楊珺茹，利奐章，馬龍飛，崔鈺

恭城縣蓮花鎮(zhèn)枧頭小學建設項目地質(zhì)災害特征及防治建議

楊珺茹，利奐章，馬龍飛，崔鈺

（桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541006）

通過對廣西恭城縣蓮花鎮(zhèn)枧頭小學建設項目周圍地質(zhì)災害和隱患進行野外調(diào)研，查明主要地質(zhì)災害為巖溶塌陷，對其發(fā)育現(xiàn)狀進行了評估，并預測巖溶塌陷對工程建設存在的地質(zhì)災害影響，提出了地質(zhì)災害防治措施，建議在主體施工建設前進一步查明地基是否有未發(fā)現(xiàn)的土洞或者軟弱土存在，可采取灌漿、碎石充填等方法進行治理。同時建筑物基礎施工做好地下水防水、排水工作，加強區(qū)內(nèi)地下水動態(tài)監(jiān)測。本文從對擬建項目的地質(zhì)環(huán)境條件和地質(zhì)災害形成機理分析，工程建設中和工程建成后可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災害提供防治措施和參考依據(jù)。

地質(zhì)災害；巖溶塌陷；建設項目；防治措施

廣西恭城瑤族自治縣蓮花鎮(zhèn)枧頭小學桂林市恭城瑤族自治縣枧頭村，項目中心地理坐標：東經(jīng)110°51′45.6″，北緯24°45′55.9″。學?，F(xiàn)有教學班6個，在校學生204人，教職工12名。項目用地面積5 462.56 m2；擬在學校廣場西側(cè)建設3F框架結(jié)構(gòu)教學綜合樓及配套設施。教學綜合樓建筑面積1100m2，設計標高152.00m（圖1）。采用磚混結(jié)構(gòu)，條形基礎。項目投資35.0萬元。

1 建設項目地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 氣象及環(huán)境條件

屬于中亞熱帶季風氣候區(qū)，多年均氣溫19.7 ℃，7～9月氣溫最高，極端最高氣溫40.0 ℃，最低氣溫-3.1 ℃。年平均降雨量1427.7 mm，4～8月份占全年降雨量58.07%，常有大雨或暴雨；枯水季節(jié)為11月至翌年3月，降雨量少，占全年降雨量21.64%。區(qū)內(nèi)勢江河距項目場地北部350 m，屬于茶江水系。枯水期水位+145.35 m，豐水期水位+149.50 m，易受豐水期勢江河水位影響。擬建項目場地南西部6 m有一寬2.2 m、深1.0 m人工水渠，流量小。水渠頂部標高+151.3 m，略低于擬建項目場地標高。

圖1 學校建設項目設計平面圖

1.2 區(qū)域地質(zhì)背景

評估區(qū)總體地勢較為平坦，地形簡單，大部分地層被第四系，上泥盆統(tǒng)所覆蓋，向斜走向NW-SE，呈彎月形，延伸長45 km、寬6～8 km，屬線狀褶皺。向斜核部為下石炭統(tǒng)大塘組羅城段（C13）、下石炭統(tǒng)大塘組寺門段（C12）、下石炭統(tǒng)大塘組黃金段（C11），翼部為下石炭統(tǒng)巖關(guān)組上段（C1y3）、下石炭統(tǒng)巖關(guān)組下段（C11）及上泥盆統(tǒng)灰?guī)r（D3）。出露加里東期和印支期花崗巖體（地質(zhì)部廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)局1∶20 萬桂林幅區(qū)域地質(zhì)測量報告書，1969）。斷層錯斷寒武系至侏羅系，斷距數(shù)百米至千余米，由北往南變小，破碎帶寬數(shù)米至十多米，角礫巖、硅化、黃鐵礦化，為大斷裂且屬非全新世活動斷裂。

1.3 地形地貌

評估區(qū)為河流階地，海拔標高+151.24～+152.10m，高差0.84 m，地形坡度小于5°。評估區(qū)現(xiàn)狀用地主要為學校、街道和居民區(qū)。

1.4 地層（圖2）

1.4.1 第四系

（1）填土（Q4ml）：填土分布于評估區(qū)，呈黃色，可塑粘性土，含少量圓礫、卵石、碎石。土層厚度1.45 m，多位于頂部。

（2）卵石（Q4al+pl）卵石層位于填土層下方，沖洪積黃褐色卵石層，亞圓形，含卵石50％～60％，直徑20～180 mm，母巖成分為砂巖、石英砂巖，中-微風化，其間多為砂、礫充填，稍密狀。

1.4.2 上泥盆統(tǒng)（D3）

為評估區(qū)下伏地層，未見出露；評估區(qū)西部600m山體為灰白色灰?guī)r，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，產(chǎn)狀115°∠31°，總厚度337～551m。

1.5 巖土類型及工程地質(zhì)性質(zhì)（圖3）

圖2 建設項目區(qū)域地質(zhì)圖

（1）卵石單層結(jié)構(gòu)土體

黃褐色，稍密狀，卵石直徑2 ～18cm，亞圓形居多，中-微風化，交互排列，接觸緊密，卵石間為礫、砂充填。卵石層地基承載力特征值fak250kPa，工程性能較好，滿足低層建（構(gòu)）筑地基承載力，可作為地基持力層。場地還分布有填土，屬高壓縮性土，地基承載力特征值fak80 kPa（表1），需要處理才能滿足低層建（構(gòu)）筑地基承載力要求，（廣西建設項目地質(zhì)災害危險性評估規(guī)程培訓班培訓材料匯編，2017；DBJ/T45-002廣西壯族自治區(qū)巖土工程勘察規(guī)范，2011）。

（2）中厚層狀中等巖溶化較硬灰?guī)r

由上泥盆統(tǒng)（D3）灰?guī)r組成，呈灰白色，亮晶結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造。單軸飽和抗壓強度(Rw)為47.64 MPa，平均值47.64 MPa，標準值35.00 MPa，屬較硬巖，巖石承載力特征值fak為5000 kpa，可作為優(yōu)良的樁基持力層及地基持力下臥層，工程地質(zhì)性能和工程力學性能良好（GB50007-建筑地基基礎設計規(guī)范，2011;常士驃，2006）。具有可溶性，可能發(fā)育溶洞、溶隙，且?guī)r面起伏亦較大，可能產(chǎn)生巖溶塌陷等地質(zhì)災害，工程地質(zhì)性質(zhì)較差。

圖3 A-A’工程剖面示意圖

1.6 水文地質(zhì)條件

根據(jù)《1∶20萬桂林幅綜合水文地質(zhì)圖》（廣西水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，1983），地下水類型整體可分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水兩種類型。松散巖類孔隙水主要為沖洪積層松散巖類孔隙水，儲存、運移在第四系沖洪積卵石層孔隙中。

碳酸鹽巖類裂隙溶洞水主要賦存于評估區(qū)上泥炭統(tǒng)（D3）灰?guī)r中，裂隙溶洞水水量10～50L/s的泉或地下河枯流量占流量的50%以上，水量中等。地下水水化學類型HCO3-Ca。pH值6.8～7.4，礦化度180～250 mg/L，總硬度1.16度～4.01度，對鋼筋及混凝土具有微腐蝕性。

表1 項目建設場地巖土體參數(shù)建議值表

注：帶※取值為經(jīng)驗值

1.7 人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的影響。

河流階地相對高差0.84m，地形坡度＜5°。學校建校時，未產(chǎn)生挖填方邊坡，工程建設不會產(chǎn)生挖填方邊坡，開挖基坑深度2 m土質(zhì)邊坡。

2 現(xiàn)狀地質(zhì)災害評估

2.1 工程建設中可能引發(fā)地質(zhì)災害

（1）基坑崩塌：擬建教學綜合樓采用獨立基礎，基礎施工形成獨立基礎承臺基坑，方形，深度2m、基坑壁由填土構(gòu)成，局部為卵石層?？赡芤l(fā)基坑崩塌。

（2）地基不均勻沉降：場地分布有一定厚度填土，可能會引發(fā)地基不均勻沉降。

2.2 工程建成后可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災害預測

評估區(qū)內(nèi)巖溶中等發(fā)育，第四系土層厚10～20m，地下水位變動位置主要位于卵石層。野外現(xiàn)場調(diào)查和巖土工程勘察本區(qū)未存在巖溶洼地、落水洞、地下河、溶洞等巖溶現(xiàn)象，不排除整個學校下伏灰?guī)r地段存在巖溶土洞、溶洞、溶隙等可能性。基坑開挖擾動形成巖溶塌陷,且在巖溶發(fā)育地區(qū)，覆蓋層松散土體在自然因素或者人為因素影響下，塌落、擴展，形成地表塌陷的現(xiàn)象（潘天錄等，2020）。危害建設場地東部和南部居民樓和居民、項目北部耕地、項目西部村道和水渠、以及學校師生，受威脅人數(shù)60～80人，可能造成的直接經(jīng)濟損失200～400萬元。預測工程建設中可能引發(fā)或加劇巖溶塌陷地質(zhì)災害可能性中等，危害程度中等，危險性中等。

3 地質(zhì)災害防治措施

（1）基坑開挖完畢后進行機械插釬，進一步查明地基下隱伏土洞或者軟弱土存在，若發(fā)現(xiàn)巖溶土洞、溶洞，可采取灌漿、碎石充填進行治理；

（2）做好區(qū)內(nèi)地下水動態(tài)監(jiān)測。需進行地下水抽排，應控制抽水孔深度和抽水強度，避免過量抽水引發(fā)巖溶塌陷；

（3）基礎施工防止大規(guī)模震動引發(fā)巖溶塌陷；

（4）建材堆放在穩(wěn)定位置，避免引發(fā)巖溶塌陷；

（5）加強巡視和監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)巖溶塌陷應設置警示標志并及時治理。

地質(zhì)部廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)局1∶20 萬桂林幅區(qū)域地質(zhì)測量報告書[R]，1969．

GB50007. 建筑地基基礎設計規(guī)范[S]. 2011.

常士驃，張?zhí)K民. 工程地質(zhì)手冊[K]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006．

廣西水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊1∶20 萬桂林幅區(qū)域水文地質(zhì)普查報告[R]. 1983．

DB45/T1625. 廣西建設項目地質(zhì)災害危險性評估規(guī)程[S]. 2017

廣西地質(zhì)學會. 廣西建設項目地質(zhì)災害危險性評估規(guī)程培訓班培訓材料匯編[G]. 2017.

DBJ/T45-002. 廣西壯族自治區(qū)巖土工程勘察規(guī)范[S]. 2011.

潘天錄，李小飛，靳文斌，李建華. 2020. 水南灣巖溶塌陷成因分析及防治措施建議[J]. 四川地質(zhì)學報，40(04)：647-650.

Characteristics of Geohazards in Construction Project of the Jiantou Primary School, Lianhua Town, Gongcheng County and Their Control Measures

YANG Jun-ru LI Huan-zhang MA Long-fei CUI Yu

(School of Earth Sciences, Guilin University of Technology, Guilin, Guangxi 541006)

The construction project of the Jiantou Primary School, Lianhua Town, Gongcheng County lies in a karst collapse area. This paper has a discuss on genetic mechanism of the karst collapse and estimates the influence of the karst collapse on the construction project and puts forward such control measures as groundwater dynamic monitoring, waterproofing, drainage, grouting and gravel filling.

geohazard; karst collapse; construction project; control measure; Jiantou Primary School

P694

A

1006-0995（2022）01-0097-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.01.019

2021-06-04

楊珺茹（1997— ），女，重慶市萬州區(qū)人，研究生在讀，研究方向：構(gòu)造地質(zhì)學