謝夢雨，閆士民

江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì)，徐州 221004)

1 引言

中國國際園林博覽會自1997年開始舉辦，在中國園林綠化行業(yè)屬于最大規(guī)模以及最高層次的國際盛會[1]。第十三屆中國國際園林博覽會將在徐州舉辦，這也是第一次由地級市主辦的園博盛會。為了保護(hù)地質(zhì)環(huán)境，避免工程建設(shè)遭受、引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害，研究徐州園博園地質(zhì)災(zāi)害類型、分布、發(fā)育特征，對地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評估并提出防治措施具有重要意義。

2 工程概況及評估級別

徐州園博園建設(shè)項(xiàng)目位于徐州市銅山區(qū)伊莊鎮(zhèn)西部，園區(qū)面積約3.57 km2,其中主要建筑規(guī)模約0.12 km2。主要建筑物包含園區(qū)服務(wù)中心、綜合館暨自然館、基礎(chǔ)配套等低層和多層建筑，基坑開挖深度一般小于3 m。

評估區(qū)以項(xiàng)目用地紅線控制線為界，四周分別外擴(kuò)約200 m確定，面積約5.90 km2。

徐州園博園項(xiàng)目類型為重要建設(shè)項(xiàng)目，地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜程度類別為中等，因此，評估分級為一級[2]。

3 地質(zhì)環(huán)境條件

3.1 氣象水文

評估區(qū)屬南溫帶的魯淮區(qū)，四季分明，氣候溫和，年平均氣溫約13.9 ℃，降水量較為充沛[3]。

評估區(qū)及附近水系較發(fā)育。評估區(qū)內(nèi)有懸水湖，南1.9 km為廢黃河，東南1.8 km為崔賀莊水庫。

3.2 地形地貌

丘陵和山前沖洪積平原為評估區(qū)主要地貌類型?？傮w地形特征：北部及中部為丘陵，南部為山前沖洪積平原。評估區(qū)最高處為寨山，海拔約222.1 m。評估區(qū)自然地面高程約37.3～222.1 m，地面相對高差約184.8 m。評估區(qū)內(nèi)為懸水湖、村莊和丘陵等。

3.3 地層巖性

評估區(qū)范圍內(nèi)地層主要為震旦系趙圩組(Z1z)、倪園組(Z1n)和九頂山組(Z1jd1)。評估區(qū)中部發(fā)育震旦系輝綠巖脈，侵入在震旦系倪園組之中[4](圖1)。

Z1jd1.震旦系下統(tǒng)九項(xiàng)山組下段；Z1n.震旦系下統(tǒng)倪園組；Z1z.震旦系下統(tǒng)趙圩組；Z1j.震旦系下統(tǒng)賈園組；βu.輝綠巖圖1 評估區(qū)基巖地質(zhì)圖

趙圩組(Z1z)：下部為深灰色厚層灰?guī)r，含多層疊層石透鏡體；上部灰?guī)r呈泥質(zhì)條帶狀，偶爾可見疊層石灰?guī)r透鏡體[4-5]。

倪園組(Z1n)：下部為厚層白云巖，淡黃灰色，含疊層石或灰?guī)r透鏡體；中部為薄層或中層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，淡黃灰色，偶爾可見竹葉狀灰?guī)r；上部為薄層葉片狀白云巖，淡黃或淺紫色，夾燧石條帶、泥質(zhì)白云巖及中層含燧石條帶[6]。

九頂山組(Z1jd1)：灰、深灰色中厚層白云巖(可相變?yōu)榛規(guī)r)，底部深灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r夾白云巖團(tuán)塊，見一層厚約10 cm的礫屑灰?guī)r[4]。

評估區(qū)內(nèi)松散層主要為第四系沉積物，巖性主要為表土和粉質(zhì)黏土，分布在評估區(qū)南部，由北向南漸厚，評估區(qū)內(nèi)第四系厚約0～12 m。

3.4 地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域地殼穩(wěn)定性

評估區(qū)位于倪園向斜核部，軸向北東東65°左右。主要有廢黃河斷裂(F3)、趙圩斷層(F100)以及無名斷層3條北西向斷層發(fā)育[4]。評估區(qū)及周邊全新世活動斷裂不發(fā)育。

根據(jù)史料記載，評估區(qū)及周邊未曾發(fā)生過5級以上的地震，地震活動性不強(qiáng)；地震動峰值加速度為0.15 g，抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，地震動加速度反應(yīng)譜特征周期為0.40 s，設(shè)計(jì)地震分組為第三組[7-8]。

綜上，區(qū)域地殼基本穩(wěn)定。

3.5 工程地質(zhì)條件

評估區(qū)場地地層自上而下分為3層，各巖土層特性描述如下：

土層：①層表土(Q4ml)上部為灰黃色、結(jié)構(gòu)松散，含植物根系，主要為填土，結(jié)構(gòu)較為松散。區(qū)內(nèi)局部分布，厚度：0.10～3.30 m，平均0.96 m；層底埋深：0.10～3.30 m，平均0.96 m。②層粉質(zhì)黏土(Q3el+dl)黃褐色，堅(jiān)硬，含少量鐵錳結(jié)核、局部含碎石角礫，光滑。區(qū)內(nèi)局部分布，厚度最小為3.70 m，最大為10.0 m。

巖石：石灰?guī)r，灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、局部鮞狀結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，中等風(fēng)化。

3.6 水文地質(zhì)條件

評估區(qū)地下水類型簡述如下：

(1) 松散巖類孔隙水

該含水層巖性主要為粉土，分布于山前沖積平原區(qū)，單井涌水量小于100 m3/d。屬潛水含水層，通過大氣降水入滲、農(nóng)灌水回滲進(jìn)行補(bǔ)給。

(2) 碳酸鹽巖類裂隙巖溶水

震旦系張渠組～趙圩組含水層裂隙巖溶較為發(fā)育，富水性較好，單井涌水量大于500 m3/d。通過大氣降水入滲、上覆孔隙水下滲以及懸水湖和灌溉渠滲漏進(jìn)行補(bǔ)給。根據(jù)園區(qū)施工鉆孔信息可知水位埋深為14.6～15.6 m。

3.7 人類工程活動

評估區(qū)內(nèi)主要的人類工程活動為農(nóng)耕以及采石宕口生態(tài)修復(fù)治理工程，無地下采掘活動及大量開采地下水工程。人類工程活動一般，對地質(zhì)環(huán)境影響較小、破壞小。

4 現(xiàn)狀評估

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征及野外實(shí)地調(diào)查成果，評估區(qū)主要地質(zhì)災(zāi)害類型為巖溶塌陷以及崩塌(圖2)。

1.項(xiàng)目范圍；2.評估區(qū)范圍；3.巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害分布區(qū)；4.崩塌地質(zhì)災(zāi)害分布區(qū)；5.無地質(zhì)災(zāi)害分布區(qū)；6.采石宕口邊界線圖2 評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布圖

(1) 巖溶塌陷

評估區(qū)北部丘陵地區(qū)基巖裸露，不具備發(fā)生巖溶塌陷的條件；南部山前沖洪積平原為第四系土體-可溶巖雙層結(jié)構(gòu)，可溶巖巖性主要為灰?guī)r，上覆第四系松散土層為黏性土，厚度0～12 m。地表建筑物無因巖溶塌陷而產(chǎn)生的變形、開裂現(xiàn)象。因此，巖溶塌陷發(fā)育程度為弱，危害程度小，現(xiàn)狀評估評估區(qū)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級為小。

(2) 崩塌

丘陵地區(qū)山體自然邊坡坡度較緩，一般在34°以下，僅局部地段坡度較陡，抗山采石宕口已治理，龜山采石宕口正在進(jìn)行治理，崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度均為弱；寨山采石宕口未治理，邊坡巖石巖性為震旦系倪園組、趙圩組灰?guī)r。邊坡局部節(jié)理裂隙較發(fā)育，邊坡層間裂隙較發(fā)育，坡面灰?guī)r微風(fēng)化。采石面坡腳偶有散落塊石，塊石體積均小于2 m3，塊石距離坡腳距離不大于10 m，散落塊石多為自然掉落。邊坡面局部存在危巖，受雨水沖刷塊石易崩落。采石邊坡面巖層未發(fā)現(xiàn)軟弱巖層，礦山坡頂局部前緣臨空，巖石松動，崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度為中等。評估區(qū)內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱-中等，危害程度小，現(xiàn)狀評估評估區(qū)崩塌地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級為小。

5 預(yù)測評估

5.1 工程建設(shè)可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測

(1) 巖溶塌陷

評估區(qū)巖溶塌陷發(fā)育程度弱。工程建設(shè)過程中，機(jī)械震動和基坑降排水為巖溶塌陷的誘發(fā)因素。評估區(qū)內(nèi)巖溶裂隙水埋藏較深，基坑開挖深度小于巖溶裂隙水埋藏深度，地下水一般情況下對基坑開挖影響小，誘發(fā)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的人為因素小。雖然施工人員活動頻繁，但誘發(fā)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害因素小，引發(fā)或加劇巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，其危害程度小，危險(xiǎn)性等級為小；工程建成后，誘發(fā)巖溶塌陷的人為因素小，人員、車輛活動頻繁，其危害程度中等，危險(xiǎn)性等級為小。

(2) 崩塌

評估區(qū)崩塌發(fā)育程度弱-中等。工程建設(shè)過程中，崩塌的誘發(fā)因素為降雨和機(jī)械振動。雖然施工人員活動頻繁，但誘發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害因素小，引發(fā)或加劇崩塌的可能性小，危害程度小，危險(xiǎn)性等級為小-中等；工程建成后，崩塌的誘發(fā)因素為降雨，雖然人員及車輛活動頻繁，但建設(shè)工程均位于崩塌地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育區(qū)，其危害程度小，危險(xiǎn)性等級為小-中等。

5.2 工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測

(1) 巖溶塌陷

評估區(qū)巖溶塌陷發(fā)育程度弱。工程建設(shè)過程中，由于基坑開挖深度小于巖溶裂隙水埋藏深度，誘發(fā)巖溶塌陷的人為因素小。工程建設(shè)速度快，周期短，而巖溶塌陷形成過程緩慢，因此遭受巖溶塌陷的可能性小，危害程度小，危險(xiǎn)性等級為?。还こ探ǔ珊?，雖然區(qū)內(nèi)人員活動頻繁，但遭受巖溶塌陷的可能性小，危害程度小，危險(xiǎn)性等級為小。

(2) 崩塌

崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱-中等。工程建設(shè)過程中，崩塌的誘發(fā)因素為降雨和機(jī)械振動。雖然施工人員活動頻繁，但建設(shè)工程均位于崩塌地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育區(qū)，遭受崩塌的可能性小，危害程度小，危險(xiǎn)性等級為小；工程建成后，崩塌的誘發(fā)因素為降雨。雖然人員及車輛活動頻繁，但建設(shè)工程位于崩塌地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育區(qū)，危害程度小，危險(xiǎn)性等級為小。

6 綜合分區(qū)評估和防治措施

6.1 綜合分區(qū)評估

綜上，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級大小，評估區(qū)分為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)(A區(qū))、地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(B區(qū))以及無地質(zhì)災(zāi)害區(qū)(C區(qū))。各分區(qū)位置及概況見圖3，表1。

1.項(xiàng)目范圍;2.評估區(qū)范圍;3.地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)(A區(qū))；4.無地質(zhì)災(zāi)害區(qū)(C區(qū))；5.地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(B1區(qū))；6.地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(B2區(qū))圖3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合分區(qū)圖

表1 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合分區(qū)評估表

6.2 建設(shè)用地適宜性分區(qū)評估

綜合評估認(rèn)為：評估區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)和無地質(zhì)災(zāi)害區(qū)，建設(shè)用地適宜性級別為適宜；地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)，建設(shè)用地適宜性級別為基本適宜。

6.3 防治措施

(1) 巖溶塌陷

巖溶塌陷防治措施重點(diǎn)在于避免出現(xiàn)激發(fā)因素，以保證場地穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境。重視巖溶地下水的開采管理，合理利用巖溶水資源；加強(qiáng)巖溶塌陷監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)；對工程而言，巖溶地面塌陷防治措施主要為：工程開工前應(yīng)根據(jù)詳細(xì)的巖土工程勘察，查明地下是否存在溶洞或土洞。如果存在，需查明其位置、規(guī)模等。如對工程安全構(gòu)成影響，可通過合適的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施或注漿、回填等方法處理土洞或溶洞。

(2) 崩塌

崩塌地質(zhì)災(zāi)害防治措施主要有：定期對崩塌隱患點(diǎn)進(jìn)行巡查、設(shè)置警示牌、采取工程治理措施以消除崩塌隱患等。

7 結(jié)論

(1) 徐州園博園項(xiàng)目類型為重要建設(shè)項(xiàng)目，地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜程度類別為中等，因此，評估分級為一級。

(2) 巖溶塌陷和崩塌為評估區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)災(zāi)害類型。

(3) 現(xiàn)狀評估認(rèn)為：評估區(qū)巖溶塌陷和崩塌地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級均為小。

預(yù)測評估認(rèn)為：工程建設(shè)遭受、引發(fā)或加劇巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性等級為??；工程建設(shè)引發(fā)或加劇崩塌地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級為小-中等，遭受崩塌地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性等級為小。

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級大小，評估區(qū)分為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)(A區(qū))、地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)(B區(qū))以及無地質(zhì)災(zāi)害區(qū)(C區(qū))。

(4) 評估區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)和無地質(zhì)災(zāi)害區(qū)，建設(shè)用地適宜性級別為適宜；地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)，建設(shè)用地適宜性級別為基本適宜。