豐城互通連接線地質災害危險性評估及防治

張影+林俊

摘 要：隨著社會的快速發展，高速公路所承受的運輸壓力與日俱增。除了新建新的高速公路以外，對原有的高速公路進行改擴建也已成為一種緩解高速公路運輸壓力的途徑之一。然而，在道路新建過程中，對道路沿線區域地質災害的危險性評估已成為必要前提。本文以江西昌樟高速改擴建豐城互通連接線新建工程為例，對其沿線區域內的主要地質災害危險性進行評估，為道路的修建提供必要的參考。

關鍵詞：地質災害；危險性評估；防治對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.241

0 引言

南昌至樟樹高速公路，簡稱“昌樟高速”是國家公路網（7918網）中的上海至昆明國家高速公路的有機組成部分，是江西省“4縱6橫8射”公路網主骨架的重要地段，也是江西省連接周邊省份、加強對外聯系，對接長珠閩、融入全球化的跨省高效公路運輸大通道的咽喉要道，在網絡中具有十分重要的地位。原豐城互通為B型單喇叭互通，與豐城服務區合并建設，且位于梅林鎮區，已經制約地方的規劃及發展，擴建時采用了移位新建的方案，不僅提高了互通的安全性，而且為梅林鎮的規劃和發展預留更大的空間。

1 沿線評估區地貌地質概況

評估區，南昌至樟樹高速公路改擴建豐城互通連接線新建工程地處豐城市梅林鎮。本項目起點位于新梅公路尚莊鐵路跨線橋下，與新梅公路接順，路線向西北布線后與豐礦大道呈十字平面交叉，將原豐礦大道環島平交改造為十字交叉。之后再繼續向北經朱家、魏家、譚家，在巷口村東側與與已建成通車的溫泉大道起點及在建的新豐城互通入口相交，如圖1。

評估區地貌類型為崗地地貌為主，僅沿河流兩側分布少許沖積階地，地面標高22.3-66.3m，最高點位于評估區南部崗頭嶺，最大相對高差40m，地形坡度一般為0-10°，山坡植被發育良好，多為草本植物，低洼地為旱地，如圖2。

評估區出露地層主要為第四系殘坡積層及沖洪積層，第三系中新統臨江組（E22），二疊系上統龍潭組獅子山段（P2l3）、老山段（P2l2）、官山段（P2l1），二疊系下統茅口組（P1m）。

區內存在一北東向展布的舒緩波狀向斜構造（梅嶺向斜），在K0+888西側260m，地層傾角平緩，多在15°左右，向斜主要由二疊系下統茅口組構成；西南端被F2斷層切割，位于K0+888-K1+820段東側500m，而與龍潭組老山段相接，F2為逆斷層，傾向90°，長約3.5km，該斷層近南北向自茶山嶺西側經木山村向南至整個評估區以南。另據1：20萬清江幅綜合水文地質圖及其說明書，評估區內尚有斷層F1發育，在K0+888-K0+980段斜穿過為正斷層，傾向85°，該斷層整體呈南北走向，斷層規模較小，長度約4公里[1]。

區內地下水類型根據其形成自然條件、運移特征、賦存空間特征，主要分為松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水、茅口組灰巖巖溶裂隙水等三大類型。第四系松散層（沖洪積層、殘坡積層）孔隙含水層地下水主要接受大氣降水的補給，以平緩逕流為主，就近向低洼處排泄。

碳酸鹽巖裂隙巖溶水的補給與其出露類型關系密切。裸露型區可直接接受大氣降水補給，降水通過地表溶蝕裂隙、溶槽、溶孔、溶蝕洼地和溶洞直接流入補給地下水。覆蓋型巖溶水則依附于上覆的松散巖類孔隙水的補給和大氣降水通過松散巖類間接補給，或地表水切割含水層垂直滲入補給。巖溶水的排泄方式較為單一，總的以上升泉及下降泉形式排泄于地表。

基巖裂隙水的補給源主要是大氣降水，逕流速度較快，逕流途徑短，其徑流方向與山坡向一致，以下降泉或上升泉形式排泄于溝谷及山前地帶。

2 評估區主要地質災害的分布特征

評估區所處區域為梅林鎮至羅舍周家一帶，據現場調查與訪問未發現崩滑流及地面塌陷等地質災害。周邊自然斜坡坡度在5～10°，斜坡較緩，坡體植被發育，斜坡高度在7.5～15.0m之間，坡體被植被覆蓋，穩定性好，對擬建公路影響較小。以崗地地貌為主，地形較為平緩開闊，無地形切割形成的溝谷，地形相對高差較小，多平坦型。評估區無松散堆積物，植被發育，以松樹、雜木、灌叢為主，覆蓋率達85%。根據評估區內的地貌形態及泥石流形成的條件，評估區內自然狀態下難以形成泥石流[2-3]。

由于評估區內主要發育二疊系下統茅口組裸露型及覆蓋型灰巖，巖溶發育。評估區內裸露型灰巖分布在擬建公路K0+888～K2+260段東側500米處，線路長1380m，面積約為0.78km2；覆蓋型巖溶分布在擬建公路K1+700～K3+600東側200m，線路長1690m，面積為2.68km2。

由于覆蓋型巖溶地面塌陷具隱蔽性、突發性、災害性等特點，有必要對該路段覆蓋型碳酸鹽巖分布區進行評價，評價方法主要針對覆蓋型碳酸鹽巖分布區，采用定性～半定量判別法進行，塌陷易發性按三級劃分即易發、較易發和少發，易發區的劃分相應為易發區、較易發區和少發區。具體根據巖溶地面塌陷的地質條件和誘發因素如覆蓋層時代、厚度、下伏基巖巖性、淺部巖溶發育程度、地面塌陷發育程度、地下水位及與現有地下水開采及疏排工程距離等各有關因素條件進行量化評估，按量化總分值Y的大小確定巖溶地面塌陷易發程度（量化標準見表1）。而裸露型地面塌陷易發性則依經驗進行定性預測。

根據擬建公路東側500米豐城斯米克陶瓷建設項目工程地質勘察報告資料，評估區內東南角的第四系覆蓋層之下的基巖為二疊系下統茅口組（P1m）灰巖、上部為灰色含燧石結核灰巖，下部為灰色厚層狀石灰巖，為可溶巖。其中第四系巖性主要為粉質粘土，含少量碎石，厚度7.4～12m。

據評估區南部東神嶺礦區鉆孔資料，在該礦區18個揭露茅口灰巖鉆孔中，見洞者有3個孔，見洞率為16.67%，溶洞高度0.13～18m，2/CK2孔溶洞高大于18m，2/CK7孔為7.88m，10/CK1孔最小，洞高0.13m，巖溶發育標高為-50～-170m。又根據豐城縣1：20萬區域水文地質普查報告資料，該區茅口灰巖在地表以下100m或基巖面以下50m統計分析，其見洞率為52.5%，淺巖溶率為6.19%。根據巖溶地面塌陷易發程度量化評估標準，對擬建區及周邊環境相關因子進行量化評估，其量化總得分為D=24，為地面塌陷易發區（見表1、表2）。因此，擬建工程存在遭受巖溶地面塌陷的威脅。裸露型巖溶區地面塌陷易發性則按覆蓋型巖溶區易發性降一級考慮[4]。

綜上，根據評估結果繪制評估區地面塌陷他、易發分區圖，如圖3。擬建公路K1+700～K3+600東側200m一帶分布覆蓋型碳酸鹽巖，為巖溶地面塌陷易發區，在震動，抽排地下水等條件下發生地面塌陷的可能性大。

擬建公路K0+888～K2+260段東側500米一帶，為裸露型碳酸鹽巖分布段，該地段未發生地面塌陷，未見有開采地下水現象，巖溶較發育～發育，為地面塌陷較易發區。

擬建公路距離巖溶地面塌陷易發區最近距離為500m，擬建公路遭受巖溶地面塌陷影響較小。

3 防治對策

據以上評估結果，擬建公路沿線地質災害易發性綜合評估為少發，其工程建設適宜性為適宜。工程建設前應采取相應的科學防治措施，保護地質環境，預防地質災害，保障擬建公路建設和運營過程中的安全，具體措施[5-7]如下：

（1）對存在誘發滑坡、崩塌可能的高陡邊坡和人工切坡段應嚴格按照道路施工有關規范所允許的邊坡坡率值進行，并做好相應的排水設施，排除坡面的地表水和坡體內的地下水；

（2）填方段應做好相應的排水設施；

（3）本區域內的第四系覆蓋層主要以粉質粘土為主，特殊性巖土主要為軟土，主要分布于崗間谷地零星地段，厚度約為2-3m，建議采用清淤、換填法處理，回填材料視地下水情況可采用粗砂或砂礫；

（4）填方路段要清理軟土層，避免由于軟弱土體對路基產生不均勻沉降；

（5）擬建場地內分布的河流兩岸岸堤為土質岸坡，未進行有效防護，應采取可靠的措施進行處理，注意河水水位監測，切實防范洪水侵襲；

（6）橋梁建議采用樁基礎，樁基礎類型為沖（鉆）孔灌裝柱。

（7）現場調查發現擬建公路K2+520～ K2+580一段為墳場，建議路基填筑前應清楚表面腐雜草、樹根、腐植土，并將路堤填筑范圍內清理留下的坑、洞、墓穴填平壓實，采用排水、翻曬、換填并夯實后再填筑。

參考文獻：

[1]江西省勘察設計研究院.昌樟高速改擴建豐城互通連接線新建工程建設工程地質勘察總報告[R].2014.

[2]江西省煤田地質勘察研究院.江西豐城精品陶瓷產業基地規劃區有限公司陶瓷項目建設工程地質災害危險性評估報告[R].2010.

[3]江西省地質環境監測總站.江西省豐城市地質災害調查與區劃成果報告[R].2010.

[4]江西省交通設計研究院有限責任公司.昌樟高速改擴建豐城互通連接線新建工程建設一階段施工圖設計[R].2014.

[5]JTG/TB05-2004 公路項目安全性評價指南[S]

[6]楊順泉，李佐海.湖南地質災害分布特征及防治對策[J].湖南地質，1996（06）：128-136.

[7]張嗣兵，夏愛民.潭邵高速公路沿線主要地質災害及防治對策[J].黑龍江科技信息，2013（02）：213-214.

作者簡介：張影（1987-），女，安徽淮北人，本科，助理工程師，主要從事水工環地質方面研究工作。