江苏兴顺电子有限公司依据市场需求和企业未来的发展需要,决定在江苏省兴化市昭阳镇私营经济城二区宏泰路投资扩建热敏电阻器项目。项目已获得兴化市发展和改革委员会企业投资项目核准决定书(兴发改核发[2007]61号)。
拟建工程地处里下河平原区,第四纪松散堆积物厚度较大,浅部软土层较为发育,属地质灾害易发区。为保护地质环境、防治地质灾害,最大限度地减少地质灾害对工程建设的危害,根据国土资发[2004]69号文件《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》精神,江苏兴顺电子有限公司委托江苏省地质调查研究院对其拟建项目进行地质灾害危险性评估工作。
2、《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(国土资发〔2004〕69号)及附件1《地质灾害危险性评估技术方面的要求》(试行);
3、江苏省国土资源厅《江苏省建设用地地质灾害危险性评估技术方面的要求》(试行);
本次评估工作的目的是按照地质灾害危险性评估工作技术方面的要求,在调查、分析评估区地质环境背景条件的基础上,进行地质灾害危险性评估,为建设项目的防灾、减灾提供相关依据。主要任务和要求有如下:
3、对地质灾害危险性和危害程度进行现状评估;对工程建设引发或加剧及遭受地质灾害危险性和危害程度进行预测评估;
4、依现状评估和预测评估结果,综合评估建设场地地质灾害危险性程度,对建设场地的土地适宜性进行评价,并提出防治地质灾害的措施与建议。
据有关文件,江苏兴顺电子有限公司扩建热敏电阻器项目位于江苏省兴化市昭阳镇私营经济城二区宏泰路(图1)。项目用地13333.33m2(合20亩),总建筑面积7000 m2,总投资260万美元。
兴化地区地质研究工作起步较早,研究程度亦较高。特别是自上世纪八十年代起,区域内曾开展过不同比例尺的区域地质、水文地质、工程地质、环境地质等调查、勘察、监测工作,积累了较为丰富的成果资料(表1)。
根据地质灾害危险性评估工作技术方面的要求及建设工程详细情况,为更好地完成本次评估工作,我院在接受委托后,即组建了评估项目组,采用资料收集、野外调查和综合分析研究相结合的技术路线开展评估工作。
在充分收集和分析评估区地质、水文地质、工程地质、环境地质等地质背景资料及工程建设、人类工程活动与地质环境的相互关系和演化趋势的基础上,根据不一样地质灾害发育的地质背景和地质环境条件,有重点地开展地质灾害调查,查明评估区地质灾害的类型、形成分布特征等。据此,对区内地质灾害的危险性做多元化的分析评价,编制评估报告。
本次评估工作收集利用地质、水工环地质及地质灾害类成果资料10余份,野外调查面积约0.27km2。对评估区内的地质灾害类型、发育程度等有了较全面的了解。
野外调查按照国土资源部国土资发[2004]69号文及《地质灾害危险性评估技术方面的要求》(试行)进行,工作质量符合有关技术方面的要求。
根据拟建项目的建设规模和特点,在充分分析区内地质灾害类型和发育特征的基础上,为更好地进行地质灾害危险性现状和预测评估,按照《地质灾害危险性评估技术要求》(试行)和有关技术要求,确定自征用地块边界分别向四周扩大200m作为评估区范围,面积约0.27km2。
评估区地形平坦,地貌类型单一,地质构造较简单,土体工程地质性质较差,水文地质条件较好,破坏地质环境的人类工程活动强烈程度一般,地质环境条件复杂程度属中等类型。拟建工程属一般建设项目,据《地质灾害危险性评估技术方面的要求》(试行)及《泰州市用地项目地质灾害危险性评估级别核定意见表》(兴三级[2008]56号),确定该项目地质灾害危险性评估级别为三级。
评估区所在的兴化市地处北亚热带季风气候区,兼受西风带和副热带以及热带天气系统的共同影响。气候具有过渡性、海洋性、季风性的特点,温暖湿润,四季分明,雨水充沛,日照充足,光、热、水高峰基本同季,无霜期较长。多年平均气温15.9℃,平均日照2275.9小时,年均降水量856.1mm,年均雨日97天,年均无霜期227天。
兴化地区地表水系极为发育,沟河纵横,河网交织,评估区附近主要河流有溪河和横泾河等。
评估区位于苏中里下河平原腹部,区内地势低平,地面标高一般小于3m(56年黄海高程),地貌类型属里下河冲湖积平原。
兴化地区前第四纪地层属扬子地层区下扬子地层分区。据区域地质资料,评估区附近钻孔揭示到的前第四纪地层主要为上白垩统浦口组(K2p)和第三纪(E、N)地层。
浦口组(K2p)岩性为浅棕、红棕色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹砂岩、砂砾岩,厚大于800m。
第三系(E、N)的岩性变化较大。主要为浅绿灰、浅棕色粘土夹灰白色砂砾层,厚165.9m。
根据第四纪沉积物的岩性、岩相、古气候及同位素测龄资料,自下而上可划分为下更新统(Q1)、中更新统(Q2)、上更新统(Q3)和全新统(Q4)。
下更新统(Q1):上部为灰黄、灰绿、深灰色中细砂、中粗砂夹棕黄色粉质粘土薄层或透镜体;下部为黄褐、灰绿、褐红等杂色粉质粘土夹灰黄、灰白色细砂、中粗砂,底部普遍分布有含砾砂层。厚50~105m。
中更新统(Q2):上部为棕黄、青灰色粉质粘土夹粉细砂透镜体,局部含淤泥及贝壳;下部为灰黄、棕黄夹白色粉质粘土,富含钙质结核。厚度一般在50~60m之间。
上更新统(Q3):上部为灰黄、黄褐杂青灰色粉质粘土、粉土夹灰黑色淤泥质粉质粘土;中部为灰褐色淤泥质粉质粘土、灰黄、棕黄色粉细砂、粉质粘土;下部为灰黄、黄褐色粉质粘土、粉土。厚度70~80m。
全新统(Q4):上部为灰褐、灰黑、灰黄色粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉土、粉细砂层,微层理发育;中部为灰黄、黄绿、灰褐色粉质粘土、粉土夹粉砂透镜体,局部含淤泥;下部为灰黑色淤泥质粉质粘土,含较多贝壳。厚度一般在25~50m之间。
据区域地质资料分析,评估区隶属于扬子准地台,基底埋深大于400m。区域上基底断裂主要有北东和北西向两组断裂。评估区未见断裂构造通过,亦未发现明显的新构造活动迹象。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),评估区抗震设防烈度为Ⅶ度,设计地震基本加速度值为0.10g。
评估区暂无岩土工程勘察资料,根据区域钻孔及邻区工程地质勘察资料分析,该地区30m以浅土层主要由全新统粉质粘土、淤泥质粉质粘土及粉土等组成,自上而下大致可分为四个工程地质层,六个工程地质亚层。
①层耕植土:灰褐色、灰色,湿,松散,含大量植物根茎。厚度一般小于1.0m。
②-1层粉质粘土:灰、灰黄色,饱和,软塑(局部流塑),高压缩性,局部夹粘土。干强度中等,韧性中等,厚2.0m左右。
②-2层淤泥质粉质粘土:灰色,饱和,流塑,高压缩性,夹薄层状粉土,干强度中等偏低,韧性中等偏低,厚5.0~6.0m。
③-1层粉质粘土夹粘土:灰褐、黄褐色,饱和,可~硬塑,中等压缩性,干强度中等偏高,韧性中等偏高,厚5.0m左右。
③-2层粉质粘土夹粉土:黄褐~灰褐色,饱和,可~软塑(局部流塑),高压缩性,粉土分布不均,干强度中等偏低,韧性中等偏低。厚约5.0m。
④层粉土:褐灰色,饱和,稍密~中密,中高压缩性,含少量白云母片,局部夹粉质粘土,干强度低,无韧性。厚10.0~13.0m。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),场地地震烈度为Ⅶ度,据区域资料初步判别,该地区浅部分布的粉土层为不液化土层,一般情况下不会产生砂土液化灾害。
兴化地区主要分布有松散岩类孔隙地下水,根据含水层时代、成因、岩性组合特征、埋藏条件及水力联系等,可将区内孔隙地下水自上而下划分为五个含水层组。
近地表分布。含水层岩性主要为全新统灰、灰黄色粉质粘土、粉土、粉细砂。水位埋深0.5~2m,富水性差,单井涌水量小于100m3/d。水化学类型以ClNa、ClHCO3Na型为主。
含水层岩性为上更新统粉砂、粉细砂层,厚度一般在10m左右,富水性较好,单井涌水量可达每日数百立方米。水质稍差,一般为矿化度1~3.0g/L之ClNa型水,属微咸水。
含水层由中更新统灰、灰黄色粉细砂、中细砂组成,含水层厚度大多小于15m,水位埋深小于4m,单井涌水量小于1000m3/d。水质较好,主要为矿化度小于1.0g/L之HCO3Na型淡水。
含水层由下更新统砂层组成。岩性以灰白色细砂、中砂、中粗砂为主,厚30~40m,富水性好,单井涌水量2000~3000m3/d。水质为矿化度小于1g/L之HCO3Na型淡水。
含水层为上第三系河湖相沉积物。岩性主要主浅灰、灰绿色含砾中粗砂、中细砂、粉细砂、粉砂。结构比较松散,透富水性强,单井涌水量大于3000m3/d,水质良好,为矿化度小于1.0g/L之HCO3ClNa型或HCO3Na型淡水。
区内地下水的补给源主要为大气降水入渗和地表水侧渗,排泄途经主要为侧向迳流和人工开采。诸含水层地下水的水平迳流均很滞缓。
评估区内影响地质环境的人类工程活动主要为地下水开采。据调查,拟建工程地区主要开采第Ⅲ孔隙承压水,但开采强度不大,属人类工程活动强烈程度一般的地区,对周边地区地质环境影响较小。
根据野外调查及地质环境背景条件分析,评估区存在的地质灾害类型主要为特殊类岩土(软土)灾害,其次为地面沉降灾害。
评估区地表浅部分布有软塑(局部流塑)状粉质粘土和流塑状淤泥质粉质粘土层,具高含水量、高孔隙比和高压缩性等不良工程地质特征。总厚度大于7.0m。
由于软土的透水性能较弱,对地基排水不利,在加载初期,地基中常出现较高的孔隙水压力,影响地基强度;在受到施工振动或增加荷载时,土体中原有的结构连接极易破坏,其强度会迅速降低,使土体很快变成稀释状态而使地基失稳。此外软土具高压缩性,在增加建(构)筑物附加荷载后易发生地基沉降。
兴化地区第四系沉积物厚度大,含水层间存在可压缩地层,且长期开采深层地下水。根据江苏省国土资源厅发布的地质环境公报资料,推测评估区内亦发生一定程度的地面沉降,但沉降幅度较小,属于轻微地面沉降地区。
地面沉降的形成机理是承压含水层压力水头下降,导致上覆相对隔水的粘性土层释水,孔隙水压力降低,在总应力基本不变的情况下,有效应力增大,使粘性土压密而产生地面沉降。
大量的研究成果证明,开采地下水是造成地面沉降的主要外因,而可压缩土层的存在是地面沉降的内因。
评估区分布的软土地层只有在人为工程作用下,才易产生挤压变形、蠕动等地质灾害,对建筑物产生不利影响。本次调查未见有建筑物遭受软土地面形变破坏迹象,加之工程建设尚未开展,因此,现状评估认为特殊类岩土(软土)灾害的危险性小。
按照江苏省国土资源厅《江苏省建设用地地质灾害危险性评估技术方面的要求》(试行),现状评估地面沉降危险性大小的评估标准主要依据现状累计地面沉降量来确定:
评估区累计地面沉降量小于100mm,本次调查亦未发现区内有明显的地面沉降迹象,故认为现状评估认为区内地面沉降灾害危险性小。
地质灾害危险性预测评估是对工程建设引发或加剧地质灾害的可能性和工程建设遭受地质灾害的危险性进行评估。
工程建设引发的地质灾害,主要指因工程建设而导致的新的地质灾害;工程建设加剧的地质灾害,主要指已经存在的灾害体,受工程建设扰动,导致其稳定性降低、变形范围扩大而加剧灾害的程度。
该地区浅部土体中有厚7.0m以上的软弱土层,其工程地质性能较差,工程建设中若进行基坑开挖,将会形成或陡或缓的边坡,如果支护不及时或支护措施不合理,易形成软弱滑动面,使基坑边坡失稳,产生滑塌。由于软土层埋藏较浅且厚度较大,因此预测评估认为拟建工程诱发或加剧特殊类岩土(软土)灾害的危险性中等。
地面沉降灾害主要是由于强烈开采地下水引起的。拟建厂房在施工过程中无需开采地下水。因此,工程建设不会改变目前评估区内地下水开采现状,预测评估认为,拟建工程诱发或加剧地面沉降灾害的危险性小。
根据评估区地质灾害类型与特征分析,拟建工程遭受的地质灾害仍为特殊类岩土(软土)和地面沉降灾害。
评估区地表浅部分布的淤泥质粉质粘土等软弱土层,由于其具有高压缩性、易触变等特性,在上覆增加地面荷载的情况下易产生地面形变灾害。软土层埋藏较浅且厚度较大,工程建成后对地基会产生的一定的附加荷载,故预测评估认为工程建设遭受特殊类岩土(软土)灾害的危险性中等。
根据江苏省国土资源厅《江苏省建设用地地质灾害危险性评估技术要求》(试行),预测评估地面沉降危险性大小主要依据近期地面沉降速率来确定:
评估区近期年平均地面沉降速率小于10mm,故预测评估认为,工程建设遭受地面沉降灾害的危险性小。
地质灾害危险性综合评估是根据评估区内地质灾害危险性现状评估及预测评估的结果,充分考虑评估区地质环境条件的差异,对地质灾害危险性程度和建设场地土地适宜性作出综合评估。综合评估时,本着以防为主的原则,主要采用定性分析法,两种或两种以上灾害就重不就轻来划分地质灾害危险性大小。
评估区内现状地质灾害不发育,工程建设诱发或加剧及遭受特殊类岩土(软土)灾害的危险性中等;工程建设诱发或加剧及遭受地面沉降灾害的危险性小。综合评估认为区内地质灾害危险性中等。
1、工程建设前应查明软土层的厚度、分布埋藏特征及其工程地质性质,并据此进行工程设计、施工。
3、工程建设过程中的用水应引用地表水,禁止大规模开采地下水,防止因地下水水位的大幅度下降而引发或加剧地面沉降的发展。
1、评估区地处里下河冲湖积平原区,地形平坦,地貌类型单一,第四系松散堆积物厚度较大,地质构造较简单,水文地质条件较好,工程地质条件较差,破坏地质环境的人类工程活动强烈程度一般,地质环境条件复杂程度属中等类型。拟建工程属一般建设项目,地质灾害危险性评估级别为三级。
2、评估区地质灾害类型为主要特殊类岩土(软土)和地面沉降灾害。现状评估认为其危险性小。
3、预测评估认为,工程建设诱发或加剧及遭受特殊类岩土(软土)灾害的危险性中等;建设工程诱发或加剧及遭受地面沉降灾害的危险性小。
1、该地区软土层发育且厚度较大,工程建设前应加强场地工程地质勘查,查明场地内地基土的岩性、结构、变化情况及物理力学性质指标,同时需对场地内15m以浅砂土液化的可能性作进一步判别,为工程设计提供较为可靠依据。
3、场地内地基土的工程地质性质较差,建议对其进行人工处理,并选择正真适合的基础形式和持力层。
5、项目投产后的用水应引用地表水,不宜开采地下水,以保证建设工程区地下水主采层水位的稳定,控制和减缓地面沉降的发展。