恭城县莲花镇枧头小学建设项目地质灾害特征及防治建议

杨珺茹，利奂章，马龙飞，崔钰

恭城县莲花镇枧头小学建设项目地质灾害特征及防治建议

杨珺茹，利奂章，马龙飞，崔钰

（桂林理工大学地球科学学院，广西 桂林 541006）

通过对广西恭城县莲花镇枧头小学建设项目周围地质灾害和隐患进行野外调研，查明主要地质灾害为岩溶塌陷，对其发育现状进行了评估，并预测岩溶塌陷对工程建设存在的地质灾害影响，提出了地质灾害防治措施，建议在主体施工建设前进一步查明地基是否有未发现的土洞或者软弱土存在，可采取灌浆、碎石充填等方法进行治理。同时建筑物基础施工做好地下水防水、排水工作，加强区内地下水动态监测。本文从对拟建项目的地质环境条件和地质灾害形成机理分析，工程建设中和工程建成后可能引发或加剧的地质灾害提供防治措施和参考依据。

地质灾害；岩溶塌陷；建设项目；防治措施

广西恭城瑶族自治县莲花镇枧头小学桂林市恭城瑶族自治县枧头村，项目中心地理坐标：东经110°51′45.6″，北纬24°45′55.9″。学校现有教学班6个，在校学生204人，教职工12名。项目用地面积5 462.56 m2；拟在学校广场西侧建设3F框架结构教学综合楼及配套设施。教学综合楼建筑面积1100m2，设计标高152.00m（图1）。采用砖混结构，条形基础。项目投资35.0万元。

1 建设项目地质环境条件

1.1 气象及环境条件

属于中亚热带季风气候区，多年均气温19.7 ℃，7～9月气温最高，极端最高气温40.0 ℃，最低气温-3.1 ℃。年平均降雨量1427.7 mm，4～8月份占全年降雨量58.07%，常有大雨或暴雨；枯水季节为11月至翌年3月，降雨量少，占全年降雨量21.64%。区内势江河距项目场地北部350 m，属于茶江水系。枯水期水位+145.35 m，丰水期水位+149.50 m，易受丰水期势江河水位影响。拟建项目场地南西部6 m有一宽2.2 m、深1.0 m人工水渠，流量小。水渠顶部标高+151.3 m，略低于拟建项目场地标高。

图1 学校建设项目设计平面图

1.2 区域地质背景

评估区总体地势较为平坦，地形简单，大部分地层被第四系，上泥盆统所覆盖，向斜走向NW-SE，呈弯月形，延伸长45 km、宽6～8 km，属线状褶皱。向斜核部为下石炭统大塘组罗城段（C13）、下石炭统大塘组寺门段（C12）、下石炭统大塘组黄金段（C11），翼部为下石炭统岩关组上段（C1y3）、下石炭统岩关组下段（C11）及上泥盆统灰岩（D3）。出露加里东期和印支期花岗岩体（地质部广西壮族自治区地质局1∶20 万桂林幅区域地质测量报告书，1969）。断层错断寒武系至侏罗系，断距数百米至千余米，由北往南变小，破碎带宽数米至十多米，角砾岩、硅化、黄铁矿化，为大断裂且属非全新世活动断裂。

1.3 地形地貌

评估区为河流阶地，海拔标高+151.24～+152.10m，高差0.84 m，地形坡度小于5°。评估区现状用地主要为学校、街道和居民区。

1.4 地层（图2）

1.4.1 第四系

（1）填土（Q4ml）：填土分布于评估区，呈黄色，可塑粘性土，含少量圆砾、卵石、碎石。土层厚度1.45 m，多位于顶部。

（2）卵石（Q4al+pl）卵石层位于填土层下方，冲洪积黄褐色卵石层，亚圆形，含卵石50％～60％，直径20～180 mm，母岩成分为砂岩、石英砂岩，中-微风化，其间多为砂、砾充填，稍密状。

1.4.2 上泥盆统（D3）

为评估区下伏地层，未见出露；评估区西部600m山体为灰白色灰岩，中厚层状构造，节理裂隙较发育，产状115°∠31°，总厚度337～551m。

1.5 岩土类型及工程地质性质（图3）

图2 建设项目区域地质图

（1）卵石单层结构土体

黄褐色，稍密状，卵石直径2 ～18cm，亚圆形居多，中-微风化，交互排列，接触紧密，卵石间为砾、砂充填。卵石层地基承载力特征值fak250kPa，工程性能较好，满足低层建（构）筑地基承载力，可作为地基持力层。场地还分布有填土，属高压缩性土，地基承载力特征值fak80 kPa（表1），需要处理才能满足低层建（构）筑地基承载力要求，（广西建设项目地质灾害危险性评估规程培训班培训材料汇编，2017；DBJ/T45-002广西壮族自治区岩土工程勘察规范，2011）。

（2）中厚层状中等岩溶化较硬灰岩

由上泥盆统（D3）灰岩组成，呈灰白色，亮晶结构，中厚层状构造。单轴饱和抗压强度(Rw)为47.64 MPa，平均值47.64 MPa，标准值35.00 MPa，属较硬岩，岩石承载力特征值fak为5000 kpa，可作为优良的桩基持力层及地基持力下卧层，工程地质性能和工程力学性能良好（GB50007-建筑地基基础设计规范，2011;常士骠，2006）。具有可溶性，可能发育溶洞、溶隙，且岩面起伏亦较大，可能产生岩溶塌陷等地质灾害，工程地质性质较差。

图3 A-A’工程剖面示意图

1.6 水文地质条件

根据《1∶20万桂林幅综合水文地质图》（广西水文地质工程地质队，1983），地下水类型整体可分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水两种类型。松散岩类孔隙水主要为冲洪积层松散岩类孔隙水，储存、运移在第四系冲洪积卵石层孔隙中。

碳酸盐岩类裂隙溶洞水主要赋存于评估区上泥炭统（D3）灰岩中，裂隙溶洞水水量10～50L/s的泉或地下河枯流量占流量的50%以上，水量中等。地下水水化学类型HCO3-Ca。pH值6.8～7.4，矿化度180～250 mg/L，总硬度1.16度～4.01度，对钢筋及混凝土具有微腐蚀性。

表1 项目建设场地岩土体参数建议值表

注：带※取值为经验值

1.7 人类工程活动对地质环境的影响。

河流阶地相对高差0.84m，地形坡度＜5°。学校建校时，未产生挖填方边坡，工程建设不会产生挖填方边坡，开挖基坑深度2 m土质边坡。

2 现状地质灾害评估

2.1 工程建设中可能引发地质灾害

（1）基坑崩塌：拟建教学综合楼采用独立基础，基础施工形成独立基础承台基坑，方形，深度2m、基坑壁由填土构成，局部为卵石层。可能引发基坑崩塌。

（2）地基不均匀沉降：场地分布有一定厚度填土，可能会引发地基不均匀沉降。

2.2 工程建成后可能引发或加剧地质灾害预测

评估区内岩溶中等发育，第四系土层厚10～20m，地下水位变动位置主要位于卵石层。野外现场调查和岩土工程勘察本区未存在岩溶洼地、落水洞、地下河、溶洞等岩溶现象，不排除整个学校下伏灰岩地段存在岩溶土洞、溶洞、溶隙等可能性。基坑开挖扰动形成岩溶塌陷,且在岩溶发育地区，覆盖层松散土体在自然因素或者人为因素影响下，塌落、扩展，形成地表塌陷的现象（潘天录等，2020）。危害建设场地东部和南部居民楼和居民、项目北部耕地、项目西部村道和水渠、以及学校师生，受威胁人数60～80人，可能造成的直接经济损失200～400万元。预测工程建设中可能引发或加剧岩溶塌陷地质灾害可能性中等，危害程度中等，危险性中等。

3 地质灾害防治措施

（1）基坑开挖完毕后进行机械插钎，进一步查明地基下隐伏土洞或者软弱土存在，若发现岩溶土洞、溶洞，可采取灌浆、碎石充填进行治理；

（2）做好区内地下水动态监测。需进行地下水抽排，应控制抽水孔深度和抽水强度，避免过量抽水引发岩溶塌陷；

（3）基础施工防止大规模震动引发岩溶塌陷；

（4）建材堆放在稳定位置，避免引发岩溶塌陷；

（5）加强巡视和监测，发现岩溶塌陷应设置警示标志并及时治理。

地质部广西壮族自治区地质局1∶20 万桂林幅区域地质测量报告书[R]，1969．

GB50007. 建筑地基基础设计规范[S]. 2011.

常士骠，张苏民. 工程地质手册[K]．北京：中国建筑工业出版社，2006．

广西水文地质工程地质队1∶20 万桂林幅区域水文地质普查报告[R]. 1983．

DB45/T1625. 广西建设项目地质灾害危险性评估规程[S]. 2017

广西地质学会. 广西建设项目地质灾害危险性评估规程培训班培训材料汇编[G]. 2017.

DBJ/T45-002. 广西壮族自治区岩土工程勘察规范[S]. 2011.

潘天录，李小飞，靳文斌，李建华. 2020. 水南湾岩溶塌陷成因分析及防治措施建议[J]. 四川地质学报，40(04)：647-650.

Characteristics of Geohazards in Construction Project of the Jiantou Primary School, Lianhua Town, Gongcheng County and Their Control Measures

YANG Jun-ru LI Huan-zhang MA Long-fei CUI Yu

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

The construction project of the Jiantou Primary School, Lianhua Town, Gongcheng County lies in a karst collapse area. This paper has a discuss on genetic mechanism of the karst collapse and estimates the influence of the karst collapse on the construction project and puts forward such control measures as groundwater dynamic monitoring, waterproofing, drainage, grouting and gravel filling.

geohazard; karst collapse; construction project; control measure; Jiantou Primary School

P694

A

1006-0995（2022）01-0097-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.01.019

2021-06-04

杨珺茹（1997— ），女，重庆市万州区人，研究生在读，研究方向：构造地质学