龍叔林 王超
(1.四川化工職業技術學院,四川瀘州 646200;2.云南大學,云南昆明 650091)
線狀工程一般途經距離較長,相比于一般的建設項目,線狀工程往往需要穿越各種復雜地形環境,而在中國西南部的云貴川地區這種現象更加普遍[1][2]。復雜的地質環境往往會給項目施工帶來各種地質災害,給擬建工程的正常施工造成較大影響。因此,采用有效的方法對擬建項目進行地質災害危險性評估并對現有災害及引發災害提出治理與防治措施,對項目順利施工有著非比尋常的現實意義[3][4]。文中以某擬建道路為背景,采用線狀項目地質災害危險性評估方法,對現有地質災害隱患提出相應的防治策略,助力擬建項目更好的實施[5]。
擬建項目位于云南省丘北縣縣城西南部,擬建道路設計總長度為5.022km,包含一個涵洞,本工程不涉及橋梁工程,但是會下穿在建云貴鐵路。擬建道路為城市主干道,設計時速60km/h,路基按60m 寬度布置,路面為瀝青混凝土路面。附屬工程主要包括給排水工程和照明工程。研究區范圍和項目建設區見圖1。

圖1 研究區范圍圖
(1)地形地貌
研究區大部位于碳酸鹽巖分布區,項目區南部偶有碎屑巖出露,在濕潤多雨的亞熱帶氣候條件下,巖溶地貌廣泛發育,形態多樣,為典型的亞熱帶巖溶地區。故研究區總體上可劃分丘峰谷地地貌及丘陵地貌2種。其中丘峰谷地地貌谷地表層被紅粘土覆蓋,地勢平緩,丘峰坡度一般25~60°,局部地形較陡,部分為陡崖;丘陵地貌主要分布在項目區南部,該區為碎屑巖分布區,巖體風化現象嚴重,表層多為殘坡積松散堆積層覆蓋,山頂平緩,為單斜地形。
(2)工程地質條件
研究區位于云貴高原東南斜坡地帶,區域總體地勢西南高,北東低,成階梯狀下降。研究區在區域上屬于滇東南褶皺帶;構造體系為扭動構造之樹皮弧形構造,受扭動構造的影響,區域內褶皺、斷裂構造發育,構造線方向以北東-南西向為主。項目區內主要有下雨澤斷裂(F2)、濫泥沖斷裂(F3)、干巴寨斷裂(F4)(詳見圖2)。項目區地層分布主要有二疊系(P)灰巖、白云質灰巖、白云巖;三疊系(T)泥巖、砂巖夾泥灰巖透鏡體以及第四系(Q)殘坡積層、耕植土等,區內地勢平坦區域均為耕地,第四系在研究區表層廣泛分布。據現場走訪調查,研究區砂巖、泥巖風化強烈,巖溶中等發育,表層分布紅黏土。

圖2 構造綱要圖
研究區下伏基巖主要為灰巖、白云質灰巖、白云巖、泥巖、砂巖,受自然因素的影響,碳酸鹽巖巖溶發育中等,基巖裸露區域能見小型溶孔與溶溝,碎屑巖風化強烈,表層巖體較為破碎呈碎石狀,穩定性差。野外調查階段,發現研究區內共發育有3處不穩定斜坡災害,邊坡高度5.0m~8.0m 不等,其中2 處為土質不穩定斜坡,1 處為巖土質不穩定斜坡,均為人工開挖形成。3處不穩定斜坡災害現狀穩定性均較差,土體表層破碎,溝壑發育,有垮、滑跡象,坡體下部有垮、滑堆積物,在工程擾動、強降雨等因素的影響下易形成滑坡、泥石流災害,對擬建工程影響較大,現狀危害性中等。
研究區地質環境條件復雜,現狀地質災害弱發育,工程建設過程中會產生相當數量的棄土棄渣,工程施工必然對地質環境造成較強烈的擾動和改造,易加劇已有地質災害活動并誘發新的地質災害產生危害。現結合擬建公路建設項目“可研報告”和地質環境條件,根據已有地質災害的分布位置、規模、危害程度、穩定狀態及其發展趨勢等,對在工程建設或運營過程中可能加劇或引發的地質災害及工程地質問題,進行危險性程度的宏觀預測評估。
(1)工程建設對現狀地質災害的影響。項目區發育有3 處不穩定斜坡災害,其中2 處土質不穩定斜坡災害在項目建設過程中會繼續切坡,增加不穩定斜坡的高度與寬度,擬建項目遭受不穩定斜坡垮、滑災害的可能性大。
(2)挖方區可能引發滾石、崩塌、滑坡等地質災害。擬建道路線路較短,全路段共有挖方區8 段,其中高挖路段最大挖方高度37.0m,其余挖方路段最大挖方高度1.5m~6.0m不等。高挖路段巖性以泥巖、砂巖夾泥灰巖透鏡體及第四系粉質粘土、碎石土等為主,現狀斜坡較穩定,巖層為反向,一般發育有高傾角的節理,巖石易風化及軟化,巖體節理裂隙發育,高陡巖體邊坡產生滾石、崩塌、滑坡等危害的可能極大,危險性和危害性極大;其余7 段挖方路段最大挖方高度6.0m,產生崩塌、滑坡的可能性中等、危險性和危害性中等的4段,小的3段。
(3)填方區可能引發填土滑坡、不均勻沉降等地質災害。擬建道路共有填方區9 段,填方深度1.5~8.0m 不等,填土均為素填土,填方區可能引發填土滑坡、填土不均勻沉降,其中可能性、危險性和危害性中等的4處,小的5處。
(4)棄渣場可能引發渣土滑坡、坍塌等地質災害。擬建項目規劃一個棄渣場,設計最大堆渣高度5m,棄渣場可能引發渣土滑坡、坍塌,危險性和危害性中等。
(5)給排水、照明工程等附屬設施建立可能引發地質災害。擬建項目為城市道路,道路兩側設計有路燈與給排水管道,附屬設施施工會進行開挖,工程開挖可能引發坑壁坍塌,危險性和危害性小。
(1)危險性綜合分區
根據地質災害危險性評估規范與研究區地質環境條件,本次地質災害危險性分區將研究區分為危險性大區、危險性中等區以及危險性小區三級三區。其中危險性大區占推薦路線長5.022km 的14.97%,危險性中等區占推薦路線長5.022km 的54.50%,危險性小區占推薦路線長5.022km的30.53%。
(2)項目建設適宜性評價
擬建道路適宜性差路段占評估路線總長的14.97%,基本適宜和適宜路段占評估路線總長的85.03%。基本適宜路段占主要部分,因此總體上擬建公路全路段建設用地適宜性為基本適宜。
為了減少現狀地質災害與工程建設引發的地質災害對擬建工程在建設及后期運營的影響,切實減少經濟損失,對現有災害及工程建設可能引發的地質災害提出針對性的防治措施。
(1)對現有不穩定斜坡進行專門的勘察設計與治理,可以采取放緩邊坡,并設立碎石臺、攔擋網、擋墻或噴錨支護等工程措施,并進行長期的邊坡穩定性監測。
(2)針對高挖方邊坡段,設計適宜的坡比,減緩削坡坡度和深度,邊坡開挖后及時進行支護,其防治措施可采用前緣支擋、坡面防護、后緣設排水溝等工程措施進行防治,同時采取一定的邊坡變形監測措施。
(3)挖方路段可以采取削坡減載、下部支擋、護坡等工程進行邊坡治理。填方路段不應直接使用工程開挖的紅黏土作為填料,應采取摻碎礫石及固結排水等工程措施再進行回填,回填時應分層壓實,加強對填土邊坡的支擋。
(4)加強區內勘察工作,重點查明區內地下巖溶發育情況,特別是溶洞、土洞的發育特征及其對擬建公路可能造成影響。
通過擬建道路地質災害危險性評估工作,可以得出擬建公路建設用地適宜性為基本適宜的結論。擬建項目所處區域地勢相對平坦,現狀地質災害弱發育,共發育有3 處不穩定斜坡災害,現狀危害程度中等,需要做好對現狀地質災害治理、監測與工程建設引發的地質災害的防治工作。