金锁石林建设区地质灾害危险性评估与防治

武利超

(陕西省一九四煤田地质有限公司,陕西 铜川 727000)

0 引言

金锁石林移民搬迁项目是为加快金锁关石林景区旅游开发,助推旅游发展,切实保障被拆迁群众的合法权益,为被安置群众创造生活便利、环境优美的人居条件而安排建设的民生项目,项目总投资为5 798余万元,总建筑面积约为22 780 m2。

通过对金锁石林移民搬迁项目建设区的地质环境条件和灾害现状分析,对工程建设和运行过程中可能遭受、引发、加剧地质灾害的危险性评估[1-5],提出地质灾害防治措施建议,从而有效保护建设项目的安全运行[6-12]。

1 工程概况

项目位于铜川市印台区金锁关石林景区何家坊村西侧原洗煤厂,距印台区政府约21.9 km,有S305省道公路及210国道与印台区相连,交通便利,如图1所示。该项目拟建设4幢5层砖混结构住宅楼18 300 m2,1幢1层框架结构社区服务中心510 m2,5幢1层砖混结构农耕工具房1 570 m2,1幢3层框架结构幼儿园2 200 m2,1幢1层砖混结构附属用房设施200 m2及其他基础配套设施。

图1 建设场地

1.1 区域地质背景

近东西向构造带:宽50 m至数千米,总体方向呈280°～300°,其走向一般与地层走向相一致。地层倾角南缓北陡,局部直立、倒转,常有小型背向斜伴生。常见断层角砾岩、挤压片理、硅化等发育。构造形迹非常清晰。铜川全区被东西向构造带等距地横截为几段,地层走向随其变化而变化。区内主要构造带有枣庙—杜康沟构造带,立地坡构造带,瓦窑坪—夜虎庄背斜等。

㊹Philip C．C．Huang，Theory and the Study of Modern Chinese History:Four Traps and a Question，Modern China，Vol．24，No．2，Symposium:Theory and Practice in Modern Chinese History Research．Paradigmatic Issues in Chinese Studies，Part V(Apr．，1998)，pp．183 ～208．

The number of dissected lymph nodes was used as an indicator of oncological clearance.

近南北向构造带:总体方向呈10°～30°方向展布,规模较大。由同沉积断裂、后期断裂和背向斜组成。该构造带方向性强,往往成为其他各组构造带的边界条件。主要有:金华山构造带、陈炉—桃园构造带、桃园构造带。

北东向断裂及褶皱:断裂构造走向65°～70°,其展布方向受东西向构造带和南北向构造带边界条件的限制,有成区分布趋势,如董家沟断裂、陈炉断裂均不逾越金华山南北向构造带,向南不逾越立地坡东西向构造带,向北不逾越杜康沟构造带,该组断裂一般以张性正断层为主。褶皱构造长轴方向多与区域地层走向平行,背向斜相间排列,规模大小不等,长从数千米到数十千米。其形态有宽缓的箱形褶皱,也有较窄的梳形褶皱;既有同生褶皱,又有下部为断层、上部为褶皱(如走马湾背斜)的构造。

华能罗源电厂一期机组工程厂址位于福建省罗源县碧里乡将军帽村，建设2×660MW超超临界燃煤发电机组，同步建设脱硫、脱硝装置，并预留扩建条件，采用海水直流循环供水系统，其中取水口工程由1座取水头部和8节引水沉管组成。华能罗源电厂厂坪由开山爆破形成，现场场地有限，不具备建设预制场条件，且本工程构件数量少，工期紧，如租用预制场地或另选地点新建预制场，需要花费较多的预制场建设时间和成本。从确保工期和节约施工投入成本考虑，选择将构件放在分公司厦门刘五店专业沉箱预制场预制，然后采用气囊搬运上半潜驳，经海上由拖轮拖运半潜驳至施工现场进行安装。

从一企一地的环境污染的治理，到一条河流、一处湖泊的“河长”“湖长”制度的建立，到“共抓大保护、不搞大开发”口号的落实，一步一步使得山河真正美起来，蓝天真正蓝起来，绿水真正绿起来，空气真正清新起来……

1.2 地形地貌

评估区位于印台区金锁关镇石林景区内,拟建场地地貌单元属黄土残塬前缘与黄土冲沟结合部位,按其形态与物质构成可分为黄土残塬和冲沟阶地2个地貌单元。因2014年修建西延高速(G65W)时将掘进挖隧道后的碎石、石磨等一并回填到此处,所以场地地形较为平坦,如图1所示,地面高程为1 179.50～1 185.56 m。评估区西部为基坑开挖形成的不稳定斜坡,如图2所示,坡度60°～75°,地面高程1 188.67～1 198.76 m,相对高差约10 m,削坡之处土体与基岩裸露,无植被覆盖。场地北侧东侧均为金锁石林景区旅游路,南侧为小型冲沟。

工程建设后如果对拟建场地西部的不稳定斜坡及古滑坡不进行护坡削坡处理,由于雨水的冲刷可能会加剧不稳定斜坡的滑坡、崩塌等地质灾害现象,对建筑物造成安全隐患,故工程建设后引发或加剧地质灾害的可能性中等,危险性中等。

图2 西部斜坡

1.3 岩土类型及工程地质特征

区内黄土广泛分布,土体厚度3～20 m不等,以粉粒组分为主,级配均一,碳酸盐等可溶盐类含量6%～8%,结构复杂。由于黄土形成时代、成因、物质组成、结构构造的不同,物理力学性质差异较大,自上而下粘粒含量增加,密实程度增大。根据现场调查、工勘钻孔以及基坑开挖揭露的岩土类型主要为杂填土、冲洪积层、黄土、泥岩等。

拟建场地西部基坑开挖形成的不稳定斜坡存在1个古滑坡,表面泥岩风化严重,雨水冲刷强烈,随时都有可能发生滑坡,影响施工安全。滑坡为小型滑坡,高约9 m,宽约3 m,滑移距离约0.5 m,滑体沿山梁展布,滑坡堆积物体积约20 m3。滑坡体表面直接裸露,滑坡后壁杂草丛生。

X3填方不稳定斜坡位于评估区的东侧,为杂填土填方形成的不稳定斜坡,坡度大约50°～60°,边坡长约60 m,宽约4 m,相对高差约6 m,斜坡后缘距斜坡5 m左右已出现几条地裂缝,地裂缝均为大气降水渗流形成,对斜坡的稳定性影响较大,斜坡随时都有可能发生滑坡、泥石流等不良地质现象,直接影响边坡东侧金锁石林景区约60 m旅游路的安全,危害性中等,如图5所示。

1.4 水文地质条件

综合分区特征见表2。

2 地质灾害危险性评估与预测

2.1 地质灾害危险性预测评估

建筑物大部分处于杂填土回填的区域,杂填土和原地层没有胶结面,且未来的建筑物对杂填土回填区域会产生一定的压力,可能会导致杂填土回填区域整体或者局部的滑动,对建筑物的安全造成巨大的威胁。因此应该在紧挨拟建场地的东侧布设两排抗滑桩,每个抗滑桩的深度都应穿过整个风化岩层,以确保建筑物的安全可靠,如图6所示。

（4）制造服务网络化，提高产品数字化、网络化、智能化水平，运用移动O2O（线上线下）、云计算、大数据等打造用户聚合平台，开展基于个性化产品的服务模式创新。

2.2 建设工程可能遭受地质灾害危险性的预测

评估区东、南、北部均为平地,西部为基坑开挖形成的泥岩不稳定斜坡,坡度约60°～75°,斜坡处土体与基岩裸露,顶部植被覆盖。建设场地周围山坡均发育小型冲沟。

建设场地基坑开挖如图3所示,在基坑西侧形成1处长约170 m的不稳定斜坡X1,X1北部不稳定斜坡面发现1处古滑坡,据野外调查发现,不稳定斜坡及古滑坡表面泥岩裂隙发育,且无植被保护,属强风化岩层,遇水易膨胀、掉块坍塌,随时都有可能发生滑坡、崩塌等地质灾害现象,直接威胁建筑物的安全。

研究表明，使用麻育秧膜，秧苗根系盘结力强，不散秧、不散盘、不漏插，取秧、运秧、装秧的工效提高2至3倍，机插效率提高20%至30%；育成的秧苗根系发达、整齐健壮，可提早3至5天进入适插期；机插后返青快、分蘖早，有利高产，早稻平均增产12.6%，中稻平均增产9.0%，晚稻平均增产5.5%；每亩节本增效110元至160元。截至2017年，我国麻育秧膜应用面积超过6000万亩，直接增产增收达64亿元。

图3 X1不稳定斜坡

地质灾害危险性综合评估分级标准,见表1。

X2填方不稳定斜坡位于评估区的南侧,为杂填土填方形成的不稳定斜坡,坡度大约40°～50°,边坡长约80 m,宽约3 m,相对高差约3 m,斜坡后缘距斜坡10 m左右已出现几条地裂缝,地裂缝均为大气降水渗流形成,对斜坡的稳定性影响较大,斜坡随时都有可能发生滑坡、泥石流等不良地质现象,对斜坡南侧的植被造成破坏,导致边坡失稳,危害性中等,如图4所示。

办事中心为用户提供启动事项办理流程、接受办理任务、审批任务、查询事项进展的统一入口，为了更直观、全面地展示事项进展，按事项的生命周期将平台功能分为可办事宜、待办事宜、进行中事宜、已结束事宜等模块。按用户角色分为教职工和学生两种。各模块功能如下：

图4 X2填方不稳定斜坡及后缘地裂缝

杂填土松散、稳定性差,黄土垂直节理、裂隙发育,易发生黄土崩塌、滑坡等地质灾害。泥岩强风化,遇水易膨胀、崩解,泥岩出露地段易发生崩塌等地质灾害。评估区岩性岩相变化较大,岩土体结构复杂,存在古滑坡,评估区岩土工程地质性质差,地质环境条件复杂程度属复杂类型。

图5 X3填方不稳定斜坡及后缘地裂缝

3 综合分区评估及防治措施

3.1 地质灾害危险性综合评估量化指标

拟建工程位于不稳定斜坡及古滑坡地质灾害点影响范围内,拟建工程大部分处于杂填土回填的平台上,不稳定斜坡及古滑坡若不进行工程处理,随着时间推移,其稳定性逐步降低,建设工程遭受地质灾害的可能性中等,危害程度中等,危险性中等。

表1 地质灾害危险性综合评估分级标准一览

3.2 地质灾害危险性综合分区评估

按含水介质、赋存条件和水力特征,评估区内地层水文地质特征可划分为第四系黄土弱透水层、杂填土弱透水层等。第四系黄土层及杂填土分布在山坡等地势较高部位,在接受大气降水补给后,因储水条件差,地下水顺层向下部渗透,补给基岩风化裂隙水,调查区未见黄土泉水出露。

表2 地质灾害危险性综合评估一览

地质灾害危险性小区(Ⅰ区):评估区西部基坑开挖以西以北的区域为地质灾害危险性小区,面积0.064 273 km2,占总面积的58%。

地质灾害危险性中等区(Ⅱ区):评估区东南部为地质灾害危险性中等区,面积0.045 966 km2,占总面积的42%。在2014年修建西延高速(G65W)时将掘进隧道后的碎石、石磨等一并回填此处,采用机械整坪后,此处改造成了洗煤厂直至今日,地质环境条件复杂,区内现有1处不稳定斜坡,2处填方不稳定斜坡,地质灾害发育程度中等。

3.3 防治措施

X1不稳定斜坡及古滑坡现状条件下危险性大,若不对其进行治理,任其发展,可能影响整个施工区的安全,回填到本区的杂填土现状条件下对整个建筑物的危害性中等,本次评估将其作为重点防治点。X2和X3填方不稳定斜坡现状条件下危险性中等,若不对其进行治理,任其发展,可能影响旅游路以及废弃石料厂的安全以及对南部植被的破坏,评估将其均作为次重点防治点。根据评估区特点及可能出现的地质灾害危险性,对已有不稳定斜坡及古滑坡、杂填土回填区域、填方不稳定斜坡及评估区提出相应防治措施。

项目规划在印台区金锁石林景区何家坊村西侧原洗煤厂进行建设,场地较为平坦,但是场地地基大部分为2014年修建西延高速(G65W)时掘进隧道后的碎石、块石、石磨等杂填土,根据基坑开挖情况发现杂填土孔隙裂隙发育,易破碎、易风化,工程建设中可能会引发基坑开挖边坡的垮塌。

图6 抗滑桩设置

在每一栋楼的四周都必须布设一定数量的注浆钻孔,每个注浆钻孔的深度都应穿过整个风化岩层,以确保每一栋楼的安全。

对X1不稳定斜坡及古滑坡进行削坡处理,减轻坡体荷载,把斜坡的坡度降低到安全范围之内,沿不稳定斜坡体布设一定数量的抗滑桩,对斜坡进行护坡处理,同时在坡体上植树种草,如图7所示。

X2填方不稳定斜坡为建设场地南部杂填土边坡的长期雨水冲刷形成的,在治理X2时,应对地裂缝进行开挖,逐层回填,逐层压实。如图8所示,对边坡进行削坡护坡处理,减轻坡体荷载,沿地裂缝处布设一定数量的抗滑桩,沿边坡基底修筑抗滑挡墙,对边坡进行绿化等治理措施,确保边坡安全。

本案例通过对一个典型用户请求的处理和应用本体（应急物流管理本体）的建立，证明了知识融合系统是如何传输并利用已有的知识来确定最佳的解决方案。

一是欠发达地区支出压力大，低保资金保障难。低保政策法规制定权在中央，但资金供给由地方承担，经济发达地区可以承受，而且还可能提高低保发放标准，欠发达地区则支出压力较大，造成低保资金发放的地区差距较大。经济相对落后的地方希望中央财政通过专项转移支付或一般转移支付保障低保资金需求，增加对地方财政特别是县级财政的转移支付，客观上，存在对中央财政的财力依赖。

图8 抗滑挡墙

X3填方不稳定斜坡为建设场地东部杂填土边坡的长期雨水冲刷形成的,在X3的治理时,应对地裂缝进行开挖,逐层回填,逐层压实,对边坡沿旅游路进行逐级削坡护坡处理,减轻坡体荷载,沿边坡修筑排水渠,沿旅游路边修筑抗滑挡墙,沿地裂缝处布设一定数量的抗滑桩,对边坡沿进行绿化等治理措施,确保旅游路以及边坡的安全。

加强山坡排水,完善排水系统,特别是冲沟处,以减少大气降水对边坡破坏。加强对边坡的绿化,防止雨水的入渗引起泥岩膨胀、减少雨水对边坡的冲刷,保障坡体的稳定。建议对整个建设场地地面以及地下进行防渗处理,对整个场地修筑合理的排水系统,对路面进行硬化,确保降水不会造成地基的沉降。坡底挡墙厚度和埋深等应符合有关规范规定,挡墙应能对坡体起到保护作用。植树种草,绿化坡面,防止水土流失,改善山坡地质环境。

工程建设过程中,应严格按照设计施工,做好建设工程的基坑支护工作,做好场地周边排水工作,防止工程建设引发工程事故。工程建设过程中,应该做好施工场地地表排水设施和拟建场地北部的沟道排水设施的合理布设,防止北部沟道水渗入场地内杂填土回填区域,造成建筑物地基失稳等不良地质现象,应对拟建场地的地基增加勘察措施,确保建筑物的安全。

4 结论

(1)基坑西侧开挖后发现的X1不稳定斜坡及古滑坡,表层风化严重,该边坡对施工安全存在威胁,建议由资质单位对X1不稳定斜坡及古滑坡进行专门勘察、设计及治理。在地基处理阶段,建议由资质单位对地基进行处理,特别是对杂填土回填的区域进行专门的勘察、设计及治理,一定要完全满足建筑物所需要的地基要求。

(2)对X2、X3不稳定斜坡的治理要尽快进行,建议由资质单位对X2、X3填方不稳定斜坡进行专门的勘察、设计及治理。拟建场地基坑建议采取放坡开挖,当放坡不能满足要求或基坑加深时,基坑开挖需采取可靠的支护措施;开挖后应及时开展地基验槽工作,并采取有效措施避免雨水及施工用水冲刷坑壁,以确保基坑侧壁的稳定性。

(3)施工工程中的临时设施布置选址尽量避开地质灾害点的影响范围及容易积水的区域,确保施工临时设备的安全。建议由资质部门对北部冲沟排水改道进行专门的勘察、设计、施工,确保北部冲沟排水不进入施工场地的地表及地下,确保建筑物的安全。