地質災害成因及防治措施研究

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1、地質災害成因及防治措施研究摘要：銅陵市華強玻鋼廠附近發(fā)生的地裂縫、地面塌陷等地質災害對工廠生產(chǎn)和附近居民的生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生了嚴重影響。在對區(qū)內地質環(huán)境條件及地質災害現(xiàn)狀特征進行詳細分析研究的基礎上，闡述了本區(qū)地裂縫、地面塌陷產(chǎn)生的原因，進而對地質災害進行了預測分區(qū)，并提出了相應的防治措施。關鍵詞：地質環(huán)境條件；地質災害；地裂縫；地面塌陷；防治措施1問題由來銅陵市華強玻鋼廠位于華東冶金地質勘查局八一二地質隊老區(qū)東北側，市區(qū)～碎石嶺公路從廠區(qū)旁邊通過。2003年廠內及附近民區(qū)陸續(xù)出現(xiàn)數(shù)條地裂縫，200

2、4年3月上旬，一場持續(xù)多日的降雨過后，在廠區(qū)附近又發(fā)現(xiàn)多處地面塌陷，同時，地裂縫也有進一步發(fā)展的態(tài)勢。地裂縫和地面塌陷等地質災害嚴重地影響了華強玻鋼廠的安全生產(chǎn)和附近居民的生命財產(chǎn)安全，因此有必要對本區(qū)地質災害進行調查。2地質環(huán)境條件2.1自然地理概況本區(qū)位于銅官山主峰西部低丘區(qū)，其東南側為中低山，其余三面被低矮的山丘所環(huán)繞，地勢東南高，西北低，廠區(qū)附近最大相對高差約15米。本區(qū)屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，氣候溫暖，雨量充沛，多年平均降水量1375.9mm，年平均蒸發(fā)量1359.8mm，每年的5～8月

3、為豐水期，11月至次年的1月為枯水期。2.2地層巖性區(qū)內地層較齊全（圖1），由老至新有泥盆系上統(tǒng)五通組（d3w）、石炭系中上統(tǒng)黃龍船山組（c2+3）、二疊系下統(tǒng)棲霞組（p1q）、孤峰組（p1g）、上統(tǒng)龍?zhí)督M（p2l）、大隆組（p2d）及三疊系下統(tǒng)殷坑組（t1y），黃龍船山組和棲霞組巖性以厚層狀灰?guī)r為主，其余地層則以砂巖、粉砂巖、頁巖及硅質巖等碎屑巖為主。地表為第四系土層，其上部為全新統(tǒng)雜填土和零星分布的砂礫石層，下部為上更新統(tǒng)卵石層及殘積粘土。在白家山銅礦以東一帶為銅官山石英閃長巖體，巖體接觸帶附

4、近賦存有銅礦體。2.3地質構造與區(qū)域地殼穩(wěn)定性2.3.1地質構造本區(qū)位于銅官山背斜西北翼，區(qū)內斷層發(fā)育，對穩(wěn)定性影響最大的是f44斷層。該斷層分布在廠區(qū)東北側，長約1000米，走向325°，傾向南西，傾角83°，為一正斷層，兩側巖石破碎，巖溶現(xiàn)象極為發(fā)育，斷層導水性良好。2.3.2區(qū)域地殼穩(wěn)定性本區(qū)第四系以來的新構造運動以振蕩式差異升降為主，地殼總體相對穩(wěn)定。區(qū)內地震活動以小震為主，未發(fā)生破壞性地震，屬中弱發(fā)震區(qū)，地震動反應譜特征周期為0.35s，峰值加速度為0.05g，相應的地震基本烈度為ⅵ度。

5、2.4水文地質條件2.4.1地表水特征區(qū)內主要的地表水體為佘家澇小溪，發(fā)源于南部的山間泉水，經(jīng)廠區(qū)東側向西北流入長江，小溪常年流水，最大流量為80622米3/日（1980年3月31日），但流量隨季節(jié)不同變化較大。2.4.2地下水特征（1）含水層特征：主要含水層為由黃龍船山組（c2+3）和棲霞組（p1q）組成的一個統(tǒng)一的含水體，巖性主要為灰?guī)r，次為白云巖，含裂隙巖溶水，富水性1～10l/s，水質類型為hco3－ca型。該層巖溶發(fā)育，地表溶溝、溶槽及溶蝕洼地隨處可見，巖層頂面起伏不平，有時一步之遙竟可

6、相差數(shù)米。據(jù)白家山、寶山礦床勘探資料，-100米以上巖溶發(fā)育，鉆孔溶洞能見率和巖溶率都很高，溶洞大小不一，大者洞高可達50米左右，充填物以磚紅色流～軟塑狀粘土為主，有少量灰?guī)r碎塊。另外，第四系下部卵石和殘積土中含有孔隙潛水，但其滲透性差，富水性較弱。（2）隔水層特征：除c2+3和p1q外，其它巖層均可視為相對隔水層，分布在東南、東北及西北三面，使本區(qū)形成一個相對封閉的水文地質單元（圖1）。（3）地下水的排、補條件：本區(qū)地下水主要受大氣降水的垂向補給，其次是地表水沿f44斷層滲透補給。在天然狀態(tài)下，

7、地下水逕流方向與地表水流向基本一致，均為西北向，并以零星泉源及地下徑流方式排出地表。2.5工程地質條件2.5.1巖體工程地質特征廠區(qū)下伏巖體為棲霞組灰?guī)r，呈塊狀、層狀結構，結構體形狀為塊狀、柱狀，結構面主要為層理面和裂隙面，巖體平均抗壓強度為81.3mpa，屬堅硬工程地質巖組。但其巖溶發(fā)育，頂面起伏不平，對廠區(qū)附近地面穩(wěn)定性影響較大。2.5.2土體工程地質特征根據(jù)工程勘察資料，廠區(qū)附近土層結構如圖2，其上部為松散狀雜填土或砂礫石，中部為中密狀卵石，下部為軟～可塑狀粘土、粉質粘土。土層分布變化極大，

8、呈階梯狀，在佘家澇小溪兩旁僅有上部薄薄的砂礫石層，局部基巖已露出地表。在小溪和廠區(qū)之間，殘留有下部的粘土層，厚度2米左右。在廠區(qū)下面，土層齊全，但厚度變化大，在基巖面向上拱起部位厚度較小，下部的粘土、粉質粘土層呈尖滅趨勢。2.6人類工程活動對地質環(huán)境的影響白家山銅礦的采礦活動是本區(qū)最主要的人類工程活動，該礦山位于廠區(qū)東部，主井口距廠區(qū)約200米左右，二者位于同一個水文地質單元中。在本區(qū)地面塌陷產(chǎn)生前，礦山采礦標高已降至-100米以下。由于礦山長期抽排地下水，使本區(qū)地下水位大幅降低，