某擬建工程項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估及防治措施

穆 桐

(桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004)

0 引 言

擬建工程項(xiàng)目位于南寧市五象新區(qū)，交通便利，項(xiàng)目建設(shè)總用地面積為13 333.09 m2，總建筑面積75 204.06 m2，項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要為2座塔樓及裙房及配套設(shè)施，其中東面主樓A座高23層，該項(xiàng)目為重要建設(shè)項(xiàng)目。

1 地質(zhì)環(huán)境特征

評估區(qū)屬溶蝕殘丘地貌，未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造痕跡，區(qū)內(nèi)為單斜地層，地質(zhì)構(gòu)造簡單。土體以多層結(jié)構(gòu)為主，分布厚度不均勻，粘土②為中等脹縮土；巖體以中厚層狀中等巖溶化較硬灰?guī)r巖組，巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)較差。場地的巖溶發(fā)育程為中等發(fā)育，主要的地下水類型有松散巖類孔隙水、覆蓋型巖溶水2種類型，主要分布松散巖類孔隙水和覆蓋型碳酸鹽巖裂隙溶洞水2種類型地下水。人類工程活動(dòng)較強(qiáng)烈，對地質(zhì)環(huán)境影響、破壞較嚴(yán)重，其它地質(zhì)環(huán)境問題主要是地(路)基不均勻沉降、基坑崩塌。綜合判定評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等。

2 地質(zhì)災(zāi)害類型特征

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)狀未發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象；根據(jù)工程的進(jìn)一步建設(shè)活動(dòng)以及評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件分析，潛在的地質(zhì)災(zāi)害類型有不穩(wěn)定斜坡和巖溶塌陷。

2.1 不穩(wěn)定斜坡

按成因類型，評估區(qū)不穩(wěn)定斜坡為人工邊坡類型。項(xiàng)目場地所在地一帶為溶蝕低丘地貌，場地整平需進(jìn)行山體開挖，將在用地范圍線西側(cè)及西南側(cè)形成挖方邊坡，預(yù)計(jì)邊坡最大高度約為6 m，形成不穩(wěn)定斜坡體規(guī)模以小型為主。誘發(fā)不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害的因素包括人為因素和自然因素：①人為因素：場地自上而下開挖，邊坡放坡不合理及無支護(hù)措施，邊坡挖填擾動(dòng)后穩(wěn)定性變差；②自然因素：主要為大氣降水，在遇到降水時(shí)，雨水入滲使邊坡土體粘聚力降低，使土體的抗剪強(qiáng)度降低，引發(fā)和加劇不穩(wěn)定斜坡。

2.2 巖溶塌陷

評估區(qū)處于覆蓋型巖溶區(qū)，下伏基巖主要為灰?guī)r，巖溶中等發(fā)育，現(xiàn)狀調(diào)查，評估區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，也未造成任何人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失。誘發(fā)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的因素包括自然因素和人為因素：自然因素主要為場地地下水位變化，在雨季強(qiáng)降雨及旱季與地表水補(bǔ)徑排的影響下，地下水位升降過程使得土顆粒被水流沖蝕帶走，形成空洞；而人為因素主要為未來場地基坑開挖和基礎(chǔ)施工過程中可能的抽排水，其產(chǎn)生加速地下水的滲透潛蝕、吸蝕等作用，以及施工機(jī)械振動(dòng)及上部荷載作用，均可能造成潛在土洞頂板塌陷而形成巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害，根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件，該類地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模以小型為主，主要危害對象為市政道路及附近居民、行人等。

3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評估

評估區(qū)一帶為溶蝕低丘地貌，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，場地已經(jīng)進(jìn)行整平，除東側(cè)外，場地南側(cè)與西側(cè)均有人工挖方邊坡形成，因場地周邊建筑物和路網(wǎng)密集，坡度多在55°～75°之間，多為土質(zhì)邊坡。場地北側(cè)形成長度約120 m，高約1 m挖方邊坡，緊鄰圍墻邊界；場地西側(cè)原有漿砌擋土墻，高約3.0～6.0 m，邊坡長約80 m；場地南側(cè)挖方邊坡大部分已進(jìn)行噴砼護(hù)坡支護(hù)，高度約為2.0～5.0 m，長度約130 m，未進(jìn)行噴砼支護(hù)地段采用1∶0.75放坡。場地內(nèi)人工挖方形成的邊坡都大部分已進(jìn)行漿砌擋土墻或坡面噴砼支護(hù)處理，處于穩(wěn)定狀態(tài)。另外，地面調(diào)查未發(fā)現(xiàn)土洞、塌陷等現(xiàn)象，無地下水流動(dòng)痕跡，巖溶塌陷發(fā)育程度弱。

4 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)狀未發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，建設(shè)用地范圍內(nèi)地形總體上西、南部高，東北部低；設(shè)計(jì)建筑依地勢而建，屆時(shí)會在西、南側(cè)用地邊界處形成挖填方邊坡，工程建設(shè)中及工程建成后可能會引發(fā)或加劇不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害，本次預(yù)測評估選取不穩(wěn)定斜坡為評估的主要地質(zhì)災(zāi)害類型。評估區(qū)屬于巖溶區(qū)，有遭受巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害危害的可能性，故選不穩(wěn)定斜坡和巖溶塌陷作為該次地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評估的主要地質(zhì)災(zāi)害類型。

4.1 工程建設(shè)中可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估

(1)工程建設(shè)中可能引發(fā)或加劇不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估

該次評估對工程建設(shè)中可能引發(fā)或加劇不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測分析。按照規(guī)劃，建設(shè)用地東側(cè)、東北側(cè)與周邊市政道路的形成連續(xù)的永久性填方邊坡TP1，填方邊坡巖性為素填土、粘土，高1.5～2.0 m，長度約120 m，坡度約15°～25°，坡度較緩，將采用植物綠化護(hù)坡，局部設(shè)有樓梯作為行人出入口。TP1其坡體主要組成為素填土，為非膨脹土，屬于欠固結(jié)堆積土，由于施工邊坡土體結(jié)構(gòu)松散，在自重應(yīng)力、機(jī)械振動(dòng)及雨水入滲作用下，土體抗剪強(qiáng)度降低，可能引發(fā)和加劇不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害，危及施工人員及設(shè)備安全。根據(jù)邊坡高度分布，預(yù)測TP1填方邊坡引發(fā)和加劇不穩(wěn)定斜坡的可能性小，根據(jù)不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害的影響范圍，預(yù)測TP1填方邊坡威脅施工作業(yè)人員人數(shù)<5人，可能造成直接經(jīng)濟(jì)損失<100萬元，其危害程度小，危險(xiǎn)性小。

建設(shè)用地現(xiàn)正在進(jìn)行基坑支護(hù)，基坑頂高程為91.00 m，場地現(xiàn)狀基坑底板為82.60 m，未來工程建設(shè)過程中，將在用地范圍的西側(cè)和南側(cè)形成4個(gè)連續(xù)挖方邊坡WP1～WP4。

根據(jù)地面整平標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高對比可知，場地西側(cè)的挖方邊坡總寬度約為80 m，現(xiàn)場已有漿砌擋土墻支護(hù)；南側(cè)的挖方邊坡總寬度約為110 m，大部分已進(jìn)行土釘噴砼支護(hù)，挖方邊坡巖性為素填土、粘土，其中西側(cè)WP1坡高在1.5～3 m，邊坡寬度約為50 m，坡度約65°～75°；西南側(cè)WP2邊坡寬度約為90 m，高度約為3～6 m，坡度約70°～80°；連接WP3段坡寬約為50 m，坡度約為55°～70°，坡高為1.5～3 m；WP4坡高為1.5 m，坡度約為70°，分布于基坑北側(cè)，坡寬約為120 m。

由上分析可知，建設(shè)場地整平形成的挖方邊坡寬度大，其坡體組成為素填土、粘土，屬于欠固結(jié)堆積土，粘土為膨脹土，預(yù)測工程建設(shè)過程中將在用地范圍的西側(cè)與南側(cè)形成連續(xù)性的不穩(wěn)定斜坡，由于施工邊坡局部較高，土體結(jié)構(gòu)松散，在自重應(yīng)力、機(jī)械振動(dòng)及雨水入滲作用下，土體抗剪強(qiáng)度降低，可能引發(fā)和加劇不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害，危及坡體下方施工人員及設(shè)備安全。根據(jù)邊坡高度及現(xiàn)場支護(hù)情況，預(yù)測WP1、WP3、WP4段邊坡引發(fā)和加劇不穩(wěn)定斜坡的可能性小，根據(jù)不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害的影響范圍，預(yù)測WP1、WP3、WP4段邊坡威脅施工作業(yè)人員人數(shù)<10人，可能造成直接經(jīng)濟(jì)損失<100萬元，其危害程度小，危險(xiǎn)性小；WP2坡高>5 m可能性為大，因現(xiàn)場已做漿砌擋土墻和土釘噴砼支護(hù)，現(xiàn)場調(diào)查斜坡穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)裂縫或變形現(xiàn)象，故預(yù)測WP2段邊坡引發(fā)和加劇不穩(wěn)定斜坡的可能性中等，根據(jù)不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害的影響范圍，預(yù)測WP2段邊坡威脅施工作業(yè)人員人數(shù)<10人，可能造成直接經(jīng)濟(jì)損失<100萬元，其危害程度小，危險(xiǎn)性中等。

(2)工程建設(shè)中可能引發(fā)或加劇巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估

評估區(qū)地貌屬于低丘地區(qū)，上覆多層結(jié)構(gòu)土體，土層厚度1.50～46.0 m不等，下伏石炭系大塘階灰?guī)r，巖溶發(fā)育等級為中等發(fā)育。據(jù)勘察鉆探資料，上部松散巖類孔隙水主要賦存于素填土①、粘土②，其水量不大，將來基礎(chǔ)施工時(shí)易于疏干，覆蓋型巖溶水主要賦存于灰?guī)r的溶蝕裂隙及洞穴中，勘察期內(nèi)(11—12月)揭露該層地下水埋深13.60～15.00 m，高程為78.70～80.00 m。受大氣降雨影響，穩(wěn)定水位一般略有升降，年變化幅度一般為2～3 m。根據(jù)項(xiàng)目地下室底板設(shè)計(jì)標(biāo)高為82.60 m。

綜合影響巖溶塌陷的地質(zhì)環(huán)境條件，地下水位在土體中波動(dòng)；多層結(jié)構(gòu)土體，土層厚度一般10～30 m；微地貌為低丘；巖溶中等發(fā)育，未發(fā)現(xiàn)土洞，發(fā)現(xiàn)的溶洞大部分被粘土及含粘土碎石充填，溶洞充填率較高。巖溶塌陷可能性得分為65分，因此預(yù)測工程建設(shè)中可能引發(fā)或加劇巖溶地面塌陷可能性小，主要威脅施工人員及機(jī)械安全，威脅人數(shù)<10人，可能的直接經(jīng)濟(jì)損失<100萬元，危害程度小，危險(xiǎn)性小。

4.2 工程建成后可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估

(1)工程建成后可能引發(fā)或加劇不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估

根據(jù)工程建設(shè)規(guī)劃，設(shè)計(jì)建筑依地勢而建，場地設(shè)計(jì)標(biāo)高在92.00～94.70 m之間，建設(shè)場地四周均為規(guī)劃的地塊及道路等建設(shè)內(nèi)容，場地東側(cè)、北側(cè)市政道路已建成，西側(cè)海創(chuàng)光合商業(yè)中心已初步建成，南側(cè)廣西檢驗(yàn)檢疫局綜合實(shí)驗(yàn)大樓正在進(jìn)行主體建設(shè)中，由于建設(shè)場地整平回填，未來場地北側(cè)的WP4邊坡將消失，東側(cè)與東北側(cè)與歌海路和體強(qiáng)路形成一高差約1.5～2.0 m的填方邊坡TP1，坡度較緩；場地西側(cè)與南側(cè)將與周邊道路和鄰近場地仍存在高差，挖方邊坡WP1～WP3仍繼續(xù)存在，因此工程建成后仍可能存在引發(fā)和加劇不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性。

由上述分析，工程建成后場地周邊邊坡的特征與工程建設(shè)過程中基本一致，西側(cè)海創(chuàng)光合商業(yè)中心和南側(cè)廣西檢驗(yàn)檢疫局綜合實(shí)驗(yàn)大樓建成后，人員、車輛活動(dòng)增多，受降雨、車輛震動(dòng)、加載的影響，可能誘發(fā)不穩(wěn)定斜坡，若支護(hù)及防護(hù)工作不到位，素填土土體結(jié)構(gòu)松散，在雨水沖刷下滲，土體抗剪強(qiáng)度降低，在自重增加作用下，可能引發(fā)和加劇不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害，威脅坡上和坡腳下道路行人、車輛及建筑物安全。

(2)工程建成后可能引發(fā)或加劇巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估

評估區(qū)處于覆蓋型巖溶區(qū)，工程建成后，地下室范圍內(nèi)上覆土層被削除一定厚度，上覆土層厚度減小，開挖后局部基巖出露，殘存粘土、含粘土碎石，厚度0～25 m呈不連續(xù)分布，由于地下室范圍內(nèi)不受雨水下滲影響，不形成垂直滲流帶，且建筑物基礎(chǔ)形式擬選用筏板基礎(chǔ)，能有效預(yù)防巖溶塌陷帶來的危害，因此預(yù)測工程建成后地下室范圍內(nèi)引發(fā)或加劇巖溶塌陷的可能性小，直接經(jīng)濟(jì)損失<100萬元，危害程度小，危險(xiǎn)性小。

對于地下室范圍以外區(qū)域，工程建成后，引發(fā)和加劇巖溶塌陷地質(zhì)環(huán)境條件與工程建設(shè)過程中基本一致。預(yù)測工程建成后引發(fā)和加劇巖溶塌陷的可能性小，預(yù)測威脅地面上的行人、車輛或建筑物的安全，預(yù)測威脅人數(shù)<10人，直接經(jīng)濟(jì)損失<100萬元，危害程度小，危險(xiǎn)性小。

5 建設(shè)用地適宜性分區(qū)評價(jià)

建設(shè)用地適宜性分區(qū)，是在綜合研究分析評估區(qū)內(nèi)不同地段的地質(zhì)環(huán)境條件，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度，工程施工特點(diǎn)，工程建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境的影響程度，可能引發(fā)或加劇和遭受的地質(zhì)災(zāi)害類型、規(guī)模，及其對建設(shè)工程的危害性大小，災(zāi)害防治難易程度等因素的基礎(chǔ)上，依據(jù)各地段地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性程度，對建設(shè)用地適宜性做出評估。按《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估規(guī)程》(廣西壯族自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)DB45/T 1625—2017)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，將地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性劃分為小、中等、大3個(gè)級別，與此相對應(yīng)將工程建設(shè)用地適宜性劃分為適宜、基本適宜和適宜性差3個(gè)級別，見表1。

表1 建設(shè)用地適宜性分級表Tab.1 Classification of construction land suitability

評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小，預(yù)測建設(shè)用地所在區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小—中等，綜合評估將地質(zhì)災(zāi)害劃分為危險(xiǎn)性中等區(qū)和危險(xiǎn)性小區(qū)，依據(jù)表1的分級標(biāo)準(zhǔn)及上述評估結(jié)果，對該項(xiàng)目的適宜性劃分為基本適宜和適應(yīng)，對應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)。

預(yù)測評估區(qū)所發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模小，防治難度小—中等。主要采取工程措施及生物措施，輔以監(jiān)測預(yù)警措施，可預(yù)防或?qū)⒌刭|(zhì)災(zāi)害危害降至最低，因此該項(xiàng)目建設(shè)是可行的。

6 防治措施

6.1 穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)采取的防治措施

對于建設(shè)場地及附近存在的挖、填方邊坡，做好地表防排水措施，應(yīng)在坡頂及坡腳設(shè)置截排水溝，對坡體做好防滲措施、設(shè)置導(dǎo)水管排水，坡面可用植物、骨架防護(hù)，對形成的挖填方邊坡可采用漿砌片石擋土墻支擋或漿砌片石護(hù)面墻或排樁支護(hù)或放坡，建成后對邊坡與支護(hù)措施進(jìn)行監(jiān)測。建議建設(shè)單位委托有相關(guān)資質(zhì)的單位對建設(shè)場地及附近>5 m的挖、填方邊坡進(jìn)行專項(xiàng)的勘察、設(shè)計(jì)及施工防護(hù)。

6.2 巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

(1)場地范圍土層局部較厚，基坑較深，建議盡量降低抽水強(qiáng)度等，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測，安排人員定期對整個(gè)場地進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

(2)在項(xiàng)目基坑施工中，應(yīng)選擇在旱季施工，盡量不抽排地下水，雨季應(yīng)做好地表水排放，確保場地土層的穩(wěn)定，以免造成土洞產(chǎn)生。

6.3 監(jiān)測預(yù)警措施

建立健全相應(yīng)的監(jiān)測預(yù)警措施，以監(jiān)測項(xiàng)目用地范圍及周邊地質(zhì)環(huán)境的變化，能及早發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)處理。監(jiān)測預(yù)警措施主要有：①成立地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)導(dǎo)小組，把地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測責(zé)任落實(shí)到相關(guān)部門及人員；②建立巡查巡視制度，經(jīng)常性地對評估區(qū)的地面以及周圍的邊坡進(jìn)行巡查，特別是在暴雨季節(jié)更應(yīng)加強(qiáng)巡視工作。

7 結(jié) 語

詳細(xì)闡述了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀，對工程建設(shè)中和建成后可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評估，提出相應(yīng)的具體防治措施，期待為工程建設(shè)和防災(zāi)減災(zāi)提供一定的參考和指導(dǎo)。