栗木镇苔塘小学综合楼建设场地地质灾害发育特征及防治建议

利奂章，梁家瑜

栗木镇苔塘小学综合楼建设场地地质灾害发育特征及防治建议

利奂章，梁家瑜

（桂林理工大学地球科学学院，广西 桂林 541006）

通过对广西恭城瑶族自治县栗木镇苔塘小学综合楼建设场地地质灾害发育特征状况，结合该项目场地地形地貌、地层岩性、水文工程、工程地质、环境地质条件分析。评估地质灾害对建设项目的影响，有针对性提出了挡土墙，岩溶塌陷监测对拟建建筑等一系列防治措施。

地质灾害；不稳定斜坡；岩溶塌陷；广西恭城

恭城瑶族自治县栗木镇苔塘小学综合楼建设场地规划用地面积11893.48 m2（17.84亩）。学校现有教学班6个，在校学生157人，教职工12名。场地已建教学楼（2F）一栋、教师宿舍（2F）一栋、厕所（1F）一间以及一栋已废弃的瓦房教学楼（1F），拟建一栋3F框架结构和独立基础综合楼，建筑面积1100 m2（图1）。

图1 评估区平面设置图

1 建设项目地质环境条件

1.1 气象水文

属于中亚热带季风气候区。多年均气温19.7 ℃，7～9月气温最高，极端最高气温40.0 ℃；最低气温-3.1 ℃。年平均降雨量1427.7 mm，最大降雨量1953.0 mm，年最少降雨量955.1 mm，日最大降雨量230 mm，时最大降雨量68.3 mm。降雨量集中于4～8月份，占全年58.07%，常有大雨或暴雨；枯季11月至翌年3月，降雨量少，占全年降雨量21.64%。平均相对湿度为57%～87%，年无霜期达到319 d。年平均日照时数为1670 h。

上枧河紧邻项目北部，宽5 m、深1～2 m，多年平均流量0.75 m3/s，年变幅1.0 m，河水位+239～+240.1 m，场地标高+240.21～+248.33 m，拟建综合楼场地标高+241.84～+242.21 m，高于上枧河最高水位。洪水水位对本场地影响较小（万磊，2020）。

1.2 地形地貌

地貌类型为峰丛谷地、河流阶地，地貌类型单一，相对高差9.12 m，地形北西高、南东低，地形坡度＜5°。大部分为第四系所覆盖，下伏上泥盆统灰岩。

1.3 地质条件（图2）

地层：出露为第四系（Q）和上泥盆统（D3）。

褶皱：位于栗木向斜北部，距栗木向斜轴部1 km。核部位于栗木-嘉会-莲花一带，轴向近SN向，属线状褶皱，长20 km、宽5～10 km。受基底控制及断裂影响，从南到北，褶皱由原NNW向逐渐转为NNE向，两翼不对称向斜构造，岩层倾角30°～68°。向斜核部为下石炭统大塘组（C1）和下石炭统岩关组（C1），翼部为上泥盆系灰岩（D3）、中泥盆系东岗岭组（D2）灰岩。

断层：未发现明显断裂。

1.4 岩土体工程性质类型和特征

岩土体划分为含卵石粉质粘土、卵石土体和中厚层状中等岩溶化较硬灰岩岩组两类。

1.4.1 含卵石粉质粘土、卵石双层结构土体

双层结构土体广泛分布于研究区，自上而下垂直分布分别为含卵石粉质粘土、卵石。

（1）含卵石粉质粘土

该土体呈黄褐色，含粘性土60%，卵石含量30%，卵石直径2～17 cm，卵石成分为砂岩，中—强风化，层顶埋深0.4～1 m (标高+241.39～+242.01 m)，厚度1.50～2.40 m。勘察资料显示，卵石间为砾、砂充填，级配较好。粉质粘土地基承载力特征值fak：200 kPa，工程性能较好，满足低层建（构）筑地基承载力要求，可作为地基持力层。

（2）卵石

黄褐色，埋深2～2.9m，（标高+239.47～+240.41 m）钻孔揭露厚5.7～9.2m。勘察资料显示，卵石磨圆度好，直径2～18cm，含量50%～60%，中～微风化，交互排列，卵石间为砾、砂充填，级配较好。地基承载力特征值fak为250 kPa，满足多层建（构）筑地基承载力要求，可作为地基持力层。

1.4.2 填土

厚0.4～1m，填土色杂、结构松散、压缩性高。地基承载力特征值fak为80kPa，力学性质不稳定，工程性能差，不宜作为建筑物天然地基基础持力层。

1.4.3 中厚层状中等岩溶化较硬灰岩岩组

下伏上泥盆统（D3）

为灰岩，浅灰—灰白色，中厚层状构造。饱和单轴抗压强度（fr）38～55Mpa，属较硬岩，地基承载力特征值fak=3000～4000Kpa，可作为优良桩基持力层及地基持力下卧层，工程地质性能和工程力学性能良好。该层顶部破碎，裂隙发育，可能发育规模不等溶洞、溶隙，产生岩溶塌陷等地质灾害，对地基及建（构）筑物的稳定性具有一定危害（常士骠和张苏民，2006）。

图2 评估区构造纲要图

1.5 地下水类型

可分为两类：

（1）松散岩类孔隙水

主要为冲洪积层松散岩类孔隙潜水。储存、运移在第四系冲洪积卵石层孔隙中。含水性、透水性较好。地下水水位、水量变化受降雨影响，丰水位期水位上升，水量增大，枯水季节，水面下降。水量中等，埋深2.7～3.4m，水位+239.11～+239.69m。近5年地下水位年际变化1～3m。于大气降水渗入补给，一部分缓慢向下渗透补给裂隙溶洞水，另部分以分散流、泉形式排泄于地势低洼处。

（2）碳酸盐岩类裂隙溶洞水

主要赋存于上泥盆统（D3）灰岩中，水量10～50L/s泉或地下河枯流量占50%以上，水量中等。场地处于地下水补给径流区，岩溶洞裂隙水接受地表水渗入以及区外侧向补给，以潜流形式向南东运移，补给与基岩裂隙发育程度关系密切。通常向下游径流及泉排泄，或侧渗补给河流。项目勘探未勘测到该层地下水，根据区域水文地质资料，地下水水化学类型HCO3-Ca，呈弱酸至弱碱性，pH值6.8～7.4，矿化度180～250 mg/L，总硬度1.16～4.01度，对钢筋及混凝土的腐蚀性等级为微腐蚀。

1.6 岩溶发育特征

据调查，研究区未发现典型岩溶洼地、落水洞、泉眼和溶洞等岩溶现象。项目岩土工程勘察报告，场地未发现岩溶现象及潜伏土洞等。研究区线溶洞率8.11%，遇洞隙率32.14%，为岩溶中等发育区。

1.7 人类工程活动对地质环境的影响

项目场地北西高、南东低，自北西向南东呈台阶式展布。前期建校场地平整形成3处土质挖填方边坡，高1～3 m，未发现地下水开采。工程建设不会产生挖填方边坡，综合楼建设基坑开挖深度2～3m，影响地质环境人类工程活动一般。

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2 地质灾害危险性评估

根据研究区的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩土体工程地质特征、水文地质条件和工程建设对地质环境的影响等要素，本次预测评估选取不稳定边坡、岩溶塌陷作为主要地质灾害类型。

2.1 工程建设中可能引发或加剧地质灾害危险性预测评估

2.1.1 不稳定边坡

P3边坡在项目区段宽140m、高2～3m、坡度20°～30°、坡率＜1∶1，坡体填土为前期建校堆填形成，堆放于上枧河南西河岸。该边坡紧邻拟建综合楼北东侧。综合楼基础开挖，在建建筑加载等可能导致P3边坡稳定性降低，引发崩塌、滑坡地质灾害。边坡岩土体类型为欠固结堆积土，坡高小于3m，坡率＜1∶1，发生崩塌、滑坡地质灾害可能性小。但P3边坡紧邻拟建综合楼，受工程建设加载影响较大，发生崩塌、滑坡可能性为中等。

P3边坡崩塌、滑坡危害工程建设中的施工人员、机械设备、车辆和在建建筑等，受威胁人数＜10人，可能直接造成经济损失＜100万元，危害程度小，危险性中等。

2.1.2 岩溶塌陷

岩溶中等发育，第四系土层层厚10～20 m，地下水位变动带位于卵石层中，存在岩溶塌陷发生条件，形成岩溶塌陷危害项目北东部和南部部分居民楼和居民、北部耕地，以及学校建（构）筑物和在校师生，受威胁人数60～80人，可能造成直接经济损失200～400万元。预测工程建设可能引发或加剧岩溶塌陷地质灾害可能性中等，危害程度中等，危险性中等。

2.2 工程建成后可能引发或加剧地质灾害危险性预测评估

表1 不稳定边坡发育程度（可能性）分级表

P3边坡位于项目北部，紧挨拟建综合楼和上枧河，受建筑物加载、河水侵蚀影响较大，发生崩塌、滑坡地质灾害可能性为中等。危害建成后的综合楼及其师生、配套设施和设备等，受威胁人数50～60人，可能直接造成经济损失200～300万元，危害程度中等，危险性中等。

3 地质灾害防治措施建议

（1）不稳定边坡。采用混凝土挡墙进行拦挡，坡面采用植草进行防护；加强巡视和监测。

（2）岩溶塌陷：①进一步查明地基是否有未发现的土洞、溶洞；②需进行地下水抽排，应抽水孔深度和抽水强度；③防止大规模震动、重力加载引发岩溶塌陷

万磊. 2020.长发博物馆民族文化园地质灾害特征及防治措施[J].四川地质学报， 40(4)：662-667.

常士骠，张苏民. 2018.工程地质手册[K]. 北京：中国建筑工业出版社.

Development Characteristics and Control Measures of Geohazards in Construction Site of Complex Building of Taitang Primary School in Limu Town

LI Huan-zhang LIANG Jia-yu

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

This paper assesses the influence of geohazards on the construction project of Complex Building of Taitang Primary School in Liumu Town, Gongcheng Yao Autonomous County, Guangxi Zhuang Autonomous Region based on the analysis of the geohazard characteristics, topography and geomorphology, stratigraphy and lithology, hydrological engineering, engineering geology and environmental geology in the construction project site. A series of control measures such as reinforced concrete retaining walls, grass reinforcement, cut-off trenches, grouting, rubble filling, inspection and monitoring are proposed.

geohazard; unstable slope; karst collapse; Gongcheng, Guangxi

P642.2

A

1006-0995（2022）02-0255-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.014

2021-06-03

利奂章（1995— ），男，广西钦州人，在读研究生，研究方向：地质灾害