玉树地震灾后重建规划区场地的工程地质特征

玉树地震灾后重建规划区场地的工程地质特征摘要：青海玉树4.14地震发生后，县府所在地结古镇城镇基础设施和生命线工程系统造成严重破坏，民房几乎全部倒塌，为了尽快开展灾后恢复重建工作，迅速在结古镇地震灾后重建区内开展了工程地质勘察工作，取得了较为详实的成果资料，为灾区恢复重建的规划、设计、施工提供了重要的基础地质依据。

笔者有幸参加了本次灾后重建工程勘察工作，根据完成的灾后重建区内地质调查、钻孔资料、测试及化验资料，本文简要总结了在这次工作中所取得的成果资料，对场区的气象、水文、区域构造与地震、水文地质条件、工程地质条件等进行了阐述，对建设工程场地进行了工程地质分区并做了分区评价。

关键词：工程地质特征工程地质分区玉树地震重建1．引言2010年4月14日7时49分，青海省玉树县发生了里氏7．1级地震，震源深度14公里，震中位于县城西北33公里。

地震使玉树州、县府所在地结古镇城镇基础设施和生命线工程系统造成严重破坏，民房几乎全部倒塌，人民生命财产蒙受巨大损失。

地震发生后，青海省各部门快速反应，立即行动，在党中央、国务院和省委、省政府的坚强领导下，迅速组织救援力量投入到抗震救灾工作当中。

为切实贯彻落实党中央、国务院抗震救灾的重大决策和部署，尽快恢复生产、重建家园，省委、省政府4月20日召开玉树地震灾区灾后重建工作会议，研究部署了玉树地震灾区灾后重建工作。

青海省环境地质勘查局迅速组织技术人员奔赴灾区，在快速反应过程中笔者有幸参加了玉树州结古镇灾后恢复重建区内的工程地质勘察工作，为玉树地震灾区灾后重建的规划、设计提供了重要的基础地质依据。

本文分析总结了这次工作中所取得的工作成果和认识。

2．地质环境背景条件玉树县位于青海省境南部，地处玉树藏族自治州东部，东南与西藏自治区接壤，东与四川省相望，总面积1.57万平方公里,整体地形西北和中部高，东南部低，纵跨长江、澜沧江两大水系，地形复杂，地势高耸，以高山峡谷和山原地貌为主，之间镶嵌诸多山间河谷、盆地。

最高山峰保俊色海拔5752米，平均海拔4493.4米，境内海拔5000米以上的山峰有951座，大部分终年积雪。

玉树县是一个以牧业为主，农牧结合的半农半牧县，有耕地3689公顷，全县辖七乡两镇，人口以藏族为主，占总人口的97％。

结古镇地处扎喜科河与巴塘河交汇处，为玉树州、县府所在地，是青南重镇和物资集散地，为玉树州政治、经济、文化和交通的中心。

2.1.气象玉树县属高原大陆性季风气候，全年无四季之分，只有冷暖两季之别，没有绝对的无霜期。

冷季由青藏高原冷高压所控制，风大、干燥、气温低，冷季长达7～8个月；暖季受印度洋暖流的影响，又具有半湿润气候特征，降雨量多且集中，比较湿润，只有4～5个月。

据玉树气象站资料，年平均气温3.2℃，极端最高气温为28.5℃，极端最低气温-27.6℃，年平均降水量为485.9毫米，降水多集中在6—8月份，占全年降水量的68%，年蒸发量1185.1毫米。

2.2.水文区内主要河流有巴塘河和扎喜科河，二者在结古镇汇合后以下河段称之谓扎曲，最终注入县境东北部的通天河，属长江上游通天河水系。

巴塘河发源于格拉山北日阿如冬塞以东4公里处，河源海拔5122米，因流经巴塘盆地以下干流始称巴塘河，在上巴塘约2公里处接纳最大支流巴曲，干流复进入峡谷区，穿行约15公里，至结古镇，汇水面积2298平方公里，多年平均径流量7.90亿立方米。

扎喜科河源于县境西北部的洛荣杂加山，河源海拔4790米，呈北西--南东向径流，至结古镇汇入扎曲。

汇水面积477.73平方公里，年平均径流量0.378亿立方米。

2.3.区域构造与地震在大地构造上，玉树处于巴颜喀拉地块，与羌塘地块毗邻，区内断裂及褶皱发育，构造形迹以NW、NWW向为主，与区域地层走向一致。

巴彦喀拉块体南边界中部的甘孜—玉树断裂为“4.14”玉树7.1级地震发震断裂，断裂带西起乌兰乌拉湖北，向东经风火山、治多县以南至玉树后延入四川，长约800公里，总体呈NWW向展布，倾向北东。

该断裂带是松潘-甘孜印支褶皱系与唐古拉准地台的分界断裂。

该断裂带为一条形成时间早、切割地壳深的岩石圈断裂。

新生代以来构造活动明显，沿带发育一系列第三纪--第四纪断陷盆地，并多处见到老地层逆冲到第三系、第四系之上，并形成沟槽、线形负地形、一系列第四纪小型湖盆和断层三角面、构造鞍部等。

在乌兰乌拉湖、风火山（切断第四纪冰碛层）、二道沟一带，航片反映有一系列断错切割最新微地貌现象。

断裂左旋走滑，晚第四纪速率为2.5-10mm/a，该段1981年发生过6.5级地震。

在玉树一带，西起治多县那王草曲至四川甘孜一线，为由多条斜列的断裂组成，该段第四纪以来活动强烈，断层线性特征明显，山前晚更新世洪积扇左旋错断，形成陡坎。

但是该段活动强度也存在很大差异，具体而言，红土山以西，断层切割下第三系、第四系并控制水系的流向及龙宝湖的形成和发展而表现出较强烈的活动性，在龙宝滩于1736年和1834年分别发生过6.5级和5.5级地震。

巴塘盆地东端以东断裂活动异常强烈，在三省交界处1896年发生过7.0级地震。

而两者之间断裂活动较弱，显示闭锁性。

2010年4月14日7.1级地震宏观震中位于该断裂带闭锁段西端部位，反映了该断裂现今强烈的持续活动性。

自第四纪早期以来,以震荡式上升运动为主要特征的新构造运动在区内表现得十分明显,并且在空间上、时间上具有不同的差异性和间歇性变化规律。

在空间上的差异性主要表现在通天河及其支流、河流阶地两岸发育的不对称性；而在时间上间歇性主要表现在通天河及其较大支流多阶地发育。

总之,新构造运动在区内表现出整体抬升性,使得第四系堆积物构成高阶地,在遭受后期水流等强烈侵蚀切割作用下,在其前缘形成了高陡斜坡,为崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象的形成提供了良好的临空条件和丰富的固体物源。

根据《青海省地震目录》，自有地震记载以来，玉树地区共记录到Ms≥4.7级地震24次，区内最大地震为1738年玉树西北的6.5级地震和1915年5月5日青海曲麻莱附近的6.5级地震，震中据结古镇最近距离分别为65km和160km，其次为1979年3月29日玉树县小苏莽6.2级地震；而2006年7月18、19日在玉树县上拉秀附近发生的5.0、5.6、5.4级三次中强震也引起了一定的震害损失和社会影响。

2.4 水文地质条件玉树地震灾后重建规划区内主要赋存有第四系松散岩类孔隙潜水，地下水主要接受河水渗漏侧向径流补给和大气降水入渗补给。

地下水主要分布于扎喜科河、巴塘河及两河汇聚后的扎曲河河谷地带，含水层主要由第四系冲洪积、冰水堆积的砂卵砾石、泥质卵砾石层组成，厚度10-50米，结构松散，透水性强，地下水富水性较好，河谷地带单井出水量一般大于1000立方米/日。

受河谷基底、宽度和含水层岩性变化的影响，河水与地下水相互转化频繁。

地下水水化学类型属HCO3—Ca型水，矿化度多小于0.3克/升。

3. 工程地质分区与评价3.1工程地质综合分区本次工程地质分区，根据地区地貌类型、地质构造条件、岩体和土体工程地质特征、水文地质特征、不良地质现象和环境工程地质问题等因素综合划分，按三级分区。

一级工程地质区主要根据地貌划分，当区内涉及不同的区域构造单元时，还应考虑区域地质构造条件；二级工程地质亚区主要根据岩体和土体工程地质特征，并考虑水文地质特征、不良地质现象和环境工程地质问题来划分；三级工程地质分区主要根据微地貌和地名划分。

根据此原则将工作区划分为侵蚀剥蚀中高山、河谷平原两大工程地质区。

Ⅰ、基岩中高山区主要分布在县城的河谷两侧，山体主要由三叠系灰岩夹细砂岩、砂岩及板岩组成，地势高耸，平均海拔在4000米以上，相对高差500～1200米左右。

山体冲沟发育，山体坡度在20～45°，山前不良地质现象发育，场地稳定性差，土质不均匀、地形起伏大。

该区又可划分为砂质岩综合体及碳酸盐岩建造两个工程地质亚区。

砂质岩综合体位于玉树北部及巴塘盆地东北部山区，地势高耸，山体斜坡坡度20—45°，场地稳定性差，冲沟发育，泥石流、崩塌及滑坡等不良地质现象发育，场地适宜性差。

碳酸盐岩建造主要为玉树县以南及巴塘盆地以南基岩山区，主要受构造控制，地势高耸，山体斜坡坡度20—45°，局部达50—60°，冲沟发育，泥石流、崩塌较发育,场地适宜性差。

基岩中高山区出露地层为较坚硬层状变质岩岩组（T），主要岩性为浅变质的石英砂岩、板岩、灰岩等组成，干抗压强度在30—60Mpa，该岩体较坚硬，总体上工程地质性质较好，但是在部分地区岩体节理裂隙发育，软弱层的存在不利于斜坡稳定，易发生崩塌、掉块。

Ⅱ、河谷平原区河谷平原区主要分布于河谷一带，由第四系山间冰水及流水堆积的卵砾石组成，玉树县城所在的扎曲河谷平原区及以西的断陷谷地，河谷呈宽缓的U字型谷地，谷地的形成与年吉错南—巴塘南缘活动断裂及玉树断裂有关。

在河谷两侧沿山体坡脚一带滑坡及不稳定斜坡等不良地质现象发育，土质不均匀，地形起伏大，地基稳定性差。

河谷平原工程区出露的地层主要为双层结构的粉土、卵砾石土体，分布于河谷河漫滩、Ⅰ级阶地地带及山前倾斜平原地带，上部为粉土，结构疏松，工程地质特性较差，承载力fa=80-120Kpa；下部以卵石、圆砾或碎石为主，结构疏松，呈稍密-中密状，分选性较差，工程地质性质良好，承载力fa=300-400Kpa，为良好的基础持力层。

3.2场区不良地质现象根据现场调查结果，震后在结古镇勘察场区内发育有不良地质现象，以泥石流、崩塌体、滑坡、不稳定斜坡、地裂缝为主，这些不良地质体直接威胁着区内各类工程和人民生命财产的安全。

泥石流是区内最主要的不良地质现象，区内泥石流沟的总体特征是河谷切割强烈，两侧山体岩石较破碎,寒冻风化严重,有效降雨强度较大,为泥石流的形成提供了有利条件。

沟谷堵塞程度较严重，扎曲各支沟沟口堆积扇一般为中小型，沟谷内物源丰富，沟谷内堆积物岩性主要为寒冻风化残坡积的砂岩、灰岩。

勘察区泥石流沟具有分布广，数量多，规模较大，发生频率高的特点。

泥石流的堆积区，也是人口密集的居住区和各类工程设施所在地，是受影响最严重的地区。

泥石流灾害年内分布与降水密切相关，主要集中在暴雨季节（6—9月）。

潜在不稳定斜坡是由于地震及人类工程活动导致原始基岩和土质斜坡产生裂缝并变形滑移，坡脚多形成临空面，斜坡规模大小不一。

崩塌与滑坡在场区周边分布广，活动性强，区内降雨多在每年6—9月，滑坡同降雨一样多在雨季发生，滑体物质组分以基岩风化坡残积物为主，岩土结构松散。

震后在场区内产生了多条地裂缝，地裂缝对已有工程和新建工程影响较大。

3.3场地工程建设适宜性评价根据规范，依据场地稳定性、地基稳定性和地下水对工程影响程度、地形地貌条件等，将场地工程建设的适宜性分为适宜、基本适宜和适宜性差三级。