万 维
(甘肃省核地质二一三大队,甘肃 天水 741020)
摘要:通渭某风电基地位于陇西黄土高原的中部,为梁峁丘陵地貌,该区评估级别为一级,评估面积为105.74km2,经现场调查该区发育有黄土湿陷、不稳定斜坡、滑坡、泥石流等地质灾害,本文根据场地的地质灾害发育特征及可能造成的损失大小对该场地的适宜性作简单评估。
关键词:风电基地 黄土湿陷 不稳定斜坡 滑坡 泥石流 适宜性评估
通渭县某风电基地拟建设建设2座330kV汇集升压站(暂命名为1#、2#汇集升压站),1#汇集升压站,位于通渭县马营镇东侧杜家湾村;2#升压站位于定西市安定区王家坪村,1#线路总长度5.3km,2#线路总长度26.4km。
1、地质环境条件
评估区位于陇西黄土高原的中部,构造格架多属中、新生代盆地,区内黄土广泛覆盖,沟壑纵横,地形破碎,树枝状水系发育,海拔1800~2250m,相对高差一般小于200m,相对高差一般为50~200m,梁间沟谷SE向。梁顶不宽,坡翼到谷缘坡梁较长,坡面积较大,坡度在15°-25°之间。总体呈现梁峁丘陵地貌景观(图1)。评估区地层根据时代及成因类型划分为第四系中更新统风积物(Q2eol)、第四系上更新统风积物(Q32eol)、第四系全新统冲洪积物(Q4al+pl)、重力堆积物(Q4col)及新近系(N2)。该位于大地构造位于祁吕贺兰山字型构造体系的前弧西翼内侧部分地段及山字型脊状(六盘山)西侧马蹄形地盾陇西旋转构造第三层之南。以较晚的新近系内陆红色山麓相—湖相和第四纪中上更新统黄土分布最为广泛。构造较为简单,断裂褶皱不甚发育,仅发育有舒缓短轴褶皱、舒缓向斜构造。评估区内地下水根据地形地貌、地层结构及地下水赋存条件可分为:松散岩类孔隙水、黄土孔隙裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水。
图1 区内梁茆地貌
2、评估级别的确定
依据《地质灾害危险性评估规范》的规定,结合该送电工程建设的具体特点以及评估区地质环境特点,评估面积为105.74km2。评估区地质环境复杂程度为复杂,拟建项目属重要建设项目,综合确定本区评估级别为一级。
3、地质灾害现状评估
根据野外实地调查和相关资料分析,评估区拟建输电线路沿线发育的地质灾害类型主要为黄土湿陷、不稳定斜坡、滑坡、泥石流四种类型,共确定主要地质灾害隐患点19处,其中黄土湿陷沿线均有分布,不稳定斜坡11处、滑坡3处、泥石流沟5条。
3.1黄土湿陷
区内黄土湿陷现象主要表现为陷穴、陷坑、落水洞、冲蚀沟壑、边坡失稳等。多零星分布于地形低洼地带和陡岸处,规模均较小,落水洞一般0.5~3m,洞径0.3~1.0m。在降水等不利工况下,发生黄土湿陷灾害的可能性小,威胁对象主要为施工塔基、人员及机械设备,由于黄土湿陷的破坏方式主要为变形裂缝和黄土陷穴等,一般呈带状、成片分布,个体规模较小,主要引起地面不均匀沉降、施工场地下陷,进而造成塔基下沉、裂缝等,现状评估危险性小。
3.2不稳定斜坡
区内发育的不稳定斜坡均为自然边坡;按斜坡物质组成分类为土质斜坡。不稳定斜坡大部分以土体倾倒、崩落及土体沿结构面拉裂滑塌的形式变形为主,斜坡整体变形尚未发现。由于区内不稳定斜坡多为河岸斜坡。且具有坡度陡峭、高度较低,宽度大的发育特征。斜坡坡度60-70°,高度一般8-12m,最高21m;宽度一般200-800m,最小150m,最大1200m。不稳定斜坡主要由第四系组成,平面形态多呈“矩形”,个别呈“半圆形”;坡面形态主要为直线型,个别折线形。斜坡岩体凸出或碎裂,大部分坡面冲蚀强烈,较为破碎。该区发育的不稳定斜坡可能造成危险性均为中等。
3.3滑坡
区内发育滑坡均为老滑坡,是在地震作用下形成的土质滑坡。滑坡形态一般较为完整,平面形态以半圆形或舌形、剖面形态直线型为主;滑坡坡面冲蚀较强烈,冲沟发育,坡面较为整齐,局部破碎;整个滑坡体前缘直达沟底,坐落于河床及阶地之上,滑体平均坡度在15~40°间,后缘有断续的小裂缝发育,发生滑坡灾害可能性较大。滑坡对拟建输电线路可能造成的损失均为小。
3.4泥石流
区内泥石流对拟建输电线路工程建设或运行的危害方式主要以淤埋路基或淤塞桥涵等影响或破坏工程建设或运行、威胁施工人员与施工机械及建成运行中输电线路安全为主,其重点是泥石流冲蚀、淤塞、预埋铁塔部分塔身。依据泥石流沟与拟建输电线路的关系,结合泥石流易发性进行造成危害可能性、损失大小和危险性评估。拟建输电线路沿线泥石流沟易发性均为低易发,根据泥石流沟现状及发育特征判定,泥石流沟发生地质灾害的可能性小。对拟建输电线路建设或运行期可能造成的损失为小。
4、地质灾害危险性预测
在线路建设过程中,塔基基坑的开挖、削坡以及机械振动,将会破坏土体的结构及原有应力的平衡,使坡体的稳定性降低,有加剧区内的崩塌、滑坡和不稳定斜坡发生灾害的可能,威胁施工人员及设备财产的安全。同时对土体结构的拢动和废弃松散土体的堆放还将会加剧黄土湿陷的可能。
4.1工程建设加剧黄土湿陷地质灾害预测评估
线路塔基建设区段多位于黄土湿陷区,在梁峁沟壑区的黄土均具有中等至强的湿陷性,湿陷性土层的厚度也比较大。在塔基基础开挖过程中,由于开挖形成的基坑具有一定的临空面,有产生御荷裂隙的可能,将会进一步加剧黄土湿陷,诱发形成陷穴、落水洞和竖井等微地貌,引发崩塌、滑坡和水土流失等灾害现象的可能。但由于在线路塔基建设过程中对塔基的回填土的夯实,使回填土体的密实系数≥0.95,并在塔基场地的外围对地表水进行拦截和疏导切在塔基施工过程中用水量很少。因此在塔基施工过程中加剧塔基场地区黄土湿陷的可能性小,可能造成的损失小,预测危险性小。
4.2工程建设加剧不稳定斜坡地质灾害的危险性预测评估
输电线路塔基开挖和削坡的规模都比较小,依据评估区内11处不稳定斜坡与拟建工程的位置关系且在施工过程中只是机械振动,预测评估认为在塔基开挖过程中加剧11处不稳定斜坡地质灾害发生的可能性均为较大,预测11处不稳定斜坡可能造成的损失均为中等,预测危险性均为中等。
4.3工程建设地质灾害的危险性预测评估
输电线路塔基开挖和削坡的规模都比较小,依据评估区内3处滑坡与拟建工程的位置关系且在施工过程中只是机械振动,预测评估认为,在塔基开挖过程中加剧H1、H2、H3三处滑坡发生地质灾害的可能性均为较大,可能造成损失均为小,预测3处滑坡危险性均为小。
4.4工程建设加剧泥石流地质灾害的危险性预测评估
拟建输电线路穿越评估区内这5处泥石流沟时,铁塔均设置在冲沟两岸台地上,泥石流灾 害可能造成的损失仅限于冲刷冲沟两侧较近的塔基,可能造成的损失仅为塔基部分边缘。工程 建设过程基础开挖挖土方量少,且不存在土方量堆积在泥石流沟口,对泥石流无影响。因此,预测评估认为在铁塔基础开挖过程中,加剧N1、N2、N3、N4、N5 泥石流地质灾害发生的可能性均为小,可能造成的损失均为小,预测5处泥石流危险性均为小。
综上可知,线路工程建设可能引发的地质灾害主要是崩塌灾害。在塔基开挖过程引发崩塌地质灾害发生的可能性较大—小,可能造成的损失小,预测危险性小;在梁峁沟壑区坡面加载引发崩塌灾害的可能性小,可能造成的损失小,预测危险性小;施工便道引发崩塌地质灾害发生的可能性小,可能造成的损失小,预测危险性小。工程建设加剧塔基场地区黄土湿陷地质灾害发生的可能性小,可能造成的损失小,预测危险性小;工程建设加剧不稳定斜坡地质灾害发生的可能性均为较大,可能造成损失均为中等,预测危险性均为中等;工程建设加剧滑坡发生地质灾害可能性均为较大,可能造成损失均为小,预测危险性均为小;工程建设加剧泥石流沟发生地质灾害的可能性均为小,可能造成损失均为小,预测危险性均为小。
5、结论
根据该工程所处区域地质灾害的分布特征、易发程度及可能造成的损失将评估区内地质灾害危险性综合分区划分为危险性小区和危险性中等区两个区。危险性小区面积为78.20km2,占评估区总面积的73.95%;危险性中等区面积为27.54km2,占评估区总面积的26.05%。根据地质灾害危险性评估、分区及地质灾害防治建议,建设场地适宜性综合评价认为:地质灾害危险性中等区综合评估地质灾害危险性中等,地质灾害治理难度小,建设场地适宜性为适宜;地质灾害危险性小区综合评估地质灾害危险性小,地质灾害治理难度小,建设场地适宜性为适宜。
参考文献:
[1]王玉刚1,王振华2,陈鸽1.安康某电厂一期工程地质灾害危险性评估分析[J].西部探矿工程,2016(8):27-34.
[2]叶子华.某煤矿道路施工地质灾害评估及防治措施研究[J].能源研究与管理,2017(3):55-58+69.