性较强,评估区在岩溶水作用下在两个岩溶洼地区形成地表岩溶塌陷的可能性小~中等,对主厂房垃圾池、烟气净化间及引风机拟建筑物危害性中等,总体项目建设和运行遭受岩溶塌陷的可能性小~中等,危害小~中等,危险性小~中等。
5.2 遭受工程建设诱发地质灾害危险性的预测
(1)用地区北部、南西部场地平整填方厚度大,填方区处于陡斜坡上,地磅、地磅房、垃圾输送高架桥、氨罐区、点火油库及渗沥液处理站遭受填土滑坡及填土地基不均匀沉降的可能性中等~大,危害性中等~大,危险性中等~大。
(2)用地区东部场地平整挖方高度较大,主厂房东南角烟气净化间、工业消防水池、渗沥液处理站及中东侧厂区道路遭受挖方边坡土体、强风化岩体滑坡、崩塌危害的可能性中等,危害性中等,危险性中等。
(3)用地区西侧场地平整填方厚度较大,厂区道路及进场道路、宿舍楼及冷却塔遭受填土滑坡、填土地基及半挖半填地基不均匀沉降的可能性中等,危害性中等,危险性中等。
5.3 工程建设遭受地基不均匀沉降危害的危险性预测
本项目处于斜坡地带,斜坡地带大部分基础将置于半挖半填地基之上,基础易遭受地基不均匀沉降危害。
场地北侧、南侧及西侧填方区,填土厚度较大,场地中部为为半挖半填地基,处于上述区域的拟建建(构)筑物基础遭受地基不均匀沉降及填土地基自重固结沉降危害的可能性中等,可能造成拟建建(构)筑物及厂区道路变形、破坏,危害性中等,危险性中等。
5.4 工程建设遭受冲沟危害危险性预测
用地区北侧分布的C1冲沟,沟坡土体稳定,冲沟汇流区地表水主要是通过溶洞、溶穴、裂隙等垂直通道进行排泄,雨季沟内均无较大的水流,汇流区地表可移动松散土(石)方量较小,冲沟发生洪水及泥石流灾害的可能性小,工程建设遭受C1冲沟危害的可能性小,危害性小,危险性小。
综上所述,本项目用地建设和运行遭受地质灾害危害的危险性以中等为主,局部大。
6 防治措施建议
评估区无现状地质灾害分布,故防治措施重点是针对用地区北侧、南侧与西侧陡斜坡高填方边坡,用地区东部的深挖方边坡,其次是地基岩土体中可能存在的溶洞与土洞,地基浅部分布的红黏土及土岩组合不均匀地基等不良岩土工程问题。