长丰县生活垃圾焚烧发电项目地质灾害危险性评估

殷 强 （安徽工程勘察院，安徽 合肥 230011）

1 引言

合肥长丰县生活垃圾焚烧发电项目的建设能有效解决目前长丰县以及合肥北城生活垃圾处理技术水平落后、处理形势严峻的问题，具有重要的社会效益和环境效益，是对长丰县以及合肥北城城市建设规划及环卫规划的有效践行。本次工作的目的是为保护地质环境、防治地质灾害，避免工程建设引发或加剧地质灾害及遭受地质灾害的侵害，减少因不合理工程活动引发的地质灾害给人民生命财产造成的损失，保障建设工程安全、正常建设和运营。

2 工程概况

拟建安徽合肥长丰县生活垃圾焚烧发电项目属市政行业建设项目，是长丰县以及合肥北城社会经济可持续发展的重要基础设施之一，依托北城卫生垃圾填埋场，按照日处理能力2000t/d规划，项目规模等级属大型项目。本期按照日处理生活垃圾1000t（年处理33.33万t），装机容量2×10MW布置：配置2台500t/d机械炉排焚烧炉和2台10MW凝汽式汽轮发电机组。二期日处理生活垃圾1000t（年处理33.33万t），配置2台500t/d机械炉排焚烧炉和2×10MW凝汽式汽轮发电机组。

3 地质环境条件

评估区所在区域地貌为江淮波状平原，区域地形略有起伏，地面标高一般约19～41m，地形坡度约2%～3%。评估区微地貌为岗地，评估区场地为农田及水塘，场地地势略有起伏，总体特征为西高东低，地面标高一般约20～28m。评估区地形较简单，地面标高为19.74～27.82m。地表岩性主要为第四纪上更新统下蜀组(Q3x)的粘土。

区域地层属华北地层鲁西北地层分区长丰地层小区。发育有白垩纪及第四纪地层。区内岩浆岩不发育评估区上部地层为第四纪上更新统下蜀组（Q3x），下伏白垩纪下统新庄组（K1x）。

评估区地处华北地台区合肥盆地，合肥盆地东西长约180km，南北宽约150km，总面积约20000km2，其基底属于南华北地块的组成部分，盆地东缘为郯庐断裂带，南缘为大别山造山带。根据区域地质资料，区内地质构造较复杂，以断裂构造为主，褶皱构造不发育，区内全被第四纪覆盖。

评估区及附近主要断裂构造有1条，为隐伏构造，位于评估区东侧约7km，为物探和钻孔揭露验证性隐伏断层，走向北北西向37。，倾西北向，倾角68。～75。，长度大于14km，力学性质表现为先平移后张扭正断层。评估区的区域地壳稳定性属基本稳定区。

4 地质灾害危险性现状评估

据野外实地调查，评估区位于江淮波状平原区，地貌主要为岗地，区内现状主要为农田，局部为居民区。评估区岩性为第四纪上更新统下蜀组（Q3x）粘土，下伏白垩纪下统新庄组（K1x）的砂质泥岩。此次地质灾害现状调查的主要内容包括评估区及其周围的道路、水塘、居民生活饮用水井、民房工程等。评估区地势略有起伏，无高、陡切坡，未发现崩塌、滑坡地质灾害。评估区内只是在浅水塘的底部分布有软土，岩性主要为淤泥质土，厚度0.2～0.3m，压缩性高，地基承载力低，但在工程施工时予以清除，故本次工作不考虑软土变形地质灾害。评估区内及附近现状无大强度开采地下水的集中水源地，也无地下采矿活动和可溶性岩类分布，不存在采空塌陷、岩溶塌陷、地面沉降、地裂缝等地质灾害。评估区部分地段为膨胀土分布区，但评估区内居民区基本已拆迁，房屋已拆除，未能发现有无开裂现象。评估区外南侧的道路及已建的北城垃圾填埋场，修建时均已考虑了膨胀土的影响，采用了挖除地表膨胀土、掺灰等处理措施，现场调查未发现开裂现象。因此，评估区内未发现因膨胀土影响而造成的房屋受损、道路开裂现象。现状评估表明，评估区地质灾害不发育。

5 工程建设中、建设后可能加剧崩塌地质灾害危险性预测评估

拟建的合肥长丰生活垃圾焚烧发电项目场地地面略有起伏，地面标高为23.0～27.0m，场地设计地坪标高为26.5m。评估区大部分区域为填方区，最大填土厚度约3.5m。考虑整体建筑物基础情况及经济情况，拟采用独立柱基及桩基，最大开挖深度约4.5m。基坑开挖深度内基本上为回填土，土体较松散，工程建设开挖时极易引发基坑崩塌地质灾害。根据拟建工程边坡（基坑）的长度、深度及岩性进行综合分析，按45。+φ/2的稳定边坡角进行计算。基坑崩塌典型剖面见图1。

式中：φ：产生基坑崩塌土的内摩擦角

a、b、h分别为基坑（槽）单侧的长、宽、高（m）

（基坑开挖深度内基本上为回填土，土体较松散，φ值根据勘察报告取9.7。）

基坑崩塌典型剖面图

上述建（构）筑物的基坑均为土质边坡，预测基坑崩塌方量约为55～454m3，因此，工程建设可能引发基坑崩塌地质灾害，其危害程度小，危险性小。

6 工程建设可能遭受膨胀土变形地质灾害危险性预测评估

膨胀土具有显著的吸水膨胀和失水收缩的变形性能，同时膨胀土还具有胀缩变形的可逆性。在干湿交替的环境影响下，膨胀土通过其膨胀压力及收缩裂缝的反复作用，易造成轻型建（构）筑物、路基、地坪、围墙等开裂，产生危害。评估区地貌为岗地，工程沿线普遍分布的第四纪上更新统下蜀组（Q3x）粘性土，该土体所具有的膨胀特性，易对轻型建（构）筑物（主厂房各单体、烟囱、除尘器、飞灰固化车间等）、地坪、内部道路、围墙等造成一些不利影响，特别是在受降水、地下水等影响明显的地段，如坡地，膨胀土对工程建设的危害则会更大。根据上述地质环境背景，预测建（构）筑物（主厂房各单体、烟囱、除尘器、飞灰固化车间等）、地坪、内部道路、围墙及等可能遭受膨胀土变形地质灾害。根据本次取样试验资料：粘土自由膨胀率Fs=58.0%～63.0%，土层具弱膨胀潜势，因此，预测工程建设可能遭受膨胀土变形地质灾害，其危害程度小，危险性小。

7 防治措施

针对前述评估区可能发生的地质灾害类型和工程建设特点，进行本工程建设时，建议采取以下防治措施：

7.1 基坑崩塌地质灾害的防治措施

在拟建合肥长丰生活垃圾焚烧发电项目工程中存在基坑（槽）开挖，在开挖时应遵循相关规范规程施工，施工过程中边坡不可过陡；若基坑开挖深度超过5m，必须进行支护，如可采用土钉墙的方式进行支护。加强施工管理，应尽量避开雨天施工，施工时宜采取必要的降、排水措施，以防地表水大量流入坑内，施工完成后及时分层回填。

7.2 膨胀土变形地质灾害防治措施

评估区为膨胀土分布区的，岩土工程详细勘察中，应重点查明膨胀土的特征，为工程建设提供依据。对合肥长丰生活垃圾焚烧发电项目中的轻型建筑物和内部道路中的建（构）筑物建议采取如下防治措施：应考虑场地内排水系统的管道渗水对建筑物变形的影响；排水沟、明沟底应采取防水措施；绿化时应考虑树种及距建筑物的距离；建筑物基础埋置深度应不小于1.5m；地基处理可采用换土、砂石垫层、土性改良等方法；基坑（槽）开挖时，应设排水沟、集水井，及时排水，严禁地基土受水浸泡和烈日暴晒；桩基设计应进行桩身抗拉强度和裂缝宽度控制验算，并应采取通长配筋，最小配筋率应符合现行标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）的规定。桩承台梁下应留有空隙，其值应大于土层浸水后的最大膨胀量，且不应小于100mm。承台两侧应采取防止空隙堵塞的措施。

8 结束语

本文通过对合肥长丰生活垃圾焚烧发电项目场地所处的地质环境条件、现状地质灾害以及工程项目本身特点的分析，对工程建设中遭受、引发、加剧地质灾害的可能性进行评估，并提出具体的预防、治理措施，从源头上控制和减少因不合理的工程活动引发的地质灾害以及工程建设遭受地质灾害的危害，为政府管理部门和建设单位预防地质灾害、最大限度地降低工程风险和维护费用提供科学依据。达到了评估工程的目的，可为类似工程地质灾害评估工作提供借鉴。