地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)危害分析及對策研究

白成玉

（核工業(yè)華南工程勘察院，福建 龍巖 364000）

在地質(zhì)勘查過程中，水文地質(zhì)危害是影響勘查質(zhì)量和勘查安全的主要影響因素，嚴(yán)重的地質(zhì)危害問題會對勘查區(qū)域造成極為嚴(yán)重的負面影響。當(dāng)前常見的水文地質(zhì)危害包括山體滑坡、泥石流、地面變形等，造成水文地質(zhì)危害發(fā)生的原因較多，對其開展深入的研究與分析，對于地質(zhì)勘查而言具有十分重要的價值意義。

基于此，為探究地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)危害，本文以龍巖地區(qū)的水文地質(zhì)為例，開展對其地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)危害分析及對策研究[1]。龍巖地處福建省西南部，東臨屏南-梅林?jǐn)嘞輲В瑯?gòu)形式多種多樣，錯綜復(fù)雜。場地南側(cè)約100m 發(fā)育一條東西向斷層，并于場地西南方向約100m 交匯。受兩條斷層的擠壓作用，場地內(nèi)巖體裂隙發(fā)育，巖石風(fēng)化強烈。擬建龍巖恒大綠洲三期地塊工程位于龍巖市新羅區(qū)曹溪街道董邦村，場地西側(cè)緊鄰蓮莊南路，北側(cè)為在建的恒大綠洲一期(2 號)地塊，南側(cè)為廠房、民房等，東、東北及東南側(cè)為原始山體，山上植被茂密，東南側(cè)有一骨灰堂。原始地貌類型屬于剝蝕殘丘地貌[2]。現(xiàn)有場地起伏較大，場地內(nèi)總體呈現(xiàn)東高西低趨勢，中北部(18#樓及21#樓周邊)因填土較多，地勢也較高，現(xiàn)有地面標(biāo)高在384.24m～418.54m之間。經(jīng)過調(diào)查，場地表面未發(fā)現(xiàn)地表裂隙、陷坑、臺階等地表移動的不良地質(zhì)現(xiàn)象。

1 地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)危害分析

1.1 水文地質(zhì)危害類型特征

利用WDA-1 型高密度電法儀對地質(zhì)勘查區(qū)域的水文地質(zhì)條件進行探測，探測流程如圖1 所示。

圖1 高密度電法儀探測流程圖

通過探測結(jié)果得出，該場地近期開挖施工，在場地北側(cè)、東側(cè)、南側(cè)分別形成了高約5-15m 的混合(以土質(zhì)為主)邊坡，邊坡以坡積粉質(zhì)黏土及全風(fēng)化、砂土狀強風(fēng)化為主，長期暴露易產(chǎn)生滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)對該邊坡進行進一步的勘察、設(shè)計后采取有效的措施進行支護處理[3]。據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料，場地地表為人工填土，下伏基巖為二疊系炭質(zhì)粉砂巖夾煤層，深部采空區(qū)較發(fā)育，為老采空區(qū)，多呈巷道式開采，已經(jīng)停止開采至少20 年，場地表面未發(fā)現(xiàn)地表裂隙、陷坑、臺階等等地表移動的不良地質(zhì)現(xiàn)象，工程建設(shè)期間，采空區(qū)上部荷載增加后，有發(fā)生地面塌陷的潛在危險，危及工程安全，所以地面塌陷是本區(qū)主要地質(zhì)災(zāi)害類型。

1.2 水文地質(zhì)危害性評估

針對施工特點，水文地質(zhì)危害性主要涉及到采煤巷道、采空區(qū)兩方面。因此本文主要針對這兩點區(qū)域進行水文地質(zhì)危害性評估。現(xiàn)場調(diào)查共發(fā)現(xiàn)采煤巷道二個(1#洞、2#洞)，其 中1#巷 道(1#洞)井 坐 標(biāo)：X=2771282.9755，Y=503659.3674，H=393.8856，洞口已坍塌，洞高約3m，寬約2.5m，進口段可視范圍內(nèi)走向約241°，坡度30°，洞口有大量有毒氣體逸出，溫度較高，27°～29°，素混凝土支護，CK8 號孔施工后，在43.20m～46.83m 處揭示到采空區(qū)，2018.2.28 日派專人在1#洞進口處敲擊鉆具，可以在CK8 號孔孔內(nèi)聽到清晰聲音，同樣在2#洞進口內(nèi)敲擊鉆具則無聲音，說明CK8 孔所揭示的1#煤層(m1)采空區(qū)與1#巷道(1#洞)相貫通，而CK8B 所揭示的第二層采空區(qū)則無法判明與其相貫通[4]。

2#巷道(2#洞)坐標(biāo)：X=2771263.0291，Y=503664.1898，H=400.0546，洞高約2m，寬約1.93m，進口段(面向洞口，沿右側(cè)邊墻測量))3.30m段走向221°，向西275°方向延伸3.70m后，洞身走向再次改變走向30°，巷道底板坡度約25°～30°，進洞約8m處洞內(nèi)已坍塌，進口段約15m～19m素混凝土支護，向下無支護措施。根據(jù)勘察結(jié)果，分析各孔之間煤層的相關(guān)關(guān)系，初步判定2#巷道與2#煤層(m2)采空區(qū)相通。

經(jīng)過走訪、地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探揭露，區(qū)內(nèi)100m 內(nèi)的采空區(qū)多以巷道采掘沿煤層向兩側(cè)呈網(wǎng)格狀延伸，所施工的11 個鉆孔共揭示采空區(qū)11 處，分上下兩層開采(即m(一)m2 兩層)，采空區(qū)高度一般在1m 至2m，最高3.63m，最小的僅0.5m，采空區(qū)埋深27.20m～78.10m，洞底標(biāo)高339.3116m～367.3846m，無充填、無塌落堆積物，部份采空區(qū)貫通性較好，大部份洞頂為中風(fēng)化炭質(zhì)粉砂巖。根據(jù)勘察成果，對本場地劃分為三個區(qū)域，即A 區(qū)、B 區(qū)及C 區(qū)。表1為三個不同區(qū)域主要建筑物及采空區(qū)分布。

表1 三個不同區(qū)域主要建筑物及采空區(qū)分布

場體現(xiàn)狀總體穩(wěn)定性評價：場地雖在北、東、南三側(cè)存在高約5m～15m 的土質(zhì)邊坡，邊坡均按規(guī)范要求完成了勘察設(shè)計工作，目前邊坡防治施工正在進行中，邊坡防治工作完成后，擬建場不會發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害。

2 對策研究

2.1 建設(shè)用地適宜性分區(qū)評估

根據(jù)上述地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)危害分析，針對龍巖恒大綠洲三期地塊建設(shè)用地可能存在的水文地質(zhì)危害問題，首先可對建設(shè)用地適宜性進行分區(qū)評估，為后續(xù)執(zhí)行具體的防護措施劃分不同區(qū)域。

根據(jù)建設(shè)用地適宜性分級，綜上所述，現(xiàn)有鉆孔資料表明，場地A 區(qū)采空區(qū)不發(fā)育，穩(wěn)定性良好，適宜本工程建設(shè)，B 區(qū)、C 區(qū)采空區(qū)發(fā)育，場地建設(shè)中及建成后所產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害危險性大，但可采取措施予以處理。在采取合理有效的治理措施、地基基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的技術(shù)處理后，場地B 區(qū)、C 區(qū)基本適宜作為擬建項目建設(shè)用地。

2.2 具體水文地質(zhì)危害防護措施

針對A 區(qū)存在問題，對其提出相應(yīng)的水文地質(zhì)危害防護措施。地質(zhì)災(zāi)害的防治應(yīng)貫徹“以防為主，防治結(jié)合”的原則，以達到保護地質(zhì)環(huán)境，避免和減少災(zāi)害損失的目的。

針對本工程可能產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害，綜合防治工程措施建議如下：

第一，建議填土堆放過程按規(guī)范要求分層壓實處理。

第二，深基坑及高邊坡應(yīng)委托有巖土設(shè)計資質(zhì)單位進行專項設(shè)計，并且根據(jù)設(shè)計成果進行相應(yīng)的支護處理。

第三，A 區(qū)采空區(qū)不發(fā)育，場地穩(wěn)定性良好，經(jīng)施工勘察進一步證實無采空區(qū)發(fā)育后，地基無需特殊處理；B 區(qū)、C 區(qū)采空區(qū)發(fā)育，建議按表15 采取相應(yīng)處理措施；純地下室荷載較小，在持力層及下臥層均勻的條件下基礎(chǔ)盡量淺埋，以跨越的辦法減小采空區(qū)頂部的附加應(yīng)力[5]。

第四，場地整平后，局部地段填土厚度達1.50m～2.70m，由于填土堆填時間短，易產(chǎn)生固結(jié)沉降，造成區(qū)內(nèi)表層地面開裂，建議對表層填土按相關(guān)規(guī)范分層壓實筑填，處理后的填土地質(zhì)災(zāi)害危害程度小，危險性小。

總之，對本場地存在的厚填土、高邊坡、深基坑以及影響深度范圍內(nèi)的采空區(qū)采取必要的處理措施，以消除或減弱其地質(zhì)災(zāi)害的危險性，處理后的場地是適宜本項目的建設(shè)的。

3 結(jié)語

通過本文以龍巖恒大綠洲三期地塊建設(shè)用地為例，開展地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)危害分析及對策研究得出，該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級為一級，建設(shè)過程中及建成后的主要地質(zhì)災(zāi)害有：場地局部填土地段，屬欠固結(jié)土，在工程荷載及大氣降水作用下，易產(chǎn)生固沉降。針對其可能存在的危害，可通過填土堆放期間按規(guī)范要求分層壓實處理，深基坑及高邊坡應(yīng)委托有巖土設(shè)計資質(zhì)單位進行專項設(shè)計，并且根據(jù)設(shè)計成果進行相應(yīng)的支護處理等方式解決，以維持工程施工的質(zhì)量和安全。