長豐縣生活垃圾焚燒發電項目地質災害危險性評估

殷 強 （安徽工程勘察院，安徽 合肥 230011）

1 引言

合肥長豐縣生活垃圾焚燒發電項目的建設能有效解決目前長豐縣以及合肥北城生活垃圾處理技術水平落后、處理形勢嚴峻的問題，具有重要的社會效益和環境效益，是對長豐縣以及合肥北城城市建設規劃及環衛規劃的有效踐行。本次工作的目的是為保護地質環境、防治地質災害，避免工程建設引發或加劇地質災害及遭受地質災害的侵害，減少因不合理工程活動引發的地質災害給人民生命財產造成的損失，保障建設工程安全、正常建設和運營。

2 工程概況

擬建安徽合肥長豐縣生活垃圾焚燒發電項目屬市政行業建設項目，是長豐縣以及合肥北城社會經濟可持續發展的重要基礎設施之一，依托北城衛生垃圾填埋場，按照日處理能力2000t/d規劃，項目規模等級屬大型項目。本期按照日處理生活垃圾1000t（年處理33.33萬t），裝機容量2×10MW布置：配置2臺500t/d機械爐排焚燒爐和2臺10MW凝汽式汽輪發電機組。二期日處理生活垃圾1000t（年處理33.33萬t），配置2臺500t/d機械爐排焚燒爐和2×10MW凝汽式汽輪發電機組。

3 地質環境條件

評估區所在區域地貌為江淮波狀平原，區域地形略有起伏，地面標高一般約19～41m，地形坡度約2%～3%。評估區微地貌為崗地，評估區場地為農田及水塘，場地地勢略有起伏，總體特征為西高東低，地面標高一般約20～28m。評估區地形較簡單，地面標高為19.74～27.82m。地表巖性主要為第四紀上更新統下蜀組(Q3x)的粘土。

區域地層屬華北地層魯西北地層分區長豐地層小區。發育有白堊紀及第四紀地層。區內巖漿巖不發育評估區上部地層為第四紀上更新統下蜀組（Q3x），下伏白堊紀下統新莊組（K1x）。

評估區地處華北地臺區合肥盆地，合肥盆地東西長約180km，南北寬約150km，總面積約20000km2，其基底屬于南華北地塊的組成部分，盆地東緣為郯廬斷裂帶，南緣為大別山造山帶。根據區域地質資料，區內地質構造較復雜，以斷裂構造為主，褶皺構造不發育，區內全被第四紀覆蓋。

評估區及附近主要斷裂構造有1條，為隱伏構造，位于評估區東側約7km，為物探和鉆孔揭露驗證性隱伏斷層，走向北北西向37。，傾西北向，傾角68。～75。，長度大于14km，力學性質表現為先平移后張扭正斷層。評估區的區域地殼穩定性屬基本穩定區。

4 地質災害危險性現狀評估

據野外實地調查，評估區位于江淮波狀平原區，地貌主要為崗地，區內現狀主要為農田，局部為居民區。評估區巖性為第四紀上更新統下蜀組（Q3x）粘土，下伏白堊紀下統新莊組（K1x）的砂質泥巖。此次地質災害現狀調查的主要內容包括評估區及其周圍的道路、水塘、居民生活飲用水井、民房工程等。評估區地勢略有起伏，無高、陡切坡，未發現崩塌、滑坡地質災害。評估區內只是在淺水塘的底部分布有軟土，巖性主要為淤泥質土，厚度0.2～0.3m，壓縮性高，地基承載力低，但在工程施工時予以清除，故本次工作不考慮軟土變形地質災害。評估區內及附近現狀無大強度開采地下水的集中水源地，也無地下采礦活動和可溶性巖類分布，不存在采空塌陷、巖溶塌陷、地面沉降、地裂縫等地質災害。評估區部分地段為膨脹土分布區，但評估區內居民區基本已拆遷，房屋已拆除，未能發現有無開裂現象。評估區外南側的道路及已建的北城垃圾填埋場，修建時均已考慮了膨脹土的影響，采用了挖除地表膨脹土、摻灰等處理措施，現場調查未發現開裂現象。因此，評估區內未發現因膨脹土影響而造成的房屋受損、道路開裂現象。現狀評估表明，評估區地質災害不發育。

5 工程建設中、建設后可能加劇崩塌地質災害危險性預測評估

擬建的合肥長豐生活垃圾焚燒發電項目場地地面略有起伏，地面標高為23.0～27.0m，場地設計地坪標高為26.5m。評估區大部分區域為填方區，最大填土厚度約3.5m。考慮整體建筑物基礎情況及經濟情況，擬采用獨立柱基及樁基，最大開挖深度約4.5m。基坑開挖深度內基本上為回填土，土體較松散，工程建設開挖時極易引發基坑崩塌地質災害。根據擬建工程邊坡（基坑）的長度、深度及巖性進行綜合分析，按45。+φ/2的穩定邊坡角進行計算。基坑崩塌典型剖面見圖1。

式中：φ：產生基坑崩塌土的內摩擦角

a、b、h分別為基坑（槽）單側的長、寬、高（m）

（基坑開挖深度內基本上為回填土，土體較松散，φ值根據勘察報告取9.7。）

基坑崩塌典型剖面圖

上述建（構）筑物的基坑均為土質邊坡，預測基坑崩塌方量約為55～454m3，因此，工程建設可能引發基坑崩塌地質災害，其危害程度小，危險性小。

6 工程建設可能遭受膨脹土變形地質災害危險性預測評估

膨脹土具有顯著的吸水膨脹和失水收縮的變形性能，同時膨脹土還具有脹縮變形的可逆性。在干濕交替的環境影響下，膨脹土通過其膨脹壓力及收縮裂縫的反復作用，易造成輕型建（構）筑物、路基、地坪、圍墻等開裂，產生危害。評估區地貌為崗地，工程沿線普遍分布的第四紀上更新統下蜀組（Q3x）粘性土，該土體所具有的膨脹特性，易對輕型建（構）筑物（主廠房各單體、煙囪、除塵器、飛灰固化車間等）、地坪、內部道路、圍墻等造成一些不利影響，特別是在受降水、地下水等影響明顯的地段，如坡地，膨脹土對工程建設的危害則會更大。根據上述地質環境背景，預測建（構）筑物（主廠房各單體、煙囪、除塵器、飛灰固化車間等）、地坪、內部道路、圍墻及等可能遭受膨脹土變形地質災害。根據本次取樣試驗資料：粘土自由膨脹率Fs=58.0%～63.0%，土層具弱膨脹潛勢，因此，預測工程建設可能遭受膨脹土變形地質災害，其危害程度小，危險性小。

7 防治措施

針對前述評估區可能發生的地質災害類型和工程建設特點，進行本工程建設時，建議采取以下防治措施：

7.1 基坑崩塌地質災害的防治措施

在擬建合肥長豐生活垃圾焚燒發電項目工程中存在基坑（槽）開挖，在開挖時應遵循相關規范規程施工，施工過程中邊坡不可過陡；若基坑開挖深度超過5m，必須進行支護，如可采用土釘墻的方式進行支護。加強施工管理，應盡量避開雨天施工，施工時宜采取必要的降、排水措施，以防地表水大量流入坑內，施工完成后及時分層回填。

7.2 膨脹土變形地質災害防治措施

評估區為膨脹土分布區的，巖土工程詳細勘察中，應重點查明膨脹土的特征，為工程建設提供依據。對合肥長豐生活垃圾焚燒發電項目中的輕型建筑物和內部道路中的建（構）筑物建議采取如下防治措施：應考慮場地內排水系統的管道滲水對建筑物變形的影響；排水溝、明溝底應采取防水措施；綠化時應考慮樹種及距建筑物的距離；建筑物基礎埋置深度應不小于1.5m；地基處理可采用換土、砂石墊層、土性改良等方法；基坑（槽）開挖時，應設排水溝、集水井，及時排水，嚴禁地基土受水浸泡和烈日暴曬；樁基設計應進行樁身抗拉強度和裂縫寬度控制驗算，并應采取通長配筋，最小配筋率應符合現行標準《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）的規定。樁承臺梁下應留有空隙，其值應大于土層浸水后的最大膨脹量，且不應小于100mm。承臺兩側應采取防止空隙堵塞的措施。

8 結束語

本文通過對合肥長豐生活垃圾焚燒發電項目場地所處的地質環境條件、現狀地質災害以及工程項目本身特點的分析，對工程建設中遭受、引發、加劇地質災害的可能性進行評估，并提出具體的預防、治理措施，從源頭上控制和減少因不合理的工程活動引發的地質災害以及工程建設遭受地質災害的危害，為政府管理部門和建設單位預防地質災害、最大限度地降低工程風險和維護費用提供科學依據。達到了評估工程的目的，可為類似工程地質災害評估工作提供借鑒。