王玉 解會(huì)存
(安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院 安徽蚌埠 233000)
淮北市烈山區(qū)某小區(qū)建設(shè)場(chǎng)地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估及防治措施
王玉 解會(huì)存
(安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院 安徽蚌埠 233000)
為了達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的,從源頭上控制、減輕或避免人為不合理工程活動(dòng)造成的地質(zhì)災(zāi)害給人民帶來(lái)生命傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,對(duì)擬建在淮北市烈山區(qū)的某小區(qū)建設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估,討論工程建設(shè)可能引發(fā)和遭受的各種地質(zhì)災(zāi)害,重點(diǎn)分析了烈山區(qū)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害對(duì)工程建設(shè)的影響,并提出了相應(yīng)的防治措施。
淮北市烈山區(qū);地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估;巖溶塌陷;膨脹土變形
地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估,首先是通過(guò)野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,分析評(píng)估現(xiàn)狀條件下地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育情況;預(yù)測(cè)擬建工程項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,預(yù)測(cè)項(xiàng)目工程建設(shè)過(guò)程中和建設(shè)成可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害。在現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估的基礎(chǔ)上,進(jìn)行綜合分區(qū)評(píng)估,從而對(duì)建設(shè)場(chǎng)地適宜性作出評(píng)價(jià),為項(xiàng)目審批、防災(zāi)減災(zāi)提供依據(jù)。
擬建小區(qū)位于安徽省淮北市烈山區(qū)境內(nèi),距北面烈山高速入口約2km。該小區(qū)擬建18層住宅樓3幢、15層住宅樓2幢、11層住宅樓8幢、6層住宅樓15幢、1~3層商業(yè)門面房10幢、3~4層12班的幼兒園1幢、1~3層開(kāi)放式村部1幢及配套設(shè)施,建筑面積約13.46×104m2。
本工程工程用地面積約178.95畝;地下車庫(kù)擬采用預(yù)應(yīng)力管樁或鉆孔灌注;高層住宅均為混凝土異形柱結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。本工程合理使用年限為50年。
2.1 地形地貌
評(píng)估區(qū)屬淮北平原區(qū),地勢(shì)平坦,地表出露巖性為第四系粉質(zhì)粘土。擬建場(chǎng)地地形平坦,地面高程為30.2~41.0m,地形坡降1/8000。
2.2 地層巖性
評(píng)估區(qū)位于華北地層大區(qū)(Ⅴ)晉冀魯豫地層區(qū)(Ⅴ4)徐淮地層分區(qū)(Ⅴ412)淮北地層小區(qū)(Ⅴ412-1)。評(píng)估區(qū)松散層主要為第四系粉質(zhì)粘土。巖漿巖主要是燕山中期形成的閃長(zhǎng)玢巖(δμ52-)3,巖體多數(shù)沿?cái)嗔褞秩?,呈巖株、巖脈產(chǎn)出,規(guī)模較小,圍巖為古生界奧陶系灰?guī)r。
2.3 地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域地殼穩(wěn)定性
評(píng)估區(qū)地質(zhì)構(gòu)造單元屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)淮河臺(tái)坳淮北陷褶斷帶中部的宿縣凹斷褶束。
根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001),評(píng)估區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,相應(yīng)的地震基本烈度值為Ⅵ度。
根據(jù)中國(guó)區(qū)域地殼穩(wěn)定性研究成果,參照原地質(zhì)礦產(chǎn)部《工程地質(zhì)調(diào)查規(guī)范(1:10萬(wàn)~1:20萬(wàn))》(ZBD14002-89)第 8.5.2條規(guī)定,區(qū)域地殼穩(wěn)定性級(jí)別為穩(wěn)定。
2.4 水文地質(zhì)條件
評(píng)估區(qū)內(nèi)地下水類型分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖巖溶裂隙水和基巖裂隙水。
松散巖類孔隙水地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水滲入和側(cè)向徑流補(bǔ)給,地下水流向?yàn)樽晕鞅绷飨驏|南;地下水的主要排泄方式為蒸發(fā)、人工開(kāi)采和補(bǔ)給徑流。
碳酸鹽巖巖溶裂隙水補(bǔ)給主要來(lái)源為上覆松散巖類孔隙水的越流補(bǔ)給和側(cè)向徑流補(bǔ)給;碳酸鹽巖覆蓋區(qū)地下水,在地質(zhì)構(gòu)造有利部位形成強(qiáng)徑流帶;排泄方式主要為天然排泄和人工排泄。
基巖裂隙水主要補(bǔ)給來(lái)源為上覆松散巖類孔隙水的越流補(bǔ)給;排泄方式以地下徑流排泄為主,但因巖石空隙小,滲透慢,地下徑流相對(duì)遲緩。
因此,評(píng)估區(qū)水文地質(zhì)條件良好。
2.5 工程地質(zhì)條件
評(píng)估區(qū)內(nèi)巖體類型主要為巖漿巖建造和沉積巖建造,巖組為較堅(jiān)硬塊狀閃長(zhǎng)巖巖組、堅(jiān)硬-較堅(jiān)硬薄-中厚層狀灰?guī)r巖組。
評(píng)估區(qū)的土體按巖性、分布和結(jié)構(gòu)的差異分為:?jiǎn)螌诱承酝镣馏w和多層粘性土、砂性土土體。評(píng)估區(qū)土體工程地質(zhì)條件較差。
2.6 人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響
評(píng)估區(qū)及鄰近地區(qū)人類工程活動(dòng)主要有過(guò)量抽取地下水、交通基礎(chǔ)設(shè)施、城鎮(zhèn)建設(shè)。因此,評(píng)估區(qū)破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動(dòng)較強(qiáng)烈。
3.1 評(píng)估范圍
依據(jù)國(guó)土資源部《關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作的通知》(國(guó)土資發(fā)[2004]69號(hào)文)附件《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求》(試行)5.6條規(guī)定“在已進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行工程建設(shè),建設(shè)工程處于已劃定為危險(xiǎn)性大-中等的區(qū)段,還應(yīng)按建設(shè)工程項(xiàng)目的重要性與工程特點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估”。
擬建工程位于《安徽省淮北市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃(1:10萬(wàn))》中的蔡山-前常采空塌陷、膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū),故需進(jìn)行建設(shè)工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估。
根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求》(試行),結(jié)合建筑特性及場(chǎng)地周圍地形地貌等環(huán)境地質(zhì)條件,確定本次評(píng)估范圍為,以建設(shè)工程征地紅線為界線,評(píng)估區(qū)面積11.93×104m2。
3.2 評(píng)估級(jí)別
根據(jù)建設(shè)部《關(guān)于工程設(shè)計(jì)資質(zhì)標(biāo)的通知》(建市[2007]86號(hào))附件3-21-1建設(shè)項(xiàng)目重要性分類表中規(guī)定“建筑高度H>50m的住宅小區(qū)”為重要建設(shè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目建設(shè)最大高度為54m,屬重要建設(shè)項(xiàng)目。
該項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度中等。依據(jù)及國(guó)土資發(fā)[2004]69號(hào)文件附件《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求》(試行)第5.8條的規(guī)定,確定本工程建設(shè)場(chǎng)地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作級(jí)別為一級(jí)。
現(xiàn)狀評(píng)估認(rèn)為,評(píng)估區(qū)膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育,其危害程度小,危險(xiǎn)性小。
5.1 工程建設(shè)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性預(yù)測(cè)
擬建工程建設(shè)場(chǎng)地地層巖性為第四系粉質(zhì)粘土,為均一的粘土類邊坡,基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中,在機(jī)械振動(dòng)、降雨水作用下可能引發(fā)基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害。因此,評(píng)估區(qū)內(nèi)住宅樓建設(shè)可能引發(fā)基坑崩塌,其危害程度小,危險(xiǎn)性小。
5.2 工程建設(shè)遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
5.2.1 工程建設(shè)遭受砂土液化地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
根據(jù)鉆探資料揭露,評(píng)估區(qū)西部第③層粉砂層(Q4d),埋深7.0~8.7m。據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》(GB18306-2001),評(píng)估區(qū)地震動(dòng)峰值加速度0.05g,區(qū)內(nèi)相應(yīng)地震烈度為Ⅵ度,按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001),飽和砂土在Ⅵ度地震力的作用時(shí),一般情況下可不進(jìn)行液化判別和地基處理,故評(píng)估區(qū)遭受砂土液化地質(zhì)災(zāi)害的可能性小。
5.2.2 工程建設(shè)遭受巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
(1)巖溶塌陷的形成機(jī)制及因素
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,評(píng)估區(qū)具備有適宜的松散覆蓋層的厚度、巖溶發(fā)育規(guī)律、地層巖性、構(gòu)造、易于改變的地下水動(dòng)力條件等,具備形成巖溶塌陷的背景條件。
①適宜的地層巖性
評(píng)估區(qū)位于北山南坡的淺覆蓋型巖溶分布區(qū),土體主要為第四系粉質(zhì)粘土,松散層的厚度為5~8.2m,小于10m,屬容易引發(fā)巖溶塌陷的厚度。
②基巖巖溶發(fā)育強(qiáng)烈
評(píng)估區(qū)東北部地層以?shī)W陶系蕭縣組碳酸鹽巖為主,碳酸鹽巖的單層厚度小,一般為薄-中厚層狀,巖溶率為3.3%。
③構(gòu)造條件
巖溶發(fā)育受到斷層構(gòu)造因素的明顯制約。評(píng)估區(qū)區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造主要為NNE向壓扭性斷裂,沿?cái)嗔迅浇鼛r溶較為發(fā)育。
④地下水動(dòng)力條件
評(píng)估區(qū)山前淺埋區(qū)屬巖溶水的補(bǔ)給區(qū),可直接或就近接受降水和河水補(bǔ)給,水流交替迅速,地下水溶解總固體低,地下水侵蝕力相對(duì)較強(qiáng)。評(píng)估區(qū)區(qū)域碳酸鹽巖類巖溶裂隙水水位埋深為2~10m。
(2)巖溶塌陷的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
根據(jù)碳酸鹽巖分布區(qū)的巖溶發(fā)育程度、松散覆蓋層的厚度、結(jié)構(gòu)、地層巖性、構(gòu)造、地下水動(dòng)力條件等多種因素進(jìn)行巖溶塌陷危險(xiǎn)性分析。
預(yù)測(cè)評(píng)估區(qū)碳酸鹽巖隱伏區(qū)可能遭受巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害,其危害程度大,危險(xiǎn)性大。
5.2.3 工程建設(shè)遭受膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
評(píng)估區(qū)東部地區(qū)地表出露巖性為第四系上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土,通過(guò)采集土樣測(cè)試,自由膨脹率(δef)為 40.0~45.0%,取樣深度 1.0~1.5m,具有弱膨脹潛勢(shì),故評(píng)估區(qū)內(nèi)擬建工程可能遭受膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害,其危害程度小,危險(xiǎn)性小。
6.1 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合分區(qū)評(píng)估
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估,結(jié)合工程建設(shè)類型,將評(píng)估區(qū)綜合分區(qū)確定為三個(gè)區(qū),即巖溶塌陷、基坑崩塌、膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)(Ⅰ);基坑崩塌、膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅱ);基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅲ)。
6.2 建設(shè)場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)
建設(shè)場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)認(rèn)為,巖溶塌陷、基坑崩塌、膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)(Ⅰ),工程建設(shè)適宜性差;基坑崩塌、膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅱ),建設(shè)工程適宜;基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅲ),建設(shè)工程適宜。
6.3 地質(zhì)災(zāi)害防治措施
為了防止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,避免造成各種經(jīng)濟(jì)社會(huì)損失,針對(duì)工程建設(shè)可能引發(fā)或遭受的地質(zhì)災(zāi)害提出以下防治措施:
(1)對(duì)于基坑邊坡治理措施有兩種:①基坑邊坡支護(hù)、至上而下分層開(kāi)挖的方式和以合適的坡度放坡;②回填和襯砌。
(2)對(duì)巖溶塌陷地區(qū),要修建排水溝、導(dǎo)水溝,將大氣降水排入工程外圍的河流中,防止地表水入滲;對(duì)于埋藏較深的洞隙,可通過(guò)鉆孔向洞隙中灌注砂漿、混凝土、瀝青及硅液等,以堵填洞隙。
(3)為消除土的膨脹性,可適當(dāng)增加基礎(chǔ)埋置深度,最好將基礎(chǔ)埋置在大氣影響深度以下。在施工時(shí)采取砂石墊層、改良土性等方法處理路基,并做好地基防水措施。
7.1 結(jié)論
(1)擬建項(xiàng)目屬重要建設(shè)項(xiàng)目,評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等,地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估確定為一級(jí)評(píng)估。
(2)現(xiàn)狀評(píng)估評(píng)估區(qū)膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育,其危害程度小,危險(xiǎn)性?。活A(yù)測(cè)評(píng)估評(píng)估區(qū)內(nèi)住宅樓工程建設(shè)可能引發(fā)的基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害,其危害程度小,危險(xiǎn)性??;評(píng)估區(qū)碳酸鹽巖隱伏區(qū)可能遭受巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害,其危害程度大,危險(xiǎn)性大;評(píng)估區(qū)東部建設(shè)工程可能遭受膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害的危害程度小,危險(xiǎn)性小。
(3)巖溶塌陷、基坑崩塌、膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)(Ⅰ),用地適宜性評(píng)價(jià)為適宜性差;基坑崩塌、膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅱ),用地適宜性評(píng)價(jià)為適宜;基坑崩塌地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅲ),用地適宜性評(píng)價(jià)為適宜。
7.2 建議
(1)根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求》(試行)3.8條明確規(guī)定,“本技術(shù)要求規(guī)定的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估不替代建設(shè)工程和規(guī)劃各階段的工程地質(zhì)勘察或有關(guān)的評(píng)價(jià)工作”,應(yīng)按相關(guān)規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行工程地質(zhì)勘察和評(píng)價(jià)。
(2)本次評(píng)估是在現(xiàn)狀地質(zhì)環(huán)境條件下進(jìn)行的預(yù)測(cè)評(píng)估和綜合評(píng)估,隨著地質(zhì)環(huán)境條件的不斷變化,有可能產(chǎn)生報(bào)告中尚未發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,建設(shè)單位應(yīng)予重視。
[1]單曉聃.地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估現(xiàn)狀分析[J].科技信息,2010,5:79.
[2]許雪潔,崔 偉,程桂蘭,等.安徽省淮北市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃(1/10萬(wàn))[R].安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院,2008.
[3]國(guó)土資源部.國(guó)土資發(fā)[2004]69號(hào),地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求(試行)[S].22004.
[4]林宗元.簡(jiǎn)明巖土工程勘察設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.
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A
1004-7344(2016)01-0165-02
2015-12-25