惠州市大亞灣某民俗公園配套道路工程地質(zhì)災(zāi)害類型分析及防治措施研究

周映雯

廣東省有色礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中心 廣東 廣州 510080

1 引言

建設(shè)工程位于惠州市惠陽區(qū)，隸屬惠州市惠陽區(qū)大亞灣西區(qū)街道辦，項(xiàng)目地理位置優(yōu)越。規(guī)劃道路總長571.948m，分A、B兩段，A路長459.891m，紅線寬度為24m，下穿杭深高鐵橋孔路段道路寬度43.0m；B路長112.057m ，紅線寬度為30m。其中A路設(shè)置預(yù)應(yīng)力簡支小箱梁橋/2座，設(shè)計(jì)雙向四車道。項(xiàng)目總投資估算為4498.69萬元。

A路斷面圖

B路橫斷面

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

項(xiàng)目地塊位于惠州市惠陽區(qū)大亞灣西區(qū)街道辦，屬平原地貌，地勢平緩，雜草生長茂盛，地形起伏小，地形坡度1°～8°，現(xiàn)狀地面標(biāo)高40.4m左右，規(guī)劃A路中部以南場地基本平整，以北有填土堆積，地表第四系巖土體厚度較大，以顆粒沖積物為主，基巖為白堊系砂礫巖，場地地質(zhì)條件好，總體上評估區(qū)的地形地貌條件簡單。

2.2 氣象水文

項(xiàng)目地塊處北回歸線以南，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，雨量充沛，光照充分，氣候怡人，太陽高度角大，日照時(shí)間長，太陽輻射能豐富。根據(jù)歷史臺風(fēng)災(zāi)害分析，登陸、影響珠江三角洲及附近地區(qū)和在南海北部活動(dòng)的熱帶氣旋均對大亞灣地區(qū)造成較大影響，在廣東陸豐至臺山一帶沿海地區(qū)登陸的熱帶氣旋均可能影響或嚴(yán)重影響大亞灣地區(qū)，登陸該區(qū)域的熱帶氣旋一般集中在6～10月（占95.9%以上）。

項(xiàng)目地塊內(nèi)及周邊無大水系通過，地勢西高東低，本場地處于開闊地段，目前地表具有良好的自然排水條件。地塊內(nèi)未見地表徑流。由于項(xiàng)目區(qū)雨水充足，特別是雨季來臨時(shí)帶來的強(qiáng)降雨，致使低洼地段易被水淹，同時(shí)強(qiáng)降雨也是邊坡失穩(wěn)的直接引發(fā)因素，故強(qiáng)降雨對工程建設(shè)影響較大。

綜上所述，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)災(zāi)害性天氣次數(shù)相對較多，強(qiáng)降雨日數(shù)多，氣象水文對建設(shè)項(xiàng)目影響較大，氣象變化及水文影響是項(xiàng)目區(qū)內(nèi)主要致災(zāi)的引發(fā)因素。

2.3 地層巖石

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及野外地質(zhì)調(diào)查、鉆探勘查，項(xiàng)目區(qū)地層主要為第四系（Q）及白堊系上統(tǒng)（K2）地層，在項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)未見有基巖出露。項(xiàng)目區(qū)屬殘丘坡前平原地貌，地表均為第四系松散層所覆蓋，未見基巖露頭，下伏基巖為白堊系上統(tǒng)砂礫巖（K2）和第四系（Q），現(xiàn)敘述如下：

1）白堊系上統(tǒng)（K2）。據(jù)鉆孔資料，分布于項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃B路段，巖性主要為白堊系上統(tǒng)強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖，褐紅色，中粗粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，鐵質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，層厚大于3.00m。

2）第四系（Q）

（1）殘積層（Qel）。根據(jù)勘察揭露，區(qū)內(nèi)第四系殘積層廣泛發(fā)育，分布于項(xiàng)目區(qū)全區(qū)。巖性主要為褐紅色夾黃色，濕，可塑狀，面稍微光滑，中等干強(qiáng)度，中等韌性粉質(zhì)黏土，層厚2.00～10.40m，下部與白堊系上統(tǒng)砂礫巖接觸，為基巖風(fēng)化殘積形成。

（2）沖積層(Qal)。區(qū)內(nèi)第四系沖積層分布少，沉積類型以沖積為主，屬第四系沖積層(Qal)，巖性主要為褐黃，濕，可塑狀粉質(zhì)粘土，層厚1.90m，埋深為7.10m。

2.4 地質(zhì)構(gòu)造與不良地質(zhì)作用

根據(jù)實(shí)地調(diào)查，區(qū)內(nèi)地表被建筑物及第四系覆蓋，構(gòu)造活動(dòng)不明顯。區(qū)域地質(zhì)資料顯示，新墟-澳頭斷裂(F4)距項(xiàng)目區(qū)較近，但因其從中更新世晚期以來的地表活動(dòng)不明顯，故對工程穩(wěn)定性影響中等，勘察鉆孔未揭露斷裂，地質(zhì)構(gòu)造對擴(kuò)建工程的影響中等。

區(qū)內(nèi)不良地質(zhì)條件有填土、殘積土，相應(yīng)地產(chǎn)生不良地質(zhì)作用。

1）填土。區(qū)內(nèi)范圍內(nèi)填土主要為新近填土，主要成分為粉質(zhì)粘土，其厚度變化較大，密度不均勻，結(jié)構(gòu)呈松散狀態(tài)，開挖后易產(chǎn)生坍塌和失穩(wěn)：填土未經(jīng)壓實(shí)處理，未完成自重固結(jié)，這將給路基施工及加固處理造成一定的影響，需要提前采取有效措施。

規(guī)劃基礎(chǔ)處于該土層中，開挖土層時(shí)需要采取支護(hù)措施，否則會(huì)引起變形，容易產(chǎn)生崩滑現(xiàn)象；回填土層時(shí)需要采取強(qiáng)夯加固處理，以強(qiáng)夯地基土作為路基持力層使用。亦可考慮采用翻挖換填，否則會(huì)引起不均勻沉降，破壞道路整體安全性。

2）殘積土。本項(xiàng)目區(qū)廣泛分布?xì)埛e土，主要為粉質(zhì)粘土，它們在原始環(huán)境下強(qiáng)度較高，但是被擾動(dòng)或遇水后強(qiáng)度會(huì)迅速降低，具遇水軟化崩解及土質(zhì)軟硬不均勻的特點(diǎn)，對地基的穩(wěn)定性有一定的不利影響。

2.5 水文地質(zhì)概況

項(xiàng)目場地內(nèi)無常年性地表水流，根據(jù)規(guī)劃項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)、地質(zhì)水文特征、地下水的形成、賦儲條件、水力特征及水理性質(zhì)，評估區(qū)內(nèi)地下水的類型可分類為松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水二類。

1）松散沉積物孔隙水。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)松散巖類孔隙水廣泛賦儲于第四系素填土、沖積層土中的淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂及殘積層粉質(zhì)粘土中，接受大氣降水補(bǔ)給及地表水側(cè)向補(bǔ)給，水位埋藏淺，以潛水為主，勘探期間實(shí)際測量的鉆孔靜止地下水位埋深為2.80～3.40m。細(xì)砂透水性強(qiáng)，淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土透水性弱，孔隙水富水性貧乏-中等。

2）基巖裂隙水。根據(jù)鉆探揭露，含水層主要賦存于白堊系上統(tǒng)（K2）基巖裂隙中，地下水的滲透性在基巖裂隙發(fā)育的作用下，有一定隨機(jī)性，滲透性較強(qiáng)，局部裂隙發(fā)育，裂隙連通性較好，風(fēng)化裂隙發(fā)育具有較大的不均勻性，導(dǎo)致地下水的滲透性形成較大空間分布的差異。地下水的不均勻分布，總體基巖裂隙貫通性不好，地下水量缺發(fā)，強(qiáng)風(fēng)化巖層屬弱富水性。

2.6 人類工程活動(dòng)情況

項(xiàng)目區(qū)人類工程活動(dòng)主要表現(xiàn)為：已通車的杭深高鐵破壞了原始地形地貌、植被，橋墩附近可見挖方邊坡、建筑材料堆放、低洼積水；周邊住宅樓開發(fā)，已修建的道路和在建的客家民俗公園進(jìn)行了大面積的場地平整，換填工程對原始地形地貌破壞嚴(yán)重。總體上，項(xiàng)目區(qū)及其周圍人類工程活動(dòng)頻繁，地形地貌景觀受人類工程活動(dòng)的影響程度大，地質(zhì)環(huán)境受人類工程的影響程度為強(qiáng)烈。

3 地質(zhì)災(zāi)害類型及成因

預(yù)測評估是在對地質(zhì)環(huán)境條件作系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合工程類型、特征及施工方式等，對工程建設(shè)可能引發(fā)以及遭受的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析判斷。預(yù)測導(dǎo)致致災(zāi)體地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性，以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后的影響范圍、危害程度和危險(xiǎn)性[1]。綜合項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件考慮，工程建設(shè)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害類型主要是崩塌/滑坡、地面沉降二種，現(xiàn)評述如下：

3.1 崩塌/滑坡

規(guī)劃A路因高程變化需進(jìn)行相應(yīng)的挖方及填土工程。根據(jù)道路設(shè)計(jì)中心線與鉆孔揭露地層分布對比可知，挖填方邊坡分布于素填土層。素填土地段欠固結(jié)，物理力學(xué)性能較差，遇水易滑易崩，存在崩塌/滑坡的可能。

3.2 地面沉降

項(xiàng)目區(qū)地形地貌條件簡單，地勢較為平坦，為平原地貌。根據(jù)項(xiàng)目勘察資料，規(guī)劃項(xiàng)目用地范圍內(nèi)廣泛分布填土、粉質(zhì)粘土，厚度為2.10～12.10m，軟弱土層壓縮有發(fā)生地面沉降的可能[2]。

地面沉降的主要因素為：

1）填土。場地內(nèi)廣泛分布填土層，填土處于松散欠固結(jié)狀態(tài)，在上部荷載和自重的作用下會(huì)發(fā)生較大的壓縮固結(jié)，從而產(chǎn)生沉降，降雨降水則會(huì)加快這一進(jìn)程。地基土的總沉降量與填土厚度呈正相關(guān)系，填土厚度越大，總沉降量也越大，填土層的厚度區(qū)別越大，導(dǎo)致的不均勻沉降也越明顯，松散填土也是造成地面沉降的一個(gè)較重要因素。

2）第四系松散殘積層。項(xiàng)目范圍內(nèi)第四系殘積層厚度較大，且變化大，以致在附加荷載的作用下，會(huì)產(chǎn)生壓縮沉降，而且不同區(qū)域的壓縮量存在差異，也會(huì)造成地基不均勻沉降。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和查詢資料可知，規(guī)劃項(xiàng)目場地內(nèi)分布有高壓縮性土填土與中壓縮性土粉質(zhì)粘土等。填土在場地內(nèi)廣泛分布，填土具有孔隙比大、強(qiáng)度低和壓縮性高等特點(diǎn)，對上部附加應(yīng)力的反應(yīng)較為敏感，在地表壓力作用下容易出現(xiàn)較大沉降變形，給工程建設(shè)帶來不良影響。尤其是地基發(fā)生差異沉降后，很可能引起建筑物傾斜、開裂。

根據(jù)評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，項(xiàng)目工程特征綜合分析，工程建設(shè)可能引發(fā)崩塌/滑坡、地面沉降二種地質(zhì)災(zāi)害。預(yù)測項(xiàng)目區(qū)工程建設(shè)AK0+200～AK0+340段引發(fā)崩塌/滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性較大，危害性中等，危險(xiǎn)性中等，AK0+000～AK0+200段以及AK0+370～AK0+459段引發(fā)崩塌/滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危害性小，危險(xiǎn)性小，其余路段無邊坡影響；工程建設(shè)引發(fā)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，其危害性及危險(xiǎn)性小。

4 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

為防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，盡量避免和減輕地質(zhì)災(zāi)害對工程及地質(zhì)環(huán)境的破壞，以保證項(xiàng)目在建設(shè)中順利進(jìn)行及建成后安全使用，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)落實(shí)地質(zhì)災(zāi)害防治工程“三同時(shí)”制度，對設(shè)計(jì)單位及施工單位在建設(shè)過程中加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防管理，項(xiàng)目進(jìn)行過程中應(yīng)做好地質(zhì)環(huán)境不良地段以及潛在地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的相應(yīng)防治措施[3]。

根據(jù)項(xiàng)目具體情況，規(guī)劃工程的防治分級區(qū)劃以對應(yīng)危險(xiǎn)性分區(qū)為宜，根據(jù)潛在地質(zhì)災(zāi)害的危害程度和地質(zhì)災(zāi)害類型的組合特征，將評估區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害防治分區(qū)劃分為次重點(diǎn)防治B區(qū)和一般防治C區(qū)。防治措施包括工程措施、生物措施、監(jiān)測措施和避讓，以工程措施、監(jiān)測措施為主，生物措施和避讓為輔。

針對項(xiàng)目區(qū)各類地質(zhì)災(zāi)害體的危險(xiǎn)程度、穩(wěn)定狀態(tài)、規(guī)模大小和對工程建設(shè)的危害程度，結(jié)合危險(xiǎn)性分區(qū)及適宜性評估結(jié)果，建議有針對性地對本項(xiàng)目中出現(xiàn)崩塌/滑坡、地面沉降的道路路基，可采取以下措施進(jìn)行防治：

4.1 崩塌/滑坡防治措施

1）施工現(xiàn)場條件允許的前提下調(diào)整填土邊坡放坡比例，坡率越小，邊坡的穩(wěn)定性隨之增加；2）在規(guī)劃道路挖方、填土段進(jìn)行邊坡支護(hù)，建議采用錨桿格構(gòu)梁；3）選擇適宜的取土位置，避免集中大量取土，取后及時(shí)作好清理、平整和復(fù)綠工作，疏通排水渠道，最大程度防止水土流失；4）施工時(shí)，加強(qiáng)挖方、填土邊坡監(jiān)測；5）工程建設(shè)過程中勘查、施工等單位的工作人員，應(yīng)進(jìn)行充分的安全教育，在確保安全的條件下開展工作。

4.2 地面沉降防治措施

1）加強(qiáng)地質(zhì)勘察工作，詳細(xì)查明地下軟土層分布位置、厚度和巖土能力，為設(shè)計(jì)提供充足依據(jù)。2）進(jìn)行地基處理的專項(xiàng)設(shè)計(jì)；對道路地面沉降可采用換填，水泥攪拌樁處理軟基，減小工后沉降；提前做好管道線路的保護(hù)個(gè)工作，如采用止水帷幕以減小地面下沉從而減少管線開裂，采用剛性支擋防止管線發(fā)生側(cè)向位移等。3）增強(qiáng)項(xiàng)目進(jìn)行中的質(zhì)量把關(guān)，以確保填土的壓實(shí)質(zhì)量。4）施工過程中及完成后，應(yīng)對路面等淺基礎(chǔ)工程進(jìn)行沉降監(jiān)測。

5 建議

1、本項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害防治工程應(yīng)落實(shí)“三同時(shí)”制度，即地質(zhì)災(zāi)害防治工程與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收。

2、為保護(hù)項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)環(huán)境，避免和減輕開發(fā)建設(shè)及使用過程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，建議在該項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工過程中，參照本報(bào)告提出的地質(zhì)災(zāi)害防治措施，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)做好預(yù)測潛在地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防工作。

3、項(xiàng)目區(qū)地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有輕微腐蝕性，對混凝土結(jié)構(gòu)也具有輕微腐蝕性，建議擴(kuò)建工程建設(shè)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆栏g措施加以防范。

4、工程建設(shè)過程中，應(yīng)充分考慮周邊的自然狀況和社會(huì)狀況，合理配合土地使用，做好綠化保護(hù)措施，避免和減輕對自然環(huán)境的污染和破壞，對不可避免的破壞應(yīng)在工程完工后及時(shí)恢復(fù)。

5、在工程建設(shè)施工和使用過程中，對地質(zhì)災(zāi)害的防治、監(jiān)測、預(yù)報(bào)都需做好，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理、消除隱患，盡量減少或避免地質(zhì)災(zāi)害造成的損失。

6、對道路、地坪及配套設(shè)施，應(yīng)采用地基處理方式進(jìn)行基礎(chǔ)加固，地基處理方法可以采用復(fù)合地基、預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)等；樁基礎(chǔ)設(shè)置在不同持力層，必須加強(qiáng)不均勻沉降分析。