地质灾害类型及其危险性现状评估和预测评估

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一、地质灾害类型及特征

新疆段主要存在以下4种地质灾害：风蚀沙埋、盐渍土腐蚀和盐胀、泥石流和洪水冲蚀、崩塌（危岩）。它们的特征如下：

图6-2　西气东输管道工程新疆段水文地质图

（一）风蚀沙埋

风蚀沙埋主要分布于轮南—三十团、博斯腾湖南岸沙山一带、库米什洼地及库姆塔格沙垄地段。这些地段多数靠近沙漠、沙山、沙丘，生态环境恶化，在强烈的物理风化作用下，使基岩风化成砂和砾石，地表岩性以疏松砾石、砂质土、粉细砂、粉土为主，在大风的作用下，向沙漠环境发展。风蚀沙埋具有掩埋农田、房屋设施和活动性大的特征，随着气候条件的变差，会逐渐加重危害。

轮南—三十团管线长约112km，紧挨南部的塔克拉玛干大沙漠，风力强劲，起沙风频率高，移动沙丘起伏高度5～25m，移动速率6～15m/a。

博斯腾湖南岸管线长约82km，位于沙山与库鲁克塔格之间，沙山连绵不断，高达几十米甚至上百米，向西南和南方向移动，堆积于山前砾质平原上，厚达3m以上，沙丘移动速率大于20m/a。该地段沙尘暴天数较多。

库米什洼地受沉积环境影响，管线经过库米什镇南18km地段黑戈壁村附近有长9km范围分布沙丘，多为半固定和固定沙丘，沙丘高度3～10m不等，多数地段已被改造为农田耕地，其移动减弱，随着改造的深化，管线经过地段沙丘及土地沙化最终将得到改良，其危害将减弱。

库姆塔格沙垄附近长31km范围，分布风蚀沙埋灾害。库姆塔格沙垄呈近南北向延伸，东西向宽度在6km左右。沙垄由高大的活动性新月形沙丘组成沙丘链。沙丘高度多在65～120m之间，西侧高，东侧低。沙丘链之间的距离一般在50～120m之间，移动速率在10m/a左右。沙垄西北侧分布有大面积的风蚀洼地，洼地深度一般30m左右，底部多分布有分选性极好的细小砾石，成分与底部基岩一致。沙垄的形成，受制于天山七角井的西北风和河西走廊的东南风，但以前者风向为主。由于沙丘活动性极强，在风季随时可以造成沙埋危害。风蚀灾害主要分布于库姆塔格沙垄西北侧的风蚀洼地内。

沙丘移动将对管线及施工造成掩埋危害。在风蚀洼地对地面工程有风蚀破坏作用，久而久之，可能会将地下工程刨蚀出地表，并产生破坏。

（二）盐渍土腐蚀和盐胀

新疆段内盐渍土均为内陆山间盆地和丘间洼地型，其分布范围较广泛，但不均匀，主要分布于轮南首站—三十团细土平原边缘、博斯腾湖南岸及东部细土带、库米什洼地、红柳河两岸及秋格明塔什北洼地等剥蚀残丘的丘间洼地内。管线在盐渍土分布区挖探坑43处，其中在轮南首站至382.5km段挖探坑16处，取样间距平均24km，深度3m，分别在0m、1m、2.0m、2.5m、3m处取样；在456.5～933km段挖探坑27处，取样间距平均17.6km，挖坑深度一般1.0～1.5m，个别达到2m，总取样数148个。根据化验结果分析，盐渍土在垂向分布上具有表聚性及结壳性的特点，盐分大量集中于表层。但库米什洼地及东段部分丘间洼地内受沉积环境的影响，其地层积盐较重，含盐量垂向表现出由地表向下减轻，至一定深度含盐量又有增加的趋势，Ca²⁺、

含量大大增加。盐渍土类型为氯盐渍土和硫酸盐渍土，地表含盐量1.38%～85.00%；而地表以下2～3m处以硫酸盐渍土为主，含盐量为0.33%～5.74%，较地表有明显减小。

以上盐渍土分布地段，地下水埋深浅，仅为2～3m或更小，多为高矿化物的Cl·SO₄—Na或SO₄·Cl—Na型水。地表盐碱化严重，多数结壳，虽然分布于无人区，但其遇水陷落、高温干枯又膨胀并对金属设施具有一定腐蚀性，其危害较严重。

（三）泥石流和洪水冲蚀

泥石流仅零星分布于低山沟谷及山坡处。由于固体物质来源较少，沟谷流域面积、地形高差和沟谷相对切割程度都较小，降水稀少，在管线沿途低山区不易发生泥石流，发生的规模也较小，最大的一处在库米什洼地南侧低山沟谷AE001号桩附近，固体物质一次冲出量达6600m³。

洪水冲蚀危害主要分布于低山沟谷、山前冲洪积平原出山口、库米什以东剥蚀残丘的丘间洼地中的冲沟及冲沟汇流处。由于特有的干旱气候条件和脆弱的生态环境，低山丘陵区植被稀少，地表滞水能力差，抵御洪水能力弱，一遇强降水便可诱发洪流。新疆段内平原区发育的冲沟切割深度多在0.5～2.0m，最深的约为7～8m，沟宽一般在5～200m。洪流一旦发生，洪水流量大，起涨快，持续时间长，冲沟内以水为主，携带少量岩性与上游母岩相同的碎石夹少量粉土，形成水石流。其危害不同于山区特有的典型泥石流，主要表现在洪水的冲蚀破坏作用上。

上述山洪能造成危害的主要是洪水冲蚀，它具有短时间内破坏建筑设施、道路工程、管线工程设施等特征，其危害的决定因素是山区降水量的大小及瞬时降水大小。

（四）崩塌（危岩）

仅在库尔勒—塔什店低山区、库米什洼地西南侧低山沟谷、乌尊布拉克幅库米什洼地东北侧低山区的局部沟谷和高差较大的陡坡下时有发生，崩塌发生方量一般小于1000m³，崩塌堆积物长5～10m、宽0.5～3m、高0.5～3m，危害范围小于25m²；局部地段可大于10000m³，崩塌体底边长20～100m、宽30～100m、高20～50m，危害范围10000m²。

二、地质灾害危险性现状评估

根据地质灾害的类型及特征、危险性大小、规模、分布、稳定状态、危害对象等，对评估区内已有地质灾害进行危险性评估。

（一）风蚀沙埋

风蚀沙埋地质灾害主要分布于轮南首站—三十团、博斯腾湖南岸、库米什洼地中心、库姆塔格沙垄附近，除库米什洼地中心现有人文活动，其余地段均为无人区。风蚀沙埋地质灾害分布总长度238.1km。风蚀灾害主要表现在库姆塔格沙垄西侧风蚀洼地内，最大风蚀深度达30m，对地下管线有很大的破坏作用。在博斯腾湖南岸，沙山、沙丘活动性极大，根据段内沙丘移动速率及移动沙丘间距离，新疆段内风蚀沙埋现状评价危险性大的地段为0～5km、60～101km、127～128km、207～223km,260.4～292.2km,783.5～797km，合计103.8km。危险性中等的地段为：32～60km、223～235km、379.5～388.5km、780～783.5km，合计长52.5km。其余地段风蚀沙埋灾害危险性小。

（二）盐渍土腐蚀和盐胀

新疆段内盐渍土分布范围广，具有盐胀、腐蚀灾害。根据易溶盐取样分析结果，依据GB50021—94《岩土工程勘察规范》和地质灾害危险性等级标准，对沿线盐渍土类型及危害程度进行分类，亚氯盐渍土并为氯盐渍土，亚硫酸盐渍土并为硫酸盐渍土。现状评估按地表和地下2m处的含盐量分别进行。

1.危险性大的地段

（1）地表（以下均为输气管线km数）：0～32km、82～127km、287.5～307km、379.5～388.5km、450.7～453.5km、455.5～474.5km、493.3～497km、548.7～583.2km、591.7～594.7km、622～624km、630.8～635.5km、675.7～679.5km、715.2～734.8km、760.8～767.4km、907～914km、931.7～935.3km，合计总长215.8km。

（2）地下2m处地段：106～127km、287.5～307km、379.5～388.5km、455.5～474.5km、493.3～497km、591.7～594.7km、622～624km、630.8～635.5km、760.8～780km、907～914km，合计总长107.8km。

2.危险性中等的地段

（1）地表：32～82km、223～235km、260.4～287.5km、373～379.5km、388.5～394.2km、504.5～512km、679.5～685km、691～715.2km、734.8～760.8km、767.4～780km，合计177.1km。

（2）地下2m处地段：12～48.4km、87～106km、127～147km、260.4～287.5km、373～379.5km、675.7～679.5km、504.5～512km、691～735km、754～760.5km、931.7～935.3km，合计总长189km。

3.危险性小的地段

（1）地表：512～531.5km、583.2～591.7km、594.7～622km、624～630.8km、635.5～675.7km、685～691km，合计108.3km。

（2）地下2m处地段：180～212km、679.5～685km、734.8～754km、823～887km，合计总长130km。

依据《岩土工程勘察规范》GB50021—2001水对钢结构的腐蚀性评价表，对3m以内地下水进行腐蚀性评价，盐渍土分布地段3m以内的高矿化水对钢结构腐蚀性一般为中等，考虑到管线埋置深度内见水，受高矿化水危害，与盐渍土危害密切相关，故将高矿化水并至盐渍土地质灾害危害一起评价，现状评价危险性中等。

（三）泥石流和洪水冲蚀

新疆段内泥石流仅在库米什洼地西南侧低山沟谷输气管线366～373km段内发生两处，其规模较小，最大一处在E001号桩附近，固体物质一次冲出量约6600m³。库尔勒低山区管线183.8km处东侧存在一处泥石流隐患点，上游流域面积小，汇流沟多，坡降大，附近输油管线已做了防护工程。泥石流对管线的危害表现为对管线的掩埋作用，地质灾害危险性小。

山前及山口处发育的冲沟，雨汛期洪水对输气管线有一定冲刷、冲蚀破坏。考虑到危害较小，现状评估为地质灾害危险性小。

（四）崩塌

新疆段内崩塌发生在低山丘陵无人区。据实地调查，在三个地段有多处崩塌发生。一段在库尔勒市—塔什店低山丘陵区输气管线174～186km段内，沿线多处发生微小崩塌，崩塌方量小于1000m³，属地质灾害危险性小的地段。一段在库米什洼地西南部低山沟谷内管线362～373km段；其中管线366～373km段沿线有崩塌发生，崩塌体有多处分布于沟谷的北侧和西侧，崩塌最大方量大于10000m³，岩块直径0.5～8m，属地质灾害危险性大的地段；在管线362～366km段，沿线崩塌方量小于10000m³，属地质灾害危险性小的地段。另一段位于库米什洼地东北侧输气管线394～403km段，沿线丘陵表层为强风化花岗岩及洪积片麻岩碎石，2～3m以下为中等风化片麻岩及花岗岩，受地质构造影响，崩塌多处发生，最大方量大于10000m³，属地质灾害危险性大的地段。其余地段均为崩塌未发生或不发育区。

三、地质灾害危险性预测评估

（一）工程建设诱发、加剧地质灾害的可能性

西气东输管道工程属开挖埋置管线工程，开挖深度2m左右。新疆段内库尔勒北低山区管线位置180～186km段，乾草湖塔格山区管线336.5～339km段，库米什洼地西南侧低山沟谷区管线362～373km段，库米什洼地东北侧低山沟谷区管线394～403km段，多位于地质构造发育区。地形相对陡峻，地层裂隙发育，加之软硬岩体相间出露，工程开挖施工后，岩体完整性变差，陡坡失稳，易产生岩石崩塌，对埋置的管线施工危害较大。

另外，管线于库尔勒市北东3km即管线位置177.9km处，自西向东横穿了南北向展布的孔雀河，在此处孔雀河西岸地势平坦，而东岸相对较高，河岸陡立，高出河面约6m，工程建设实施时东岸易诱发塌岸，从而产生危害。故施工和运营设计时应予以充分考虑，可以先进行削岸，再采取相应的防护措施，最后采用加固防护堤进行长期防护。

此外，因管线埋置地下需开挖沟槽，在第四系土体分布区，尤其是砂性土分布区可能会导致土地沙化更严重，加剧风蚀沙埋。

除上述易诱发、加剧地质灾害发生的地段外，其余均为山前砾质平原、细土平原、剥蚀残丘区及丘间洼地，工程建设对其影响小，不易诱发或加剧地质灾害。

（二）工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性及发展趋势

1.风蚀沙埋

据风蚀沙埋地质灾害的分布特征及现状危险性评估，在库姆塔格沙垄和博斯腾湖南岸沙山、沙丘段，因沙丘高大，活动性强，不仅给管线施工带来巨大困难，开挖工程量大，而且风季随时可以造成风沙掩埋危害，不仅危害程度严重，而且危害周期长。预计随着气候的变暖变干，在未来50年内，沙埋危害会呈现加剧的趋势。在库姆塔格沙垄西侧的风蚀洼地内，预测除对地面工程有风蚀危害外，对地下工程也有可能造成风蚀的危害。在风蚀沙埋现状危险性大的地段，在使用期限内，风沙对管线及地面工程具有严重的危害，并有向主风向下游发展的趋势。

2.盐渍土腐蚀和盐胀

在使用期限内，盐渍土分布地段表层可能受气候的恶化影响，随着温度的升高、蒸发的加剧，含盐量有所上升，盐渍化危害有加重的趋势。而管线埋置深度内盐渍土含盐量长期变化不会很大。管线主要遭受埋置时地表危险性大的盐渍土埋填产生的短期腐蚀危害、地面以下2～3m深度分布的危害中等或轻微的盐渍土长期腐蚀危害及盐胀破坏危害。地下3m以内可见的地下水多为高矿化中等腐蚀性水，其对钢结构具有中等腐蚀危害，预计50年内随气候的周期性变化，其危害性有小幅度变化，但总体不会有很大变化。

3.崩塌、泥石流

西气东输管道工程设计使用期限为50年，在新疆段内低山区，崩塌和泥石流灾害偶有发生。据现状危险性评估，崩塌除局部地段危险性大外，其余地段危险性多为中等、小。泥石流灾害的危险性小。在使用年限内，部分山体在高温、大风、降雨等物理作用下容易失稳，产生崩塌危害。在库尔勒—塔什店低山区，管线183.8km处东侧存在一处泥石流隐患点，在暴雨产生时，易发生泥石流危害。新疆段内除上述发展趋势外，预计50年内管线遭受崩塌、泥石流灾害的危险性小。

4.地震液化

管线80～210km段，即三十团西南30km—库尔勒—博斯腾湖西南岸，地震烈度为Ⅶ度区。管线在80～99km、111～112km、126～128km段的地层时代晚于第四纪晚更新世，其地下水位埋深多小于10m，有发生砂土液化的可能，需在进一步的工程勘察工作中，了解地下水埋深及15m深度内土层的剪切波速值或贯入阻力临界值，以便进一步判别土层是否液化。

综上所述，西气东输管道工程沿线多经过无人区和荒漠区，开挖深度仅2m左右，工程的建设实施不会对沿线地质环境条件产生大的影响，工程建设对周围现存工程也不易产生较大的破坏。