南寧市區(qū)工程建設地質(zhì)災害危險性評估技術要點分析

唐忠鳳　周富華

[摘要]南寧市位于祖國南疆，地處邕江河谷階地盆地及邊緣丘陵區(qū)。地形起伏，特殊性巖土和不良地質(zhì)分布，高溫多雨，城鄉(xiāng)建設開發(fā)強度大，地質(zhì)條件較復雜，屬于地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)。曾因地質(zhì)災害造成人民生命財產(chǎn)較大損失，嚴重破壞市政基礎設施。本文通過分析南寧市區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災害發(fā)育特征和國土空間開發(fā)工程活動特點，系統(tǒng)總結工程建設和規(guī)劃地質(zhì)災害危險性評估和防治關鍵技術，對強化地質(zhì)災害源頭治理、推進城市安全發(fā)展有指導性。

[關鍵詞]南寧市區(qū)；地質(zhì)災害危險性評估；技術要點

南寧市城區(qū)屬于邕江河谷階地為中心的盆地及邊緣丘陵地貌，近20年來，先后發(fā)生了南寧國際會展中心、青秀山、鳳嶺片區(qū)等較大規(guī)模崩塌、滑坡等地質(zhì)災害。隨城鄉(xiāng)工程建設快速發(fā)展，城區(qū)形成瑯東—三塘—五塘滑坡、崩塌高易發(fā)區(qū)，五象新區(qū)滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡中易發(fā)區(qū)，金湖廣場—石埠—江西鎮(zhèn)崩塌、滑坡低易發(fā)區(qū)，本文通過分析南寧市區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災害發(fā)育特征，結合建設工程活動特點，系統(tǒng)總結工程建設和規(guī)劃地質(zhì)災害危險性評估、防治措施關鍵技術要點，為完善地質(zhì)災害雙重預防體系，強化源頭治理，保障城市安全發(fā)展。

1 南寧市區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

南寧市地處南華準地臺右江再生地槽西大明山隆起帶，經(jīng)歷了加里東期地槽、華力西期地臺和燕山—喜山期斷陷盆地階段構造運動，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂比較發(fā)育，區(qū)域性深大斷裂有憑祥—南寧斷裂、右江活動斷裂，南丹昆侖關活動斷裂，地震動峰值加速度0.10g，地震反應譜特征周期為0.35s，地震基本烈度Ⅶ度，區(qū)域地殼次不穩(wěn)定，區(qū)域地質(zhì)構造較復雜。

1.2 氣象、水文

南寧市屬亞熱帶季風氣候區(qū)，夏季炎熱多雨，多年平均氣溫21.9℃，最高氣溫40.4℃，最低氣溫-2.1℃，多年平均濕度77.7%，平均風速1.6m／s。平均降雨量1299.1 mm，多年平均降雨天數(shù)139.9天，日平均降雨量3.56 mm，歷年最大日降雨量229.9 mm。每年4～10月降雨量占全年83.4%，11月至翌年3月為枯水期，降雨占全年的16.6%，雨季是地質(zhì)災害高發(fā)季節(jié)。

南寧市水系屬珠江流域西江水系，流經(jīng)市區(qū)河流有邕江，全長133.8km，流域面積6127 km2，多年平均流量1550 m3／s，最大流速2.8 m/s，河寬270～300 m，水深15～20 m。邕寧梯級建成后，正常蓄水位67.0m，設防水位69.40 m，警戒水位73.00 m，緊急水位74.90 m。南湖、相思湖是城區(qū)較大的地表水體，其中南湖水域面積101.8 hm2，平均水深1.6m，相思湖水域面積280 hm2，湖水向邕江排泄。

1.3 地形地貌

南寧市區(qū)以邕江河谷為中心盆地形態(tài)，主要有河流階地和丘陵，河流階地主要分布南寧市舊主城區(qū)、在邕江及其支流沿岸，邕江北岸、南岸江南區(qū)，高程一般65～85 m，階地高出正常水位10～20 m，地形總體比較平坦。丘陵主要分布南寧市區(qū)東部、南部丘陵，其中以快速環(huán)路（竹溪路—廂竹路）以東鳳嶺新區(qū)為典型，以低矮丘陵為主，高程一般80～150 m，坡度10°～25°，最大可達35°，多以侵蝕、剝蝕、壟狀丘陵形態(tài)，起伏較大。

1.4 地層巖性與特征

河流階地地貌土層多為二元結構沖積層，上部為粘性土，厚約8～16 m；下部為砂礫石層，厚5～15 m，礫石成分多為石英、硅質(zhì)巖。巖層以古近系中厚厚層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾少量鈣質(zhì)泥巖，夾褐煤。丘陵地貌區(qū)土層以殘坡積黏土、粉質(zhì)黏土為主，下伏古近系中—厚層狀砂巖、石英砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖，頂部有一層含鈣質(zhì)褐鐵礦砂質(zhì)泥巖、夾褐煤。古近系巖層屬于湖相半成巖極軟質(zhì)巖，粘土和泥巖多具有中等—強脹縮性，孕育不穩(wěn)定斜坡、地裂地質(zhì)災害，巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)總體較差。

1.5 地質(zhì)構造與地震

主要構造有南寧向斜、西鄉(xiāng)塘—韋村正斷層、平垌正斷層、屯里正斷層、鳳嶺正斷層等，巖土體比較破碎、軟弱夾層較多，容易引起邊坡、地基失穩(wěn)。

南寧市屬桂西弱震地震構造區(qū)，地震頻率不高，強度不大，有記錄以來最大震級為5.5級，近幾年陸續(xù)有3.2級地震發(fā)生。根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB 50011-2016），南寧市抗震設防烈度為Ⅶ度，設計基本地震加速度值為0.10 g。

1.6 水文地質(zhì)

南寧市區(qū)地下水類型有松散巖類孔隙水和碎屑巖類孔隙裂隙水，松散巖類孔隙水含水巖組粘土、粉質(zhì)粘土、砂土層，底部為礫石層或粘土礫石層，含水層厚1～20 m，單井涌水量100～5000 m3 /d，水量貧乏豐富，水位埋深一般小于15 m。其中水量豐富地區(qū)主要分布于邕江低級階地，與邕江或周邊地表水體存在水力聯(lián)系。碎屑巖類孔隙裂隙水含水巖組為半成巖泥巖、砂巖、粉砂巖、石英砂巖，含水層數(shù)多而薄，單層厚度0.1～5 m。大氣降雨是其主要補給來源，地下水一般順著砂巖、粉砂巖層徑流，在溝谷、斷層切割或巖性變化較大部位形成泉水排泄，泉水枯季流量一般小于0.1 L/s，水量貧乏。地下水作用主要引發(fā)管涌、基坑坍塌和周邊地面沉降。

1.7 人類工程活動特征

人類工程活動對南寧市區(qū)地質(zhì)災害的影響較大，早期發(fā)生的較大地質(zhì)災害多與人類工程活動密切相關，如采空塌陷、城市建設等。早期煤礦開采活動，南寧城區(qū)煤礦開采留下多處采空區(qū)。邕江河谷階地，城市建設和舊城改造中可能誘發(fā)地質(zhì)災害的工程活動主要以基坑開挖、排水為主，容易產(chǎn)生崩塌、地面塌陷。丘陵區(qū)場地平整，形成不穩(wěn)定斜坡，容易引發(fā)邊坡崩塌、滑坡地質(zhì)災害。脹縮性巖土體暴露于自然環(huán)境，受干濕循環(huán)效應，發(fā)生地裂縫。

2南寧市區(qū)地質(zhì)災害發(fā)育特征

市區(qū)河流階地地形簡單，起伏小，屬于基坑崩塌、地面塌陷、岸坡崩塌易發(fā)區(qū)。東側、南側屬于丘陵，地形起伏較大，區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀典型地質(zhì)災害點有南廣、柳南鐵路線K216+470～K216+600滑坡，云景路東景花園滑坡，仙葫“海茵國際花城”住宅小區(qū)滑坡等，屬于崩塌、滑坡、地裂縫。總體分析，南寧市區(qū)主要發(fā)育地質(zhì)災害類型為崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、地裂縫和采空塌陷。

2.1 崩塌

主要分布在河流高階和丘陵地貌區(qū)，崩塌的平面形態(tài)不規(guī)則，剖面形態(tài)有凹型、凸型，階梯型，主要是工程建設切坡形成較陡的臨空面，在不利結構面或降雨下發(fā)生崩塌，一般具有突發(fā)性、速度快，規(guī)模50～200 m3，小型規(guī)模，空間上主要分布于青秀區(qū)快環(huán)以東、邕寧區(qū)、江南區(qū)等。

2.2 滑坡

主要發(fā)育于南寧市區(qū)東部、北部丘陵地貌區(qū)，坡度一般在15°～30°，多發(fā)生于第四系土體與下伏基巖接觸面?；缕矫嫘螒B(tài)有半圓形、舌形、不規(guī)則狀，滑坡的剖面形態(tài)有直線型、凹型、凸型。主要形成原因為工程建設切坡、不合理棄土，破壞山體自然平衡，防護措施不當。膨脹性巖土受干濕循環(huán)碎裂、軟化，發(fā)生淺層、牽引型、循環(huán)性滑塌，規(guī)模小—中型。具有明顯的拉張裂縫、滑坡周界、地面沉陷或隆起、樹木歪斜或傾倒等，危害程度較大。如鳳嶺北片區(qū)現(xiàn)狀分布多個棄土滑坡現(xiàn)狀災害點，嚴重威脅周邊設施安全。

2.3 不穩(wěn)定斜坡

主要發(fā)育于南寧市區(qū)東南部、北部丘陵地貌區(qū)，巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)較差，工程建設在自然斜坡下切上載，破壞了原始斜坡地形和平衡狀態(tài)，坡體在變形破壞過程中伴隨著開裂，形成不穩(wěn)定斜坡，相對高差13～50 m，遇到強降雨會演變?yōu)橥话l(fā)性崩塌、滑坡，危害程度一般較大。

2.4 地裂縫

市區(qū)內(nèi)巖土大多數(shù)具有中等～強脹縮性，干濕循環(huán)，形成使地表形成地裂縫，裂縫寬度1～10cm，深2.0～3.0m，長度3.0～20.0m不等，形狀為折線狀及不規(guī)則狀，具有隨氣候條件張開或閉合、集中出現(xiàn)。在裸露巖土體中分布普遍，向陽逆坡多于背陽側。良好植被條件，因表層土體含水量穩(wěn)定，裂縫較少，地勢高裂縫較明顯。主要引起淺基礎建（構）筑物地基變形、開裂和破壞，邊坡淺層坍塌等。

2.5 采空塌陷

目前，南寧市區(qū)已經(jīng)停止采礦活動，但是早年煤礦開采廢棄留下的有北湖、沙井、二塘、那屯、里羅等煤礦采空區(qū)，面積約2042×104 m2，這些采空區(qū)生產(chǎn)規(guī)模較小，采用巷道采掘，每層厚度0.3～2.0m，開采深度超過80～100 m，采深采厚比較大，停采超過20年，自然狀態(tài)下沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定，一般不會產(chǎn)生新的沉降。但對地基沉降要求較高的建筑物需進行專項評估與處治。另外，對于一些無規(guī)律開采的民窯，一般進行淺井開采，深度20～30 m，留下廢民窯，無規(guī)律、隨意性大、埋藏淺，容易影響建筑物地基穩(wěn)定，這類場地需詳細勘察評估其危險性。

3 南寧市區(qū)建設工程地質(zhì)災害危險性評估技術要點

南寧市區(qū)開展工程建設和規(guī)劃地質(zhì)災害危險性評估類型有崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、地裂縫、采空塌陷。工作內(nèi)容包括現(xiàn)狀評估、預測評估、綜合評估和提出防治措施建議等。

3.1 評估技術依據(jù)

評估工作的主要依據(jù)國家、地方技術標準，其中《地質(zhì)災害危險性評估規(guī)范>（GB／T 40112-2021）、《地質(zhì)災害危險性評估規(guī)程》（DB45/T1625-2017）等規(guī)定地環(huán)條件與各地質(zhì)災害類型調(diào)查、評估和提交成果內(nèi)容、方法和要點?！稄V西巖士工程勘察規(guī)范》（DBJ-T45-066-2018）規(guī)定主要地層巖性判定、特殊性巖土、不良地質(zhì)、邊坡T程勘察勘察、分析評價，《膨脹土地區(qū)建筑技術規(guī)程》（DB45/T 396-2022）規(guī)定膨脹性巖土分布區(qū)工程建設與運維災害機理分析及防治技術，可作為分析評估地質(zhì)災害類型形成機理、影響范圍及危險性大小主要技術依據(jù)。

3.2 評估基礎資料

地質(zhì)災害危險性評估屬于涉及安全的強制性評估，可在建設項目申請報告核準或者可行性研究報告階段或批復之后、開-建設之前完成評估。主要搜集基礎資料包括區(qū)域地質(zhì)，地質(zhì)災害調(diào)查與區(qū)劃報告，工程建設項目建設方案和相關勘察資料，開展工程分析和確定項目重要性、評估級別、評估地質(zhì)災害類型。

3.3 評估范圍的確定

（1）評估區(qū)范圍的確定

南寧市區(qū)邕江Ⅰ-Ⅲ級階地，地形相對平坦，基坑工程不允許突破用地紅線，以建設用地范圍作為評估范圍，可以滿足規(guī)范對評估區(qū)范圍的規(guī)定。Ⅳ級以上階地及丘陵地貌，地形比較復雜，潛在的不穩(wěn)定斜坡、崩塌、滑坡、地裂影響范圍可能會超出項目用地范圍，一般按照第一斜坡帶或者坡外2倍坡高及可能受影響的重要設施確定評估范圍。南寧市區(qū)地裂縫一般屬于膨脹性巖土受干濕循環(huán)所致，評估范圍可根據(jù)其縱向延伸與橫向錯動影響邊界進行確定。采空塌陷分布區(qū)的目前地表變形、地裂縫及地下水位等趨于穩(wěn)定，按照采空區(qū)分布范圍確定即可。

（2）調(diào)查區(qū)范圍的確定

調(diào)查區(qū)范圍在評估區(qū)范圍上適當外擴，外擴距離應根據(jù)各類地質(zhì)災害活動特征、周邊設施基礎類型、埋置深度以及評估區(qū)與地質(zhì)災害相對位置關系綜合確定。如膨脹性巖土評估區(qū)，考慮不穩(wěn)定性斜坡產(chǎn)生崩塌、滑坡具有牽引性、淺層性和順層性，并引發(fā)地裂縫擴展，調(diào)查范圍需要外擴至考慮其上下方淺基礎建（構）筑物。

3.4 地質(zhì)災害危險性現(xiàn)狀評估

在地質(zhì)災害調(diào)查基礎上，根據(jù)地質(zhì)災害體類型、發(fā)育程度、誘發(fā)因素和危害程度，結合地質(zhì)環(huán)境條件評估現(xiàn)狀危險性。

（1）危害程度評估

各類地質(zhì)災害體應需繪制典型地質(zhì)剖面圖和標注影響范圍內(nèi)的建筑（構）物分布，根據(jù)已經(jīng)造成的災情或可能存在的險情大小進行確定危害程度，在險情中需要考慮災害體規(guī)模、影響范圍以及可能對周邊重要設施造成的損失程度。

（2）發(fā)育程度評估

a.滑坡

可通過采用計算穩(wěn)定系數(shù)大小確定，在尚無開展詳細勘察確定滑坡機理與巖土參數(shù)狀況下，一般通過定性分析，根據(jù)滑坡地形條件、巖土結構和前緣、滑體坡度與坡面裂縫、后緣變形所處弱變形、強變形、滑動階段綜合判定。

b.崩塌

一般采用定性評估方法，根據(jù)崩塌體裂隙發(fā)育數(shù)量、分布規(guī)律和發(fā)展趨勢，參考周邊同類崩塌數(shù)量和發(fā)生頻率，宏觀判定。

c.不穩(wěn)定斜坡

沖積土、殘坡積土、人工堆積土、全風化巖等土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡根據(jù)邊坡坡度、高度和流土、掉塊，坡面變形狀況宏觀判定其發(fā)育程度。泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖不穩(wěn)定斜坡根據(jù)邊坡坡度、高度、巖體風化程度、巖層面與坡向關系，坡面流土、掉塊及變形狀況判定其發(fā)育程度。

d.地裂縫

根據(jù)地表開裂顯現(xiàn)程度，結合膨脹性巖土緩坡、陡坎等微地貌、已有建筑物和道路的變形破壞跡象、平均年活動速度等判定其發(fā)育程度。

e.采空塌陷

南寧市采空塌陷區(qū)停采超過20年，地表已基本趨于穩(wěn)定，主要根據(jù)地表建設工程開裂狀況判定其發(fā)育程度。

3.5 地質(zhì)災害危險性預測評估

（1）工程建設中、建成后引發(fā)地質(zhì)災害危險性評估

a.根據(jù)各類地質(zhì)災害體影響范圍與工程建設位置關系（內(nèi)、臨近、外）判定其引發(fā)地質(zhì)災害可能性大小，參考現(xiàn)狀評估技術確定發(fā)育程度、危害程度，綜合判定危險性等級；

b.建成后引發(fā)地質(zhì)災害可能性、發(fā)育程度和危害程度，需結合工程建設已經(jīng)采取的處置措施合理性進行判定。

（2）建設-程遭受地質(zhì)災害危險性評估

a.根據(jù)各類地質(zhì)災害體影響范圍與建設工程位置關系（內(nèi)、臨近、外）判定其地質(zhì)災害可能性大小，參考現(xiàn)狀評估確定發(fā)育程度、危害程度，綜合判定危險性等級；

b.承災對象為建設工程全壽命期內(nèi)的人員及財產(chǎn)。

3.6 地質(zhì)災害危險性綜合評估與防治措施

根據(jù)現(xiàn)狀和預測評估各類型地質(zhì)災害危險性大小和影響范圍，按照“區(qū)內(nèi)相似，區(qū)際相異”的原則進行分區(qū)，劃分為危險性大、中和小區(qū)，相應將建設用地劃分為適宜性差、基本適宜和適宜區(qū)，編制綜合分區(qū)評估圖。

防治措施包括現(xiàn)狀、預測地質(zhì)災害防治措施，結合建設項目特點、地質(zhì)環(huán)境條件和危險性大小，在分析建設方案所提出防治措施可行性基礎上提出。在南寧市區(qū)各類工程建設中滑坡、不穩(wěn)定斜坡一般采用卸載、抗滑支擋、坡面防排水、壓實填土等。地裂縫、采空塌陷一般采用夯填、注漿或淺層換填等防治措施，對危險性較大的地質(zhì)災害，需進行監(jiān)測預警。

4 結論

（1）通過分析南寧市區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件特征，主要評估地質(zhì)災害有崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、地裂縫和采空塌陷。

（2）評估范圍：邕江Ⅰ-Ⅲ級階地，一般是建設用地范圍；Ⅳ級以上階地及丘陵地貌，宜按照第一斜坡帶或者2倍不穩(wěn)定斜坡坡高、滑坡坡高及可能受影響的重要設施范圍；地裂縫、采空塌陷可按照其分布范圍確定。

（3）現(xiàn)狀地質(zhì)災害危害程度根據(jù)各類型現(xiàn)狀地質(zhì)災害體已經(jīng)造成的災情或可能對周邊重要設施造成的險情大小進行分析確定。預測地質(zhì)災害危害程度根據(jù)各類地質(zhì)災害體影響范圍與建設工程位置關系判定其地質(zhì)災害可能性大小和危害程度。

（4）各類地質(zhì)災害發(fā)育程度一般通過定性分析，根據(jù)其地質(zhì)條件、變形破壞特征、巖體風化程度及建設工程裂縫等綜合判定。

（5）建設工程遭受地質(zhì)災害承災對象包括建設工程全壽命期內(nèi)的人員及財產(chǎn)。

（6）綜合分區(qū)評估主要基于現(xiàn)狀、預測評估各類型地質(zhì)災害危險性大小和影響范圍確定。

（7）結合建設項目的特點、地質(zhì)環(huán)境條件和危險性大小，提出針對性防治措施，特別需要考慮膨脹性巖土的特性，如防水保墑、支擋結構基礎穿越大氣影響層等。