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關鍵詞:工程地質;地質勘察;水文地質
Abstract: in geological exploration, hydrogeology is extremely important, therefore, to improve the quality of strengthening geological prospecting, hydrogeological problems in geological exploration is very necessary. The geological survey in not only to identify the hydrogeologic problems of geotechnical engineering, and evaluation of groundwater on the rock and soil and its influence, more to put forward prevention and control measures, provide hydrological data necessary for the design and construction, to eliminate or reduce the hazards of groundwater in geotechnical engineering.
Keywords: engineering geology; geological exploration; hydrogeology
中圖分類號:P641.6文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1 水文地質概念
水文地質是指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質勘察是指為查明水文地質條件、開發利用地下水資源或其他專門目的,運用各種勘探手段而進行的水文地質工作。水文地質勘察主要在野外進行,工作的結果需要提交水文地質勘察報告并附有相應的圖件。根據目的、任務、要求和比例尺的不同,水文地質勘察可分為綜合性的水文地質普查和專門性的水文地質勘探兩類。
2 水文地質對巖土工程的影響
地下水的賦存形式:地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結合水、毛細管水和重力水三種,其中結合水又可分為強結合水和弱結合水兩種;巖土的主要的水理性質及其測試辦法有五種:軟化性;透水性;崩解性;給水性;脹縮性。軟化性是指巖土體浸水后, 力學強度降低的特性,一般用軟化系數表示,它是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標。在巖石層中存在易軟化巖層時,在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質砂巖等均普遍存在軟化特性;透水性是指水在重力作用下,巖土容許水透過自身的性能。松散巖土的顆粒愈細、愈不均勻,其透水性便愈弱。在建筑工程的地基內,當地下水位在基礎底面以下壓縮層范圍內發生變化時, 就能直接影響建筑物的穩定性。若水位在壓縮層范圍內上升時,軟化地基土,使其強度降低、壓縮性增大,建筑物可能產生較大的沉降變形若水位在壓縮層范圍下降時,巖土的自重應力增加,可能引起地基基礎的附加沉降,如果土質不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發生變形破壞。
3 水文地質勘察分類
3.1 綜合水文地質勘察
為促進經濟和社會發展計劃,水文地質勘察是一個基本的水文地質調查工作,使用1:50000~1:200000 中小規模,主要以測繪,提交區域水文地質調查報告和綜合水文地質圖。其任務是確定區域地下水的類型,分布和埋藏條件,含水層,地下水的化學成分,徑流,動態特性和地下水資源。為經濟和社會發展規劃,進一步的水文地質工作提供基本的水文地質信息。
3.2 供水水文地質勘察
供水水文地質勘察是一項勘察地下水源的勘察工作。包括城市供水勘察,礦山,港口,機場,車站,村莊和城鎮等。特殊的水文地質工作中,一般采用1:5000-1:50000 的規模,測繪,物探,鉆探,測試,監測等手段確定含水層分布,埋藏條件和地下水的形成條件,水質,動態變化,補充。為可收回金額和集水面積和開采過程中,地下水保護措施,提供基礎,地下水的開采。調查的過程中可設置鉆井稱為“探采結合”;在水文地質條件很簡單,也可以打水井獲得必要的信息,稱為“組合采礦和勘探”。
3.3 工程的水文地質勘察
為防止地下水對工程建設的危害和水文地質勘察工作。如引流地下水調查,防止地下水滲漏勘察,降低地下水水位探測,實際操作中往往是包括在巖土工程勘察與管理類。
3.4 特別項目的水文地質調查
預防和治療疾病的流行等水文地質調查,為利用地下水的成分和元素(如硼,溴,碘)水文地質勘察,為利用含水層儲,冷庫控制地下水污染的水文地質調查,水文地質調查,為保護旅游資源水文地質調查,為人工回灌地下水的水文地質勘察。
4 對水文地質工作的建議
4.1 地下水水質污染情況的調查是保障供水安全的基本措施針對我國的水質受到嚴重污染的情況,因此急需發展的全面調查地下水水質,并作為一個主要的工程來抓。在工作部署上可以是大流域或經濟發展重點區域,城市群區域,農牧業重點開發區逐步蔓延。建議這項工作已進行了地下水與環境地質調查項目中分離出來,作為一個單獨的項目。在我國現在已經很難找到地下水反映本地背景值的區域作為對比,提供1/20 萬區域水文地質普查數據作為原始背景。
4.2 北地區的準噶爾盆地,鄂爾多斯盆地,華北平原,東北下遼河平原的國家級示范第一個聯合建設生態系統綜合評價地下水資源,兩年后以評估潛在的地下水資源為重點,以滿足我們的國家戰略西移,能源基地建設,國家戰略重點和振興東北老工業基地需要。
4.3 加強地下水均衡試驗基地建設
論加強水文地質參數,為不同地區(代表不同的水文地質類型)地下水科學實驗基地,發展和地下水科學實驗。西北地區除了測試地下水蒸發蒸騰的研究,應結合不同的地貌類型,研究不同介質水與入滲機理,東部地區應根據不同地區,研究包氣帶水分運移土壤水分和鹽分的水,合理利用內容的改革的研究。
4.4 全面實施地下水監測項目規劃
根據示范16 個地區,全面建設地下水監測網絡,數據采集系統和自動傳輸系統,一批有代表性的監測點。自從我國開始實施監測以來,不能反映真實的數據,急需一批新的監測孔,這是實施國土資源部對地下水監測,防止地下水的過度開采污染和重大舉措。
4.5 積極實施新理論、新技術和新方法的研究和推廣應用
遙感技術,同位素技術,數值模擬技術,信息技術是提高水文地質特征和機制的重要技術方法。目前研究的服務繼續擴大,以準確的水文地質參數,降低身體的工作量,為決策分析提供技術支持與管理。地下水系統理論,系統理論在水文地質中的應用,地下水運動和分析的水資源評價的基本理論,要結合中國的實踐,進一步完善和提高。
4.6 加強區域綜合研究和專題研究
我國地域遼闊,自然地理和地質條件復雜,地質條件極其復雜,我國地下水的分布和演化具有深刻影響。地下水的形成理論,平均價值的地下水運動,水文學與地球化學作用,人為干擾的影響下條件的變化,需要進行深入的研究。中國地質調查局已明確區域研究院,是一家專業研究機構,也是區域管理中心,中國地質環境監測研究所與各大專院校,更應成為跨學科研究中心,培訓水文地質專家的理論和實際應用的專家,并不斷的提高我們的水文地質研究。
4.7 加強地下水合理利用與保護
繼續實施的帶有全局性,長期性,定向問題研究。國民經濟發展規劃中,規劃的水文地質工作的發展帶來了巨大的機遇。國家需要的是水文地質工作的出發點和落腳點,結合經濟和社會發展的需要,服務經濟社會的發展,水文工作才有生命力。根據政府的職能部門,應不斷加強地下水開發利用和保護的相關政策的戰略研究,使地下水這一寶貴資源的自然屬性和社會屬性是緊密結合經濟,走出一條適合我國國情和自然環境的綜合與協調的辦法可持續發展。
總結
綜上所述,水文地質工作在地質勘察中起著極為重要的作用,隨著巖土工程地質勘察的發展,將受到越來越廣泛的重視,切實做好水文地質工作將對工程地質勘察水平的提高起著極大的推動作用。
參考文獻
關鍵詞:工程地質勘察;水文地質;必要性;分析
Abstract: in order to improve the work quality of engineering geological investigation, in engineering investigation not only need to identify and geotechnical engineering hydrogeologic conditions, evaluation of groundwater on soil structure and the role of the building and the influence, through the test and analysis results for the design and construction to provide the necessary of hydrogeological data, to eliminate, reduce or avoid the harm of groundwater on geotechnical engineering. The author in this article I will project reconnaissance hydrogeological factors necessary problem to make brief analysis and discussion
中圖分類號:[P345]文獻標識碼:A文章編號:
工程地質勘探階段是整個工程項目生命周期的一個重要組成階段,其勘察結果的準確與否會直接影響到工程質量,關系著實現項目目標和項目對社會經濟價值。在整個工程地質勘查過程中,采取切實有效的方法測定水文地質參數的關系是非常關鍵的,它可以為工程設計提供十分重要的參考依據。同時,也有助于充分利用掌握的地質條件情況來展開合理的項目施工,工程地質勘探階段準確合理的評價水文地質問題的必要性由此可見一斑。
1工程地質勘察水理性質
巖土結構的水理特性是巖土結構與地下之間水相互作用而顯示出來的性質。通常,巖土結構主要的水理性質包括以下幾個方面:
(1)軟化性,系指的是巖土力學強度在水中浸泡后結構力學強度降低的性質,一般的軟化系數可作為判斷巖石風化和耐水浸泡能力的指標參數。巖石層存在部分易軟化的結構層體,在長期的地下水的作用下形成薄弱帶。各種泥巖、頁巖和粘土層也是泥質砂巖結構層中普遍存在的軟化特性層;
(2)透水性,系指地下水在重力的作用下,結構巖土層具有容許水透過自身的特性。松散的巖土顆粒組成越細或越不均勻,其透水能力就越弱。另外,堅硬的巖石結構層的裂隙或巖溶發育也會導致結構土層的透水性增強。巖土結構層的透水性一般可以滲透系數加以表示,巖土結構體的滲透系數則可以通過注水試驗等手段來測定求取;
(3)崩解性,系指巖土結構層經浸水濕化之后,由于巖土結構的分布土粒連接部分被進一步削弱和破壞,從而導致巖土土體崩敞或解體的過程;
(4)給水性,系指在自身重力的作用下,地下水可以飽和土壤的孔隙,土體裂縫中具有自由流動的水,為飽和土壤提供足量的水。這種供應給水的特性常以實驗室測定方法取定;
(5)脹縮性,系指巖石和土體在失水后體積減少的一種巖土性質,巖土結構的脹縮性是由于粒子表面吸水厚度變薄,水造成的損失。
2 地下水引起的巖土工程危害
(1)水位上升引起的危害
地下水上升的原因是多種多樣的:主要地質因素,如含水層巖性結構,總體發生改變;水文和氣象因素,如降雨、溫度、人為灌溉和建筑施工等,有時往往是多種因素綜合作用的結果。因為地下水位會上升到巖土工程造成土壤沼澤化,鹽漬化,土壤和地下水對建筑物腐蝕加強;從而誘發地質災害,如巖石滑坡、崩塌等不良地質現象;對地下建筑物結構安全造成威脅,如地下車庫上浮等。此外,一些特殊巖土體結構破壞、強度降低、軟化,引起粉細砂及粉土飽和液化,出現流砂、管涌等現象。
(2)水位下降引起的危害
地下水位下降的原因通常均為人為因素,如集中大量抽取地下水開采的礦床疏干和大壩,修建水庫下游地下水補給攔截。地下水過度下降,往往引起的裂縫、地面塌陷、地面沉降等地質災害及地下水枯竭、水質惡化,從而給建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大的威脅。
(3)動壓力作用引起的危害
由于地下水在天然的情況下,動水壓力的作用較為薄弱,在一般情況下基本是不會造成什么危害的。但是如果在人為的狀態下進行工程活動,就會改變了地下水的天然動力平衡條件,在一些較為嚴重的移動動水壓力作用下,就會引起嚴重的巖土工程危害,例如如流砂、管涌、基坑突涌等。在流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施上有關的工程地質部門也做出了較為詳細的分析,以此來有效的解決巖土工程危害問題。
水位頻繁升降引起的危害
地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形,地下水升降頻繁.不僅會使巖土的膨脹收縮變形往復,而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大。進而形成地裂,引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。
3 工程水文地質勘察的主要問題
在過去的工程調查報告中由于缺乏基礎巖土工程設計及施工需要地下水功能評價,且在許多領域中有多種原因引起地下水的地基沉降和建筑物裂縫的質量事故。總結過去的經驗教訓,在未來的工程勘察中的水文地質問題評價,我們應把重點放在評價地下水的巖石和土壤對建筑功能和影響,預測可能的地質災害,并提出相應的防治措施建議。工程勘察也應密切結合建筑的基礎類型的需要,確定有關的水文地質問題,選擇水文地質資料,從工程的角度,根據地下水對建筑的作用和影響,提出不同條件下應當著重評價的地質問題,如埋在地下水位以下的建筑基礎混凝土用水和混凝土內鋼筋腐蝕特性。如選用軟巖、風化巖石、殘積土、膨脹土,巖土可作為地基持力層施工現場,應把重點放在評價地下水活動對巖土體可能軟化、崩解、膨脹收縮的影響。如果基礎上壓縮層內存在松散、飽和砂土、粉土,應預測產生潛蝕、流砂、管涌的可能性,當基礎下部存在承壓含水層,應對開挖后的承壓水基坑破壞的可能性;進行預測與評價。
4工程地質勘察中水文地質問題的必要性
水文地質調查,確定一個地區的水文地質條件和地下水和地質過程中的探索與研究工作。水文地質勘探、水文地質測繪、物探鉆探、測試分析地下水水質的動態觀察等。根據不同用途,可分為綜合水文地質勘探,水文地質勘探要把握區域或區域水文地質條件,提供基本資料,為建筑業和農業;特殊水文地質勘探是解決生產中的地下水和有關的實際問題的研究,如城鎮,工礦企業的供水水文地質勘察,礦床水文地質勘探及土壤改良水文地質勘探。
工程地質勘察確定工程施工區地質條件和地質勘探工作。它的任務是評估各種工程地質條件工程建設;預測可能影響地質條件的變化和影響;選定的最優秀的網站建設和提出了克服不良地質條件應采取工程措施;保證工程的設計,施工和正常使用提供可靠的科學依據。工程地質勘察工作,由于地質條件復雜程度的不同,不同類型的混凝土建筑,建筑結構,以及不同形式的工程條件下的工程地質條件,要求和可能存在的工程地質問題是不同的,其勘探項目和內容是不一樣的。由此看來,其工程地質和水文地質問題是十分必要的。
5結束語
水文地質與工程地質的關系是十分密切的,聯系和作用相輔相成,地下水不僅僅是巖石和土壤的組成部分,還直接影響巖土工程的特性。同時作為基礎工程的環境,影響著建筑物的穩定性和持久性。隨著工程地質勘察工作的不斷發展,對水文地質勘察工作水平的提高起到巨大的推動作用。通過合理的查明與巖土工程水文地質相關的問題,可以有效地減少和消除地下水對巖土工程的危害,因此,工程勘察中的水文地質問題未來的研究將吸引更多的注意,重要性和必要性顯著。
參考文獻
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烏魯木齊市為新疆維吾爾自治區首府,地處天山北麓、準噶爾盆地南緣,是全疆政治、經濟、文化中心。屬中溫帶大陸性干旱氣候,區域上降雨少,蒸發大,總體來說屬于缺水城市。隨著城市的不斷發展,烏魯木齊市區及周邊需水量不斷增大,供需矛盾也日益突顯。
烏魯木齊行政區水系較發育,有大小河流46條,均系內陸河。根據河流的發源、運移、消散區域可劃分為五個水系,即烏魯木齊河水系、頭屯河水系、柴窩堡湖水系、白楊河水系和阿拉溝水系,多條水系多年平均徑流量9.63×108m3。烏魯木齊市地區地表水水資源有限,城市工農業及生活用水主要以開采地下水為主,目前開采的水源地主要有四處,分別為柴西水源地,柴北水源地,烏拉泊水源地和西山水源地,均為抽取地下水,年開采量約為17×108立方米。隨著近幾年城市的發展,取水量逐漸增大,引發了區域性的地下水位下降和水質變差等問題,并且在空間上分布不均勻。
通過對烏魯木齊及周邊地下水水位多年觀測和對不同區段內取樣分析,烏魯木齊市及周邊(包括米東新區)地下水水位總體呈現這樣的趨勢,即地下水含水層條件好、地下水水質優良的地區,地下水水位都呈下降趨勢;而含水層條件較差、地下水污染嚴重、沒有開采價值的地區,地下水卻呈上升趨勢。具體分布情況見區域地下水升降速率分區圖。
烏魯木齊市周邊地下水水位下降可以看出水質較好的地段逐漸形成地下漏斗,受周邊水質差的地下水補給影響,地下水水質較好區域逐漸縮小,同時地下水水位的下降也引發了一些環境地質問題,主要是引起地下水水質惡化,其次是局部地區形成降落漏斗,含鹽量增加。
1 引起地下水水質惡化
根據1996-2010年新疆地質環境監測院環境監測資料顯示:烏魯木齊河谷由南向北,水化學類型由SO4• HCO3 ―Ca• Na過渡到SO4• HCO3•CL―Ca •Na或SO4•CL•HCO3 ―Ca •Na型,至山前傾斜平原水化學類型又變為SO4•HCO3 ―Na•Ca型水,礦化度由小于1g/L過渡到1―2g/L。市區內SO42-、CL-、Ca2+ 、Mg2+、Na2+ 含量普遍較高,礦化度較大。
由于地下水的大量開采,引起地下水位下降,包氣帶氧化作用加強,有機質分解,SO42-增多,促使Ca2+、Mg2+轉入地下水中,造成地下水硬度增加,反映了過量開采地下水導致的水質惡化。
河谷區地下水超采使地下水流場發生巨變,河谷東、西兩側礦化度較高的劣質基巖裂隙水流入河谷含水層中,致使河谷地下水水質變差,礦化度升高。
2 過量開采使得水源地水位急劇下降,柴窩堡湖含鹽量增加
烏魯木齊市柴窩堡地區,由于近十年來對地下水的大量開采,使該地區水位下降3―6m,附近牧場達15萬畝植被面臨嚴重退化的危機,淺井自1996年就基本干枯。柴北水源地自1995年開采以來,地下水位連年下降,使柴窩堡鄉等牧場植被受到嚴重威脅,受影響的牲畜目前增至上萬只(頭)。
柴窩堡湖水的含鹽量也逐年遞增(詳見表1),礦化度、硬度也呈上升趨勢。
總的來講引發以上問題的主要因素是地下水開采量的增加,水資源補給總量減少。烏魯木齊地區屬于地下水資源缺乏地區,隨著城市工業、農業生產的不斷發展擴大,人口迅速增長和集中,用水量也在急劇增大,為滿足生產和生活用水的需要,對地下水實施了過量開采。根據收集資料顯示,研究區從1996年開始,年開采量呈現增加趨勢。
至2005年,烏魯木齊市開采量增加為42091.32×104m3,城北區開采量增加為6315.5×104m3。2000年以后,集中開采量相對變化不大,但分散開采量增加較大,2008年分散開采井的開采量與2005年相比,開采量增加了0.393×108m3。根據地下水均衡計算結果:河谷區、柴窩堡區,水位持續下降,含水層厚度減小,導致地下水資源的衰減,環境質量日趨惡化。
另一方面是因為降水減少,水資源補給總量減少。烏魯木齊市水資源補給以烏魯木齊河水系為主體,烏魯木齊河水系發源于南部山區分水嶺附近的一號冰川。其補給主要是融雪水和大氣降水。據對一號冰川從20世紀70年代、90年代和2000年的資料分析,隨著近年來城市化、工業化進程的加快,氣候逐漸轉暖,一號冰川雪地面積正在逐漸減少 、冰川在退縮。水資源量正在呈減少趨勢發展。據《烏魯木齊河上游的一號冰川研究報告》顯示,1964―1999 年35年間冰川末端退縮了49 m,平均每年退縮量為1.4 m,說明在這期間,該冰川末端變化不大,處于相對穩定狀態;1999/2000年度冰舌末端的平均退縮量為4.83m;2000/2001年度的平均退縮量為5.20m;反映出自20世紀90年代末期以來,冰川退縮增大的趨勢。冰川地退縮,勢必造成補給量的減少,從而使進入研究區的水資源總量也會減少。
烏魯木齊市作為新疆首府,城市用水還主要來自地下水,2008年政府全國發生大面積干旱,城市供水告急,農業用水告急,成千上萬的牲畜應大面積的草場干旱而被迫遷移,而一些污染的地下水水質逐年變差也無法為城市供水解決負擔,這一切都告訴了人們城市在不斷的開采地下水的同時也在不斷的破壞地下水的平衡,使可用區域的地下水水質變差,從而降低了開采的能力。我們城市發展需要開采地下水同時,應做好合理的取水規劃和有效地下水補給工作,應減少南部山前河流自然河道的防滲,保障地下水補給的自然通道,造福于烏魯木齊的人民。
參考文獻:
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[2]烏魯木齊南山地區1:20萬水文地質普查報告1978年8月新疆地礦局一水
[3]烏魯木齊河流域水資源綜合評價報告 (1:10萬) 1985年 新疆地礦局一水
[4]烏魯木齊水資源開發利用調查報告1987年9月 烏市水利資源管理委員會
[5]烏魯木齊地下水資源保證程度論證1991年6月新疆地礦局一水
作者簡介:
喜英,1977年,女,新疆,本科,工程師,水文地質、工程地質、環境地質,工作單位:新疆地礦局第一水文工程地質大隊
吳浩彥,1976年,男,新疆,本科,工程師,巖土工程,工作單位:新疆建筑設計研究院工程勘察院
關鍵詞:環境地質;現狀分析;煤礦
1 井田環境地質概況
新疆尼勒克煤田胡吉爾臺南部井田所屬區域位于天山西段,伊犁中生代山間凹陷盆地狹縮部分;井田地勢東高西低;地表植被發育,均為優良的牧場和農田。以山區積雪融水和大氣降水為補給源的喀什河及其支流是區域及井田主要地表徑流,也是尼勒克縣重要生活用水水源。
2 井田環境地質特征分析
2.1 地形、地貌
井田地勢總體趨勢為北高南低、東高西低,一般標高在+1200米至+1590米之間,相對高差390米。井田內溝谷較發育,多為“U”字型沖溝,降暴雨時會出現短暫洪流。喀什河是井田最低侵蝕基準面,海拔1200m。井田地表植被發育,多為優質的牧場和耕地。
2.2 氣象及水文
(1)氣象:井田所在區域屬北溫帶大陸性半干旱氣候,冬季嚴寒,夏季涼爽,春秋兩季氣候多變。年最低氣溫-33.9℃,年最高氣溫33.7℃,年平均氣溫為-6.2℃,年平均降水量350.20毫米,年蒸發量1403毫米,降雨主要集中在5-8月份,每年10月開始降雪,次年4月開始融化,積雪厚度一般不大于500mm,凍土深度最大0.53-1.10m。最大風速12m/s,風向以偏西風為主。
(2)水文:以大氣降水和區域南部高山雪融水補給源的常年性水流喀什河及其支流流經井田。 喀什河是井田一帶農牧民的生活及灌溉用水水源。
2.3 地震與井田穩定性
尼勒克縣位于天山地震帶,主要以伊犁和尼勒克斷陷盆地為震中,尼勒克縣境內地震多發生在喀什河斷裂帶上。據歷史記載“1812年3月8日(清嘉慶十七年正月二十五日)伊犁地震,胡吉爾臺地裂四處,長二十里至六十里,寬五、六里,深十余丈至二十丈,至今還可以清楚可見這次8級以上大地震破壞最嚴重地段之一鐵木里克至種蜂場一段六十里長的地震破壞遺跡”。1955年、1962年、1973年先后在縣城東北山間無人區發生過地震。
根據區域地震動峰值加速度區劃圖,井田地震基本烈度值為Ⅷ度,地震動峰值加速度0.20g。宜加強防震預防措施。
2.4 地質災害
(1)井田地勢北高南低,多發育南北向沖溝,呈泄水地貌,自然狀態下,井田及其周邊區域無崩塌、滑坡、泥石流等環境地質災害現象。
(2)井田內年降水量小,大部地段地形開闊平緩,據氣象資料,各季節降水量分布不均,常在夏季形成暴雨。據走訪當地居民,2010年3-4月,季節性河流索孜木吐河發生洪水,淹沒大片農田;2004年,鄰區旱田溝發生洪水事故,曾造成人畜傷亡。未來礦井開采應應引起充分注意。
(3)井田煤礦床開采過程中最大的環境地質問題是礦井開采后形成的采空區會引起地面塌陷,也會對周邊地質環境和建筑物等帶來一定影響,可形成一系列環境災害。
2.5 井田水環境
井田地下水pH值7. 5-8.0,多屬弱堿性水;礦化度156-10024mg/L,為淡水-咸水;總硬度(以碳酸鈣計mg/L)124.42-2959.81,屬軟水-硬-極硬水。屬第V類水,不能直接利用。未來井田煤層開采時,礦坑水不能直接排放到地面或河水中,避免造成對草場、用水區的環境污染,對礦坑水應進行必要的處理。
2.6 井田有害物質
煤礦開采產生的廢石、煤塵會對附近的生態環境產生不利影響,如果對廢石、煤塵的防治措施不善,煤塵四處飄散,將會造成嚴重的大氣污染,污染地下水質,影響周邊農作物的生長,并且危害職工及附近農牧民的身體健康。
在建井和生產階段將產生大量煤矸石,其既可污染環境,又可產生效益,應根據其物理化學特征,進行綜合分析研究,充分利用。
3 結語
井田及周邊多為優質牧場和農業耕地,天然狀態下自然環境優良。當井田煤礦床開發利用后勢必對周邊自然環境產生負面影響,包括地下水污染、河流污染、空氣浮沉污染、采空區引發地面塌陷、礦石堆積引發滑坡等。為此,井田未來建設開發時必須制定環保預案,并采取有效的環保措施,以最大限度減少對井田周邊自然環境的污染為宜。
參考文獻:
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關鍵詞:東湖落雁路 地災 評估
中圖分類號:P694 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)05(a)-0098-04
本次工作的主要目的:對落雁路道路工程建設項目工程地質災害危險性評估;對建設場地和規劃區范圍內,各類地質災害的危險性和危害程度逐一進行初步現狀評估,對工程建設可能引發或加劇的和本身可能遭受的各類地質災害的可能性和危害程度分別進行初步預測評估;根據現狀評估和預測評估結果,對場地地質災害危險性進行綜合評估,對建設場地適宜性做出評價,并對已有或可能產生地質災害的建設用地提出相應的防災減災對策、措施和建議。
本次評估工作主要依據國土資發[2004]69號文《國土資源部關于加強地質災害危險性評估工作的通知》及其附件《地質災害危險性評估技術要求》(以下簡稱“技術要求”),并結合委托書要求,確定本次工作的主要任務如下:
(1)基本查明評估區的地質環境條件,尤其是不良的地質環境條件;
(2)基本查明評估區地質災害的類型、分布、規模等特征,以及對該建設工程可能造成的危害及影響,并進行現狀評估;
(3)根據工程建設項目特點,分析該建設工程是否引發加劇地質災害,以及其對建設工程可能產生的危害和影響,并進行預測評估;
(4)根據地質災害的現狀、可能引發加劇地質災害及工程建設本身可能遭受地質災害特點進行綜合評估,并進行項目建設場地適宜性評價;
(5)針對地質災害特點,提出防治的對策措施和建議。
1 評估工作概述
(1)工程和規劃概況與征地范圍
落雁路道路建設項目工程分兩段,第一段南起東湖雁中咀,沿老落雁路,穿團子山、李家大灣、先鋒村東接武漢站配套工程改移道路止點;第二段西起武漢站配套工程改移道路止點,經龔家嶺村東止王青路。道路全長4440 m,占地約101870.6 m2(152.8畝),項目征地范圍位于武漢市東湖生態旅游風景區湖光村、先鋒村、龔家嶺村,平面位置見《武漢市東湖生態旅游風景區落雁路道路建設工程地質災害危險性綜合評估圖》(圖表編號01)。評估區有多條公路與外界相通,交通較為便利(見圖1 交通位置圖)。
(2)以往工作程度
評估區隸屬于武漢市東湖生態旅游風景區,前人在該區進行了一定的地質調查、勘察工作,主要有湖北省地質局區域地質測量隊1965年編寫的1∶200000《中華人民共和國區域地質調查報告(武漢幅)》、湖北省地質礦產局1985年編制的1∶50000《武漢市地質圖》、湖北省區調所1985年編制的1∶50000《武漢市基巖地質圖》、湖北省地方標準《巖土工程勘察工作規程》DB42/169-2003附錄E《湖北省主要地質災害易發程度分區圖》。上述工作的成果資料為本次評估工作提供了較詳盡的基礎資料。
(3)工作方法及完成工作量
本評估項目按照國土資源部國土資發[2004]69號文《國土資源部關于加強地質災害危險性評估工作的通知》附件1《地質災害危險性評估技術要求》(試行)的規定進行,于2009年11月8日接受任務。整個評估工作分為搜集分析資料、野外實地調查、室內說明書編寫三個階段。第一階段,項目組收集了《武漢市區水文地質工程地質綜合勘查報告》(1∶5萬)、《武漢市地質圖》(1∶5萬)、《武漢市地質圖系》(1∶10萬)、《湖北省地質災害防治規劃》、《武漢市地質災害防治規劃》、《武漢市地質災害防治規劃圖》(2004―2015年),對工程布局和地質環境條件進行了初步分析,確定了野外調查工作重點;第二階段,項目組以委托單位提供的1∶2000武漢市落雁路道路 建設用地勘測定界圖為底圖,對擬建場地進行地質災害調查和地質環境條件調查,調查范圍向周邊各延伸25.00 m,采用專項環境地質測繪、實測剖面等手段,對評估區進行了比例1∶2000的地質測繪。調查了評估區內地質環境條件:地形地貌、地層巖性、地質構造、巖土體工程地質條件和水文地質條件等。
野外調查工作、收集的相應地質資料達到了有關技術規定和要求,為編寫本評估說明提供了可靠依據。
(4)評估范圍與評估級別的確定
①評估范圍
本次評估范圍依據業主提供的規劃用地范圍進行,為全面查清建設用地地質環境條件,本次評估工作在實際規劃用地范圍的基礎上向兩側適當擴大,擴大距離約25.00 m,評估面積為309250.0 m2;由于評估區無明顯地質災害現象,故場區地質災害調查范圍為評估范圍。
②評估級別的確定
評估區行政區劃隸屬于湖北省武漢市武漢市東湖生態旅游風景區湖光村、先鋒村、龔家嶺村。根據湖北省地方標準《巖土工程勘察工作規程》DB42/169-2003附錄E《湖北省主要地質災害易發程度分區圖》,依據《湖北省地質災害防治規劃(2003年―2015年)》的《湖北省地質災害分布和易發程度分區圖》,評估區位于武漢市東湖生態旅游風景區地質災害較易發區,易發指數4.05。評估區地貌為湖積~二、三級地階貌單元,線路南、南西部地處東湖湖區;中、東部沿線主要分布為居民區、漁場等。場區地貌較平坦、開闊,線路南西低,北東高,最高點39.60 m,最低點20.80 m,高差18.80 m,沿線湖區水深一般1.2~3.50 m,地形坡度小于10 °,地形較簡單,地貌類型單一。
評估范圍內地質災害不發育;基巖主要為白堊~第三系東湖群(K-E)dn粉砂質泥巖。場區未發現斷裂,地質、構造簡單,巖土類型單一,巖土體工程地質性質一般;水文地質條件簡單;破壞地質環境的人類工程活動一般,場區屬低震級地區。
綜上所述,評估區地質環境條件屬于簡單區。擬建工程項目為改建城市支路,屬一般建設項目。
根據國土資發[2004]69號文《國土資源部關于加強地質災害危險性評估工作的通知》附件1《地質災害危險性評估技術要求》的有關建設用地地質災害危險性評估分級標準,確定本項目地質災害危險性評估級別為三級。
2 地質環境條件
(1)地形地貌
評估區地貌為湖積~二、三階地地貌單元,線路南、南西部地處東湖湖區;中、東部沿線主要分布為居民區、漁場等。場區地貌較平坦、開闊,線路南西低,北東高,最高點39.60 mm,最低點20.80 mm,高差18.80 mm,沿線湖區水深一般1.2~3.50 m,地形坡度小于10°,地形較簡單,地貌類型單一。
(2)氣象水文
武漢市地處我國東南季風氣候區,屬中亞熱帶向北亞熱帶過渡地帶,具有四季分明、無霜期長、日照時間長、水量充沛、雨熱同季的氣候特征。
武漢市年平均氣溫為15.8~17 ℃,一般1月份最冷,月平均氣溫2~5 ℃,極端最低氣溫-18.1 ℃(1977年1月30日),7、8月為最熱月份,月平均氣溫為29 ℃,最高氣溫常在35 ℃以上,極端最高氣溫為41.3 ℃(1934年8月10日)。
武漢市年降水量在1100~1450 mm,降水多集中在6~8月,占全年的41%,3~5月占33%。暴雨多集中在5~8月,最大日降水量332.6 mm(1959年6月8~9日),最大年降水量2107.1 mm(1889年),最小年降水量575.9 mm(1902年)。最大風速為29.6 m/s,風向西北,最大風力為10級,大風以4月最多,9、10月最少。
2000年武漢市春旱嚴重,市區春旱為120年以來罕見,2月、3月全市降水量僅90.3 mm,為1880年以來最少年份,氣溫偏高,蒸發量大,地表干旱,地下水位下降。
2004年武漢市年降水量1572.2 mm,降水多集中在4~8月,占全年的80%,最大月降水量435.7 mm(7月),最小月降水量1.3 mm(10月)。
評估區屬湖積~二、三階地地貌單元,區內大量水域分布―東湖,土層滲透性弱,大氣降水直接排向東湖,少量雨水入滲地下,補給地下水。地下水較豐富,其補給源主要為大氣降水。
(3)地層巖性
根據本次評估區地質環境調查及區域地質資料,評估區第四系土層主要為第四系全新統(Q4l)沖淤積成因的淤泥質粘土,上更新統(Q2al+pl)粘性土,零星分布人工填土(Qml),基巖主要為白堊~第三系東湖群(K-E)dn泥質粉砂巖。
①人工填土(Qml)
填土(Qml):黃褐色,主要成分為粘性土等,為人工堆積而成,力學性質不均勻,厚度0.50~1.00 m,該層在評估區局部分布。
②淤泥質粘土(Q4l)灰~灰褐,軟~流塑,飽和,含有機質,具嗅味,夾薄層淤泥質粉質粘土,場區分布于湖區,厚度0.50~1.00 m。
③第四系中更新統沖洪積粘性土(Q2al+pl)
粘土(Q2al+pl):黃褐色,棕紅色,硬塑狀,土層粘性較強,上部含少量鐵錳質結核,下部棕紅色土層含灰白色高嶺土條帶,局部呈團塊分布,局部夾粒徑10~20 mm的次棱角狀角礫。該層在評估區普遍分布,層厚15.00~25.00 m。
④基巖
白堊~第三系東湖群(K-E)dn泥質粉砂巖赭紅色,粉粒結構,厚層狀構造,巖層傾角較陡,約45°。該層在評估區呈帶分布。
3 地質構造與地震
評估區位于秦嶺褶皺系一級大地構造單元(Ⅰ)桐柏―大別中間隆起(Ⅰ2)桐柏山復背斜(Ⅰ21)之新洲凹陷(Ⅰ21-3)的西南部,區域上屬揚子準地臺二級大地構造單元(Ⅱ)下揚子臺拗(Ⅱ3),于武漢臺褶帶(Ⅱ31)之武漢臺褶束(Ⅱ31-1)(見圖3)。
武漢市區位于淮陽山字型構造前弧西翼與新華夏構造體系的復合部位。由于受燕山運動南北向水平擠壓應力作用,致使古生代及早三疊系地層形成一系列近東西向的緊密線狀褶皺,以及與之相配套的壓性、扭性斷裂。
評估區地理位置位于武漢市東湖生態旅游風景區轄區,根據《中華人民共和國武漢市1:5萬地質圖》及說明書,評估區周邊大的褶皺和斷裂自南向北依次發育有:黃龍山倒轉背斜(21)、豹子懈倒轉向斜(20)、富家灣扇形背斜(19)、法徐村正斷層(F43)
距評估區最近的黃龍山倒轉背斜(21)位于評估區西北部約1 km,法徐村正斷層(F43)距離評估區>3 km。另外,據1:50000《武漢市基巖地質圖》,在評估區北部約1.5 km發育有二條不明性質斷裂;在評估區西部推測發育有數條斷層,此類推測斷層均隱伏于第四系覆蓋層下部,性質不明。
綜上所述幾類斷層或距評估區距離較遠,或隱伏地下深處,且均為古斷層,未發現活動跡象,對評估區基本無影響,評估區目前處于穩定狀態,區域穩定性較好。
武漢市地震活動頻繁,但多屬弱震、遠震,并具有震級小、烈度偏高的特點。據《建筑抗震設計規范》GB50011-2001的規定,武漢市地震設防烈度為6度,設計地震分組為第一組,設計基本地震加速度值為0.05 g。
巖土體工程地質類型及特征
根據評估區內巖土工程特征,將區內巖土體劃分為松散巖類、碎屑巖二類。
(1)松散巖類(Q)
一、認真學習宣傳貫徹新《安全生產法》
1.大力宣貫新《安全生產法》。以煤礦礦長為主要對象,開展新《安全生產法》宣貫,充分認識做好煤礦安全工作的極端重要性,堅守“發展決不能以犧牲人的生命為代價”這條紅線,始終堅持“不安全不生產”的原則,牢固樹立“沒有安全,一切等于零”的理念,在礦長中開展安全生產承諾活動。
2.嚴格執行新《安全生產法》。深刻理解各條款的內涵,統一思想、提高認識、嚴格執行,進一步提升依法治安的工作水平。
3.嚴格落實煤礦企業安全生產法定職責和義務,推動企業做到“五落實、五到位”。“五落實”即:企業董事長、黨委書記、總經理必須對本單位安全生產同時擔責;企業安委會主任必須由董事長或總經理擔任;企業領導班子成員必須承擔相應的安全生產工作職責,做到一崗雙責;企業安全生產情況必須定期向董事會、業績考核部門報告,向社會公示;企業內部必須配齊配強專門的安全生產機構和專業人員。“五到位”即:安全責任到位、安全投入到位、安全培訓到位、安全管理到位、應急救援到位。
二、嚴格安全準入
4.嚴格煤礦準入條件。煤礦必須嚴格按照《國務院辦公廳關于進一步加強煤礦安全生產工作的意見》、《XX省政府辦公廳關于進一步加強煤礦安全生產工作的實施意見》(贛府廳發〔2014〕7號)精神和相關規定,加大安全隱患整改力度,達到頒證的安全條件后,再申請煤礦安全生產許可證延期。
5.嚴格發證標準。對于以下情況,第三輪安全生產許可證延期一律不予受理:超層越界、非正規開采、通風系統不合理、工作面使用木支護、未達到質量標準化三級標準、未按規定配齊相關專業礦長和技術人員、礦井沒有按規定實現雙回路電源、提升系統檢測不合格、煤礦發生較大及以上責任事故等。
6.嚴格持證條件。煤礦企業必須持續保持持證條件,對于不符合安全生產條件的,暫扣安全生產許可證,規定期限進行整改,未按期整改或逾期仍不符合安全生產條件的,吊銷安全生產許可證。
7.嚴格中介監管。落實《安全評價與檢測檢驗機構規范從業五條規定》要求,安全評價、檢測檢驗機構要切實履職,嚴格按煤礦安全許可證頒證條件對煤礦進行評價和檢測,不得出具與實際不符的報告,并對出具的報告承擔法律責任。
三、嚴格監管監察執法
8.大力遏制瓦斯這個“第一殺手”。瓦斯超限必須停止生產,分析原因,對于超限后繼續作業的,嚴肅追究相關責任人的責任;安全監控系統不能正常運行的,實施停產整頓。
9.強化防治水工作。推動煤礦企業按規定開展煤礦地質類型劃分和水文地質類型劃分,查清礦井及周邊水文地質條件,嚴格按照“三專”(專業人員、專職隊伍、專用設備)的要求,開展探放水工作,嚴厲打擊探放水工作造假行為。
10.抓好頂板事故防范。強化煤礦企業現場管理,不得空頂作業,堅決取消木支護,采煤工作面仍采用木支護的煤礦必須責令停止生產并限期整改,整改不到位的依法予以關閉。
11.加強對提升設備的檢測檢驗,不符合要求的一律停止使用。
四、嚴格事故查處和警示教育
12.嚴格事故調查處理。按新《安全生產法》的要求,加大事故調查工作力度,嚴格事故責任人的處理,對于事故遲報、謊報、瞞報等行為依法從嚴處理,涉嫌犯罪的及時移送司法機關,事故調查報告及時向社會公開,接受社會監督。
13.嚴格落實事故礦井停產整頓措施。對于發生一般事故的,責令煤礦企業停產整頓。實施了停產整頓的礦井或采區,必須嚴格按相關規定驗收后,方可恢復生產。
14.持續開展事故警示教育。選擇全國典型案例和建國以來XX省煤礦事故案例,在煤礦企業開展警示教育,深刻吸取事故教訓,促進安全生產工作。
五、實施重點攻堅
15.參照《XX省煤礦安全重點縣(市)遏制較大事故攻堅戰工作方案》的要求,結合工作實際,采取部門聯合執法、與礦長開展談心對話、強化安全培訓等方式,推動各項工作措施的落實。
六、深化隱患排查治理
16.按照“無盲區、全覆蓋、零容忍”的原則,落實“一礦一組、一礦一策、礦礦見效”的要求,堅持查大系統、治大隱患、防大事故,把隱患當成事故對待,開展好隱患排查治理行動。
17.建立完善重大隱患治理督辦制度,強化對隱患排查治理工作的督促檢查和指導協調,督促煤礦企業建立健全隱患排查治理制度,形成長效機制。
18.對重大隱患落實掛牌督辦并加大處罰力度,對存在隱患、不能保證安全生產的,堅決責令停產整頓,務求隱患排查治理取得實效。
19.繼續深化“七打七治”活動,重點打擊煤礦企業超層越界開采行為、整治假圖紙和圖實不符等問題,采用“四不兩直”方式開展執法,嚴禁煤礦超能力、超強度、超定員組織生產,嚴禁違法違規建設生產,保持打非治違高壓態勢,規范煤礦安全生產法治秩序。
七、積極推進科技興安
20.積極配合國家局開展好“煤礦安全科技進XX”活動,將全國先進適用的技術、裝備應用到煤礦中,促進煤礦安全科技進步,為煤礦安全提供技術支撐。
八、強化煤礦應急管理工作
關鍵詞:工業污染場地;環境調查
經濟社會發展,環境污染問題卻越發突出,面對這種現狀,對區域經濟結構進行調整,一些存在較大污染的工業企業搬離市區,應對日益嚴峻的城市污染問題。這些污染企業原來的用地,被開發成建筑用地建設了住宅小區等。這些工業企業場地存在很大污染,這就需要對工業污染場地加強相應的調查與研究,采取措施解決,提高工業場地污染治理的效果,以保證居民生存的質量。
1.工業污染場地的分類
1.1無機物污染
無機物污染是工業污染結構中重要的污染類型,非常常見,主要是指土壤環境滲入無機物而造成污染,使原來的土壤地質環境被打破,不斷釋放一些有毒有害物質,對居民的身體健康造成很大威脅。如重金屬Co、Pb、Cu、Cd等都是常見的無機物污染物,皮革制造、化工企業以及冶煉行業等制造業是引發重金屬污染的主要企業。
1.2有機污染
有機物污染也是一種重要的污染類型,造成有機物污染的主要原因是土壤環境中有機物進入,并和原來的離子發生絡合反應,形成絡合物,對土壤結構,理化性質造成很大影響,如農藥、環芳烴、苯環產物等是主要的有機物污染來源,有的有機污染物自身存在很大毒性,如苯環產物,這種物質隨著時間的推移,會有很多次生有毒有害物質向外釋放,對環境的安全造成很大影響。如油漆涂料、農藥生產、電子產品等諸多行業都是造成有機污染的主要行業。
1.3復合型污染
除以上污染類型之外,在綜合化治理污染過程當中,復合型污染治理難度非常的高。所謂復合型污染,主要是指場地當中污染物的類型有兩種及兩種以上,而且污染物的含量以及分布規律比較差,在治理上,需要和區域模塊充分結合,進行不同應用結構劃分,有效治理工業污染場地。當前很多工業污染場地,污染類型都屬于復合型,而且多數污染物之間常常出現協同和拮抗作用等,這樣一來,使得土壤污染結構越發復雜化,在整理過程,具有較大的難度,處理工作也十分復雜。
2.工業污染場地環境調查工作內容
2.1第一階段
對工業污染場地環境開展相應調查,第一階段的工作是有效采集前期資料,這是基礎工作的重要內容,任務是對工業污染場地,污染類型情況充分了解與掌握,對場地當中的污染現狀做出準確判斷。第一階段工作并不是采集污染場地的樣本,只是依照現場相關信息,進行可操作性有關判斷,倘若污染場地于新的建設要求相符合,之后再進行相應的調研工作,在實際調查工作當中,主要應用收集相關基礎資料,或者深入現場開展踏探以及通過走訪進行相應的調研。收集基礎資料,是對區域經濟發展資料進行翻閱,了解和掌握區域過去企業的性質和類型以及企業的生產規模與持續時間等,這對場地評價可操作性有著至關重要的影響。現場踏探工作主要是對專業技術人員進行組織,深入現場開展調研,對污染場地植被生長現狀以及空氣環境等展開詳細的調查。走訪形式是對區域居民進行相應的走訪調查,通過走訪,對廠區過去的企業實際情況有一個更加全面的了解與把握,與第一階段采集的綜合數據充分考慮,對區域環境是否具備重新利用價值做出準確判斷。
2.2第二階段
在對工業污染場地是否具備利用價值確定之后,便需要進行第二階段污染場地調查工作,此時需要進行結構性采樣,來對場地污染物實際種類和含量情況等充分明確,獲得相應的數據,更好地指導后期治理工作,在實際應用時,這一階段工作主要包括初步采樣以及詳細采樣兩方面工作內容,前者將工業污染場地進行各個柵格區域劃分,并在柵格區域合理的對樣品進行采集,一般采樣點進行5~10個樣品采集,并對采集的樣本合理編號,送到實驗室開展化驗工作。通過化驗獲得相應數據,了解掌握該區污染物的含量,與國家要求清潔點相符合進行數據對照,并對不確定因素進行分析,區域數據必須要與基本要求相符合,便不再對這類區域開展相應的調查。而與國家有關要求不相符合的建筑區域,還需要開展更加詳細的采樣調查工作,適當增加采樣點,對污染物的深度影響范圍和程度展開詳細調查,并通過有效的措施進行應對,提高治理效果。
2.3第三階段
第二階段,數據調研工作完成之后,便需要開展第三階段的調研。在此階段主要工作內容是補測基礎情況,與第二階段樣品采集過程當中,受到人為因素和保存環境因素影響,造成的一些失誤,會造成檢測結果失效。這就需要在第三階段開展補測工作,更好的保證數據分析結果的精準性,并充分考慮第二階段調研數據,針對工業污染場地實際情況予以詳細的風險評估,依照需要對場地開展詳細的測量,獲取全面精準的數據,保證監測結果的精準性。
3.工業污染場地環境調查工作存在的問題
3.1評價標準有待完善
在客觀評價工業污染場地污染現狀時,必須要在相應的評價標準下科學規范的進行。當前在一些區域污染現狀評價過程當中,主要根據GB15618-1995《土壤環境質量標準》進行評價,這類標準主要是評價農業用地污染監測,然而,對于工業污染場地應用時,僅僅可以作為參考,無法進行區域環境監測。工業場地污染物類型呈現不斷增多的趨勢,不僅要進行常規污染物監測,同時結構當中還有一些揮發以及半揮發有機物存在,倘若僅僅針對土壤污染物含量開展相應的監測,會對結果的精準性造成不利影響。同時,復合型污染物成為當前污染物的主要類型,過去應用的傳統監測標準,無法全面綜合地進行權重分析。一些企業在開展污染物檢測過程中,常常應用單因子污染鑒定方式檢測污染物現狀,很多污染物生成時,還衍生出其他類型的污染物。如有的污染物對土壤造成污染時,會有絡合物形成于土壤中,這些衍生物對環境造成的影響非常大,但是相應的評價標準卻比較缺乏,影響評價結果的客觀性。
3.2調查周期較長
在上文中已經提及,在對工業污染場地環境調查過程當中,主要的階段包括三個,各個階段工作內容存在很大不同,必須要分段進行相應的調查,能夠有效確保調查工作的科學有序開展。消耗很多時間成本,特別是面對一些嚴重的污染問題,或者工業場地當中存在很多污染物,需要投入大量的勞動周期。第二階段也就是初步采樣于詳細采樣階段內容非常繁多,在完成初步采樣之后,需要多次采集相關樣本,并展開全面,綜合性的評估工作,并進行多次數據補測,使工業污染場地環境調查應用周期不斷延長,結合過去的工作經驗進行工業污染場地環境調查,有的調查周期能夠達到五年之久,由于較長的調查周期對于工程建設工作形成很大影響。另外一些污染場地區域是長時間遺留問題,開展多次數據調查工作,會使調研費用大幅增加,政府部門對調研活動進行精心組織,撥款卻存在周期性,無法確保相關費用及時的撥付,對后續工作開展也形成很大限制。
3.3樣品分析成本較高
在樣品鑒定機構選擇過程當中,應當對國家統一規定的機構進行選擇,同時還應當選擇經過CMA認證試驗室,對于樣本數據展開詳細分析,綜合性的進行研究檢測時,應當合理的進行處理,如進行過篩烘干,稱量干重,分裝樣品等。對于工業污染場地環境調查工作而言,由于需要大量的采集樣本數據,極大地增加了樣本采集消耗時間,而且近年來,污染場地污染物種類呈現不斷增加趨勢,處理樣品過程步驟也變得越發繁瑣,導致成本投入不斷增加。為了更好地控制相應的成本投入,一些企業會利用對樣本采集數量進行減少的形式來控制成本投入,這樣一來極易引發污染區域分析數據結果不準確,導致后續修復工作,需要更多的成本消耗。
3.4調查工作重視程度較低
隨著近年來經濟社會不斷發展,在工業污染場地環境調查工作當中,相應的應用體系也在逐步完善和提升,但是在工業污染場地環境調查工作實際依然存在很多問題,特別是調研方式以及統計調研數據方面沒有明確相應的模板,數據調研的完整性,導致制訂后續方案過程當中,難以將科學的依據提供出來,還有很多企業不重視工業污染場地環境調查工作,導致調查工作停留于表面,雖然投資成本減少很多,然而對后續施工卻造成很大影響,衍生出很多土地污染問題,這就需要投入更多的資金進行修復,使企業經濟損失進一步增大。
4.工業污染場地環境調查工作存在的問題與對策
4.1完善評價標準
借助科學合理的評價標準,可以更好地保證評價結果精準性,為制訂修復方案提供更加科學的參考,在工業污染場地環境調查工作當中,必須要按照土壤環境評價標準進行,我國各地有著非常大的土壤性質變化,地區的不同,土壤當中各種元素存在很大的含量差距,對國家土壤環境評價標準統一的進行制訂,卻無法適應于各個地區土壤具體狀況。所以國家環保部門,應當鼓勵各省市區與自身實際充分結合,考慮環境污染特點以及土壤天然背景值,對于生態系統安全,社會發展現狀以及經濟可承受能力,還有對人體健康方面的影響,綜合性的全面考慮,并對土地使用功能予以充分分析,對地方土壤環境評價標準自行制訂,推動地方性土壤環境評價標準出臺,更好地推進工業污染場地環境調查工作順利進行。
4.2構建動態調查模式
加強動態調查模式構建,有效控制和減少工程調研周期,使場地利用價值進一步增強。目前在場地調查工作當中,我國依然處于摸索階段,對于工業場地環境調查工作認識的還非常膚淺,特別是對于一些污染物的遷移分布沒有充分的了解,投入工業污染場地污染物調查的技術手段還十分有限,所以應當認真遵循分階段方式對工業污染場地開展詳細的環境調查工作,同時樣品采集以及分析也是工業污染場地環境調查工作的重中之重,只有確保數據獲取的精準性,全面性,才能進一步增強其法律效力,在完善的步驟實施下,對工業污染場地環境調查報告認真書寫,才能為后續工作的有效開展提供全面的數據參考。但是分階段調查模式需要投入很長的時間,而且成本投入也非常的大。伴隨當前科學技術不斷發展,實時測量技術與設備也獲得了巨大提升,如便攜式x射線熒光儀和PID、GC/MS等在工業污染場地環境調查當中發揮的巨大的作用,同時還有地震波、鉆孔技術、電子技術等實時地球物理探測技術發揮著越來越重要的作用,利用這些技術手段,可以更好地開展工業場地污染物環境調查,保證調查工作實效。
4.3做好場地水文地質調查
對場地水文地質情況展開充分的調查和研究,可以更加全面掌握場地污染情況,為后續修復方案確定提供有效的指導,針對一些嚴重污染的場地,如果單單依靠水文地質資料的收集,無法保證場地調查工作需求,必須要深入現場,對土壤及地下水樣品展開全面收集與分析,并對場地水文地質情況展開詳細調查,獲取全面詳實的信息數據,為相關工作提供參考。
4.4加強相關人員的技能培訓
對有關技術人員強化技能培訓工作,可以使其操作能力得到進一步增強,調研工作開展過程當中,必須要科學合理的有序進行,而且還應當對相關技術人員加強培訓,提高其綜合技能與素養,滿足工業污染場地環境調查工作需要。
5.結語
在工業污染場地環境調查工作當中,應當對評價標準不斷完善,通過動態調查模式應用,控制和減少調研周期,加強水文地質調查,并擴大工作人員培訓工作,及時解決工業污染場地調查過程當中各種問題,保證調研結果精準性,這對提高場地復用價值有著積極的作用。
參考文獻:
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一、獎勵對象
本縣鄉鎮煤礦40對資源整合與技術改造礦井中符合條件的礦井。
二、獎勵標準
每對礦井獎勵人民幣40萬元,其中:達到資源整合與技術改造試運轉條件的,每對礦井先獎勵人民幣20萬元;取得煤礦安全生產許可證和煤炭生產許可證的,每對礦井再獎勵人民幣20萬元。
三、獎勵條件
(一)試運轉條件
礦井按照初步設計及安全專篇要求組織施工,工程質量符合建設工程質量標準,并于年8月31日前經縣煤炭工業行業管理辦公室組織預驗收合格,礦井進入試運轉。具體項目如下:
1.井巷工程。礦井完成井巷主體建設,工程質量合格,巷道斷面規格尺寸符合安全要求,采煤工作面形成全負壓通風的正規采面,掘進工作面滿足施工條件,采掘系統完善。
2.設備安裝。礦井地面與井下供電系統、提升運輸系統、壓風系統、通風系統、排水系統、消防灑水系統、井上下通訊系統等系統所需設備安裝到位,工程質量符合規范和設計要求,各系統能正常運轉。
3.“一通三防”。礦井通風系統滿足初步設計要求,通風系統完整可靠。礦井通風設施設置合格,通風檢測數據、測風測氣記錄報表及現場檢查檢測符合要求。防塵系統和防滅火系統完善。
4.土建工程。地面生產生活設施按照要求組織施工建設,符合建筑工程設計規范和施工質量要求,建筑物布局合理、功能齊全。建立健全水文地質基礎資料檔案,防治水系統完善。
(二)取得煤礦安全生產許可證和煤炭生產許可證條件
礦井安全設施通過市煤炭工業行業管理辦公室驗收,經現場審查合格、綜合竣工驗收合格,并于年12月31日前取得煤礦安全生產許可證和煤炭生產許可證。具體須達到以下條件:
1.對照預驗收中存在問題,礦井制定整改方案,組織有關人員進行整改,經驗收合格。
2.安全監控系統按照要求進行建設,并經市煤炭工業行業管理辦公室組織驗收合格,與省、市實現聯網。
3.委托有關單位進行瓦斯等級鑒定,經現場檢測,編制檢測報告,報省經貿委審查批復確認。
4.委托有資質單位進行水患調查工作,編制水患調查報告,并通過市煤炭工業行業管理辦公室評審確認。
5.環境保護設施按照要求組織施工,經環保部門組織驗收合格,并出具驗收報告。
6.委托有資質單位對礦井在用設備、儀器、儀表進行檢測檢驗合格,檢測檢驗單位出具檢測檢驗報告及《合格證》。
7.委托有資質單位進行安全驗收評價,評價單位出具安全驗收評價報告。
8.按照《省煤礦巷道封閉管理的指導意見》要求,建立健全巷道封閉檔案資料,并報有關單位存檔。
9.建立單項工程質量檢驗驗收相關記錄資料,編制《單項工程質量驗收報告書》,委托有關單位對建設項目單項工程質量進行認證,并出具認證報告書。
10.安全設施按照初步設計組織施工,并經市煤炭工業行業管理辦公室組織驗收合格,出具報告書。
11.報送煤礦安全生產許可證延期換證資料,經煤監局現場審查合格,取得安全生產許可證。
12.報送竣工驗收相關資料,經綜合竣工驗收合格,取得省經貿委頒發的煤炭生產許可證。
Abstract: This paper takes Jianning drainage station deep-foundation engineering as an example, based on the foundation pit design and geological survey data, using the limit equilibrium method and the finite difference method, analyzes the influence of foundation pit excavation support construction on flood control embankment, and puts forward the reasonable suggestions and safety precautions for engineering construction. The results show that the construction technology that excavating and supporting are carried out simultaneously can ensure the integral safety factor of the embankment and the seepage stability of foundation pit to meet the requirements of the standard, the settlement and deformation of foundation pit and soil embankment, levee soil stress meet the safety requirements.
關鍵詞:建寧排漬站;深基坑;開挖支護;防洪堤;影響分析
Key words: Jianning drainage station;deep-foundation pit;excavation;floodwall;impact analysis
中圖分類號:TV551.4+2 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)21-0105-02
0 引言
目前,基坑開挖引起臨近建筑物內力和變形問題有較多研究[1],研究的方法包括現場工程地質條件的系統調查及室內綜合分析、變形機制的理論研究、現場監測以及數值計算,采用多種方法相互印證,相互補充[2-7]。為求得接近真實的基坑穩定安全系數,對弱化巖土體的泊松比和彈性模量等力學參數要進行折減[8],基坑的安全是動態的,對基坑土體的應力狀態控制顯得極為重要,基于應力重塑的原理提出支護措施[9]。而對于基坑開挖引起防洪堤變形沉降,一般采用瑞典圓弧法、公式法、有限元模型計算等方法,分析基坑開挖對防洪堤現狀及擬建防洪堤的影響[10]。
本研究基于堤身土體變形機理分析構建數學模型,詳細模擬開挖步序與錨固支護等施工過程,對建寧排漬站深基坑工程對城市防洪堤影響問題進行深入研究,以期獲得基坑開挖后堤身的應力、變形與屈服破壞等開挖擾動特征。
1 工程概況
株洲市建寧排漬站擴建工程位于株洲市中心城區,是建寧港防洪、排澇工程的重要組成部分,株洲市建寧港河發源于荷塘區石子嶺,流域面積36.9km2,干流長12.2km,河流坡降0.35%。流域內防洪標準低,沿岸約2.57km2地區易受洪澇災害,解放以來大災年份有13年,其中以1998年災害最嚴重,建寧港中下游段沿岸全部淹沒。建寧港電排站設計流量為78m3/s,裝機容量為3000kW,擬在建寧港出口左岸建設,即沿江南路建寧閘北側,設計為一座自排閘和兩座泵站,地面建筑為兩層房屋,設計地坪標高43.0m;泵站設計大小尺寸為10×20m,底部標高30.0m。排漬站與防護堤位置如圖1所示。
1.1 工程地質水文條件
①工程地質條件。基于工程勘察資料,擬建場地位于株洲斷陷盆地內部,屬于沖積階地地貌類型,場地位于湘江邊,第四系覆蓋層厚度較大。地面標高42.03-44.50m,最大相對高差3.50m左右。擬建場地內地層為第四系雜填土、淤泥質土、粉質黏土、粉砂及下伏基巖白堊系上統戴家坪組泥質粉砂巖。根據1:50000《株洲市水文地質工程地質調查報告》(湖南省地礦局水文隊1990)及現場地質調查,場地內未見斷裂通過,未見地質災害現狀點和隱患點,地層分布較穩定,基巖產狀較平緩,巖性較穩定,地質構造簡單。場地巖土層按其巖性、結構、物理力學性質,結合地質年代及成因,共分為6層,自上而下依次為雜填土①、淤泥質土②、粉質黏土③、粉砂④和強風化泥質粉砂巖⑤、中風化泥質粉砂巖⑥;各巖土層物理力學參數見表1。
②水文地質條件。場地緊鄰湘江,泵站西側距湘江大堤3m左右。場地地下水與湘江水位聯系密切,湘江水位高時,湘江水補給地下水,湘江水位低時,地下水補給湘江水。在ZK6孔的0-15.2m進行注水試驗。場地內巖土層雜填土①、淤泥質土②含少量上層滯水,雜填土①注水試驗滲透系數為5.32×10-2;粉質黏土③滲透性較弱,室內實驗滲透系數為4.942×10-4-2.258×10-3,為相對隔水層,含微弱孔隙水;粉砂④為強透水層,注水試驗滲透系數為7.36×10-3,含較豐富的地下水,并與湘江江水聯系密切,中風化泥質粉砂巖⑤含微弱裂隙水。
1.2 工程特點 ①本工程需開挖的區域自然地面標高不一致,湘江沿江路堤為現狀的最高點,現狀標高為44.00m,堤內拆除區域自然地面標高為42.85m左右。基槽開挖主要開挖難度集中于主廠房至副廠房段,要求最大挖深約19.5m(基底標高24.5m)。②根據建寧排漬站擴建工程開挖平面布置圖的要求,最深基槽位置分多級放坡明挖,最外開挖邊線至基槽內排水閘中心線的距離達到31.0m,涉及多項拆除項目。③基坑外側即為湘江,存在巨大的補水邊界,地下水位控制難度大。④場地巖土層主要為砂質粉土,開挖時易產生側向變形、隆起、流砂而引起基坑塌陷,進而危及到防洪堤安全。且基坑地下水位較高,土層滲透系數較大,基坑圍護結構若出現流砂漏水問題,后果嚴重。地下水的控制和確保圍護結構止水性是基坑工程施工期的關鍵,亦是確保防洪安全的關鍵。
2 計算分析
2.1 基坑開挖期間堤防整體穩定性分析 防洪堤整體穩定抗滑穩定計算采用極限平衡分析法,極限平衡分析方法眾多,本研究主要采用簡化BISHOP法和JANBU法對防洪堤整體穩定性進行研究。考慮加固力的作用,分別邊開挖邊支護工況、全開挖再支護工況進行研究。防洪堤抗滑穩定安全系數表達式分別為K、K′:
式中:K―安全系數;φ―滑動面上巖體內摩擦角;TN――預應力錨桿或錨索的合力在滑動面上產生的抗滑力;Ts――計算條塊預應力錨桿或錨索的合力在滑動面上分量。
計算表明,邊開挖邊支護工況下,基坑開挖期間堤防整體抗滑穩定安全系數大于規范的1.15要求。若采用全開挖再支護,則穩定性堤防整體抗滑穩定安全系數不滿足規范施工期穩定系數大于1.20的要求,計算結果見圖2(a,b)。
2.2 滲透穩定分析 由于基坑開挖施工可能要度汛,因此取湘江水位為10a一遇高水位。由滲流有限元計算結果顯示,當采用邊開挖邊支護施工時基坑底部滲流出口土體的滲透比降變化范圍為0.2~0.3,基坑圍護結構的抗流土安全系數均滿足大于3.0 的要求[11],基坑平均水力坡降J和滲流出口比降均小于J允,滲透穩定滿足要求。若采用全開挖再支護施工時基坑底部滲流出口土體的滲透比降變化范圍為0.17-0.25,但基坑圍護結構的抗流土安全系數不滿足大于3.0的要求,滲透穩定不滿足要求。
2.3 基坑開挖期堤身土體變形及應力分析 采用有限差分法分析了離堤防最近的暗埋段基坑開挖對湘江防洪堤造成的附加變形及應力影響。考慮軟土的實際變形形態,計算中非線性應力屈服準則選用德魯克-普拉格準則。從圖3可知,防洪堤在基坑施工期堤頂最大沉降為2.5×10-2 m,小于3cm。防洪堤近基坑側各巖土層均變形,但未達到剪切破壞的狀態,并有足夠安全度,大堤安全。
3 結語
①基坑工程采用邊開挖邊支護施工,則防洪堤整體抗滑安全系數及基坑滲透穩定滿足規范要求。若采用一次開挖到設計高程,再進行支護,則防洪堤不滿足整體抗滑安全系數的要求。②基坑施工過程中防洪堤防沉降變形支護及時工況下,沉降小于3cm,防洪堤土體未達剪切破壞狀態。③開挖基坑方案距堤相當近,面臨較大的補水邊界,而基坑挖深部分路段超過15m,且堤身和堤基土體主要為粉土,極易流失,若基坑圍護結構失穩甚至坍塌或防滲帷幕施工瑕疵而局部失效,則堤基土在10m左右水頭壓力下將很快產生滲流破壞。因此,應制定完備的動態檢測監測網絡、實現信息化施工、制定緊急補救預案及應急預案以確保基坑施工安全。④合理安排施工計劃,盡量避開汛期基坑開挖施工,標準堤的建設應在汛期來臨前達到度汛標準,做好施工度汛工期安排,施工中加強觀測和總結經驗,減小工程風險。
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