（地质工程专业论文）广州亚运村建设用地地质灾害危险性评估研究.pdf

摘要 建设用地地质灾害危险性评估是工程建i 焚。f i 的一项币：要基础性 工作。合理确定建设用地的地质灾害危险程度对f f 角保j ：程安伞有着最 要意义，同时，也将对社会经济发展产生重人影响。 本文对广州运村拟建建设用地的地质环境进行现场调奄，查明 建设用地的地质灾害类型和特征，并对其形成条件和影响凶素进行分 析研究，确定了广州市亚运村拟建建设用地主要存在的地质灾害为崩 塌、地基不均匀沉降及水土流失；地质灾害的发育主要受地形地貌， 地层岩性，地质构造，水文地质、气候植被，人类活动等因素的影响。 本文把评估区划分为2 8 个单元，运用层次分析法理论，建立了 以地质灾害危险性评估指数为目标层，以崩塌、地面不均匀沉降、水 土流失为准则层，以地形地貌，地层岩性，地质构造，水文地质、气 候植被，人类活动为指标层的建设用地地质灾害危险性评估的层次分 析模型，并确定了准则层和指标层各个因子对目标层的权重。 本文在建立地质灾害危险性评估指数模型的基础上，将广州亚运 村建设用地地质灾害危险性程度分为大、中、小三个等级。本文根据 地质灾害危害性等级对建设用地进行地质灾害危险性分区，并对各个 分区进行工程适宜性评价，然后提出地质灾害防治规划措施建议。 建设用地地质灾害危险性评估对建设工程地质灾害的预防、预警 有很大参考和指导意义；同时也为建设工程项目的选址、勘察、设计 和施工提供服务。 关键词：广州亚运村，建设用地，地质灾害，危险性评估，层次分析 法 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：监日期： 学位论文版权使用授权书 年月三日 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名： i i 嗍寻姓也日 硕十。学位沦文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 题目的由来和研究意义 广州成功赢得2 叭0 年亚运会的主办权后，各项围绕哑运的建设项目_ f 按计 划逐步展丌。供亚运会各国运动员、官员居住，集公寓、餐饮、娱乐、医疗、会 融、通信信息、体育训练于一体的亚运村规划设计已基本确定，需要进行建设项 目用地选址，初步拟定地址位于广州市天河区东同镇东北部的广氮地区储备居住 用地的东部。按照国土资源部颁布实施的地质灾害防治管理办法，城市建设、 有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发区进行的工程建设， 在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估，不符合条件的，不予办理建 设用地审批手续。因此为了建设项目选址合理科学，需要对广州亚运村建设项目 拟建建设用地进行地质灾害危险性评估研究。 地质灾害是指在地球的发展演化过程中，由各种自然地质作用和人类活动所 形成的灾害性地质事件。地质灾害在时间和空间上的分布及变化规律，既受制于 自然坏境，又与人类活动有关，后者往往是人类与地质环境相互作用的结果。一 般认为，地质灾害是指由于地质作用( 自然的、人为的或综合的) 使地质环境产生 突发的或渐进的破坏，并造成人类生命财产损失的现象或事件。由于地质灾害 往往造成严重的人员伤亡和巨大的经济损失。因此，地质灾害成为国土资源规划、 城市建设、区域经济发展的多目标决策中，不得不重视的一大约束条件】。过去 针对这一约束条件的判断、分析及研究，实际上长期停留在宏观定性为主的评价 方法上。规划决策者很难据此获得有关区域地质灾害的直观总体印象，并对其所 引发危害有足够的重视。然而地质坏境的低劣常常造成工程丌发巨额的附加费用， 甚至造成全局灾难性的影响。如何保持人类工程经济活动在无害少灾的坏境中生 存和发展，保持与地质环境之间较为协调的关系，是摆在区域规划者、城市建设 者、工程地质研究者面前一个现实而严峻的问题口】。 随着我国现代化建设的逐步实施和深入，基础建设工程同渐增加，这些人类 工程活动必将会给我国带来更大规模、更大范围的灾害与环境问题。而地质灾害 的发生往往并不是孤立的，一般具有群发性和相关性，易形成灾害体系链。某一 种灾害的结果，可能是另一种灾害的诱因体，或是灾害体系或灾害链的某一个环 节。因此，大力丌展地质灾害危险性评估，建立一套合理的地质灾害危险性评估 理论与方法体系，对于确保建设工程的安全、减少建设工程诱发加剧地质灾害的 可能性具有十分重要的意义。 硕十学位论文 第一章绪论 建设用地地质灾害危险性评估，就是对进行工程建设过程中可能导致工程建 设场地及其附近地质灾害发生的危险性或者在已知的地质灾害易发区内进行工 程建设项目过程中可能诱发地质灾害的危险性进行评估。地质火害防治管理办 法中明确舰定：城市建设、有可能导致地质灾害发生的：l 程项建设和在地质 灾害易发区内进行的工程建设，在申请建设用地之i 订必须进行地质灾害危险性评 估。建设项目地质灾害危险性评估制度，是通过法定程度，以部门规章的形式确 定的，它具有强制执行力，任何单位和个人都不得违反，否则就要承担柏应的责 任。因此，地质灾害危险性评估的意义就在于：首先，评估工作不仪仅为二 程服 务，同时也为保护当地地质环境提供依据；其次，评估工作在项目选址阶段进行， 地质灾害防治措施是评估的主要内容之一，改变了以往轻预防、重治理的被动局 面；第三，评估工作站在土地利用总体规划的宏观角度，多部门、多学科统筹规 划，充分发挥综合管理国土资源的职能；第四，评估工作发挥了地质灾害防治专 业的技术优势，提出的防治措施更具有针对性和可操作性；最后，实行建设用地 地质灾害危险性评估，坚决制止不合理的建设用地，就能从源头上堵住地质灾害 的发生，为建设工程安全把好第一关，这是强化预防地质灾害发生最有效的手段， 同时可为下一步的工程勘察、设计以及施工中采取、避让、预防或整治等针对性 措施提供科学依据。 建设用地地质灾害危险性评估是工程建设中的一项重要基础性工作。合理确 定建设用地发生地质灾害的危险程度对确保工程的顺利进行和工程安全有着重 要意义，同时，也将对社会经济发展产生重大影响。受技术和方法的限制，目前 我国大部分城市在进行建设用地地质灾害危险性评估时多采用定性分析的方法， 对建设用地范围内各区段进行地质灾害危险性分类定级。由于诱发地质灾害的因 素是多方面的，各因素对评价目标的影响程度( 即权重) 不同，这种评价方法并不 能客观量化地体现各区段在危险性方面的差异，使建设用地地质灾害危险性评估 工作带有较大的主观性h 1 。为使评估的结果具有客观性、科学性，探索一种适用 于建设用地地质灾害危险性评估的方法显得非常必要。因此，选定了该题目是具 有理论价值和实际意义的。 1 2 国内外研究的现状 地质灾害对人类的威胁一直为全世界所关注，因此国内外对地质灾害的研究 历史久远。2 0 世纪6 0 年代以前，地质灾害工作主要局限于灾害形成机理、分布 规律及趋势预测研究，重点调查分析灾害的形成与活动过程，具有浓厚的工程地 质色彩。有关的灾害评价多处于宏观定性分析为主的阶段，使得灾害学家所提供 2 硕+ 学位论文第一章绪论 的灾害信息通常以规划工作者不易理解的形式出现，而地质灾害信息评价所达到 的水平的高低，同样也难以得到检验。这种状况既阻碍了评价成果的应用，又妨害 了地质灾害评价理论和方法的发展。2 0 世纪7 0 年代以后，随着地质灾害破坏损 失的急剧增加，促使人类把减灾工作提高到前所未有的程度，地质灾害研究丌始 突破传统的研究模式，研究理论不断提高、研究内窬h 益丰富，迅速向新的独立 学科发展，伴随这种趋势，评估工作丌始起步。 近年来，地质灾害危险性评估成为灾害学研究中一项重要内容，国内外部分 学者在这一领域做了大量的理论探索和案例分析工作。 从2 0 世纪7 0 年代后期，以及整个8 0 年代，美国地质调查局丌展了大量的 滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害危险性区划研究工作。2 0 世纪8 0 年代，c a r r a r a a ( 1 9 8 3 ) 将多元统计分析预测方法引用到区域滑坡空问预测中，并在世界各国得 到迅速发展与推广陋1 。h a r u y a m ah 和k a w a k a m ih ( 1 9 8 4 ) 利用数学统计理论对 同本活火山地区降雨引起的滑坡灾害进行了危险度评价1 。b a e z ac 和c o r o m i n a g j ( 1 9 9 6 ) 利用统计判别分析模型进行了浅层滑坡敏感性评估盯1 。c a r r a r a a 、 c a r d i n a l im 、g u z z e t t if 等( 1 9 9 2 ) 将统计模型与g i s 结合，应用于意大利中部 某小型汇水瓮地的滑坡危险性评估m 1 。 我国是世界上地质灾害最为严重的国家之一。地质灾害具有类型多、分布广 和成灾强度高的特点。但我国地质灾害危险性评价研究在时间上却明显晚于国 外。2 0 世纪8 0 年代以前，一直停留在铁路、公路沿线以及其他工程建设区崩塌、 滑坡和泥石流灾害危险性定性分析阶段呻1 。在2 0 世纪9 0 年代以后，数理知识在 地学中的应用向纵横方向发展，各学科的穿插渗透，评价方法逐渐趋于定量化综 合评价。回归线性预测，数学模型分析得到了广泛的应用，尤其是白箱、黑箱、 灰色预测、层次分析理论的引入，地质灾害危险性评价更有了得心应手的方法。 特别是层次分析理论适合危险性影响因素多，分布更加复杂的大区域地质灾害危 险性评价u 叫1 。 近年来，在国家支持下，有关部门先后进行了1 0 0 多项崩塌( 危岩) 、滑坡、 泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、海水入侵等重大地质灾害的专门勘查工 作，并对危害严重，特别是对直接危及大中城市、县级以上城镇的灾害体组织实 施防治工程。在实施灾害勘查、防治项目的同时，有关部门和专家也丌始注重地 质灾害评估方面的工作。例如，1 9 9 2 ，- - - 1 9 9 4 年由国家计委国土地区司和地质矿 产部地质环境管理司共同组织的全国地质灾害现状调查。对全国地质灾害损失程 度和分布情况进行了估算评价；张业成、张梁等在对中国近4 0 年地质灾害灾情 分析的基础上，运用层次分析法( a h p ) 分析评价了中国地质灾害的危害程度， 进行了全国范围的危险性区划：刘希林等根据大量调查统计资料，提出了判断泥 3 硕十学位论文 第一章绪论 石流危险程度和评估泥石流泛滥堆积范围的方法；胡瑞林等将计算机技术应用于 地质灾害评价，初步提出了地质灾害评价的计算机模型预测系统与应用方法；罗 元华、张梁、孟荣等在借举刚外内其它领域研究成果的莽础上，根据环境经济理 论，对地质灾害评估与经济损失分析的珊沦綦f i ：l ；进行了探讨等等引。 目自仃，建设川地地质灾害危险性评估已经足我国性制执行的 ：私建设： 作程 序之一，国土资源部于1 9 9 9 年3 月发夼的地质火害防治管理办法，同年 1 1 月国土资源部发佃了( 1 9 9 9 ) 3 9 2 号文关于实行建设j 玎地地质灾害危险性评 估的通知和建设用地地质灾害危险性评估技术婴求( 试行) 。据统计截止2 0 0 2 年底，全国已完成建设用地地质灾害危险性评估项目4 0 0 0 多个，涉及公路、铁 路、机场、水利水电、环保、市镇建筑、矿山、油田、地热、天然气、港口、海 塘、造船基地等3 1 。 总之，地质灾害危险性分析与评价研究f 由传统的定性描述阶段向定量化发 展。评价内容也由早期的单灾种危险性评价转向多灾种综合评价，从单纯的自然 科学领域，逐渐提高到多学科、多领域的研究。同时，灾害评价的技术水平也得 到了明显改善，采用各种现代科学方法，其中包括先进的遥感、计算机、地理信 息系统技术，配合传统的地面地质、物理探测、实验模拟等手段。各种方法力求 更迅速，更准确，更灵活地对地质灾害进行评价，从而使灾害评价结果对决策者有 更加实际的指导意义。 1 3 研究资料、目的、内容与方法 1 3 1 研究资料 对广州亚运村建设用地进行地质灾害危险性评估研究的主要依据有： ( 1 ) 1 9 9 9 年3 月2 同，国土资源部第四号部长令地质灾害防治管理办法 第1 5 条明确规定：“城市建设、有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地 质灾害易发区内进行工程建设，在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评 估。评估结果由省级以上地质矿产行政主管部门认定。不符合条件的，土地行政 主管部门不予办理建设用地审批手续。” ( 2 ) 1 9 9 9 年1 1 月国土资发3 9 2 号文件关于实行建设用地地质灾害危险 性评估的通知规定：“从1 9 9 9 年1 2 月1 同起，城市建设、地质灾害易发区内 进行工程建设、及其它有可能导致地质灾害发生的工程项目建设，在项目选址阶 段必须进行地质灾害危险性评估。评估结果由省级以上地质矿产行政主管部门认 定，并作为该建设项目用地审查报批的必备条件之一。不符合条件的，土地行政 主管部门不予办理建设用地预审及审批手续”。 ( 3 ) 2 0 0 1 年5 月1 2 同，国务院办公厅转发了国土资源部关于加强地质 4 硕十学位论文第一章绪论 灾害防治工作的意见( 国办 2 0 0 1 3 5 号) ，该通知规定：对城市规划区内 地质情况尚不清晰的，必须加强和补充建设用地地质灾害危险性评估城市规划 行政主管部门在审批建设时，必须充分考虑建设用地条件；儿没有进行建设用地 地质灾害危险性评估或者末考虑建设用地条件而审批使用土地和建设的，要依法 追究有关人员的责任。 ( 4 ) 2 0 0 1 年7 月2 5f = i ，国土资源部部长签发的第7 号部长令建设项目 用地预审管理办法第6 条规定：“单独选址的建设项目，拟占用地质灾害防治 规划确定的地质灾害易发区内土地的，还应当提供地质灾害危险性评估报告”。 ( 5 ) 2 0 0 4 年3 月2 6 同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 2 0 0 4 6 9 号) 文件提出建设用地审批和规划审查中应加强地 质灾害危险性评估工作的监督管理，同时提出地质灾害危险性评估报告备案制 度，加强对评估单位的管理。 以上这些规定为我们实行建设用地地质灾害危险性评估制度提供了法律法 规保障，是我国地质灾害防治和地质坏境管理走上法制化、规范化和标准化的重 要标志和创举。 为对广州亚运村进行地质灾害危险性评估，收集与参考的主要资料有： ( 1 ) l ：2 0 力中华人民共和国区域地质矿产调查报告书( 区域地质) 及 图件( 广州幅) ，广东省地质局，1 9 6 9 年； ( 2 ) l ：2 5 力利用陆地卫星数字图像处理研究广州市及其外围地质构造报 告及图件，广东省地质科学研究所，1 9 8 6 年； ( 3 ) l ：5 万广州幅地质图说明书；1 ：5 万广州幅综合区域地质、水 文地质、工程地质、环境地质调查报告及区域地质、水文地质、工程地质和环境 地质图( 广东省地矿局区调队、广东省地矿局水文地质二大队，1 9 8 9 年) ； ( 4 ) 1 ：5 万广州幅基岩地质图及说明书，广东省地质科学研究所，1 9 8 9 年； ( 6 ) 广氮地区( 奥体新城) 用地规划研究，广州市城市规划勘测设计研 究院，2 0 0 5 年3 月； ( 7 ) 广氮地区储备居住用地环境影响初评报告，广州市环境保护科学研 究所，2 0 0 5 年3 月1 4 同。 ( 8 ) 广州亚运村建设用地地质灾害危险性评估报告，广州地质调查院 2 0 0 5 年7 月 1 3 2 研究目的 本文以广州市亚运村拟建建设用地为研究对象，通过对广州市亚运村拟建建 5 颂十学何论文 第一章绪论 设用地的地质灾害调查，查明地质灾害的分布与特征，分析影响地质灾害发生的 区i 素，评估场地地质灾害的危险性，对建设用地进行地质灾害危险性分区和适宜 性评价，提出地质灾害防治舰划措施，为工程建设提供服务。 1 3 3 研究内容 本文研究的内容主要为广砂l l i 市- 哑运村拟建建设用地的地质灾害危险性评估， 其中主要内容包括： ( 1 ) 调查广州市亚运村建没用地的坏境地质条件，地质灾害的发育类型及 分布； ( 2 ) 分析影响地质灾害发生的主要因素； ( 3 ) 对建设用地地质灾害危险性进行评估及分区； ( 4 ) 对建设用地进行适宜性评价，提出地质灾害防治规划措施。 1 3 4 研究方法 本文在全面收集和分析广州亚运村建设用地现有地质资料与前人的研究成 果的基础上，对评估区域进行地质环境实地调查，系统收集有关的地质灾害危险 性评估资料。地质灾害野外调查包括了评估区内的地形地貌、岩土特性，地质构 造、水文地质条件、植被气象及人类活动等情况。调查工作围绕地质灾害的类型 及主要影响因素为中心开展，在现场调研的基础上，采用层次分析法建立地质灾 害危险性评估模型，分析地质灾害主要影响因素的权重比例，建立地质灾害危险 性评估指数模型，通过地质灾害危险性评估指数划分场地的地质灾害危险性等级 和地质灾害危险性分区，对建设用地进行适宜性评价，提出地质灾害防治规划措 施。整个研究工作包括了准备阶段、现场调研、资料分析、灾害评估和结论建议 五个部分，具体内容如下： 1 、准备阶段：主要是资料收集，通过查询的方法，全面收集区域内的气象、 水文、地质、水文地质、工程地质、环境地质等已有的资料。 2 、现场调研阶段：通过现场调查，掌握地质灾害现状资料，包括地形地貌、 工程地质、环境地质、人类活动等现场资料，并进行整理、分类，为研究提供第 一手基础资料。 3 、资料分析阶段：在收集和现场调研的资料基础上，建立地质灾害易发程 度分区评价因子体系。 4 、灾害评估阶段：在分析资料的基础上，研究地质灾害评价的理论和方法， 选取构建适当的评价模型，通过计算对研究区的地质灾害危险性进行分区评价和 6 硕十学位沦文第一章绪论 工程适宜性评价，提出地质灾害防治规划措施。 5 、结论建议阶段：对研究区地质灾害危险性提出结论及建议。 论文具体技术线路见图卜1 。 厂一一一一一一一一一一一一一一 准偷r 段 收集、分析资料，初步分析 现场地质灾害渊查 ml 晶i 圈石弭 o ：几，j 0 o u y l 地质环境情况t 程建设规划 l 溯蚯l ，l 亡 确定地质灾害主要类型和影响冈素 l 贸科万忻 崩塌小均匀沉降l 水l ：流失 l。 地地地 水 气 人 形层质 文候类 地 石构 地植活 貌性造 质被 动 - 。- 。 ：灾害评什地质灾害摹险性评估l i 层次分析法评什ii 危险性指数汁算ll 地质灾害危险性分区l f 建设用地适宜性评价i 结论及建议 i 占+ ! 叁j i 、， 绡阢建议 图1 - 1 ：论文技术路线框图 7 j 坝十学位论文第一= 章区域地质王1 = 境概况 21 地理位置 第二章区域地质环境概况 、州亚运村拟建建发项目月 地地质灾害危险性评估区，位于广州市天河区东 圃。规划建设项目征地平面形状呈扇形，评估区地理坐杌i ：东经1 1 3 。2 3 。0 8 “ 1 1 3 0 2 3 3 8 ”北纬2 3 。0 8 1 7 ”2 3 0 0 9 + 0 8 ”。评仙区1 b 稼r 氮立交及北j = f = 高述公路 南临车艘路及广园东快速干线，东邻东环高速公路及大观路，与广东省奥林匹克 体育中心仅一路之隔。规划中的地铁四号线及城市轻轨经过评估区并与琶洲国 际会展中心、广州火车站、机场等相联，交通便捷，地理位置优越。具体地理位 黄见图2 1 22 地形地貌 臣2 - t评估区交通位置目 硕_ 十 学何论文第一：章区域地质环境概况 评估区位于珠江三角洲冲积平原区，主要地貌单元有冲积平原和剥蚀钱丘两 种类型。评估区内大部分地段为冲积平原区，占评估区总面积7 5 。剥蚀残丘分 布于评估区中西部偏北地段，占评估区总而积2 5 ，主要分布有马鞍l j j 及赤岗两 座残丘，评估区外刚的北西部还有石狮山。评估区跨越残丘和冲积平原两种地貌 单元，冲秋平原区地势较平坦、丌阔，残丘地形坡度不大，高差较小。 2 3 气候植被 评估区属南亚热带海洋性季风型气候，雨量充沛，空气湿润。1 9 5 1 2 0 0 2 年多年平均气温2 1 8 。多年平均降雨量1 7 3 5 7 m m ，雨季为4 9 月，雨季降雨 量占全年降雨量的8 0 7 。极端年最大降雨量2 6 7 8 9 m m ( 2 0 0 1 年) ，同最大降阿 量2 8 4 9 m m ( 1 9 5 5 年6 月6 同) 。一小时最大降雨量8 2 4 m m ( 1 9 9 4 年4 月1 6 同) ， 最长连续降雨天数3 3 天，最长连续总降雨量8 8 4 o m m ( 1 9 7 5 年4 月2 8 同 - - - 5 月 3 0 同) 。多年平均相对湿度7 8 ，多年平均蒸发量1 5 9 8 4 m m 。多年平均热带气旋 登陆次数4 7 次，热带气旋集中影响广州的月份为7 9 月，台风最大风速为3 5 4 m s 。多年平均雷暴天数7 7 1 天，年最多雷暴天数1 1 0 天( 1 9 5 9 年) 。 区内植被为常绿季风雨林植被，车陂涌两岸植被较发育，其余区域主要为菜 地和荔枝林以及道路绿化树木。 2 4 地层岩性 评估区及其外围分布有白垩系、第四系地层，岩浆岩有燕山一、二期花岗岩。 其中白垩系与燕山期花岗岩的分布以呈近东西走向的瘦狗岭断层为界，瘦狗岭断 层以北分布燕山期花岗岩，以南分布白垩系地层，见图2 2 。 1 、白垩系 评估区及其外围白垩系地层有上统三水组及大朗山组。 ( 1 ) 三水组：分布于评估区外围的东南角，主要为灰色的泥质粉砂岩、粉 砂质泥岩央泥狄岩及含砾粗砂岩，厚度大于1 0 0 0 m ，与下伏白鹤洞组呈角度不整 合接触。 ( 2 ) 大朗山组：分布于评估区南部大部地区，多为第四系覆盖，除马鞍山 及赤岗残丘外，平原区地表未见出露。主要为红杂色砾岩、砂砾岩、暗红色含砾 粉细砂岩，中粗粒砂岩及少量泥岩，厚度大于8 0 0 m ，与下伏三水组呈整合接触。 9 第章m 域地质纠、境概况 瓷芷= = j 。 嚣蒜勰紫l “懈簇女i 黯；，” 浆2 蹰驴l ，髻d “m * m n * e 剐“j 1 一* 图2 - 1 评估区及其外围基岩地质图 2 、第四系 分南于除残丘之外的冲积平原区按成因类型分为残积层、冲积层及人工填 土层。 ( 1 ) 残积层：分布于整个评估区，为基岩风化产物，瘦狗岭断层以北为砂 质粘性土，厚8 7 0 1 1 9 0 m 。以南为粉质粘土，厚z9 0 76 5 m 。 ( 2 ) 冲积层：由粉质粘土、粘土及中、粗砂组成，除马鞍山及赤岗残丘地 段缺失外，整个场地均有分布，厚5 0 0 9 o o m 。 ( 3 ) 人工填土层：分布于评估区表层主要由粘性土及部分砖块、碎石、 及生活垃圾等组成，厚2 0 0 75 0 m 。 3 、岩浆岩 评估区岩浆岩为燕山一期罗岗序列的将军山单元和燕山二期八哥山序列同 和单元 ( 1 ) 罗岗序列将军山单元：分布于评估区外围的东北部，分布面秘5 73 k m 2 ， 由两个侵入体组成，岩性为细中粒斑状黑云母二民花岗岩。岩石呈浅灰一灰色， 1 0 。jil jl小l刈ji引 硕十学位论文 第一：章区域地质环境概况 似斑状结构，斑晶由钾长石组成，斑品较大( 2 - 5 c m ) 且分布不均匀，常呈定向 排列。基质颗粒大小不等。本单元岩体在多处可见以涌动型接触关系侵入于大f f l 山单元中，以脉动型接触关系侵入于大f 订山南单元中。 ( 2 ) 八哥山序列同和单元：分布于评估区北部，分布面积1 9 6 k m ! ，为中细 粒斑状黑云母花岗岩。岩石含钾长石斑品，成份结构不均匀，局部斑品含鞋较高。 该单元在本区内未见与其它岩体的侵入接触关系，但在区域北部见其侵入于震旦 系及下石炭统中。 2 5 地质构造及区域稳定性 2 5 1 地质构造 评估区所处区域为华南准地台( 一级构造单元) 湘桂赣粤褶皱系( 二级构造 单元) 粤中拗褶束( 三级构造单元) 的中部，增城一台山隆断束( 四级构造单元) 的西部，增城凸起和东莞笳地的交接部位，瘦狗岭断层以南构造区。主体构造为 东西向，其次是北西向。区内褶皱及东西向、北东向和北西向断层较发育，区域 地质构造较复杂。详见图2 - 3 。 图困，回：固s 曰4 回s 田6 田， 固s 园，囫，o 囡团：囫，回- 4 i 第四系2 中生界3 晚古生界4 震旦系寒武系5 前震旦系片麻岩6 燕山期花岗岩7 海西 刚印支期花岗岩8 地质界线9 不整合界线1 0 性质不明断层ii 正断层及产状1 2 隐伏断层 1 3 南塘向斜1 4 评估区 图2 - 3区域地质构造纲要图 l l 硕+ 学位论文第一：章区域地质环境概况 1 、褶皱 主要为燕山一喜山运动早期形成的南塘向斜。该向斜位于评估区外围西南部 约1 8 k m ，向南延伸，长约2 1 k m ，轴向3 0 。左右，向斜核部为人朗l 【j 组一i ：段，东 翼岩层依次为大朗i i i 组下段、三水组及白鹤洞组，产状3 2 0 3 6 0 。，倾角2 0 2 8 。： 西翼由大朗山组及白鹤洞组约i 成。向斜北东部被广三断层切错，四翼能步一带山 于北东向断层的拉张而呈楔状凹陷，被第三系红层所覆盖。向斜大部分被第叫系 覆盖，总体为一宽展型向斜。此外，评估区外围南部还有海珠背斜和珠i 向斜， 属东莞舷地西端，两者均由三水组和大朗山组构成，轴线近东西向，两翼产状j f 缓，枢纽略向西倾伏，转折端浑圆状，也都为宽缓型褶皱构造。 2 、断层 区域内分布的断层有北东向、近东西向及北西向断层。 ( 1 ) 北东向断层：代表性断层为广从断层，分布于评估区外围西部约1 3 k m 。 沿断裂带广泛可见硅化岩、角砾岩与糜棱岩，破碎带宽几米1 0 0 多米，断层走 向3 0 5 0 。，倾向n w ，倾角4 0 - - 7 0 。断层形成于古生代，性质早期为逆断层， 晚期以正断层为主。与之平行的次级断裂在嘉禾至太平及从化以北地段非常发 育。断裂最新一次活动距今5 8 2 0 4 7 1 力年，沿断裂带地震活动较弱。 ( 2 ) 近东西向断层：包括广三断层及瘦狗岭断层。广三断层分布于评估区外 围南部，距评估区约6 k m ，呈近东西向展布。断层走向9 0 1 0 0 。，倾向南，倾 角5 0 - 8 0 。广三断层具长期活动性，第四纪仍有活动，控制了第四纪沉积。瘦 狗岭断层横贯于评估区中部，为区域内重要的控制性构造，其西起白云山南麓的 马鞍山，经瘦狗岭穿过评估区后至横沙新村。走向9 0 1 1 0 。，倾向南，倾角一 般为5 0 。- - - - 6 0 。，局部为3 5 。或6 8 。断层带构造岩发育，以硅化岩、硅化构 造角砾岩为主，并残留一部份挤压构造岩及糜棱岩，说明该断层曾有过多期活动。 ( 3 ) 北西向断层：包括了北亭断层、化龙断层及文冲断层。北亭断层分布 于评估区外围西南部，距评估区约8 k m ，该断裂全长约1 4 k m ，断裂走向3 3 0 3 4 0 。，倾向南西，倾角不清。该断裂大部分为隐伏状态，部分地区揭露到断层 泥、硅化岩等。化龙断层分布于评估区东南部，距评估区约5 k m ，断层走向 n w 3 3 7 。，倾向n e ，倾角不清，断层带见硅化破碎岩、构造角砾岩，该断层属张 性j 下断层，近期仍有活动。文冲断层分布于评估区东部，距评估区约5 k m ，断层 走向n w 3 3 5 。，倾向s w ，倾角小于8 0 。在评估区域内见断裂带宽2 0 余m ，并 见有构造岩透镜体。该断层早期为挤压，后期为张性f 断层，近期仍有活动。 2 5 2 区域地壳稳定性 评估区在广东省地震带划分上位于北西向广州一珠海地震带与北东向河源 1 2 硕十学位沦文 第一：章区域地质环境概况 一阳江地震带及东两向高要惠阳地震带的交汇部位。广从断层和瘦狗岭断层是区 内规模最大的活动性断层。据记载，评估区及周边区域，历史上曾发生过两次破 坏性地震，分别为1 3 7 2 年和1 9 1 5 年的广州地震，两次震级均为4 7 级。自1 9 7 0 年至今三十多年来，近场地发生2 0 2 9 级地震近2 0 次。附近地区历史上对近 场区影响最大的地震是1 9 6 2 年河源6 1 级地震。从地震活动刷地形变活动量等 资料综合分析，近场区地震活动相刈较弱，频度棚对较低。 2 6 水文地质 评估区主要地表迳流为车陂涌。车陂涌在评估区段长约1 6 0 0m ，宽6 1 5 m ， 深2 3 m ，河涌两侧树木茂盛。平时水面宽3 一- , 7 m ，水深0 5 1 2 m ，流水速度 约0 0 5 m s ，流量约0 1 5 m s 。据广州市环境保护科学研究所2 0 0 3 年对车陂涌 的水环境质量监测，车陂涌水质低于地表水坏境质量类标准，车陂涌水质甚差， 河涌水流浑浊。 评估区地下水为第四系松散岩类孔隙水及基岩裂隙水两大类型。第四系松散 岩类孔隙水分布于评估区除剥蚀残丘外的大部地区，含水层主要为第四系砂土 层，属孔隙潜水。水位受地形和降雨影响。地下水位埋深2 2 3 8m 。基岩裂 隙水主要赋存于岩石的裂隙中，其富水性受裂隙发育程度控制，基岩埋藏较浅地 段，其富水性相对较好。但由于其上部残积层厚度普遍较厚，残积层透水性较差， 地下水补给较贫乏，因而该含水岩组总体富水性较差。 评估区除车陂涌之外，无较大地表河涌分布，地表迳流较不发育，地下水补 给来源主要为大气降水，其次为车陂涌流水及当地居民的生活废水补给。地下水 排泄主要为地表蒸发，在干旱季节及枯水期，当车陂涌水位低于地下水位时，地 下水向车坡涌排泄。 2 7 人类工程活动 评估区内人类工程活动主要是工业与民用建筑及人工取土，由于评估区内现 有建筑物多为低层建筑，在低山、丘陵区大量修路和建房等活动，修路建房等工 程活动造成地貌变化，产生大量人工堆积物，改变或破坏了生态环境与地质环境， 导致水土流失现象严重。区内三废排放，特别是污水的排放改变了地下水水质， 造成水污染，且由于地下水水质的变化进而使土质发生变化使人类遭受危害。为 了获取建筑材料，区域内残丘进行了取土丌挖，人工取土使赤岗东部及马鞍山南 部的局部地段形成高4 - - - 2 5 m 的人工边坡，局部改变了赤岗及马鞍山的地形形态。 人工活动使地质灾害发生的频率、规模和灾害损失逐年增加。 13 硕- i j 学付论文第二章地质火害发育特征及影响冈素 第三章地质灾害发育特征及影响因素 3 1 地质灾害类型及特征 场i x 范内地势较缓，以匠陵和冲击平原为主。地质灾害发育类犁和特征受 地形地貌和人类活动的影响，在不同的区域具有不同的特点，按灾种分，场区主 要地质灾害为崩塌、地基不均匀沉降以及水土流失三种类型。 3 1 1 崩塌 1 、崩塌的特征 崩塌的过程表现为岩块( 或土体) 顺坡猛烈地翻治、跳跃，并相互撞击，最后 堆积于坡脚，形成倒石堆。崩塌的主要特征为：下落速度快，发生突然，崩塌体 脱落母岩而运动，下落过程中崩塌体自身的整体性遭到破坏；崩塌物的垂直位移 大于水平位移。崩塌运动的形式主要有两种：一种是脱离母岩的岩块或土体以自 由落体的方式而坠落，另一种是脱离母有的岩体顺坡滚动而崩落。前者规模一般 较小，从不足一立方米至数百立方米，后者规模较大，一般在数百立方米以上。 崩塌按形成因素可分为自然崩塌和人为崩塌两大类。自然崩塌多发生在沟谷 上游或陡崖处：而人为崩塌多分布于公路、库岸、矿山、工程建筑形成的边坡， 潜在和直接危害较大。 场区范围内分布的崩塌较多，形成崩塌群，根据野外调查崩塌规模、物质组 成、形成原因等，崩塌分布发育具有以下特征： ( 1 ) 在地质条件上，该区崩塌主要为岩质崩塌，部分为岩质和土质混合而 成( 上部为薄层土体，下部为岩体) ； ( 2 ) 在规模上，以小型崩塌为主，崩塌规模一般较小，据统计崩塌均小于 5 0 0 0 m 3 ；小于1 0 0 0 m 3 的崩塌9 处，1 0 0 0 - - - 5 0 0 0 m 3 崩塌点仅2 处。 ( 3 ) 在空间上，崩塌分布具有条带性，崩塌总体上分布在赤岗和马鞍山残 丘，沿瘦狗岭断层发育： ( 4 ) 在时间上，因诱发崩塌的外在原因为人工挖山或降雨，崩塌在发生时 间上表现出同一性。 具体情况见表3 - 1 崩塌地质灾害统计表。 1 4 硕十学位论文第二章地质火害发育特祉及影响冈素 场区内崩塌体积较大的集中在赤岗及马鞍山残丘一带，主要是人为因素形 成。人工挖山、采石、修路建房等活动破坏了岩土天然状态而形成危险斜坡或陡 崖，在暴雨、震动、斜坡自然重力等诱发因素作用下，常常发生崩塌灾害，造成 危害。组成斜坡的粉砂质泥岩、含砾泥质粉砂岩等岩石抗风化能力弱，岩石风化 强烈，受构造影响，节理裂隙发育，岩体破碎，且斜坡顶部分布残积土层，岩土 层在雨水的冲刷作用下，产生剥落和坠落而形成崩塌。崩塌堆积物由残积土及强 风化粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等组成。崩塌物呈松散状堆积于坡脚，存在再次发 生崩塌的可能。主要的崩塌赤岗及马鞍山崩塌详情见表3 2 、表3 3 。 表3 - 2 赤岗崩塌特征表 1 5 硕十学位论文 第二章地质灾害发育特征及影响洲素 2 、崩塌形成机理的形式 崩塌是岩土体长期蠕变和不稳定因素不断积累的结果，崩塌的大小、物质组 成、结构构造、活动方式、运动途径、堆积情况、破坏能量等虽然千差力别，但 崩塌的产生可以按照一定的模式孕育和发展的。根据崩塌形成机理的形式，可将 场区内的崩塌其分为三类：落石型，滑坡型，流动型。在一个崩塌中可有几种形 式的复合形态钔n5 | 。 ( 1 ) 落石型：落石或土体的崩落易发生于坡度陡的边坡。易产生落石的岩 层必然是节理、层理或断层影响下裂隙等发育，被大小不一裂隙面分割成软弱的 断块。此外，在软硬岩层互层的场合发生的也较多。这些裂缝面宽而平滑，有方 向性，落石和岩石滑动易沿陡的裂隙面发生。这些裂缝张开的程度用肉眼不一定 就能够识别，乍看去是紧密的，但能渗水，由于反复冻融和风化作用，经过长时 间的微小移动，裂级逐渐扩大。出于降雨裂缝中充满水，产生侧向静水压力作用， 造成崩塌。此外，在风化岩石差异大时，在的硬岩之下为风化强烈的软岩层时， 则下层受侵蚀，上层不稳定，也会造成落石崩塌n 5 1 。 ( 2 ) 滑动型：滑动型是含有砂、粘土及其互层岩石的残积土及j x l 化土等不 稳定岩土体在重力作用下滑移而产生崩塌。这种类型的滑动根据滑动土体的移动 可分为：一种滑动土体的形状不太乱，保持边坡的原形，这种形式滑动面多接近 圆弧形。一种是滑动土体的形状散乱，被分成很多断开的小岩土体，这种滑动主 要是在风化岩层和岩屑内产生，滑动面坡度大时发生。这种滑动型崩塌，主要受 层理面、节理面、断层面等的控制，在倾斜的基岩上堆积有岩屑层、岩石残积层 等松散的堆积物时容易发生，此外在坡脚人工开挖土体切割坡脚，岩土体也容易 从上而下产生滑动而产生崩塌5 l 。 1 6 硕十学何论文第j 章地质灾害发育特7 i f 及影响冈素 ( 3 ) 流动型：受雨水浸湿时发生的崩坍多属于流动型，砂、岩屑，裂隙多 的粘土、岩石风化土等松散残积土，多受水的影响而产生流动型的崩坍。流动型 滑动没有明显的剪切滑动面，且| j 使有也只在短时问内存在。 3 、崩塌的危害 崩塌地质灾害分布较广，危害性大，其常常使斜坡下的菜地、建筑物受到损 害，有时还造成人员的伤亡，同时会破坏道路，l f 【塞交通，甚至造成行车事故和 人员伤亡。崩塌规模和范围不大，但是数量较多，在阿季也爆发频繁，每逢阿季， 发生崩塌后，交通部门都要花费大量的人力物力去疏通交通。如2 0 0 4 年，马鞍 山发生崩塌，堵塞道路，交通部门昼夜清除崩塌体，造成交通停顿。另一方面， 为了保证人身安全，交通畅通和财产不受损失，对具有危险性的崩塌灾害必须进 行处理，从而增加了工程投资，整治一个崩塌灾害需要投资几百万甚至上千力的 资金，这个给工程建设带了的困难，也延缓了工程的建设速度。初步估计，要全 部治理场区内的崩塌，需要上亿元的资金 3 1 2 地基不均匀沉降 1 、地基不均匀沉降的特征 评估区内的地基不均匀沉降主要表现为地面沉降差异和建构造物丌裂。地面 沉降指在自然因素或人为因素影响而形成的地表垂直下降现象。地面沉降的特点 是波及范围广，下沉速率缓慢，往往不易察觉。地面沉降，特别是不均匀，对建 筑物、城市建设和农f f l 水利危害很大n 。 场区内地基不均匀沉降主要发生于车陂涌两岸软土地区以及人工填土区，由 于土质差异或填土时的压实不均和软土的自重固结，均可能产生地基差异沉降， 从而导致地面建筑物破坏。据实地调查，车陂涌两侧的建筑物均不同程度存在裂 缝，如某仓库厂房墙体有4 条裂缝，长约2 5m ，宽约3 - - - 5 c m ，且发现裂缝的 宽度和数量有不段扩大的趋势。某民房地基下沉了约2 0 c m ，地下局部横梁都暴 露在外。还有沿河涌两岸的道路，路基下沉，路面丌裂，有的裂缝长达数十米。 出现这些裂隙的直接原因都由于地面下沉，引起地基不均匀沉降。根据调查 某仓库地基处于填土区，填土未完成自身固结，强度较低。而车陂涌两边道路路 基均为软土，只进行了简单的地基处理或没有处理，因软土固结沉降，从而引起 路面丌裂。 2 、地基不均匀沉降的原因 地面沉降是由多种因素诱发而成的。主要原因有： ( 1 ) 场地地基土层结构特点：根据对场区的调查和岩土工程勘察，场区内 硕- i ：学位论文第二章地质灾害发育特征及影响素 存在较厚的软土层和大面积的人工填土，地基不均匀沉降主要是由软土和人工填 土下沉所引起的。场区内车陂涌两岸分布有较大范围的软土，主要类型为淤泥和 淤泥质土。软土孔隙比大、含水鼙高、压缩性大、渗透性小，在自承和l 覆荷载 的作用下，必然引起一f ：层内部应力的重新渊糕， 二层被压缩、压密，从而导致地 面；：c 降完成吲结从i 仃下i j c 。另方面足场区内的人面移 人工填土区，填上压实不 均、为欠陋l 结土，在自身重鞋和大气降水一f 渗的作用下自行压密，完成荷载同结 和渗透l 划结。刚时填：上结构性差，孔隙率高，强度低，在上面修建毖础，如果处 理不当，容易引起鉴础不均匀沉降，导致上曲建筑物开裂州n n 。 ( 2 ) 填土不均匀：场区内人工填土次数多，开挖边坡和其他原因形成的弃 土都往车陂涌两岸的低沣地带填土，填土范围大，且持续时间较长，在填土过程 中，采用汽车卸土，推土机随便填平，不能保证填土的均匀性，且填土压实差， 成分和强度在不同地段都不均匀n 6 伸3 。 ( 3 ) 施工降水不当：在当- 自i j , $ n 以后工程建设中，特别是基坑开挖过程中， 如果施工降水不当，也容易基础沉降。根据土力学原理，在软土地区，如果大量 抽取地下水，以致地下水位下降，使地基中原水位以下的有效自重应力增加，致 使地面沉降。由于降水时地下水位的下降往往呈漏斗状，所以靠近降水井的地方， 其沉降可能大一些，远离降水井的地方沉降可能小一些n 6 州。 3 、地基不均匀沉降的危害 地基不均匀下沉，往往使地面及建筑物遭受巨大的破坏，造成建筑物基础沉 降差异，建筑物下沉倾斜，地下管道破裂，建筑物墙壁开裂或倒塌、高楼脱空， 桥墩不均匀下沉，自来水管弯裂漏水等。地面沉降使得地面高程降低造成城市排 水系统失灵，雨水淤积，生活废水无法及时排出，内河形成水沟，给城市日常生 活带来危害。地基不均匀沉降会使地面标高产生误差，影响各种测绘活动，特别 对工程建设的测绘带来了严重影响和危害n 9 2 引。 3 1 3 水土流失 l 、水土流失的特征 水土流失是一种分布广泛的自然现象，但由于人类的活动，使得水土流失影 响到人类生活环境，因而成为一种地质灾害。根据调查，场区水土流失主要分布 在人工填土区和赤岗崩塌区。在车陂涌两岸的人工填土区内，堆积大量的废弃土 石，没有植被覆盖，在雨水的冲刷下，水土到处横流，其中大量的泥沙流入车陂 涌，造成了车陂涌河水含沙量增加，淤积河涌。在赤岗崩塌区的坡脚，人工开挖 坡体，坡脚堆积了大量的松散土体，在雨水和山坡上流下的洪水冲刷，场地大范 1 8 硕十学侮论文 第二章地质灾害发育特 i e 及影响冈素 围的泥沙堆积，厚达l o 8 0 c m 。水土流失的成份较多，主要包括了粘土、粉质 粘土、砂等乜3 川。 2 、水土流失的原因 水土流失实际是地表土被侵蚀，是由于人类不合理的工程活动造成的。一方 面造成地表植被破坏，使得原先防御侵蚀作用的植被丧失其作用，而使得促进水 土流失作用的暴阿、风等加剧其作用，从而造成水土流失严重。另一方面废弃大 量土石，废弃土石直接倒入河床中或推积在斜坡上，从而加剧了水土流失。场区 因为目前丌挖山体和人工填土较多，遇雨水冲刷，在场地内泥沙沉积和流入河涌。 此外，在以后工程建设时，拆除建筑物，将产生大量建筑垃圾，目前场地高低不 平，建设时需对场地进行平整，平整场地过程中的削高填低工作，将破坏目前的 地面植被，产生大量的松散土质，造成水土流失地质灾害，损害周边环境，影响 场地的工程建设心们瞳引。 3 、水土流失的危害 水土流失给生态环境，人们的生产和生活带了危害。水土流失造成场区大 范围内泥沙横流，破坏环境，损坏庄稼，而且造成人员和车辆进出不便，给场地 的施工带来很大的困难。另一方面，大量的泥沙流入车陂涌，是河涌淤积，堵塞 河道，在暴雨期间易产生街道内洪涝。 3 2 地质灾害影响因素 影响地质灾害形成的原因主要有地形地貌，地层岩性，地质构造，水文地质、 气候植被，人类活动等因素。 1 、地形地貌：地形地貌条件是地质灾害发生的基本因素之一。经过对区内 灾害的调查表明，区内主要为低山丘陵和冲积平原，丘陵斜坡，山体较陡的区域 容易发生崩塌，而平原区、河流两岸容易产生地基不均与沉降和水土流失。场区 内地质灾害的发育也根据地形地貌而不同。 2 、地层岩性：作为地质灾害发生的主体，岩石性质对地质灾害的形成具有 决定性的作用。除了岩土本身的