宜阳县矿山施工场地的地质灾害危险性评估分析

田君慧，陈广东

（河南省地质环境监测院，河南 郑州 450000）

1 矿山基本概况

宜阳县矿山施工场地位于河南省洛阳市宜阳县城南，距宜阳县城直线距离约8km。场区内海拔介于450m～710m间。拟建场区属于低山丘陵区，地形起伏较大。有S319、S323等省道到宜阳县城，经县级公路和村村通可直接到达项目场区，交通便利。

2 矿山地质环境概况

评估区附近无全新世活动断裂，地震动峰值加速度为0.10g、地震基本烈度为Ⅶ度区，区域地质构造条件复杂程度为中等；地貌为低山、丘陵，相对高差330.5m，地面坡度局部大于25°，地形复杂；岩性岩相变化小，岩土体结构较简单，工程地质性质良好，地层岩性和岩土工程地质复杂程度为简单；褶皱、断裂发育，岩体较破碎，地质构造复杂；水位年际变化小于20 m，水文地质条件中等；地质灾害弱发育，危害小；破坏地质环境的人类工程活动（煤矿开采、修建公路等）较强烈，对地质环境的影响、破坏较严重。

评估区地处熊耳山系，区内地形复杂，山岭起伏，沟谷发育，属侵蚀剥蚀低山、丘陵地貌；最高海拔标高为640.45m，最低海拔标高310m，相对高差330.45m。区内冲沟发育，有利于大气降水的径流和排泄。

图1 评估区低山地貌

宜阳县矿山施工场地所处低山、丘陵地貌单元，总体地形呈西北高东南低趋势。植被覆盖以灌木植物和草本植物为主，坡脚或较为平缓地区多为耕地（图1）。

3 地质灾害危险性现状评估

根据《地质灾害危险性评估规范》（DZ/T 0286—2015），矿山施工场地地质灾害危险性评估的灾种主要包括：滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等。

现状条件下，评估区内调查崩塌2处，危害程度小，危险性小。未发现滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂缝、地面沉降地质灾害。其发育程度弱发育，危害程度小。

4 矿山场地地质灾害危险性预测评估

4.1 工程建设中、建设后可能引发或加剧地质灾害危险性预测评估

4.1.1 工程建设中引发地质灾害危险性预测

①风机基础和箱变基础建设中引发基坑边坡崩塌的可能性：拟建风机机位均位于山脊之上，地基岩土主要由第四系残坡积（Q4）粉质粘土、碎石土；寒武系（∈）：毛庄组（∈2m）紫红色页岩、泥晶质灰岩、徐庄组(∈2x）灰岩；中元古界汝阳群（Pt2ry）页岩、泥灰岩、砂岩夹页岩等组成。风机基础开挖直径为20m的钢筋混凝土扩展基础，风机基础埋深3m，基础混凝土设计强度等级为C35，基础下铺100m厚C15素混凝土垫层。箱式变电站基础拟按天然地基上的浅基础进行设计。根据箱式变电站外形尺寸，基础采用C30钢筋混凝土基础，基础下设100mm厚C15素混凝土垫层，基础埋深2.0m。风机及箱变基础开挖施工过程中有引发基坑边坡崩塌的可能性。但因基坑开挖深度小，基坑边坡崩塌的体积一般不大，而且可以通过合理的放坡或者进行基坑支护可有效降低基坑崩塌发生的可能性。故工程建设引发基坑边坡崩塌的可能性小，危害程度小，发育程度弱，其危险性小。②升压站工程建设中引发基坑边坡崩塌的可能性：升压站工程位于评估区地块1东北部、小雨淋村西北地形平缓的山顶平缓岗地上，基础拟按天然地基上的浅基础进行设计，直接坐落于砂岩、石英砂岩基岩之上。该工程建设存在场地平整和基础开挖问题，因位于较平缓岗地，基础开挖施工过程中有引发基坑边坡崩塌的可能性，因开挖深度小，基坑边坡堆积体体积小，故工程建设引发基坑边坡崩塌的可能性小，危害程度小，其危险性小。③道路工程建设中引发崩塌的可能性：风电场项目工程需修建道路19km。场内新建公路设计标准：公路路基宽5.5m，路面宽4.5m，采用泥结碎石路面。道路沿原有小路施工，局部开挖边坡，形成人工边坡，因此，道路施工有引发道路边坡崩塌的可能性。因道路路基较窄，为泥结碎石路面，属简易道路，因势而建，切坡较少，故工程建设引发道路边坡崩塌的可能性小，危害程度小，其危险性小。

4.1.2 工程建设后引发或加剧地质灾害危险性预测

上述新建工程建设后使用过程中，有引发或加剧基坑边坡崩塌的可能性，由于场区内地基岩土工程地质条件良好，因此，工程建设后引发或加剧基坑边坡崩塌的可能性小，危害程度小，其危险性小。

4.2 建设工程自身可能遭受已存在的地质灾害危险性预测评估

（1）采空塌陷估算.区内地下煤层的开采将在地下形成大面积的采空区，采空区造成其上部岩土体应力场的改变，势必引起岩土体产生变形和破坏，变形和破坏扩展到地表，表现为地面塌陷和伴生地裂缝。

（2）义络煤矿采矿活动引起采空塌陷、地裂缝预测.义络煤业公司矿井采用走向长壁采煤法开采，全部垮落法管理顶板。目前义络煤业公司采空区面积约为3.86km2，随着开采的深入，矿山采后地下会形成更大面积的采空区，将引发采空塌陷、地裂缝灾害。根据开采规划，预测义络煤业公司开采将引发采空塌陷灾害，并伴生地面裂缝。

（3）升压站自身可能遭受地质灾害危险性预测评估.升压站位于评估区地块1东北部距李沟及义络矿区较远，地形平缓的山顶岗地上，基础直接坐落于砂岩、石英砂岩基岩之上；该工程建设存在场地平整和基础开挖问题，因位于较平缓岗地，基础开挖施工过程中有遭受基坑边坡崩塌的可能性，因开挖深度较小，基坑边坡崩塌的体积一般不大，因此预测升压站工程建设自身遭受崩塌灾害的可能性小，危害程度小，其危险性小。

（4）场区道路自身可能遭受地质灾害危险性预测评估.场区道路分布于评估区，道路施工局部开挖边坡，形成局部人工边坡，因此，道路施工有遭受道路边坡崩塌的可能性。因道路路基较窄，为泥结碎石路面，因势而建，切坡较少，预测其工程建设遭受道路边坡崩塌灾害的可能性小，危害程度小，其危险性小。

5 地质灾害危险性综合分区评估

表1 评估区地质灾害危险性综合分区评估表

地质灾害危险性现状评估表明，评估区内除两处小型崩塌外未发现滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害，现状条件下，评估区内地质灾害危险性小。地质灾害危险性预测评估表明，工程建设过程中、建成后，有引发基坑边坡崩塌的可能性，其危险性小。预测建设工程自身可能遭受崩塌、采空塌陷、地裂缝地质灾害危险性小—中等。根据地质灾害危险性现状评估和预测评估，综合分区评估认为，将评估区分为地质灾害危险性小区、中等区（表1）。

6 防治措施

地质灾害防治贯彻“以防为主，防治结合”的方针，以达到保护地质环境、避免和减少地质灾害损失为目的。针对评估区地质灾害危险性评估结果，现提出相应的防治措施。

6.1 地面塌陷 （采空塌陷）、地裂缝防治措施

①避让措施。新建重要建筑物、居民点及其它工程建设尽量避开地面塌陷（采空塌陷）影响范围，以免造成危害。受地面塌陷（采空塌陷）影响的村庄，根据矿井开采进度，对其分期预先搬迁避让。②地下开采过程中应留足安全矿柱，加强支护措施，确保工程设施的安全。③场地建（构）筑物设计和施工时，充分考虑其运行过程中地面塌陷（采空塌陷）等地质灾害可能对其造成的影响，采取相应的防治措施。④地面出现塌陷坑、地裂缝时及时回填，并建立监测、警示标志，以防其进一步发展造成人员伤亡。⑤建立监测系统，利用监测资料对地面塌陷（采空塌陷）地质灾害的发生进行预报，当塌陷稳定后，根据实际条件，采取科学合理的方案，对塌陷区进行综合开发利用。⑥根据矿山开采计划，按设计和有关规定处理好矿区及可能影响范围的建设活动，使矿山开采引发灾害造成的损失降低到最小程度。

6.2 崩塌防治措施

建（构）筑物基坑开挖或凿井施工时，必须按照相关规范采取正确、成熟的施工工艺和方法，并配合合理的支护措施，同时施工时对基坑边坡采取必要的监测措施，发现异常及时采取措施，避免崩塌灾害发生。

7 建议

（1）《地质灾害危险性评估规范》（DZ/T 0286—2015）“引言”中明确规定，“本标准规定的地质灾害危险性评估不替代建设工程和规划各阶段的工程地质勘查或有关的评价工作”，企业应按相关规程、规范要求进行工程地质勘查和评价。

（2）工程建设过程中地质环境将遭受不同程度的破坏，地质环境条件会发生相应的变化，有可能发生本次评估尚未发现的问题，建设单位应予重视。

（3）建设单位应进行详细的工程地质勘察工作，详细查明拟建工程场地岩土体类型和工程地质、水文地质条件，严格按有关规范进行设计和施工。对工程周边加强地质灾害的监测，避免基坑崩塌、采空塌陷等地质灾害的发生，减少地质灾害造成的损失。

（4）据宜阳县工业经济指挥部宜工业（2017）1号文，拟建2处风电机位（F22、F23）所处矿区目前虽没有开采，但企业计划于5年后进行开采，因此风电场项目选址应避让该区域。