高速公路地質災害危險性評估

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摘要：地質災害嚴重威脅人民生命財產安全,破壞各種工程設施,造成巨大經濟損失,本文以街北高速公路改擴建工程項目為例，對項目進行地質災害危險性評估。

關鍵詞：地質災害;危險性;預測評估;現狀評估

1.工程概況

本改擴建項目采用沿既有高速公路兩側直接加寬方案，推薦采用設計速度100km/h。改擴建起點（接流溪河大橋）至中和里互通（不含）段由既有雙向四車道擴建為雙向六車道，中和里互通（不含）至改擴建終點（接楊荷互通）由既有雙向四車道擴建為雙向八車道。改擴建維持既有平縱面，完全利用既有高速公路。擬建工程線路全長15.347km（已扣除中和里互通范圍1.4km，該段由其他單位實施）：起點K2+496至中和里互通段起點K6+103范圍擴建為六車道，路段長3.607km；中和里互通（里程K7+500）至改擴建終點范圍擴建為八車道，路段長11.740km。預估全線路基挖方100.4955萬m3，填方115.9137萬m3；加寬主線橋梁1449.82m/13座，其中大橋1002.18m/3座、中小橋477.64m/10座；接長涵洞通道59道。本項目路線總投資估算為118413.5078萬元。

2.地形地貌條件評估

區地貌類型包括丘陵與平原兩種地貌類型。相對高差一般為20m～80m。路線多行進于坡麓及河谷平原地帶。評估區內自然山坡坡度多在30°以內，但由于現有公路的建設，造成很多人工邊坡，其坡度多數在30°左右，部分40°～50°。邊坡多數采用坡腳砌石擋墻，坡面格構綠化，或砌石護面，大部分邊坡地段現狀穩定。綜上所述，擬建工程跨越丘陵和河谷平原兩種以上地貌單元，局部地形坡度大于30°，根據《細則》表3-2中地質環境條件復雜程度分級表，評估區地形地貌條件復雜程度復雜。

3.地層與巖石

3.1評估區地層

據現場調查及鉆探揭露，評估區的地層有泥盆系和第四系，其中泥盆系出露的春灣組、帽子峰組，隱伏的為天子嶺組；第四系出露小市組、大灣鎮組。

3.2評估區巖石

評估區內巖石為高橋（J3G）和花山（J3H）二個單元巖漿巖（γ52（3））。高橋單元（J3G）：巖性中粒斑狀黑云母二長花崗巖，似斑狀結構，基質花崗結構，半自形粒狀結構，花崗粒晶結構。花山（J3H）單元：巖性為斑狀黑云母二長花崗巖。線路里程K13+900至終點一段均位于該單元巖石分布區內，現場調查和鉆孔揭露均為粗粒結構，似斑狀結構，基質花崗結構，花崗—粒晶結構，塊狀構造。綜上所述，評估區的地層和巖石條件復雜程度為中等，對擬建項目的影響程度較小。

4.區域地質構造

評估區大地構造上位于南嶺緯向構造帶南緣，地處新華夏系隆起帶的次一級斷陷沉降區，高要-惠來緯向構造帶和北東向恩平—新豐斷裂帶的復合部位。區域上構造活動頻繁，加里東、印支、燕山、喜馬拉雅運動均有不同程度的顯示，形成了以北東、北西和東西向三種不同構造體系共同組成的棋盤式構造格局。由于經歷了長期的構造運動，區域上各時期不同類型的構造形跡彼此相連，相互疊加或切割。然而，自侏羅紀以來，區域構造運動以斷塊的下陷為主，并形成拗陷盆地，接受古近紀以來的沉積，具體特點表現為以下兩方面：一是受燕山構造旋回作用，侏羅系中、上統形成較厚的陸相盆地型類磨拉石砂頁巖沉積和火山噴發堆積，厚度大，與下伏地層呈不整合接觸；二是燕山期各幕運動使各地層形成開闊的褶皺，構造線方向為北東向，強度由強逐漸減弱。

5.水文地質條件

根據地下水的埋藏和賦存形式，評估區地下水類型可劃分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩類。松散巖類孔隙水廣泛賦存于區內第四系地層中，主要含水層為砂層，基巖裂隙水包括層狀基巖裂隙水、塊狀巖類裂隙水和碳酸鹽巖巖溶裂隙水。

6.人類工程活動對地質環境的影響

擬建工程為原有街北高速公路改擴建工程，評估區跨越丘陵、河流溝谷和沖積平原，地形變化較大。已有的工程建設包括原高速公路的建設、大廣高速公路、公路沿線的民居建設，農林種植活動和其他工程建設，有些地段已發現微小地質災害，但主要是對原有的地形、地貌景觀改變大，因此人類工程活動破壞地質環境程度強烈。未來人類工程活動如公路建設等可能會引發新的地質災害，故人類工程活動屬于地質災害致災的激發因素。

7.地質災害現狀評估

區內已發地面沉降地質災害主要發生在民居或廠房、道路和邊坡擋土墻處，因為其下地基未處理好，致使在上部荷載作用下產生沉降或差異沉降。地面沉降共5處，規模均為小型，目前沒有造成人員傷亡，經濟損失較小，而且為非主要建筑物或構筑物發生沉降。按地面沉降發生的位置、規模、危害對象、潛在經濟損失等，評估區內現狀地面沉降地質災害的危害程度小，危險性小。根據調查，已建公路營運情況良好，沿線道路基本未見到路基路面沉降，公路兩側路塹邊坡大多數地段現狀穩定，綠化防護完好，路堤穩定，基本未見沖刷現象。綜合評價評估區內已發現狀地質災害的危害程度小，對擬建工程潛在的危害小、危險性小。

8.地質災害預測評估

根據規劃設計方案，改擴建工程為原街北高速公路局部路段兩側直接加寬，基本采用原來設計方案。根據評估區的地質環境條件和擬建工程的特征預測工程建設可能引發或遭受的地質災害為地面沉降、崩塌/滑坡和巖溶地面塌陷，工程建設可能遭受的地質災害也為這三種。工程建設引發的地質災害為地面沉降、崩塌/滑坡和巖溶地面塌陷，其中：（1）地面沉降：地質災害危害小到中等，危險性小到中等；（2）崩塌/滑坡：路堤邊坡崩塌/滑坡地質災害危險性小，危害小；路塹邊坡崩塌/滑坡地質災害危害小到中等，危險性小到中等；（3）巖溶地面塌陷：地質災害危害中等，危險性中等。

9.地質災害防治措施

針對評估區各類地質災害體的危險程度、穩定狀態、規模大小和對工程建設的危害程度，結合危險性分區及適宜性評估結果，建議有針對性地采取以下防治措施：

9.1地質災害防治措施

9.1.1地面沉降防治措施。地面沉降主要是第四系土層和填土的壓縮固結引起，可采取以下措施進行防治：（1）加強勘察工作，查清場地內壓縮性大的土層分布位置、厚度及巖土力學性質，為設計提供依據；（2）進行地基處理專項設計：如采用復合地基處理方式進行處理以減少工后沉降；（3）加強填土施工過程中質量控制如壓實度控制標準，確保工程質量達到設計要求。9.1.2崩塌/滑坡地質災害防治措施。（1）路堤邊坡崩塌/滑坡。①設計選擇合理的路基橫斷面形式、邊坡坡率和防護工程有關工藝參數，如采用分層壓實方法或反壓護坡的方法進行加固，路堤坡腳可設置擋土墻，路坡面上可砌石護坡或植草護坡，并做好排水措施等；②加強施工過程中質量控制，如填土時應把握填土料質量和填土進度等。（2）路塹邊坡崩塌/滑坡。①加強邊坡地質調查工作，盡可能詳細地了解邊坡體巖土體的構成、變化及土力學性質，以便制定出合理的設計和施工方案；②設計采取工程措施對邊坡進行支護，如削緩邊坡坡度、設置擋土墻或格構梁（砌石格構）等；并設置截、排水溝等水工設施；③對削坡邊坡坡面進行（綠化）防護，減小雨水對坡面的沖刷；④加強對邊坡的安全監測工作。（3）河岸坡崩塌/滑坡。①對河岸坡面進行（綠化和砌石）防護，減小河水對岸坡的沖刷；②禁止對河岸坡進行開挖破壞；③加強對河岸坡的安全監測工作，建立預警系統。（4）自然山體斜坡滑坡/崩塌。①保護并加強自然山體斜坡綠化，減小雨水對坡面的沖刷；②加強對自然山體邊坡的安全監測工作，建立預警系統，以預防和減少滑坡或崩塌地質災害帶來的危害和損失。9.1.3巖溶地面塌陷地質災害防治措施。①在工程建設之前加強勘察工作，以查明巖溶的發育情況，如分布、規模、形態等，分析評價巖溶塌陷的可能性、規模及影響范圍，并據此確定合適的基礎類型等；②對探明的溶、土洞，可采用注漿、灌填砂石、混凝土等法整治；③禁止抽取地下水或少抽取地下水。

10.結論

綜上所述，位于地c質條件復雜地區的工程建設項目，必須在施工前，對所處環境進行地質災害危險性評估，這是保護地區經濟建設成果的重要手段。對于存在危險性的評估建設項目，相關建設人員還要采取相應的預防控制措施，將可能出現的地質災害影響控制到最小。

參考文獻：

［1］廣東省地質災害防治協會.《廣東省地質災害危險性評估實施細則》.2013.11.

［2］《工程地質手冊》編委會.工程地質手冊-第4版［M］.中國建筑工業出版社,2007.

作者:歐日輝 單位:廣東省有色礦山地質災害防治中心