徐州园博园项目地质灾害危险性评估及防治措施

谢梦雨，闫士民

江苏省地质矿产局第五地质大队，徐州 221004)

1 引言

中国国际园林博览会自1997年开始举办，在中国园林绿化行业属于最大规模以及最高层次的国际盛会[1]。第十三届中国国际园林博览会将在徐州举办，这也是第一次由地级市主办的园博盛会。为了保护地质环境，避免工程建设遭受、引发或加剧地质灾害，研究徐州园博园地质灾害类型、分布、发育特征，对地质灾害危险性进行评估并提出防治措施具有重要意义。

2 工程概况及评估级别

徐州园博园建设项目位于徐州市铜山区伊庄镇西部，园区面积约3.57 km2,其中主要建筑规模约0.12 km2。主要建筑物包含园区服务中心、综合馆暨自然馆、基础配套等低层和多层建筑，基坑开挖深度一般小于3 m。

评估区以项目用地红线控制线为界，四周分别外扩约200 m确定，面积约5.90 km2。

徐州园博园项目类型为重要建设项目，地质环境条件的复杂程度类别为中等，因此，评估分级为一级[2]。

3 地质环境条件

3.1 气象水文

评估区属南温带的鲁淮区，四季分明，气候温和，年平均气温约13.9 ℃，降水量较为充沛[3]。

评估区及附近水系较发育。评估区内有悬水湖，南1.9 km为废黄河，东南1.8 km为崔贺庄水库。

3.2 地形地貌

丘陵和山前冲洪积平原为评估区主要地貌类型。总体地形特征：北部及中部为丘陵，南部为山前冲洪积平原。评估区最高处为寨山，海拔约222.1 m。评估区自然地面高程约37.3～222.1 m，地面相对高差约184.8 m。评估区内为悬水湖、村庄和丘陵等。

3.3 地层岩性

评估区范围内地层主要为震旦系赵圩组(Z1z)、倪园组(Z1n)和九顶山组(Z1jd1)。评估区中部发育震旦系辉绿岩脉，侵入在震旦系倪园组之中[4](图1)。

Z1jd1.震旦系下统九项山组下段；Z1n.震旦系下统倪园组；Z1z.震旦系下统赵圩组；Z1j.震旦系下统贾园组；βu.辉绿岩图1 评估区基岩地质图

赵圩组(Z1z)：下部为深灰色厚层灰岩，含多层叠层石透镜体；上部灰岩呈泥质条带状，偶尔可见叠层石灰岩透镜体[4-5]。

倪园组(Z1n)：下部为厚层白云岩，淡黄灰色，含叠层石或灰岩透镜体；中部为薄层或中层灰岩、白云质灰岩，淡黄灰色，偶尔可见竹叶状灰岩；上部为薄层叶片状白云岩，淡黄或浅紫色，夹燧石条带、泥质白云岩及中层含燧石条带[6]。

九顶山组(Z1jd1)：灰、深灰色中厚层白云岩(可相变为灰岩)，底部深灰色中厚层白云质灰岩夹白云岩团块，见一层厚约10 cm的砾屑灰岩[4]。

评估区内松散层主要为第四系沉积物，岩性主要为表土和粉质黏土，分布在评估区南部，由北向南渐厚，评估区内第四系厚约0～12 m。

3.4 地质构造与区域地壳稳定性

评估区位于倪园向斜核部，轴向北东东65°左右。主要有废黄河断裂(F3)、赵圩断层(F100)以及无名断层3条北西向断层发育[4]。评估区及周边全新世活动断裂不发育。

根据史料记载，评估区及周边未曾发生过5级以上的地震，地震活动性不强；地震动峰值加速度为0.15 g，抗震设防烈度为Ⅶ度，地震动加速度反应谱特征周期为0.40 s，设计地震分组为第三组[7-8]。

综上，区域地壳基本稳定。

3.5 工程地质条件

评估区场地地层自上而下分为3层，各岩土层特性描述如下：

土层：①层表土(Q4ml)上部为灰黄色、结构松散，含植物根系，主要为填土，结构较为松散。区内局部分布，厚度：0.10～3.30 m，平均0.96 m；层底埋深：0.10～3.30 m，平均0.96 m。②层粉质黏土(Q3el+dl)黄褐色，坚硬，含少量铁锰结核、局部含碎石角砾，光滑。区内局部分布，厚度最小为3.70 m，最大为10.0 m。

岩石：石灰岩，灰色，隐晶质结构、局部鲕状结构，中厚层状构造，中等风化。

3.6 水文地质条件

评估区地下水类型简述如下：

(1) 松散岩类孔隙水

该含水层岩性主要为粉土，分布于山前冲积平原区，单井涌水量小于100 m3/d。属潜水含水层，通过大气降水入渗、农灌水回渗进行补给。

(2) 碳酸盐岩类裂隙岩溶水

震旦系张渠组～赵圩组含水层裂隙岩溶较为发育，富水性较好，单井涌水量大于500 m3/d。通过大气降水入渗、上覆孔隙水下渗以及悬水湖和灌溉渠渗漏进行补给。根据园区施工钻孔信息可知水位埋深为14.6～15.6 m。

3.7 人类工程活动

评估区内主要的人类工程活动为农耕以及采石宕口生态修复治理工程，无地下采掘活动及大量开采地下水工程。人类工程活动一般，对地质环境影响较小、破坏小。

4 现状评估

根据区域地质灾害的发育特征及野外实地调查成果，评估区主要地质灾害类型为岩溶塌陷以及崩塌(图2)。

1.项目范围；2.评估区范围；3.岩溶塌陷地质灾害分布区；4.崩塌地质灾害分布区；5.无地质灾害分布区；6.采石宕口边界线图2 评估区地质灾害分布图

(1) 岩溶塌陷

评估区北部丘陵地区基岩裸露，不具备发生岩溶塌陷的条件；南部山前冲洪积平原为第四系土体-可溶岩双层结构，可溶岩岩性主要为灰岩，上覆第四系松散土层为黏性土，厚度0～12 m。地表建筑物无因岩溶塌陷而产生的变形、开裂现象。因此，岩溶塌陷发育程度为弱，危害程度小，现状评估评估区岩溶塌陷地质灾害危险性等级为小。

(2) 崩塌

丘陵地区山体自然边坡坡度较缓，一般在34°以下，仅局部地段坡度较陡，抗山采石宕口已治理，龟山采石宕口正在进行治理，崩塌地质灾害发育程度均为弱；寨山采石宕口未治理，边坡岩石岩性为震旦系倪园组、赵圩组灰岩。边坡局部节理裂隙较发育，边坡层间裂隙较发育，坡面灰岩微风化。采石面坡脚偶有散落块石，块石体积均小于2 m3，块石距离坡脚距离不大于10 m，散落块石多为自然掉落。边坡面局部存在危岩，受雨水冲刷块石易崩落。采石边坡面岩层未发现软弱岩层，矿山坡顶局部前缘临空，岩石松动，崩塌地质灾害发育程度为中等。评估区内崩塌地质灾害发育程度弱-中等，危害程度小，现状评估评估区崩塌地质灾害危险性等级为小。

5 预测评估

5.1 工程建设可能引发或加剧地质灾害危险性预测

(1) 岩溶塌陷

评估区岩溶塌陷发育程度弱。工程建设过程中，机械震动和基坑降排水为岩溶塌陷的诱发因素。评估区内岩溶裂隙水埋藏较深，基坑开挖深度小于岩溶裂隙水埋藏深度，地下水一般情况下对基坑开挖影响小，诱发岩溶塌陷地质灾害的人为因素小。虽然施工人员活动频繁，但诱发岩溶塌陷地质灾害因素小，引发或加剧岩溶塌陷地质灾害的可能性小，其危害程度小，危险性等级为小；工程建成后，诱发岩溶塌陷的人为因素小，人员、车辆活动频繁，其危害程度中等，危险性等级为小。

(2) 崩塌

评估区崩塌发育程度弱-中等。工程建设过程中，崩塌的诱发因素为降雨和机械振动。虽然施工人员活动频繁，但诱发崩塌地质灾害因素小，引发或加剧崩塌的可能性小，危害程度小，危险性等级为小-中等；工程建成后，崩塌的诱发因素为降雨，虽然人员及车辆活动频繁，但建设工程均位于崩塌地质灾害弱发育区，其危害程度小，危险性等级为小-中等。

5.2 工程建设可能遭受地质灾害危险性预测

(1) 岩溶塌陷

评估区岩溶塌陷发育程度弱。工程建设过程中，由于基坑开挖深度小于岩溶裂隙水埋藏深度，诱发岩溶塌陷的人为因素小。工程建设速度快，周期短，而岩溶塌陷形成过程缓慢，因此遭受岩溶塌陷的可能性小，危害程度小，危险性等级为小；工程建成后，虽然区内人员活动频繁，但遭受岩溶塌陷的可能性小，危害程度小，危险性等级为小。

(2) 崩塌

崩塌地质灾害发育程度弱-中等。工程建设过程中，崩塌的诱发因素为降雨和机械振动。虽然施工人员活动频繁，但建设工程均位于崩塌地质灾害弱发育区，遭受崩塌的可能性小，危害程度小，危险性等级为小；工程建成后，崩塌的诱发因素为降雨。虽然人员及车辆活动频繁，但建设工程位于崩塌地质灾害弱发育区，危害程度小，危险性等级为小。

6 综合分区评估和防治措施

6.1 综合分区评估

综上，根据地质灾害危险性等级大小，评估区分为地质灾害危险性中等区(A区)、地质灾害危险性小区(B区)以及无地质灾害区(C区)。各分区位置及概况见图3，表1。

1.项目范围;2.评估区范围;3.地质灾害危险性中等区(A区)；4.无地质灾害区(C区)；5.地质灾害危险性小区(B1区)；6.地质灾害危险性小区(B2区)图3 地质灾害危险性综合分区图

表1 地质灾害危险性综合分区评估表

6.2 建设用地适宜性分区评估

综合评估认为：评估区内地质灾害危险性小区和无地质灾害区，建设用地适宜性级别为适宜；地质灾害危险性中等区，建设用地适宜性级别为基本适宜。

6.3 防治措施

(1) 岩溶塌陷

岩溶塌陷防治措施重点在于避免出现激发因素，以保证场地稳定的地质环境。重视岩溶地下水的开采管理，合理利用岩溶水资源；加强岩溶塌陷监测预警体系建设；对工程而言，岩溶地面塌陷防治措施主要为：工程开工前应根据详细的岩土工程勘察，查明地下是否存在溶洞或土洞。如果存在，需查明其位置、规模等。如对工程安全构成影响，可通过合适的结构构造措施或注浆、回填等方法处理土洞或溶洞。

(2) 崩塌

崩塌地质灾害防治措施主要有：定期对崩塌隐患点进行巡查、设置警示牌、采取工程治理措施以消除崩塌隐患等。

7 结论

(1) 徐州园博园项目类型为重要建设项目，地质环境条件的复杂程度类别为中等，因此，评估分级为一级。

(2) 岩溶塌陷和崩塌为评估区内主要地质灾害类型。

(3) 现状评估认为：评估区岩溶塌陷和崩塌地质灾害危险性等级均为小。

预测评估认为：工程建设遭受、引发或加剧岩溶塌陷地质灾害的危险性等级为小；工程建设引发或加剧崩塌地质灾害危险性等级为小-中等，遭受崩塌地质灾害的危险性等级为小。

根据地质灾害危险性等级大小，评估区分为地质灾害危险性中等区(A区)、地质灾害危险性小区(B区)以及无地质灾害区(C区)。

(4) 评估区内地质灾害危险性小区和无地质灾害区，建设用地适宜性级别为适宜；地质灾害危险性中等区，建设用地适宜性级别为基本适宜。