鄧華陽 熊軍平
(1.江西省地礦局九一二大隊 2.東鄉(xiāng)縣國土資源局)
萬年縣鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段公路地質災害危險性評估及分區(qū)
鄧華陽1熊軍平2
(1.江西省地礦局九一二大隊 2.東鄉(xiāng)縣國土資源局)
萬年縣鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段公路是萬年縣農村公路建設項目中的縣道升級改造項目,北接萬年縣珠田鄉(xiāng),南連萬年縣蘇橋鄉(xiāng),路線途徑侵蝕堆積河谷區(qū)及構造剝蝕龍崗區(qū),經實地調查研究發(fā)現,沿線部分路段存在滑坡、崩塌類地質災害,共有地質災害點16處,為使公路改建工程順利進行,防止與減輕地質災害對公路工程的危害,防止與減輕工程建設誘發(fā)或加劇地質災害,本文結合地質環(huán)境條件及災害發(fā)育特征對全路段進行地質災害危險性現狀評估及預測評估,根據地質災害危險性綜合值評估結論將全段公路分為四個區(qū)段,對各區(qū)段分別進行綜合評價、防治工程分級、建設場地適宜性分級。經綜合評估發(fā)現,地質災害危險性大的區(qū)段主要位于工程地質較差的侵蝕構造丘陵地帶,危險性小的區(qū)段主要分布在地質條件較好的平原及寬緩溝谷兩側。最后就指出目前平原區(qū)公路地質災害危險性評估中的問題。
鎮(zhèn)垱線;地質災害;危險性評估;建設場地適宜性;防治工程措施
萬年縣鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段二級公路新建工程是萬年縣“十二五”農村公路建設項目中的縣道升級改造公路,通過對線路周邊地質災害的現狀評估、預測評估及綜合評估,對線路進行危險性區(qū)劃,評價擬建公路本身可能遭受地質災害的危險性和工程建設可能誘發(fā)、加劇地質災害的可能性,減輕地質災害對公路工程的危害,并根據建設場地可能發(fā)生地質災害的因素和條件,評價建設場地適宜性,針對性提出防治措施建議。
線路位于萬年縣珠田鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府至蘇橋鄉(xiāng)X119鎮(zhèn)垱線,路線起點位于珠田鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府門口與現有公路相交的路口處(起點樁號K20+800m),終點位于蘇橋鄉(xiāng)段縣道X119鎮(zhèn)垱線K49+200附近(終點樁號K47+ 973.9m),地理位置(北京54坐標系):東徑:116°58′43″~117°04′32″,北緯:28°33′15″~28°45′22″,路線全長約27.174km,路基寬度12m,路面寬度10.5m,路線按照雙向雙車道二級公路標準設計,設計速度60km/h,項目擬計劃于2014年6月開工,2015年5月底竣工,建設期12個月。
2.1 氣象和水文
線路周邊及評估區(qū)屬亞熱帶季風氣候區(qū),年平均氣溫17.4℃,極端最低氣溫-12.8℃,極端最高氣溫41.2℃,溫差較大,四季分明。多年平均降雨量 1852.31mm,最大年降雨量 2879.7mm,最小年份降雨量1230.7mm。3~6月為豐水期,總降雨量1048.59mm,占全年降雨量的56.6%,10~12月為枯水期,月降雨量191.69mm,僅占全年降雨量的10.3%,其他月份為平水期。
區(qū)內地表水系屬樂安河及信江流域,地表水系較發(fā)育,呈樹枝狀分布,主要地表河流為樂安河及萬年河,整個路線區(qū)地表及地下水位受珠溪河和萬年河水位控制和影響,地表徑流主要依靠大氣降雨補給,兩河水量豐富,但豐而不均,受季節(jié)性變化影響大。
2.2 地形地貌
評估區(qū)總體地勢北低南高,地形起伏較大,北部主要為侵蝕堆積河谷平原,南部主要為構造剝蝕壟崗及侵蝕剝蝕構造丘陵,地形起伏較大。侵蝕剝蝕丘陵地貌區(qū)山頂高程一般為100~250m,相對高差一般為50~100m,山頂多呈鋸齒狀、垅狀,山坡坡度一般為15~25°,局部達35~40°。山體切割作用較為強烈,樹枝狀溝谷較發(fā)育,溝谷以“U”形為主,侵蝕作用較強烈,植被較發(fā)育,以松雜灌木為主,現狀主要為林地;構造剝蝕壟崗區(qū)地形標高一般為50~100m,相對高差20~50m,坡度5~15°。崗頂渾圓,壟崗多呈條帶狀、饅頭狀,剝蝕較強烈,小沖溝發(fā)育,溝谷開闊,植被稀疏;侵蝕堆積河谷平原區(qū)沿河溝呈帶狀分布,標高一般在50m以下,地勢平坦開闊,坡度較小,主要由第四系沖積物組成,以農田及村莊為主。
2.3 地質條件
評估區(qū)出露地層主要有中元古界凝灰質絹云千枚巖、粉砂質絹云千枚巖、白堊系粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖;第四系中更新統(tǒng)殘積層網紋狀粘土、亞粘土和全新統(tǒng)沖積層粘土、亞粘土、亞砂土及砂礫石層,二元結構清晰。
評估區(qū)區(qū)域上位于揚子板塊九嶺地體東南鄰欽—杭結合帶(贛中對接帶)北側,萍樂凹陷帶中部東端。區(qū)內基底褶皺強烈,斷裂構造及斷陷盆地發(fā)育。斷裂多呈南西-北東向,構造帶內巖石擠壓片理,小柔皺發(fā)育,巖石擠壓片理、揉皺發(fā)育,沿片理面見一系列石英脈貫入,脈體呈透鏡狀,局部見有后期脆性破裂的碎裂巖。評估區(qū)處于贛東北掀斜上升區(qū),新構造運動表現為在線路丘陵區(qū)、低丘壟崗區(qū)和河谷平原區(qū)總體趨向間歇上升,上升幅度存在一定的差異性,地貌上表現為珠溪河形成二級階地。區(qū)內地震活動很少,區(qū)域地震烈度小于Ⅵ度,地震動峰值加速度小于0.05g,地震活動微弱,區(qū)域地殼穩(wěn)定性較好。
3.1 評估范圍確定
評估范圍應根據擬建線路的特點、地質環(huán)境條件及地質災害影響范圍確定,原則上為擬建線路兩側各外擴1000m,對可能產生以崩塌、滑坡為主要災害的區(qū)段,當在1000m范圍內存在地表分水嶺時,則調查至分水嶺為止,可小于1000m;對泥石流災點及潛在泥石流溝谷以完整的溝道流域為限。根據上述原則,確定評估范圍面積為57.26km2。
3.2 地質災害類型及分布
通過野外實地調查和資料收集,評估區(qū)內主要地質災害為崩塌、滑坡災害。評估區(qū)范圍內共發(fā)現崩塌9處、滑坡7處,崩塌、滑坡災點均分布于侵蝕剝蝕構造丘陵區(qū)。災點規(guī)模均為小型,類型多為巖土混合質崩滑,下覆巖性為中元古界雙橋山群千枚巖強風化層,節(jié)理裂隙發(fā)育,軟弱夾層不連續(xù);上覆殘坡積層厚1.0~2.0m。
3.3 現狀評估
根據各類地質災害的發(fā)育條件、規(guī)模等級、災害現狀判斷災害體的穩(wěn)定性,并依據災點方向及與公路的距離,對地質災害點的危險性評估,評價結果如下,崩塌9處,穩(wěn)定性差的2處,穩(wěn)定性較差的7處,均為危險性小的崩塌點;滑坡7處,穩(wěn)定性差的3處,穩(wěn)定性較差的4處,危險性大的2處;泥石流6條,均為危險性??;未見地面塌陷等其他地質災害。
3.4 預測評估
預測評估主要從工程施工可能誘發(fā)、加劇地質災害和工程建設可能遭受的地質災害兩方面對擬建場地進行危險性評估。工程切坡施工可能導致斜坡失穩(wěn),誘發(fā)崩塌、滑坡地質災害;擬建公路穿越河流及山間溝谷地形,橋梁工程受溝谷泥石流及山洪沖刷,可能出現橋頭岸坡失穩(wěn)等危害,橋梁工程建設本身誘發(fā)、加劇地質災害,如橋頭、橋基工程切坡失穩(wěn)等;擬建公路大部分路段經過溝谷平原區(qū),均為填方段,填方邊坡可能誘發(fā)崩塌、滑坡地質災害;部分路段軟土層發(fā)育,可能出現不均勻沉降;開挖路段形成的棄土可能因堆置不當引發(fā)邊坡失穩(wěn),誘發(fā)坡面泥石流、滑坡等地質災害。
綜合評估是在地質災害危險性現狀評估和預測評估基礎上,依據公路沿線各區(qū)段地質環(huán)境條件不同、災害類型與災情發(fā)育程度的不同,綜合考慮區(qū)段不同災害發(fā)育特征,分段對多災種的危險性擇高進行。
根據現狀評估和預測評估結論,考慮公路地質災害發(fā)育特征和危險性評估的特殊性,采用危險性綜合值評估法對整個評估區(qū)進行危險性綜合評估。
4.1 危險性綜合值評估法
危險性大的(包括自然斜坡和人工切坡,下同)占段長30%以上的斜坡段或危險性中等的占段長80%以上的斜坡段劃分為危險性大區(qū)(段);危險性大的占段長30%以下的斜坡段或危險性中等的占段長的40~80%的斜坡段劃分為危險性中等區(qū)(段);無危險性大的斜坡段且危險性中等的小于40%的斜坡段劃分為危險性小區(qū)(段)。斜坡危險性綜合考慮自然斜坡危險性現狀評估結果和人工切坡危險性預測評估結果采用危險性綜合值Z確定,Z的計算方法為:
式中:P1、P2分別為危險性大和危險性中等斜坡長度的百分比值(小數表示);a1、a2分別為危險性大和危險性中等斜坡權重值,取a1=3,a2=1。
然后依據Z值,進行危險性分級,即:Z>0.8危險性大,Z=0.4~0.8為危險性中等,Z<0.4為危險性小。
4.2 地質災害危險性綜合評估
地形地貌同屬一個單元、巖土類型相同、地質災害現狀或預測危險性等級相近、災點分布密度相似的劃分為一個區(qū)段。
依據危險性綜合直評估法結論,采用定量分析計算并結合實際工程情況,將評估區(qū)可劃分為四個區(qū)段,地質災害危險性綜合分區(qū)結果見表1,由表1可知:Ⅲ區(qū)段、Ⅳ區(qū)段屬于危險性小區(qū),Ⅱ區(qū)段屬于危險性中等區(qū),Ⅰ區(qū)段屬于危險性大區(qū)。各區(qū)段地質災害發(fā)育特征簡述如下:
表1 擬建公路地質災害危險性分段綜合評估表
Ⅲ、Ⅳ區(qū)主要位于侵蝕堆積溝谷平原區(qū),地形坡度較平緩、開闊,未發(fā)現有地質災害發(fā)育,自然斜坡低緩,穩(wěn)定性好,工程挖方施工較少,多為填方施工,填方邊坡高度較?。?/p>
Ⅱ區(qū)主要位于侵蝕剝蝕構造丘陵與侵蝕堆積溝谷平原地貌交替地貌段,植被較發(fā)育,發(fā)育2處地質災害點,其中一處為崩塌、一處為滑坡,規(guī)模較小,距公路較遠,危險性較??;
Ⅰ區(qū)位于侵蝕剝蝕構造丘陵地貌,總體地勢較陡,共發(fā)育有14處地質災害,其中崩塌8處,滑坡6處,出露主要為前震旦系雙橋山群千枚巖、板巖、凝灰?guī)r,節(jié)理發(fā)育,存在不連續(xù)軟弱夾層,強風化層較厚,巖石破碎,巖質較軟。
通過對萬年縣鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段二級公路新建工程的地質災害調查研究,揭示了公路周邊地質環(huán)境條件及地質災害發(fā)育規(guī)律,采用定性、半定量、定量等方法,對擬建公路進行地質災害現狀評估、預測評估及綜合評估,將評估區(qū)劃分為四個區(qū)段。對周邊地質災害危險性、建設場地適宜性及防治難易程度等進行分級,為公路建設提供了科學的依據。
近年來,全國南方地區(qū)降雨頻發(fā),地質災害發(fā)育趨勢增長,由于擬建公路部分路段集中為切山修路段,靠山側切坡眾多,切坡地層巖性主要為凝灰質絹云千枚巖、粉砂質絹云千枚巖,巖石力學性質各向異性明顯,風化殘積物及強風化層松散易滑,巖層中普遍存在有軟弱夾層或不連續(xù)軟弱夾層。高陡斜坡、順向坡等在降雨等不利因素誘發(fā)下易產生巖土質崩滑,部分切坡存在較大隱患。一旦發(fā)生災害,對公路及過往車輛威脅較大,在公路建設過程和以后運營中,為盡可能避免災害發(fā)生,較少損失,地質災害的預防預報工作將顯得尤為重要。針對這種情況,地質災害調查及評估工作中,氣象預警和監(jiān)測應該成為一個重點,使地質災害評估工作對于工程施工更加具有指導意義。
[1]江西省交通規(guī)劃勘察設計院.《X119鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段二級公路新建工程(K20+800~K47+973.9)工程可行性研究報告》.
[2]徐小飛,馬東濤,孟國才,等.滇藏公路類烏齊-俄洛橋段地質災害危險性評估及分區(qū)[J].中國地質災害與防治學報,2007,18(3):20~24.
[3]中國地震動參數區(qū)劃圖(GB18306-2015)[S].
[4]金德山.建設用地地質災害危險性評估中幾個問題的思考[J].中國地質災害與防治學報,2004,15(4):101~103.
[5]河南關山國家地質公園崩滑流地質災害成因分析[J].中國地質災害與防治學報,2007,18(3):60~64.
[6]論地質災害群測群防體系[J].防災減災工程學報,2006,26(2):176~179.
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