區(qū)域場地地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估方法及治理分析

周 托

（廣東省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊，廣東 惠州 516001）

1 概述

我國《建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》中，把地面塌陷、泥石流、滑坡、地裂縫、地面沉降、崩塌等幾種易出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害納入了危險性評估的范圍。

2 工程簡介

惠州新材料產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃選址范圍臨近大亞灣石化區(qū)，園區(qū)距離大亞灣石化區(qū)最近（約10km），同時在園區(qū)內(nèi)有多條村道、省道等貫穿其中，便于產(chǎn)品運輸。

3 地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估

3.1 崩塌

評估區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)崩塌26 處，多位于人工開挖邊坡中，崩塌規(guī)模為微型—小型，其中22 處為微型、4處為小型。崩塌體的體積10～180m3。各崩塌主要表現(xiàn)為巖土體崩落、陡坡表層掉塊，主要發(fā)生在全強風化巖以及淺層坡殘積土中，局部沿軟弱結(jié)構(gòu)面如節(jié)理面崩落，呈松散狀堆積于坡腳，坡面有水流沖刷痕跡。

3.2 滑坡

區(qū)內(nèi)發(fā)生滑坡1 處，滑坡的滑體均由坡殘積粉質(zhì)粘土和全—強風化巖組成，屬土質(zhì)滑坡?；碌囊?guī)模為280m3，屬于小型滑坡，滑體厚度一般小于6m，均屬于淺層滑坡；按引發(fā)滑坡的力學性質(zhì)分屬牽引式滑坡。

4 地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估方法

4.1 自然斜坡的危險性評估方法

上述邊坡評價因素的半定量指標難以完全掌握。第一，從造成邊坡穩(wěn)定性的眾多因素中，選取邊坡地質(zhì)災(zāi)害狀況、邊坡破壞力以及環(huán)境條件三個主要因素作為一級判別指標。環(huán)境條件是造成邊坡穩(wěn)定性的內(nèi)因，主要包括主結(jié)構(gòu)面（平面和節(jié)理面）、巖土特征、植被發(fā)育、地形、地質(zhì)構(gòu)造以及與邊坡方向的幾個因素關(guān)系，如圖1所示。

圖1 自然斜坡穩(wěn)定性評價思路及基本要素

影響邊坡穩(wěn)定性的外部因素主要是邊坡破壞力，包括人為因素、排泄條件、降雨強度、地震強度、地下水補給四個二階判別指標。對邊坡潛在地質(zhì)災(zāi)害以及地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀進行類比。四個二級判別指標是：災(zāi)害對象、災(zāi)害規(guī)模和發(fā)生時間、災(zāi)害分布密度。在此基礎(chǔ)上，將四個危險等級每個二級判別指標劃分，并給出了對應(yīng)的大小每個危險等級的分類原則，從而構(gòu)成了邊坡風險判別指標的量化原則，如表1 所示。

評估邊坡危險性時，首先對13 個二級判別因子賦值，并按下式計算邊坡危險性判別指數(shù)“X”。

式中：X——邊坡危險性判別指數(shù)；

xi——二級判別因子的量值，其中土坡n=12，巖土坡n=13，因為土坡不存在二級因子“主控結(jié)構(gòu)面”的影響。

根據(jù)地區(qū)工程經(jīng)驗，在打分結(jié)果后可參照斜坡危險性判別指數(shù)分級表（表2）來評估各邊坡的危險性。

表2 自然斜坡危險性判別指數(shù)分級表

4.2 自然斜坡危險性預(yù)測評估

斜坡危險性評估內(nèi)容包括邊坡的巖土類型、邊坡的坡度和坡向、植被發(fā)育情況、地下水的富水性和已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的類型及發(fā)育程度等。

4.3 河岸邊坡崩塌/滑坡河岸岸坡失穩(wěn)穩(wěn)定性分析

項目進行穩(wěn)定性計算分析，其計算剖面如圖2所示。

圖2 白花河河岸邊坡不同水位下穩(wěn)定性計算模型

河岸岸坡穩(wěn)定性計算分析見表3。

表3 河岸邊坡危險性綜合評估表

從表3 中可以看出，在岸坡失穩(wěn)預(yù)測中，常水位和高水位時岸坡均處于穩(wěn)定狀態(tài)，其危險性為小、危害性為小。

4.4 地面沉降

根據(jù)擬建項目的工程環(huán)境條件特點和地質(zhì)，區(qū)內(nèi)地面沉降填土主要考慮軟土，在施工等附加荷載作用下出現(xiàn)車輛動荷載作用下的固結(jié)沉降，壓縮排水固結(jié)和在區(qū)內(nèi)的保留原狀地貌區(qū)地面沉降的危害性為小，其危險性為小。

4.5 巖溶地面塌陷

根據(jù)勘察資料分析表明，評估區(qū)內(nèi)巖溶地面塌陷的穩(wěn)定性為基本穩(wěn)定至較不穩(wěn)定之間。在工程建設(shè)過程中，由于人類工程活動強烈，工程活動將成為巖溶塌陷的主要誘發(fā)因素；另外，在工程建成運營過程中，在自然因素或附近廠礦長時間、大降深抽排巖溶水，也可能會誘發(fā)、加劇區(qū)內(nèi)的巖溶塌陷。綜合評估評估區(qū)內(nèi)工程建設(shè)引發(fā)巖溶地面塌陷的危害性和危險性為中等—大。

5 地質(zhì)災(zāi)害危險性防治措施

5.1 挖方邊坡崩塌/滑坡的防治措施

（1）對邊坡定期進行監(jiān)測，在坡面修建排水溝，坡頂修建截水溝，組成完善的排水體系。

（2）若邊坡坡度較陡，對土質(zhì)邊坡，在地下水的作用下容易產(chǎn)生重力變形破壞（特別是坡腳）。針對這類型坡體，進行分級放坡，削留平臺。

（3）對于破碎松散、由巖土組合或巖體組成的邊坡，為避免快速風化和強度降低，雖然開挖后仍有一定強度，但應(yīng)采取封坡措施，防止進一步風化；因此，邊坡形成隔離層，植物保護通常用于完全風化成土壤的斜坡。防止雨水滲透，保護邊坡強度，減少地表水的侵蝕作用。

（4）高邊坡設(shè)計可采用臺階式邊坡，根據(jù)地層風化程度和強度的不同，確定邊坡的穩(wěn)定坡角，為保證邊坡的穩(wěn)定，使設(shè)計邊坡坡角小于其穩(wěn)定坡角。

（5）對于有軟弱或不利結(jié)構(gòu)面、高度較大且穩(wěn)定性差的邊坡，一般采用加固措施，防止巖土體變形、失穩(wěn)。

5.2 自然斜坡崩塌/滑坡的防治措施

（1）選取邊坡巖土體物理力學參數(shù)，采取不同的護坡措施，根據(jù)不同的（允許坡度值）進行邊坡高寬比穩(wěn)定核算，一般參照公路邊坡治理經(jīng)驗。

（2）禁止在可能對擬建工程有影響的自然斜坡進行人為擾動，比如禁止開挖坡腳、破壞坡體植被等。

（3）安全監(jiān)測：防止局部巖土體崩塌，加強施工期間及雨季的安全監(jiān)測工作。

5.3 河岸邊坡崩塌/滑坡的防治措施

（1）工程施工靠近河堤的樁基可設(shè)計遠離和采用跳打樁施工方法，避免樁基礎(chǔ)施工對河流堤岸的擠壓影響。

（2）保證附近堤圍的穩(wěn)定，可采用適當拋石加固堤腳，并對河流兩側(cè)堤岸采用砌石護坡處理，防止水浪對堤壩堤岸的沖擊和淘蝕作用，預(yù)防堤岸崩塌。

（3）采用已有的護堤成功經(jīng)驗和加強監(jiān)測的防治措施，同時做好監(jiān)測預(yù)警工作，河流堤岸變形后應(yīng)立刻采取工程措施。

5.4 巖溶地面塌陷的防治措施

（1）調(diào)整化工及其管線，園區(qū)功能區(qū)，不能作為生產(chǎn)區(qū)，應(yīng)避開巖溶分布區(qū)。

（2）圈出平面上的分布位置和范圍，查明溶洞（土洞）裂縫的空間分布，防止坍塌破壞工程設(shè)施。

（3）了解巖溶洞穴和土洞的性質(zhì)和發(fā)育規(guī)模，在巖溶發(fā)育區(qū)進行詳細的巖土工程勘察。

（4）在溶洞和裂隙規(guī)模較小、在巖溶地區(qū)進行處理，埋藏較深的地段進行灌漿；如溶洞、溝槽、漏斗等發(fā)育，對于溶洞間隙較大，可采用梁板穿越措施；可爆破洞頂進行開挖、當洞穴埋得較淺時，置換或回填處理。

5.5 地面沉降的防治措施

（1）回填土區(qū)段應(yīng)加強碾壓、夯實，過厚區(qū)段可以采用夯實水泥土法、水泥粉煤灰礦石樁（CFG 樁）等進行地基處理。

（2）地基處理后應(yīng)按規(guī)范要求進行施工質(zhì)量檢測工作，檢測手段選擇鉆芯法和單樁復(fù)合地基載荷試驗。

6 結(jié)束語

通過綜合評價建設(shè)用地的適宜性屬于基本適宜，對不同災(zāi)種采取相應(yīng)的防范措施后，地質(zhì)災(zāi)害的危害性和危險性可以消除或減弱，在合理設(shè)計，完善施工安全管理制度下，建設(shè)場地可以進行工程建設(shè)。專職的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估人員應(yīng)當要在災(zāi)害發(fā)生前做好預(yù)防工作，加強災(zāi)難的預(yù)警和監(jiān)測，以盡可能地將可能產(chǎn)生的損失降到最低。