福建某鋼鐵建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估及防治措施

陳龍照，郭騰飛，吳志山，王賢興，江化寨，羅曉華，方樹元，林建綏

（中國冶金地質(zhì)總局第二地質(zhì)勘查院，福建 福州 350108）

1 項目概況及評估級別

1.1 項目概況

擬建工程項目為H型鋼建設(shè)示范項目，項目擬建焦化、燒結(jié)、煉鐵、球團(tuán)、煉鋼、機(jī)修、鋼渣處理、固廢處理、石灰等車間，以及煉鋼公輔、工廠站、220kV總降、110kV變電所、原料場、全廠煤氣柜、自備電廠、制氧站、水處理站、廢鋼加工產(chǎn)業(yè)區(qū)、倉庫、集控中心、生活區(qū)等相關(guān)配套設(shè)施，主要建筑物采用鋼（框）架結(jié)構(gòu)，淺基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，建筑區(qū)設(shè)計地坪標(biāo)高約180m～285m，建設(shè)用地面積3333850m2。

1.2 評估級別

（1）地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度。工程區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，基本地震動峰值加速度為0.05g。本項目規(guī)劃用地屬低山丘陵地貌單元，地面標(biāo)高約169m～349m，自然斜坡坡度一般為15°～30°，局部達(dá)45°，場地內(nèi)有1條北東向正斷層通過，但未見全新活動性斷裂構(gòu)造跡象，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)一般，水文地質(zhì)條件較簡單，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育弱，建設(shè)場地及附近破壞地質(zhì)環(huán)境條件的人類工程活動強(qiáng)烈。根據(jù)行標(biāo)《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)范》（DZ/T 0286-2015）附錄B表B.1規(guī)定，本場地地質(zhì)環(huán)境條件屬復(fù)雜類型。

（2）項目類型。本工程屬大型金屬冶煉工程，生產(chǎn)規(guī)模為115萬t/a，依照行標(biāo)《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)范》（DZ/T 0286-2015）附錄B表B.2規(guī)定，本建設(shè)項目類型屬重要建設(shè)項目。場地地質(zhì)環(huán)境條件屬復(fù)雜類型，建設(shè)項目類型屬重要建設(shè)項目，根據(jù)行標(biāo)《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)范》（DZ/T 0286-2015）第4.3.8條表1規(guī)定，本建設(shè)工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級為一級[1]。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

（1）區(qū)域地質(zhì)背景。工程區(qū)域在福建大地構(gòu)造單元中，地處閩西南拗陷帶內(nèi)，省內(nèi)一級構(gòu)造北東向政和-大埔斷裂帶由工程區(qū)東側(cè)通過，省內(nèi)次級構(gòu)造帶將樂-華安南北向斷裂帶、永安-晉江北西向斷裂帶均在本區(qū)附近通過，這些斷裂帶控制了閩西南古生代沉積、中生代沉積-火山噴發(fā)作用、巖漿侵入活動，全新世以來未發(fā)現(xiàn)其活動跡象。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，區(qū)內(nèi)的斷層主要以北東向為主，北西向次之，場地內(nèi)有1條北東向正斷層通過，場地未見全新活動性斷裂構(gòu)造跡象（見圖1）。根據(jù)國標(biāo)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306-2015），工程區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震動峰值加速度值為0.05g。

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

（2）地形地貌。場地屬低山丘陵地貌單元，規(guī)劃用地紅線范圍內(nèi)地面標(biāo)高約169m～349m，最高點位于場地北西角山頂、最低點位于場地南端溝谷處，地形呈波狀起伏，自然斜坡坡度一般為15°～30°，局部可達(dá)45°，植被較發(fā)育，場地溝谷發(fā)育，呈樹枝狀，溝谷區(qū)一般地勢較為平緩，局部分布有水塘。場地北端分布有高壓線塔；場地中南部有一條水泥路（098鄉(xiāng)道，原為福三線）穿過，道路兩側(cè)分布有牲棚，道路南側(cè)有一個機(jī)磚廠?，F(xiàn)狀場地中、東部（C區(qū)）多為整平地，整平區(qū)地面標(biāo)高約217m～220m，整平區(qū)北西、北東側(cè)形成了高約1m～40m的挖方邊坡（多為分級放坡），坡度約30°～50°；整平區(qū)南西、南東側(cè)形成了高約1m～33m的填方邊坡，坡度約30°～45°，C區(qū)南西段原溝谷區(qū)受填方影響形成一積水塘，現(xiàn)狀溝谷水流流量較?。ǜ呒軜蛳路?98鄉(xiāng)道北側(cè)水溝處流量約10m3/h～20m3/h）。場地地形地貌屬簡單類型。

（3）地層巖性、巖土類型及工程地質(zhì)性質(zhì)。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查、場地鄰近周邊勘察報告及區(qū)域地質(zhì)資料，場地上覆填土（Q4ml），第四系沖洪積層（Q4al+pl）、坡殘積層（Qdl+el），下伏基巖為白堊系沙縣組泥質(zhì)粉砂巖（K2s）。建設(shè)用地內(nèi)巖土層結(jié)構(gòu)簡單，巖土體工程地質(zhì)條件較好?？蓪⒔ㄔO(shè)用地工程地質(zhì)條件劃分為簡單類型。

（4）水文地質(zhì)條件。場地地下水類型主要為填土層上層滯水、坡殘積層網(wǎng)狀孔隙水與風(fēng)化基巖孔隙-裂隙水，主要接受大氣降水和地下水側(cè)向補(bǔ)給，其滲透性及富水性較差，水量較貧乏，地下水位一般埋深約1.0m～35.0m，由于工程區(qū)地形起伏較大，坡降較大，地下水埋深變化較大。地下水位年變化幅度約2.0m～4.0m。

（5）人類工程活動。工程區(qū)人類工程活動主要為農(nóng)林種植、工業(yè)及民用建筑及道路建設(shè)等，破壞地質(zhì)環(huán)境的人類活動強(qiáng)烈，對場地穩(wěn)定性有一定影響。

3 地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，場地內(nèi)無可溶巖、無地下采空區(qū)，現(xiàn)狀未見滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，但局部挖、填方邊坡潛在滑坡、崩塌隱患；工程建設(shè)可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害類型及不良地質(zhì)作用主要為滑坡、崩塌、地面沉降等。

4 地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

工程建設(shè)中、建設(shè)后可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估。因項目用地面積較大，為便于分析評價，將場地分為A區(qū)（場地北西部）、B區(qū)（場地北東部）、C區(qū)（場地中、東部）、D區(qū)（場地南西部）、E區(qū)（場地南部）等五個區(qū)（見圖2）。場地現(xiàn)地面標(biāo)高約169m～349m，需進(jìn)行整平，本工程挖方量大于填方量，工程開挖多余棄土應(yīng)妥善堆填或處置，避免引發(fā)滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害。

圖2 場地位置圖

（1）A區(qū)擬建焦化車間、燒結(jié)車間、煉鐵車間、220kV總降、全廠煤氣柜、工廠站及相關(guān)配套設(shè)施，場地依山就勢分臺階進(jìn)行整平，設(shè)計地坪標(biāo)高約225m～285m，場地南東側(cè)為C區(qū)，其余周邊為山體斜坡及谷地。場地北端有高壓線塔，場地整平前進(jìn)行遷移。

（2）B區(qū)擬建工廠站、機(jī)修車間、廢鋼加工產(chǎn)業(yè)區(qū)及相關(guān)配套設(shè)施，場地分臺階進(jìn)行整平，設(shè)計地坪標(biāo)高約220m～240m，場地南西側(cè)為C區(qū)，北側(cè)西段為A區(qū)，其余周邊為山體斜坡及谷地。

（3）C區(qū)擬建煉鋼車間、球團(tuán)車間、水處理站、石灰車間、110kV變電所、空壓站、倉庫、原料場及相關(guān)配套設(shè)施，設(shè)計地坪標(biāo)高約220m～225m，場地南西側(cè)為D區(qū)、北西側(cè)為A區(qū)、北東側(cè)為B區(qū)及山體斜坡、南東側(cè)為道路、斜坡、農(nóng)田及E區(qū)。

（4）D區(qū)擬建煉鋼公鋪、自備電廠、110kV變電所、制氧站、水處理車間、鋼渣處理車間、固廢處理車間、全廠倉庫及相關(guān)配套設(shè)施，設(shè)計地坪標(biāo)高約220m～255m，場地北東側(cè)為C區(qū)、南東側(cè)為E區(qū)、北側(cè)東段為A區(qū)，其余周邊為山體斜坡。

（5）E區(qū)擬建集控中心、生活區(qū)及及相關(guān)配套設(shè)施，設(shè)計地坪標(biāo)高約180.00m～220m，場地東側(cè)為公路（路面標(biāo)高168m～205m，北高南低）、北西側(cè)為D區(qū)與C區(qū)、南西側(cè)及南側(cè)為山體斜坡。其中A區(qū)場地現(xiàn)地面標(biāo)高約217m～349m，B區(qū)場地現(xiàn)地面標(biāo)高約190m～314m，C區(qū)場地現(xiàn)地面標(biāo)高約177m～280m，D區(qū)場地現(xiàn)地面標(biāo)高約188m～317m，E區(qū)場地現(xiàn)地面標(biāo)高約169m～330m，場地均需進(jìn)行平整，場地最大填土厚度A區(qū)約20m、B區(qū)約50m、C區(qū)約43m、D區(qū)約40m、E區(qū)約18m，A、B區(qū)經(jīng)整平后場地多為挖方地基，C、D、E區(qū)經(jīng)整平后場地多為半填半挖地基，局部溝谷等低洼地段為填方地基，欠壓實填土分布區(qū)在上部附加荷載或動荷載作用下易引發(fā)地（路）面（基）沉降及不均勻沉降，其可能性小-中等，發(fā)育程度弱-強(qiáng)，危害程度小、危險性小-中等，未經(jīng)壓密處理的填土層不能直接作為擬建物淺基礎(chǔ)持力層，A區(qū)場地北西側(cè)上方匯水面積約1.1km2，C區(qū)場地北西側(cè)上方匯水面積約2km2，應(yīng)完善場地疏排水及防洪設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)，避免在極端天氣條件下產(chǎn)生泥石流災(zāi)害。

5 地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)評估

場地現(xiàn)狀未見滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害；工程建設(shè)可能引發(fā)或遭受的地質(zhì)災(zāi)害種類主要為地面沉降、滑坡、崩塌等。

綜合分區(qū)評估認(rèn)為：工程建設(shè)可能引發(fā)或遭受地面沉降的地質(zhì)災(zāi)害危險性中等；工程建設(shè)可能引發(fā)或遭受滑坡、崩塌的地質(zhì)災(zāi)害危險性中等。場地地質(zhì)災(zāi)害危險性等級分區(qū)均為中等區(qū)-Ⅱ區(qū)，并可采取措施予以防治，本建設(shè)用地基本適宜作為福建某鋼鐵建設(shè)用地。

6 防治措施

地質(zhì)災(zāi)害的防治應(yīng)貫徹“以防為主，防治結(jié)合”的原則，以達(dá)到保護(hù)地質(zhì)環(huán)境，避免和減少災(zāi)害損失的目的。本項目工程建設(shè)可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害種類主要為地面沉降、滑坡、崩塌等。

（1）欠壓實填土分布區(qū)地面沉降及不均勻沉降防治措施。采取換填、分層碾壓、強(qiáng)夯等地基加固處理措施，未經(jīng)壓密處理的填土層不能直接作為擬建物淺基礎(chǔ)持力層，同時尚應(yīng)完善場地疏排水及防洪設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)，避免在極端天氣條件下產(chǎn)生泥石流災(zāi)害。

（2）挖方邊坡穩(wěn)定性防治措施。視邊坡高度采取擋墻或分級放坡+骨架植草或分級放坡+錨桿（索）格構(gòu)等支護(hù)及截排水等措施。邊坡挖掘形式依據(jù)高度和縱向長度采取分段、跳槽開挖法，即合理分段，間隔開挖，施工一段支護(hù)一段，段內(nèi)土方開挖必須自上而下地進(jìn)行。

（3）填方邊坡穩(wěn)定性防治措施。視邊坡高度及總平布局采取分級放坡+骨架植草或擋墻（如重力式擋土墻、扶壁式擋土墻、加筋土擋墻等）支護(hù)等措施。且斜坡地帶填方前應(yīng)分臺階修成反坡，確保填方區(qū)的整體穩(wěn)定性，防止填方區(qū)發(fā)生順坡滑移。

（4）建筑基坑（基槽、樁孔）開挖開挖安全防護(hù)措施。建筑基坑（基槽、樁孔）開挖，側(cè)壁松散土質(zhì)邊坡易垮塌，應(yīng)采取安全坡率法放坡、錨噴（護(hù)壁）等支護(hù)方式，并加強(qiáng)施工監(jiān)測。

7 結(jié)論與建議

（1）結(jié)論。①福建某鋼鐵建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估等級為一級。場地地質(zhì)災(zāi)害危險性等級分區(qū)均為中等區(qū)-Ⅱ區(qū)。②場地現(xiàn)狀未見滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，但局部挖、填方邊坡潛在滑坡、崩塌隱患，098鄉(xiāng)道北側(cè)溝谷區(qū)在極端天氣條件下存在有產(chǎn)生泥石流的可能，應(yīng)加強(qiáng)防范。③經(jīng)采取有效防治措施，場地基本適宜擬建項目的建設(shè)。

（2）建議。①工程建設(shè)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)警、工程、生物防護(hù)措施及對周邊生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，避免引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害。②工程開挖多余棄土應(yīng)妥善堆填或處置，避免引發(fā)滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害，建議棄土用于周邊城鎮(zhèn)建設(shè)低洼地段的回填。③場地擬建物基礎(chǔ)施工時，不宜進(jìn)行大開挖，應(yīng)選擇獨立柱基礎(chǔ)或墩基。若需要開挖較深的基槽時，需對基槽邊坡進(jìn)行支護(hù)。場地基槽施工開挖后易形成土質(zhì)邊坡，在基槽附近地面上應(yīng)避免土體過高堆載，防止因土質(zhì)邊坡失穩(wěn)誘發(fā)產(chǎn)生土體崩塌或滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。場地施工平整時，對淤泥質(zhì)土應(yīng)進(jìn)行必要的清淤，對人工填土，由于是新近填土，結(jié)構(gòu)松散，易發(fā)生沉降變形，在道路及圍墻施工前應(yīng)進(jìn)行分層夯實或碾壓。④建議高陡邊坡應(yīng)進(jìn)行專項勘察、設(shè)計與治理。