門頭溝校區(qū)擬建場地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

王文考，孟軻荊，梁兵，劉正，李冬月，代麗欣

(1.北京京能地質(zhì)工程有限公司， 北京 102300； 2.中色華宇(北京)生態(tài)科技有限公司， 北京 102300；3.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心， 北京 100012)

0 引言

眾所周知，地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或人為因素的作用下形成的，對環(huán)境造成破壞、對人類生命財(cái)產(chǎn)造成損失、直接或間接危害人類生存安全的地質(zhì)作用或地質(zhì)現(xiàn)象(鄧學(xué)軍，1999；武軍，2001；竟春艷，2015；金鑫，2019)。隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，人們已越來越高度關(guān)注地質(zhì)災(zāi)害安全問題，并積極地采取科學(xué)合理的預(yù)防手段和治理措施，有效地控制和降低地質(zhì)災(zāi)害給人們帶來的威脅甚至危害。近些年來，隨著全球氣候環(huán)境的變化，各類地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生，有的甚至頻發(fā)，嚴(yán)重影響著人們的生產(chǎn)生活和生命財(cái)產(chǎn)安全，不斷加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害危險性的評估研究，對預(yù)防和控制地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有十分重要的作用。

常見的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有崩塌(危巖體)、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷(采空塌陷、巖溶塌陷)、地裂縫、不穩(wěn)定斜坡等(武強(qiáng)，2003；徐友寧等，2003；閆國杰，2004；岳境等，2006；林芳和郭守權(quán)，2010；孫承元，2016；李文軍，2018)。其中采空區(qū)是一種潛在而特殊的地質(zhì)災(zāi)害，它是指地下礦產(chǎn)被開采后的空洞區(qū)及其圍巖變形失穩(wěn)而產(chǎn)生位移、開裂、破碎垮落，直至上覆巖土層整體彎曲、下沉所引起的地表變形和破壞的地區(qū)(王金莊等，1995；郭廣禮，2001；童立元等，2006；張永波等，2006；楊德智等，2010；丁黨鵬，2011；錢自衛(wèi)等，2011；周乃強(qiáng)等，2014)。礦山在開采地下礦產(chǎn)、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的過程中，往往會留下許多采空區(qū)。采空區(qū)的存在，不僅使礦山的安全生產(chǎn)面臨著嚴(yán)重威脅，而且存在誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、水土流失、環(huán)境惡化等地質(zhì)災(zāi)害的可能性。隨著我國城市化建設(shè)等各個方面的持續(xù)發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施投資日益增加，城市建設(shè)用地規(guī)模不斷擴(kuò)大，為提高土地的利用率，緩解土地資源緊缺的矛盾，開展了棚戶區(qū)改造，在采空區(qū)上方修建公路、鐵路、工業(yè)廠房、村鎮(zhèn)等基礎(chǔ)建設(shè)工作。為了充分保證擬建場地、工程建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施的安全，在工程建設(shè)前對場地范圍進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作是十分必要的，也是必不可少的重要環(huán)節(jié)之一。

地質(zhì)災(zāi)害危險性評估是指分析和預(yù)測未來時期將在某個地方可能發(fā)生什么類型的地質(zhì)災(zāi)害、災(zāi)害活動的強(qiáng)度和規(guī)模，以及危害的范圍和強(qiáng)度(羅元華等，1998；王志等，2020)。北京市景山學(xué)校門頭溝校區(qū)新建工程是門頭溝區(qū)區(qū)委區(qū)政府推動教育優(yōu)先發(fā)展，引入優(yōu)質(zhì)教育資源，在采空棚戶區(qū)改造的同時，實(shí)施的配套教育設(shè)施建設(shè)工程。本文以該擬建場地為研究區(qū)，查明場地及其周邊的地質(zhì)環(huán)境條件，以及地質(zhì)災(zāi)害類型、規(guī)模、分布、穩(wěn)定狀態(tài)等情況，分析評價地質(zhì)災(zāi)害對場地和建筑物的影響，以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性、危害的范圍和程度，通過對地質(zhì)災(zāi)害危險性的現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估和綜合評估，確定場地的適宜性，提出相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害防治措施，為保障場地和工程建設(shè)的安全提供決策依據(jù)。

圖1 擬建場地位置與調(diào)查范圍示意圖(a)及擬建場地衛(wèi)星影像圖(b)

1 研究區(qū)位置

門頭溝校區(qū)新建工程位于北京市門頭溝區(qū)城子地區(qū)，包括兩個地塊，其中東部地塊為小學(xué)部，西部地塊為中學(xué)部，總用地面積約79275 m2。建設(shè)用地位于九龍山的山前緩坡地帶，地下存在煤礦采空區(qū)，北側(cè)有一條東西向的沖溝，永定河斷裂通過東側(cè)。整個地質(zhì)災(zāi)害危險性調(diào)查評估范圍(即擬建場地范圍)為5.6 km2(圖1)。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

研究區(qū)屬山前緩坡地帶，海拔119～185 m，總體地勢為西北高東南低。其中西部地塊呈階梯狀分布，大致由五級平臺組成，各平臺間高差3～10 m不等；東部地塊中部為一凸起緩丘，與周邊高差約15～20 m，分布有空地、廠房、樹林等(圖2)。

圖2 擬建場地(局部)實(shí)地現(xiàn)狀圖

2.2 氣象水文

研究區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季晴朗清爽，冬季寒冷干燥，四季溫差較大；一月平均氣溫-4.3℃，七月平均氣溫25.8℃，年平均氣溫7～10℃，全區(qū)的年平均氣溫隨地形抬高而遞減，年平均降水量為600 mm。

研究區(qū)位于永定河流域內(nèi)，水流在平原區(qū)減慢，泥沙沉積，河床淤高，年徑流量為0.468×108m3，是北京平原區(qū)徑流量最小的水系。三家店攔河閘放水和壩下滲漏對北京西郊地區(qū)的地下水起到一定的補(bǔ)給作用。

2.3 區(qū)域地層巖性

研究區(qū)位于NNE向九龍山向斜東南翼，永定河隱伏斷裂通過東側(cè)，主要地層由老到新為：

(1)南大嶺組(J1n)：分布在擬建場地的南部，巖性為基性淺成巖、玄武巖，底部夾少量紫灰色凝灰質(zhì)粉砂巖和板巖。

(2)窯坡組(J1y)：分布在擬建場地北部及其周邊地區(qū)，巖性主要為砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖夾含礫粗砂巖和煤層。

(3)龍門組(J2l)：分布在北部的九龍山中部，巖性為一套深灰色—灰黑色復(fù)成分礫巖、砂礫巖，夾有巖屑砂巖、粉砂巖和煤線。與下伏窯坡組地層呈平行不整合接觸。

(4)九龍山組(J2j)：分布在北部的九龍山上，巖性為一套灰紫和灰綠色陸相火山碎屑沉積巖。與下伏龍門組地層呈平行不整合接觸。

(5)第四系(Q)：分布在擬建場地的南部，表層為填土，下部為坡洪積的黏土、粉砂土和碎石。

2.4 工程地質(zhì)條件

據(jù)已有勘察鉆孔資料顯示，擬建場地揭露深度(最深91 m)范圍內(nèi)的地層劃分為人工填土層、一般第四系坡洪積層、侏羅系窯坡組基巖及煤系地層。其中：

人工填土層：稍濕，松散—稍密，以碎石為主，含黏性土、煤渣，夾黏質(zhì)粉土、碎石填土透鏡體。

一般第四系坡洪積層：稍濕，稍密—中密，棱角狀碎石，黏性土充填，夾粉質(zhì)黏土、角礫、塊石。其中，塊石層鉆探施工較困難。

侏羅系窯坡組基巖及煤系地層：分為全風(fēng)化粗砂巖層、強(qiáng)風(fēng)化粗砂巖層、中等風(fēng)化—微風(fēng)化中粗砂巖層。其中，中粗砂巖層鉆探時巖芯較完整，易施工。

2.5 水文地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件較為簡單，有利于大氣降水的排泄。地表水流方向自西向東。含水層主要為基巖裂隙含水層。由于煤層的開采，該區(qū)地下水位很低，地下水的補(bǔ)給主要是大氣降水直接滲入或通過第四紀(jì)的松散含水地層補(bǔ)給，大氣降水除部分補(bǔ)給地下外，另一部分作為地表及地下徑流向東排泄。

2.6 人類工程活動

主要是對該區(qū)煤層的開采。據(jù)已有礦區(qū)開采資料顯示，建設(shè)用地處于采空區(qū)之上。煤層開采容易引起采空塌陷及采空變形，對地質(zhì)環(huán)境的影響較大。

3 地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的方法主要有：發(fā)生概率及發(fā)展速率的確定、危害范圍及危害強(qiáng)度分區(qū)、區(qū)域危險性區(qū)劃等(羅元華等，1998；王志等，2020；段順榮等，2021；賈超等，2021；張楊等，2022)。該新建工程屬“較重要建設(shè)項(xiàng)目”，通過資料分析、現(xiàn)場調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境條件分類，綜合確定調(diào)查區(qū)(即評估區(qū))的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度屬于“復(fù)雜”，地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的級別屬于“一級”，需對采空塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、不穩(wěn)定斜坡及活動斷裂等6類地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行評估(中航勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，2014①)。

3.1 現(xiàn)狀評估

3.1.1 采空塌陷

(1)煤層分布特征：擬建場地處于門頭溝井田內(nèi)，主要有9槽煤層，其中第1槽—第7槽緩傾斜煤層由南向北依次分布，第8槽不可采，第9槽在東部地塊局部分布。各煤層的頂?shù)装逯饕獮榧?xì)砂巖、粉砂巖及粗砂巖。

(2)采空區(qū)分布特征：擬建場地地下的淺部煤層主要為小窯開采，開采深度在11.0～78.8 m，各層開采厚度在1.0～3.0 m；深部煤層為國礦大范圍開采，煤層間距為50～120 m，開采深度約在70～230 m，開采厚度在2.0～5.0 m。據(jù)探空鉆探資料顯示，在實(shí)施的49個鉆孔(最深91 m)中，見空見煤鉆孔有18個，其中3個見未開采煤巖，15個見空洞或采后虛填物。

(3)產(chǎn)生地面塌陷的危險性分析：據(jù)探空鉆探資料，在擬建場地中南部局部區(qū)域，小煤窯開采淺(最淺11 m)，采深、采厚比為7.3～22.0(<30)，易發(fā)生地面塌陷，但現(xiàn)場尚未發(fā)現(xiàn)地面塌陷坑；深部緩傾斜煤層為大面積開采，開采深度較大，采深、采厚比為33.3～127.8(>30)，說明深部煤層的開采引發(fā)地面塌陷的可能性小，但會在地面產(chǎn)生一定的沉降量。目前煤礦已停采，礦區(qū)正處于殘余變形階段。

圖3 擬建場地西南側(cè)邊坡現(xiàn)狀圖

(4)地表變形特征及分布規(guī)律：地下煤層的開采會引起一定的地面沉降，其大致范圍為河灘三角地—圈門、黑山小學(xué)—廢品收購站—原門頭溝礦林場—西辛房中學(xué)。據(jù)巖移監(jiān)測點(diǎn)資料，1988—1994年間累計(jì)下沉750 mm，年均下沉119 mm，再到1997年的3年間下沉僅增加了101 mm。結(jié)果表明，地面沉降速率已趨緩，同時不均衡沉降角較小，說明地面處于均衡下沉之中。

(5)建筑物使用情況：通過對建筑物的變形情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分建筑物已拆遷，東南側(cè)多棟多層建筑未出現(xiàn)明顯變形跡象，僅南側(cè)的擋土墻出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

綜上，可以確定擬建場地采空塌陷的發(fā)育程度為“中”，災(zāi)情分級為“輕”，采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀“危險性小”。

3.1.2 滑坡

擬建場地西南側(cè)臨山，邊坡坡高約30～40 m，坡度約20°～25°。邊坡基巖為侏羅系窯坡組(J1y)砂巖，巖體較完整，巖層傾向南或東南，傾角30°～60°；殘坡積層厚約0.3～0.5 m，邊坡坡腳局部可達(dá)1～3 m(圖3)。調(diào)查時未發(fā)現(xiàn)邊坡出現(xiàn)“溜滑”、“底鼓”等變形跡象，邊坡穩(wěn)定。確定擬建場地滑坡的發(fā)育程度為“弱”，災(zāi)情分級為“輕”，滑坡地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀“危險性小”。

3.1.3 崩塌

根據(jù)對西南側(cè)邊坡的坡高、坡度、基巖和殘坡積層等的調(diào)查情況，邊坡基本為殘坡積層所覆蓋，基巖僅局部出露，調(diào)查時也未發(fā)現(xiàn)有危巖體分布(圖3)，確定擬建場地崩塌的災(zāi)情分級為“輕”，崩塌地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀“危險性小”。

3.1.4 泥石流

擬建場地北側(cè)有一條EW向的區(qū)域性沖溝，長約2 km，總體流向?yàn)?0°。沖溝上游的基巖為九龍山組碎屑砂巖，中上游為龍門組礫巖，中下游為窯坡組砂巖及煤系地層，中上游邊坡殘坡積厚度一般為0～0.3 m，中下游沖溝兩側(cè)分布有0.5～2 m厚的沖洪積物，局部堆填有5～6 m的雜填土(以煤矸石、碎石及建筑垃圾為主)。沖溝中下游溝床坡度約8.9°，匯水面積約1.6 km2，地形相對高差約300 m，溝口較開闊。該沖溝已被村民改造成專門的排水溝，植被覆蓋率80%，中下游經(jīng)整治局部溝段見有少量蓄水。調(diào)查時也未發(fā)現(xiàn)沖溝中有泥石流堆積物(圖4)。該沖溝泥石流易發(fā)因素取值為55.03(<70)，等級評定為“低易發(fā)”。確定擬建場地泥石流的災(zāi)情分級為“輕”，泥石流地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀“危險性小”。

3.1.5 不穩(wěn)定斜坡

擬建場地位于山前緩坡地帶，除西南臨山外，其他附近地區(qū)存在多處斜坡。通過調(diào)查4處NW向、NE向巖質(zhì)或巖土混合的高陡斜坡，未發(fā)現(xiàn)存在明顯的變形跡象，斜坡穩(wěn)定(圖5)。確定擬建場地不穩(wěn)定斜坡的發(fā)育程度為“弱”，災(zāi)情分級為“輕”，不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀“危險性小”。

3.1.6 活動斷裂

擬建場地的主要斷裂為通過東側(cè)的NW向永定河隱伏正斷裂的北西段，沿永定河河谷延伸，與擬建場地相距約1.1 km。據(jù)電子自旋共振法(ESR)年齡測試為(59.1±17.7)萬年，相當(dāng)于中更新世早中期(資料來源于國家地震局分析預(yù)報(bào)中心)。根據(jù)分析確定擬建場地活動斷裂地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀“危險性小”。

3.2 預(yù)測評估

3.2.1 工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險性

(1)采空塌陷：要評估擬建工程引發(fā)或加劇采空塌陷的危險性，需要確定建筑物基底壓力對采空區(qū)穩(wěn)定性的影響。根據(jù)工程的設(shè)計(jì)條件，通過擬建建筑中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力公式計(jì)算：

(1)

圖4 沖溝及溝谷現(xiàn)狀圖

圖5 擬建場地斜坡現(xiàn)狀圖

經(jīng)計(jì)算得出附加應(yīng)力隨深度變化的情況，在附加應(yīng)力的影響深度范圍內(nèi)，如遇采空區(qū)或采空引起的冒落帶及裂隙帶，則會引起應(yīng)力集中，從而引發(fā)采空塌陷或加劇采空變形。對于擬建工程來說，當(dāng)煤層采深接近或小于擬建建筑附加應(yīng)力的影響深度，或者煤層采深、采厚比<30時，則有可能引發(fā)、加劇采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害，反之則可能性小?？傮w分析認(rèn)為，擬建場地中南部局部區(qū)域存在淺部小窯采空區(qū)，引發(fā)或加劇采空塌陷的可能性“大”，危害程度“中等”，預(yù)測該區(qū)域引發(fā)采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害的“危險性大”；其它區(qū)域采空塌陷發(fā)生的可能性“中等”，危害程度“中等”，預(yù)測這些區(qū)域引發(fā)采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害的“危險性中等”。

(2)滑坡：擬建場地西南側(cè)邊坡穩(wěn)定，且為逆向邊坡，擬建工程雖有一定量的切坡，可能會引起邊坡的局部坍塌(誘發(fā)不穩(wěn)定斜坡)，但不至于引起山體的整體滑動。預(yù)測擬建工程引發(fā)或加劇滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性“小”。

(3)崩塌：切坡主要在坡腳進(jìn)行，開挖中可能會出現(xiàn)局部危巖體，但開挖高度不大，也易于處理。預(yù)測擬建工程引發(fā)或加劇崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性“小”。

(4)泥石流：擬建工程位于沖溝的南部，雖需開挖一定量的土石方，但大都外運(yùn)，對沖溝影響很小。預(yù)測擬建工程引發(fā)或加劇泥石流地質(zhì)災(zāi)害的可能性“小”。

(5)不穩(wěn)定斜坡：擬建場地地形起伏較大，需要平整場地，這樣會新形成較多的人工斜坡，如不采取有效措施及時支護(hù)，有可能引起邊坡的坍塌，危及擬建工程的安全。預(yù)測擬建工程引發(fā)或加劇不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性“中等”。

(6)活動斷裂：擬建工程基本在地表進(jìn)行，相對于地殼應(yīng)力來說，該工程的荷載幾乎可以忽略不計(jì)，因此不會影響或加劇永定河斷裂的活動性。

3.2.2 工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險性

(1)采空塌陷：根據(jù)前述分析，擬建場地中南部局部區(qū)域既有淺部小窯采空區(qū)(采深采厚比<30)，又有深部煤層采空區(qū)，預(yù)測該區(qū)域采空塌陷發(fā)生的可能性“大”，危害程度“中等”，遭受采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害的“危險性大”；其它區(qū)域存在深部煤層采空區(qū)，僅局部存在小窯采空區(qū)(采深、采厚比>30)，這些區(qū)域采空塌陷發(fā)生的可能性“中等”，危害程度“中等”，遭受采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害的“危險性中等”。

(2)滑坡：擬建場地周邊邊坡穩(wěn)定，沒有發(fā)現(xiàn)滑坡體，滑坡發(fā)生的可能性“小”，危害程度“輕”，預(yù)測擬建工程遭受滑坡地質(zhì)災(zāi)害的“危險性小”。

春播開始了，熬過漫長冬季的土地變得松軟。漸次地，上面有了踢踢橐橐的腳步聲，車轱轆滾動的聲音，外帶人喊、馬嘶、老牛打哞的動靜，還有農(nóng)人凌空甩響的鞭子，吆牛的號子聲，共同構(gòu)成蘇北早春天空下多聲部合唱。這聲音粗礪、乍猛，惶急里透著熟稔，帶著一冬鉚足的勁頭，在每個日升日落的時辰演奏著。嘈嘈切切，將端木村人久已沉眠的各種欲望又喚醒了。[1]5

(3)崩塌：擬建場地西南側(cè)邊坡未發(fā)現(xiàn)危巖體存在，崩塌發(fā)生的可能性“小”，崩塌的危害程度為“輕”，預(yù)測擬建工程遭受崩塌地質(zhì)災(zāi)害的“危險性小”。

(4)泥石流：擬建場地北側(cè)沖溝泥石流易發(fā)等級為“低易發(fā)”，距離較遠(yuǎn)，且高出沖溝溝床約20～30 m，不受沖溝行洪影響，泥石流的危害程度為“輕”，預(yù)測擬建工程遭受泥石流地質(zhì)災(zāi)害的“危險性小”。

(5)不穩(wěn)定斜坡：根據(jù)前述分析，新形成的人工斜坡可能會引起邊坡的坍塌，為保障邊坡的穩(wěn)定和擬建建筑的安全，需采取必要的措施進(jìn)行防治。不穩(wěn)定斜坡發(fā)生的可能性“中等”，危害程度為“中”，預(yù)測擬建工程遭受不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害的“危險性中等”。

(6)活動斷裂：永定河斷裂為中更新世早中期的活動斷裂，且距離擬建場地較遠(yuǎn)，預(yù)測擬建工程遭受活動斷裂地質(zhì)災(zāi)害的“危險性小”。

3.3 綜合評估

地質(zhì)災(zāi)害形成條件非常復(fù)雜，在分析地質(zhì)災(zāi)害危險性時，所涉及的內(nèi)容也非常廣泛，因此，開展地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估，首先要確定評估的原則和量化指標(biāo)。本文按照“分主次、分層次、共性個性兼顧”的原則，對調(diào)查評估區(qū)內(nèi)的采空塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、不穩(wěn)定斜坡、活動斷裂等6類主要地質(zhì)災(zāi)害，從發(fā)育程度、發(fā)生的可能性等方面，分別確定其量化指標(biāo)，在此就不一一贅述了。

3.3.1 綜合分區(qū)與適宜性評價

根據(jù)現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估結(jié)果，以及地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估的原則，對擬建場地的地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行綜合分區(qū)評估，按“小級”、“中級”和“大級”等級劃分區(qū)段，分別用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。根據(jù)綜合評估結(jié)果，地質(zhì)災(zāi)害危險性等級為“大級”的區(qū)段1個(即Ⅲ區(qū))，面積約8643 m2，占擬建場地總面積的10.9%；地質(zhì)災(zāi)害危險性等級為“中級”的區(qū)段1個(即Ⅱ區(qū))，面積70632 m2，占擬建場地總面積的89.1%(表1)。

表1 地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)評估表

擬建工程需要防治的主要地質(zhì)災(zāi)害為：采空塌陷(中南部局部區(qū)域)、不穩(wěn)定斜坡。其中，局部區(qū)域的小窯采空區(qū)可通過注漿來防治，深部采空區(qū)可通過加強(qiáng)建筑物剛度、設(shè)置變形縫等來實(shí)現(xiàn)，防治難度屬中等；不穩(wěn)定斜坡可通過擋墻、錨桿格構(gòu)等進(jìn)行防治，防治難度適中。根據(jù)綜合評估結(jié)果，結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害防治難度，確定擬建場地的適宜性分區(qū)(李學(xué)良等，2022)(表2)。地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估及適宜性評價分區(qū)如圖6所示。

表2 擬建場地適宜性分區(qū)評價表

圖6 地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估及適宜性評價分區(qū)圖

3.3.2 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

根據(jù)上述分析，擬建工程可能遭受的主要地質(zhì)災(zāi)害為采空塌陷和不穩(wěn)定斜坡。

(1)采空塌陷的防治措施主要有：①對采空地段采用注漿、碾壓夯實(shí)地基處理；②增加建筑物的剛度，如采用筏基，以增強(qiáng)建筑抵抗變形的能力；設(shè)置變形縫，使建筑物具有一定的適應(yīng)變形的能力。

(2)不穩(wěn)定斜坡的防治措施主要有：錨噴、擋墻、錨桿格構(gòu)、加筋土擋墻等。

4 結(jié)論

地質(zhì)災(zāi)害危險性評估是工程建設(shè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，對防災(zāi)減災(zāi)有著重要的作用。本文通過資料分析、現(xiàn)場調(diào)查，基本查明了門頭溝校區(qū)擬建場地及其周邊的地質(zhì)環(huán)境條件，以及地質(zhì)災(zāi)害類型、規(guī)模、分布、穩(wěn)定狀態(tài)等情況；開展了地質(zhì)災(zāi)害危險性的現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估，分析了地質(zhì)災(zāi)害對場地和建筑物的影響，以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性、危害的范圍和程度，在此基礎(chǔ)上，通過綜合分區(qū)評估，確定了擬建場地的適宜性，并提出了相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害防治措施，為保障場地和工程建設(shè)的安全提供了決策依據(jù)。取得的研究成果與認(rèn)識如下：

(1)該新建工程屬“較重要建設(shè)項(xiàng)目”，調(diào)查區(qū)評估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度屬于“復(fù)雜”，地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的級別屬于“一級”。

(2)擬建工程可能遭受或需要防治的主要地質(zhì)災(zāi)害為采空塌陷、不穩(wěn)定斜坡。

(3)經(jīng)綜合評估，按危險性等級將擬建場地劃分為2個區(qū)段，其中，地質(zhì)災(zāi)害危險性等級為“大級”和“中級”的區(qū)段各1個。

(4)經(jīng)適宜性評價，“大級”危險性區(qū)段的適宜性級別為“適宜性差”，“中級”危險性區(qū)段的適宜性級別為“基本適宜”。

(5)對后續(xù)工作的建議：

①根據(jù)適宜性分區(qū)結(jié)果，進(jìn)行合理規(guī)劃。在詳細(xì)勘察階段，需要查明淺部小窯采空區(qū)的范圍及其分布特征，或者開展專項(xiàng)探空勘察。

②對于采空區(qū)，可采用注漿、增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度等防治措施；對于擬建場地形成的人工邊坡(不穩(wěn)定斜坡)，可采用錨噴、擋墻、錨桿格構(gòu)等支護(hù)措施。

③同步設(shè)計(jì)擬建場地及周邊的截、排水工作。

④對采空區(qū)的殘余變形進(jìn)行長期的觀測監(jiān)測。

注 釋

① 中航勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司. 2014. 新建景山學(xué)校門頭溝校區(qū)工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估報(bào)告[R].