勘测设计研究员地质灾害危险性评估报告.ppt

北京地质灾害危险性评估报告2011年2月 一 评估工作概述二 地质环境条件三 地质灾害危险性现状评估四 地质灾害危险性预测评估五 地质灾害危险性综合评估及防治措施六 结论 目录 1 2线路走向示意图 一 评估工作 图1 1项目建设规划总体布局图 拟建工程位置 图1 2交通位置图 1 3工作量 一 评估工作 表1 1评估区工作成果表 1 3工作量 一 评估工作 表1 2工作量统计表 1 评估范围通过对项目用地范围内的现场调查 在分析研究了建设项目工程特点 规模及地质环境条件的基础上并按照 地质灾害危险性评估技术要求 试行 中的规定 确定此次评估工作应对建设场地及周边进行水文地质 工程地质 环境地质及地质灾害现状进行调查 调查面积约10km2 图1 4 1 4评估范围与级别的确定 图1 4评估工作实际材料图 现状地质灾害发育程度 2011年01月20日野外调查时 未见因地质作用而产生的破坏现象 据已有工程地质 水文地质及区域地质资料 拟建场区内现状地质灾害发育程度较弱 地形地貌 评估区属平原区 地貌类型为河流冲洪积地貌 原始地貌形态已遭受一定的人为改造 现地形较为平坦 第四系地层厚度50m 100m 地貌类型较单一 地质构造 拟建工程场地距南苑 通县断裂约0 8km 评估区总体地质构造条件简单 1 4地质环境条件复杂程度判定 工程地质 区内地层有人工堆积地层 新近沉积层和第四纪晚更新世冲洪积层 人工堆积层结构松散 土质很不均匀 力学性质差 稳定性较差 新近沉积层主要为粉土层和粉细砂层 工程性质较不稳定 第四纪晚更新世冲洪积层为卵石圆砾层 岩土体工程地质性质较好 可作为各类工业与民用工程建筑场地 对本工程建设来说工程地质条件较好 水文地质 区内第四系含水层单一 含水层岩性主要为卵石 地下水埋深较深 对本工程建设来说水文地质条件较好 1 4地质环境条件复杂程度判定 人类工程活动 拟建场地周边主要分布居民点及工矿等 人类活动主要为工业 商业和民用建设 区内破坏地质环境的人类工程活动较强烈 综上所述 评估区的地质环境条件复杂程度为简单 1 4地质环境条件复杂程度判定 综合上述建设项目重要性划分和地质环境条件复杂程度判定 依据 地质灾害危险性评估技术要求 试行 表5 1之规定 确定本建设场地地质灾害危险性评估为三级评估 建设项目评估级别的划分和确定 1 4地质环境条件复杂程度判定 表1 3地质灾害危险性评估级别划分表 气象 二 地质环境条件 北京市区地处中纬度欧亚大陆东侧 属暖温带大陆性半湿润 半干旱气候 受季风影响形成春季干旱多风 秋季秋高气爽 夏季炎热多雨 冬季寒冷干燥 四季分明的气候特点 据北京气象站资料 年平均气温为11 12 7月份平均气温25 26 1月份平均气温约 4 5 冬季地面下有80cm左右的冻土层 北京地区多年平均降水量在550mm 660mm之间 见图2 2 6 9月份降水量一般占全年降水量的80 以上 北京地区年日照时数约2700小时 年总辐射约5350兆焦耳 平方米 年 北京地区多年平均水面蒸发量为1843 8mm 2 1 气象水文 图2 1北京市月平均气温柱状图 图2 2北京市平原区历年降水量直方图 气象 二 地质环境条件 评估区拟建场区位于通州区与大兴区边界处 根据通州地区1974 2005年气象观测资料 评估区多年平均降雨量551 25mm 每年降雨多集中在7 8月份 占总降水量的60 70 图2 3为通州地区1974 2005年年降水量柱状图 图2 3通州地区1974 2005年年降水量柱状图 二 地质环境条件 北京河流均属海河流域 有永定河 北运河 大清河 潮白河 蓟运河五大水系 评估区属北运河水系 见图2 3 经现场踏勘 区内河流主要为凉水河 新凤河 水文 二 地质环境条件 2 2 水文 图2 3北京市水系图 二 地质环境条件 2 1 地形地貌 1 区域地形地貌北京平原地区位于华北平原的西北边缘 北京平原的主体是由永定河 潮白河 温榆河 拒马河 大石河等五大河流联合作用而形成的冲 洪积扇和冲积平原 紧邻山地 具有山前平原的特色 各冲洪积扇顶部高程在60 100m左右 扇底以下冲积平原坡度平缓 坡降一般在1 以下 二 地质环境条件 2 1 地形地貌 2 评估区地形地貌评估区内地貌单元自西部山前向东部平原区 由冲 洪积扇过渡为冲积平原区 地层岩性构成也相应地自西向东由碎石土 砂土渐变至以粘性土 粉土为主的交互地层 拟建场区的覆盖层厚度 相当于第三纪基岩埋深 约在100 200m左右 地面以下至基岩顶板之间的土层岩性以粘性土 粉土与砂土 碎石土交互沉积土层为主 拟建建筑场地位于北京亦庄经济技术开发区 现状为空地 场地很平整 孔口地面标高为26 25 26 40m 本工程场区在地貌单元位于漯河故道范围内 见拟建场区与古河道位置关系示意图图2 5 二 地质环境条件 2 3地层岩性 评估区为松散沉积层所覆盖 厚度在240 280m之间 岩性以粘性土 粉土和砂类土为主 局部夹有砾石 评估区第四系下伏基岩主要为寒武系页岩 泥灰岩 鲕状 竹叶状灰岩 蓟县系硅质白云岩 硅质白云质灰岩夹页岩 见图2 6 区域基岩地质构造图 引自1 10万北京市平原区基岩地质构造图 二 地质环境条件 2 3 地层岩性 图2 6基岩地质构造图 1 100000 二 地质环境条件 2 4地质构造与区域地壳稳定性 1 区域地质背景北京地区处于阴山纬向构造带南缘 祁吕 贺兰山字型东翼反射弧构造带附近及新华夏系构造带与延昌弧型构造东翼南缘的复合部位 区内由于受上述构造体系的综合作用和燕山期频繁的岩浆活动影响 致使本区构造形迹较为复杂 北部山区属燕山纬向断褶带 南部平原区为新华夏系华北沉降带 北京平原区的构造主要表现为一系列北东向或北北东向与北西向的断裂构造 其中以北东向断裂构造为主 这一构造格局在中生代晚期已基本形成 自中生代末期以来 平原区内又形成了北东向的西山迭坳褶 北京迭断陷 大兴迭隆起 大厂新断陷隆凹相间的构造格局 二 地质环境条件 2 4地质构造与区域地壳稳定性 2 区域地质构造位置评估区的大地构造位置处于中朝准地台 华北断坳 2 大兴迭隆起 7 黄村迭凸起 16 的东北角 具体位置见图2 7 北京市构造分区略图 二 地质环境条件 2 4 地质构造 图2 8北京平原区地质构造略图 二 地质环境条件 2 4地质构造与区域地壳稳定性 4 区域地壳稳定性北京及邻近地区新构造运动十分强烈 且新构造运动以断裂及其控制的断块活动为基本特征 活动断裂具有继承性和新生性的特点 以北东向断裂为主 与之近于正交的北西向及近东西向 近南北向断裂活动次之 活动方式以升降运动为主 亦有一定的走滑运动 地表构造变异 深部地球物理场和现代形变场均明显反映出北京地区具有孕育强震的深部背景 从评估区所处的构造部位看 评估区内活动断裂构造不发育 2 5 地震 表2 3北京及临近地区历史强震表 二 地质环境条件 二 地质环境条件 2 4地质构造与区域地壳稳定性 北京及邻近地区现代微震该区域自1966年河北邢台大地震发生以来相继建立了21条地震监测有线台网 从30多年的地震监测结果看 北京及邻近地区记录到3级以上的有感地震平均每年发生7次左右 而3级以下的微震每年达百余次 自有仪器监测以来已记录到微震次数达万次以上 从震中分布来看 北京地区的现代微震以北部和东北部居多 主要集中在黄庄 高丽营断裂带与南口 孙河断裂带沿线及两断裂的交汇部位 见图2 9 通过对历史地震和现代微震的分析对比 可以看出二者的分布具有明显的相似性 由此可以说明现代微震仍是历史地震活动的继承 这也意味着微震的发生与强震有着相似的成因 二 地质环境条件 2 4地质构造与区域地壳稳定性 评估区地震动参数根据 中国地震动参数区划图 gb18306 2001 50年超越概率10 拟建场地位于抗震设防烈度8度区内 根据 北京地区建筑地基基础勘察设计规范 dbj11 501 2009 附录p 北京地区设计基本地震加速度分区示意图 地震动峰值加速度值为0 20g 设计地震分组为第一组 场地类别为 类 特征周期为0 45s 2 6 水文地质条件 北京平原地区地下水类型按地下水的赋存条件主要为基岩裂隙水和第四纪松散岩类孔隙水 第四纪松散岩类孔隙水又分为上层滞水 潜水和承压水 上层滞水主要接受大气降水 绿地灌溉和自来水 雨水 污水等地下管线的垂直渗漏补给 不同地段含水层的渗透系数相差很大 补给方式和补给量悬殊较大 形成上层滞水分布不均匀 水位不连续 高低变化很大的特点 含水层主要为人工填土层和浅部粉土 砂土层 潜水接受大气降水 灌溉水和上层滞水的垂直渗透补给 以向下越流补给承压水的方式排泄 各层含水层都有本层的水位 形成本水文地质单元具有多个含水层 多层潜水水位的特点 一 区域第四系含水层组的分布规律及富水性 二 地质环境条件 2 6 水文地质条件 区域第四系含水层组的分布规律及富水性 承压水北京市西郊的冲洪积扇顶部的潜水是冲洪积扇中下游承压水的主要补给源 本层地下水是北京市地下水开采的主要含水层之一 排泄方式主要为人工开采 受地下水开采的控制 承压水的径流方向指向区域性地下水位降落漏斗中心方向 由于地下水的开采导致承压水水头的降低 当低于含水层顶板时成为层间水 本评估区受古漯水故道影响 地貌类型单一 地下水动态类型主要为渗入 径流型潜水 以大气降水入渗 地下水侧向径流补给方式为主 以侧向径流和向下越流方式排泄 含水岩组为第四纪厚层碎石土层 含水岩组富水性较强 二 地质环境条件 2 6 水文地质条件 评估区第四系地下水位动态特征 地下水的动态是地下水补给量和排泄量随时间动态均衡的反映 当地下水的补给量大于排泄量时 地下水位上升 反之 当地下水的补给量小于排泄量时 地下水位就下降 各层地下水的动态各有其特点 上层滞水的动态随季节大气降水及管道渗漏的变化而变化 在古河道水文地质单元 上层滞水呈几乎被疏干的状态 不具有明显的多年连续升降趋势 在河间地块水文地质单元 随着地面环境的变化 农田变为住宅小区 地面硬化 大气降水垂直渗入补给量迅速减少 上层滞水的水位逐年下降 在仍为农田的地区 地下水位仍然较高 不具有明显的多年连续升降趋势 二 地质环境条件 2 6 水文地质条件 评估区第四系地下水位动态特征 潜水的动态与大气降水关系密切 每年7至9月份为大气降水的丰水期 地下水位自7月份开始上升 9至10月份达到当年最高水位 随后逐渐下降 至次年的6月份达到当年的最低水位 平均年变幅约为2至3m 一般情况下 潜水的动态受农田供水开采的影响 不直接受城市供水开采的影响 但由于潜水与承压水具有密切的水力联系 当承压水头降低时 越流补给量增大 潜水水位也随之下降 1970年以前 北京市的城市规模和工农业生产规模发展速度较慢 地下水位下降速度缓慢 七十年代以来 北京市开始大规模打井开采地下水 潜水水位逐年下降 因此 1971至1973年水位可作为历史最高水位 二 地质环境条件 2 6 水文地质条件 评估区第四系地下水位动态特征 承压水的动态比潜水稍有滞后 当年最高水位出现在9 11月 最低水位出现在6 7月 年变幅约为1 2m 自七十年代以来 随着工农业生产的迅速发展和城市的扩大 地下水开采量逐年增加 地下水位不断下降 已经形成分布面积达数千平方公里的区域性地下水位降落漏斗 漏斗中心位于城区东北部的天竺一带 水位埋深在30m左右 近3 5年以来 由于北京市政府采取了一系列保护地下水环境 限制地下水的开采 增大地下水补给量等有效措施 地下水位的下降速度变缓 二 地质环境条件 2 6 水文地质条件 建设场地内地下水情况 本次评估利用 北京经济技术开发区4号公交场站附属用房岩土工程勘察 2010勘察031 以及 12平方公里项目x80地块拆迁安置房工程岩土工程勘察报告 2010勘察061 中的勘探成果 主要观测了25m以上含水层情况 共揭露三层地下水 分别为潜水 二 层间水 三 和承压水 四 上层滞水 一 利用钻孔未见上层滞水 二 地质环境条件 2 6 水文地质条件 建设场地内地下水情况 潜水 二 水位埋深14 70 16 13m 水位标高15 42 13 35m 观测时间为2010年10月3日 15日 含水层为粉细砂 层 砂质粉土 1层 局部包括粘质粉土砂质粉土 1层 主要接受大气降水补给以及地下水的侧向径流补给 以蒸发和向下越流的方式排泄 二 地质环境条件 2 6 水文地质条件 建设场地内地下水情况 层间水 三 水位埋深18 40 20 08m 水位标高11 12 9 59m 观测时间为2010年10月3日 15日 含水层为粘质粉土砂质粉土 1层 具弱承压性 地下水的侧向径流及上层水的越流补给 以向下越流的方式排泄 承压水 四 水头埋深20 95 23 32m 水头标高8 65 6 35m 观测时间为2010年10月3日 15日 含水层为圆砾 层 细砂 1层 中粗砂 2层 砂质粉土 3层 水头高度在1 3m 主要接受上层地下水的越流补给和侧向径流补给 以向下越流的方式排泄 二 地质环境条件 2 6 水文地质条件 历年最高水位及设防水位标高 根据搜集的拟建场地地下水资料 本场地历年最高水位记录如下 二 地质环境条件 表2历年最高地下水位统计表 二 地质环境条件 2 7人类工程活动对地质环境的影响 根据本次调查结果 评估区及周边的主要人类活动是兴建住宅小区和企业厂房 人工开采地下水等 上述人类活动中的开采地下水以及工程建设施工均会对地质环境产生一定的影响 如过量开采地下水导致地面沉降问题等 三 地质灾害危险性现状评估 3 1地质灾害类型及特征 根据野外踏勘 调查的结果 结合所收集的建设场地及其所在区域地质 水文地质 工程地质 地震地质和环境地质等资料 综合分析认为 评估区位于冲洪积平原 地形平坦 故无崩塌 滑坡 泥石流等地质灾害 且评估区内地面沉降量均小于50mm 属于无危险区 也不存在地面塌陷 地裂缝等灾害 本建设场地主要存在的潜在地质灾害类型如下 1 评估区地表下20 00m深度内分布有饱和的砂土和粉土层 在地震作用下建设场地地基土有产生液化的可能 因此 需对评估区砂土液化的危险性进行评估 三 地质灾害危险性现状评估 3 2地质灾害危险性现状评估 1 砂土液化危险性现状评估由于评估区地震基本烈度为8度 建筑场地局部存在砂土 粉土层 在饱水加地震的工况下可能发生砂土液化地质灾害 因而须对其进行抗震设防烈度为8度时的液化判别 参考所收集的资料并依据中华人民共和国国家标准 建筑抗震设计规范 gb50011 2001 2008年版 第4 3 3条和4 3 4条分别进行初判和标准贯入试验判别法进行液化判别 饱和的砂土或粉土 不含黄土 当符合下列条件之一时 可初步判别为不液化或可不考虑液化影响 三 地质灾害危险性现状评估 3 2地质灾害危险性现状评估 地质年代为第四纪晚更新世 q3 及其以前时 7 8度时可判为不液化 粉土的粘粒 粒径小于0 005mm的颗粒 含量百分率 7度 8度和9度分别不小于10 13 和16时 时可判为不液化土 天然地基的建筑 当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时 可不考虑液化影响 du do db 2 4 3 3 1 dw do db 3 4 3 3 2 du dw 1 5do 2db 4 5 4 3 3 3 式中 dw 地下水埋深 m du 上覆盖非液化土层厚度 db 基础埋置深度 m do 液化土特征深度 m 可按表3 1采用 三 地质灾害危险性现状评估 3 2地质灾害危险性现状评估 表3 1液化土特征深度 m 根据上述规范第4 3 3条初判条件判别 本场地地下水埋藏较深 约14 70 20 08m 20m深度内饱和粉土砂土层有第四纪全新世冲洪积层中粗砂 粉质粘土粘质粉土 第四纪晚更新世粉细砂 砂质粉土粘质粉土 1 地震基本烈度为8度时 可判为不液化土 经判别 地震设防烈度为8度时 建设场地在20m深度内饱和粉土和砂土不液化 三 地质灾害危险性现状评估 3 3现状评估小结 1 评估区内主要地质灾害类型为砂土液化 2 根据相关资料判别 在抗震设防烈度为8度时 建设场地内砂土液化灾害危险性小 四地质灾害危险性现状评估 一 工程建设引发或加剧地质灾害危险性的预测1 工程建设引发或加剧砂土液化灾害危险性预测对潜在的砂土液化而言 由于砂土液化的产生主要由地震引起 本工程施工引起的震动较之构造活动引起的震动是微不足道的 因此 拟建工程建设引发或加剧砂土液化灾害的危险性小 四地质灾害危险性现状评估 二 工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测1 工程建设可能遭受砂土液化灾害危险性预测根据现状评估 在现状水位条件下 20m深度内饱和粉土砂土层有20m深度内饱和粉土砂土层有中粗砂 粉质粘土粘质粉土 粉细砂 砂质粉土粘质粉土 1 地震基本烈度为8度时 可判为不液化土 四地质灾害危险性现状评估 预测时 地下水位按历史最高水位即地面下1m考虑 20m深度内饱和粉土砂土层有粘质粉土砂质粉土 层 粉细砂 1层 砂质粉土粘质粉土 1层 中粗砂 层 粉质粘土粘质粉土 层 粉细砂 层 砂质粉土粘质粉土 1层 中粗砂 层 粉质粘土粘质粉土 层 粉细砂 层 砂质粉土粘质粉土 1层初判不液化 因此应对粘质粉土砂质粉土 层 粉细砂 1层 砂质粉土粘质粉土 1层进行复判 四地质灾害危险性现状评估 建筑抗震设计规范 gb50011 2010 2010年版 规定 当初步判别认为需进一步进行液化判别时 应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m深度范围内的液化 但对本规范第4 2 1条规定可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的各类建筑 可只判别15m深度范围内土的液化 当饱和土标准贯入锤击数 未经杆长修正 小于液化判别标准贯入锤击数临界值时 应判为液化土 在地面下20m深度范围内 液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算 计算公式 式中 液化判别标准贯入锤击数临界值 液化判别标准贯入锤击数基准值 应按表3 3采用 四地质灾害危险性现状评估 表3 3液化判别标准贯入锤击数基准值n0 饱和土标准贯入点深度 m 地下水位深度 m 粘粒含量百分率 当小于3或为砂土时 应采用3 调整系数 设计地震第一组取0 80 第二组取0 95 第三组取1 05 在砂土液化预测判别时 地下水埋深按0 1m考虑 根据上面公式对评估区地基土进行液化判别 经判别在地震烈度为8度 地下水位埋深1m时 有局部液化现象 液化等级轻微 预测评估砂土液化危险性小 判别结果见下表 四地质灾害危险性现状评估 表4 2地基土层地震液化判别表 预测 四地质灾害危险性现状评估 三 预测评估小结1 通过预测评估 拟建工程的建设引发或加剧活动砂土液化灾害危险性小 2 经分析判别 本工程建设可能遭受砂土液化灾害危险性小 五 地质灾害危险性综合评估及防治措施 1 地质灾害危险性综合评估原则与量化指标的确定 地质灾害危险性综合评估原则综合评估是在现状评估和预测评估的基础上 采取定性 半定量的方法综合评估地质灾害危险性程度 确定地质灾害危险性的级别 在对评估区的地质灾害进行综合评估的基础上 对建设场地适宜性进行评估 并提出防治地质灾害的措施 本建设场地的综合评估按 地质灾害危险性评估技术要求 试行 表8 1确定地质灾害危险性级别方法进行 五 地质灾害危险性综合评估及防治措施 1 地质灾害危险性综合评估原则与量化指标的确定 砂土液化对场地危险性量化指标根据 建筑抗震设计规范 gb50011 2001 2008年版 第4 3 5条 对存在液化土层的地基 应根据液化土层的深度和厚度 按下式计算钻孔的液化指数 并按表5 2划分地基液化等级 式中 液化指数 在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数 分别为点标准贯入锤击数的实测值和临界值 当实测值大于临界值时应取临界值的数值 五 地质灾害危险性综合评估及防治措施 1 地质灾害危险性综合评估原则与量化指标的确定 i点所代表的土层厚度 m 可采用与该标准贯入试验点相邻的上 下两标准贯入试验点深度差的一半 但上界不高于地下水位深度 下界不深于液化深度 i土层单位土层厚度的层位影响权函数值 单位为m 1 若判别深度为15m 当该层中点深度不大于5m时采用10 等于15m时应采用零值 5 15m时应按线性内插法取值 若判别深度为20m 当该层中点深度不大于5m时应采用10 等于20m时应采用零值 5 20m时应按线性内插法取值 五 地质灾害危险性综合评估及防治措施 1 地质灾害危险性综合评估原则与量化指标的确定 表5 2砂土液化等级表 注 ile为液化指数 本报告中判别深度为20m 五 地质灾害危险性综合评估及