栗木鎮苔塘小學綜合樓建設場地地質災害發育特征及防治建議

利奐章，梁家瑜

栗木鎮苔塘小學綜合樓建設場地地質災害發育特征及防治建議

利奐章，梁家瑜

（桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541006）

通過對廣西恭城瑤族自治縣栗木鎮苔塘小學綜合樓建設場地地質災害發育特征狀況，結合該項目場地地形地貌、地層巖性、水文工程、工程地質、環境地質條件分析。評估地質災害對建設項目的影響，有針對性提出了擋土墻，巖溶塌陷監測對擬建建筑等一系列防治措施。

地質災害；不穩定斜坡；巖溶塌陷；廣西恭城

恭城瑤族自治縣栗木鎮苔塘小學綜合樓建設場地規劃用地面積11893.48 m2（17.84畝）。學校現有教學班6個，在校學生157人，教職工12名。場地已建教學樓（2F）一棟、教師宿舍（2F）一棟、廁所（1F）一間以及一棟已廢棄的瓦房教學樓（1F），擬建一棟3F框架結構和獨立基礎綜合樓，建筑面積1100 m2（圖1）。

圖1 評估區平面設置圖

1 建設項目地質環境條件

1.1 氣象水文

屬于中亞熱帶季風氣候區。多年均氣溫19.7 ℃，7～9月氣溫最高，極端最高氣溫40.0 ℃；最低氣溫-3.1 ℃。年平均降雨量1427.7 mm，最大降雨量1953.0 mm，年最少降雨量955.1 mm，日最大降雨量230 mm，時最大降雨量68.3 mm。降雨量集中于4～8月份，占全年58.07%，常有大雨或暴雨；枯季11月至翌年3月，降雨量少，占全年降雨量21.64%。平均相對濕度為57%～87%，年無霜期達到319 d。年平均日照時數為1670 h。

上枧河緊鄰項目北部，寬5 m、深1～2 m，多年平均流量0.75 m3/s，年變幅1.0 m，河水位+239～+240.1 m，場地標高+240.21～+248.33 m，擬建綜合樓場地標高+241.84～+242.21 m，高于上枧河最高水位。洪水水位對本場地影響較小（萬磊，2020）。

1.2 地形地貌

地貌類型為峰叢谷地、河流階地，地貌類型單一，相對高差9.12 m，地形北西高、南東低，地形坡度＜5°。大部分為第四系所覆蓋，下伏上泥盆統灰巖。

1.3 地質條件（圖2）

地層：出露為第四系（Q）和上泥盆統（D3）。

褶皺：位于栗木向斜北部，距栗木向斜軸部1 km。核部位于栗木-嘉會-蓮花一帶，軸向近SN向，屬線狀褶皺，長20 km、寬5～10 km。受基底控制及斷裂影響，從南到北，褶皺由原NNW向逐漸轉為NNE向，兩翼不對稱向斜構造，巖層傾角30°～68°。向斜核部為下石炭統大塘組（C1）和下石炭統巖關組（C1），翼部為上泥盆系灰巖（D3）、中泥盆系東崗嶺組（D2）灰巖。

斷層：未發現明顯斷裂。

1.4 巖土體工程性質類型和特征

巖土體劃分為含卵石粉質粘土、卵石土體和中厚層狀中等巖溶化較硬灰巖巖組兩類。

1.4.1 含卵石粉質粘土、卵石雙層結構土體

雙層結構土體廣泛分布于研究區，自上而下垂直分布分別為含卵石粉質粘土、卵石。

（1）含卵石粉質粘土

該土體呈黃褐色，含粘性土60%，卵石含量30%，卵石直徑2～17 cm，卵石成分為砂巖，中—強風化，層頂埋深0.4～1 m (標高+241.39～+242.01 m)，厚度1.50～2.40 m。勘察資料顯示，卵石間為礫、砂充填，級配較好。粉質粘土地基承載力特征值fak：200 kPa，工程性能較好，滿足低層建（構）筑地基承載力要求，可作為地基持力層。

（2）卵石

黃褐色，埋深2～2.9m，（標高+239.47～+240.41 m）鉆孔揭露厚5.7～9.2m。勘察資料顯示，卵石磨圓度好，直徑2～18cm，含量50%～60%，中～微風化，交互排列，卵石間為礫、砂充填，級配較好。地基承載力特征值fak為250 kPa，滿足多層建（構）筑地基承載力要求，可作為地基持力層。

1.4.2 填土

厚0.4～1m，填土色雜、結構松散、壓縮性高。地基承載力特征值fak為80kPa，力學性質不穩定，工程性能差，不宜作為建筑物天然地基基礎持力層。

1.4.3 中厚層狀中等巖溶化較硬灰巖巖組

下伏上泥盆統（D3）

為灰巖，淺灰—灰白色，中厚層狀構造。飽和單軸抗壓強度（fr）38～55Mpa，屬較硬巖，地基承載力特征值fak=3000～4000Kpa，可作為優良樁基持力層及地基持力下臥層，工程地質性能和工程力學性能良好。該層頂部破碎，裂隙發育，可能發育規模不等溶洞、溶隙，產生巖溶塌陷等地質災害，對地基及建（構）筑物的穩定性具有一定危害（常士驃和張蘇民，2006）。

圖2 評估區構造綱要圖

1.5 地下水類型

可分為兩類：

（1）松散巖類孔隙水

主要為沖洪積層松散巖類孔隙潛水。儲存、運移在第四系沖洪積卵石層孔隙中。含水性、透水性較好。地下水水位、水量變化受降雨影響，豐水位期水位上升，水量增大，枯水季節，水面下降。水量中等，埋深2.7～3.4m，水位+239.11～+239.69m。近5年地下水位年際變化1～3m。于大氣降水滲入補給，一部分緩慢向下滲透補給裂隙溶洞水，另部分以分散流、泉形式排泄于地勢低洼處。

（2）碳酸鹽巖類裂隙溶洞水

主要賦存于上泥盆統（D3）灰巖中，水量10～50L/s泉或地下河枯流量占50%以上，水量中等。場地處于地下水補給徑流區，巖溶洞裂隙水接受地表水滲入以及區外側向補給，以潛流形式向南東運移，補給與基巖裂隙發育程度關系密切。通常向下游徑流及泉排泄，或側滲補給河流。項目勘探未勘測到該層地下水，根據區域水文地質資料，地下水水化學類型HCO3-Ca，呈弱酸至弱堿性，pH值6.8～7.4，礦化度180～250 mg/L，總硬度1.16～4.01度，對鋼筋及混凝土的腐蝕性等級為微腐蝕。

1.6 巖溶發育特征

據調查，研究區未發現典型巖溶洼地、落水洞、泉眼和溶洞等巖溶現象。項目巖土工程勘察報告，場地未發現巖溶現象及潛伏土洞等。研究區線溶洞率8.11%，遇洞隙率32.14%，為巖溶中等發育區。

1.7 人類工程活動對地質環境的影響

項目場地北西高、南東低，自北西向南東呈臺階式展布。前期建校場地平整形成3處土質挖填方邊坡，高1～3 m，未發現地下水開采。工程建設不會產生挖填方邊坡，綜合樓建設基坑開挖深度2～3m，影響地質環境人類工程活動一般。

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2 地質災害危險性評估

根據研究區的地形地貌、地層巖性、地質構造、巖土體工程地質特征、水文地質條件和工程建設對地質環境的影響等要素，本次預測評估選取不穩定邊坡、巖溶塌陷作為主要地質災害類型。

2.1 工程建設中可能引發或加劇地質災害危險性預測評估

2.1.1 不穩定邊坡

P3邊坡在項目區段寬140m、高2～3m、坡度20°～30°、坡率＜1∶1，坡體填土為前期建校堆填形成，堆放于上枧河南西河岸。該邊坡緊鄰擬建綜合樓北東側。綜合樓基礎開挖，在建建筑加載等可能導致P3邊坡穩定性降低，引發崩塌、滑坡地質災害。邊坡巖土體類型為欠固結堆積土，坡高小于3m，坡率＜1∶1，發生崩塌、滑坡地質災害可能性小。但P3邊坡緊鄰擬建綜合樓，受工程建設加載影響較大，發生崩塌、滑坡可能性為中等。

P3邊坡崩塌、滑坡危害工程建設中的施工人員、機械設備、車輛和在建建筑等，受威脅人數＜10人，可能直接造成經濟損失＜100萬元，危害程度小，危險性中等。

2.1.2 巖溶塌陷

巖溶中等發育，第四系土層層厚10～20 m，地下水位變動帶位于卵石層中，存在巖溶塌陷發生條件，形成巖溶塌陷危害項目北東部和南部部分居民樓和居民、北部耕地，以及學校建（構）筑物和在校師生，受威脅人數60～80人，可能造成直接經濟損失200～400萬元。預測工程建設可能引發或加劇巖溶塌陷地質災害可能性中等，危害程度中等，危險性中等。

2.2 工程建成后可能引發或加劇地質災害危險性預測評估

表1 不穩定邊坡發育程度（可能性）分級表

P3邊坡位于項目北部，緊挨擬建綜合樓和上枧河，受建筑物加載、河水侵蝕影響較大，發生崩塌、滑坡地質災害可能性為中等。危害建成后的綜合樓及其師生、配套設施和設備等，受威脅人數50～60人，可能直接造成經濟損失200～300萬元，危害程度中等，危險性中等。

3 地質災害防治措施建議

（1）不穩定邊坡。采用混凝土擋墻進行攔擋，坡面采用植草進行防護；加強巡視和監測。

（2）巖溶塌陷：①進一步查明地基是否有未發現的土洞、溶洞；②需進行地下水抽排，應抽水孔深度和抽水強度；③防止大規模震動、重力加載引發巖溶塌陷

萬磊. 2020.長發博物館民族文化園地質災害特征及防治措施[J].四川地質學報， 40(4)：662-667.

常士驃，張蘇民. 2018.工程地質手冊[K]. 北京：中國建筑工業出版社.

Development Characteristics and Control Measures of Geohazards in Construction Site of Complex Building of Taitang Primary School in Limu Town

LI Huan-zhang LIANG Jia-yu

(School of Earth Sciences, Guilin University of Technology, Guilin, Guangxi 541006)

This paper assesses the influence of geohazards on the construction project of Complex Building of Taitang Primary School in Liumu Town, Gongcheng Yao Autonomous County, Guangxi Zhuang Autonomous Region based on the analysis of the geohazard characteristics, topography and geomorphology, stratigraphy and lithology, hydrological engineering, engineering geology and environmental geology in the construction project site. A series of control measures such as reinforced concrete retaining walls, grass reinforcement, cut-off trenches, grouting, rubble filling, inspection and monitoring are proposed.

geohazard; unstable slope; karst collapse; Gongcheng, Guangxi

P642.2

A

1006-0995（2022）02-0255-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.014

2021-06-03

利奐章（1995— ），男，廣西欽州人，在讀研究生，研究方向：地質災害