(1Instituto Noreste de Geografía y Ecología Agrícola, Academia China de Ciencias, Beijing, 101159; 2Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong, Jinan, 250014; 3Shandong Instituto de Geología y Recursos Minerales, Jinan, 250014)
La región oriental de Jinan tiene un terreno simple, pocos cambios en la litología estratigráfica y litofacies, complejidad promedio de las estructuras geológicas, buenas condiciones hidrogeológicas y propiedades geológicas de ingeniería geotécnica. y condiciones geológicas ambientales adecuadas para zonas industriales. Sin embargo, las intensas actividades de ingeniería humana, como la extracción de mineral de hierro, la construcción de carreteras y el desarrollo inmobiliario en la zona, pueden provocar desastres geológicos como hundimientos de rocas, fisuras del suelo y derrumbes, causando daños a las zonas industriales. la planificación y construcción del cinturón industrial. Por lo tanto, algunos proyectos de construcción importantes deberían intentar evitar zonas de riesgo de desastres geológicos.
Entorno geológico, cinturón industrial de desastres geológicos, ciudad de Jinan
Prefacio
El cinturón industrial oriental de Jinan está ubicado al este de la principal zona urbana. Sobre la base de las zonas industriales tradicionales y las zonas de desarrollo industrial de alta tecnología representadas por Jigang, se planifica y desarrolla para formar una importante base industrial nacional de software, una industria de alta tecnología y un corredor de fabricación de alto valor agregado alrededor de la Bahía de Bohai, un nueva base de industrialización en la provincia de Shandong, base de innovación tecnológica y base de industrialización de logros de alta tecnología. El terreno de construcción previsto es de unos 120 km2, con una población de 700.000 a 900.000 habitantes.
1 Descripción general de las condiciones ambientales geológicas
1.1 Forma del relieve
La zona industrial está ubicada en la zona de piedemonte de montañas montañosas. El tipo de relieve es simple y pertenece a. el tipo de relieve de erosión y acumulación. Hay llanuras abiertas y colinas que se alternan en el área. Las colinas son en su mayoría bolas de masa redondas, que incluyen principalmente la montaña Weizi, la montaña Qiu y la montaña Huangyu (elevación 250 ~ 310 m) y la montaña Fenghuang (elevación 218 m). ~30. La vegetación de la montaña es relativamente buena, principalmente coníferas de hoja perenne y arbustos enanos resistentes a la sequía.
1.2 Meteorología e Hidrología
Jinan se encuentra en la zona climática monzónica continental semihúmeda templada cálida. Según datos de precipitación de 1952 a 2000, la precipitación media anual es de 644,60 mm, la precipitación máxima anual es de 1253,85 mm (1964) y la precipitación mínima anual es de 378,7 mm (1999). La precipitación intensa máxima diaria fue de 334 mm (26 de agosto de 1987).
Esta zona pertenece al sistema del río Xiaoqing. Los principales ríos que fluyen por esta zona son el río Ganggou y el río Juye, que son ríos estacionales. Sólo cuando llueve mucho durante la temporada de inundaciones, las inundaciones repentinas se descargan por un corto tiempo y luego se secan después de la lluvia.
1.3 Servicio geológico y geológico de minerales
En su conjunto, el este de Jinan es una estructura monoclínica dominada por estratos paleozoicos e inclinada hacia el norte. Los estratos expuestos en esta zona son principalmente rocas carbonatadas del Ordovícico intercaladas con rocas clásticas. Las acumulaciones sueltas del Cuaternario Cenozoico están ampliamente distribuidas en las zonas del piedemonte y del valle del río. El espesor aumenta gradualmente de sur a norte. El área de Dunqiu está expuesta al gabro Yanshan.
Los estratos del Ordovícico en esta zona son relativamente completos y el karst se desarrolla principalmente a lo largo de los estratos. Hay algunas fisuras, surcos, fisuras y poros alveolares en la superficie, pero generalmente no hay grandes cuevas. Los datos de las perforaciones muestran que la forma kárstica subterránea consiste principalmente en fisuras de disolución verticales, con pequeños poros y agujeros de disolución en algunas áreas, de hasta varios centímetros de diámetro.
La Serie Cuaternaria se distribuye principalmente en llanuras piedemontanas, valles intermontañosos y laderas piedemontanas. La litología es principalmente arcillosa abigarrada y arcillosa arenosa y limosa de color rojo, púrpura-rojo, y el espesor varía mucho. la tendencia general es espesarse gradualmente desde los valles entre montañas y las laderas de piedemonte de las montañas del sur hasta las llanuras del norte.
Hay fallas con tendencia noroeste en el área, como la falla Gangou, la falla Suncun, la falla Wudong, etc., que se desarrollan principalmente en los estratos Paleozoicos. Entre ellas, la falla Wudong es una falla regional grande. falla y generalmente se considera que es el manantial de Jinan. El límite oriental del dominio.
El principal mineral de esta zona es el mineral de hierro, y su tipo de origen es un depósito de hierro metasomático de contacto skarn. La estructura del área minera es simple, y la principal estructura de control del mineral es el anticlinal de eje corto formado por la intrusión de diorita básica en el período Yanshan medio. Este anticlinal arquea la piedra caliza del Ordovícico medio. Las rocas madre que forman minerales son diorita de piroxeno, diorita de sienita, etc. Estas rocas también sirven como transportadores para el ascenso de líquidos minerales. La roca circundante es caliza del Ordovícico con alteración débil, principalmente skarn y mármol.
Producido principalmente en la periferia de rocas ígneas, tiene las características de entierro poco profundo, ley rica y pequeña escala. Los cuerpos minerales son en su mayoría estratificados, lenticulares e irregulares [1].
1.4 Ingeniería de las características geológicas de los cuerpos de roca y suelo
Los macizos rocosos de la zona incluyen principalmente cuerpos de roca magmática masiva y dura y cuerpos de piedra caliza dura y de capas gruesas. Hay dos tipos principales de suelo: el tipo de acumulación suelta en los valles montañosos y el tipo de acumulación suelta en las llanuras del piedemonte. Entre ellos, el tipo de acumulación suelta en los valles entre montañas se distribuye principalmente en las zonas planas de los valles entre montañas. El espesor varía desde unos pocos metros hasta más de diez metros, y el suelo es arcilloso con una estructura monocapa. Los tipos de acumulación suelta de la llanura del Piamonte se distribuyen principalmente en las llanuras aluviales del Piamonte y en las laderas de las montañas. La litología es principalmente arcillosa limosa y gravas limosas. La masa de roca y suelo de este período generalmente puede utilizarse como base natural para edificios industriales y civiles [2].
1.5 Condiciones hidrogeológicas
1.5.1 Condiciones hidrogeológicas regionales
La zona industrial está ubicada en el área de escorrentía de suministro de agua kárstica del área de Baiquan Spring, adyacente a Wujia en el norte es un área de enriquecimiento de agua kárstica (fuente de agua de Wujia), con una profundidad de enterramiento de 45 ~ 60 m, una producción de agua de un solo pozo de 1000 ~ 5000 m3/d, una profundidad de enterramiento de techo de piedra caliza de aproximadamente 200 m. un espesor Cuaternario de más de 20m, y un tramo acuífero con una profundidad de enterramiento de 220m ~ 270 m.
1.5.2 Estudio Hidrogeológico de la Zona Minera
El. El acuífero principal en el área minera es el acuífero kárstico de fisuras de la Formación Majiagou del Ordovícico, y el volumen de agua cambia con el desarrollo de las fisuras kársticas, el coeficiente de permeabilidad es de 1 a 10 m/d y el volumen de agua es generalmente de aproximadamente 1000 m3/d. La capa impermeable es diorita densa, magnetita, etc. , ubicado en el fondo del acuífero, desempeña el papel de bloquear y bloquear el agua.
1.6 Actividades de ingeniería humana
En los últimos años, con el rápido desarrollo económico y las frecuentes actividades de ingeniería geológica en la ciudad de Jinan, los fenómenos geológicos adversos resultantes han ido en aumento. Durante el proceso de extracción de canteras y construcción de carreteras, la estructura de tensión original se destruye, lo que fácilmente puede provocar inestabilidad de laderas y desencadenar desastres geológicos como colapsos y deslizamientos de tierra.
Además, información relevante muestra que la zona tiene una larga historia de extracción de mineral de hierro. Debido a la extracción prolongada de mineral de hierro en esta área, se han formado muchos montículos y se han producido múltiples hundimientos del suelo en algunas áreas, como de Tangye a Xingcun, Kangshan Breeding Factory, etc., lo que ha resultado en tierras de cultivo abandonadas, grietas en algunos edificios y los daños a las carreteras cercanas y a los edificios civiles suponen una amenaza.
2 Estado actual de los riesgos de desastres geológicos
2.1 Principales tipos de desastres
En términos generales, los principales tipos de desastres geológicos que afectan la planificación de la construcción incluyen derrumbes, deslizamientos de tierra, flujos de escombros, hundimientos del terreno, fisuras del terreno y hundimientos del terreno.
De acuerdo con las condiciones geológicas y ambientales de la zona, las áreas de planificación de zonas industriales generalmente no presentan las condiciones básicas para deslizamientos de tierra, flujos de escombros y hundimientos del suelo. Sin embargo, debido al impacto de las actividades humanas, como el desarrollo minero, las carreteras y la construcción de bienes raíces, se han producido en el área desastres geológicos como hundimientos de cabras, fisuras del suelo y hundimientos en diversos grados. El colapso de Goaf y las fisuras del suelo tendrán un impacto importante en la planificación y construcción del cinturón industrial oriental.
2.2 Evaluación del riesgo de desastres geológicos
La evaluación de la situación actual determina principalmente el riesgo de desastres geológicos en función de su escala, grado de daño y estabilidad. Dado que las fisuras del suelo en esta zona van acompañadas de derrumbes, los dos peligros se evalúan juntos.
2.2.1 Situación básica de los goafs
La distribución de los goafs es consistente con la extracción de mineral de hierro de Guodian, y todos están distribuidos en el macizo rocoso de Tangye-Xingcun y la roca de Dunqiu. masa. La mina de hierro Guodian ubicada en esta área fue construida en los primeros días de la fundación de la República Popular China y no tenía un diseño general. El método de desarrollo es principalmente una combinación de ejes inclinados dobles, ejes inclinados dobles centrales y ejes inclinados. Se adopta transporte descentralizado para el transporte subterráneo. Los carriles de transporte en cada etapa conducen directamente al eje principal. forma del cuerpo mineral, el método de extracción adopta principalmente el método de campo abierto segmentado, el método de campo abierto de alta segmentación y el método de hundimiento segmentado tienen profundidades de extracción que van desde 10 m (elevación horizontal, lo mismo a continuación) hasta -70 m. La minería a largo plazo ha formado áreas de perforación de diferentes tamaños y distribución vertical de múltiples capas.
2.2.2 Colapso de Goaf y evaluación del estado de riesgo.
Según la investigación in situ, se encontraron 4 pequeños hundimientos del terreno (ver Tabla 1) cerca de Kangshan, Tangyexingcun, Diaoyutai y otras áreas mineras. Tenían principalmente la forma de pequeños pozos de hundimiento, cuadrados o circulares. en forma, con diámetros de aproximadamente 10 ~ 20 m ~ 20 m. El factor dinámico inductor es el colapso de los tejados de los túneles de extracción de mineral de hierro, que afecta principalmente a tierras de cultivo, carreteras, etc., y va acompañado de grietas en los edificios.
Tabla 1 Estudio de colapsos del suelo
En general, el alcance y la escala de los colapsos que han ocurrido en esta área son relativamente pequeños y causaron menos daño. Sin embargo, los colapsos en Kangshan y Xingcun. Norte El colapso sigue siendo inestable. Por lo tanto, la situación actual de riesgo de colapso de goaf en estos dos lugares se evalúa como alta, los otros dos lugares son estables y el estado de riesgo se evalúa como pequeño;
3 Análisis del impacto en la planificación de cinturones industriales y sus estrategias de prevención y control
3.1 Análisis del impacto de las condiciones geológicas ambientales en la planificación y construcción de cinturones industriales
Desde la perspectiva del entorno geológico en el área El análisis de condición muestra que el terreno en el área es simple, la litología y litofacies de los estratos cambian poco, la estructura geológica es generalmente compleja, las condiciones hidrogeológicas y las propiedades geológicas de ingeniería geotécnica son buenas. , y es adecuado para la planificación y construcción de zonas industriales. El impacto en la planificación y construcción de cinturones industriales se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
(1) Debido a las buenas condiciones geológicas de la ingeniería geotécnica, los cimientos naturales se pueden utilizar directamente para edificios ordinarios de gran altura; edificios o edificios con grandes cargas. Para los edificios, la profundidad de excavación de los cimientos no es grande y generalmente no se requiere tratamiento de precipitación, lo que puede reducir en gran medida el costo del proyecto.
(2) La zona es rica en recursos hídricos kársticos subterráneos profundos y de alta calidad, que básicamente pueden satisfacer el uso doméstico de agua de la población planificada y parte del agua de producción industrial.
(3) En la zona se distribuyen alternativamente montañas bajas, llanuras y valles fluviales, lo que favorece la planificación y construcción de entornos ecológicos y lugares escénicos paisajísticos.
(4) Debido a las intensas actividades de ingeniería humana en el área, especialmente la minería de mineral de hierro a largo plazo, se han producido muchos grandes chivos y se han producido varios colapsos de chivos más pequeños en algunas áreas, lo que tendrá un impacto negativo en el cinturón industrial tiene un impacto negativo en la planificación y la construcción.
3.2 Análisis del impacto de los desastres geológicos en la planificación y construcción de cinturones industriales
A partir de la situación actual de los desastres geológicos, Wujiangshan-Dongdunqiu, Gaoerzhuang-Nandunqiu, Tangye-Xingcun, Zhangling y otros tramos de la carretera se encuentran en la zona de mineral de hierro. Aunque la zona minera original ha sido cerrada, todavía hay operaciones mineras esporádicas a pequeña escala, lo que hace que la zona sea inestable y plantea un alto riesgo de desastres geológicos. El impacto en la planificación y construcción de cinturones industriales se refleja principalmente en los dos aspectos siguientes:
(1) El daño potencial del colapso del goaf y las fisuras del suelo a los proyectos propuestos.
Este artículo analiza principalmente el proyecto vial propuesto desde dos aspectos: primero, la distancia entre el colapso del goaf y las fisuras del terreno y el camino propuesto, en segundo lugar, la estabilidad del colapso del goaf y las fisuras del terreno en sí; Según los estudios de colapso y fisuras del suelo de goaf y goaf mencionados anteriormente, Tangye-Xingcun, Shagou, Dongdunqiu, Kangshan, Dongshanshan, Diaoyutai-Liuhai, Duanjiafen y Zhangling están a unos 10 kilómetros de la carretera propuesta, entre ellos ~ 300 m. donde los tontos Tangye-Xingcun y Kangshan han experimentado múltiples derrumbes (o fisuras del suelo). Además, en estas zonas boas todavía hay pequeñas minas esporádicas que han sido extraídas indiscriminadamente, lo que aumenta aún más los factores de inestabilidad. Por tanto, la carretera propuesta es peligrosa.
(2) La posibilidad de que los proyectos de construcción induzcan y agraven desastres geológicos.
Primero, en los proyectos de construcción de carreteras, el suelo de subrasante generalmente se compacta mediante vibración. Debido a su alta frecuencia y alta intensidad, tiene un cierto impacto en las áreas cercanas al tráfico; , los vehículos Las vibraciones generadas durante el proceso también repercutirán en las zonas cercanas. Por lo tanto, en cierto sentido, la construcción de carreteras afectará la estabilidad del terreno, agravará o incluso provocará nuevos colapsos del terreno.
3.3 Estrategias y sugerencias de prevención y control
(1) Fortalecer la investigación y evitar adecuadamente. En primer lugar, debemos tratar de evitar la planificación y construcción de importantes proyectos de ingeniería en áreas de riesgo de peligro geológico, si algunos proyectos lineales, como carreteras y tuberías, deben pasar por áreas con alto riesgo de peligro geológico, se recomienda que antes del diseño, en además de acuerdo con el "Código de estudios geológicos de ingeniería" correspondiente. Además de los estudios de ingeniería regulares, se deben llevar a cabo requisitos especiales para inspeccionar las áreas de goaf en áreas clave para mantener una distancia adecuada entre el proyecto propuesto y las áreas de goaf.
(2) Limpiar las minas dispersas y mantener la estabilidad de las áreas originales.
Las investigaciones muestran que después del cierre de las minas estatales en la zona, algunas minas pequeñas se han involucrado gravemente en la minería indiscriminada y la minería aún no se ha detenido, lo que afecta directamente la estabilidad de las áreas originales y aumenta el riesgo de desastres. Por lo que se recomienda que las autoridades pertinentes tomen medidas para controlarlo.
(3) La base del talud de excavación debe estar anclada y protegida, y los taludes y barrancos del suelo a ambos lados de la carretera deben estar revestidos con protección de talud y enverdecimiento para mantener la estabilidad del talud.
(4) Dado que esta área está ubicada en el área de recarga y escorrentía de las fuentes de agua kárstica de Jinan Spring y Wujiayan, se deben tomar las medidas de protección ambiental correspondientes para evitar que los contaminantes ingresen al agua subterránea y afecten aguas abajo. Manantial de Jinan y Wujiayan Calidad del agua de las fuentes de agua kársticas.
4 Conclusión
El entorno geológico natural en el este de Jinan es bueno, lo que favorece la planificación y construcción del cinturón industrial. Sin embargo, en algunas áreas existen desastres geológicos como el colapso de la roca, fisuras del suelo y hundimientos, principalmente relacionados con actividades de construcción de ingeniería y minería artificial. En la actualidad, ha causado ciertos daños en algunas áreas y su grado de peligrosidad tiene un mayor impacto en la planificación y construcción del cinturón industrial oriental de la ciudad de Jinan. Después de la evaluación, en áreas con alto riesgo de desastres geológicos, se deben tomar medidas apropiadas para evitar y otras medidas en la planificación de zonas industriales para evitar daños a la construcción de ingeniería y evitar inducir o agravar desastres geológicos.
En el proceso de redacción de este artículo, nos referimos al "Informe de investigación espacial de planificación urbana de Jinan", el "Informe resumido geológico de pozo cerrado del área de la mina de hierro Jinan Guodian, provincia de Shandong" presentado por Jigang Group Company , Geología de la provincia de Shandong El "Informe de zonificación e investigación de peligros geológicos del distrito de Licheng, ciudad de Jinan" presentado por la Estación de Monitoreo Ambiental y el "Informe 1:50.000 de la ciudad de Jinan, provincia de Shandong" presentado por el Instituto Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong (anteriormente Equipo 801).
Referencia
[1] Zeng Guangxiang et al. Geología del mineral de hierro de Shandong. Jinan: Prensa de ciencia y tecnología de Shandong, 1998.
[2]Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong. Atlas de geología ambiental de la provincia de Shandong. Jinan: Editorial de mapas de Shandong, 1996.