黃土地區低丘緩坡平整項目地質災害評估方法

王云峰 馬伊明 張連科

摘要：基于項目建設活動特點和周邊地質環境特征，針對低丘緩坡平整項目進行地質災害危險性評估，提出防治措施建議及規劃建議，避免和減輕土地整平過程中遭受、引發和加劇地質災害的危害，為土地整平后的工程建設布局提供一定依據，使后續建設工程免受或減輕地質災害的威脅，維護人民生命和財產的安全。

關鍵詞：地質災害；現狀評估；預測評估；防治措施；規劃建議

中圖分類號：P64文獻標志碼：A

1項目基本情況

項目位于蘭州市城關區青白石街道白道坪村北部，距蘭州市區約5 km，地理位置優越，交通條件便利。規劃建設用地面積135.04 hm2，地塊南北長2 000～3 000 m、東西寬700～2 000 m，形成不規則多邊形狀。根據項目建設方案，場地將以北部壩娃山為中心向各方向展布的黃土梁峁進行開挖削平，挖方區面積135.04 hm2，產生的土方用于回填擬建場地中西部的川娃子溝腦及西側的石溝、東北側的陸家溝，形成2處填方區，面積182.45 hm2，整平后地面標高1 700～1 731 m，挖填方總量平衡。

2自然地理及地質環境

研究區屬溫帶大陸性半干旱氣候區，年均氣溫9.1℃，年均降雨量293.5 mm，日最大降雨量96.8 mm，小時最大降雨量52.0 mm，10 min最大降雨量18.6 mm。地貌屬侵蝕-剝蝕堆積黃土丘陵地貌，地形變化大，相對高差50～170 m，地形條件復雜；出露地層為人工填土、馬蘭黃土及下白堊統泥巖夾薄層細砂巖多元組合，工程力學性質差，巖土體工程性質復雜；場區一帶無斷裂構造發育，地震基本烈度Ⅷ度，地質構造較復雜；區內地表水和地下水對巖土體影響中等；破壞地質環境的人類工程活動強烈?？偵纤觯芯繀^地質環境條件復雜（如圖1所示）。

3評估范圍及級別

項目場地整平總面積3.17 km2。依據甘肅省國土資源廳《低丘緩坡土地平整工程地質災害危險性評估技術要點》（以下簡稱《技術要點》）中“平整土地面積>0.5 km2為一級評估”的規定，確定項目地質災害危險性評估級別為一級。評估范圍以項目規劃建設場地及其土方外運形成的回填整平區界線為準，東西兩側及北側向外延伸100 m或至第一斜坡帶，南側延伸100 m，評估面積6.98 km2。

4地質災害危險性現狀評估

研究區發育的地質災害主要有泥石流、不穩定斜坡和黃土濕陷三種。其中泥石流溝2條，不穩定斜坡7處，黃土濕陷遍布全區（如圖2～4所示）。

現狀條件下，2條泥石流溝均為低易發中型泥石流溝，發生泥石流災害的可能性??；3處不穩定斜坡發生地質災害的可能性大，4處不穩定斜坡發生地質災害的可能性較大；濕陷性黃土在規劃建設場區均有分布，其中馬黃土為Ⅱ～Ⅳ級（中等～很嚴重）自重濕陷性土，濕陷厚度>25 m，全新統粉土具Ⅰ～Ⅳ級（輕微～很嚴重）自重濕陷性，濕陷厚度5～8 m，規劃建設場區形成黃土濕陷的條件較充分，發生黃土濕陷的可能性均較大。

5地質災害危險性預測評估

5.1土地平整引發的地質災害可能性預測評估

5.1.1挖方引發崩塌、滑坡地質災害預測評估

場地最大挖方高差130 m，在項目平整過程中將形成高度>30 m的挖方邊坡，開挖地層為馬蘭黃土，施工過程中易發生崩塌、滑坡等地質災害?？赡苄孕^挖方高度0～8 m，施工期引發崩塌、滑坡的可能性??；可能性較大區挖方高度8～15 m，施工期引發崩塌、滑坡的可能性較大；可能性大區挖方高度>15 m，施工期引發崩塌、滑坡的可能性大。

5.1.2填方引發滑坡地質災害預測評估

場地最大填方厚度為80 m，在項目施工期間將形成最大37 m的填方邊坡，填方土體松散，臨時邊坡坡度呈動態變化，施工期間均可能形成高度≥12 m的臨時邊坡發生滑坡等地質災害的可能性大。

5.1.3引發泥石流災害和堰塞湖預測評估

土地平整期間，坡面和溝道內臨時松軟填土堆放為泥流的發生提供了大量的松散固體物質，在水動力充足的條件下，可能引發溝谷型和坡面型黃土泥流災害?？紤]到土地整平擾動后，擾動面滲透能力增強，流域內坡度降低，且石溝、陸家溝洪水流量分別為33 m3/s、18 m3/s，預測土地平整期間形成泥石流災害的可能性較大。

土地整平工程必然造成主溝和支溝臨時性堵塞形成堰塞，匯水面積2.42 km2，最大水深5 m，水面面積1.34 hm2，最大庫容6.72萬m3，可能增大了泥石流發生的規模和最大流量，考慮到場地周圍幾乎同時進行場地整平，整平期間松軟土體滲透性增強，預測場地平整造成堰塞并發生泥石流災害的可能性小，但引發填土沉陷的可能性大。

5.1.4填方區整平后發生地面沉陷預測評估

研究區回填土為開挖的馬蘭黃土，厚度一般>15 m。因回填面積廣，回填土厚度變化大，受降雨天氣、施工進度、施工工藝等影響，造成回填土土體的均勻性變差，回填土在場地大面積集水等不利工況條件下，可能發生地面沉陷災害的可能性大。

5.1.5形成的永久性邊坡發生地質災害預測評估

場區整平后在西南角形成一處永久性邊坡WB1，該邊坡高度達45 m，發生地質災害的可能性大。

場區整平后形成3處永久性填方邊坡。其中，TB1位于平整區西側石溝溝谷下游，坡高55～65 m，發生滑坡、崩塌災害的可能性大；TB2位于填方區陸家溝下游，坡高60～80 m，發生滑坡、崩塌災害的可能性大；TB3位于填方區陸家溝上游，坡高60～80 m，發生滑坡、崩塌災害的可能性大。

5.2土地平整加劇地質災害可能性預測評估

5.2.1加劇不穩定斜坡地質災害預測評估

研究區發育的7處不穩定斜坡場地平整后將消失，因此場地平整對不穩定斜坡穩定性影響為負加劇，加劇的可能性小。

5.2.2加劇泥石流地質災害預測評估

本次整平工程會填平石溝中上游，因而加劇石溝泥石流災害的可能性為小。

本次在陸家溝中游填方，形成頂寬達800 m、高60～80 m的土壩，而壩體上游匯水區面積2.42 km2，一年降水總量不到100萬m3，壩體上游庫容量可達1 200萬m3，可有效攔截雨、洪水向下游排泄。加劇陸家溝泥石流的可能性小。

5.2.3加劇黃土濕陷地質災害預測評估

項目整平期間，對原始地表進行擾動，可能促進雨水等水體入滲，挖方區大部分濕陷性黃土進行了全部或部分挖除，而在填方區，因大部分為輕微～嚴重級黃土濕陷，填方對原始濕陷性黃土和黃土狀土覆蓋，弱化了水體入滲過程。場地平整過程中因施工用水及生活用水的不合理排放存在加劇黃土濕陷災害的可能，預測加劇黃土濕陷災害的可能性較大。另外，陸家溝未回填區，在降水期間可形成小型堰塞湖，蓄水滲流造成下游局部回填土發生濕陷的可能性較大。

6地質災害危險性綜合分區評估

依據《地質災害危險性評估規程》（DB62/T 1792-2009），按致災地質體穩定性判定地質災害發生可能性，將規劃區劃分為地質災害可能性大、中、小3個區，代號分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（見表1所列）。

7地質災害防治措施建議

根據研究區地質環境條件和地質災害評估結果，按照“以防為主、防治結合”的原則，達到保護地質環境，避免和減少地質災害造成損失為目的，提出以下措施和建議。

7.1已有地質災害的防治措施

7.1.1不穩定斜坡的防治措施

土地整平后7處不穩定斜坡被回填掩埋，施工期間進行變形監測，同時施工人員及車輛應遠離斜坡邊緣，防止造成危害。

7.1.2泥石流災害的防治措施

嚴禁向泥石流溝道中傾倒廢棄土方，回填的松散土體及時加固處理，防止雨、洪水沖蝕引發泥石流災害；同時做好場地區排水，防止加劇泥石流災害。

7.1.3黃土濕陷的防治措施

加強各類水體的管理和檢查，及時疏干場地上的各種積水，避免水體集中入滲；做好場所地的臨時排水系統，保證地表水及時排出。

7.2場地整平期間地質災害的防治措施

7.2.1整平期間崩塌、滑坡的防治措施

削坡工程遵循由上而下，逐級開挖、逐層夯填的方式，開挖土方應及時外運，高陡斜坡削坡中加強斜坡變形監測。

7.2.2泥石流災害的防治措施

沿溝設置臨時性攔擋；及時對填方區碾壓和夯實；根據整平過程中可能堰塞的流域的大小，設置相應的臨時防洪渠或預埋暗管或盲溝，以滿足施工期洪水的排泄；暴雨多發期施工時，避免將施工設備停放和搭建的臨時宿舍修建在溝道中心和靠近溝道中心的位置，無法避讓時，必須建立防洪設施。

7.2.3新填地基土潛在危害的防治

填方土體含水率要適當，防治因含水量過高，影響壓實而形成軟弱地基；設置暗管、盲溝等排水系統，與地面排水系統相結合，將產生的洪流排泄于場地外，防止因過多地表水滲入導致地下水位上升，形成地面不均勻沉降。

7.3場地整平后引發地質災害的防治措施

7.3.1挖方邊坡的防治措施

高臨空邊坡在坡頂、坡底預留一定的安全距離；在坡頂及坡腳修筑截排水渠，以減少地表水向坡體內入滲，增強坡體的穩定性；按照安全的坡比進行逐級開挖放坡，預留2 m寬馬道，防止開挖高邊坡引發滑坡和崩塌災害；加強施工組織，安排合理的施工期，避免雨季施工；加強坡體的變形監測，在土地整平過程及后續工程建設中，加強高邊坡的監測預警；后期規劃建設時，預留2倍坡高的安全距離；建議調整局部平整方案，將WB1整體挖除，與整個項目區相統一。

7.3.2填方邊坡的防治措施

回填邊坡及時進行夯實處理、表面防護（灑水抑塵），坡頂設截水渠，坡面設排水渠，防止場地匯水沖刷坡面；>12 m的填方邊坡進行臨時支擋；上游有條件進行回填的，沿固定坡比進行填埋至與原溝床平齊，確?；靥钚逼路€固；規劃區邊界處回填結束后形成的低于整平面的填土邊坡，坡面設置安全坡度，采取分級放坡、坡腳設置擋土墻、坡面設置格柵狀漿砌塊（片）石護面或采用三維墊固定植草護面、坡頂設置截排水溝的綜合措施防治。

7.3.3引發地面沉陷的防治措施

建筑工程住宅樓、別墅等高層建筑物地基土按相關規范的要求，采用樁基礎的前提下，對填土采取換填灰土等工程措施處理；對園區道路及其配套設施，采用灰土擠密樁等復合地基處理，消除回填土地面沉陷；地場地回填整平過程中，嚴格控制回填土的厚度、濕度和壓實系數，在整個場地回填整平過程中不留死角，防治地面沉陷的發生；做好臨時排水系統，保證地表水及時排出，防止雨水、大量的綠化用水滲入地基基礎。

7.3.4引發泥石流的防治措施

場地平整和溝道回填施工中，采取邊填邊攔措施，避免土方長時間堆放在溝道中引發泥石流災害；溝谷回填應從溝腦向下游回填，如果先在溝谷中下游回填形成堰塞體，在強降水期間形成蓄水時應采用抽、排水等措施，防止堰塞體潰決危害下游。

8規劃建議

8.1挖方區規劃建議

濕陷性土層厚度<15 m的區域，采用換填、強夯、灰土擠密樁等黃土濕陷性消除的處理措施后，可作為低層建筑物基礎持力層；濕陷性土層厚度>15 m的區域，建筑物均應采用樁基礎。

挖方區宜規劃住宅樓、別墅、醫院、學校、辦公樓等重要建筑物的建設，建議對該區做好地面硬化及地下排水設施，避免或減少因強降水入滲、沖蝕引發黃土濕陷等地質災害。

8.2回填區規劃建議

8.2.1填方厚度<5 m的區域

若濕陷性土層厚度<30 m，采用灰土擠密樁等消除下臥層地基土濕陷性或可直接采用樁基礎型式，以承載力較高基巖作為樁基礎持力層；若下臥濕陷性土層厚度>30 m，建議作為綠化等用地，不宜布設建（構）筑物。

8.2.25 m<填方厚度<15 m的區域

若下層無濕陷性土體，可以壓實度滿足0.93以上填土作為上部荷載較低的一般建筑物的基礎持力層；若下濕陷性土層厚度<20 m，建議采用樁基礎，以濕陷性土層以下基巖作為持力層；若濕陷性土層厚度>20 m，建議作為綠化等用地，不宜布設建（構）筑物。

8.2.3填方厚度>15 m的區域

回填區嚴禁規劃住宅樓、別墅及醫院、學校、辦公樓等重要建筑物的建設，宜規劃綠地及生態用地。對區內的大厚度回填土要嚴格按照規范要求分層碾壓回填，并做好場地區的給排水設施，建議作為綠化等用地，不宜布設建（構）筑物。

8.3整平后規劃建議

（1）平整后場地應做好地表水防滲、排水處理等措施；永久邊坡應采取坡腳設置擋土墻、坡面設置漿砌塊石骨架護坡、坡頂設置截排水溝，并配合綠化景觀的綜合措施防治。

（2）委托專業單位對項目區進行防洪評價，對排水進行整體設計、施工，使項目區溝道上游來水順利排出，保證項目區及周邊人民群眾的生命財產安全。

（3）嚴格控制綠化用水，盡量減少水體入滲，按照濕陷性黃土地區綠化要求進行綠化處理，并不定期檢查地面變形情況，發現問題及時解決。

（4）對沒有進行建筑物布置的區在規劃時要重視地面的硬化處理施工。

（5）對區內所有規劃建（構）筑物、給排水管道等均應采取嚴格的防水措施。

（6）持續進行黃土濕陷和坡體的變形監測。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國土資源部.地質災害危險性評估規范：DZ/T 0286-2015[S].北京：地質出版社，2015.

[2]中華人民共和國國土資源部.地質災害危險性評估規程：DB 62/T1792-2009[S].

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部.濕陷性黃土地區建筑規范：GB 50025-2018[S].北京：中國建筑工業出版社，2018.

[4]張瑞云.中國井岡山干部學院建設用地地質災害危險性評估與防治[J].甘肅科技縱橫，2019，48（10）：7-9.

[5]許玉龍.甘肅省某高速公路工程地質災害危險性評估及防治措施[J].西部資源，2021（4）：59-61.

[6]我國發布88項地災防治標準規范[J].中國地質災害與防治學報，2019，30（3）：11.