某灰岩场地建设的主要地质灾害

2018-03-02 03:30庄来新
西部探矿工程 2018年2期
关键词:灰岩岩溶基坑

庄来新

(福建省核工业二九五大队,福建龙岩364000)

1 概述

用地红线范围内略呈北东至南西向展布的矩形,北西侧与罗龙路近于平行。征地面积约46130m2(约69.16亩),为商业服务及住宅用地,设计由2栋多层、2栋高层建筑物组成,建筑物的控制高度小于80m;容积率3.46,绿地率30%,建筑密度23.9%,按规范要求设置人防工程,地下室1~2层,深度6.0~8.0m。

对场地的地形地貌、现状地质条件、岩土层分布特征进行了调查和分析,场地位于河流一级阶地部位,场地平坦开阔。根据场地现状,基坑开挖时首先采用放坡施工,并有降水的防护措施;基础形式将采用冲孔桩施工。项目建设过程中,局部地段会引发小型土质坍塌、不均匀沉降等地质灾害。项目建设过程中,对出现的局部坍塌、地面裂缝、不均匀沉降等不良地质作用进行治理,可用于项目的建设,不会诱发新的地质灾害。

2 场地的工程地质条件

2.1 场地的地形条件

场地位于龙岩盆地西侧,地貌属龙津河流一级堆积阶地,场地地形平坦开阔,地面标高约327.3~330.3m之间(黄海高程),高差约0.0~3.0m,坡度小于5°,现为居民区及商业区。

场地现状无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。

2.2 场地的水文气象条件

场地所在地区属亚热带海洋性季风气候,温和湿润;垂直气候明显。龙岩市内月平均气温为19.9°C,多年平均降雨量1688mm,夏秋季多暴雨。年平均无霜期291d。场地范围属龙津河流域,水系较为发育。

2.3 场地的地质概况及岩土体特征

区域上,本场地位于呈北北东展布的闽西北隆起带的东侧呈北北东展布的闽西南坳陷的中南部,区域性的北北东向政和—大埔深断裂带从场地东侧5~10km处经过,南北向的泰宁—龙岩大断裂带从场地西侧较远处经过,场地及其附近断层不发育。

场地岩土层分布:上部为杂填土、耕植土、第四系冲洪积物(Q4al+pl);下部基岩为二叠系下统栖霞岩组(P1q)灰岩,附近无基岩出露。

(1)杂填土,厚3.5~7.8m;灰色,稍湿—饱和,松散状态。由碎卵石、砂粒和粉粘粒及少量生活垃圾组成,堆填时间约10年。

(2)Q4al+pl粉质粘土:褐灰色,灰黑色,稍湿湿,软塑—可塑。粘粉粒成份为主,含少量卵石和有机质。层厚2.5~8.0m。

(3)砾砂:饱和,稍密—中密,灰黄色,稍湿—饱和,中密—密实。2~6cm卵石含量约占10%~15%,粒径2~6cm,亚圆状;0.2~2.0cm角砾约占10%~20%;成分为强风化石英砂岩、灰岩等。其余砂粒充填。厚2.0~3.0m。

(4)Q4al+pl卵石:饱和,稍密—中密,灰黄色,卵石含量约占55%~65%,粒径2~6cm,亚圆状,成分为强风化石英砂岩、砂岩。其余角砾和砂粒充填。层厚4.0~7.0m。

(5)Q4al+pl含碎石粉质粘土:灰黑色,稍密,可塑。粘粉粒成分为主,含碎石25%~30%,成分为石英砂岩、灰岩等。厚0~1.9m。

(6)P1q中风化灰岩:灰色、灰黑色,隐晶质结构,薄层状,倾角约20°~40°,裂隙少量,岩芯呈柱状,长10~20cm,属较硬岩。

(7)溶洞:部分无充填物,部分为以含碎石粉质粘土或碎石土充填。据钻孔资料,本区岩溶极为发育,溶洞高度多为0.50~2.50m,最高达4.84m,无充填或充填少量碎石类土。

场地的典型剖面见图1。

图1 典型工程地质剖面示意图

3 场地的水文地质条件

3.1 地表水

场地地表水不发育,河流从较远处经过。

3.2 地下水

场地地下水类型为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。

第四系松散岩类孔隙潜水:主要赋存于松散堆积物的砂卵石层中,受大气降水及地下水侧向补给,透水性强,赋水量大,地下水径流排泄缓慢,勘察期间地下水位埋深2.6~3.6m,水位变化幅度1~2m。主要受大气降水补给。

灰岩岩溶水:赋存于下部灰岩的空隙裂隙中,富水性强,水位埋深较大。主要接受地下水的侧向补给。

地下水的补给、径流、排泄等条件受场地及地层影响较大。上部孔隙水与地表水关系密切,主要接受降雨和地表水的补给,水位及水流量季节性变化大。下部岩溶水主要接受地下水的侧向补给,水位较为稳定。

4 场地的地质灾害评估

4.1 场地的地质灾害现状调查与评价

建设用地位于河流一级阶地,地形较为平坦开阔,地形坡度小于5°。现状未见坍塌、滑坡等地质灾害;场地远离高山沟谷,无泥石流发育的条件。场地发生滑坡、泥石流等地质灾害可能性小。

项目建设区属盆地地形,地面坡度不大,地形条件较为简单,地貌类型较为单一,地质构造条件简单,工程地质条件较好但下部岩溶较为发育,水文地质条件简单至中等;破坏地质环境的人类工程活动程度一般。场地的地质环境条件属简单至中等类型。

场地下部为二叠系下统栖霞组(P1q)灰岩,灰岩中岩溶发育,属覆盖型岩溶区,场地存在潜在的岩溶塌陷地质灾害。

4.2 场地建设过程中的地质灾害评价与研究

(1)小型土质滑坡、崩塌:主要发生于中部的基坑开挖部位。场地地形较为平坦开阔,开挖施工具备放坡的条件,基底标高低于现有地面6.0~8.0m;开挖后的基坑边坡地层主要为冲洪积的粉质粘土及砂类土,且在地下水位以下;基坑开挖及基础施工时可能有局部坑壁失稳坍塌现象,部分地段范围较大,危害性中等,危险性中等,需对基坑四周采用抗滑桩加固处理。

(2)不均匀沉降、地面下沉开裂:主要发生于建筑场地已有的建筑物部位。根据本场地土层分布特征,桩基础施工时拟采用冲钻孔桩;施工时的振动易对附近建筑物及附近道路造成局部损害,如建筑物产生裂缝,路基局部下沉坍塌,裂缝的发展可能引起已有民宅失稳,但其影响范围小、危害性小。

(3)建筑施工加剧潜在岩溶塌陷的发展。建筑施工过程中,基坑开挖时需进行基坑降水,降水过程中,会对土洞、岩溶中的泥砂加速携带,从而加速土洞和岩溶的发展,并加剧地面塌陷的发展。桩基础施工时的振动,也会加剧土洞的坍塌,并引起地面坍塌。

(4)施工时需对基坑的开挖边坡进行治理。基础施工结束回填后,可以消除边坡坍塌等地质灾害,也不会诱发新的地质灾害。

5 结论

(1)场地的建设用地现状较为稳定,发生滑坡、泥石流等地质灾害可能性较小。下伏灰岩中岩溶发育,场地存在潜在的岩溶塌陷地质灾害。

(2)项目建设过程及建成后的主要地质灾害有:基坑开挖及基础施工时可能引起局部地段的坑壁失稳坍塌现象。桩基础施工过程中易引起周边建筑物的不均匀沉降、地面下沉开裂。基坑施工时的抽降水和桩基础施工,会加剧土洞、岩溶的坍塌,并引起地面坍塌。

(3)施工时应对可能引发的地质灾害进行治理。基础施工结束回填后,不会诱发新的地质灾害。

(4)场地基本适宜项目的建设。

(5)建议:场地及周围应严禁过量开采岩溶地下水,防止引发岩溶塌陷、地裂缝等地质灾害。由于本场地下部分布有灰岩,基础勘察时应按规范要求布置钻孔查明是否有岩溶发育。施工时应加强监测工作,发现问题,及时处理。

[1]中华地质环境监测院,等.DZ/T 0286-2015地质灾害危险性评估规范[S].北京:地质出版社,2015:2-31.

[2]建设部综合勘察研究设计院.GB50021-2001岩土工程勘察规范(2009年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2009:52-55.

[3]《工程地质手册》编委会.工程地质手册[M].4版.北京:中国建筑工业出版社,2006:526-534.

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