南京某道路工程地質災害評估分析與防治

鄭金秀+李曉曉

摘 要：南京市位于軟土和砂土地質災害易發區內，工程建設中易引發或遭受地質災害，在項目建設前進行地質災害危險性評估非常必要。本文以南京某道路工程為例，對沿線進行軟土和砂土地質災害調查和分析，并做出地質災害現狀評估和預測評估，確定其危險性大小，最后提出相應的防治措施。

關鍵詞：軟土；砂土；地質災害；現狀評估；預測評估；防治措施

1 引言

軟土一般指含水率大、壓縮性高、承載能力低的一種軟塑到流塑狀態的粘性土。其包括淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土等。軟土地質災害的表現形式主要有地基不均勻沉降、基坑開挖時的邊坡坍塌等。

砂土為粒徑大于2mm的顆粒質量不超過總質量的50%，粒徑大于0.075mm的顆粒質量超過總質量50%的土。砂土液化是與砂土的埋深、地層時代、地下水水位和地震活動的大小等因素密切相關的。在基坑開挖及地震和動荷載作用下易引發砂土液化災害，引發基坑坍塌。

2 工程概述

該道路工程全長6.80km，道路設計等級為一級公路，設計速度采用80km/h，采用雙向6車道標準。道路沿線共設置3座跨線橋梁，分別為公路橋、鐵路橋和地面橋。該項目位于軟土和砂土地質災害易發區內。

3 地質環境條件

3.1 地形地貌

評估區地貌類型為長江漫灘，屬沖積平原區，線路區內地勢總體較為平坦，地面高程為9m左右。擬建線路通過區兩側均為荒地、農田、民宅及魚塘，場地原始地貌基本未改變。

3.2 巖土體工程地質條件

評估區普遍分布有軟土層和砂土層，淺部分布為淤泥質粉質粘土，層厚9.50～18.40m，層頂埋深2.30～5.90m，含水率W：61.4%，孔隙比e0：1.756，液性指數IL：1.52，壓縮模量ES：1.55MPa。

評估區20.0m以淺范圍內K4+490～K5+750m、K6+480～K7+880m、K8+060～K10+900m路段底部分布有粉砂，鉆孔最大揭露厚度為8.10m，層頂埋深14.90～21.00m，經液化判別為可液化土層，場地具有輕微液化性。

4 地質災害現狀評估

經實地調查、走訪，工程尚未進行建設，土體處于相對穩定狀態，未在項目區附近發現因軟土和砂土引起的地質災害。現狀評估認為：評估區內軟土河砂土液化地質災害危險性小。

5 地質災害預測評估

5.1 工程建設引發軟土和砂土災害危險性預測

5.1.1工程建設引發軟土地質災害危險性預測

工程建設中需進行路基土石方回填，由于回填荷載和路面動荷載作用，會對軟土地基產生擠壓擾動，嚴重時產生側向滑移及擠出，從而引發地面形變和不均勻沉降災害。工程建成后，車輛在軟土路基上運行，使軟土層承受不規則、周期性加、卸荷作用，從而引發地面形變和不均勻沉降災害。 道路工程可能引發軟土地質災害危險性中等。

在進行橋墩承臺基礎施工時需進行基坑開挖，開挖深度約3.0m，開挖過程中揭露了部分軟土層，對底部軟土層產生擾動，若不及時支護可能產生基坑側壁失穩、坍塌等不良地質災害現象；擬建橋梁部分路段長年積水，水深較深，不利于基坑開挖，開挖過程中如果降水、排水措施不當，坑內積水侵蝕側壁，側壁底部被掏空，可能引發側壁坍塌災害。橋梁工程可能引發軟土地質災害危險性中等。

5.1.2工程建設引發砂土地質災害危險性預測

在道路施工過程中，將會產生土石方回填、碾壓、重型運載汽車等機械振動，會對底部的可液化飽和砂土層產生擾動，造成一定范圍的砂土液化。但評估區內砂土埋深大，引發砂土液化災害的可能性小，道路工程建設引發砂土地質災害的危險性小。

工程建設過程中，產生的機械振動，有可能對底部可液化砂土層產生擾動，引發砂土液化災害。但評估區砂土埋深大，引發砂土液化災害的可能性小。橋梁工程建設引發砂土地質災害的危險性小。

5.2 工程建設遭受軟土和砂土災害危險性預測

5.2.1工程建設遭受軟土地質災害危險性預測

在進行路基土石方回填過程中，會對底部軟土造成擠壓，產生側向滑移及擠出等現象，造成地面形變和不均勻沉降災害，導致路基路面開裂變形；工程建成后，由于軟土排水固結沉降需要較長時間，上部車輛運行對路基的不均勻荷載，使路基產生不均勻沉降和開裂變形。各路段可能遭受特殊類巖土（軟土）地質災害危險性中等。

工程建設過程中及建成后，由于軟土層的排水固結時間較長，排水固結沉降過程有可能對橋梁樁基產生不利影響，影響橋梁的穩定性。橋涵工程可能遭受軟土地質災害危險性小

5.2.2工程建設遭受砂土地質災害危險性預測

評估區K4+490～K5+750m、K6+480～K7+880m、K8+060～K10+900m段底部分布有粉砂。道路施工過程中，土石方回填、碾壓、重型運載汽車等產生的機械震動，會對底部的可液化飽和砂土層產生擾動，造成砂土液化；工程建成后，路面車輛動荷載，也有可能對底部的液化砂土層產生擾動，造成砂土液化災害。但評估區砂土埋藏大，工程建設對砂土擾動小，砂土液化災害可能性小，道路工程可能遭受砂土地質災害危險性小。

工程建設過程中，橋梁基礎施工需進行基坑開挖，開挖深度約3m，未揭露砂土層，不會引起涌水涌砂災害，另外橋梁基礎均采用樁基礎，對砂土層擾動小。橋涵工程可能遭受砂土地質災害危險性小。

6 防治措施

1.評估區軟土埋深淺、厚度大，需采取適當的措施對軟土路基進行加固處理。橋梁樁基施工時應選擇合適的土層作為樁端持力層。

2. 橋梁基礎開挖時，需進行適當的支護，并做好基坑內排水工作，以免基坑側壁產生滑塌。

3.路路與路橋交接部位，要采取適當的措施，預防不均勻沉降對路基造成危害，并在建設中及建成后加強路基穩定性監測。

4.對于河、塘處的路基，應對河底、塘底的浮淤進行清理，在老路基與新路基交接處，路基土方回填、碾壓過程中要保證新填土與原有老土的密實度相匹配，避免路基不均勻沉降。

7 結論

軟土和砂土均為特殊工程性質的巖土，其物理力學性質和成因類型的微變都對道路工程產生較大不良影響，通過對其進行地質災害危險性評估工作，并提出有針對性的防治措施，可有效地避免軟土和砂土地質災害的發生。

參考文獻

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作者簡介

鄭金秀（1987-），女，山東省泰安市，工程師，碩士，研究方向：地質災害治理。