楊恩祈 牛雪妮 魏中林

摘要通過野外調查、室內分析研究了評估區(qū)的地質環(huán)境條件，主要包括環(huán)境地質、水文地質和工程地質；結合建設項目可行性研究報告、巖土工程勘察報告，對某水庫建設項目地質災害危險性進行了現(xiàn)狀評估、預測評估以及綜合性分區(qū)評估；對擬建場地進行了適宜性評價，并提出了地質災害防治措施。

關鍵詞地質災害；危險性評估；防治措施；水庫

中圖分類號S429文獻標識碼A文章編號0517-6611（2016）04-096-04

Geological Hazard Assessment of a Reservoir Construction Project

YANG Enqi， NIU Xueni， WEI Zhonglin （Department of Geoscience， College of Land Resource Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming， Yunnan 650093）

AbstractBased on field survey and lab analysis， we researched the geological environment conditions of the assessment region， which mainly included environmental geology， hydrogeology and engineering geology. According to the feasibility of research report of the construction project and the geotechnical investigation report， we carried out the status assessment， forecast assessment and comprehensive zoning assessment on geological hazard risk of a reservoir construction project. Suitability assessment was also made on the planned site， and prevention and control measures were proposed for the geological hazard prevention， which provided theoretical foundation for the geological hazard prevention and control of the construction site.

Key wordsGeological hazard； Risk assessment； Prevention and control measures； Reservoir

云南省部分地區(qū)近年來持續(xù)遭受干旱，形勢嚴峻。為解決當前旱情、發(fā)展地方經濟，興建水利工程尤為重要[1]。根據(jù)《地質災害防治條例》規(guī)定，工程建設項目應充分考慮地質災害防治要求，避免和減輕地質災害造成的損失。為此，筆者以某水庫建設項目地質災害危險性評估為例，在系統(tǒng)分析評估區(qū)地質環(huán)境條件后進行了現(xiàn)狀評估和預測評估，綜合分析了地質災害的危害程度，并提出了相應的防治措施，以期為國內外類似工程建設項目地質災害危險性評估提供借鑒。

1工程概況

擬建項目位于麻栗坡縣鐵廠鄉(xiāng)關告村委會三岔河村。該水庫是一項以村鎮(zhèn)居民生活供水、農田灌溉供水和工業(yè)供水為任務的綜合利用水庫。水庫總庫容為317.7萬m3，興利庫容為268.9萬m3，死庫容為15.3萬m3，水庫正常蓄水位為1 241.02 m，死水位為1 209.91 m。攔河壩為粘土心墻堆石壩，最大壩高52.60 m，壩軸線長146.00 m。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》，擬建水庫為小（1）型水庫。主要建筑物有大壩、溢洪道、輸水兼導流隧洞，施工輔助設施及生活服務設施等。水庫樞紐區(qū)工程平面布置見圖1。

評估區(qū)地貌類型復雜；出露地層主要為第四系、三疊系地層，不良地質現(xiàn)象為巖體風化，存在的工程地質問題較多，工程地質條件復雜；區(qū)域地質構造復雜，但評估區(qū)無斷裂構造分布，地質構造簡單；水文地質條件中等復雜；破壞地質環(huán)境的人類工程活動一般。因此，評估區(qū)地質環(huán)境條件總體復雜。根據(jù)《建設用地地質災害危險性評估技術要求（試行）》，結合擬建水庫庫容及壩高，該建設項目屬于較重要建設項目，根據(jù)有關規(guī)定將該項目地質災害危險性評估等級確定為一級[2]。依據(jù)評估區(qū)地質環(huán)境特征，結合擬建項目特點，評估范圍以水庫淹沒界線為基礎，庫區(qū)分別擴至次級分水嶺，下游向東外擴500.00 m。整個評估區(qū)面積達2.346 km2。

2地質環(huán)境條件

2.1地形地貌評估區(qū)地處云貴高原的南緣斜坡地帶滇東南巖溶山原亞區(qū)，區(qū)域地貌類型屬碎屑巖組成的構造侵蝕低中山地貌及溶蝕峰叢漏斗、峰叢洼地地貌。壩址區(qū)位于柳家灣村東南面約1.2 km處長約200 m的河段上，庫區(qū)兩岸山體雄厚，評估區(qū)內山頂最大高程點位于南部，最低點位于壩址下游，地形切割強烈，河谷深切，呈對稱的“V”型河谷。河流蜿蜒迂回，總體由西向東流，部分河段水流湍急，河床平均坡降5.22%，沿河兩岸零星分布有Ⅰ級階地，階地高于河水面1.00～2.00 m?？傮w上，評估區(qū)地形地貌復雜。

2.2地層巖性評估區(qū)主要分布有第四系和三疊系地層。第四系殘坡積層（Qel+dl）為基巖風化殘積土及碎塊石，由粘土、亞粘土及碎石質土等組成；第四系沖洪積層（Qal+pl）由亞粘土、砂卵礫石、塊石、漂石等組成；第四系耕植土（Qpd）為灰黃、褐黃、棕黃色粘性土夾植物根系；三疊系中統(tǒng)法郎組（T2f）為灰綠色、灰白色千枚巖化泥巖，評估區(qū)大部分下伏基巖均為該地層，表層風化強烈，呈薄中層狀，強風化層厚2.00～10.00 m，強風化層之下巖體較為完整；三疊系中統(tǒng)個舊組（T2gb）為灰白色中厚層狀白云巖，表層可見溶溝等溶蝕現(xiàn)象，其溶蝕程度中等。地層具體空間分布見圖2。

2.3地質構造評估區(qū)位于華南褶皺系之滇東南褶皺帶，構造體系為滇越巨型旋扭構造西部之文山巨型旋扭構造區(qū)東部，受旋扭構造的影響，該區(qū)域構造以北西-南東向為主。

評估區(qū)內無大的斷裂構造通過，地質構造較簡單。但受區(qū)域性構造斷裂影響，庫區(qū)內巖層小的褶曲較發(fā)育，巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育，主要表現(xiàn)為巖石較破碎，巖體多為強風化巖體，巖層總體產狀傾向上游，表現(xiàn)為單斜構造。

3水文和工程地質條件

3.1工程地質特征根據(jù)評估區(qū)巖土體結構、主要巖性及其工程特性，將區(qū)內巖土體分為1個土體類型和3個巖體類型四大類。土體為耕植土、砂卵石、含碎石粘土多層土體（），巖體為較軟薄中層狀千枚巖化泥巖強風化巖體（）、較堅硬中厚層狀千枚巖化泥巖弱風化巖體（）及較堅硬中厚層狀中等巖溶化白云巖巖體（）。圖1水庫樞紐區(qū)工程平面布置

Fig. 1The layout of hub area engineering in reservoir圖2評估區(qū)地質

Fig. 2Geological map of the assessment area耕植土、砂卵石、含碎石粘土多層土體（）：土體強度中等，韌性差，抗水流沖刷侵蝕力弱，厚度0～8.00 m不等。干燥或稍濕狀土顆粒間聯(lián)結力較好，潮濕飽和狀聯(lián)結力弱，強度低，工程特性較差。

巖體為較軟薄中層狀千枚巖化泥巖強風化巖體（）：巖體風化強烈，風化層厚度為2.00～10.00 m，節(jié)理裂隙面較發(fā)育，形成密集的風化裂隙；近地表巖體風化破碎，巖體完整性較差，巖石完整性指標RQD值一般小于10%，屬于破碎-較破碎巖體；風化巖體物理力學性質較差，單軸抗壓強度小于10 MPa，單軸飽和抗壓強度小于5 MPa，屬軟巖。

較堅硬中厚層狀千枚巖化泥巖弱風化巖體（）：巖體完整性較好，巖石完整性指標RQD值為40%～80%，巖石物理力學性質較好，單軸抗壓強度為20～40 MPa，單軸飽和抗壓強度為10～20 MPa，屬較堅硬巖體。

較堅硬中厚層狀中等巖溶化白云巖巖體（）：中厚層狀結構，抗壓抗剪強度高，抗變形能力強，單軸抗壓強度為60 MPa，單軸飽和抗壓強度為40 MPa，屬較堅硬巖體。

總體上，評估區(qū)工程地質問題較多，對擬建項目均可能帶來不利影響，因此，評估區(qū)工程地質條件復雜。

3.2水文地質結構特征評估區(qū)屬紅河流域瀘江水系八布河次級溪流，區(qū)域山高坡陡，地形切割深，根據(jù)含水介質類型（含水層巖性與空隙類型）、地下水的賦存形式和水動力條件的差異，將評估區(qū)內地下水劃分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、巖溶水三大類型，其中基巖裂隙水為區(qū)內地下水主要類型。

評估區(qū)第四系孔隙含水層、基巖裂隙含水層及巖溶水含水層的空間組合形式簡單，地下水水文地質結構具有裂隙水單層、巖溶水單層或孔隙水、裂隙水雙層結構特征；裂隙水為中等富水層狀儲水類型，巖溶水為較強富水層，表層孔隙水為弱富水性粘性土或弱-中等富水砂卵礫石層，孔隙水與裂隙水、巖溶水之間通過含水介質以下滲或側向補給方式產生水力聯(lián)系，聯(lián)系密切。地下水主要接受大氣降水補給，總體由兩側分水嶺向柳家灣小河徑流排泄，地下水動態(tài)變化受季節(jié)影響變化較大。庫區(qū)內地下水埋藏較淺，柳家灣小河為地下水最低侵蝕基準面。

綜上所述，評估區(qū)水文地質條件復雜程度為中等復雜。

4地質災害危險性現(xiàn)狀評估

經過野外實地調查，評估區(qū)內未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等災害?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的不良地質作用主要有巖體風化、沖溝及巖溶。

評估區(qū)大部分地段出露基巖巖性為三疊系中統(tǒng)法郎組（T2f）千枚巖化泥巖，區(qū)內巖體風化受構造及巖性影響較大，其表層巖體風化強烈，節(jié)理裂隙及風化裂隙較發(fā)育，據(jù)鉆孔揭露顯示，強風化層厚度一般在2.00～10.00 m，其中壩基部位小于3.00 m，壩肩部位在2.00～10.00 m，透水性強-中等，在巖土風化結構面上形成軟弱結構面，易產生崩塌、滑坡；其下部巖體弱風化，巖體較完整，該層力學強度較高，勘察時未能揭穿該層。因此，在工程施工過程中應特別注意評估區(qū)表層強風化巖體的開挖，尤其是壩址區(qū)的開挖易形成滑坡、崩塌等地質災害。

評估區(qū)北側的三疊系中統(tǒng)個舊組（T2gb）白云巖溶蝕程度中等，白云巖表層可見溶溝、溶槽等，現(xiàn)狀下未發(fā)現(xiàn)巖溶地面塌陷等災害。

評估區(qū)發(fā)育4條沖溝，均為季節(jié)性沖溝，調查中僅在沖溝C2溝底見有水流，現(xiàn)狀下4條沖溝溝壁植被較發(fā)育，多為松樹等經濟林木，未發(fā)現(xiàn)有溝壁垮塌等現(xiàn)象。

另外，根據(jù)調查，原水庫回水線長約0.6 km，存在一定程度的庫岸再造問題，主要的庫岸變化為岸坡松散堆積物受庫水掏蝕、波浪等作用而滑至庫底，致使水庫庫岸基巖出露。

5地質災害危險性預測評估

地質災害危險性預測評估是在對地質環(huán)境條件、水文和工程地質條件因素分析的基礎上，判斷人類工程活動、強降雨、連續(xù)降雨、地震等極端因素激發(fā)下，1個或幾個可調節(jié)的地質環(huán)境因素的改變導致災體處于不穩(wěn)定的穩(wěn)態(tài)，主要包括預測評估地質災害的范圍、危險性和危害性。從工程施工可能加劇、誘發(fā)地質災害和工程建設遭受地質災害兩方面預測評估[3]。

評估區(qū)地質災害不發(fā)育，工程建設加劇沖溝引發(fā)泥石流危害的可能性及危險性??；工程建設本身遭受因工程建設加劇的地質災害危害的可能性小，危害性小，危險性小。

工程建設過程中誘發(fā)地質災害主要為大壩壩基、壩肩施工開挖、溢洪道開挖、輸水隧洞進出口邊坡開挖及洞身段掘進、公路施工、水庫管理所等開挖邊坡所引發(fā)的崩塌、滑坡等。其中，大壩壩基河谷部位開挖引發(fā)地質災害的可能性小，危險性中等；岸坡部位引發(fā)地質災害的可能性大，危險性大；溢洪道控制段、泄槽上段開挖引發(fā)災害的可能性大，危險性大。泄槽下段、消力池段引發(fā)災害的可能性中等，危險性中等。出水渠段引發(fā)災害的可能性小，危險性?。惠斔矶唇ㄔO過程中，進出口邊坡、啟閉室邊坡開挖及隧洞掘進引發(fā)災害的可能性中等-大，危險性中等-大；原關告水庫老壩體作為圍堰引發(fā)災害的可能性小，危險性?。凰畮旃芾硭l(fā)災害的可能性中等，危險性中等-大；其他施工項目（公路修建、施工輔助設施及臨時生活服務設施、棄渣場、天然建筑材料場）引發(fā)災害的可能性小-中等，危險性小-中等。

水庫運營過程中誘發(fā)的地質災害主要為水庫淹沒區(qū)的庫岸再造問題及大壩樞紐區(qū)大壩的滲漏、溢洪道及輸水隧洞的泄洪穩(wěn)定性、邊坡穩(wěn)定性及圍巖穩(wěn)定性問題。其中水庫區(qū)東段受周期性的水位抬升、消落及波浪作用而引發(fā)坍塌、崩塌、滑坡災害的可能性中等，危險性中等-大；中段誘發(fā)災害的可能性中等，危險性中等；南西段誘發(fā)災害的可能性小，危險性??；新建的永久公路（路段③）誘發(fā)路面沉降等災害的可能性中等，危險性中等；攔河壩由于滲漏及不均勻沉降問題可能造成攔河大壩基礎失穩(wěn)，大壩潰決引發(fā)洪水、泥石流等災害，其可能性小，危險性中等；溢洪道泄洪可能導致溝渠開裂、洪水入滲，破壞溢洪道基礎，其可能性中等，危險性中等；輸水隧洞運營過程中引發(fā)災害的可能性中等，危險性大；原關告水庫老壩體其作為新建大壩壩體的一部分時，仍可能沿壩基、壩肩及新老壩體接觸面出現(xiàn)滲漏問題，嚴重時可能導致大壩失穩(wěn)，其可能性小，危險性中等；水庫管理所建成運營過程中地基可能出現(xiàn)不均勻沉降等，其可能性中等，危險性中等-大。

該項目施工期間將對周圍環(huán)境造成影響的可能性小，危險性小。運營期間，正常蓄水位以下的植被將被淹沒，致使庫區(qū)現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境發(fā)生一定的變化。

安徽農業(yè)科學2016年6地質災害危險性綜合分區(qū)

6.1地質災害危險性綜合分區(qū)評估根據(jù)擬建工程特點及評估區(qū)地質環(huán)境條件、地質災害危險性現(xiàn)狀評估和預測評估結果，充分考慮評估區(qū)的地質環(huán)境條件的差異和潛在的地質災害隱患點的分布、危險程度，根據(jù)“區(qū)內相似，區(qū)際相異”的原則[4]，將評估區(qū)地質災害危險性劃分為地質災害危險性大（Ⅰ）、地質災害危險性中等（Ⅱ）和地質災害危險性?。á螅?個區(qū)（圖3和表1）。

6.2建設場地適宜性評估該次評估范圍內劃分為3個區(qū)，危險性等級分別為地質災害危險性大（Ⅰ）、危險性中等（Ⅱ）和危險性?。↖II）。地質災害危險性大區(qū)總面積為0.046 km2，占評估區(qū)總面積的2.0%；地質災害危險性中等區(qū)面積為0.465 km2，占評估區(qū)總面積的19.8%；地質災害危險性小區(qū)面積為1.835 km2，占評估區(qū)總面積的78.2%；擬建項目誘發(fā)、加劇的地質災害及巖土工程問題多屬一般工程地質問題，防治難度中等。因此，擬建工程場地適宜性評定為基本適宜。

（Ⅰ）該區(qū)地質環(huán)境條件總體復雜，現(xiàn)狀地質災害不發(fā)育，工程建設加劇現(xiàn)狀地質災害的可能性小。工程建設誘發(fā)地質災害主要為開挖邊坡失穩(wěn)，隧洞洞身段冒頂、掉塊，攔河壩失穩(wěn)等，其可能性以中等-大為主，危險性及危害性以中等-大為主。綜上所述，綜合評估該區(qū)地質災害危險性大擬建大壩、溢洪道、輸水隧洞、老壩體、臨時工路、施工輔助設施及臨時生活服務設施、棄渣場、水庫管理所0.046危險性中等 Medium risk（Ⅱ）該區(qū)地質環(huán)境條件總體復雜，工程建設加劇、誘發(fā)、遭受地質災害的可能性以小-中等為主，危險性及危害性以中等為主。綜上所述，綜合評估該區(qū)地質災害危險性中等水庫淹沒區(qū)、臨時工路、擬建永久公路、棄渣場、施工輔助設施及臨時生活服務設施、沖溝0.465危險性小 Small risk（Ⅲ）該區(qū)地質環(huán)境條件總體復雜，工程建設誘發(fā)地質災害的可能性小，危險性小。綜上所述，綜合評估該區(qū)地質災害危險性小擬建水庫庫區(qū)外圍地段，無建設內容1.835

7地質災害防治措施

7.1地質災害防治難易程度分析評估區(qū)地質環(huán)境條件總體為復雜，工程建設可能誘發(fā)的地質災害主要為邊坡崩塌、滑坡，隧洞掉塊、冒頂?shù)龋鄬儆谝话愕墓こ痰刭|問題，防治難度中等。

7.2地質災害防治措施的建議工程建設和運營過程中，誘發(fā)的地質災害（包括不良地質作用）主要為邊坡滑坡、崩塌，隧洞掉塊、冒頂?shù)?，只要認真勘查、合理設計、加強施工質量管理等，可以得到合理的防治。

（1）關于邊坡防治：擬建工程在大壩建設、溢洪道、輸水隧洞、新建進場公路、臨時施工設施、水庫管理所等施工過程中，需進行邊坡開挖，沿線地形地貌、巖土體的力學平衡狀態(tài)和邊坡的穩(wěn)定性均將被改變，較易誘發(fā)地質災害，會影響到運行過程中工程設施的安全性。因此，需合理設計邊坡開挖坡比，加強邊坡支護和支擋。施工期間和施工結束后，要清理沿坡棄渣、恢復植被等。工程施工期間，嚴格實行工程監(jiān)理制度，杜絕違章作業(yè)、違規(guī)驗收。

（2）關于壩基滲漏防治：在工程設計施工過程中，應加強對壩基的清理，做好壩基防滲處理措施，原關告水庫老壩體與新壩體接觸面也應做好防滲處理，避免庫水沿接觸面滲漏。

（3）關于隧洞掘進過程中引發(fā)掉塊、冒頂?shù)姆乐危涸诠こ淌┕み^程中，應對隧洞洞身段采取相應的支護措施，同時加強對地下水的監(jiān)測。

（4）關于溢洪道泄洪穩(wěn)定性的防治：由于長期的泄洪沖刷，可能導致溝渠開裂、洪水入滲，破壞溢洪道基礎等，因此，對溢洪道底板及邊墻應采用鋼筋混凝土襯砌，對開挖后的較高邊坡（泄槽上段）應采用錨桿等護坡措施。

（5）由于庫岸再造問題，需對庫岸邊坡可能產生坍塌、滑坡的地段采取加固措施，如對岸坡較陡地段采取工程措施，對岸坡較緩及第四系松散層覆蓋地段采取生物措施等，并加強淹沒區(qū)庫岸邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測。

（6）在施工過程和施工結束后，應及時清理沿線不規(guī)范棄渣，恢復破壞的植被，對裸露地段盡力補種植被，河道做好