朱建武
(甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730020)
評估區(qū)地貌類型為侵蝕-構造中低山,為震旦系變質(zhì)巖構成的斷塊山體,山體陡峻,山頂黃土覆蓋。據(jù)調(diào)查,場地南北兩側為臺梯狀梯田,未見明顯變形跡象。評估區(qū)地層巖性較復雜,出露的主要地層有第四系(Q)上更新統(tǒng)馬蘭黃土(Q32eol)及震旦系下統(tǒng)興隆山群(Z1xn):該層巖性為凝灰質(zhì)千枚巖夾變質(zhì)凝灰?guī)r、石英巖。評估區(qū)地處祁呂賀山字型構造體系前弧西翼與河西系武威~蘭州構造帶的復合部位。不同構造體系的相互干擾或改造,使本區(qū)構造形跡十分復雜。通過資料分析表明,兩大構造體系近平行排列的斷裂帶,將該區(qū)分割成多個隆起和斷陷盆地。本區(qū)及其外圍普遍經(jīng)受著不同程度的喜馬拉雅期后的上升作用。根據(jù)蘭州市區(qū)高階地的發(fā)育程度及新構造現(xiàn)象,評估區(qū)為劇烈上升區(qū),新構造運動較為活躍,以大面積的上升運動為主,且具有明顯繼承性、差異性。根據(jù)甘肅省地震區(qū)帶劃分,本區(qū)處于青藏高原東北部地震區(qū)的天水~蘭州~河西走廊地震帶,地震烈度為Ⅷ度區(qū)。根據(jù)地下水的分布、賦存條件和含水介質(zhì)性質(zhì),區(qū)內(nèi)地下水分為黃土孔隙裂隙水和基巖裂隙水兩類。
層狀較堅硬千枚巖、變質(zhì)凝灰?guī)r、石英巖巖組(Z):由震旦系組成,其巖性主要由凝灰質(zhì)千枚巖、變質(zhì)凝灰?guī)r、石英巖等,中厚層-薄層狀結構,抗壓強度80~180 MPa,干抗壓強度30~60 MPa,軟化系數(shù)0.39~0.64。本巖組巖層軟硬相間,力學強度不均一,部分巖層遇水易軟化、泥化,濕抗值明顯降低,風化層發(fā)育,斜坡易出現(xiàn)大型滑移彎曲、蠕滑拉裂變形破壞現(xiàn)象,陡坡段巖層易傾倒、崩塌。
黃土單層土體(Q):為上更新統(tǒng)馬蘭黃土,厚度0.3~0.8 m,由黃色粉粒組成,其粒度成分為:>0.05 mm者含量18.8%~21.6%,0.05~0.005 mm者含量69.7%~71.2%,<0.005 mm者含量8.7%~10%,質(zhì)地疏松均一,孔隙十分發(fā)育,其主要力學指標:重度γ=12.1~14.7 kN/m3,含水率W=6%~12%,內(nèi)聚力c=12.74~19.6 kPa,內(nèi)摩擦角φ=24°~28°,壓縮系數(shù)a=0.071~0.602 MPa-1,壓縮模量Es=3.22~27.52 MPa,濕陷系數(shù)δs=0.010~0.057,屬自重濕陷性黃土,剪切波速Vs=200~295 m/s。
根據(jù)本次調(diào)查,評估區(qū)主要發(fā)育不穩(wěn)定斜坡一類地質(zhì)災害,其中不穩(wěn)定斜坡1處。
X1不穩(wěn)定斜坡處于擬建工程場地西側規(guī)劃的停車場,坡腳為東西向便道通過,坡體上由風積黃土構成,下部破碎基巖出露,坡面凹凸不平,發(fā)育有雨水沖刷形成的溝槽,個別地段裂隙較發(fā)育,平面形態(tài)呈弧形,剖面形態(tài)呈臺階狀,坡寬約210 m,坡高14 m,坡向0°,平均坡度25°,早期修建便道對X1進行開挖,導致斜坡坡腳臨空,現(xiàn)狀穩(wěn)定性較差,其可能發(fā)生的變形方式為崩塌、滑坡。
(1)巖土體工程條件:區(qū)內(nèi)發(fā)育的不穩(wěn)定斜坡主要由風積黃土和破碎的千枚巖組成,土質(zhì)疏松,密實度低,遇水易軟化,抗剪強度低;千枚巖巖層軟硬相間,風化層發(fā)育,遇水易軟化、泥化,濕抗值降低后,斜坡易出現(xiàn)大型滑移彎曲、蠕滑拉裂變形破壞現(xiàn)象,陡坡段巖層易傾倒、崩塌。
(2)地形地貌條件:地形地貌是控制斜坡變形失穩(wěn)的主要因素。不穩(wěn)定斜坡坡體陡峻、臨空,為斜坡失穩(wěn)提供了有力的臨空面條件。
(3)降水條件:評估區(qū)降雨量較豐富,溝谷切割強烈,當降水沿地表裂縫下滲至土體結構面后,水對結構面可以起到三方面的力學效果:一是使土體中的結構面強度發(fā)生軟化而顯著降低;二是水對崩滑面起到潤滑作用,降低抗滑阻力;三是增加土體重量,不利于斜坡穩(wěn)定。
(4)人類工程活動:區(qū)內(nèi)發(fā)育的斜坡為早期開挖修路形成的不穩(wěn)定斜坡,導致原來的坡度變陡;改變了原始坡角和坡高,使坡體變陡變高,增大了斜坡臨空面,降低了坡體的穩(wěn)定性,極易造成斜坡失穩(wěn)而發(fā)生崩塌、滑坡災害。
根據(jù)不穩(wěn)定斜坡的穩(wěn)定性,發(fā)生的可能性,危害特征及造成的損失,結合地質(zhì)災害危險性分級表(表1)對其危險性進行評價。
表1 地質(zhì)災害危險性分級表
評估區(qū)發(fā)育的X1不穩(wěn)定斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性較差,再次發(fā)生地質(zhì)災害的可能性較大,危害程度中等,判定X1不穩(wěn)定斜坡現(xiàn)狀危險性中等(表2)。
表2 評估區(qū)不穩(wěn)定斜坡危險性評價表
評估區(qū)現(xiàn)狀發(fā)育不穩(wěn)定斜坡一類地質(zhì)災害。現(xiàn)狀評估結果:評估區(qū)發(fā)育的X1不穩(wěn)定斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性較差,發(fā)生幾率較大,危害程度中等,現(xiàn)狀危險性中等。
將評估區(qū)劃分為地質(zhì)災害危險性中等(B)一個區(qū),面積0.37 km2,現(xiàn)狀發(fā)育1處不穩(wěn)定斜坡?,F(xiàn)狀評估:X1不穩(wěn)定斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性較差,發(fā)生的可能性較大,危害程度中等,現(xiàn)狀危險性中等。預測評估:場地整平引發(fā)地質(zhì)災害的可能性較大,危害程度中等,預測危險性中等;基坑開挖引發(fā)地質(zhì)災害的可能性小,危害程度小,預測危險性??;棄土棄渣的堆棄引發(fā)地質(zhì)災害的可能性小,危害程度小,預測危險性?。还こ探ㄔO加劇X1不穩(wěn)定斜坡的可能性較大,危害程度中等,預測危險性中等。綜合評估:地質(zhì)災害危險性中等。
根據(jù)劃分的地質(zhì)災害危險性評估區(qū)段,結合各段地質(zhì)災害預測評估結果及現(xiàn)狀地質(zhì)災害發(fā)育特征,根據(jù)“評估規(guī)程”劃分標準(表3)進行建設場地適宜性評價。地質(zhì)災害危險性中等區(qū)有關的不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災害防治工程技術成熟,難度中等,基本適宜工程建設。
評估區(qū)發(fā)育的X1不穩(wěn)定斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性較差,發(fā)生的可能性較大,危害程度中等,現(xiàn)狀危險性中等。場地整平引發(fā)地質(zhì)災害的可能性較大,危害程度中等,預測危險性中等;基坑開挖引發(fā)地質(zhì)災害的可能性小,危害程度小,預測危險性?。粭壨翖壴亩褩壱l(fā)地質(zhì)災害的可能性小,危害程度小,預測危險性小。工程建設加劇X1不穩(wěn)定斜坡的可能性較大,危害程度中等,預測危險性均中等。評估區(qū)建設場地適宜性評估認為:基本適宜工程建設。