某擬建工程項目區地質災害危險性評估及防治措施

穆 桐

(桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541004)

0 引 言

擬建工程項目位于南寧市五象新區，交通便利，項目建設總用地面積為13 333.09 m2，總建筑面積75 204.06 m2，項目建設內容主要為2座塔樓及裙房及配套設施，其中東面主樓A座高23層，該項目為重要建設項目。

1 地質環境特征

評估區屬溶蝕殘丘地貌，未發現斷裂構造痕跡，區內為單斜地層，地質構造簡單。土體以多層結構為主，分布厚度不均勻，粘土②為中等脹縮土；巖體以中厚層狀中等巖溶化較硬灰巖巖組，巖土體工程地質性質較差。場地的巖溶發育程為中等發育，主要的地下水類型有松散巖類孔隙水、覆蓋型巖溶水2種類型，主要分布松散巖類孔隙水和覆蓋型碳酸鹽巖裂隙溶洞水2種類型地下水。人類工程活動較強烈，對地質環境影響、破壞較嚴重，其它地質環境問題主要是地(路)基不均勻沉降、基坑崩塌。綜合判定評估區地質環境條件復雜程度為中等。

2 地質災害類型特征

根據現場調查，現狀未發現地質災害現象；根據工程的進一步建設活動以及評估區地質環境條件分析，潛在的地質災害類型有不穩定斜坡和巖溶塌陷。

2.1 不穩定斜坡

按成因類型，評估區不穩定斜坡為人工邊坡類型。項目場地所在地一帶為溶蝕低丘地貌，場地整平需進行山體開挖，將在用地范圍線西側及西南側形成挖方邊坡，預計邊坡最大高度約為6 m，形成不穩定斜坡體規模以小型為主。誘發不穩定斜坡地質災害的因素包括人為因素和自然因素：①人為因素：場地自上而下開挖，邊坡放坡不合理及無支護措施，邊坡挖填擾動后穩定性變差；②自然因素：主要為大氣降水，在遇到降水時，雨水入滲使邊坡土體粘聚力降低，使土體的抗剪強度降低，引發和加劇不穩定斜坡。

2.2 巖溶塌陷

評估區處于覆蓋型巖溶區，下伏基巖主要為灰巖，巖溶中等發育，現狀調查，評估區內未發現巖溶塌陷地質災害現象，也未造成任何人員傷亡或財產損失。誘發巖溶塌陷地質災害的因素包括自然因素和人為因素：自然因素主要為場地地下水位變化，在雨季強降雨及旱季與地表水補徑排的影響下，地下水位升降過程使得土顆粒被水流沖蝕帶走，形成空洞；而人為因素主要為未來場地基坑開挖和基礎施工過程中可能的抽排水，其產生加速地下水的滲透潛蝕、吸蝕等作用，以及施工機械振動及上部荷載作用，均可能造成潛在土洞頂板塌陷而形成巖溶塌陷地質災害，根據地質環境條件，該類地質災害規模以小型為主，主要危害對象為市政道路及附近居民、行人等。

3 地質災害危險性現狀評估

評估區一帶為溶蝕低丘地貌，根據現場調查，場地已經進行整平，除東側外，場地南側與西側均有人工挖方邊坡形成，因場地周邊建筑物和路網密集，坡度多在55°～75°之間，多為土質邊坡。場地北側形成長度約120 m，高約1 m挖方邊坡，緊鄰圍墻邊界；場地西側原有漿砌擋土墻，高約3.0～6.0 m，邊坡長約80 m；場地南側挖方邊坡大部分已進行噴砼護坡支護，高度約為2.0～5.0 m，長度約130 m，未進行噴砼支護地段采用1∶0.75放坡。場地內人工挖方形成的邊坡都大部分已進行漿砌擋土墻或坡面噴砼支護處理，處于穩定狀態。另外，地面調查未發現土洞、塌陷等現象，無地下水流動痕跡，巖溶塌陷發育程度弱。

4 地質災害危險性預測評估

根據現場調查，現狀未發現地質災害現象，建設用地范圍內地形總體上西、南部高，東北部低；設計建筑依地勢而建，屆時會在西、南側用地邊界處形成挖填方邊坡，工程建設中及工程建成后可能會引發或加劇不穩定斜坡地質災害，本次預測評估選取不穩定斜坡為評估的主要地質災害類型。評估區屬于巖溶區，有遭受巖溶塌陷地質災害危害的可能性，故選不穩定斜坡和巖溶塌陷作為該次地質災害預測評估的主要地質災害類型。

4.1 工程建設中可能引發或加劇地質災害危險性預測評估

(1)工程建設中可能引發或加劇不穩定斜坡地質災害危險性預測評估

該次評估對工程建設中可能引發或加劇不穩定斜坡地質災害危險性進行預測分析。按照規劃，建設用地東側、東北側與周邊市政道路的形成連續的永久性填方邊坡TP1，填方邊坡巖性為素填土、粘土，高1.5～2.0 m，長度約120 m，坡度約15°～25°，坡度較緩，將采用植物綠化護坡，局部設有樓梯作為行人出入口。TP1其坡體主要組成為素填土，為非膨脹土，屬于欠固結堆積土，由于施工邊坡土體結構松散，在自重應力、機械振動及雨水入滲作用下，土體抗剪強度降低，可能引發和加劇不穩定斜坡地質災害，危及施工人員及設備安全。根據邊坡高度分布，預測TP1填方邊坡引發和加劇不穩定斜坡的可能性小，根據不穩定斜坡地質災害的影響范圍，預測TP1填方邊坡威脅施工作業人員人數<5人，可能造成直接經濟損失<100萬元，其危害程度小，危險性小。

建設用地現正在進行基坑支護，基坑頂高程為91.00 m，場地現狀基坑底板為82.60 m，未來工程建設過程中，將在用地范圍的西側和南側形成4個連續挖方邊坡WP1～WP4。

根據地面整平標高與設計標高對比可知，場地西側的挖方邊坡總寬度約為80 m，現場已有漿砌擋土墻支護；南側的挖方邊坡總寬度約為110 m，大部分已進行土釘噴砼支護，挖方邊坡巖性為素填土、粘土，其中西側WP1坡高在1.5～3 m，邊坡寬度約為50 m，坡度約65°～75°；西南側WP2邊坡寬度約為90 m，高度約為3～6 m，坡度約70°～80°；連接WP3段坡寬約為50 m，坡度約為55°～70°，坡高為1.5～3 m；WP4坡高為1.5 m，坡度約為70°，分布于基坑北側，坡寬約為120 m。

由上分析可知，建設場地整平形成的挖方邊坡寬度大，其坡體組成為素填土、粘土，屬于欠固結堆積土，粘土為膨脹土，預測工程建設過程中將在用地范圍的西側與南側形成連續性的不穩定斜坡，由于施工邊坡局部較高，土體結構松散，在自重應力、機械振動及雨水入滲作用下，土體抗剪強度降低，可能引發和加劇不穩定斜坡地質災害，危及坡體下方施工人員及設備安全。根據邊坡高度及現場支護情況，預測WP1、WP3、WP4段邊坡引發和加劇不穩定斜坡的可能性小，根據不穩定斜坡地質災害的影響范圍，預測WP1、WP3、WP4段邊坡威脅施工作業人員人數<10人，可能造成直接經濟損失<100萬元，其危害程度小，危險性小；WP2坡高>5 m可能性為大，因現場已做漿砌擋土墻和土釘噴砼支護，現場調查斜坡穩定，未發現裂縫或變形現象，故預測WP2段邊坡引發和加劇不穩定斜坡的可能性中等，根據不穩定斜坡地質災害的影響范圍，預測WP2段邊坡威脅施工作業人員人數<10人，可能造成直接經濟損失<100萬元，其危害程度小，危險性中等。

(2)工程建設中可能引發或加劇巖溶塌陷地質災害危險性預測評估

評估區地貌屬于低丘地區，上覆多層結構土體，土層厚度1.50～46.0 m不等，下伏石炭系大塘階灰巖，巖溶發育等級為中等發育。據勘察鉆探資料，上部松散巖類孔隙水主要賦存于素填土①、粘土②，其水量不大，將來基礎施工時易于疏干，覆蓋型巖溶水主要賦存于灰巖的溶蝕裂隙及洞穴中，勘察期內(11—12月)揭露該層地下水埋深13.60～15.00 m，高程為78.70～80.00 m。受大氣降雨影響，穩定水位一般略有升降，年變化幅度一般為2～3 m。根據項目地下室底板設計標高為82.60 m。

綜合影響巖溶塌陷的地質環境條件，地下水位在土體中波動；多層結構土體，土層厚度一般10～30 m；微地貌為低丘；巖溶中等發育，未發現土洞，發現的溶洞大部分被粘土及含粘土碎石充填，溶洞充填率較高。巖溶塌陷可能性得分為65分，因此預測工程建設中可能引發或加劇巖溶地面塌陷可能性小，主要威脅施工人員及機械安全，威脅人數<10人，可能的直接經濟損失<100萬元，危害程度小，危險性小。

4.2 工程建成后可能引發或加劇地質災害危險性預測評估

(1)工程建成后可能引發或加劇不穩定斜坡地質災害危險性預測評估

根據工程建設規劃，設計建筑依地勢而建，場地設計標高在92.00～94.70 m之間，建設場地四周均為規劃的地塊及道路等建設內容，場地東側、北側市政道路已建成，西側海創光合商業中心已初步建成，南側廣西檢驗檢疫局綜合實驗大樓正在進行主體建設中，由于建設場地整平回填，未來場地北側的WP4邊坡將消失，東側與東北側與歌海路和體強路形成一高差約1.5～2.0 m的填方邊坡TP1，坡度較緩；場地西側與南側將與周邊道路和鄰近場地仍存在高差，挖方邊坡WP1～WP3仍繼續存在，因此工程建成后仍可能存在引發和加劇不穩定斜坡地質災害的可能性。

由上述分析，工程建成后場地周邊邊坡的特征與工程建設過程中基本一致，西側海創光合商業中心和南側廣西檢驗檢疫局綜合實驗大樓建成后，人員、車輛活動增多，受降雨、車輛震動、加載的影響，可能誘發不穩定斜坡，若支護及防護工作不到位，素填土土體結構松散，在雨水沖刷下滲，土體抗剪強度降低，在自重增加作用下，可能引發和加劇不穩定斜坡地質災害，威脅坡上和坡腳下道路行人、車輛及建筑物安全。

(2)工程建成后可能引發或加劇巖溶塌陷地質災害危險性預測評估

評估區處于覆蓋型巖溶區，工程建成后，地下室范圍內上覆土層被削除一定厚度，上覆土層厚度減小，開挖后局部基巖出露，殘存粘土、含粘土碎石，厚度0～25 m呈不連續分布，由于地下室范圍內不受雨水下滲影響，不形成垂直滲流帶，且建筑物基礎形式擬選用筏板基礎，能有效預防巖溶塌陷帶來的危害，因此預測工程建成后地下室范圍內引發或加劇巖溶塌陷的可能性小，直接經濟損失<100萬元，危害程度小，危險性小。

對于地下室范圍以外區域，工程建成后，引發和加劇巖溶塌陷地質環境條件與工程建設過程中基本一致。預測工程建成后引發和加劇巖溶塌陷的可能性小，預測威脅地面上的行人、車輛或建筑物的安全，預測威脅人數<10人，直接經濟損失<100萬元，危害程度小，危險性小。

5 建設用地適宜性分區評價

建設用地適宜性分區，是在綜合研究分析評估區內不同地段的地質環境條件，現狀地質災害發育程度，工程施工特點，工程建設對地質環境的影響程度，可能引發或加劇和遭受的地質災害類型、規模，及其對建設工程的危害性大小，災害防治難易程度等因素的基礎上，依據各地段地質災害的危險性程度，對建設用地適宜性做出評估。按《地質災害危險性評估規程》(廣西壯族自治區地方標準DB45/T 1625—2017)的劃分標準，將地質災害危險性劃分為小、中等、大3個級別，與此相對應將工程建設用地適宜性劃分為適宜、基本適宜和適宜性差3個級別，見表1。

表1 建設用地適宜性分級表Tab.1 Classification of construction land suitability

評估區地質環境條件復雜程度為中等，現狀地質災害危險性小，預測建設用地所在區域地質災害危險性小—中等，綜合評估將地質災害劃分為危險性中等區和危險性小區，依據表1的分級標準及上述評估結果，對該項目的適宜性劃分為基本適宜和適應，對應地質災害危險性中等區和地質災害危險性小區。

預測評估區所發生的地質災害規模小，防治難度小—中等。主要采取工程措施及生物措施，輔以監測預警措施，可預防或將地質災害危害降至最低，因此該項目建設是可行的。

6 防治措施

6.1 穩定斜坡地質災害應采取的防治措施

對于建設場地及附近存在的挖、填方邊坡，做好地表防排水措施，應在坡頂及坡腳設置截排水溝，對坡體做好防滲措施、設置導水管排水，坡面可用植物、骨架防護，對形成的挖填方邊坡可采用漿砌片石擋土墻支擋或漿砌片石護面墻或排樁支護或放坡，建成后對邊坡與支護措施進行監測。建議建設單位委托有相關資質的單位對建設場地及附近>5 m的挖、填方邊坡進行專項的勘察、設計及施工防護。

6.2 巖溶塌陷地質災害的防治措施

(1)場地范圍土層局部較厚，基坑較深，建議盡量降低抽水強度等，同時加強監測，安排人員定期對整個場地進行監測，及時發現問題及時處理。

(2)在項目基坑施工中，應選擇在旱季施工，盡量不抽排地下水，雨季應做好地表水排放，確保場地土層的穩定，以免造成土洞產生。

6.3 監測預警措施

建立健全相應的監測預警措施，以監測項目用地范圍及周邊地質環境的變化，能及早發現問題、及時處理。監測預警措施主要有：①成立地質環境監測領導小組，把地質災害監測責任落實到相關部門及人員；②建立巡查巡視制度，經常性地對評估區的地面以及周圍的邊坡進行巡查，特別是在暴雨季節更應加強巡視工作。

7 結 語

詳細闡述了地質災害危險性現狀，對工程建設中和建成后可能引發或加劇地質災害進行評估，提出相應的具體防治措施，期待為工程建設和防災減災提供一定的參考和指導。