張擁軍
(湖南省水利水電勘測設計研究總院,湖南 長沙 410007)
對場地進行穩(wěn)定性及適宜性評價是現(xiàn)行規(guī)范中明確規(guī)定的一項主要工作內容[1~2],但我國幅員遼闊,區(qū)域地形地質條件差異大,加之各工程的具體情況不一,造成規(guī)范對評價的具體方法、具體內容、評價標準等難以細化,因此,在實際操作過程中經(jīng)常出現(xiàn)評價找不到標準、結論因人而異、不便規(guī)劃設計采用等問題。個人以為,穩(wěn)定性和適宜性主要涵蓋場地安全性與建筑經(jīng)濟性兩個方面,在分區(qū)與評價的過程中,必須堅持以下原則。
1)把握場地關鍵環(huán)境地質問題
水利工程移民安置點的場地穩(wěn)定性與適宜性關鍵取決于場地及周邊是否存在大的不良地質體,是否可能發(fā)生大的地質災害,因此,場地周邊的滑坡、崩塌、泥石流是重點,應主要采取地表調查、地質測繪等手段,必要時,輔以鉆探進行揭露和驗證;對場地本身,首先要查明可靠地基持力層的性狀、埋深,下部是否存在大面積軟弱下臥層、采空區(qū)及巖溶塌陷等不良地質現(xiàn)象,主要采用鉆探、物探等勘察方法?;谝陨鲜占莆盏牡匦蔚孛病r性、構造、水文等基本條件,從宏觀上把握影響場地成立與否的關鍵環(huán)境地質問題、或大的不利因素,并分析其災害發(fā)生的可能性、危害性及治理難度等,對發(fā)生幾率較小、危害影響可控、治理投資可控的不良地質問題,應納入潛在的選址范圍。
2)評價應考慮場地初始狀態(tài)、施工期、建成后的全過程
場地從初始狀態(tài)到建成使用,由于場地平整、蓄水地下水位抬升、庫水沖刷、地面硬化等影響,場址水文、工程地質條件將發(fā)生變化,原有的地質問題對工程的影響程度可能淡化,亦可能加重,甚至引起新的地質災害。因此,評價不僅要重點基于場地目前的狀態(tài),同時也應該把場址施工與建成使用后的場地狀態(tài)考慮進去。
3)評價應結合基本設計方案
地基基本地質條件、主要地質問題與基礎及其上部結構設計方案相輔相成。以軟弱下臥層為例,不同建筑物的荷載對地基要求不同,同一建筑物采用不同基礎形式對地基的要求也不一樣,當荷載較小或采用整體基礎時,下臥層可能并不影響基礎沉降及地基穩(wěn)定。或在場平過程中,軟弱層可能全部或部分挖除,換填或其它處理工程量不大;或位于厚的壓密回填區(qū),基礎應力擴散后,該層的影響也可能并不明顯。因此,只有結合初步設計方案,特別是建筑物荷載(層數(shù))大小,選址地質評價才可能切合實際。
4)采用分區(qū)評價的基本方法
對大面積移民新址場地,場地周邊和場地內各部位的地質條件不盡相同,場地內不同功能的建筑物,其荷載和結構型式各異,因此,穩(wěn)定性與適宜性評價應采用分區(qū)評價的基本方法,即根據(jù)場地不同地貌單元、不同區(qū)段突出的工程地質特征,并結合各建筑物荷載、基礎型式、變形敏感性等,分析各區(qū)不良地質條件對建筑地基的影響,這不僅有利于土地的合理利用,也能更好地指導和優(yōu)化設計布置。
5)堅持綜合考慮原則
新址評價要綜合考慮安全風險與治理難度,必須確保安全第一,治理投資可控。移民選址不應僅僅看地質條件的好壞,要綜合考慮工程的實際情況,如項目規(guī)模、投資承受力,社會效益等方面,有的新址地質條件可能缺陷較大,建設成本較高,但若場址地理條件優(yōu)越,有利于移民群眾創(chuàng)業(yè)、致富,其場址是有條件的,可以加以利用。
本文建議場地穩(wěn)定性類別建議按“A 穩(wěn)定區(qū),B 基本穩(wěn)定區(qū),C 潛在非穩(wěn)定區(qū),D 非穩(wěn)定區(qū)”劃分為4 擋。若場地可能發(fā)生大的地質災害,或特殊地質問題較為突出時,建議該分區(qū)劃分為C~D 檔;施工期的穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在人工開挖邊坡、回填土前緣邊坡穩(wěn)定、回填土沉降、地下水排泄不暢而雍高等方面,但穩(wěn)定性問題總體不大,并可通過優(yōu)化設計方案,或采取必要工程措施來降低風險,故宜劃為“B~C”;后期主要考慮近庫岸場址受蓄水水位抬升影響,引起場地、岸坡水文地質條件改變、沖刷加劇等不利影響后,其穩(wěn)定性可能發(fā)生惡化,根據(jù)嚴重程度劃為“B~D”,詳見表1。
根據(jù)各分區(qū)存在的主要不利環(huán)境地質因素對工程安全、投資的影響,來判定各區(qū)的分項類別,具體檔位也應該根據(jù)各工程的特點和相對影響的大小來進行調整。各分區(qū)最終類別按“就低原則”,即所有評價成果中只要存在“D”,則該區(qū)應歸入“非穩(wěn)定區(qū)”。
場地適宜性主要考慮:場地穩(wěn)定條件、場地社會條件、以及場地建設適宜性等三個大的方面。穩(wěn)定適宜性采用上述場地穩(wěn)定性評價成果;場地社會條件主要考慮場地的交通、給排水、供電采暖等一系列社會、環(huán)境因素。建筑適宜性是從地質的角度看場地是否能很好的滿足建筑物的要求,是否有經(jīng)濟的、與建筑物規(guī)模相適應的基礎型式可選,是否能做到工程規(guī)模與投資的匹配性。
表1 場地穩(wěn)定性分區(qū)及評價
場地適宜性對應分為“良好建筑場地(Ⅰ)”、“一般建設場地”(Ⅱ)、“較差建筑場地”(Ⅲ)、“不宜建設場地(Ⅳ)”四類。
場地分區(qū)適宜性考慮的主要因素見表2。
表2 場地分區(qū)適宜性考慮的主要因素
某集中移民安置點擬安置8 000 多人,占地1 500余畝,呈南北向的條形,與縣城毗鄰,經(jīng)濟社會條件優(yōu)越,交通便利,為當?shù)厥淄埔泼癜仓脠龅?,場地擬建建筑物一般為6~7 層,最高12 層,磚混筒結構。
場地為巖溶低山丘陵區(qū),地面高程205~227 m,地貌單元主要為溶蝕洼地及山丘。山間溶蝕洼地上部為沖積堆積物(Q4pal):上部為黃褐色粉質粘土,可塑狀,局部軟~流塑狀,厚度0.3~6.1 m;下部為褐黃色含泥砂卵礫石,中密狀,厚2.5~11.9 m。山丘上部為殘坡積堆積(Qedl):黃褐色粘土,稍濕,可塑~硬塑狀,含少量碎石,厚2~11 m。下部基巖為灰?guī)r、白云質灰?guī)r,巖層傾角12°~18°。
場地巖溶較發(fā)育,基巖表面高低起伏,高差可達10 m,表部巖溶形態(tài)為石芽和溶蝕溝槽,為軟~可塑狀粘土充填;基巖面以下分布著大小溶隙、溶洞,鉆孔溶洞率13%,鉆孔揭露溶洞最大高度7.7 m,多半充填,主要發(fā)育深度在基巖面以下10 m 以內,20 m 以下的較少。
場地穩(wěn)定性分區(qū)最終為:東側中部為“D”類,西北側為“B”,其它區(qū)多為“C”類。
移民新址適宜性分區(qū)與評價見表3。
移民選址勘察是水利工程勘察的一部分,而場地穩(wěn)定性和適宜性評價則是勘察工作的重中之重,應堅持立足場地基本地質情況,結合設計布置方案、場平高程、結構型式、荷載大小等情況,對場地穩(wěn)定性、地基條件、基礎選型等進行綜合分析,主要從工程安全性、建筑經(jīng)濟性兩個方面進行考慮。結合工程經(jīng)驗,本文對評價內容、方法進行了歸總和細化,力求使評價更規(guī)范,更具操作性。
表3 移民新址適宜性分區(qū)與評價