某城市軌道建設項目中地質災害評估技術的應用

■左　輝（廣東省環境地質勘查院廣東廣州510080）

某城市軌道建設項目中地質災害評估技術的應用

■左輝
（廣東省環境地質勘查院廣東廣州510080）

根據國務院394號令《地質災害防治條例》、《國土資源部關于加強地質災害危險性評估的通知》（國土資發[2004]69號文）及《建設用地審查報批管理辦法》（國土資源部發[1999]）的要求，本文在對佛山市某城市軌道建設規劃用地地質環境調查的基礎上，對其進行地質災害危險性評估，并針對其地質災害提出了防治措施。

地質災害危險性評估地質環境條件防治措施

1　工程概況

該項目為城市軌道交通項目，線路長度約6.5km，該項目屬重要建設項目，地質環境條件復雜程度為復雜，評估等級為一級。

2　地質環境條件

2.1氣象水文

評估區屬南亞熱帶季風區，氣候溫和，太陽輻射強，日照時間長。年平均氣溫22.0～23.0℃，極端最低氣溫1.1℃，極端最高氣溫38.7℃，多年平均降雨量為1656mm，最大年降雨量為2527.8mm，最小降雨量為944mm滘。評估區位于珠江流域西北江三角洲思賢以下西江干流的下游右岸，降水是評估區地表徑流的唯一來源，多年平均徑流深為880mm，年產水量7.78億m3。綜合判斷評估區氣象、水文條件復雜程度屬中等。

2.2地形地貌

評估線路所經之處為單一地貌，即西江西岸堆積平原、河流第一級階地，地勢平坦，地形坡度小于10o。總體地形地貌對工程建設的不利影響小，地形地貌條件簡單。

2.3地層與巖石

評估區區域上分布有早古生界寒武系地層，晚古生界泥盆系和石炭系地層，中生界三疊系、侏羅系及白堊系地層以及新生界第三系、第四系地層。據鉆探揭露結合實地調查分析，評估區上覆松散層為第四紀燈籠沙組地層（Qdl），下伏基巖為石炭紀下統石磴子組（Csd）及測水組（Cc）地層。松散層為第四系燈籠沙組，土性以粉質粘土、砂、淤泥及淤泥質土為主，基巖以石炭系砂巖及灰巖為主。松散層中的淤泥及淤泥質土力學性質差且壓縮性強，容易引起地面沉降及不均勻沉降，為不利土層，基巖中的溶洞和土洞容易誘發地面塌陷，為不利巖層，在工程建設中尤其要予以重視。總體評估區內地層巖石條件中等。

2.4地質構造與區域地殼穩定性

評估區內以斷裂構造為主，桂田斷裂和西江斷裂隱伏于第四紀地層下，在全新世以來均未有活動跡象，對工程建設無重大影響。評估區地震頻率大，強度小，歷史上未發生過5級以上地震，屬于低震級地震多發區。總體評估區地質構造及地震條件中等。

2.5水文地質條件

根據地下水的埋藏和賦存形式，區內地下水類型主要為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水以及層狀巖類裂隙水。松散巖類孔隙水廣泛賦存于區內第四系土層和砂層中，以潛水為主，局部具承壓性，潛水水量貧乏。碳酸鹽巖類裂隙溶洞水屬于覆蓋型，分布于石炭紀石磴子組的石灰巖溶蝕管道中，水量豐富。層狀巖類裂隙水分布于石炭紀測水組沉積巖中，富水性與巖體內裂隙分布密切相關，裂縫多且多交錯則富水性好。場地地下水對混凝土具微腐蝕性，在長期浸水條件下，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。地表水、地下水在灰巖地區有著決定性的影響，但目前評估區內尚未有巖溶地面塌陷發生，總體水文地質條件復雜程度中等。

2.6工程地質條件

根據場地的鉆探及野外調查結果，評估區范圍內土體工程地質類型為特殊類土、粘性類土、砂類土、碎石土和沉積巖巖性組。土性包括人工填土、淤泥、淤泥質土、可塑狀粉質粘土、中砂、細砂、粉砂等。其中軟土厚度為0.5～20.7m。總體上該區覆蓋土層厚度較大，淺部土層土質松軟，工程地質條件較差。該區基巖巖性主要為砂巖、灰巖等，總體埋深較大，穩定的中、微風化巖工程性質較好，但是灰巖層中的潛伏溶洞可能對工程造成潛在威脅。

評估區內的主要不良工程地質問題主要為：1、軟土的低強度高壓縮性可能造成不均勻沉降；2、飽和砂土液化問題，經計算為輕微液化至嚴重液化；3、中風化巖面起伏較大易對樁基礎產生影響；4、流土、管涌等滲透變形問題；5、基巖中的溶洞可能產生巖溶地面塌陷。評估區巖土工程地質條件復雜程度為復雜。

2.7人類工程活動對地質環境的影響

評估區內人類工程活動相對頻繁，部分地區對地形地貌景觀的破壞較大，部分地區對地形地貌景觀的破壞程度為輕微，總體評估區人類工程活動對地質環境的影響程度中等。

3　地質災害危險性現狀評估

根據野外調查，區內已發育地面沉降地質災害3處，災害的表現形式是建筑墻體及路面等開裂以及地面沉降變形等。裂縫的規模較小，寬度一般1～5cm，呈寬窄不均分布于道路或墻體中，裂縫表面多呈線狀、鋸齒狀，據此可判斷這些裂縫均為拉張裂縫，目前均處于基本穩定狀態。其危險性小，危害性小。

4　地質災害危險性預測評估

根據評估區地質環境條件及評估項目的類型、規模、施工方式，預測工程建設引發或加劇的地質災害類型主要是地面沉降和巖溶地面塌陷。

4.1地面沉降

根據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002），路中心點最終沉降量計算公式為：

式中：s——地基最終沉降量（mm）；s′——按分層總和法計算出的地基沉降量（mm）；φs——沉降計算經驗系數；n——地基變形計算深度范圍內劃分的土層數；p0——對應于荷載效應準永久組合時的基礎底面處的附加應力（kPa）；Esi——基礎底面下第i層土的壓縮模量（MPa），應取土的自重壓力至土自重壓力與附加壓力之和的壓力段計算；zi、zi-1——基礎底面至第i層土、第i-1層土底面的距離（m）；ai、ai-1——基礎底面計算點至第i層土、第i-1層土底面范圍內平均附加應力系數；△Si’——計算深度范圍內，第i層土的計算變形值（mm）；△Sn’——在由計算深度向上取厚度為△z的土厚度的計算變形值（mm）。根據鉆孔資料計算可綜合預測評估區地面沉降的發育程度弱～中等，危害性及危險性小～中等。

4.2巖溶地面塌陷

根據《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2011）中“表6.6.2巖溶發育程度”判定評估區巖溶發育程度為強發育，對評估區內鉆孔進行打分可預測評估區巖溶地面塌陷穩定性分級為較不穩定（易塌陷），發生巖溶地面塌陷的可能性大，危害性大，危險性大。

5　地質災害危險性綜合分區評估

根據地質災害危險性分區評估要素、量化指標及區段危險性判別原則，可將可將評估區地質災害危險性劃分為危險性大區（Ⅰ）和危險性小區（Ⅲ）2個級別區,將下伏地層未發現灰巖，僅發現砂巖的評估區域定為為危險性小區；其余評估區范圍定為危險性大區，又根據現狀人類工程活動強弱程度的以及預測災種的不同，將危險性大區分為危險性大第一亞區、危險性大第二亞區和危險性大第三亞區。將評估區內城區范圍定為危險性大第一亞區（Ⅰ1），將評估區內新城區范圍定為危險性大第二亞區（Ⅰ2），將停車場范圍為危險性大第三亞區（Ⅰ3）。評估區總面積約為7.541km2，其中危險性大第一亞區（Ⅰ1）面積為1.468km2，占評估區總面積的19.47%；危險性大第二亞區（Ⅰ2）面積為5.336 km2，占評估區總面積的70.76%；危險性大第三亞區（Ⅰ3）面積為0.031 km2，占評估區總面積的0.41%，危險性小區（Ⅲ）面積為0.706m2，占評估區總面積的9.36%。評定建設場地的適宜性為基本適宜～適宜性差。

6　地質災害防治措施

（1）評估區內軟弱土分布較廣泛，工程性質差，局部厚度較大，其處理措施應根據工程地質條件和建設項目的類型選擇。

（2）根據地區經驗，軟土地基常用的處理措施主要選擇復合地基處理或堆載預壓法。

（3）地基處理深度因結合荷載和變形要求確定。

（4）地基處理后應根據不同的處理方法選擇檢測手段進行抽檢，其中關于地基強度和變形應采用載荷試驗，對于攪拌樁、旋噴樁的施工質量可采用輕型動力觸探及鉆芯法檢測。

7　結論與建議

根據評估區地質災害危險性分區及地質災害危險性防治分級，擬建場地位于危險性小～大區，區內地質災害為地面沉降和巖溶地面塌陷，它們可采用措施進行處理，處理費用較高，綜合評定擬建場地建設適宜性為基本適宜～適宜性差。但是在查明地層的前提下，合理設計，完善施工安全管理制度下，該建設場地可以進行工程建設。

建議應對停車場內的6層建筑物進行專項勘察工作，為設計提供可靠的巖土參數；采用樁基礎的地段，應進行專門的樁基勘察，確定樁端持力層的準確位置。建議在工程項目建設中、建成后的使用過程中，避免大面積抽取地下水，同時做好地質災害的監測和預報工作，做到及時發現及時處理，消除隱患，減少和避免地質災害造成的損失。

[1]國土資源部《關于加強地質災害危險性評估工作的通知》（國土資發〔2004〕69號），2004年3月25日.

[2]國土資源部《地質災害危險性評估技術要求（試行）》（國土資發（2004）69號文件附件1）.

[3]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年11月）.

[4]中國地質環境監測院《縣（市）地質災害調查與區劃基本要求實施細則》，2006年4月.

P694[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-335-2