蚌埠民用机场地质灾害危险性评估.pdf

西部资源135WESTERNRESOURCES西部资源灾害地质2023年第3期蚌埠民用机场地质灾害危险性评估梁启元（安徽省地质环境监测总站，安徽蚌埠233000)【摘要】蚌埠民用机场是安徽省重要运输场所，为避免和减轻因不合理人类工程活动引发的地质灾害给人民生命财产安全造成的损失，从源头上控制和减少因工程建设引发、加剧的地质灾害以及建设工程遭受地质灾害的危害，本文主要以蚌埠民用机场项目为研究对象，开展地质灾害危险性评估，提出防治措施，为本项目的科学选址指明方向。【关键词】蚌埠民用机场；地质灾害；危险性结合民用机场规划设计规范：要求截至2 0 2 0 年至少有八成的县级行政区具备1.5h车程航空服务能力。蚌埠民用机场为了响应国家的号召，于2 0 13年正式开发。由于民用机场在建设过程中，需要确保地质稳定性符合建址要求，需制定科学的地质灾害危险性评估规划，指导顺利完成机场建设任务1.蚌埠民用机场概述1.1地理位置蚌埠民用机场拟建地点，是在肥河乡腾湖村以及邵楼村的交汇之地，它与鲍集镇有着4.5km的距离，而与市中心则有41km间距。其坐标位置在（E1170031，N334834)到（E1170036,N334836)范围内。此机场拟建位置坐落于安徽省北部，因其与上海、合肥等地有着良好的交通条件，建成后可改善交通运输环境。1.2格局布置在蚌埠民用机场拟定项目中，因当前各机场选择的民用机型多以A320、CR J-2 0 0、B7 37 为主，在跑道设置以及载客容量等参数设计环节，需以此为基础。考虑到当地交通条件，预计将它的年容客量设置为30 0 万人次，将飞行距离保持在30 0 0 km以内。此项目的预算在9.6 4亿元左右。因该区域往年（148 119 9 9 年）曾发生过11次震级在四级以上的地震以及1次六级大地震，所以，机场建设项目理应将设防烈度设为7 此外，对于飞机跑道尺寸的设计，可结合整体布局要求，以2 6 0 0 mx45m为主，搭配宽度在1.5m左右道肩。因飞机具备紧急迫降功能，为了维护飞行安全，还需在此机场内部为其提供长2 7 2 0 m，宽30 0 m的迫降跑道，还需保有6 个飞机驻停空间。对于航站楼等建筑物的设置，设计人员可将其面积保持在0.0 1km范围内，供来往人员停车的空间可为0.008km。本项目还需注重道路的整体布局，参照（表1)设计标准设置道路规格。表1蚌埠机场道路设计标准道路类型主干道次干道机场跑道长度(m)2606202600宽度(m)1510452.蚌埠民用机场区域地质环境条件2.1地形地貌拟建项目地处准北平原中部，地势平坦，起伏不大，地面高程一般为18.1 2 4.8 m，河流自北至南流入淮河。区域地貌按形态特征分为淮北平原区，根据地貌特征按成因形态类型，划分为河漫滩（I）、河间洼地（）和河间平地（）3个微地貌类型。地表岩性为第四系上更新统塘组粉质黏土。2.2气象水文蚌埠民用机场所在地属于季风气候，年降雨量为900mm。夏季蒸发量可达到6 2 3.7 mm，而冬季则为176.1mm。尤其在每年的六月份，能够保持2 2 5.1mm的蒸发量（图1）。本项目周边区域邻近河流包括准河以及北河等，河流的深度在1.5m左右，虽然当地出现洪灾、涝害的风险较低，但也需要考虑水文地质灾害情况，及时予以科学评估。降水量、蒸发量38()200201501510010505001234456789101112月份降水量（mm)一蒸发量（mm）一一气温（)图1蚌埠民用机场拟建地区降雨量（蒸发量）年度变化趋势【作者简介】梁启元（19 9 1一），男，本科，工程师，从事水工环地质工作。136西部资源WESTERNRESOURCES西部资源WESTERNRESOURCES2.3水位地质条件根据地下水贮存介质特征和含水空隙的类型，将区域内地下水类型划分为松散岩类孔隙水和红层孔隙裂隙水。松散岩类孔隙含水岩组：浅层含水层主要由第四系上更统塘组砂性土组成,岩性、厚度差异较大，该含水层厚度一般不大。单井涌水量一般小于50 0 m/d，富水程度中等。地下水水位埋深一般0.5 2.5m，年变幅1.5 2.5m。地下水水化学类型主要为HCO-Ca2+,溶解性总固体含量 1.0 g/L。中深层含水层主要由第四系中更新统潘集组和新近系的粉砂、细砂组成，含水层较稳定，厚度2 0.0 50.5m。单井涌水量一般50 0 10 0 0 m/d。地下水水位埋深1.0 5.0m，年变幅1.0 3.0 m。地下水水化学类型主要为HCO,-Ca2+,溶解性总固体含量 1.0 g/L。红层孔隙裂隙水：主要由古近系界首组碎屑岩组成，岩性主要为泥岩、泥质砂岩夹砂质泥岩等，隐伏于新近系松散层之下，地下水主要赋存于风化及构造裂隙。单井涌水量一般 50 m/d，富水程度弱。地下水水位埋深2 6m。地下水水化学类型主要为HCO,-Nat.Ca2*型，溶解性总固体含量10500100500中31010050010100100500小310010100注：引自中华人民共和国地质矿产行业标准地质灾害危险性评估规范(DZ/T0286-2015)表3地质灾害危险性分级表发育程度危害程度强中等弱大危险性大危险性大危险性中等中等危险性大危险性中等危险性中等小危险性中等危险性小危险性小注：引自中华人民共和国地质矿产行业标准地质灾害危险性评估规范(DZ/T0286-2015)4.蚌埠民用机场地质灾害危险性综合分区评估4.1评估方法依据评估区地质环境条件，结合不同地质灾害种类，根据地质灾害危险性现状评估、预测评估结果，充分考虑地质环境条件的差异，按照“区内相似、区际相异”的原则，采用定性、半定量分析法，进行地质灾害危险性综合分区评估。4.2评估标准埠民用机场在开展地质灾害危险性评估工作时，须对拟建场地中的地质灾害情况实施预测，进而根据危险性评估结果提出防治措施，用于提升此地址的适宜性，以免随着地质灾害的蔓延，加剧机场区域的风险。在判定地质灾害危险性程度时，须参照（表4)所述标准，对蚌埠民用机场的地质灾害情况进行评估，由此知晓其地质灾害防治必要性。表4地质灾害危险性评估标准危害程度大型危害中型危害小型危害土壤自由90%65%90%40%65%膨胀率10人以上3人以下致死人数3-10人（含10 人）（含3人）500万元以上100万元以下经济损失100万 50 0 万元（含50 0 万元）（含10 0 万元）100人以上10人以下（含威胁范围10-100人（含10 0 人）10人）500万元以上100万元以下潜在损失100万 50 0 万元（含50 0 万元）（含10 0 万元）强发育高高危险性等级中等中等高中等中等发育弱发育中等低低4.3评估过程及评估结果根据地质灾害现状评估、预测评估结果和地质灾害危险性综合分区原则与量化标准，综合分析评估区内地质环境条件，将整个评估区划为1个地质灾害危险性区，即：膨胀土变形地质灾害危险性中等区（I区）。蚌埠民用机场评估区域面积为6.46 km地面标高2 0.1 2 3.5m，微地貌类型为河间平地和河间洼地。地表分体为第四系上更新统黏性土，具有弱膨胀性；下伏基岩为古近系界首组泥岩、泥质粉砂岩和砂质泥岩等，地层岩性、岩相稳定，地质构造条件较简单，岩土体工程地质性质较差；区内地下水为松散岩类孔隙水和基岩类裂隙水，水文地质条件良好；评估区内主要为农业耕作区，无大规模建设工程，人类工程活动对地质环境的影响程度一般。经过调研评估，可发现，蚌埠民用机场中的地质灾害主要为膨胀土变形。由于在蚌埠民用机场拟建区域内，存在明显开裂现象，在对其土壤自由膨胀率等指标实施评估时，判定为此地确实存在膨胀土变形地质灾害情况。尤其在邵楼村张袁组地块处，具有31.9%的开裂率。处于开裂期的房屋建筑地基土壤成138西部资源WESTERNRESOURCES西部资源WESTERNRESOURCES分属于黏性土，对其开裂幅度予以测量,达到了2 mx3mm的开裂尺寸。此地区的房屋建筑属于遗留建筑，多具有60年历史，随着灾害的扩散，造成机场拟建区域存在明显的损坏迹象，需根据地质灾害危险性评估结果，事先编制防治计划，以免机场建成后引发安全事件。结合上述危险性等级评估规定，根据“区内相似、区际相异”的原则，采用定性、半定量分析法，将评估区按地质灾害组合类型的不同划分为1个地质灾害危险性区，即：膨胀土变形地质灾害危险性中等区。综合评估建设场地适宜性为基本适宜 2 5.蚌埠民用机场地质灾害防治措施地质灾害的防治应贯彻“以防为主，防治结合”的原则，以达到保护地质环境，避免和减少灾害损失的目的。针对蚌埠民用机场区域内存在膨胀土变形地质灾害，根据拟建建设工程的特点提出地质灾害防治措施。5.1加强跑道改造在拟定的跑道尺寸上，基本上可按照上述提及的规格予以设计，但为了避免此种地质灾害出现扩散问题，需对跑道建设过程中接触的土壤成分实施改良。例如，施工人员在跑道施工环节，需在道路分层中新增砂石垫层，又或是针对原有黏性土进行改良，使其整体性能有所变化，一是能确保改良后的土壤在建设跑道时，可以削弱变形可能性；二是运用砂石等材料增添跑道基层的稳固度，防止出现开裂等不良后果。在跑道改造中，可利用下列方法实施土壤改良：第一，施工人员可在跑道施工初期，向地基土中投放改良剂。如在地基土上平铺3mm左右的生物质碳颗粒，继而改善其黏性。但此种方法经济性较差，会导致此项目成本超支，需结合实际情况择优而选；第二，于跑道地基土中掺人2 5%或者50%的沙子，掺有沙子的土壤会提升通透性，必要时还可对地基土进行深翻，在翻耕40 cm后，土质结构有所转变。此外，在跑道改造设计中，还可增设排水沟，促使跑道内形成的积水，能快速排出，至于排水沟的底部，可利用树脂材料增加抗渗性，便于在排水沟辅助下，蚌埠民用机场内部设置的跑道，能够拥有良好的实用性，搭配格挡，维护跑道使用安全5.2新增防水建筑蚌埠民用机场在选定建设地址后，专门开展了危险性评估工作，仅有一处评估区属于地质灾害中等危险区，对于膨胀土变形危害，还可通过防水建筑，有效消除危害产生的不利影响。为了进一步增加机场内建筑物的稳定性，还可上调建筑物的地基埋设深度，一般需至少埋深1.58m，这样才能避免膨胀土在变形过程中，对机场设施带来破坏。同时，对于机场内建设的建筑物，也应当利用上述方法对地基土实施有效改良，包括选用石灰等材料，改善土壤性能，还需加强地基防水设计，以免在六七月份大量降雨的条件下，造成地面上出现积水，渗漏后，加剧膨胀土变形危害程度。所以，在危害防治中，还需要善于借助多样性防水材料，促使膨胀土能够保持稳定状态，避免变形后对建筑结构以及机场内陈设的设施带来危害 3。5.3注重地质调查由于蚌埠民用机场属于重要建设项目，在正式施工前，需加强地质调查，之后才能结合施工方案作出调整，促使建成后的民用机场符合航运要求。首先，需确定好评估范围，以淮北平原南向区域作为重点评估范围，对关联的五个村落建筑物分布情况实施有效调研，还需记录地质信息，包括了解此区域内是否存在既往开采项目，房屋建设年限、是否存在耕地等，这些都应当呈现在调研报告中，以供相关人员结合数据判定当前地质条件是否对项目存在威胁；其次，对机场拟建区域标高、弯曲度以及土层厚度等参数进行调查，调查后其标高在23.5m左右，坡度未超过6，分布30 5m的松散土层，以黏性土为主，地下水分布不丰富。待记录好调查数据进行汇总，逐一核对施工方案细节；最后，需由调研勘探人员采用高新技术出具地质调查报告，联合评估报告提升建设质量。6.结论综上所述，本次评估分析结果为机场地质灾害危险性为中等，主要原因为膨胀土变形。蚌埠民用机场作为规划中的项目，在其规划建设初期，须结合地理位置以及水文条件，切实做好地质灾害危险性评估工作，结合膨胀土变形灾害评估结果，从跑道改造、防水建筑、地质调查等方面落实防治内容，避免因膨胀土变形造成蚌埠民用机场出现安全隐患，继而在危险性评估中增加地质稳定性。参考文献1曹继锋，刘团委，李登.大唐永寿10 0 MW农光互补光伏发电项目地质灾害危险性评估