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      地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估在工程建設(shè)中的應(yīng)用

      2019-01-03 02:03:19許妙麗
      西部資源 2019年3期
      關(guān)鍵詞:巖質(zhì)危險(xiǎn)性標(biāo)高

      許妙麗

      摘要:地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估是工程建設(shè)的基礎(chǔ),是評(píng)估建設(shè)區(qū)域工程地質(zhì)條件能否滿足建設(shè)需求的基本依據(jù),為建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及維護(hù)治理提供參考。本文以某建設(shè)場(chǎng)地為研究對(duì)象,探討了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估方法在該工程建設(shè)中的應(yīng)用,為進(jìn)一步制定建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)等提供依據(jù)。

      關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害;危險(xiǎn)性預(yù)測(cè):工程建設(shè)

      1.工程地質(zhì)概況

      擬建區(qū)巖土體類型主要有松散土類、較軟碎屑巖體。松散土類可劃分為第四系人工堆積層( Qml)、第四系沖積層(Qal)、第四系殘積層(Qel),較軟碎屑巖體為白堊系基巖(K)。其特征如下:

      (1)素填土(①):褐色,濕,結(jié)構(gòu)松散,由碎石混粉質(zhì)粘土堆填而成,堆積時(shí)間長(zhǎng),基本完成白重固結(jié),層厚1.80m~3.30m,平均層厚2.5 Im;頂板標(biāo)高2.44m—4.87m,平均標(biāo)高2.96m。(2)淤泥質(zhì)土(②1):灰,深灰色,很濕,流塑狀,污手,微臭。層厚0.70m—8.90m,平均層厚3.91m;頂板埋深1.90m—9.20m,平均埋深4.56m。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)9次,實(shí)測(cè)擊數(shù)N'=2擊~3擊,平均擊數(shù)2.3擊。(3)粗砂(②2):灰色,飽和,松散狀,分選性較好,局部混粘性土。層厚0.40m~8.40m,平均層厚4.59m;頂板埋深1.80m—6.30m,平均埋深3.36m;頂板標(biāo)高-3.73m—1.07m,平均標(biāo)高-0.47m。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)15次,實(shí)測(cè)擊數(shù)N=6擊~9擊,平均擊數(shù)7.1擊。(4)粉質(zhì)粘土(③):褐紅色,濕,可塑狀,中等干強(qiáng)度,中等韌性,遇水易軟化。層厚0.30m~3.OOm,平均層厚1.26m;頂板埋深2.lOm~14.OOm,平均埋深8.73m;頂板標(biāo)高一10.43m—2.63m,平均標(biāo)高-5.69m。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)10次,實(shí)測(cè)擊數(shù)N=11擊~19擊,平均擊數(shù)15.3擊。(5)強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖(④,):棕褐色,巖芯呈半巖半土狀,局部夾中風(fēng)化巖碎塊,裂隙發(fā)育,極軟巖,極破碎,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為V類。層厚0.20m—17.90m,平均層厚5.51m;頂板埋深3.50m—17.OOm,平均埋深10.04m;頂板標(biāo)高-14.33m—1.23m,平均標(biāo)高-7.08m。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)8次,均為反彈。(6)中風(fēng)化砂礫巖(④2):棕褐色,巖芯呈柱狀為主,局部為碎塊狀,裂隙稍發(fā)育,較軟巖,稍破碎,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ類。層厚1.30m~10.20m,平均層厚6.99m;頂板埋深0.00—25.30m,平均埋深10.18m;頂板標(biāo)高-22.74m—5.66m,平均標(biāo)高-6.51m。該層取巖樣8組做天然單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),其范圍值16.2MPa—21.7MPa,平均值18.6MPa,標(biāo)準(zhǔn)差1.9,變異系數(shù)0.103,修正系數(shù)0.930,標(biāo)準(zhǔn)值17.3MPa。

      2.基坑巖質(zhì)邊坡崩塌或滑坡評(píng)估

      2.1基坑巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析

      場(chǎng)地平整后開挖的基坑邊坡類型為巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡。對(duì)于巖質(zhì)基坑邊坡,巖體的層理、節(jié)理、裂隙會(huì)形成結(jié)構(gòu)面,將邊坡巖體切割成不規(guī)則多面體,特別是當(dāng)工程動(dòng)工后形成順坡向結(jié)構(gòu)面時(shí),在地下水、巖土體自身荷載以及開挖邊坡后應(yīng)力釋放的作用下,邊坡巖土體易沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動(dòng)。擬建設(shè)區(qū)域主要發(fā)育節(jié)理裂隙:Ll:164°∠70°;L2:312°∠78°;L3: 81°∠72°;巖層產(chǎn)狀:L4:205°∠30°。根據(jù)工程概況中邊坡特征對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了分析。

      JK3-JK4邊坡:L2、L3與邊坡走向不一致,且與邊坡斜交夾角大于40。,邊坡沿L2、L3滑動(dòng)的可能性較小。Ll、L4與邊坡走向相近,且傾角小于邊坡角,邊坡沿Ll、L4滑動(dòng)的可能性較大。各結(jié)構(gòu)面交點(diǎn)大部分位于坡面投影之外(圖1),其形成的菱形切割面,易使巖石沿臨空面發(fā)生崩落。

      JK4一JK5邊坡:Ll、L2、L3、L4與邊坡走向不一致,且與邊坡斜交夾角大于40。,邊坡沿Ll、L2、L3、L4滑動(dòng)的可能性較小。各結(jié)構(gòu)面交點(diǎn)大部分位于坡面投影之外(圖2),其形成的菱形切割面,易使巖石沿臨空面發(fā)生崩落。

      2.2基坑巖質(zhì)邊坡危險(xiǎn)性評(píng)估

      根據(jù)上述分析可知,對(duì)于基坑邊坡各結(jié)構(gòu)面,交點(diǎn)大部分投影于邊坡赤平投影面之外,形成的菱形切割面,易使巖石沿臨空面發(fā)生崩落。當(dāng)節(jié)理裂隙傾角小于開挖邊坡傾角,且與坡面同側(cè)呈小角度相交時(shí),沿節(jié)理裂隙發(fā)生滑動(dòng)的可能性較大。威脅對(duì)象主要為基坑本身、擬建高層住宅樓、車輛和行人等。根據(jù)前述工程概況,因基坑邊坡坡度較高,預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱,危害程度中等,潛在的危險(xiǎn)性中等。

      3.基坑土質(zhì)邊坡穩(wěn)定現(xiàn)狀評(píng)估

      3.1基坑土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

      場(chǎng)地內(nèi)基坑土質(zhì)邊坡采用傾斜土體的圓弧法(簡(jiǎn)化Bishop法)計(jì)算邊坡整體穩(wěn)定性”[1],并由軟件自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑動(dòng)面來確定邊坡穩(wěn)定系數(shù)。根據(jù)工程概況中邊坡特征,對(duì)基坑邊坡JKl-JK2、JK2-JK3、JK5-JK6和JK6-JKI段計(jì)算在了天然工況及暴雨工況下的邊坡穩(wěn)定系數(shù),其穩(wěn)定性系數(shù)在天然工況下分別為1.046、1.002、0.915和0.976,在暴雨工況下分別為0.726、0.749、0.633和0.689,均屬于不均定邊坡,危險(xiǎn)性中等。

      3.2基坑土質(zhì)邊坡危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估

      根據(jù)上述計(jì)算,在天然工況條件下及暴雨工況條件下,基坑邊坡處于較不穩(wěn)定一不穩(wěn)定狀態(tài),邊坡失穩(wěn)的可能性大,在沒有支護(hù)措施情況下,潛在發(fā)生崩塌或滑坡的可能大,危害范圍主要為基坑開挖坡面及周邊,威脅對(duì)象主要為基坑本身、周邊建筑物、車輛和行人等,預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度強(qiáng),危害程度小,潛在的危險(xiǎn)性中等。

      4.工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)評(píng)估

      根據(jù)工程建設(shè)所處地質(zhì)環(huán)境條件、工程特征及類型,預(yù)測(cè)工程建設(shè)除了可能引發(fā)地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害之外[2],工程本身(建設(shè)過程和建成后)還可能遭受地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害的影響。

      4.1地面沉降

      擬建設(shè)區(qū)域內(nèi)分布有松散人工填土及淤泥質(zhì)土等軟弱土,該類土工程力學(xué)性質(zhì)差,滲透系數(shù)低、排水緩慢、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng),易觸變性,擾動(dòng)后強(qiáng)度大幅度降低、高壓縮性、強(qiáng)度低等,為不良工程地質(zhì)土體[2]。若不對(duì)其進(jìn)行處理或處理不當(dāng),在地表堆載或施工震動(dòng)作用下,則可能產(chǎn)生變形或震陷,從而導(dǎo)致地基不均勻沉降等問題。擬建設(shè)區(qū)域直接遭受地面沉降的建構(gòu)筑主要為路面等,若沉降不均勻,有可能引起路面開裂,地下管道破裂。經(jīng)計(jì)算,擬建設(shè)區(qū)域內(nèi)由于軟弱土層引起的沉降量為40.950m—225.354mm,其可能產(chǎn)生的沉降量小,因此擬建T程引起的地面沉降的可能性小,其危害性小,危險(xiǎn)性小。

      4.2基坑邊坡崩塌或滑坡

      擬建基坑邊坡范圍主要為填土、殘積土及強(qiáng)風(fēng)化巖等,其水理性能較差,浸水較易軟化崩解,由這些巖土體構(gòu)成的坡體工程性質(zhì)較差一較好,則擬建項(xiàng)目可能遭受基坑邊坡崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害影響[3]。經(jīng)計(jì)算,區(qū)內(nèi)基坑邊坡在不采取支護(hù)措施或措施不當(dāng)情況下潛在失穩(wěn)可能,一旦失穩(wěn)將直接影響擬建高層住宅樓、車輛及行人等。綜合預(yù)測(cè)擬建設(shè)范圍內(nèi)遭受基坑崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度強(qiáng),危害程度小,潛在的危險(xiǎn)性中等。

      5.結(jié)束語(yǔ)

      綜上所述,該工程建設(shè)可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害為地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡,工程本身還可能遭受地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害的影響。預(yù)測(cè)評(píng)估區(qū)地面沉降潛在的地質(zhì)災(zāi)害危害性小,危險(xiǎn)性小;基坑崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度強(qiáng),危害程度小,潛在的危險(xiǎn)性中等。

      參考文獻(xiàn):

      [1]李德強(qiáng).地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估在福建某高速公路工程中的應(yīng)用[J].福建建材,2018(07):10-11.

      [2]劉慧,吳繼紅.地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估在某工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].上海地質(zhì),2001(04):34-37.

      [3]鄒博林,張洪信,秦興剛,韓晶,王開慶.余慶縣新界河至農(nóng)林公路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分析研究[J].西部探礦工程, 2018,30(06):4-7+9.

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