王書英
(廣東核力工程勘察院廣東廣州510800)
廣州市軌道交通十四號線地質災害危險性評估
王書英
(廣東核力工程勘察院廣東廣州510800)
文章主要是對廣州市軌道交通十四號線存在的地質災害危險性進行了全面評估,以此確保其安全性,為市民的安全出行提供保障。
廣州市軌道交通災害
為了避免在軌道交通線路建設及后期使用中引發、遭受地質災害威脅,對整個交通線路的災害危險性進行科學評估極為重要。
廣州市軌道交通十四號線是珠三角城際軌道交通線網的組成部分,將進一步促進都市圈一體化的發展。
十四號線工程主線(嘉禾望崗~街口段)線路全長54.1km,其中地下線長約15.6km,地上線長38.5km,設13座車站,其中地下站5座,高架站8座,換乘站2座(嘉禾望崗站、新和站)。本項目預計2016年建成開通。(示意圖詳見圖1)

圖1 廣州軌道交通十四號線示意圖
評估范圍為廣州市中心城區向北延伸帶上,屬南亞熱帶季風氣候。廣州市受季風環流所控制,冬季處于極地大陸高壓的東南緣,常吹偏北風,且恰在冷暖氣團交綏地帶,氣象要素變化大。夏季受副熱帶高壓及南海低壓槽的影響,常吹偏南風,由于暖濕氣流的盛行,氣候高溫多雨,因而擺脫了回歸干燥帶及信風帶的影響,而表現出季風氣候的特色。廣州南亞熱帶季風氣候顯著,日照充足,熱量豐富,長夏無冬,雨量充沛,干濕季明顯。但熱帶氣旋、暴雨、洪澇、干旱、寒潮和低溫陰雨也常出現。
2.1氣候水文環境
在對評估區的氣候、水文、災害等進行全面評估后發現,場地氣象、水文條件中主要的不利因素為大氣強降雨和臺風,可能對工程建設造成影響和破壞,應做好防護措施;水文條件中主要不利因素為基坑開挖段地表水體對基坑邊坡穩定的影響,應加強防滲與支護。
2.2地形環境
軌道交通十四號線位于廣州市的北東,廣花盆地邊緣,總體地勢北高南低,大部分地段較為平緩,評估區內地貌類型主要有沖積平原及丘陵兩種。評估區主要涉及沖積平原及丘陵區地貌,沖積平原地段線路兩側建筑物較密集,對擬建工程建設有一定影響;丘陵及丘間谷地地貌區線路兩側地形起伏較大,易誘發滑坡、崩塌等災害,對擬建工程建設影響較大。綜合評定評估區地形地貌復雜程度為中等。
2.3地質構造
評估區地處廣州市北郊,處于高要-慧來東西向構造帶的中段(瘦狗嶺斷裂)北面,北東向廣從斷裂的西邊,區域上屬華南褶皺系(一級),湘桂粵拗陷帶(二級)的南部粵中拗褶束(三級)。從近區域地質構造格局來看,評估區位于流溪河斷陷盆地內。
2.4工程地質狀況
評估區內巖土分層較多,工程性能差異較大,巖土體對工程施工存在較大影響,評估區主要不良工程問題較發育,綜合評價評估區巖土體工程地質條件復雜程度為復雜。評估區可能存在的地質問題主要為:軟土、巖溶、軟弱夾層、球形風化體、流土、流砂等。
3.1地質災害現狀
根據野外地質災害調查,評估區內現狀條件下有地質災害點13處,地質災害類型主要為崩塌及滑坡(崩塌點8處,滑坡點5處),整個災害類型較簡單,發育程度弱。
8處崩塌點為:1.東平停車場南側崩塌(BT1);2.東平停車場東南側崩塌(BT2);廣東省女子監獄崩塌(BT3);4.G105國道東側崩塌(BT4);5.海塱村崩塌(BT5);6.九佛工業園崩塌(BT6);7.知識城南站西側崩塌(BT7);8.知識城南站北側崩塌(BT8)。
5處滑坡點:1.永泰砂石廠滑坡(HP1);2.大一山莊滑坡(HP2);3.海塱村1號滑坡(HP3);4.海塱村2號滑坡(HP4);5.江埔站東南側滑坡(HP5)。
評估區內已發的地質災害類型為崩塌和滑坡,8處崩塌、5處滑坡,除江埔站東南側滑坡對線路危害性中等、危險性中等外,其余災害點危險性小。
3.2工程建設地質災害危險性評估
3.2.1基坑邊坡崩塌、滑坡
(1)嘉禾望崗YCK11+453.7~YCK14+100區間段。根據設計提供的線位縱斷面圖,YCK11+453.7~YCK12+200為明挖區間段;YCK12+200~YCK14+200為盾構法施工區間段。隧道開挖深度一般在8~15m,局部可達17m深。其中YCK13+700~YCK14+100里程段主要為工業區廠房,地表建筑物密集,多在5層以下,地下施工對地表建筑影響較大。由于基坑周圍建筑物較密集,邊坡的穩定性更差。預測此地基坑邊坡崩塌、滑坡的危害性大,危險性大。
(2)石湖段YCK18+700~YCK20+100。石湖隧道區間段地形平坦,地表多為菜地及魚塘,局部分布有民房及學校,地下施工對地表建筑影響較大。綜合評估YCK18+700~YCK20+100段基坑邊坡崩塌、滑坡的可能性大。災害治理的難度大崩塌、滑坡危險性大。
(3)停車場、車輛段污水池基坑邊坡。東平停車場及鄧村車輛段場地內均設有污水處理站,污水池建設需挖深,因此場地內存在基坑邊坡,基坑深度約4~5m。預測基坑邊坡崩塌、滑坡的危害對象主要為現場施工作業人員和機具等,其危害性小、危險性小。
3.2.2挖方邊坡崩塌、滑坡
(1)東平停車場邊坡。東平停車場主體大部分位于殘丘,坡體主要由殘積土與全風化花崗巖構成,其水理性能差。當邊坡坡邊率取值與防護措施不當時,邊坡不穩,一旦邊坡發生崩塌、滑坡,將造成重大經濟損失綜合評估東平停車場北側邊坡的危險性小,東側邊坡的危險性為中等。
(2)鄧村車輛段邊坡。鄧村車輛段位于丘陵區,場地總體地勢南高北低,邊坡主要由花崗巖風化體構成,花崗巖殘積土土體中裂隙較發育,強降雨期間,易充水軟化,增加土體滲透力,加大土體下滑力,邊坡不穩。車輛段東南側邊坡,切坡較高,邊坡失穩災害的危險性為中等~大,東北側邊坡開挖高度5~27m,邊坡失穩危險性為中等。
3.2.3巖溶地面塌陷危險性評估
在建筑物區,如果產生巖溶塌陷,將造成地面、樁基下沉等問題[1]。在地下隧道對地表建筑物影響大,可能導致上部建(構)筑物下沉開裂、傾斜,倒塌。預測評估區巖溶塌陷較不穩定(易塌陷),危及主體建筑的可能性大,地質災害危害大,故判定YCK11+453.7~YCK16+900及YCK53+400~YCK54+500里程段潛在巖溶地面塌陷地質災害可能性大,危險性大,其危害對象主要是擬建構筑物、兩側建筑物及G105國道等。
根據評估區地質條件,結合工程規模、特點,工程建設相關地質災害有:邊坡崩塌、滑坡、地面塌陷。其中基坑邊坡崩塌、滑坡在隧址段、明挖段危害性大,危險性大;挖方邊坡崩塌、滑坡在鄧村車輛段危險性均為大外,其它危害性小~中等,危險性小~中等;巖溶地面塌陷在里程YCK11+453.7~YCK16+900、YCK53+400~YCK54+500段左右兩側各500m范圍內危害性大、危險性大。
3.3防治措施
(1)基坑崩塌、滑坡防治。1.詳細查明開挖范圍內及周邊區域水文分布特征,采取有效的地下水控制方式;2.為防止基坑外地表水體流入坑內,于邊坡外緣上部設置硬底化防滲明溝排水;3.基坑支護建議采用鋼筋混凝土或組合型鋼內支撐結構。
(2)挖方崩塌、滑坡防治1.根據地質條件選擇合適坡率;2.對于土巖質邊坡,可采用漿砌片石或格構等措施護面,對高邊坡應采用錨索加固。
(3)1.查明巖層水文地質參數2.設置回灌水系統,保護建筑物及管線;3.加強地下水觀測監測。
在進行地質災害防治時,需將防治相結合,運用科學的監測、避讓方式,對災害風險科學規避[2]。在工程的勘察設計、施工中,需注意全面提升施工人員安全能力,盡可能的避免引發地質災害,對基坑工程設計一些專屬科學性的護坡樁及支撐,為其安全性提供保障。
在施工前需做好邊坡失穩、地面塌陷等地質災害的應急預案,以此確保在災害發生時,能夠在第一時間對其進行科學防治,避免造成嚴重后果。
本次研究主要針對廣州十四號線進行了地質災害危險評估,以此為其后期使用安全性提供數據參考幫助。
[1]賀為民.鄭州市軌道交通2號線地質災害危險性評估[J].災害學,2013,28(2):34-39.
[2]李鵬.城市軌道工程突發性地質災害應急技術研究[D].山東大學,2012.
P694[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-382-2