地质灾害危险性预测评估工程建设研究

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摘要：地质灾害危险性评估是工程建设的基础，是评估建设区域工程地质条件能否满足建设需求的基本依据，为建设项目的设计及维护治理提供参考。本文以某建设场地为研究对象，探讨了地质灾害危险性预测评估方法在该工程建设中的应用，为进一步制定建设项目设计等提供依据。

关键词：地质灾害；危险性预测；工程建设

1.工程地质概况

拟建区岩土体类型主要有松散土类、较软碎屑岩体。松散土类可划分为第四系人工堆积层（Qml）、第四系冲积层（Qal）、第四系残积层（Qel），较软碎屑岩体为白垩系基岩（K）。其特征如下：（1）素填土（①）：褐色，湿，结构松散，由碎石混粉质粘土堆填而成，堆积时间长，基本完成自重固结，层厚1.80m~3.30m，平均层厚2.51m；顶板标高2.44m~4.87m，平均标高2.96m。（2）淤泥质土（②1）：灰，深灰色，很湿，流塑状，污手，微臭。层厚0.70m~8.90m，平均层厚3.91m；顶板埋深1.90m~9.20m，平均埋深4.56m。标准贯入试验9次，实测击数N'=2击~3击，平均击数2.3击。（3）粗砂（②2）：灰色，饱和，松散状，分选性较好，局部混粘性土。层厚0.40m~8.40m，平均层厚4.59m；顶板埋深1.80m~6.30m，平均埋深3.36m；顶板标高-3.73m~1.07m，平均标高-0.47m。标准贯入试验15次，实测击数N'=6击~9击，平均击数7.1击。（4）粉质粘土（③）：褐红色，湿，可塑状，中等干强度，中等韧性，遇水易软化。层厚0.30m~3.00m，平均层厚1.26m；顶板埋深2.10m~14.00m，平均埋深8.73m；顶板标高-10.43m~2.63m，平均标高-5.69m。标准贯入试验10次，实测击数N'=11击～19击，平均击数15.3击。（5）强风化砂砾岩（④1）：棕褐色，岩芯呈半岩半土状，局部夹中风化岩碎块，裂隙发育，极软岩，极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。层厚0.20m~17.90m，平均层厚5.51m；顶板埋深3.50m~17.00m，平均埋深10.04m；顶板标高-14.33m~1.23m，平均标高-7.08m。标准贯入试验8次，均为反弹。（6）中风化砂砾岩（④2）：棕褐色，岩芯呈柱状为主，局部为碎块状，裂隙稍发育，较软岩，稍破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ类。层厚1.30m~10.20m，平均层厚6.99m；顶板埋深0.00~25.30m，平均埋深10.18m；顶板标高-22.74m~5.66m，平均标高-6.51m。该层取岩样8组做天然单轴抗压强度试验，其范围值16.2MPa~21.7MPa，平均值18.6MPa，标准差1.9，变异系数0.103，修正系数0.930，标准值17.3MPa。

2.基坑岩质边坡崩塌或滑坡评估

2.1基坑岩质边坡稳定性分析场地平整后开挖的基坑边坡类型为岩质边坡和土质边坡。对于岩质基坑边坡，岩体的层理、节理、裂隙会形成结构面，将边坡岩体切割成不规则多面体，特别是当工程动工后形成顺坡向结构面时，在地下水、岩土体自身荷载以及开挖边坡后应力释放的作用下，边坡岩土体易沿结构面发生滑动。拟建设区域主要发育节理裂隙：L1：164°∠70°；L2：312°∠78°；L3：81°∠72°；岩层产状：L4：205°∠30°。根据工程概况中边坡特征对边坡稳定性的影响进行了分析。JK3-JK4边坡：L2、L3与边坡走向不一致，且与边坡斜交夹角大于40°，边坡沿L2、L3滑动的可能性较小。L1、L4与边坡走向相近，且倾角小于边坡角，边坡沿L1、L4滑动的可能性较大。各结构面交点大部分位于坡面投影之外，其形成的菱形切割面，易使岩石沿临空面发生崩落。JK4-JK5边坡：L1、L2、L3、L4与边坡走向不一致，且与边坡斜交夹角大于40°，边坡沿L1、L2、L3、L4滑动的可能性较小。各结构面交点大部分位于坡面投影之外（图2），其形成的菱形切割面，易使岩石沿临空面发生崩落。

2.2基坑岩质边坡危险性评估根据上述分析可知，对于基坑边坡各结构面，交点大部分投影于边坡赤平投影面之外，形成的菱形切割面，易使岩石沿临空面发生崩落。当节理裂隙倾角小于开挖边坡倾角，且与坡面同侧呈小角度相交时，沿节理裂隙发生滑动的可能性较大。威胁对象主要为基坑本身、拟建高层住宅楼、车辆和行人等。根据前述工程概况，因基坑边坡坡度较高，预测地质灾害发育程度弱，危害程度中等，潜在的危险性中等。

3.基坑土质边坡稳定现状评估

3.1基坑土质边坡稳定性现状评价场地内基坑土质边坡采用倾斜土体的圆弧法（简化Bishop法）计算边坡整体稳定性[1]，并由软件自动搜索最危险滑动面来确定边坡稳定系数。根据工程概况中边坡特征，对基坑边坡JK1-JK2、JK2-JK3、JK5′-JK6和JK6-JK1段计算在了天然工况及暴雨工况下的边坡稳定系数，其稳定性系数在天然工况下分别为1.046、1.002、0.915和0.976，在暴雨工况下分别为0.726、0.749、0.633和0.689，均属于不均定边坡，危险性中等。

3.2基坑土质边坡危险性现状评估根据上述计算，在天然工况条件下及暴雨工况条件下，基坑边坡处于较不稳定—不稳定状态，边坡失稳的可能性大，在没有支护措施情况下，潜在发生崩塌或滑坡的可能大，危害范围主要为基坑开挖坡面及周边，威胁对象主要为基坑本身、周边建筑物、车辆和行人等，预测地质灾害发育程度强，危害程度小，潜在的危险性中等。

4.工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测评估

根据工程建设所处地质环境条件、工程特征及类型，预测工程建设除了可能引发地面沉降和基坑边坡崩塌或滑坡地质灾害之外[2]，工程本身（建设过程和建成后）还可能遭受地面沉降和基坑边坡崩塌或滑坡地质灾害的影响。

4.1地面沉降拟建设区域内分布有松散人工填土及淤泥质土等软弱土，该类土工程力学性质差，渗透系数低、排水缓慢、固结时间长，易触变性，扰动后强度大幅度降低、高压缩性、强度低等，为不良工程地质土体[2]。若不对其进行处理或处理不当，在地表堆载或施工震动作用下，则可能产生变形或震陷，从而导致地基不均匀沉降等问题。拟建设区域直接遭受地面沉降的建构筑主要为路面等，若沉降不均匀，有可能引起路面开裂，地下管道破裂。经计算，拟建设区域内由于软弱土层引起的沉降量为40.950m~225.354mm，其可能产生的沉降量小，因此拟建工程引起的地面沉降的可能性小，其危害性小，危险性小。

4.2基坑边坡崩塌或滑坡拟建基坑边坡范围主要为填土、残积土及强风化岩等，其水理性能较差，浸水较易软化崩解，由这些岩土体构成的坡体工程性质较差—较好，则拟建项目可能遭受基坑边坡崩塌或滑坡地质灾害影响[3]。经计算，区内基坑边坡在不采取支护措施或措施不当情况下潜在失稳可能，一旦失稳将直接影响拟建高层住宅楼、车辆及行人等。综合预测拟建设范围内遭受基坑崩塌或滑坡地质灾害的发育程度强，危害程度小，潜在的危险性中等。

5.结束语

综上所述，该工程建设可能引发或加剧的地质灾害为地面沉降和基坑边坡崩塌或滑坡，工程本身还可能遭受地面沉降和基坑边坡崩塌或滑坡地质灾害的影响。预测评估区地面沉降潜在的地质灾害危害性小，危险性小；基坑崩塌或滑坡地质灾害的发育程度强，危害程度小，潜在的危险性中等。

参考文献：

［1］李德强.地质灾害危险性评估在福建某高速公路工程中的应用[J].福建建材,2018(07):10-11.

［2］刘慧,吴继红.地质灾害危险性评估在某工程建设中的应用[J].上海地质,2001(04):34-37.

［3］邹博林,张洪信,秦兴刚,韩晶,王开庆.余庆县新界河至农林公路地质灾害危险性评估分析研究[J].西部探矿工程,2018,30(06):4-7+9.

作者:许妙丽 单位:广东省地质局第七地质大队