何颖驹
广东有色工程勘察设计院(广东省有色地质环境中心),广州,510080
摘要: 本文以广州市黄陂北一期项目为例,对拟建工程场地地质环境和地质灾害进行调查和研究?通过资料收集和野外调查,对评估区进行了现状评估和预测评估,预测和评估了项目在建设过程中可能出现或诱发的地质类型,进行了综合分区评价,提出了相应的地质灾害防御措施及建议?
关键词：建设用地;地质灾害;危险性评估?
边坡稳定性问题是一项复杂的系统工程问题,它涉工程地质学?岩体力学和计算科学等多种学科交叉,一直是岩土工程的一个重要研究内容[1-2?而地质灾害危险性评估工作是一项专业性强?涉及知识面广的技术工作?技术人员只有具备丰富的实际工作经验,才能对场地是否符合建设要求做出正确评估,从而为建设单位提供科学的建议,指导建设单位做出合理决策[3-4]?
1 工程概况
黄陂北一期项目位于广州市黄埔区,位于广汕公路以北?惠联路以东?拟建地块北侧临山,西侧为天麓马术俱乐部,南侧为黄陂村,东侧为黄陂生态钓鱼场,交通条件便利?用地范围内拟建小学?商业住宅及社区配套建筑,总用地面积为72572m2,建筑基底面积35023.60m2,均为可建设用地面积,总建筑面积为285881.01m2?地上最高33层,设1~2层地下室(开挖最大深度为10m;局部回填,回填高度最大为3m)?
2 地质环境条件
2.1 区域地质背景
大地构造上位于南岭纬向构造带南缘,地处新华夏系隆起带的次一级断陷沉降区,高要-惠来纬向构造带和北东向恩平-新丰断裂带的复合部位?
根据现场调查?区域地质资料及工程勘察资料,评估区及邻近区域上出露的地层主要有:云开岩群(PtY), 片麻杂岩(Ptgn),第四系(Q);岩浆岩主要为燕山期中侏罗(J2ηγ)到晚三叠世(T3ηγ)黑云母二长花岗岩?
评估区邻近区域地质构造较发育,主要发育东西向断裂构造,褶皱构造不发育;新构造运动主要表现为差异性沉降,区域地质构造条件简单;区域为低等级地震多发区,历史上无破坏性地震的记录,区域地壳稳定性为基本稳定?
2.2 气象?水文
属南亚热带季风型气候区,季风影响显著,阳光充足,热量丰富?大气环流随季节变化,夏季受副热带高压及南海低压槽的影响,常吹偏南风,由于暖湿气流的盛行,气候高温多雨,冬季处于极地大陆高压的东南缘,常吹偏北风,且恰在冷暖气团交绥地带,气象要素变化大?四季的主要特点是春季阴雨,雨日较多;夏季高温湿热,水汽含量大,暴雨集中;秋季常有热雷和台风雨;冬季低温,雨量稀少?综上所述,评估区属亚热带海洋性季风气候,雨量充沛,台风暴雨频繁,工程建设中须注意强降雨?台风等的影响?
2.3 地形地貌
评估区位于广州市黄埔区黄陂,原始地貌单元属珠江三角洲冲积平原地貌?区内地形较平坦,起伏较小,地面标高为10.70~13.10m?综上所述,评估区地貌单元单一,地势较平坦?高差小,地形坡度小,评估区地形地貌条件复杂程度为简单?
2.4 地层岩性
根据现场调查?区域地质资料及工程勘察资料,评估区区域上出露的地层以地表第四系地层(Q)为主;下伏基岩为中侏罗纪花岗岩,评估区地层岩性条件复杂程度为简单?
2.5 地层构造
评估区内现场调查及勘察期间未发现构造迹象,无断裂通过,新构造运动主要表现为差异性沉降,评估区地质构造条件复杂程度为简单?
2.6 工程地质性质
评估区内岩土体可分为松散土类和花岗岩类两大类?
①填土层
呈灰褐色?黄褐色,松散,稍湿,主要由黏性土组成,局部含大量砂,含少量碎石砖块?生活垃圾等?揭露到层厚0.80~8.80m,平均厚度2.97m?
②冲洪积层
由淤泥质土?中粗砂?砾砂和粉质黏土组成?
淤泥质土:灰黑色,软塑为主,主要由黏粒?粉粒组成,土质均匀,黏滑,含有机质,局部含砂粒,略有腥味?揭露到层厚0.70~5.80m,平均厚度2.80m?标准贯入试验实测击数N=3.0~4.0击,平均3.9击?
中粗砂:灰黄色,饱和,松散~稍密,级配良好,主要成分为石英颗粒,局部含黏粒?揭露到层厚0.80~9.00m,平均厚度3.84m?标准贯入试验实测击数N=7.0~14.0击,平均9.7击?
砾砂:灰黄色,饱和,稍密~中密,级配一般,主要成分为石英颗粒,局部含黏粒?揭露到层厚1.60~4.20m,平均厚度2.56m?标准贯入试验实测击数N=11.0~17.0击,平均13.9击?
粉质黏土:褐黄色?红褐色?棕红色,可塑,土质较光滑,韧性一般,干强度中等,局部含砂?揭露到层厚0.60~11.30m,平均厚度3.870m?标准贯入试验实测击数N=5.0~15.0击,平均9.2击?
③残积层
主要为下伏花岗岩风化残积而成,为砂质黏性土?褐红色,褐黄色,硬塑~坚硬,由原岩风化残积而成,残留有原岩结构,土质不均匀,韧性差,干强度中等?揭露到层厚1.70~20.30m,平均厚度10.44m?标准贯入试验实测击数N=19.0~39.0击,平均24.1击?
④全风化花岗岩
呈褐红色?褐黄色?褐灰色,原岩风化程度剧烈组织结构已破坏,芯呈坚硬土柱状,用手可捏散,浸水易软化崩解?揭露到层厚1.90~17.20m,平均厚度7.70m?标准贯入试验实测击数N=41.0~68.0击,平均49.5击?
⑤强风化花岗混合岩
呈褐黄色?褐灰色,岩石风化强烈,原岩组织结构大部分破坏,岩芯主要呈半岩半土状?碎块状,局部夹中风化岩块?揭露到层厚0.50~24.70m,平均厚度8.57m?标准贯入试验实测击数N=71.0~82.0击,平均74.0击?
⑥中等风化花岗岩
浅肉红色,原岩组织结构部分破坏,粒状结构,块状构造,沿裂隙面可见铁质渲染,主要矿物成分为石英?长石?角闪石等,节理裂隙发育,岩芯呈扁~短柱状,局部碎块状,锤击声较清脆,RQD值约为30~70%?揭露到层厚0.45~5.90m,平均厚度2.69m?该岩石为软岩~较硬岩,岩体较破碎,其岩体基本质量等级为Ⅴ~Ⅳ级?
⑦微风化花岗岩
灰色,灰白色,原岩组织结构基本未变,粒状结构,块状构造,主要矿物成分为长石?石英?角闪石?黑云母等,节理裂隙稍发育,岩芯呈短~长柱状,局部碎块状?扁柱状,锤击声清脆,RQD值约为75%~90%?揭露到层厚0.50~5.20m,平均厚度2.27m?岩石为较硬岩~坚硬岩,岩体较完整,其岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅱ级?
⑧孤石(花岗岩球状风化)
主要呈灰色,浅肉红色,岩芯呈块~短柱状,局部碎块状,锤击声较清脆?为中等风化花岗岩球状风化物,局部为微风化花岗岩?该岩石为软岩~较软岩,岩体较破碎,其岩体基本质量等级为Ⅴ~Ⅳ级?
2.7 水文地质条件
评估区地处亚热带季风气候区,温暖多雨,降雨量大于蒸发量,地表有一河涌经过,水位和流量受大气降雨影响明显?该区地下水类型及其富水程度主要受地形地貌?地层岩性?构造和植被等因素的控制和影响?水文地质条件复杂程度为简单?
2.8 人类活动
评估区属平原地貌单元,主要的人类活动为修建道路,建造房屋等,评估区人类工程活动强度小,对地质环境的影响程度为弱?
3 评估级别及评估范围
3.1 评估级别
根据广东省地质灾害防治协会印发的《广东省地质灾害危险性评估实施细则(2019年修订版)》[5]关于建设项目重要性分类的标准,本项目属一般房屋建筑工程,高楼层数为33层,为重要建设项目,区内地质环境条件复杂程度为中等,综合分析区内地质环境条件对拟建项目的影响关系,依据地质灾害危险性评估分级表,本次地质灾害危险性评估等级定为一级?
3.2 评估范围
拟建项目位于广州市黄埔区,用地面积72572m2,根据地质灾害危险性评估工作的要求?工程建设项目的特点?地质环境条件?地质灾害类型及其危害影响范围等因素确定评估区范围:沿用地红线外扩100m,确定评估区面积为269734m2?
4 现状评估
评估区地处广州市黄埔区黄陂?地形平坦,断裂构造不发育,岩土层分层不多,土层分布不均匀,岩土层厚度变化不大,力学性质离散性不大,地质环境条件复杂程度为中等?未见现状地质灾害痕迹,历史无地质灾害记载历史,现状地质灾害不发育?
5 预测评估
结合评估区的地质环境条件和拟建工程特征,预测评估区工程建设可能引发的地质灾害主要为基坑边坡崩塌/滑坡和地面沉降;可能遭受的地质灾害同为基坑边坡崩塌/滑坡和地面沉降?
其中基坑边坡崩塌/滑坡地质灾害发生的可能性大,潜在危害程度及危险性大,主要危害对象为基坑施工期间周边的建构筑物?行人车辆及基坑工程本身;地面沉降地质灾害发生的可能性小,潜在危害程度及危险性小,主要危害对象为周边的浅基础道路等建构筑物及地下管线等?
6 地质灾害危险性综合分区
根据评估区内已发地质灾害类型?灾害发育强度和特征,以及工程建设和使用过程中引发及遭受的地质灾害类型?危害性与危险性,综合评估区内地质环境条件,确定评估区内地质灾害危险性等级,划分地质灾害危险区,对拟建工程适宜性进行评估,最后提出地质灾害防治措施的建议及对防治等级进行分区?
根据现场调查,评估区未见已发地质灾害,预测工程建设可能引发的地质灾害有:基坑边坡崩塌/滑坡和地面沉降,预测工程建设可能遭受的地质灾害有:地面沉降?根据地质灾害危险性综合评估原则及量化指标的确定方法?拟建工程特点?用地属性和预测地质灾害的不同类型?危害程度?危险性及影响范围,将整个评估区划分为1个危险性大区(4个亚区)和1个危险性小区?
该拟建项目总用地面积72572m2,基本位于地质灾害危险性大区?结合评估区内地质灾害分布?危害程度及危险性大小和地质灾害治理难易程度及治理成本等因素,评估区建设用地适宜性综合评定为适宜性差,经过工程措施后可以用于本项目的建设?
7 防治措施
为做好减灾防灾工作,实行“预防为主,避让与治理相结合”的方针,尽量减轻广州市黄陂北一期建设所引发的地质灾害对工程本身?周围环境和人们生命财产安全的危害,应针对不同的灾种,采取相应的治理方法和防护措施?对于基坑边坡崩塌/滑坡主要采取开挖范围内做好支护止水措施?基坑施工期间禁止超挖?禁止在基坑边坡坡顶超载堆载?采用灌注桩+钢筋混凝土内支撑+止水帷幕深基坑支护方案等;针对地面沉降应采取分层压实场地内工程建设完成后需要回填平整的地段?监测地下水位,防止过量抽取地下水等措施?
参考文献:
[1] 陈祖煜. 土质边坡稳定性分析[M]. 北京:中国水利水电出版社,2002.
[2] 徐力峰. 广州市雅瑶镇岑镜村边坡稳定性分析[J]城市建设理论研究.2014(7):32-34.
[3] 董杰. 关于水工环地质灾害危险性评估方法研究[J]. 西部资源,2019(04):132-133.
[4] 王联军. 建设用地地质灾害危险性评估技术问题探讨[J].新疆有色金属,2014(S2):81-82.
[5] 广东省地质灾害防治协会.广东省地质灾害危险性评估实施细则(2019 年修订版):(粤地协字[2019]22 号)[S]. 2019 年3月.
[作者简介：何颖驹，男，工程师，从事水工环、地质灾害防治等工作。]