某拟建工程项目区地质灾害危险性评估及防治措施

穆 桐

(桂林理工大学地球科学学院，广西 桂林 541004)

0 引 言

拟建工程项目位于南宁市五象新区，交通便利，项目建设总用地面积为13 333.09 m2，总建筑面积75 204.06 m2，项目建设内容主要为2座塔楼及裙房及配套设施，其中东面主楼A座高23层，该项目为重要建设项目。

1 地质环境特征

评估区属溶蚀残丘地貌，未发现断裂构造痕迹，区内为单斜地层，地质构造简单。土体以多层结构为主，分布厚度不均匀，粘土②为中等胀缩土；岩体以中厚层状中等岩溶化较硬灰岩岩组，岩土体工程地质性质较差。场地的岩溶发育程为中等发育，主要的地下水类型有松散岩类孔隙水、覆盖型岩溶水2种类型，主要分布松散岩类孔隙水和覆盖型碳酸盐岩裂隙溶洞水2种类型地下水。人类工程活动较强烈，对地质环境影响、破坏较严重，其它地质环境问题主要是地(路)基不均匀沉降、基坑崩塌。综合判定评估区地质环境条件复杂程度为中等。

2 地质灾害类型特征

根据现场调查，现状未发现地质灾害现象；根据工程的进一步建设活动以及评估区地质环境条件分析，潜在的地质灾害类型有不稳定斜坡和岩溶塌陷。

2.1 不稳定斜坡

按成因类型，评估区不稳定斜坡为人工边坡类型。项目场地所在地一带为溶蚀低丘地貌，场地整平需进行山体开挖，将在用地范围线西侧及西南侧形成挖方边坡，预计边坡最大高度约为6 m，形成不稳定斜坡体规模以小型为主。诱发不稳定斜坡地质灾害的因素包括人为因素和自然因素：①人为因素：场地自上而下开挖，边坡放坡不合理及无支护措施，边坡挖填扰动后稳定性变差；②自然因素：主要为大气降水，在遇到降水时，雨水入渗使边坡土体粘聚力降低，使土体的抗剪强度降低，引发和加剧不稳定斜坡。

2.2 岩溶塌陷

评估区处于覆盖型岩溶区，下伏基岩主要为灰岩，岩溶中等发育，现状调查，评估区内未发现岩溶塌陷地质灾害现象，也未造成任何人员伤亡或财产损失。诱发岩溶塌陷地质灾害的因素包括自然因素和人为因素：自然因素主要为场地地下水位变化，在雨季强降雨及旱季与地表水补径排的影响下，地下水位升降过程使得土颗粒被水流冲蚀带走，形成空洞；而人为因素主要为未来场地基坑开挖和基础施工过程中可能的抽排水，其产生加速地下水的渗透潜蚀、吸蚀等作用，以及施工机械振动及上部荷载作用，均可能造成潜在土洞顶板塌陷而形成岩溶塌陷地质灾害，根据地质环境条件，该类地质灾害规模以小型为主，主要危害对象为市政道路及附近居民、行人等。

3 地质灾害危险性现状评估

评估区一带为溶蚀低丘地貌，根据现场调查，场地已经进行整平，除东侧外，场地南侧与西侧均有人工挖方边坡形成，因场地周边建筑物和路网密集，坡度多在55°～75°之间，多为土质边坡。场地北侧形成长度约120 m，高约1 m挖方边坡，紧邻围墙边界；场地西侧原有浆砌挡土墙，高约3.0～6.0 m，边坡长约80 m；场地南侧挖方边坡大部分已进行喷砼护坡支护，高度约为2.0～5.0 m，长度约130 m，未进行喷砼支护地段采用1∶0.75放坡。场地内人工挖方形成的边坡都大部分已进行浆砌挡土墙或坡面喷砼支护处理，处于稳定状态。另外，地面调查未发现土洞、塌陷等现象，无地下水流动痕迹，岩溶塌陷发育程度弱。

4 地质灾害危险性预测评估

根据现场调查，现状未发现地质灾害现象，建设用地范围内地形总体上西、南部高，东北部低；设计建筑依地势而建，届时会在西、南侧用地边界处形成挖填方边坡，工程建设中及工程建成后可能会引发或加剧不稳定斜坡地质灾害，本次预测评估选取不稳定斜坡为评估的主要地质灾害类型。评估区属于岩溶区，有遭受岩溶塌陷地质灾害危害的可能性，故选不稳定斜坡和岩溶塌陷作为该次地质灾害预测评估的主要地质灾害类型。

4.1 工程建设中可能引发或加剧地质灾害危险性预测评估

(1)工程建设中可能引发或加剧不稳定斜坡地质灾害危险性预测评估

该次评估对工程建设中可能引发或加剧不稳定斜坡地质灾害危险性进行预测分析。按照规划，建设用地东侧、东北侧与周边市政道路的形成连续的永久性填方边坡TP1，填方边坡岩性为素填土、粘土，高1.5～2.0 m，长度约120 m，坡度约15°～25°，坡度较缓，将采用植物绿化护坡，局部设有楼梯作为行人出入口。TP1其坡体主要组成为素填土，为非膨胀土，属于欠固结堆积土，由于施工边坡土体结构松散，在自重应力、机械振动及雨水入渗作用下，土体抗剪强度降低，可能引发和加剧不稳定斜坡地质灾害，危及施工人员及设备安全。根据边坡高度分布，预测TP1填方边坡引发和加剧不稳定斜坡的可能性小，根据不稳定斜坡地质灾害的影响范围，预测TP1填方边坡威胁施工作业人员人数<5人，可能造成直接经济损失<100万元，其危害程度小，危险性小。

建设用地现正在进行基坑支护，基坑顶高程为91.00 m，场地现状基坑底板为82.60 m，未来工程建设过程中，将在用地范围的西侧和南侧形成4个连续挖方边坡WP1～WP4。

根据地面整平标高与设计标高对比可知，场地西侧的挖方边坡总宽度约为80 m，现场已有浆砌挡土墙支护；南侧的挖方边坡总宽度约为110 m，大部分已进行土钉喷砼支护，挖方边坡岩性为素填土、粘土，其中西侧WP1坡高在1.5～3 m，边坡宽度约为50 m，坡度约65°～75°；西南侧WP2边坡宽度约为90 m，高度约为3～6 m，坡度约70°～80°；连接WP3段坡宽约为50 m，坡度约为55°～70°，坡高为1.5～3 m；WP4坡高为1.5 m，坡度约为70°，分布于基坑北侧，坡宽约为120 m。

由上分析可知，建设场地整平形成的挖方边坡宽度大，其坡体组成为素填土、粘土，属于欠固结堆积土，粘土为膨胀土，预测工程建设过程中将在用地范围的西侧与南侧形成连续性的不稳定斜坡，由于施工边坡局部较高，土体结构松散，在自重应力、机械振动及雨水入渗作用下，土体抗剪强度降低，可能引发和加剧不稳定斜坡地质灾害，危及坡体下方施工人员及设备安全。根据边坡高度及现场支护情况，预测WP1、WP3、WP4段边坡引发和加剧不稳定斜坡的可能性小，根据不稳定斜坡地质灾害的影响范围，预测WP1、WP3、WP4段边坡威胁施工作业人员人数<10人，可能造成直接经济损失<100万元，其危害程度小，危险性小；WP2坡高>5 m可能性为大，因现场已做浆砌挡土墙和土钉喷砼支护，现场调查斜坡稳定，未发现裂缝或变形现象，故预测WP2段边坡引发和加剧不稳定斜坡的可能性中等，根据不稳定斜坡地质灾害的影响范围，预测WP2段边坡威胁施工作业人员人数<10人，可能造成直接经济损失<100万元，其危害程度小，危险性中等。

(2)工程建设中可能引发或加剧岩溶塌陷地质灾害危险性预测评估

评估区地貌属于低丘地区，上覆多层结构土体，土层厚度1.50～46.0 m不等，下伏石炭系大塘阶灰岩，岩溶发育等级为中等发育。据勘察钻探资料，上部松散岩类孔隙水主要赋存于素填土①、粘土②，其水量不大，将来基础施工时易于疏干，覆盖型岩溶水主要赋存于灰岩的溶蚀裂隙及洞穴中，勘察期内(11—12月)揭露该层地下水埋深13.60～15.00 m，高程为78.70～80.00 m。受大气降雨影响，稳定水位一般略有升降，年变化幅度一般为2～3 m。根据项目地下室底板设计标高为82.60 m。

综合影响岩溶塌陷的地质环境条件，地下水位在土体中波动；多层结构土体，土层厚度一般10～30 m；微地貌为低丘；岩溶中等发育，未发现土洞，发现的溶洞大部分被粘土及含粘土碎石充填，溶洞充填率较高。岩溶塌陷可能性得分为65分，因此预测工程建设中可能引发或加剧岩溶地面塌陷可能性小，主要威胁施工人员及机械安全，威胁人数<10人，可能的直接经济损失<100万元，危害程度小，危险性小。

4.2 工程建成后可能引发或加剧地质灾害危险性预测评估

(1)工程建成后可能引发或加剧不稳定斜坡地质灾害危险性预测评估

根据工程建设规划，设计建筑依地势而建，场地设计标高在92.00～94.70 m之间，建设场地四周均为规划的地块及道路等建设内容，场地东侧、北侧市政道路已建成，西侧海创光合商业中心已初步建成，南侧广西检验检疫局综合实验大楼正在进行主体建设中，由于建设场地整平回填，未来场地北侧的WP4边坡将消失，东侧与东北侧与歌海路和体强路形成一高差约1.5～2.0 m的填方边坡TP1，坡度较缓；场地西侧与南侧将与周边道路和邻近场地仍存在高差，挖方边坡WP1～WP3仍继续存在，因此工程建成后仍可能存在引发和加剧不稳定斜坡地质灾害的可能性。

由上述分析，工程建成后场地周边边坡的特征与工程建设过程中基本一致，西侧海创光合商业中心和南侧广西检验检疫局综合实验大楼建成后，人员、车辆活动增多，受降雨、车辆震动、加载的影响，可能诱发不稳定斜坡，若支护及防护工作不到位，素填土土体结构松散，在雨水冲刷下渗，土体抗剪强度降低，在自重增加作用下，可能引发和加剧不稳定斜坡地质灾害，威胁坡上和坡脚下道路行人、车辆及建筑物安全。

(2)工程建成后可能引发或加剧岩溶塌陷地质灾害危险性预测评估

评估区处于覆盖型岩溶区，工程建成后，地下室范围内上覆土层被削除一定厚度，上覆土层厚度减小，开挖后局部基岩出露，残存粘土、含粘土碎石，厚度0～25 m呈不连续分布，由于地下室范围内不受雨水下渗影响，不形成垂直渗流带，且建筑物基础形式拟选用筏板基础，能有效预防岩溶塌陷带来的危害，因此预测工程建成后地下室范围内引发或加剧岩溶塌陷的可能性小，直接经济损失<100万元，危害程度小，危险性小。

对于地下室范围以外区域，工程建成后，引发和加剧岩溶塌陷地质环境条件与工程建设过程中基本一致。预测工程建成后引发和加剧岩溶塌陷的可能性小，预测威胁地面上的行人、车辆或建筑物的安全，预测威胁人数<10人，直接经济损失<100万元，危害程度小，危险性小。

5 建设用地适宜性分区评价

建设用地适宜性分区，是在综合研究分析评估区内不同地段的地质环境条件，现状地质灾害发育程度，工程施工特点，工程建设对地质环境的影响程度，可能引发或加剧和遭受的地质灾害类型、规模，及其对建设工程的危害性大小，灾害防治难易程度等因素的基础上，依据各地段地质灾害的危险性程度，对建设用地适宜性做出评估。按《地质灾害危险性评估规程》(广西壮族自治区地方标准DB45/T 1625—2017)的划分标准，将地质灾害危险性划分为小、中等、大3个级别，与此相对应将工程建设用地适宜性划分为适宜、基本适宜和适宜性差3个级别，见表1。

表1 建设用地适宜性分级表Tab.1 Classification of construction land suitability

评估区地质环境条件复杂程度为中等，现状地质灾害危险性小，预测建设用地所在区域地质灾害危险性小—中等，综合评估将地质灾害划分为危险性中等区和危险性小区，依据表1的分级标准及上述评估结果，对该项目的适宜性划分为基本适宜和适应，对应地质灾害危险性中等区和地质灾害危险性小区。

预测评估区所发生的地质灾害规模小，防治难度小—中等。主要采取工程措施及生物措施，辅以监测预警措施，可预防或将地质灾害危害降至最低，因此该项目建设是可行的。

6 防治措施

6.1 稳定斜坡地质灾害应采取的防治措施

对于建设场地及附近存在的挖、填方边坡，做好地表防排水措施，应在坡顶及坡脚设置截排水沟，对坡体做好防渗措施、设置导水管排水，坡面可用植物、骨架防护，对形成的挖填方边坡可采用浆砌片石挡土墙支挡或浆砌片石护面墙或排桩支护或放坡，建成后对边坡与支护措施进行监测。建议建设单位委托有相关资质的单位对建设场地及附近>5 m的挖、填方边坡进行专项的勘察、设计及施工防护。

6.2 岩溶塌陷地质灾害的防治措施

(1)场地范围土层局部较厚，基坑较深，建议尽量降低抽水强度等，同时加强监测，安排人员定期对整个场地进行监测，及时发现问题及时处理。

(2)在项目基坑施工中，应选择在旱季施工，尽量不抽排地下水，雨季应做好地表水排放，确保场地土层的稳定，以免造成土洞产生。

6.3 监测预警措施

建立健全相应的监测预警措施，以监测项目用地范围及周边地质环境的变化，能及早发现问题、及时处理。监测预警措施主要有：①成立地质环境监测领导小组，把地质灾害监测责任落实到相关部门及人员；②建立巡查巡视制度，经常性地对评估区的地面以及周围的边坡进行巡查，特别是在暴雨季节更应加强巡视工作。

7 结 语

详细阐述了地质灾害危险性现状，对工程建设中和建成后可能引发或加剧地质灾害进行评估，提出相应的具体防治措施，期待为工程建设和防灾减灾提供一定的参考和指导。