長沙地鐵地質災害危險性評價與防治對策研究

張玲玲張紹和

（1.中南大學有色金屬成礦預測與地質環境監測教育部重點實驗室2.湖南省地質礦產勘查開發局四〇二隊）

長沙地鐵地質災害危險性評價與防治對策研究

張玲玲1，2張紹和1

（1.中南大學有色金屬成礦預測與地質環境監測教育部重點實驗室2.湖南省地質礦產勘查開發局四〇二隊）

近年來，隨著經濟的發展，城市交通面臨著越來越大的壓力。此時，包括地鐵、磁懸浮、城際鐵路的軌道交通便應運而生。然而在地鐵施工過程中，由于對地鐵地質災害危險性評價重視程度不足或缺少相應的防治對策，致使在地鐵的工程建設中容易引發一些工程事故，給我們帶來難以估量的經濟損失。本文就以長沙為例，對地鐵地質災害的危險性評價及其防治對策進行相關研究。

地鐵地質災害；危險性評價；防治對策

引言

地鐵地質災害危險性評價的目的就是對擬建地鐵公路沿線可能誘發地質災害的程度作出預測，以及時提出相應的防治措施，確保高速公路建設和運營安全、暢通，以最小的投資獲得最大的經濟、社會及生態環境效益。近年來，地鐵建設工程中坍塌、沉降、流砂等重特大地質事故，給地鐵工程建設帶來了很大的損失。可見地鐵建設過程中，地質災害的危害性是非常大的。目前來說，如何防治地質災害，是擺在我們面前的一個嚴竣課題。

1　長沙地鐵地質災害危險性現狀評估

長沙市位于湖南省湖南省東北部，湘江下游和長瀏盆地西緣，其地域范圍為東經111°53′～114°15′，北緯27°51′～28°41′，屬湖南省省會，全省政治、經濟、文化中心。下文主要以長沙中心城區為評估區，對其地質災害及其危險性現狀進行分析。

1.1地質災害類型

通過對評估區實地調查及歷史資料的查閱，評估區內主要發育滑坡、崩塌、巖溶地面塌陷三種地質災害，歷史上長沙市還發生過一些由于管涌引起的塌岸、潰堤等地質災害，這些災害也可歸為堤岸滑坡，堤岸坍塌等，但在本次調查中并未發現。

1.2地質災害特征

評估區位于湘江下游，四面環丘。全區地貌上以侵蝕構造丘陵和侵蝕堆積平原為主。地層巖性出露較為齊全，第四系分布廣泛，巖漿巖局部出露，構造較復雜，地質環境條件中等，不良地質現象發育。由于評估區長沙地區為湖南省省會城市，人類工程活動較強烈，導致評估區內巖溶地面塌陷、滑坡、崩塌等地質災害發育。評估區內主要地質災害發育的特征為：規模較小，但由于一般處于人類活動強烈、人口密集區，造成的經濟損失和潛在威脅較大。

另外，根據本次對評估區內現狀調查和所搜集資料分析，區內地質災害發育，主要地質災害有滑坡、崩塌、巖溶地面塌陷。通過本次實地調查及近期發生的有典型代表性的各類地質災害15處，其中滑坡10處，崩塌3處，巖溶地面塌陷2處。

1.3地質災害危險性現狀評估

評估區內共有地質災害點15處，包括滑坡10處，崩塌3處，地面塌陷2處，其危險性現狀如下所示：①所有滑坡點現狀評估危害性小、危險性小。②崩塌現狀評估危害性、危險性都為小。③地面塌陷現狀評估危害性、危險性都為小。④評估區內未發現其它類型地質災害。

綜上所述，評估區未發生過重大地質災害，所發生的各類地質災害沒有造成人員的傷亡，直接經濟損失小100萬元。評估區內地質災害現狀評估總體上危害性小、危險性小。

2　長沙地質災害危險性預測評估

2.1滑坡、崩塌、巖溶地塌陷地質災害危險性預測評估

2.1.1加劇滑坡地質災害危險性預測評估

評估區內分布滑坡10處，規模均為小型，均位于已建成區內，即滑坡附近不會進行大的工程建設，規劃區工程建設將不會擾動滑坡體，預測評估規劃區工程建設加劇滑坡地質災害的可能性小、危險性小。

2.1.2加劇崩塌地質災害危險性預測評估

評估區內分布崩塌點3處，均為小型土質崩塌，預測評估規劃區地鐵建設存在一定危險性。

2.1.3加劇巖溶地而塌陷地質災害危險性預測評估

評估區內分布巖溶地面塌陷兩處，一處現已停止抽水，災害發生后及時進行填埋，現已看不到塌陷痕跡，目前穩定性好；另一處也已停止抽水，對塌陷坑進行填埋，目前穩定性較好。在進行地鐵開挖時，需對此著重注意。

2.2暴雨災害

由于長沙地處湖南東北部，位于東徑110053′～114015′北緯27051′～28041′之間，屬亞熱帶季風性濕潤氣候，四季分明。春末夏初多雨，夏末秋季多旱；春濕多變，夏秋多睛，嚴冬期短，暑熱期長年平均降雨量1360mm，夏季多暴雨，一般在夜間，氣候濕潤。暴雨可能會使施工材料、設備受潮，施工進度滯后等。

3　地鐵地質災害安全管理對策

由于長沙獨特的地理位置，我們對其地鐵地質災害危險性現狀評估的目的就是為了獲得相應的解決對策，以確保地鐵建設和運營安全，以最小的投資獲得最大的經濟、社會及生態環境效益。針對上述我們所提到的長沙地鐵地質災害類型及誘發原因，我們可以采用的主要安全管理對策如下：

3.1建立地質災害監測機構

地鐵建設時，進一步開展地質災害調查、普查、排查等基礎工作，建立地質災害（地質環境）監測機構，建設單位負責牽頭成立地質災害防治小組，對小組所有成員進行統一管理，分工協作。施工單位應精心施工，根據地質勘察報告及其他施工前期的資料詳細了解工程地質條件及周邊環境，對危險性較大的隧道和深基坑工程要有針對性地編制專項施工方案，對施工中可能出現的地質災害應有相應的預控防治搶險措施，比如流砂現象的防治原則是：

（1）減小或消除水頭差，如采取基坑外的井點降水法降低地下水位，或采取水下挖掘；

（2）增長滲流路徑，如打板樁；

（3）在向上滲流出口處地表用透水材料覆蓋壓重以平衡滲流力；

（4）土層加固處理，如凍結法、注漿法等。

防治管涌現象的措施：

（1）改變幾何條件，在滲流逸出部位鋪設反濾層是防止管涌破壞的有效措施。

（2）改變水力條件，降低水力梯度，如打板樁。

另外，施工人員應嚴格執行作業程序，落實安全措施。當施工現場地質條件與原設計不符時，應及時會同設計、監理等進行變更設計。監測單位在工程建設中應利用信息化施工做好地面沉降監測，作好監測記錄與分析工作，避免或減輕地質災害對施工、地面建筑及居民人身安全的危害。

3.2控制人類工程活動

地鐵地質災害往往和人類工程活動有關，是人類工程活動誘發的次生地質災害。比如，滑坡、崩塌、泥石流等災害除與大氣降水有關外，與人類的開挖、堆填和用水有極大關系；地面沉降、地裂縫、河（湖）水入侵等災害主要是過量抽取地下液體所致；為此，我們對復雜的地質條件和周邊環境應精心設計，尤其對隧道出入口、車站深基坑要做專門的安全防護考慮，盡可能的以選擇科學的施工方法，來合理的控制人類的工程活動。比如為減小基坑開挖對地鐵隧道的影響，采用高壓旋噴樁對基坑底部進行土體加固處理，同時對地鐵上部基坑進行分段開挖，并及時對已澆筑完的底板進行加載，將地鐵隧道回彈量控制在20mm。

3.3預防暴雨

地鐵在修建時應考慮長沙多水的環境，側墻應設置地下連續墻、墻體里的防水材料和墻體本身防水三道關。以第一道關為例，在建車站主體結構前完成的地下連續墻不僅能維護主體結構的穩定性，還能像個箱子一樣把主體結構和周圍環境隔開，這個箱子就是絕對隔水的。除了側墻防水，地鐵實際施工中還應有止水維幕、降水井、頂板防水層涂層等防水措施。在地鐵車站的樓梯和扶梯下面也都設有排水集水溝，一旦有雨水進入車站，將會直接順著樓梯滲入集水溝，再通過排水管道，進入站臺的集水溝。另外，地鐵站臺四周還可以設置小的排水槽，一旦墻體滲水，將會通過排水槽匯集到集水溝內。

4　結語

隨著地鐵建設熱潮的到來，各地城市決策者應以發生過的地質災害安全事故為鏡鑒，對地質災害應高度重視。建設前期做好地質災害危險性評估論證和安全防護設計；建設過程中應精心組織施工，加強安全監理，實施信息化施工，控制地質災害風險。相信隨著新技術、新方法、新材料在地質災害防治工程中的應用，地質災害防治措施和施工技術必有突破性的進展。

[1]張春山，吳滿路，張業成.地質災害風險評價方法及展望[J].自然災害學報，2003（01）.

[2]馬寅生，張業成，張春山，王金山.地質災害風險評價的理論與方法[J].地質力學學報，2004（01）.

[3]張春山，張業成，張立海.中國崩塌、滑坡、泥石流災害危險性評價[J].地質力學學報，2004（01）.

P694

A

1673-0038（2015）36-0284-02

2015-8-18

張玲玲（1985-），女，工程師，本科，主要從事巖土工程工作。