城乡结合部建设项目地质灾害危险性评估

段鹏飞

（山西省煤炭地质资源环境调查院，山西太原030006）

城乡结合部建设项目地质灾害危险性评估

段鹏飞*

（山西省煤炭地质资源环境调查院，山西太原030006）

针对城乡结合部的区位特征，选取了太原市城乡结合部的一个工业建设项目为研究对象，通过对该建设项目的工程概况及地质环境复杂程度进行分析，确定了建设项目评估区的范围和地质灾害危险性评估级别，在现状评估的基础上，结合地质灾害及地质灾害隐患的特征及发生发展规律，进行了地质灾害危险性预测评估，然后根据现状评估和预测评估结果进行了综合分区和建设场地适宜性评估，并提出了具体可行的防治措施。通过对一个典型实例的详细分析，为地质灾害技术人员在城乡结合部开展地质灾害危险性评估工作提供了思路、技术路线和评估方法，具有一定的借鉴意义。

城乡结合部；地质灾害；预测评估；防治措施

随着城市人口的增长、产业的发展以及经济结构的调整，鉴于城市土地的稀缺性，城市在不断地向其外缘扩张。城乡结合部逐渐成为接纳产业转移、新兴产业和外来人口的重要集聚地。根据城市的总体发展规划和各片区的区位功能，有的片区定位为特色产业园区，有的纳入城市发展的近景规划区，有的距离市区较远的片区纳入城市的远景规划区。由于市区土地供应的有限性，大量的工业、商业及住宅建设项目涌入供给相对充足、地价相对低廉的城乡结合部。国土资源部《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》中明确规定，城市建设、有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发区内进行的工程建设，在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估。地质灾害危险性评估就是通过对地质灾害活动程度以及对地质灾害各种活动条件的综合分析，评价地质灾害的危险程度，确定地质灾害活动的密度、强度（规模）、发生概率（发生速率）以及可能造成的危害区的位置、范围。对于建设用地来说，地质灾害危险性评估的灾种主要包括地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流和地面沉降等灾种。下面以山西禄纬堡太钢耐火材料有限公司易地搬迁建设项目为例，来阐述城乡结合部新建工程地质灾害危险性评估的思路、技术路线和评估方法。

1　工程概况

山西禄纬堡太钢耐火材料有限公司易地搬迁建设项目总体规划用地约300亩，产品包括：烧成镁钙砖：7×104t/a；高炉炮泥：1.2×104t/a；预制件：1×104t/a。同步建设满足生产需要的能源动力、设备维检、化检验、行政办公等公辅设施。拟建厂区按照功能及所属区域可分为生活办公区和生产区。生活办公区主要布置于拟建场地的北部，布置有：办公楼、综合服务楼、锅炉房。生产区场地布置有：预制件车间、炮泥车间及供油站、加工车间、检验楼、镁钙车间、澡堂和开关站。

山西禄纬堡太钢耐火材料有限公司易地搬迁建设项目为冶金行业建设工程，参照建设部《工程设计资质标准》的规定确定本建设工程为大型建设项目，对照《技术要求》建设项目重要性分类标准，本工程属“重要建设项目”。

2　评估范围与级别的确定

首先需要确定建设项目与阳曲煤炭普查区以及山西冀能青龙煤业有限公司的位置关系。利用MAPGIS软件坐标投影、图层叠加功能分析可知，建设项目位于阳曲煤炭普查区，在其东南方向897m处设置有山西冀能青龙煤业有限公司井田。其次需要确定建设项目与太原市民营开发区阳曲工业新区的相对位置关系，若其处于太原市民营开发区阳曲工业新区范围内，由于工业新区下伏煤层禁止开采，建设项目地质灾害危险性预测评估就不需要考虑因未来煤层开采引起的地裂缝、地面塌陷地质灾害。经过坐标投影、图形叠加可知，建设项目西南方向约1.4km处为太原市民营开发区阳曲工业新区东北边界，建设项目不在太原市民营开发区阳曲工业新区范围内。

根据区域地质资料及实地调查，项目区及周边现状条件下无地质灾害发育，确定本次地质灾害危险性评估范围为煤层采动影响范围与围护带范围之和(煤层采动影响半径为182.43m，工业场地围护带宽度为15m)，即以拟征场地范围外扩197.43m（或大于197.43m）作为评估范围（涵盖第一斜坡带），由此评估区范围约为0.747366km2。

建设项目评估区地质环境复杂程度为“中等”类型，建设项目重要性属“重要建设项目”类型，确定本次地质灾害危险性评估级别为“一级”评估。

3　地质环境条件

通过实地调研和资料收集，查清了评估区的地质环境条件。主要结论为：项目区所处的地貌类型属于黄土台垣区，地貌类型单一。该地区松散层沉积厚度431.76m左右，基底为奥陶系灰岩；建设场地地基土湿陷等级为Ⅱ级（中等），工程地质条件较差。松散层孔隙水水位埋深80m左右，水文地质条件良好。破坏地质环境的人类工程活动一般。综合判定项目区地质环境条件复杂程度为“中等”类型。

4　地质灾害危险性现状评估

评估区所处的地貌类型属于黄土台垣区，地表由第四系上更新统黄土覆盖，据本次调查场地大部分区域平坦开阔，地形简单。现状条件下评估区崩塌、滑坡地质灾害不发育。

评估区东北角发育一条近南北向的黄土冲沟，冲沟横断面呈U形，沟宽5～10m左右，边坡高度2～10m，坡度50°～70°，边坡地层岩性为第四系上更新统粉土，孔隙及裂隙较发育，现状条件下评估区中小型黄土冲沟边坡未发生崩塌、滑坡地质灾害。该沟谷规模很小，汇水范围极为有限，即便在雨季也几乎没有流水，现状条件下泥石流地质灾害不发育。

评估区位于阳曲普查区内，下伏太原组可采煤层为9、13、15中、15下四层煤。评估区目前无矿权设置，下伏煤层尚未开采，无地裂缝、地面塌陷灾害。

综上分析，评估区现状条件下崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝、泥石流等地质灾害均不发育。

5　地质灾害危险性预测评估

5.1工程建设引发或加剧地质灾害危险性的预测

评估区地貌类型属黄土台垣区，建设场地内无高陡边坡分布。在建设场地东北部存在一处小型黄土冲沟，工程建设前将对场地内冲沟进行填平，填平后将在场地边界处形成两处填方边坡，边坡高度4～8m。预测建设项目场地整平形成的填方边坡有引发崩塌、滑坡的可能性，崩塌、滑坡对建设工程危害程度小—中等，地质灾害危险性小—中等。

5.2建设工程本身可能遭受地质灾害的危险性预测评估

5.2.1建设工程遭受崩塌、滑坡、泥石流地质灾害预测

评估区及周边总体地形相对开阔、平缓，仅在建设场地东北冲沟两侧存在潜在的不稳定边坡，工程建设过程中将对冲沟填平，潜在的不稳定边坡临空面将充填黄土，建设工程遭受崩塌、滑坡地质灾害的可能性小，地质灾害危险性小；评估区无沟谷及河流分布，建设工程遭受泥石流地质灾害的可能性小，地质灾害危险性小。

5.2.2建设工程可能遭受采空塌陷、地裂缝地质灾害危险性预测评估

评估区下伏9、13、15中、15下号煤层，下伏煤层一旦开采，产生的地表变形将对建设工程造成破坏。依据《建筑物、水体、公路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的经验公式，预测评估区下部9、13、15中、15下号煤层开采后对地表的影响程度。

（1）最大下沉值：

（2）最大曲率值：

（3）最大倾斜值：

（4）最大水平移动值：

（5）最大水平变形值：

式中：q——下沉系数；

M——煤层采空区厚度，m；

r——主要影响半径，r=H/tanβ；

α——煤层倾角；

b——水平移动系数。

按上述公式计算，其结果见表1。

表1　煤层采空后地表变形预测结果表

将表1中计算数值与《三下规程》中规定的地表变形对地面建筑物破坏程度进行对比，第二次重采15中煤层后，采空区地表水平、倾斜变形值均达到Ⅳ级。15下煤层重复采空后，采煤影响半径最大为182.43m，拟建建(构)筑物围护带宽度为15m，采煤影响半径与围护带宽度之和为197.43m。

根据上述计算可知，评估区煤层开采后地表变形剧烈。预测采空引发地裂缝、地面塌陷地质灾害威胁对象为整个建设工程、生产设施以及生产工人，可能威胁人数大于100人，可能造成的经济损失大于500万元，预测其地质灾害危险性大。

6　地质灾害危险性综合评估及防治措施

6.1综合分区及建设场地适宜性评估

6.1.1综合分区评估

评估区地貌类型为黄土台垣区，现状条件下崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷地质灾害不发育。工程建设形成填方边坡有引发崩塌、滑坡地质灾害的可能性，崩塌、滑坡对建设工程危害程度小—中等，地质灾害危险性小—中等；建设工程遭受地面塌陷、地裂缝地质灾害的可能性大，地质灾害危险性大。将山西禄纬堡太钢耐火材料有限公司易地搬迁建设项目评估区定为地质灾害危险性大区。

6.1.2建设场地适宜性评估

对工程建设形成的填方边坡地质灾害隐患，其防治措施简单易行；煤层开采造成地裂缝、地面塌陷地质灾害可以通过为建设工程留设保护煤柱予以避免，防治措施比较简单易行，且技术手段较为成熟。通过对建设场地的地质灾害危险性及治理难度综合分析，对照建设用地适宜性分级标准，在对建设场地留设保护煤柱的前提下，其建设用地适宜性为“基本适宜”。

6.2防治措施

根据评估区地质灾害（隐患点）的发育特征及地质灾害危险性评估结果，地质灾害的防治措施是：对填方边坡土体分层压实，对黄土冲沟边坡修建浆砌护坡，在斜坡前缘修建挡墙；同时布设截排水沟，加强地质灾害（隐患点）及周边排水；为建设场地按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》（国家煤炭工业局，2000年6月发布）规定留设保护煤柱，严禁在保安煤柱范围内进行采矿活动。

7　结束语

国内外专家学者对地质灾害危险性评估进行了大量深入的研究，但以城乡结合部作为研究区域的成果极少见于文献。笔者在充分参考前人研究成果的基础上，通过选取太原市城乡结合部的一个建设工程实例进行分析，为地质灾害技术人员在同类地区开展地质灾害危险性评估工作提供了思路和技术方法。研究成果为全面反映城乡结合部灾情特点，确定减灾目标，优化防护措施，进行科学地减灾决策提供了重要依据。

[1] 中华人民共和国地质矿产行业标准.DZ 0245-2004建设用地地质灾害危险性评估技术要求[S].2004.

[2] 王辉,张峰,苟甲有,等.陕西府谷新建煤矿建设工程地质灾害危险性评估[J].中国煤炭地质，2010，22（11）：51-56.

[3]孙庆先.煤矿建设工程地质灾害危险性评估[J].中国煤炭地质，2012，24（4）：47-51.

[4]中华人民共和国国土资源部.地质灾害危险性评估技术要求（试行）（国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知（国土资发[2004]69号）附件1）[S].

[5]国家煤炭工业局.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（煤行管字[2000]第69号）[S].北京：煤炭工业出版社，2000.

P642.2

A

1004-5716(2015)07-0139-03

2014-07-06

段鹏飞（1981-），男（汉族），山西长子人，工程师，现从事地质灾害治理工作。