劉 宇
(西南能礦建設工程有限公司,貴州 貴陽 550001)
場地回填是工程建設中主要的場坪方式,由于城鎮規劃等歷史局限的原因,部分回填場地在回填過程中未經壓實就地堆放;隨著城市規模擴大,經濟發展水平的不斷提升,該部分回填場地就再利用成建筑區,伴隨著的卻是回填場地地表建筑物變形的工程地質問題。從回填土場地地表建筑變形的特征考慮,調查清楚區內的地質特征和地表建筑變形的誘發因素對該類工程地質問題的預防具有重大指導意義。
調查區位于貴陽市云巖區東山路中天世紀新城·半山居小區旁側,距貴陽市云巖區人民政府約4.5 km,可通過大營路、寶山北路、東山路到達,交通方便。
從20世紀50年代開始,該區作為城市建設中回填廢渣的場地,大規?;靥钭鳂I直至70年代,后經場地整平,建成目前的貴陽市云巖區環境衛生管理站東山環衛車場。區內房屋均為低層建筑,為磚混結構,產生變形開裂的房屋最早建于19世紀末,部分建于20世紀初期,部分建于2008年后。房屋建成后不久就出現開裂變形跡象,且一直在擴張發展。
調查區在地貌屬于淺切割的溶蝕低中山峰叢地貌,但從20世紀50年代開始,該區作為城市建設中回填廢渣的場地,原始地貌已改變。目前,地形坡度約2°~45°,局部因開挖形成治理邊坡,區內總體地勢呈現為西南高東北低,最高點位于調查區西南部場區入口處,海拔高程1 085.83 m,最低點位于調查區東北部斜坡底部處,海拔高程1 059.05 m,地形相對高差26.78 m,地形較復雜。
根據巖石的力學性質,巖性及組合關系,將評估區內巖層劃分為硬質巖類、松散巖類工程地質巖組兩大類。
1)硬質巖類工程地質巖組
本巖組為三疊系下統大冶組第三段(T1d3)的灰巖,巖石結構致密、堅硬,完整巖石的力學強度高,工程力學性質較好;地表風化強烈,破碎,工程地質條件差,該巖組易發育節理裂隙,力學強度會不同程度降低。
2)松散巖類工程地質巖組
本巖組為第四系雜填土(Q4ml),為人工填筑的生活垃圾(主要為煤灰)和建筑垃圾,其成分復雜,主要為結構松散,孔隙度大,遇水易軟化,力學強度低,工程性質差,地形坡度較陡時,易發生局部滑塌等地質災害。
1)地下水類型、含水巖組及富水性
根據區內出露的地層巖性、含水介質特征及地下水動力條件,區內地下水類型劃分為碳酸鹽巖溶水、第四系松散巖類孔隙水兩大類型。
(1)碳酸鹽巖溶水
主要賦存于三疊系下統大冶組第三段(T1d3)的碳酸鹽巖系中,賦存于碳酸鹽巖的節理裂隙、巖溶裂隙中,水量大,富水等級強。
(2)第四系松散巖類孔隙水
為第四系雜填土(Q4ml),主要分布于整個場區,該類堆積層含水性較好,主要接受大氣降水補給,地下水沿附近低洼地帶匯流,少部分以泉和分散形式排泄,大部分滲透補給下伏基巖地層,富水等級弱。
2)地下水補、逕、排條件
調查區地下水的補給主要為:
(1)大氣降雨通過孔隙、裂隙、洼地、巖層層面等入滲補給地下水,該種補給形式主要集中在分水嶺及斜坡地帶;
(2)地表徑流通過洼地或地表沖溝等直接集中注入補給地下水。區內地下水補給主要為大氣降雨補給,地下水主要通過巖溶裂隙、管道的方式向巖層走向方向徑流,最終匯入南明河。
調查區西北、東及南三面存在高陡邊坡,西北、南兩側邊坡有支護措施,東側邊坡為樹林,區內出露基巖為三疊系下統大冶組第三段(T1d3)的灰巖,產狀165°∠27°;調查區內為回填區,填方厚度較大,建構筑物的開裂變形規模不大,且構建筑物基礎一部分坐落在基巖上,一部分坐落在未經夯實的回填土上。
西北側邊坡用片石擋墻護坡,坡度約45°,長約160 m,高0.5~12 m不等;南側邊坡用塊石擋墻支護,擋墻基礎坐落在基巖上,為直立邊坡,長約127 m,高約2~7 m不等;東側邊坡為回填堆渣形成的自然邊坡,邊坡上為樹林,植被茂盛。三段邊坡調查時未見變形開裂跡象,呈整體穩定狀態。
區內變形開裂跡象的主要影響因素表現為:①建構筑物基礎一部分座落在基巖上,一部分座落在未經夯實的回填土上,上部結構加載后產生不均勻沉降;②回填物主要成分為煤灰,固結能力差,空隙率大,故在產生裂縫后仍存在逐年擴張發展的趨勢;③場區中部的地面破損主要的影響因素是硬化地面下伏回填土體未經夯實,在重型車輛碾壓后沉降量大,引起硬化地面呈龜裂狀開裂破壞;④南側地表裂縫形成的主要因素是生活排水及降水排泄不暢,入滲的地表水沖刷帶走回填土中的細小顆粒,繼而發生局部沉降。
綜上所述,災害形成原因與上覆建筑物荷載(包括動荷載)、降雨及生活排水等因素有關。
目前調查區主要的隱患是因不均勻沉降產生的房屋結構變形開裂跡象,且裂縫存在逐年擴張發展的趨勢,影響生產工作的正常開展及工作人員的生命財產安全。對于回填場地的工程建設,我們必須綜合考慮各種因素,采取最優的工程處理方法解決和預防類似的工程地質問題,以更好地適應城鎮建設規劃及保護相關人員的生命財產安全。