地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估在工程建設(shè)中的應(yīng)用

許妙麗

摘要：地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，是評(píng)估建設(shè)區(qū)域工程地質(zhì)條件能否滿足建設(shè)需求的基本依據(jù)，為建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及維護(hù)治理提供參考。本文以某建設(shè)場(chǎng)地為研究對(duì)象，探討了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估方法在該工程建設(shè)中的應(yīng)用，為進(jìn)一步制定建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)等提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害;危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)：工程建設(shè)

1.工程地質(zhì)概況

擬建區(qū)巖土體類型主要有松散土類、較軟碎屑巖體。松散土類可劃分為第四系人工堆積層（ Qml）、第四系沖積層（Qal）、第四系殘積層（Qel），較軟碎屑巖體為白堊系基巖（K）。其特征如下：

（1）素填土（①）：褐色，濕，結(jié)構(gòu)松散，由碎石混粉質(zhì)粘土堆填而成，堆積時(shí)間長(zhǎng)，基本完成白重固結(jié)，層厚1.80m～3.30m，平均層厚2.5 Im;頂板標(biāo)高2.44m—4.87m，平均標(biāo)高2.96m。（2）淤泥質(zhì)土（②1）：灰，深灰色，很濕，流塑狀，污手，微臭。層厚0.70m—8.90m，平均層厚3.91m;頂板埋深1.90m—9.20m，平均埋深4.56m。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)9次，實(shí)測(cè)擊數(shù)N'=2擊～3擊，平均擊數(shù)2.3擊。（3）粗砂（②2）：灰色，飽和，松散狀，分選性較好，局部混粘性土。層厚0.40m～8.40m，平均層厚4.59m;頂板埋深1.80m—6.30m，平均埋深3.36m;頂板標(biāo)高-3.73m—1.07m，平均標(biāo)高-0.47m。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)15次，實(shí)測(cè)擊數(shù)N=6擊～9擊，平均擊數(shù)7.1擊。（4）粉質(zhì)粘土（③）：褐紅色，濕，可塑狀，中等干強(qiáng)度，中等韌性，遇水易軟化。層厚0.30m～3.OOm，平均層厚1.26m;頂板埋深2.lOm～14.OOm，平均埋深8.73m;頂板標(biāo)高一10.43m—2.63m，平均標(biāo)高-5.69m。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)10次，實(shí)測(cè)擊數(shù)N=11擊～19擊，平均擊數(shù)15.3擊。（5）強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖（④，）：棕褐色，巖芯呈半巖半土狀，局部夾中風(fēng)化巖碎塊，裂隙發(fā)育，極軟巖，極破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為V類。層厚0.20m—17.90m，平均層厚5.51m;頂板埋深3.50m—17.OOm，平均埋深10.04m;頂板標(biāo)高-14.33m—1.23m，平均標(biāo)高-7.08m。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)8次，均為反彈。（6）中風(fēng)化砂礫巖（④2）：棕褐色，巖芯呈柱狀為主，局部為碎塊狀，裂隙稍發(fā)育，較軟巖，稍破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ類。層厚1.30m～10.20m，平均層厚6.99m;頂板埋深0.00—25.30m，平均埋深10.18m;頂板標(biāo)高-22.74m—5.66m，平均標(biāo)高-6.51m。該層取巖樣8組做天然單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其范圍值16.2MPa—21.7MPa，平均值18.6MPa，標(biāo)準(zhǔn)差1.9，變異系數(shù)0.103，修正系數(shù)0.930，標(biāo)準(zhǔn)值17.3MPa。

2.基坑巖質(zhì)邊坡崩塌或滑坡評(píng)估

2.1基坑巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

場(chǎng)地平整后開挖的基坑邊坡類型為巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡。對(duì)于巖質(zhì)基坑邊坡，巖體的層理、節(jié)理、裂隙會(huì)形成結(jié)構(gòu)面，將邊坡巖體切割成不規(guī)則多面體，特別是當(dāng)工程動(dòng)工后形成順坡向結(jié)構(gòu)面時(shí)，在地下水、巖土體自身荷載以及開挖邊坡后應(yīng)力釋放的作用下，邊坡巖土體易沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動(dòng)。擬建設(shè)區(qū)域主要發(fā)育節(jié)理裂隙：Ll：164°∠70°;L2：312°∠78°;L3： 81°∠72°;巖層產(chǎn)狀：L4：205°∠30°。根據(jù)工程概況中邊坡特征對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了分析。

JK3-JK4邊坡：L2、L3與邊坡走向不一致，且與邊坡斜交夾角大于40。，邊坡沿L2、L3滑動(dòng)的可能性較小。Ll、L4與邊坡走向相近，且傾角小于邊坡角，邊坡沿Ll、L4滑動(dòng)的可能性較大。各結(jié)構(gòu)面交點(diǎn)大部分位于坡面投影之外（圖1），其形成的菱形切割面，易使巖石沿臨空面發(fā)生崩落。

JK4一JK5邊坡：Ll、L2、L3、L4與邊坡走向不一致，且與邊坡斜交夾角大于40。，邊坡沿Ll、L2、L3、L4滑動(dòng)的可能性較小。各結(jié)構(gòu)面交點(diǎn)大部分位于坡面投影之外（圖2），其形成的菱形切割面，易使巖石沿臨空面發(fā)生崩落。

2.2基坑巖質(zhì)邊坡危險(xiǎn)性評(píng)估

根據(jù)上述分析可知，對(duì)于基坑邊坡各結(jié)構(gòu)面，交點(diǎn)大部分投影于邊坡赤平投影面之外，形成的菱形切割面，易使巖石沿臨空面發(fā)生崩落。當(dāng)節(jié)理裂隙傾角小于開挖邊坡傾角，且與坡面同側(cè)呈小角度相交時(shí)，沿節(jié)理裂隙發(fā)生滑動(dòng)的可能性較大。威脅對(duì)象主要為基坑本身、擬建高層住宅樓、車輛和行人等。根據(jù)前述工程概況，因基坑邊坡坡度較高，預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱，危害程度中等，潛在的危險(xiǎn)性中等。

3.基坑土質(zhì)邊坡穩(wěn)定現(xiàn)狀評(píng)估

3.1基坑土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

場(chǎng)地內(nèi)基坑土質(zhì)邊坡采用傾斜土體的圓弧法（簡(jiǎn)化Bishop法）計(jì)算邊坡整體穩(wěn)定性”[1]，并由軟件自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑動(dòng)面來確定邊坡穩(wěn)定系數(shù)。根據(jù)工程概況中邊坡特征，對(duì)基坑邊坡JKl-JK2、JK2-JK3、JK5-JK6和JK6-JKI段計(jì)算在了天然工況及暴雨工況下的邊坡穩(wěn)定系數(shù)，其穩(wěn)定性系數(shù)在天然工況下分別為1.046、1.002、0.915和0.976，在暴雨工況下分別為0.726、0.749、0.633和0.689，均屬于不均定邊坡，危險(xiǎn)性中等。

3.2基坑土質(zhì)邊坡危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估

根據(jù)上述計(jì)算，在天然工況條件下及暴雨工況條件下，基坑邊坡處于較不穩(wěn)定一不穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡失穩(wěn)的可能性大，在沒有支護(hù)措施情況下，潛在發(fā)生崩塌或滑坡的可能大，危害范圍主要為基坑開挖坡面及周邊，威脅對(duì)象主要為基坑本身、周邊建筑物、車輛和行人等，預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度強(qiáng)，危害程度小，潛在的危險(xiǎn)性中等。

4.工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)評(píng)估

根據(jù)工程建設(shè)所處地質(zhì)環(huán)境條件、工程特征及類型，預(yù)測(cè)工程建設(shè)除了可能引發(fā)地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害之外[2]，工程本身（建設(shè)過程和建成后）還可能遭受地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害的影響。

4.1地面沉降

擬建設(shè)區(qū)域內(nèi)分布有松散人工填土及淤泥質(zhì)土等軟弱土，該類土工程力學(xué)性質(zhì)差，滲透系數(shù)低、排水緩慢、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，易觸變性，擾動(dòng)后強(qiáng)度大幅度降低、高壓縮性、強(qiáng)度低等，為不良工程地質(zhì)土體[2]。若不對(duì)其進(jìn)行處理或處理不當(dāng)，在地表堆載或施工震動(dòng)作用下，則可能產(chǎn)生變形或震陷，從而導(dǎo)致地基不均勻沉降等問題。擬建設(shè)區(qū)域直接遭受地面沉降的建構(gòu)筑主要為路面等，若沉降不均勻，有可能引起路面開裂，地下管道破裂。經(jīng)計(jì)算，擬建設(shè)區(qū)域內(nèi)由于軟弱土層引起的沉降量為40.950m—225.354mm，其可能產(chǎn)生的沉降量小，因此擬建T程引起的地面沉降的可能性小，其危害性小，危險(xiǎn)性小。

4.2基坑邊坡崩塌或滑坡

擬建基坑邊坡范圍主要為填土、殘積土及強(qiáng)風(fēng)化巖等，其水理性能較差，浸水較易軟化崩解，由這些巖土體構(gòu)成的坡體工程性質(zhì)較差一較好，則擬建項(xiàng)目可能遭受基坑邊坡崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害影響[3]。經(jīng)計(jì)算，區(qū)內(nèi)基坑邊坡在不采取支護(hù)措施或措施不當(dāng)情況下潛在失穩(wěn)可能，一旦失穩(wěn)將直接影響擬建高層住宅樓、車輛及行人等。綜合預(yù)測(cè)擬建設(shè)范圍內(nèi)遭受基坑崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度強(qiáng)，危害程度小，潛在的危險(xiǎn)性中等。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，該工程建設(shè)可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害為地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡，工程本身還可能遭受地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害的影響。預(yù)測(cè)評(píng)估區(qū)地面沉降潛在的地質(zhì)災(zāi)害危害性小，危險(xiǎn)性小;基坑崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度強(qiáng)，危害程度小，潛在的危險(xiǎn)性中等。

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