地鐵地質(zhì)災害危險性預測評估

殷浩

（長安大學地質(zhì)工程與測繪學院）

1 概況

1.1 工程概況

二號線首期工程于2011年9月16日建成通車。拆解工程121系指在現(xiàn)有二號線首期工程基礎(chǔ)上將其拆解并向兩端延伸而成，其延伸線分別為長約14.389km；一號線基本上呈東西走向，其西延部分全長約3322km。其余地段采用地面線及地下明挖隧道；一號線采用地下線。各車站均有條件采用明挖法施工用明挖法施工，區(qū)間礦山法施工。

評估區(qū)地層為新元古界震旦系、古生界中一上石炭統(tǒng)壺天群、下統(tǒng)二疊、中生界三疊系、白堊系及新生界第四系。壺天群灰?guī)r分布于一號線；第四系厚度以一號線較厚，一般12～16m最厚達28.15m，巖性為淤泥、淤泥質(zhì)砂及粉質(zhì)亞粘土等。

2 地質(zhì)災害危險性預測

2.1 工程建設(shè)引起或加劇地質(zhì)災害危險性預測

該工程除一號線段采用普通法，其余路段均采用地下隧道，隧道總長19.301km，所經(jīng)地段為關(guān)中平原，第四系厚一般12～16m圍巖巖性主要為強一微風化砂巖、粉砂巖。預測隧道施工過程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)災害主要為洞身圍巖頂板塌落、掉塊及隧道進出口開挖邊坡失穩(wěn)。

計算得出的基坑涌水量較大。斷裂帶多處與隧道相交。不排除斷裂帶導水對隧道挖通后產(chǎn)生大量涌水的可能。在穿越段，局部隧道通過第四系松散飽和砂層，產(chǎn)生突水的可能性大。在地下水涌水過程中，常將粉細砂層、粉土層等帶出，造成流沙、流泥。長時間作用，使地下土層被掏空，產(chǎn)生地面塌陷，危及上部建筑物的安全。地下水對工程施工形成威脅。預測基坑突水的危害性中等、危險性中等。因此，在斷裂與隧道相交段，預測隧道突水等、危險性中等。

一號線隧道頂板無明顯隔水層，長范圍內(nèi)坑道疏干排水可能引起區(qū)內(nèi)地下水滲流場及逕流場的改變，導致地下水位下降等環(huán)境地質(zhì)問題?；邮韪膳潘貙⒁鸹又苓叺叵滤幌陆档裙こ痰刭|(zhì)問題，地下水水位以基坑為中心呈漏斗狀向四周擴散。根據(jù)太沙基理論可知，地下水位以下的地基承載力由孔隙水壓力與土粒的支撐力組成，水位降低后，孔隙水壓力大幅度消減，地基可能因承載力不足而產(chǎn)生不均勻沉降?；娱_挖支護不當時易引起流泥、流砂，措施不當或不及時可誘發(fā)地面塌陷和區(qū)域地面不均勻沉降。由于評估線路橫穿西安市市區(qū)，沿線建筑物密集災害發(fā)生造成的危害較大。但評估區(qū)多采用粧基礎(chǔ)，地下水水位降低對其影響較小，預測地質(zhì)災害危害小、危險性小。

2.2 工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災害危險性預測

對評估區(qū)有影響的斷裂為陜西三斷裂及大雁塔溫泉斷裂，其中陜西三斷裂對線路影響較大?；顒訑嗔褜ΡP位移活動頻繁，造成差異沉降、錯動；斷裂帶附近巖性復雜，軟硬夾層發(fā)育。活動斷裂帶附近或其交匯處是地震震中的主要部位，地震頻繁，但震級小。陜西從斷裂與瘦狗嶺斷裂交匯處歷史上發(fā)生過475級破壞性地震2次，3～4.5級地震多次。1982～1983年該地又發(fā)生0.6～2級地震5次。陜西從斷裂與NW向的沙灣斷裂交匯處（沙滘附近）1976年曾發(fā)生3.3級地震。西安地震區(qū)劃圖將評估區(qū)劃分為地震基本烈度vn度區(qū)。據(jù)（〈建筑抗震設(shè)計規(guī)范〉＞161，重要抗震建筑物如隧道等，應按度進行抗震設(shè)防。

推測陜西三斷裂從一號線段YAK12+200處通過。據(jù)《〈西安地區(qū)第四紀地質(zhì)》17，陜西三斷裂的挽近活動表現(xiàn)在它控制了流向，斷裂兩盤地貌形態(tài)差異較大，第四紀沉積物厚度不同。另外，汞氣測量顯示斷裂的活動性。在大瀝一帶，陜西三斷裂SN兩側(cè)200多米和500多米處的EW向次級斷裂汞氣異常值達1.012mgL高于異常下限值5.7倍。對陜西三斷裂北側(cè)影響帶的寧溪村向劈理化花斑狀泥巖進行熱釋光年代側(cè)定，為距今56±3.3萬a，說明在中更新世期間有過活動。與陜西從斷裂交匯處也常有地震發(fā)生。因此，斷裂活動將對擬建線路造成的損失大，后果嚴重，危害性中等一大，危險性中等一大。

3 結(jié)論

根據(jù)巖土體特征、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、構(gòu)造地質(zhì)條件、地形地貌條件、氣候條件及人類工程活動條件等評價要素進行綜合評價。危險性大的為橋梁地基失穩(wěn)及巖溶地面塌陷；危險性中等一大為斷裂活動破壞；危險性中等為隧道圍巖失穩(wěn)、基坑突水、基坑邊坡失穩(wěn)及砂土液化；危險性小為地面沉陷。

[1]王楠楠，郭鶴藝.震后災區(qū)公路走廊次生災害危險性評估技術(shù)研究“這更像是一場生命的洗禮”[J].交通建設(shè)與管理，2013（05）.

[2]陳先裕.淺談地質(zhì)災害危險性的評估[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011（07）.

[3]王小東，張冰，胡圣武.地質(zhì)災害危險性區(qū)劃評價中隸屬度函數(shù)構(gòu)造方法的探討[J].地球與環(huán)境，2009（01）.

[4]彭小平，陳開圣，王成華，孔紀明.貴州省地質(zhì)災害危險性區(qū)劃的多態(tài)系統(tǒng)可靠性分析[J].施工技術(shù)，2008（S1）.

[5]石躍華，姜才文.地質(zhì)災害危險性綜合評估與防治措施技術(shù)應用——以定西至隴西二級公路為例[J].甘肅科技，2006（02）.