九江城西港區鐵路專用線建設工程地質災害危險性評估

洪波羅

摘要：本文通過對九江城西港區鐵路專用線進行地質災害危險性評估，對擬建工程的適宜性做出評價，為擬建工程防災減災提供科學依據，以減少災害損失，保障人民生命財產安全。

關鍵詞：鐵路；地質災害；危險性評估；防治措施

1.工程概述

九江城西港區鐵路專用線位于九江市城西港區，擬建項目占地面積84.6470hm2。

根據《九江市城西港區鐵路專用線工程可行性研究報告》優選閘外方案即專用線自沙潯線K5+600引出，與既有沙潯線并行300m后跨越新開河，下穿九瑞大道后與214專用線并行300m后折向西北，跨越城防堤、新開河，下穿港城大道延伸線折向西，跨越永安大堤后與港城大道向西并行3.4km，以半徑350m的反向曲線繞避官湖路后，在春江路北側與之并行4.7km至保稅區作業區，線路全長11.344km。專用線在CK1+446處與新開河堤壩交叉，交叉處的鐵路軌面標高為24.87m，堤壩壩頂標高為20.0m，不能滿足鐵路凈空要求，需對道路進行改移，改移長度為300m。專用線在CK2+017處與港城大道交叉，道路全長1.800km，橋長1395m。

本工程建筑規劃布局因地制宜，充分利用周邊環境，以達到環境優美和最大限度地保持或減少對自然環境破壞的目的。

2.區域地質背景

本區位于贛西北上地幔凹陷區和鄱陽湖盆上地幔隆起區之間的深層構造變異帶上。晚第三紀末，本區開始進入第四紀時期的新構造運動發展期，地殼運動以差異升降運動為主，廬山、沙河—瑞昌一帶的山地、丘陵和崗地，總體趨勢以抬升為主，廬山山體受東、西兩側斷裂構造夾持，在燕山運動的基礎上進一步強烈抬升，形成斷塊山，是本區域抬升最強烈的地段。

擬建工程位于瑞昌—武寧—銅鼓斷裂東側約10km處，九江—靖安活動性斷裂西側約5.5km處，瑞昌—星子—鷹潭斷裂北東側約16km處，區域穩定性差。

根據《中國地震動參數區劃圖（GB18306—2015）》，本區區域地震基本烈度為Ⅵ度，地震動參數0.05g。屬于工程建設抗震設防區域。

3.地質災害危險性現狀評估

3.1地質災害（隱患）類型及特征

本次調查，現狀條件下，評估區目前未發現崩塌、滑坡、泥石流等不良地質現象。

根據評估區地質環境條件，本次地質災害危險性現狀評估，主要是針對評估區崩塌滑坡危險性、泥石流易發性、巖溶地面塌陷易發性等進行分析評價，并對已發生或可能發生的地質災害進行危險性評估。

3.2地質災害危險性現狀評估

（1）崩塌、滑坡現狀及自然斜坡穩定性

評估區主要位于長江一級階地，次為賽湖濱湖平原及長江二級階地，地勢開闊平坦，主要為農田和村莊。評估區內目前未發現崩塌、滑坡、泥石流等不良地質現象。區內總體地勢比較平緩，周邊沒有對擬建區有影響的高陡自然斜坡。擬建區地面坡度1°～5°，植被發育。自然狀態下，自然斜坡穩定性好。

（2）泥石流易發性

評估區地貌類型主要為長江一級階地，賽湖濱湖平原及長江二級階地區內地勢平坦，谷底平緩，匯水面積小，溝中無積水或堵塞現象，溝口無泥石流堆積物。溝谷兩側斜坡穩定且坡面植被發育，現已基本為城市建設區。自然狀態下，發生泥石流災害的可能性小。

（3）地面塌陷易發性

評估區處賽湖向斜，評估區西部及擬建區西部（AK6+ 000～AK11+344.12）下伏基巖為三疊系碳酸鹽巖，為覆蓋型巖溶分布區。自然條件下，評估區及其周邊未發生巖溶地面塌陷。

根據巖溶地面塌陷易發程度量化評價標準表（表1），結合本區環境地質條件進行量化分析（表2），得分25分，評估區西部及擬建區西部（AK6+000～AK11+344.12）屬巖溶地面塌陷易發區。在疏排地下水、削方、加載、機械振動及地震等情況下，發生巖溶地面塌陷的可能性大。

評估區東部及擬建區東部（AK0+000～AK6+000）下伏為古近系新余組紅色碎屑巖分布區。該區域紅色碎屑巖巖層厚度較小，且巖性為砂礫巖、灰質礫巖，局部具可溶性。下伏碳酸鹽巖可能出現“開天窗”現象，以及工程施工中疏排地下水、削方、加載、地震等情況下，存在局部發生巖溶地面塌陷的可能性，為巖溶地面塌陷低易發區。

擬建區及其附近沒有坑采礦山，無地下采空區分布，也沒有人防工程硐室，不具備發生采空地面塌陷的條件。

3.3洪水

鐵路路面設計標高為16.432m～24.893m（黃海高程），1998年長江最高洪水位標高為23.03m（吳松高程），賽湖最高洪水位21.69（吳松高程），九瑞地區吳松高程比黃海高程高約1.78m。AK02 + 400—AK06 + 000設計路面標高16.432m～20.827m、AK09+650—AK11+344.12設計路面標高16.627m～21.027m。因此上述路段設計路面標高低于擬建鐵路附近的長江或賽湖最高湖水位，易遭受洪水淹沒。故汛期應加強長江大堤穩定性監察。

3.4長江岸坡穩定性

評估區北部主要位于長江一級階地，地面標高10.67m～27.13m，地形坡度1°～5°。堤外高河漫灘寬約10m～ 20m，長江岸坡水上部分坡度為3°～6°，水下部分約18°左右。

評估區北側長江大堤堤頂高程25.39m，堤頂寬8m，迎水面坡度約16°，背水面坡度35°左右。長江大堤在迎水面采用砼預制塊護坡，背水面設置二級坡，中間平臺寬6m。1998年長江流域遭遇特大洪水后，當地政府對該段長江大堤進行了除險加固，主要為混凝土心墻、砼預制塊護面等，現防洪堤是按抵御百年一遇的特大洪水設計施工。

據擬建鐵路AK4西南處0.1km處的《九江旭陽雷迪高科技股份有限公司三期工程（城西港廠區）巖土工程勘察報告》，擬建區附近長江岸坡第四系沖積層自上而下有：①粉質粘土，厚度0.60m～5.0m；②淤泥質土，厚度3.80m～14.90m；③細砂，厚度3.0m～14.7m；④淤泥質土，厚度1.50m～14.00m；⑤細砂，厚度0.20m～7.30m；⑥粗砂，厚度0.50m～7.00m。淤泥質粉質粘土層工程特性差，屬軟弱土層。粉質粘土及淤泥質粉質粘土力學性質較差，抗江水侵蝕能力弱，易遭受侵蝕，屬易沖刷土質岸。江岸易于被侵蝕產生崩岸，自然岸坡穩定性差，應加強岸坡的防護及監測。

另外，九江長江防洪大堤4—5#閘口處在1998年特大洪水期間曾發生管涌現象。擬建區北側長江岸坡地層巖性和結構與之相似，長江汛期洪水位局部高于擬建場地地面標高，洪水可沿長江大堤底部砂層向堤內滲透，進而可能發生管涌現象，導致堤基變形。汛期應加強大堤穩定性監察。

3.5賽城湖堤岸邊坡穩定性

評估區南部為賽城湖湖濱平原，現賽城湖泥面高程約為11.3m～13.5m，陸域八賽隔堤堤頂高程21.50m～22.70m。據擬建鐵路起點南部1.4km處的《九江市八里湖新區沙閻路閘橋工程初步設計階段工程地質勘察報告》，地下水位埋深0.20m～4.70m。淤泥質粉質粘土層工程特性差，屬軟弱土層。粉質粘土及淤泥質粉質粘土力學性質較差，抗湖水侵蝕能力弱，易遭受侵蝕，屬易沖刷土質岸。同時，擬建鐵路線南部東西兩側均為湖泊，地下水位較高，雖地基土滲透性呈微～弱透水性，但基礎施工時加強排水工作仍是必要的。

3.6現狀評估結論

綜上所述，評估區內目前未發現崩塌、滑坡、泥石流等地質災害，區內自然斜坡穩定性好。擬建區溝谷不甚發育，自然狀態下，發生泥石流災害的可能性小。擬建區西部為覆蓋型巖溶分布區，經量化評估，本區屬巖溶地面塌陷易發區。在疏排地下水、削方、加載、機械振動及地震等情況下，發生巖溶地面塌陷的可能性大；擬建區東部為古近系紅層分布區，巖溶發育程度較弱，本區屬巖溶地面塌陷低易發區。下伏碳酸鹽巖可能出現“開天窗”現象，以及工程施工中疏排地下水、削方、加載、地震等情況下，存在局部發生巖溶地面塌陷的可能性。擬建區無地下采空區分布，也沒有人防工程硐室，不具備發生采空地面塌陷的條件。

AK02+400—AK06+000及AK09+650—AK11+344.12設計路面標高低于擬建鐵路附近的長江或賽湖最高湖水位，易遭受洪水淹沒。故汛期應加強長江大堤穩定性監察。

4.地質災害危險性預測評估

經預測評估，擬建鐵路主要布設于長江一級階地，次為塞湖湖濱平原及長江二級階地。鐵路建設需大量挖填方，全線填方路段共9段，切方段1段，將在擬建鐵路東南側形成少量臨時挖方邊坡，邊坡高度一般小于2.5m，邊坡穩定性較好。其中，挖（土石）方2.581萬立方米，填方（壓實）9.188萬立方米，填料部分來自于挖方區。由于填方量大于挖方量。需在場地外取土，設計取土場位于區外（可研報告尚未明確具體取土場位置）。

工程建設過程中，取土、棄土會破壞自然環境，誘發崩塌、滑坡、水土流失等地質災害。應及時綠化和設置必要的防護設施，恢復植被或覆土造地。

擬建區軟土廣泛分布，屬不良地質土體，易受地震震動產生液化而降低地基強度，不宜作建筑物基礎持力層。

沿線共有2座特大橋，2座中橋，2座小橋。橋址工程地質條件復雜。橋梁在橋基開挖過程中，應加強巖溶勘察，查清橋位區巖溶發育特征，并對溶洞進行處理和采用嵌巖樁基礎，避免建橋中及今后鐵路運營中誘發巖溶地面塌陷。橋梁跨越區為平原區，不存在發生泥石流的可能。

擬建鐵路穿越覆蓋型碳酸鹽巖分布區基本位于城門山銅礦疏干漏斗影響半徑范圍內，存在誘發巖溶地面塌陷、地裂縫、地面沉降的可能。擬建區屬巖溶地面塌陷易發區。因此擬建工程建設過程中的加載、機械振動、抽排巖溶地下水及地震等均可能誘發巖溶地面塌陷。

5.防治措施

（1）工程建設設計前，應進行詳細的巖土工程勘察，查明擬建場地范圍內地基巖土體巖性、厚度和物理力學性質等巖土工程地質條件。尤其要查明場地灰巖巖溶發育特征及分布規律。同時，應查明軟弱土、可液化砂土、溶洞等空間分布和物理力學性質，地下水水位埋深，采取適合的基礎形式，防止建筑物基礎不均勻沉陷或塌陷。

（2）填方區應控制填土質量，分層夯實，密實度應達到有關施工規范要求，且填土層不宜作建筑物地基持力層。構（建）筑物應置于符合要求的持力層之中，并采取防塌陷的基礎。填挖方交接處施工應注意防止因填挖差異而引起路基變形。臨時挖方邊坡按嚴格按相關規范施工和采取相應的邊坡防護措施，保障擬建工程施工安全。軟土分布區應進行清淤換填或拋石碾壓擠淤處理，防止路基發生下沉或滑移。工程勘察鉆孔應及時封孔，防止汛期誘發管涌現象。

（3）工程施工期間應進行全面監測，包括軟土地基沉降，施工過程中的加載、機械振動和城門山銅礦疏干影響等可能誘發巖溶地面塌陷。為避免擬建筑物產生不均勻沉降，獨立構筑物盡量采取同一種基礎型式、同一個持力層。如選擇不同的基礎型式或不同的基礎持力層時易產生不均勻沉降問題。若選擇不同巖土層作持力層，設計對擬建筑物應設沉降縫，并且設計根據根據上部結構荷載大小或偏心距荷載適當擴大部分基礎底面積，或進行樁長、樁徑、樁間距的優化措施，同時施工期間加強沉降觀測。擬建區及附近1km范圍內不宜抽排巖溶水，防止誘發巖溶地面塌陷。

6.結論

評估區地質環境條件為復雜類型，擬建工程屬重要建設項目，本建設項目地質災害危險性評估等級為一級。自然狀態下，擬建場地遭受崩塌、滑坡、泥石流等地質災害危害的可能性較小。擬建區西部（Ⅰ級分區）為隱伏灰巖區屬巖溶地面塌陷易發區及東南部軟土區，擬建區東部（Ⅱ級分區）為隱伏紅色碎屑巖區屬巖溶地面塌陷低易發區。擬建區及周邊無地下采空區和硐室，區內不具備發生采空地面塌陷的條件。填方地基局部填土厚度較大且沿線廣泛分布有淤泥質軟土，存在發生不均勻沉降和滑移的可能；臨時性人工開挖邊坡在按相關施工和采取護坡等條件下發生崩塌、滑坡的可能性較小；擬建區西部屬巖溶地面塌陷易發區，擬建工程施工過程中的加載、機械振動、抽排巖溶地下水及地震等均可能誘發巖溶地面塌陷的發生。填方路堤邊坡按設計要求進行壓實填方及護坡。評估結果表明，建設單位在工程建設前或建設過程中對有關地質災害進行科學防治后，擬建場地基本適宜本工程建設。

總體評價，擬建場地基本適宜本工程建設。

參考文獻：

[1]（DZ/T0286-2015）地質災害危險性評估規范[S]. 2015.

[2]九江城西港區鐵路專用線工程可行性研究[R].中鐵上海設計院集團有限公司， 2018， 9.