近黃河南岸某小區建設場地地質災害評估及防治措施

李再興，鄭盛明，劉淑麗，徐 偉

(1.河南省地質測繪總院，河南 鄭州 450006;2.江蘇省淮安市地質隊，江蘇 淮安 223001;3.河南省靈寶市五畝鄉村建設發展中心，河南 靈寶 472500)

近黃河南岸某小區建設場地地質災害評估及防治措施

李再興1，鄭盛明2，劉淑麗1，徐 偉1

(1.河南省地質測繪總院，河南 鄭州 450006;2.江蘇省淮安市地質隊，江蘇 淮安 223001;3.河南省靈寶市五畝鄉村建設發展中心，河南 靈寶 472500)

為了減災防災、降低經濟損失，對擬建在黃河南岸附近的小區建設場地進行了地質災害危險性評估，討論工程建設可能引發和遭受的各種地質災害，重點分析了黃河岸邊崩塌災害對工程建設的影響，并提出了相應的防治措施。

黃河南岸;地質災害評估;黃河岸邊崩塌

減少地質災害造成的各種損失是我國經濟社會可持續發展工作中必不可少的一項工作，對于我國經濟社會發展有著重要的意義。通過地質災害評估及危險性評價有效預防、減輕和避免地質災害對工程設施、工業、經濟造成的直接危害、降低經濟損失是地質災害評估的重要職能之一［1］。

地質災害評估，首先是通過野外調查，分析評估現狀條件下地質災害的發育情況;預測擬建工程項目在建設過程中可能引發的地質災害，預測項目建設過程中和建設成可能遭受的地質災害。在現狀評估和預測評估的基礎上，進行綜合分區評估，從而對建設場地適宜性作出評價，為項目審批、防災減災提供依據。

1 工程概況

擬建小區位于三門峽市黃河南岸，距離黃河南岸約328 m。該小區擬建26層住宅樓6幢、30層住宅樓5幢、32層住宅樓2幢、3層商業樓3幢、26層綜合樓1幢及配套設施，建筑面積約 21.55 ×104m2。

本工程建成后室內外高差為0.45 m，地下室部分層高4.2 m;工程用地面積約72畝;地下車庫擬采用預應力管樁或鉆孔灌注;高層住宅基礎采用承臺及拉梁。本工程合理使用年限為50年。

2 地質環境條件

2.1 氣象、水文

本區屬暖溫帶半濕潤季風氣候，四季分明。多年平均氣溫 13.9℃，極端最高溫 41.6℃，極端最低氣溫 －12.8℃。歷年平均降水量559.4 mm，最大年降水量863.4 mm(1984年)，最小年降水量 393.9 mm(1997年)，月最大降水量239.9 mm，日最大降水量108.3 mm(1984年8月3日)。降水主要集中在7、8、9三個月，三個月降水量占全年降水量的51.7%，且多暴雨、大暴雨。多年平均蒸發量1 893.6 mm。全年盛行東風，年平均風速2.4 m/s。最大凍土深度32 cm。

評估區屬黃河流域，評估區北側328 m處為自西向東徑流的黃河，評估區無河流通過。

2.2 地形地貌

評估區屬黃河沖積平原二級階地，階面平坦，西寬東窄，階面高程345～354 m;階地前緣缺失一級階地及河漫灘，陡坎與河床直接相接，陡坎高40～50 m，坡度大于45°，局部近于直立;二級階地后緣與三級階地相接，坡度相對較緩。

擬建場地地面高程345.6～346.0 m，相對高差0.4 m。

2.3 地層巖性

評估區位于靈寶－三門峽中新生代斷陷盆地的東部黃河南岸，新生界沉積厚度500～1 000 m，基底主要為中生界和上元古界。地表出露地層為第四系。評估區主要為第四系中更新統(Qp3al+pl+eol)黃土狀土。

2.4 地質構造與區域地殼穩定性

評估區大地構造部位屬中朝準地臺華熊臺塬凹陷崤山－魯山斷束的靈寶－三門峽斷陷，燕山運動以來，強烈的斷裂活動使南部臺塬上升，北部盆地下降接受沉積。評估區內無活動斷裂通過。

評估區位于汾渭地震帶的南部，是中強地震多發區，歷史上曾發生過4次5級地震。據《中國地震動峰值加速度區劃圖》(GB18306－2001)地震動峰值加速度為0.15 g，相應地震基本烈度為Ⅶ度。

根據中國區域地殼穩定性研究成果，參照原地質礦產部《工程地質調查規范(1∶10萬～1∶20萬)》(ZBD14002－89)第8.5.2條規定，區域地殼穩定性級別為較穩定。

2.5 水文地質條件

評估區地下含水層主要為黃河沉積的砂、礫石層，本區地下水劃分為兩個水文地質單元:

(1)二級階地富水區(Ⅱ)，砂礫石厚9 m左右，地下水位埋深大于30 m，三門峽水庫蓄水期將直接補給二級階地含水層，泄水期地下水向黃河側向排泄，含水層富水性較好，單井出水量2 000～3 500 m3/d。

(2)三門峽市三級階地富水性較差區(Ⅳ)，以三門峽市為中心，呈西北－東南向展布，該區含水層富水性較差，單井出水量500～1 000 m3/d。

地下水流向由南向北，一級階地和漫灘區黃河蓄水入滲是地下水的主要補給源，南部地區大氣降水和側滲是地下水的主要補給源。

前些年來三門峽由于地下水的過量開采，在三里橋至師家渠老水廠一帶已形成降落漏斗，中心水位降25 m，降落漏斗面積25～32 km2，漏斗邊緣已擴展到評估區南部一帶。近幾年，隨著地表水廠的建成和運行，地下水開采量逐漸減小，地下水位有恢復的趨勢。未發現水位下降引起的地面沉降問題。

因此，評估區水文地質條件良好。

2.6 工程地質條件

評估區位于Ⅱ級自重、非自重濕陷性黃土工程地質區，土體屬于Ⅱ級自重、非自重濕陷性黃土。由于黃土的濕陷變形，易引起地基不均勻沉降，使建筑物遭受變形破壞，因此，評估區土體工程地質性質較差。

2.7 人類工程活動對地質環境的影響

評估區內的人類活動主要有道路工程、房屋、游泳池以及其他建筑物的建設。因此，評估區破壞地質環境的人類工程活動一般。

3 評估范圍及評估級別的確定

3.1 評估范圍

依據國土資源部《關于加強地質災害危險性評估工作的通知》(國土資發［2004］69號文)附件《地質災害危險性評估技術要求》(試行)，5.6條規定“在已進行地質災害危險性評估的城市規劃區范圍內進行工程建設，建設工程處于已劃定為危險性大—中等的區段，還應按建設工程項目的重要性與工程特點進行建設工程地質災害危險性評估”。

擬建工程位于《規劃區災評報告》［2］中的地面沉降(黃土濕陷變形)災害危險性中等區和黃河塌岸災害危險性大河岸段，故需進行建設工程地質災害危險性評估。

擬建工程位于地面沉降(黃土濕陷變形)災害危險性中等亞區和黃河塌岸災害危險性大河岸段。根據《地質災害危險性評估技術要求》(試行)，結合建筑特性及場地周圍地形地貌等環境地質條件，確定本次評估的范圍為，北邊以黃河南岸為界，東、西、南邊以征地邊界為界，評估面積約0.09 km2。

3.2 評估級別

依據豫國土資發［2004］123號附表二及國土資發［2004］69號及附件《地災害危險性評估技術要求》(試行)第5.8.2條建設項目重要性分類表5～3中規定“建筑面積＞12×104m2的住宅小區”為重要建設項目。該項目建筑面積為21.55×104m2，屬重要建設項目。

該項目建設場地地質環境條件復雜程度中等。依據國土資發［2004］69號文件附件《地質災害危險性評估技術要求》(試行)第5.8條的規定，確定本工程建設場地地質災害危險性評估工作級別為一級

4 地質災害危險性現狀評估

經野外調查，評估區內未發現崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫及黃河塌岸等地質災害。現狀評估認為，現狀條件下評估區地質災害不發育，地質災害危險性小。

5 地質災害危險性預測評估

5.1 工程建設引發地質災害的可能性預測

擬建工程建設場地地層巖性為亞砂土及礫石層，質地疏松。上部屬Ⅱ級自重、非自重濕陷性黃土工程性質較差，基坑開挖施工過程中，在機械震動、降雨水作用下有引發基坑邊坡崩塌的可能性，危及施工人員及設備的安全。由于擬建高層建筑多采用樁基礎，基坑開挖深度較小，因此基坑開挖施工過程中引發基坑邊坡崩塌地質災害可能性較小。

5.2 工程建設遭受地質災害的危險性預測

5.2.1 工程建設遭受基坑邊坡崩塌、黃土濕陷及地面沉降地質災害的危險性預測

如前所述，基坑開挖施工過程中引發基坑邊坡崩塌地質災害可能性較小。因此，基坑開挖施工過程中遭受基坑邊坡崩塌地質災害的危險性小。評估區黃土具有濕陷性，由于黃土的濕陷變形，易引起地基不均勻沉降，使建筑物遭受變形破壞。因擬建工程多采用樁基礎，工程建設過程中和建成后遭受黃土濕陷變形地質災害危險性小。隨著地表水水廠的建成和投產，地下水開采量逐年減小，地下水位有回升趨勢，未發現地面沉降災害，且評估區位于降落漏斗的北部邊緣，工程建設過程中和建成后工程本身遭受地面沉降的危險性小。

5.2.2 工程建設遭受黃河岸邊塌岸地質災害的危險性預測

評估區內的塌岸主要發生在黃河岸邊二級階地前緣。歷史上黃河岸邊塌岸連續不斷，隨著三門峽水庫的修建蓄水，庫水浸泡岸邊和風浪吹打，使塌岸日趨嚴重。本次評估收集了1955年1:1萬地形圖、1972年1:5萬地形圖及1997年1:1萬地形圖，繪制了評估區一帶河岸線變遷圖(圖1)。

以評估區東邊界線延長線與1955年、1972年、1997年河岸線交與d、c、b三點，以此三點為計算點，d、c兩點距離為236 m，17年平均年塌岸寬度約13.88 m。1972年河岸線距1980年治理后河岸線(1997年河岸線)cb距離為29 m，8年平均年塌岸寬度約3.6 m。河流塌岸主要發生在1960年建成蓄水至1973年期間，1973年改為蓄清排渾后，河流塌岸速率大大降低，年平均塌岸寬度僅約3.6 m。

圖1 黃河河岸線變遷示意圖(1955－1997)

自1980年治理后至今，雖局部地段出現過小范圍的塌岸，但馬上都進行了修復。經過治理的1 067 m河段(評估區黃河岸邊一帶)，河岸基本趨于穩定狀態。

以評估區東邊界線延長線與1980年治理后河岸線交點為計算點，評估區距1980年治理后河岸線距離約328 m。

擬建工程合理使用年限為50年。按50年計算，在無防治措施條件下，按年平均塌岸寬度約3.6 m計，50年后，塌岸寬度可達180 m，河岸線距建設場地北邊界仍有148 m。即使在無防治措施條件下，建設場地遭受黃河塌岸的可能性也比較小。因此，建設場地工程本身遭受黃河塌岸的危險性小。

據2003年調查，黃河公路大橋東邊坡后緣9～15 m處發現有地裂縫，此裂縫有可能構成崩、滑面。該段河岸有發生邊坡崩滑的可能性。由于該段邊坡總高度40～50 m(從河床底部算起)，如果發生塌岸災害，坡頂影響寬度按邊坡一倍距離考慮，可達80～100 m。因此，黃河岸邊向南100 m范圍內遭受黃河塌岸危害的可能性較大，其危險性中等。

6 地質災害危險性綜合分區評估及防治措施

6.1 地質災害危險性綜合分區評估

根據地質災害危險性現狀評估和預測評估，綜合分區評估認為，黃河岸邊向南100 m范圍內為地質災害危險性中等區，評估區其它區為地質災害危險性小區。

6.2 建設場地適宜性評價

建設場地適宜性評價認為，建設場地為地質災害危險性小區，適宜工程建設。

6.3 地質災害防治措施

為了防止地質災害發生，避免造成各種經濟社會損失，針對工程建設可能引發或遭受的地質災害提出以下防治措施。

(1)對于基坑邊坡治理措施有二，一是基坑邊坡支護和以合適的坡度放坡，二是回填和襯砌。

(2)為消除這些地段黃土的濕陷性，可采用樁基或復合地基對地基土進行處理，并做好地基防水措施。

(3)黃河岸邊塌岸主要是河(庫)水浸泡、沖蝕河岸坡角使坡岸變陡，邊坡失穩造成的，治理的辦法是保證河岸不受侵蝕破壞。在該河段300～328 m高程已經過漿砌片石治理，自80年到現在該河段一直屬于侵蝕岸，遭受洪水、庫水的沖蝕，所以，洪水季節及蓄水期應對該河段加強觀測，發現險情及時采取治理對策，進行加固和修復。防護工程的存在和安全是擬建工程安全的必備條件，因此，應確保防護工程的安全，才能避免崩塌災害的危害。

7 結論與建議

7.1 結論

(1)擬建項目屬重要建設項目，評估區地質環境條件復雜程度為中等，地質災害危險性評估確定為一級評估。

(2)現狀評估評估區地質災害危險小;預測評估工程建設引發基坑邊坡崩塌的可能小，遭受基坑邊坡崩塌的危險小;工程建設中和建成后遭受黃土濕陷變形、遭受地面沉降的地質災害危險性小;黃河岸邊向南100m范圍內遭受黃河塌岸危害的可能性較大，其危險性中等，建設場地工程本身遭受黃河塌岸的危險性小。

(3)建設場地為地質災害危險性小區，適宜工程建設。

7.2 建議

(1)根據《地質災害危險性評估技術要求》(試行)3.8條明確規定，“本技術要求規定的地質災害危險性評估不替代建設工程和規劃工程各階段的工程地質勘查或有關的評價工作”，應按相關規程、規范進行工程地質勘察和評價。

(2)工程建設時，要對各單項工程建設間的相互影響給予重視，統籌規劃建設秩序。

(3)加強與地質災害危險性評估單位的聯系，以便對新出現的問題及時進行研究和解決。

(4)本次評估是在現狀地質環境條件下進行的預測評估和綜合評估，隨著地質環境條件的不斷變化，有可能產生報告中尚未發現的問題，建設單位應予重視。

［1］單曉聃.地質災害評估現狀分析［J］.科技信息，2010，5:79.

［2］劉玉梓，徐建紅，蘭勇，等.河南省三門峽市城市規劃建設用地地質災害危險性評估報告［R］.鄭州河南省地礦建設工程(集團)有限公司，2003.

P642.21

B

1004－1184(2011)06－0106－03

2011－7－4

李再興(1981—)，男，安徽安慶人，工程師，主要從事工程地質、水文地質與環境地質的勘測與研究工作。