地质灾害危险性评估技术规范.pdf

地质灾害危险性评估技术规范地质灾害危险性评估技术规范 条 文 说 明 1 1.范围 本规范是在 国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知（国土资发[2004]69 号） 基础上制订的， 适用于在全国地质灾害易发区内进行各类建设工程以及编制城市总体规 划和村庄集镇规划时的地质灾害危险性评估。具体明确了地质灾害危险性评估工作的目的， 是为工程建设和规划区用地审批提供地质灾害防治基础性资料。 地质灾害危险性评估工作是 1999 年开始实施的，十余年来的实践说明，开展此项工作 对各类工程项目和规划区建设的安全和经济意义重大。但是，由于缺乏统一的规定和标准， 不可避免影响评估工作的质量，有些省（自治区、直辖市）相继编制的地方性规范由于认识 不同等原因存在局限性，因此编制全国性的统一规范势在必行。 本规范规定了各类建设项目地质灾害危险性评估， 必须在可行性研究阶段进行， 有的建 设项目更应在预可行性研究阶段进行（例如水利水电工程） 。而城镇和农村规划区的地质灾 害危险性评估，则应在总体规划阶段进行。这样的规定，显然是建设项目和城镇、农村规划 区审批用地的前期准备工作。 可行性研究报告未包含地质灾害危险性评估结果的， 不得批准 其可行性研究报告。 本规范是技术标准， 只规定了从技术上如何进行地质灾害危险性评估， 而属于行政管理 性质的内容没有涉及。 2.规范性引用文件 本规范共列出国家标准和地质行业的规范性文件 8 份。 各文件中的条款通过标准的引用 而成为本规范的条款。各文件均未注日期，其最新版本适用于本规范。不排除在地质灾害危 险性评估中还需要引用其它标准的可能性， 但所引用的其它标准的条款不应与本规范的原则 相抵触。 3.术语与定义 3.0.1 关于地质灾害的定义以及地质灾害种类有多个版本，国标岩土工程勘察规范 （GB50021–2001）定义为“由不良地质作用引发的，危及人身、财产、工程或环境安全的 事件。 ”也有的解释为“与地质作用有关的灾害” 。本规范考虑到与国务院地质灾害防治条 例 （国务院令第 394 号）保持一致，故采用了现在的解释。 3.0.2 地质环境条件是地质灾害产生的基础，是一个综合的概念，本规范定义为“与人类 生存、生活和工程设施依存有关的地质要素之综合” 。区域地质背景作为各地质要素的首要 元素，是因为它制约了工程项目或规划区地质结构的基本特征，包括大地构造单元、地质构 造的格架、 地层岩性分布、 断裂活动性和地震活动等。此外， 过去文件中将“工程地质条件” 作为地质环境要素之一不合适， 因为工程地质条件的含义是 “与工程建筑有关的地质因素的 综合， ”也是一个综合的概念，因此在本规范中改为“岩土类型及其工程地质性质”更确切。 3.0.3 地质灾害易发区是根据地质灾害基础调查所划定的， 其目的是预防和避让地质灾害。 它是一个相对的概念，并且可按照灾种划定，不同的灾种其易发区范围不同，而且可随时间 而变化。全国、省（自治区、直辖市） 、市（地） 、县（市、区）范围的地质灾害易发区分别 由中央、省（自治区、直辖市） 、市（地） 、县（市、区）级地矿行政主管部门划定。 3.0.6 滑坡是丘陵山区最主要的地质灾害。我国滑坡分布相当广泛，主要集中于西南和西 2 北地区，对工程设施和城乡居民生命财产危害严重，在评估区内有滑坡分布时，必须对其进 行危险性评估。 3.0.7 崩塌也是丘陵山区的一种地质灾害， 一般发生在高陡斜坡且岩土体较坚硬的条件下。 因其发生具突变性，危害严重，尤其是山区的道路交通和城乡居民。与崩塌相关的危岩，指 的是岩土体已被拉裂分割，但还未崩落下来的块体，所以也可称之为“潜在崩塌体” 。 3.0.8 泥石流又称山洪泥流，它具有强大的破坏力，往往在很短暂的时间内摧毁沿途的工 程设施和千百人、甚至上万人的生命财产，是严重威胁山区居民和工程建设的地质灾害。泥 石流一般发生在山区沟谷内，也在斜坡坡面上发生，一般由暴雨和冰雪融化的水源激发，也 可由水体溃决（如水库大坝、尾矿坝）激发。典型的泥石流沟自成一流域，从地形上可划分 为形成区、流通区和堆积区三个区段，为了搞清泥石流沟汇水面积大小、固体物质的来源及 其破坏力， 对其评估时必须全流域进行调查， 因此对此灾种的评估范围较之滑坡、 崩塌要大。 泥石流在我国分布广泛、类型齐全、活动频繁、危害严重，为了确保工程建设项目和规 划区的安全，对其危险性作出确切的评估。 3.0.9 地面塌陷是地面垂直变形破坏一种地质灾害，它的出现是由于地下地质环境中存在 天然洞穴或人工采掘活动所形成的采空区， 一般可分为岩溶塌陷和采空塌陷两种， 它们形式 上都表现为在地面局部范围内的岩土体开裂， 不均匀下沉或突然陷落， 但二者的形成机制和 制约因素完全不同。地面塌陷大多数只限于局部地段，但因其具有突发性，在特定地质条件 下可以由一系列突然塌陷事件所组成， 因而加强了其灾害性， 导致地面工程设施和居民生命 财产的损失。 3.0.10 地面沉降是一种由人类工程经济活动所造成的缓变性以地面垂直下降运动为主 的地质灾害，它区别于地壳下降及建筑物荷载固结压密变形。前者属区域性构造变动，是由 构造应力作用所致；而后者虽也是孔隙压力向有效应力转化所致，但它影响范围很小，一般 不具灾害性。而地面沉降范围和变形量级都要大得多，是由人类活动诱发的地质灾害。在大 量开采孔隙承压水和油气田的地区应作地面沉降调查和危险性评估。 3.0.11 地裂缝的形成机制较复杂，它与地壳构造运动、大量抽汲地下水、采空区塌陷以及 膨胀土胀缩变形等自然地质作用及人类工程经济活动有关。 本规范所指的地裂缝一般发生 在平原地区， 往往是由地壳构造运动和大量抽汲地下水所致。 由构造运动产生的地裂缝受制 于构造应力场，与当地的活动断裂力受机制相一致，规模大，方向性强。由抽汲地下水导致 不均匀地面沉降所产生的地裂缝则与土层结构和工程地质性质差异有关， 规模相对较小， 方 向性也不明显。 4.总则 4.1 评估工作内容 4.1.1～4.1.3 是国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知 （国土资发 [2004]69 号）附件 1（试行） “总则”中规定的，本规范 将它明确分列为三条。 4.2 评估工作程序 4.2.1～4.2.5 是国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知 （国土资发 [2004]69 号）附件 1（试行） “工作程序框图” （本规范附录 3 A）分解的。 4.3 评估范围和评估等级 4.3.1 地质灾害危险性评估的范围要充分考虑到地质灾害对建设项目和规划区的影响。 灾害点可能在建设项目和规划区地段内， 也可能不在该地段内， 但它们对建设项目和规划区 的安全施工和运营均有影响， 甚至是严重后果。 因此评估范围不能局限于建设项目和规划区 用地范围内， 而要向外延伸一定范围。 至于延伸多大范围， 则要视建设项目和规划区的特点， 地质环境条件和地质灾害类型及其影响范围而定。 考虑到城市人口较集中，重要工程设施较多，因地质灾害遭致的后果往往较严重。因此 该城市规划区虽已进行了地质灾害危险性评估， 对较重要的建设工程， 且处于已划定为危险 性大中等的区段，还应进行建设工程的地质灾害危险性评估。 4.3.2 建设用地地质灾害危险性评估等级划分为三级，分别为一级、二级和三级。评估 级别是根据地质环境条件复杂程度和建设项目重要性两个方面来确定的， 划分的标准列于表 1 中。需要指出的是，重要建设项目和城市村镇规划区，无论地质环境条件复杂程度如何， 其建设用地地质灾害危险性评估级别皆为一级。 地质环境条件由各要素的定性或定量指标分 别划分为复杂、中等和简单三个类别，按“就高不就低”的原则，有一条符合条件者即为该 类别复杂程度。详见附录 B 表 B.1。建设项目重要性是根据各行业划分的标准确定的，划分 为重要、较重要和一般三个类别。详见表 B.2。 4.3.3 不同评估等级的要求是根据国土资发[2004]69 号中“6.技术要求”确定的，根据 多年来实践是可行的。 4.4 地质环境条件分析和地质灾害调查 4.4.1 地质环境条件分析主要根据所搜集的资料进行的， 若资料不够时可在地质灾害现 场调查时作补充调查，有必要时还可作简易勘探和测试。作地质环境条件分析时，必须要针 对拟建工程项目或规划区的特点， 对影响评估区地质灾害发生的地质环境条件进行分析， 以 避免泛泛地罗列资料。在地质环境条件分析论述的基础上，应按附录 B 表 B.1 规定划分地 质环境条件复杂程度； 当建设项目用地范围大或线状工程跨越距离长， 地质环境条件复杂多 样时，应划分出复杂程度不同的区段并列表分析说明。 4.4.2 地质灾害调查是地质灾害危险性评估的基础性工作， 必须对评估区及其附近的灾 害点作实地调查， 尤其是对建设项目或规划区有重要影响的灾种和灾害点发育的区段应作重 点调查。在调查过程中，还要了解当地防治地质灾害的措施和经验。 4.5 地质灾害危险性评估 4.5.1～4.5.5 地质灾害危险性评估是通过地质灾害调查后， 对灾害体和灾害点发育程度 和危害程度作客观实际的评估，将危险性划分为大、中等和小三级。 国土资发[2004]69 号文规定， 地质灾害危险性评估包括现状评估、 预测评估和综合评估。 需要强调指出的是现状评估是对评估区及其附近的灾害点或灾害体所处的地质环境条件、 分布、 类型、 规模、 变形活动特征、形成机制和主要诱发因素、 现状稳定性等现状作出评估。 必须要对该灾害点或灾害体对人民生命财产和工程设施已造成的危害作确切的评估。 预测评 估是针对拟建建设项目而言的， 预测在施工和运营期间可能引发和加剧的地质灾害以及已有 地质灾害对拟建工程及环境所造成的危害作出评估。 而综合评估则是在现状评估和预测评估 4 基础上，对整个建设场地分区段进行危险性等级划分。根据综合评估的结果，对建设场地或 规划用地的适宜性作出评价结论。 5 地质环境条件调查 5.1 一般规定 5.1.1 地质环境调查是地质灾害评估的基础，它与一般的地质环境调查区别在于调查针对 性强，主要侧重于可能导致地质灾害发生的各环境要素的调查。调查中要求认真观察，做好 记录。 5.1.2 对地质环境调查所用图件的比例尺做了一般规定。由于不同建设项目的评估范围大 小相差悬殊， 难以提出具体要求， 故应以能清晰反映区内地质环境特征并便于阅读使用为原 则。 5.1.3 对不同评估等级的调查控制点布置做了相应规定，提出了对地质灾害形成有明显影 响的重点地段应加密调查点的要求。 5.2 区域地质背景 5.2.1 区域地质构造背景条件对地质灾害发生起控制作用，评估区所处的大地构造位置及 所属的大地构造单元不同， 地质灾害发育程度有明显差别。 新构造运动频繁地带地质灾害发 生的频度高、密度也大，因此了解评估区所处的区域地质构造特点是必要的。 5.2.2 活动断裂是指现今正在活动的断裂，或全新地质时期（1 万年）内曾经活动过、在 今后一百年可能会重新活动的断裂。 活动断裂调查以收集分析资料为主， 除符合规定的内容 外，尚应注重对评估区及周边地区的断层地貌、第四系错动、断层带特征以及地震活动情况 等调查。 重点了解其断裂的活动性与地质灾害发育的关系， 尤其是与建设项目或规划区空间 位置关系。 重要的建设项目应避让活动断裂和发震断裂。 对于无法避让而跨越活动断裂的建 设工程，特别是铁路、公路、管线等线状工程，要根据调查资料，预测断裂的活动趋势，分 析其对建设工程的影响。 5.2.3 搜集区域地震历史及灾情资料，着重调查评估区的地震烈度、地震动峰值加速度以 及地震引发的次生地质灾害情况。如 1966 年邢台地震、1975 年海城地震和 1976 年唐山地 震、2008 年汶川地震都不同程度引发了大范围崩塌、滑坡、泥石流以及砂土液化等灾害。 对宏观震害调查，有助于分析地质灾害成因。 5.3 气象水文 5.3.1 除了收集区域常规气象资料外，应重点调查降水特征值，如多年降雨量、小时降雨 量、日降雨量、降雨过程等，它们是预测滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的重要指标。北方 地区冻结期及最大冻土深度与冻土冻胀融沉灾害密切相关，也应调查。 5.3.2 对地表水调查的基本内容作了规定，还应特别注意沟谷洪水位、泥痕、水流冲刷等 调查，因为这些要素与泥石流、滑坡灾害发生关系密切。 5.4 地形地貌 5.4.2 强调重点调查与地质灾害相关的地形地貌特征，应包括自然作用形成的地貌和人类 活动形成的地貌两个方面。 5 5.5 地层岩性 5.6 地质构造 5.6.2 地质结构面按成因分为原生、构造和次生结构面三类，它们对滑坡、崩塌的发生往 往起控制作用，应进行现场调查和测量统计，分析其与地质灾害体的关系。 5.7 岩土体工程地质特性 5.7.1 在岩体工程地质性质调查中，应特别注意软弱夹层和易滑岩组，它们常构成滑坡的 滑移面。评估区工程地质岩组可按岩石坚硬程度、岩体结构和岩石组合特征进行划分定名， 如坚硬较坚硬厚层状灰岩岩组、软质中厚层状泥岩及较坚硬砂砾岩岩组等。 5.7.2 土体工程地质性质的调查，除常规项目外，应重点调查新近沉积土和特殊类土（湿 陷黄土、膨胀土、多年冻土等） 。新近沉积土是第四纪全新世以来的松散沉积物，呈欠压密 状态， 具有强度低， 高压缩性等特点； 特殊类土常具有特殊的工程地质性质， 如黄土湿陷性、 膨胀土胀缩性、多年冻土冻胀融沉性等，这些特殊性质对工程建设极为不利，应引起足够重 视。 5.8 水文地质 5.8.1 规定了水文地质调查内容。 5.8.2 规定了地下水基本特征的调查内容。 5.8.3 泉点、地下水溢出带、斜坡潮湿带等水文地质现象往往与崩塌、滑坡灾害有一定内 在联系，地下水是影响边坡稳定性的重要因素，都必须调查了解。 5.9 人类活动对地质环境的影响 5.9.1 规定了人类活动的调查内容。需要说明的是人类工程活动对地质环境的影响包括两 个方面 一是对一些稳定性差的可能转化为地质灾害的不良地质体进行改造， 使其稳定性得 以提高（如边坡支护工程；岸坡防护工程、采空区注浆回填等） ，促使地质环境向好的方向 发展；另一种是对地质环境的破坏，不合理的工程活动如开挖切坡，地下采矿、地下水超采 等可诱发地质灾害。 因此， 在地质环境调查时， 对破坏地质环境的人类工程活动应特别重视。 6 地质灾害调查及危险性现状评估 6.1 一般规定 6.1.1 由于建设用地和规划区地质环境条件的差异性，地质灾害发育特征也不尽相同，因此 应在收集分析已有相关资料的基础上， 首先确定评估区地质灾害类型， 然后进行各灾种的调 查和危险性评估。 6.1.2 规定了地质灾害评估类型的重点调查地段。 6.1.4 地质灾害现状危险性评估应根据地质灾害的发育程度和危害程度两项指标综合确 定。地质灾害发育程度是以其易发程度或稳定状态、规模大小和数量等因素确定；危害程度 是指灾害发生后产生的后果， 通常以人员伤亡和经济损失来衡量。 地质灾害现状评估应按灾 种进行。 6.2 滑坡 6 6.2.1 滑坡是一种对工程安全有严重威胁的地质灾害, 可能造成重大人身伤亡和经济损失, 产生严重后果。当拟建工程场地存在滑坡或有滑坡可能时,应进行滑坡灾害危险性评估。滑 坡调查范围应包括滑坡活动可能引起地面变形破坏的范围。 本款规定了滑坡调查的内容。要强调的是，滑坡调查前应充分收集分析滑坡地貌、地质 构造、岩土性质、地下水、滑坡史、水文气象等资料，尤其是大型滑坡，地貌、地质条件较 复杂，滑坡整体轮廓及边界不易确定，要采用遥感解译手段，以取得滑坡宏观信息。 滑坡调查除对已发生的新、老滑坡识别和调查外，还应对可能发生的滑坡作出判断，当 斜坡有下列情况之一者，应视为有滑坡的可能 1 斜坡岩体中有倾向坡外、倾角小于坡角的结构面存在； 2 斜坡被两组或两组以上结构面切割，形成不稳定棱体，其底棱线倾向坡外，且倾角小于斜 坡坡角； 3 斜坡后缘已产生拉裂缝； 4 斜坡岩体裂隙发育，已发生蠕动或变形； 5 斜坡坡脚或坡基存在缓倾的软弱层； 6 位于库岸或河岸水位变动带， 渠道沿线或地下水溢出带附近， 工程建成后可能经常处于浸 湿状态的软质岩石或第四系沉积物组成的斜坡。 6.2.2 合理地划分滑坡类型对于全面认识和评价滑坡、 有效防治滑坡灾害具有重要意义。 目 前滑坡分类方法较多，附录 C 表 C.2 是近年来我国地质灾害调查中常用的分类方法，应根 据当地具体情况采用一种或多种分类方法对滑坡类型进行划分。 滑坡稳定性判别可根据附录 C 表 C.4 所列的内容，可结合现场调查的情况进行。当调 查资料充足时，可进行定量分析评价，常用的方法有瑞典圆弧法、毕肖普法、传递系数法、 Sarma 法等， 具体采用何种方法， 应根据滑坡地质结构特征及破坏模式分析确定， 可参见 工 程地质手册 （第四版）相关内容。 滑坡灾害危险性现状评估是对已发生过的滑坡进行评估。 在调查的基础上， 分析滑坡的 稳定程度，再结合已发生的灾情或危害程度，进行滑坡危险性等级的划分。 6.3 崩塌（危岩） 6.3.1 崩塌常发生在山谷和山区陡峻的斜坡地带，当拟建项目临山或在山区建设时，应进 行崩塌（危岩）灾害调查和危险性评估。 危岩和崩塌的区别在于前者是指斜坡上被结构面切割的已有变形迹象、 具有失稳破坏征 兆的岩块体；而后者是指危岩的塌落过程及其产物。 崩塌（危岩）调查要着重分析崩塌形成的基本条件，主要包括 1 地形斜坡高陡是崩塌的必要条件，一般高度大于 30m，坡度大于 45，上陡下缓的斜 坡极易产生崩塌； 2 岩性坚硬岩层或岩体形成的陡坡，当节理裂隙发育，岩石破碎时，易发生崩塌；软硬互 层岩层构成的陡坡，当差异风化严重时，常发生崩塌； 7 3 地质构造对崩塌有控制作用，当斜坡岩体中存在不利结构面且倾向临空面时，被切割的 不稳定岩块易沿结构面发生崩塌； 4 其他因素如暴雨、地震、不合理的采矿或开挖边坡，都能促使崩塌的发生。 6.3.2 崩塌类型划分方法较多，附录 D 表 D.2 是常用的分类方法，调查中可根据具体情况 采用一种或一种以上指标对崩塌进行分类。 崩塌危岩体稳定性评判以定性、 经验分析为主， 如可通过赤平极射投影图来直观地表示 崩塌体破坏的边界条件，分析结构面的组合关系、崩塌体形态和崩塌方向，初步评价崩塌易 发程度。如资料充分时，可采用定量计算分析，具体可参考三峡库区三期地质灾害防治工 程地质勘察技术要求 （2004 年 12 月） 。 6.4 泥石流 6.4.1 泥石流一般发生在山区，其暴发突然，具有一定的影响范围，危害性大。处于山区 或山前地段的建设工程在建设前均应开展泥石流灾害评估。 泥石流调查采用搜集资料和野外调查相结合的方法进行，可辅以遥感方法进行调查解 译。资料搜集应包括与调查评估区及周边地区泥石流灾害的有关各类资料，如区域地质、环 境地质、泥石流历史及灾情等资料。应选择不同时期不同片种的遥感影像进行解译，具有一 定的时效性和动态性， 可有效补充依靠资料搜集和野外调查仍难以获得的泥石流发生、 发展 等有关信息。 调查工作应特别重视对泥石流沟的判别。 尤其是老泥石流沟由于发生历史久远、 历史记 载缺失、 沟谷地貌人为改造强烈， 已难以识辨， 这对正确进行灾害评估造成不利影响。 因此， 首先进行沟谷堆积情况考察，并走访当地居民，特别是长居调查地的老人，了解泥石流发生 时间、规模、灾情、各种现象和特点等，以准确判别泥石流沟谷及其类型、规模。 对于典型的泥石流沟谷， 其上游至沟口地貌特征差异明显， 形成区多为高山环抱的山间 盆地；流通区多峡谷，沟谷两侧山坡陡峻，沟床顺直，纵坡梯度大；堆积区多呈扇形或锥形 分布， 大小石块混杂堆积， 垄岗起伏不平； 较容易划分区段。 但对于不典型的泥石流沟谷区， 则无明显的流通区，形成区和堆积区直接相连，可调查分析泥石流沟谷的地形地貌特征，可 从宏观上判定泥石流，并划分区段。 泥石流痕迹是了解沟谷在历史上是否发生过泥石流及其强度的重要依据， 并可了解历史 上泥石流的形或过程、规模，判定目前的稳定程度，预测今后的发展趋势，调查时应予以注 意。 泥石流堆积物的性质、结构、厚度、固体物质含量百分比，最大粒径、流速、流量、冲 击量和淤积量等指标，是判断泥石流类型、规模、强度、活动性和危害程度的重要标志，应 重点调查。 6.4.2 泥石流分类方法众多，附录 E 表 E.2 是近年来常用的分类方法，在调查中可根据资 料的掌握程度，采用一种或多种指标进行分类。 泥石流灾害危险性现状评估是对已发生过泥石流的沟坡进行评估， 不包括未发生过但又 具潜在泥石流的沟坡。首先要在调查的基础上，开展泥石流易发程度的评判，再结合灾情或 危害程度进行危险性现状评估。 泥石流易发程度可采用国内总结的泥石流沟易发程度数量化 评判方法确定，当难以获取完整的相关特征时，可选相关的形成要素加以确定。泥石流危害 8 程度主要依据灾害损失来确定； 泥石流灾害损失是表征该泥石流危害程度的重要指标， 现状 评估时的危害程度主要依据灾害损失来确定。 6.5 岩溶塌陷 6.5.1 岩溶塌陷是我国碳酸盐岩地区经常发生的一种地面变形破坏灾害，对工程建设构成 严重威胁。因此，当建设（规划）用地存在碳酸盐岩可溶岩分布地段时，应进行岩溶塌陷危 险性调查和评估。 6.5.2 岩溶塌陷灾害调查采用以收集分析已有相关资料为主，辅以地面调查的方法进行。 岩溶塌陷形成的基本条件包括岩溶的发育程度、 覆盖层厚度和性质、 地下水动力条件等。 根据我国大量的实例分析，下列岩溶地段易发生岩溶塌陷，应重点调查 浅层岩溶发育强烈，可溶岩顶面有开口岩溶洞或裂口, 岩溶洞穴无充填或充填物少，且 充填物为砂、碎石和砂质粘土的地段以及构造断裂带、褶皱轴部、可溶岩与非可溶岩的接触 部位；覆盖层为砂、粉土、砂质粘土，且厚度小于 10m 的岩溶分布或土洞发育地段；抽、 排地下水点附近和地下水位降落漏斗范围内（特别是地下水的主要补给方向上, 以及地下 水位变动强烈的河岸地带；岩溶洼地、积水低地和池塘等。 岩溶塌陷的诱发因素很多，包括深井抽水、水库蓄水、地震等。其中深井抽水是主要的 诱发因素，大量抽取地下水，使水位急剧下降，致使土洞发展进而引起岩溶塌陷的发生，调 查时应特别重视。 6.5.3 岩溶塌陷危险性现状评估应根据地面塌陷发育程度及已发生的灾情确定。 地面塌陷发 育程度根据岩溶发育特征、 地面变形破坏情况或岩溶塌陷体稳定状态等因素确定， 灾情由塌 陷所引起的损失确定。 6.6 采空塌陷 6.6.1 采矿塌陷是由于采矿在地下形成大面积采空区，上覆岩层失去支撑失稳垮落，引起 地面产生变形破坏的现象。 它可造成地表建筑物变形开裂甚至倒塌、 线路工程下陷毁损等灾 害。 因此， 当建设项目位于采空区或采空影响区范围之内时应开展采空塌陷灾害调查和评估。 采空塌陷调查主要是通过收集资料， 灾害事件的走访调查， 查明地表变形破坏特征及其 稳定和发展趋势。 大型矿区一般均做过勘探工作，有大量的资料可供使用。有关的基本资料，如各种地质 图、矿床分布图、采空区的位置、开采时间、开采方法、顶板管理方法以及有关地表变形及 观测资料等应尽量收集齐全。 建设工程常遇到小窑采空区。小窑一般是手工开采，采空范围小, 开采深度浅，一般多 在 50m 深度范围内，最深的也有达 200m300m 的。采掘巷道随矿层延展，分布无规律， 多数无支护, 顶板任其自由塌落。小窑采空区地表变形破坏的特征是采空范围较窄，地表 不会形成移动盆地；采空区较浅，上部岩层又任其塌落，因此地表变形剧烈，大多产生较大 的裂缝和陷坑。裂缝沿采空巷道方向展布。小窑采空区，一般很少进行过地质勘探工作，收 集资料主要向有关单位或当地居民调查访问。必要时可采取物探等手段获取相关资料。 6.6.2 采空地面塌陷易发程度可采用开采条件判别法确定。研究表明，采空塌陷与地形地质 条件、矿床赋存条件、覆岩性质、开采时间、采矿方法及顶板管理方法等因素有关，开采条 件判别法是综合考虑上述因素，进行地面塌陷易发程度判别的一种定性评价方法。 9 通过调查，可根据采空区开采条件相关资料，按表 6.6.2-1 对采空区地面塌陷易发性做出初 步评判。在有工程经验的地区，也可按工程类比法进行分析评价。 表 6.6.2-1 采空塌陷易发程度评价主要判据 易发性 评判因素 低易发 中等易发 高易发 地形地貌 平地， 地面坡度小于 5 丘陵， 地面坡度 5-15 山区， 地面坡度大于 15 地质构造 无断层、褶皱， 节理、裂隙不发育 有断层、褶皱， 节理、裂隙发育 断层、褶皱发育， 节理、裂隙极发育 地表松散层 质地密实， 不含水或含水 性极小，厚度＞30m 质地一般，含水性中等， 厚度 10～30m 质地松软，含水丰富，厚度 ＜30m 覆岩特征 厚度大，完整性好， 强度高 厚度中等，完整性较好， 强度较高 厚度小，完整性差， 强度低 矿层倾角 水平或缓倾斜 （＜35 ） 倾斜 （35 ～54 ） 急倾斜 （＞54 ） 采区回采率 ＜30 30～60 ＞60 采空区埋深 ＞300 m 100～300 m ＜100 m 开采厚度 小（＜2 m） 中（2～3 m） 大（＞3 m） 开采深厚比 大（＞100） 中（50～100） 小（＜50） 开采层数 单层 多层 多层 顶板管理方法 充填式 柱式 垮落式 停采时间 ＞3 年 1～3 年 ＜1 年 采动效应 地表无明显变形 迹象、无积水 有地表裂缝及塌陷坑等、 季节性积水 地表裂缝、塌陷坑等 强烈发育、常年积水 如资料充足时， 可采用概率积分法计算地表移动变形值， 对采空区地面稳定性作出评判， 具体方法参照国家煤炭工业局制定的建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采 规程相关规定。 采空塌陷现状危险性应根据采空塌陷的发育程度以及已发生的灾情综合确定。 采空塌陷 发育程度根据历史上曾发生的塌陷情况及现状情况确定，灾情由塌陷所引起的损失确定。 6.7 地裂缝 10 6.7.1 我国地裂缝分布非常广泛，据不完全统计，在我国 25 个省市、自治区的 300 多个 县、市, 已发现地裂缝数百处，覆盖面积达 60 万平方公里，对工程建设造成巨大危害。因 此，当建设（规划）用地及附近地区有地裂缝发育或具有发生地裂缝的地质条件时，应进行 地裂缝危险性调查和评估。地裂缝调查范围应包括地裂缝发育区及影响区。 地裂缝调查应充分收集区域地质环境、地裂缝活动史、人类活动等资料，要特别重视现 场对地裂缝的调查访问。 地裂缝有单缝和群缝之分， 故调查的侧重点是不同的。 地裂缝单体调查主要包括其分布 位置、产状、长度、宽度、可测深度与推断深度。群缝调查还应包括地裂缝群体的总体分布 范围、平面组合形态、展布方向、剖面组合形态特征。 地裂缝活动特征调查包括地裂缝发生时间、裂开过程；裂缝面特征，地裂缝力学性质及 运动方式；地裂缝裂开时有无地震、地声、人感地动、地气、地热显示，有无地面沉降相伴 和地裂缝两侧地面高程差异和扭动变形。 有条件时， 可采用地裂缝周围已有监测资料或某标 志层被错断的距离，近似推算出地裂缝活动速率。 6.7.2 关于地裂缝成因机制，我国学者认识有“构造说” 、 “水土说”和“综合说”三种观 点。最近研究表明，决定构造地裂缝的形成和发育有多种因素，可分为主导、诱发和影响三 因素。主导因素是控制地裂缝孕育、发展、活动性质和展布格局的决定性因素，含新生代构 造环境、构造基础和产生地裂缝的动力源；诱发因素是决定和影响地裂缝发生时间、地段、 强度的因素，主要有降水、 干旱、 重力、 地震等自然因素，和抽取地下水甚至造成地面沉降、 农灌等人为因素， 诱发先存的隐伏地裂缝延及地表成缝； 影响因素则是只影响地裂缝发育程 度的因素，如土质、地形、气候、水体等因素。 根据西安市资料，地裂缝活动性可按其活动速率进行分类，活动速率80mm/a， 属为超强活动。 通过调查应确定地裂缝影响带宽度。 根据地表建筑物损坏宽度、 地裂缝场地土体宏观破 坏宽度、 土体工程性质变异分带性宽度等几种方法综合对比， 初步确定地裂缝建筑安全距离。 关于地裂缝建筑安全距离在西安、大同等地已有丰富的经验，以建筑物重要性为依据，将地 裂缝场地划出 4 个带，见表 6.7.2-1。 表 6.7.2-1 地裂缝场地避让安全距离及建筑物类型表 分带 宽度/m 容许建筑物类型 上盘 下盘 避让区 不安全带 06 04 简易建筑物或露天场地如公园、停车场 设防区 次不安全带 615 49 三层以下民用建筑或单层厂房 次安全带 1525 915 24m 高度以下建筑物或跨度 . 25 15 高层建筑及特殊建筑（水塔、桥梁） 地裂缝灾害现状危险性等级应根据地裂缝发育程度以及已发生的灾情确定。 地裂缝发育 程度根据历史和现代地裂缝发生的规模、 数量及活动性等确定， 灾情由地裂缝所引起的损失 11 确定。 6.8 地面沉降 6.8.1 地面沉降是一种大区域的、缓变性地质灾害，发展过程缓慢，影响深度可达到松散 沉积层的底界，布置实物工作量有较大困难，调查时，应充分搜集地面沉降相关资料，注重 实地调查访问。 地面沉降大都发生于厚度较大的松散沉积物之上， 主要是第四纪堆积物之上。 当松散沉 积物中的粘性土厚度较大、 土质松软时， 更易产生较大的沉降量。 因此， 在调查地面沉降时， 应首先查明沉积物的沉积环境和年代，弄清松散沉积物的岩性、厚度和埋藏条件。特别要查 明硬土层和软弱压缩层的分布。 必要时还应根据这些地层的空间组合， 划分出不同的地面沉 降地质结构区。 过量开采地下水是地面沉降的主要诱发因素，因此，查明第四系含水层水文地质特征、 埋藏条件及水力联系， 历年地下水开采状况、 动态变化特征， 如水井位置和数量、 开采强度、 地下水位变化等，对于分析地面沉降发生和发展趋势是至关重要的。 地面沉降对建筑物的危害主要指道路桥梁、建筑设施、井管和管线的变形、倾斜，要注 意观察裂缝的现状及发生时间和发展过程。 6.8.2 地面沉降现状评估的核心工作是调查了解场地面沉降的发生和发展历史，圈出地面 沉降的范围，查明多年的累计沉降量和近年来的沉降速率，分析地面沉降空间分布特点，以 其造成的危害和损失，在此基础上进行地面沉降危险性现状评估。 地面沉降发育程度的划分（见附录 I 表 I.2） ，采用 20 年以来的累计沉降量和近 5 年的 沉降速率作为评价指标，其分级标准是在对我国北京、上海、天津、河北、山东及苏州、无 锡、常州等地地面沉降灾害情况进行综合分析的基础上确定的。一般说来，累计沉降量及沉 降速率值越大，表示地面沉降越强烈。考虑到由于地面沉降区因区位不同有所差异，可结合 当地情况选择两个指标或其中一个指标进行判定，由其中的较高者确定。 7.地质灾害危险性预测评估 我国各地地质环境条件复杂多样， 地质灾害的发生与自然因素和人为因素的影响关系密 切， 相同地质环境和相同诱发因素条件下的同类地质灾害体在中国南方有可能发生， 在北方 就有可能不发生。 并且评估工作是在建设项目的可研阶段进行， 工程尚未施工建设或投入正 常运营，一般没有地质灾害专项勘查的资料，预测评估结论的确定难度大。预测评估工作要 在现状评估的基础上进行，对于已发生的灾害，要总结出其形成机制，以便对评估区未发生 的灾害点进行预测。 如果评估区没有地质灾害发生， 可根据评估区周边或同一类型地质环境 条件下的（相同地层岩性特征、相同地形微地貌特征、气候降水量大致相当、诱发因素基本 相同） 已发生的灾害点进行工程地质类比分析， 充分的分析研究灾害体特征与所在地质环境 条件的关系，找出诱发灾害的主要因素，用定性、半定量或定量的评估方法，预测工程建设 中引发和加剧及工程运营中遭受已有地质灾害的可能性， 分为可能性大、 可能性中等和可能 性小三级；根据地质灾害发生后造成的危害程度，分为危害大、危害中等和危害小三级。工 作中应根据当地的实际情况和工程特点选择性的参考以下提出的各灾种危险性分级指标进 行地质灾害危险性预测评估。 7.1 工程建设可能引发或加剧的地质灾害危险性评估 12 工程建设中由于平整场地、边坡开挖、基坑开挖和施工、深基坑降（排）水、弃土（渣） 堆载、爆破或机械振动、压力注浆和浆液失水、场地开挖后积水等人为因素使岩土体应力场 和岩土体特征发生变化， 引发或加剧了地质灾害的发生。 评估工作中要根据规划阶段的可研 报告（或设计） ，结合地质环境资料，具体分析施工中由于上述等因素判断是否会形成地质 灾害。 7.1.1 滑坡危险性预测评估 认识和确定滑坡发生的年代与目前在自然条件下的稳定状态和发育阶段（表 7-1、表 7-2） 。 表 7-1 滑坡发生年代与稳定状态参考表 分类 发生年代与稳定状态 活滑坡或现代 滑坡 发生后现今仍继续活动的滑坡。后壁及两侧有新鲜擦痕或痕迹，体内有开裂、鼓起或 前缘有挤出等变形迹象，其上偶有旧房遗址、幼小树木歪斜生长、木结构房经常有“咯 吱”声响、构筑物变形开裂等。 死 滑 坡 老滑坡 全新世以来发生滑动。现今整体稳定，自然因素下不可能重新活动，坡体上植被茂盛， 有居民时房屋偶见旧裂缝，简单木结构房在雨季偶有“咯吱”声响。 古滑坡 全新世以前发生滑动的滑坡。现今整体稳定，自然因素下坡体上局部工程活动滑坡不 可能复活，坡体上植被茂盛或有粗大古树，多有居民点分布。 表 7-2 滑坡发育阶段参考表 部位及 稳定状态 蠕动阶段 挤压阶段 滑动阶段 快滑阶段 压密稳定阶段 滑 动 带 面 主滑带剪应力大 于其抗剪强度发 生蠕动，逐渐扩 大使牵引段发生 拉裂 主滑段和牵引段 滑面基本形成， 滑 体 推 挤 抗 滑 段，抗滑段和滑 带逐渐形成 抗滑段滑面贯通， 从地面剪出，滑动 面贯通，滑坡整体 滑移 随 滑 动 距 离 增 加，滑带土抗剪 强度降低，滑坡 加速滑动，滑体 破坏 滑坡停止滑动后 滑动带因排水而 逐渐固结 滑 坡 后 缘 地表或建筑物上 出现裂缝，由断 续分布而逐渐贯 通 主拉裂缝贯通， 加宽，外侧下错， 并向两侧延长 后缘裂缝增多，加 宽，地面下陷，滑 坡壁增高，建筑物 倾斜 后部形成裂缝带 或陷落带、滑坡 湖，反坡平台出 现高陡的滑坡壁 并有擦痕 滑 坡 壁 坍 塌 变 缓，填塞滑坡洼 地，裂缝逐渐闭 合 滑 坡 前 缘 无明显变形 地 面 有 局 部 隆 起，先出现平行 滑动方向的放射 状裂缝，再出现 垂直滑动方向的 鼓胀裂缝，有时 有坍塌，泉水增 多或减少 前缘坍塌明显，泉 水增多并混浊，剪 出口附近出现鼓 丘 滑体滑出剪出口 后覆盖在原地面 上形成明显的滑 坡舌，有时泉水 增多形成湿地 抗滑段增大，滑 坡停止滑动，裂 缝逐渐闭合 13 部位及 稳定状态 蠕动阶段 挤压阶段 滑动阶段 快滑阶段 压密稳定阶段 滑 坡 两 侧 无明显变形 中、上部有羽状 裂 缝 出 现 并 变 宽，两侧剪切裂 缝向抗滑段延伸 两侧裂缝与后缘 张裂缝及前缘剪 出口裂缝完全贯 通，两侧壁出现 两侧羽状裂缝被 剪切，裂缝错断 并形成明显的侧 壁，有滑动擦痕 侧壁坍塌变缓 滑 坡 体 无明显变形 中、上部下沉并 向前移动，下部 受挤压