徐志浩,唐亦川,何青峰
(西安科技大学地质与环境学院,陕西 西安 710054)
地质灾害是指由于不良地质作用引发的危害人民生命财产安全、与地质活动有关的灾害性地质事件[1],主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾种。开展建设用地地质灾害危险性评估工作可以有效避免崩塌、滑坡等地质灾害对建设项目造成损失,确保工作人员的安全,现已成为国家强制执行的工程建设工作程序之一[2]。
本文以某物流中心建设项目为例,在对项目建设用地地质环境条件综合分析的基础上,开展现状评估、预测评估和综合评估,进行建设场地的适宜性评估,提出针对P1 边坡失稳地质灾害的防治措施。
某物流中心建设项目位于陕西省延长县罗家川村205 省道东、北部,征地面积为10.35×104m2,主要建设内容为:1、2号厂房均为地上1 层,门式钢架结构,跨度32 m,用地面积约2.68×104m2;1 栋管理办公用房,地上 6 层,地下 1 层,框架结构,跨度20 m,用地面积约0.92×104m2。
延长县地处陕北黄土高原东部,以延河为界,南北分别归属两大山脉,地形呈“三川两山”特征。境内的中、新生代地层产状平缓,无明显的断层活动,褶皱、断裂构造发育较弱,地震活动的级序低。地震烈度为Ⅵ度,地震动峰值加速度为0.05 g~0.10 g,反应谱特征周期为0.45 s。区域地质背景条件简单。
评估区属暖温带半干旱大陆性季风气候,干湿明显,四季分明。冬季寒冷,干燥少雪,平均温度-3.6℃;春季气温日差较大,易出现寒潮、霜冻等天气,平均温度约15℃;夏季气温高,降水多,多雷阵雨,平均温度23.1℃;秋季阴雨多,降温快,平均温度约17℃。极端天气最高气温约39℃,最低气温约-22℃。降水主要集中在7 月~9 月份,年平均降水量564 mm,最大年降雨量约810 mm,最小年降雨量约280 mm,一般在410 mm~640 mm 之间。
评估区内地表水的显著特点是降水量少、蒸发量较大。该建设项目位于延河的东北侧,距离最近约70 m,延河的水位、流量随季节呈周期性变化。
暴雨及连阴雨可能诱发崩滑等地质灾害,存在一定的安全隐患。总体上看,气象水文条件对建设场地地质环境影响较小。
建设场地在削山填沟之前属于典型的黄土梁、峁沟壑区。经过削山填沟之后,冲沟已基本消失而形成填方区,与挖方区逐步过渡形成地势陡度在5%左右的平坦场地。仅在场地西南角有陡坎,勘探点地面高程介于785.7 m~776.3 m 之间,地面高差9.4 m。地形地貌条件简单。
根据周边勘探、现场调查及收集的相关资料可知,评估区出露地层全部为第四系地层,主要为第四系坡积层、全新统冲洪积层、人工填土、黄土。
岩土体的工程地质性质决定着其遭受破坏的难易程度,是影响地质灾害发育的基本条件之一。评估区岩土体类型主要有第四系松散土体和基岩,其中第四系松散土体为全新统的人工填土、上更新统风积层的黄土,基岩为砂岩。
砂岩(J):灰绿~灰色。中风化,板状,钙质胶结,岩体较完整。多夹有灰色泥岩层,遇水易软化。顶层埋深9.2 m~15.3 m,层厚1.2 m~5.4 m,地基土承载力特征值为3000 kPa,工程性能较好。
某县地处较稳定的陕甘宁盆地构造单元,区内地质构造活动强度低,不存在大型褶皱构造和断裂构造,无岩浆岩侵入,地层产状较平缓。因此地质构造因素诱发崩滑等地质灾害的作用很小,地质构造条件简单。
根据勘察资料及现场观察,在20.8 m 勘探深度范围内未见地下水存在。水文地质条件复杂程度为简单。
建设项目附近的人类工程活动主要有修建房屋、道路交通建设等,对地貌景观的改造强度较小,对地质环境影响较小。
该物流中心总投资为25000 万元,其中1、2 号厂房建筑跨度32 m,属重要建设项目,评估区地质环境条件复杂程度简单。根据《场地地质灾害危险性评估技术要求》(试行)(T/CAGHP 025—2018),本次地质灾害危险性评估级别为二级。
根据规范并结合该建设工程的特点及地质环境条件,最终确定本次评估范围为:建设项目用地向东侧外扩100 m~150 m至缓坡地带,向南侧外扩70 m~130 m 至延河边,向西侧外扩80 m~120 m 至延河边,向北侧外扩 80 m~130 m 至山头,评估面积约24.64×104m2。
地质灾害危险性评估工作是对工程建设项目区,在地质环境条件下,进行地质灾害的空间预测和时间预测[3]。在充分收集已有各种资料的基础上,开展了细致的地质灾害调查工作[4],对某物流中心建设项目地质灾害危险性进行评估。地质灾害危险性评估是地质灾害调查的重要内容,也是风险管理和减灾管理的基础[5]。
野外实地调查发现,区内不存在崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等地质灾害。因此,评估区内现状地质灾害危险性小。
评估区属于典型的黄土梁、峁沟壑区,经过削山填沟之后,场地基本平坦,地势陡度在5%左右,仅在场地西南角有陡坎。建筑主体为1、2 号厂房,建设工程引发地质灾害主要是因挖方而在评估区内形成一定高度的边坡P1。
评估区的P1 边坡为土质斜坡,高度5 m~8 m。形成原因主要是由于建设项目施工过程中,人工切坡开挖增大坡脚。根据走访调查,P1 边坡现状整体基本稳定。目前由于建设项目的实施,并未对P1 边坡进行治理,还存在着较大的地质灾害风险,有进一步发育为崩塌的趋势,威胁建设工程及人员的安全。因此,预测工程建设引发地质灾害的可能性大,危害程度大,危险性大。
野外调查未在评估区发现地质灾害。因此,工程建设中、建设后加剧地质灾害危险性小,建设工程自身可能遭受已存在地质灾害危险性小。
结合该物流中心建设项目的性质、特点,考虑所处地质环境条件、地质灾害隐患成灾的可能性和成灾后果的严重性[6,7],根据“区内相似、区际相异”的原则,采用定性分析的方法对评估区进行分区,共划分1 个地质灾害危险性小区、1 个地质灾害危险性大区。
地质灾害危险性小区(Ⅲ):面积23.57×104m2,占评估区面积的95.66%;地质灾害危险性大区(Ⅰ):面积1.07×104m2,占评估区面积的4.34%。
评估区属于典型的黄土梁、峁沟壑区,经过削山填沟之后,场地基本平坦,仅1 号厂房东南角位于填方区,地质环境条件简单。根据《地质灾害危险性评估规范》(DZ/T 0286-2015)中建设用地适宜性分级表(表1),评估认为:地质灾害危险性小区,面积23.57×104m2,适宜场地建设;地质灾害危险性大区,面积1.07×104m2,对P1 边坡失稳地质灾害采取必要的防治措施后,场地建设适宜。
表1 建设用地适宜性分级表
本着“以预防为主”“避让与防治相结合”的原则,地质灾害防治工作应及早治理灾害隐患,尽可能减少地质灾害的发生,从而保证建设工程安全运行和人员的生命财产安全。针对本工程的特点及致灾地质作用,对P1 边坡失稳采取的防治措施如下:
(1)设立危险性警示牌;
(2)对边坡进行支护,坡体外围修筑截、排水沟等水工设施;
(3)分级削坡,坡脚采用浆砌片石挡墙;
(4)加强安全监测工作。
通过对地质灾害综合调查和地质环境条件的分析,确定评估区面积为24.64×104m2,建设项目属于重要建设项目,地质环境条件为简单,评估等级为二级。
现状评估表明:评估区现状地质灾害不发育,现状评估危险性小。
预测评估表明:评估区属于典型的黄土梁、峁沟壑区,建设项目主要为1、2 号厂房。预测工程建设引发P1 边坡失稳地质灾害的危险性大;野外调查未在评估区发现地质灾害,工程建设中、建设后加剧地质灾害的危险性小,建设工程自身可能遭受已存在地质灾害的危险性小。
综合评估采用定性分析法,将评估区划分为危险性小区和危险性大区各一个。地质灾害危险性小区,面积为23.57×104m2,占评估区的95.66%,适宜场地建设;P1 边坡失稳区域为地质灾害危险性大区,面积为1.07×104m2,占评估区的4.34%,对P1 边坡失稳区域采取必要的防治措施后,场地建设适宜。