貴州卡斯特巖溶地區(qū)地下室開挖引起的地質(zhì)災(zāi)害的主要防治措施

石宏珠（西南能礦集團(tuán)股份有限公司　貴州貴陽　550004）

貴州卡斯特巖溶地區(qū)地下室開挖引起的地質(zhì)災(zāi)害的主要防治措施

石宏珠
（西南能礦集團(tuán)股份有限公司貴州貴陽550004）

貴州省境域內(nèi)大部分地區(qū)為卡斯特巖溶較發(fā)育的地區(qū)，在進(jìn)行工程建設(shè)中，特別是城市用地緊張的原因和相關(guān)文件的要求，很多建設(shè)工程需要開挖施工地下室，自然會形成土、巖邊坡（臨空面），造成地質(zhì)災(zāi)害隱患，為此，以貴州百里杜鵑華榮假日酒店及華榮物流園工程項目建設(shè)地下室開挖所引起的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了研究，并在垮塌類型進(jìn)行分類，便于同類地質(zhì)環(huán)境的工程建設(shè)總結(jié)和實(shí)施治理。

地質(zhì)災(zāi)害；地質(zhì)環(huán)境；開挖；地下室

引言

貴州省境域內(nèi)大部分地區(qū)為卡斯特巖溶較發(fā)育的地區(qū)，在進(jìn)行工程建設(shè)中，特別是城市用地緊張的原因和相關(guān)文件的要求，很多建設(shè)工程需要開挖施工地下室，自然會形成土、巖邊坡（臨空面），造成地質(zhì)災(zāi)害隱患，對貴州百里杜鵑華榮假日酒店及華榮物流園工程項目建設(shè)地下室開挖所引起的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了調(diào)查研究分析，提交了地質(zhì)災(zāi)害評估報告。

1　工程概況

該建設(shè)場地位于大方縣百里杜鵑鵬程管理區(qū)石牛村，地理坐標(biāo)為：105°49′05″～105°49′25″，北緯：27°14′27″～27°14′39″。

建設(shè)場地由兩個獨(dú)立地塊構(gòu)成（簡稱西地塊和東地塊構(gòu)成，），其間為花海大道，花海大道以西稱西地塊，以東稱東地塊。西地塊：為華榮假日酒店工程建設(shè)區(qū)，主要包含14棟建（構(gòu)）筑物（1#～14#）、運(yùn)動場及道路等，其中1#樓高19層，1#～4#建（構(gòu)），筑設(shè)置有1層整體地下室，地面平場標(biāo)高為1625.00m。總建筑面積71442.47m2（地上建筑面積59166.47m2，地下建筑面積12276m2），總投資2.8億元。東地塊：為華榮物流園，未布置建（構(gòu)）筑物。

評估范圍在包含征地范圍的基礎(chǔ)上向四周外延，一般延至局部地表分水嶺，評估區(qū)面積0.40km2。評估級別一級。

2　地質(zhì)環(huán)境條件

氣象水文條件：評估區(qū)屬亞熱帶高原性季風(fēng)氣候區(qū)；年平均降雨量1107.6mm，年最大降水量為1440.2mm，年最小降水量為843.4mm；平均相對濕度85%，無霜期240d。終年多雨霧，冬季冰凍期較長，一般為4個月，一般凍結(jié)線為+1725m。區(qū)內(nèi)地表水屬長江流域?yàn)踅担u估區(qū)內(nèi)無長年性地表水體，僅發(fā)育有雨源型沖溝，大氣降水后主要進(jìn)入封閉洼地中的落水洞補(bǔ)給地下水，然后從暗河出口流出，匯入以南的下洞河，最終匯入烏江干流六沖河。

地形地貌：評估區(qū)屬構(gòu)造剝蝕中山山地地貌。主要由山巒、斜坡及洼地構(gòu)成，四周為山巒，洼地位于評估區(qū)中部及南側(cè)，地形總體上為四周高，中部低，最高標(biāo)高為1732.0m（北西側(cè)山頭），最低標(biāo)高為1595m（南側(cè)洼地），最大高差為137m。

地層巖性：評估區(qū)及附近出露的地層有第四系、二疊系中統(tǒng)棲霞、茅口組（P2q+m）。

地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域地殼穩(wěn)定性：區(qū)域大地構(gòu)造屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺黔北臺隆遵義斷拱畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)。評估區(qū)位于百納向斜北西翼，其間未見斷裂，地質(zhì)構(gòu)造簡單。巖層呈單斜產(chǎn)出，傾向120°左右，傾角平均20°。據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），本區(qū)地震動峰值加速度小于0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s，地震基本烈度小于Ⅵ度，屬較穩(wěn)定區(qū)域。

工程地質(zhì)條件：依據(jù)各巖組的巖性、物理力學(xué)性質(zhì)等，將評估區(qū)出露的巖組劃分為硬質(zhì)巖類巖組、松散巖類巖組等二類工程地質(zhì)巖組。

水文地質(zhì)條件：①地下水類型及富水性評估區(qū)內(nèi)地下水類型有碳酸鹽巖巖溶水。巖溶水：含水層為（P2q+m），據(jù)評估區(qū)以南的排泄點(diǎn)資料，出露于鵬程及在拱一帶的44、87號暗河出口為其主要排泄點(diǎn)，流量分別為280L/s、29.4L/s，富水性強(qiáng)。②地下水補(bǔ)逕排條件地下水的補(bǔ)給源為大氣降水，P2q+m層見較多的封閉洼地，地表巖溶較發(fā)育，以集中補(bǔ)給為主，即大氣降水主要通過落水洞、漏斗等補(bǔ)給地下水，直接進(jìn)入了落水洞。補(bǔ)給條件較好，地下水接受補(bǔ)給后，總體上向南徑流，排泄于44、87號暗河出口。

人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的影響：評估區(qū)內(nèi)人類工程活動主要為農(nóng)耕、居民建房及道路建設(shè)等，人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的破壞較強(qiáng)烈。綜述，評估區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育；地形地貌類型較復(fù)雜；地質(zhì)構(gòu)造簡單，巖體工程地質(zhì)性質(zhì)較好，土體工程地質(zhì)性質(zhì)較差；水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件一般；破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動較強(qiáng)烈。評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等類型。

3　地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估

評估區(qū)未見滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷等，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，工程建設(shè)遭受現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險性小。

西地塊中部洼地回填后形成了堆填邊坡，邊坡高一般4～10m，最高達(dá)15m，降水時節(jié)，可能產(chǎn)生滑塌，邊坡下方無住戶等，工程建設(shè)平場后，邊坡不復(fù)存在，危險性小。

4　地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

4.1工程建設(shè)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險性的預(yù)測

4.1.1西地塊（假日酒店）

地形標(biāo)高為1611.87～1642.73m，高差30.86m。設(shè)計為整體平場，北東部設(shè)置有1層整體地下室，地面平場標(biāo)高為1625.00m，地下室底面標(biāo)高為1620.20m。

工程建設(shè)平場階段將形成大量的臨時性切、填方邊坡，見表1。

表1　地面平場及地下室開挖引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測評估表

從表1及平、剖面圖可知，地面平場及地下室開挖過程中，切、填方高度普遍大于6m，最大切方高度15.8m，最大填方高度14m，引發(fā)邊坡滑坡、崩塌的可能性大。

平場完工后，在建設(shè)場地南西、北西、南東等三側(cè)邊界及地下室基坑將形成永久性切、填方邊坡，見表2。北東側(cè)平場后與華海道路基本一致，不存在較高邊坡。

表2　主要永久性邊坡引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測評估表

從表2及剖面圖可知，平場結(jié)束后在邊界將形成永久性邊坡，邊坡高普遍大于6m，最大切方邊坡高18m，最大填方邊坡高10m，引發(fā)邊坡滑坡、崩塌的可能性大。

4.1.2東地塊（物流園）

該地塊目前未布置建筑物，主要由斜坡、緩丘及洼地構(gòu)成，地形標(biāo)高為1620～1662m，高差為42m。地形起伏較大，根據(jù)地形地貌條件，分析平場階段切、填方高度較大，引發(fā)邊坡滑坡、崩塌的可能性大。平場過程中將產(chǎn)生大量的渣石，堆放不當(dāng)，在降水時節(jié)可能引發(fā)泥石流。

4.2工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險性的預(yù)測

（1）平場階段切、填方高度普遍大于6m，最大切方高度15.8m，最大填方高度14m，平場結(jié)束后在邊界形成的最大切方邊坡高18m，最大填方邊坡高10m，地下室基坑邊坡高為4.8m，引發(fā)邊坡滑坡、崩塌的可能性大，工程、施工人員等遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，危險性大。

（2）渣石堆積物或填方段處理不當(dāng)，工程建設(shè)存在遭受堆積體滑坡及泥石流的可能性。

（3）建設(shè)場地基巖均為可溶巖，該層地表及地下巖溶較發(fā)育，工程本身存在遭受巖溶塌陷的可能性。

5　地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)評估

根據(jù)危險性綜合分區(qū)原則及現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估結(jié)果，將工程建設(shè)及其可能影響范圍劃分為1個地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)（A）和1個地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)（C）（小區(qū)不述）。

地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)（A）：包含西地塊的大部分地段及東地塊，地形為斜坡及洼地，地表為第四系，基巖為石灰?guī)r，巖石完整性較好。現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。西地塊工程建設(shè)平場階段，將形成大量的切、填方邊坡，切、填方高度及邊坡普遍大于6m，最大切方邊坡高18m，最大填方邊坡高10m，地下室基坑邊坡高為4.8m，引發(fā)邊坡滑坡、崩塌的可能性大；東地塊暫無工程布置，根據(jù)地形地貌條件可知，該地塊地貌較復(fù)雜，地形起伏較大，分析平場階段切、填方高度較大，引發(fā)邊坡滑坡、崩塌的可能性大。工程、施工人員等遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，危險性大。

評估認(rèn)為，地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)平場工程活動較強(qiáng)，切、填方工程量及邊坡高度較大，工程建設(shè)引發(fā)、遭受邊坡滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，危險性大，場地適宜性差，須采取有效的地質(zhì)災(zāi)害防治措施后，該場地方適宜工程建設(shè)；地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)適宜建設(shè)。

6　本工程地質(zhì)災(zāi)害主要類型防治措施

（1）平場及地下室開挖過程中，應(yīng)采取自上而下、臺階式分級分段開挖、及時支護(hù)的逆作法，嚴(yán)禁大開挖、大爆破作業(yè)。

（2）切方邊坡不應(yīng)過高，應(yīng)及時清除破碎巖體和危石。

（3）填方地段應(yīng)分層鋪填，分層夯實(shí)。

（4）地下室基坑邊坡應(yīng)及時進(jìn)行護(hù)壁及砌筑。

（5）開挖過程中產(chǎn)生的渣石，應(yīng)及時運(yùn)至填方區(qū)，多余渣石應(yīng)就近選擇堆放場堆放，并根據(jù)地形條件對堆放場設(shè)置攔擋措施。

（6）完善場地的排水系統(tǒng)。

7　結(jié)語

（1）區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育；地形地貌類型較復(fù)雜；地質(zhì)構(gòu)造簡單，巖體工程地質(zhì)性質(zhì)較好，土體工程地質(zhì)性質(zhì)較差；水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件一般；破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動較強(qiáng)烈。評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等類型。

（2）建設(shè)地面平場及地下室開挖過程中將形成較高的切、填方邊坡，引發(fā)滑坡、崩塌的可能性大；工程、施工人員等遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，危險性大；渣石堆放處理不當(dāng)，可能產(chǎn)生堆積體滑坡及雨季泥石流；建設(shè)場地基巖均為可溶巖，工程本身存在遭受巖溶塌陷的可能性。

（3）估和預(yù)測評估結(jié)果，將建設(shè)場地及地質(zhì)災(zāi)害可能影響范圍劃為1個地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)和1個地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)。地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)場地適宜性差，須采取有效的地質(zhì)災(zāi)害防治工程措施，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患后，場地方適宜該工程建設(shè)。地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)適宜建設(shè)。

（4）下室開挖不同成因類型進(jìn)行分類，對治理措施更有針對性，防治效果更好。

[1]中華人民共和國國土資源部《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求（試行）》國土資發(fā)[2004]69號）.

[2]中華人民共和國國土資源部.《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》.2003.

[3]中華人民共和國地震局.《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）.

P694

A

1673-0038（2015）06-0141-03

2015-1-25

石宏珠（1972-），高級工程師，主要從事水工環(huán)地質(zhì)勘查與評價工作。