地質災害危險性預測評估工程建設研究

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摘要：地質災害危險性評估是工程建設的基礎，是評估建設區域工程地質條件能否滿足建設需求的基本依據，為建設項目的設計及維護治理提供參考。本文以某建設場地為研究對象，探討了地質災害危險性預測評估方法在該工程建設中的應用，為進一步制定建設項目設計等提供依據。

關鍵詞：地質災害；危險性預測；工程建設

1.工程地質概況

擬建區巖土體類型主要有松散土類、較軟碎屑巖體。松散土類可劃分為第四系人工堆積層（Qml）、第四系沖積層（Qal）、第四系殘積層（Qel），較軟碎屑巖體為白堊系基巖（K）。其特征如下：（1）素填土（①）：褐色，濕，結構松散，由碎石混粉質粘土堆填而成，堆積時間長，基本完成自重固結，層厚1.80m~3.30m，平均層厚2.51m；頂板標高2.44m~4.87m，平均標高2.96m。（2）淤泥質土（②1）：灰，深灰色，很濕，流塑狀，污手，微臭。層厚0.70m~8.90m，平均層厚3.91m；頂板埋深1.90m~9.20m，平均埋深4.56m。標準貫入試驗9次，實測擊數N'=2擊~3擊，平均擊數2.3擊。（3）粗砂（②2）：灰色，飽和，松散狀，分選性較好，局部混粘性土。層厚0.40m~8.40m，平均層厚4.59m；頂板埋深1.80m~6.30m，平均埋深3.36m；頂板標高-3.73m~1.07m，平均標高-0.47m。標準貫入試驗15次，實測擊數N'=6擊~9擊，平均擊數7.1擊。（4）粉質粘土（③）：褐紅色，濕，可塑狀，中等干強度，中等韌性，遇水易軟化。層厚0.30m~3.00m，平均層厚1.26m；頂板埋深2.10m~14.00m，平均埋深8.73m；頂板標高-10.43m~2.63m，平均標高-5.69m。標準貫入試驗10次，實測擊數N'=11擊～19擊，平均擊數15.3擊。（5）強風化砂礫巖（④1）：棕褐色，巖芯呈半巖半土狀，局部夾中風化巖碎塊，裂隙發育，極軟巖，極破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ類。層厚0.20m~17.90m，平均層厚5.51m；頂板埋深3.50m~17.00m，平均埋深10.04m；頂板標高-14.33m~1.23m，平均標高-7.08m。標準貫入試驗8次，均為反彈。（6）中風化砂礫巖（④2）：棕褐色，巖芯呈柱狀為主，局部為碎塊狀，裂隙稍發育，較軟巖，稍破碎，巖體基本質量等級為Ⅳ類。層厚1.30m~10.20m，平均層厚6.99m；頂板埋深0.00~25.30m，平均埋深10.18m；頂板標高-22.74m~5.66m，平均標高-6.51m。該層取巖樣8組做天然單軸抗壓強度試驗，其范圍值16.2MPa~21.7MPa，平均值18.6MPa，標準差1.9，變異系數0.103，修正系數0.930，標準值17.3MPa。

2.基坑巖質邊坡崩塌或滑坡評估

2.1基坑巖質邊坡穩定性分析場地平整后開挖的基坑邊坡類型為巖質邊坡和土質邊坡。對于巖質基坑邊坡，巖體的層理、節理、裂隙會形成結構面，將邊坡巖體切割成不規則多面體，特別是當工程動工后形成順坡向結構面時，在地下水、巖土體自身荷載以及開挖邊坡后應力釋放的作用下，邊坡巖土體易沿結構面發生滑動。擬建設區域主要發育節理裂隙：L1：164°∠70°；L2：312°∠78°；L3：81°∠72°；巖層產狀：L4：205°∠30°。根據工程概況中邊坡特征對邊坡穩定性的影響進行了分析。JK3-JK4邊坡：L2、L3與邊坡走向不一致，且與邊坡斜交夾角大于40°，邊坡沿L2、L3滑動的可能性較小。L1、L4與邊坡走向相近，且傾角小于邊坡角，邊坡沿L1、L4滑動的可能性較大。各結構面交點大部分位于坡面投影之外，其形成的菱形切割面，易使巖石沿臨空面發生崩落。JK4-JK5邊坡：L1、L2、L3、L4與邊坡走向不一致，且與邊坡斜交夾角大于40°，邊坡沿L1、L2、L3、L4滑動的可能性較小。各結構面交點大部分位于坡面投影之外（圖2），其形成的菱形切割面，易使巖石沿臨空面發生崩落。

2.2基坑巖質邊坡危險性評估根據上述分析可知，對于基坑邊坡各結構面，交點大部分投影于邊坡赤平投影面之外，形成的菱形切割面，易使巖石沿臨空面發生崩落。當節理裂隙傾角小于開挖邊坡傾角，且與坡面同側呈小角度相交時，沿節理裂隙發生滑動的可能性較大。威脅對象主要為基坑本身、擬建高層住宅樓、車輛和行人等。根據前述工程概況，因基坑邊坡坡度較高，預測地質災害發育程度弱，危害程度中等，潛在的危險性中等。

3.基坑土質邊坡穩定現狀評估

3.1基坑土質邊坡穩定性現狀評價場地內基坑土質邊坡采用傾斜土體的圓弧法（簡化Bishop法）計算邊坡整體穩定性[1]，并由軟件自動搜索最危險滑動面來確定邊坡穩定系數。根據工程概況中邊坡特征，對基坑邊坡JK1-JK2、JK2-JK3、JK5′-JK6和JK6-JK1段計算在了天然工況及暴雨工況下的邊坡穩定系數，其穩定性系數在天然工況下分別為1.046、1.002、0.915和0.976，在暴雨工況下分別為0.726、0.749、0.633和0.689，均屬于不均定邊坡，危險性中等。

3.2基坑土質邊坡危險性現狀評估根據上述計算，在天然工況條件下及暴雨工況條件下，基坑邊坡處于較不穩定—不穩定狀態，邊坡失穩的可能性大，在沒有支護措施情況下，潛在發生崩塌或滑坡的可能大，危害范圍主要為基坑開挖坡面及周邊，威脅對象主要為基坑本身、周邊建筑物、車輛和行人等，預測地質災害發育程度強，危害程度小，潛在的危險性中等。

4.工程建設可能遭受地質災害危險性的預測評估

根據工程建設所處地質環境條件、工程特征及類型，預測工程建設除了可能引發地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡地質災害之外[2]，工程本身（建設過程和建成后）還可能遭受地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡地質災害的影響。

4.1地面沉降擬建設區域內分布有松散人工填土及淤泥質土等軟弱土，該類土工程力學性質差，滲透系數低、排水緩慢、固結時間長，易觸變性，擾動后強度大幅度降低、高壓縮性、強度低等，為不良工程地質土體[2]。若不對其進行處理或處理不當，在地表堆載或施工震動作用下，則可能產生變形或震陷，從而導致地基不均勻沉降等問題。擬建設區域直接遭受地面沉降的建構筑主要為路面等，若沉降不均勻，有可能引起路面開裂，地下管道破裂。經計算，擬建設區域內由于軟弱土層引起的沉降量為40.950m~225.354mm，其可能產生的沉降量小，因此擬建工程引起的地面沉降的可能性小，其危害性小，危險性小。

4.2基坑邊坡崩塌或滑坡擬建基坑邊坡范圍主要為填土、殘積土及強風化巖等，其水理性能較差，浸水較易軟化崩解，由這些巖土體構成的坡體工程性質較差—較好，則擬建項目可能遭受基坑邊坡崩塌或滑坡地質災害影響[3]。經計算，區內基坑邊坡在不采取支護措施或措施不當情況下潛在失穩可能，一旦失穩將直接影響擬建高層住宅樓、車輛及行人等。綜合預測擬建設范圍內遭受基坑崩塌或滑坡地質災害的發育程度強，危害程度小，潛在的危險性中等。

5.結束語

綜上所述，該工程建設可能引發或加劇的地質災害為地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡，工程本身還可能遭受地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡地質災害的影響。預測評估區地面沉降潛在的地質災害危害性小，危險性小；基坑崩塌或滑坡地質災害的發育程度強，危害程度小，潛在的危險性中等。

參考文獻：

［1］李德強.地質災害危險性評估在福建某高速公路工程中的應用[J].福建建材,2018(07):10-11.

［2］劉慧,吳繼紅.地質災害危險性評估在某工程建設中的應用[J].上海地質,2001(04):34-37.

［3］鄒博林,張洪信,秦興剛,韓晶,王開慶.余慶縣新界河至農林公路地質災害危險性評估分析研究[J].西部探礦工程,2018,30(06):4-7+9.

作者:許妙麗 單位:廣東省地質局第七地質大隊