周映雯
廣東省有色礦山地質災害防治中心 廣東 廣州 510080
建設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路設置預應力簡支小箱梁橋/2座,設計雙向四車道。項目總投資估算為4498.69萬元。
A路斷面圖
B路橫斷面
項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,場地地質條件好,總體上評估區(qū)的地形地貌條件簡單。
項目地塊處北回歸線以南,屬亞熱帶海洋性季風氣候,雨量充沛,光照充分,氣候怡人,太陽高度角大,日照時間長,太陽輻射能豐富。根據(jù)歷史臺風災害分析,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)。
項目地塊內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。地塊內未見地表徑流。由于項目區(qū)雨水充足,特別是雨季來臨時帶來的強降雨,致使低洼地段易被水淹,同時強降雨也是邊坡失穩(wěn)的直接引發(fā)因素,故強降雨對工程建設影響較大。
綜上所述,項目區(qū)內災害性天氣次數(shù)相對較多,強降雨日數(shù)多,氣象水文對建設項目影響較大,氣象變化及水文影響是項目區(qū)內主要致災的引發(fā)因素。
根據(jù)區(qū)域地質資料及野外地質調查、鉆探勘查,項目區(qū)地層主要為第四系(Q)及白堊系上統(tǒng)(K2)地層,在項目區(qū)范圍內未見有基巖出露。項目區(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,分布于項目區(qū)規(guī)劃B路段,巖性主要為白堊系上統(tǒng)強風化砂礫巖,褐紅色,中粗粒結構,層狀構造,鐵質、泥質膠結,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)內第四系殘積層廣泛發(fā)育,分布于項目區(qū)全區(qū)。巖性主要為褐紅色夾黃色,濕,可塑狀,面稍微光滑,中等干強度,中等韌性粉質黏土,層厚2.00~10.40m,下部與白堊系上統(tǒng)砂礫巖接觸,為基巖風化殘積形成。
(2)沖積層(Qal)。區(qū)內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,可塑狀粉質粘土,層厚1.90m,埋深為7.10m。
根據(jù)實地調查,區(qū)內地表被建筑物及第四系覆蓋,構造活動不明顯。區(qū)域地質資料顯示,新墟-澳頭斷裂(F4)距項目區(qū)較近,但因其從中更新世晚期以來的地表活動不明顯,故對工程穩(wěn)定性影響中等,勘察鉆孔未揭露斷裂,地質構造對擴建工程的影響中等。
區(qū)內不良地質條件有填土、殘積土,相應地產生不良地質作用。
1)填土。區(qū)內范圍內填土主要為新近填土,主要成分為粉質粘土,其厚度變化較大,密度不均勻,結構呈松散狀態(tài),開挖后易產生坍塌和失穩(wěn):填土未經壓實處理,未完成自重固結,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)劃基礎處于該土層中,開挖土層時需要采取支護措施,否則會引起變形,容易產生崩滑現(xiàn)象;回填土層時需要采取強夯加固處理,以強夯地基土作為路基持力層使用。亦可考慮采用翻挖換填,否則會引起不均勻沉降,破壞道路整體安全性。
2)殘積土。本項目區(qū)廣泛分布殘積土,主要為粉質粘土,它們在原始環(huán)境下強度較高,但是被擾動或遇水后強度會迅速降低,具遇水軟化崩解及土質軟硬不均勻的特點,對地基的穩(wěn)定性有一定的不利影響。
項目場地內無常年性地表水流,根據(jù)規(guī)劃項目區(qū)域地質、地質水文特征、地下水的形成、賦儲條件、水力特征及水理性質,評估區(qū)內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。項目區(qū)內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粘土、粉質粘土、細砂及殘積層粉質粘土中,接受大氣降水補給及地表水側向補給,水位埋藏淺,以潛水為主,勘探期間實際測量的鉆孔靜止地下水位埋深為2.80~3.40m。細砂透水性強,淤泥質粘土、粉質粘土透水性弱,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,有一定隨機性,滲透性較強,局部裂隙發(fā)育,裂隙連通性較好,風化裂隙發(fā)育具有較大的不均勻性,導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),強風化巖層屬弱富水性。
項目區(qū)人類工程活動主要表現(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行了大面積的場地平整,換填工程對原始地形地貌破壞嚴重??傮w上,項目區(qū)及其周圍人類工程活動頻繁,地形地貌景觀受人類工程活動的影響程度大,地質環(huán)境受人類工程的影響程度為強烈。
預測評估是在對地質環(huán)境條件作系統(tǒng)分析的基礎上,再結合工程類型、特征及施工方式等,對工程建設可能引發(fā)以及遭受的地質災害進行分析判斷。預測導致致災體地質災害發(fā)生的可能性,以及地質災害發(fā)生后的影響范圍、危害程度和危險性[1]。綜合項目區(qū)內地質環(huán)境條件考慮,工程建設引發(fā)的地質災害類型主要是崩塌/滑坡、地面沉降二種,現(xiàn)評述如下:
規(guī)劃A路因高程變化需進行相應的挖方及填土工程。根據(jù)道路設計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,物理力學性能較差,遇水易滑易崩,存在崩塌/滑坡的可能。
項目區(qū)地形地貌條件簡單,地勢較為平坦,為平原地貌。根據(jù)項目勘察資料,規(guī)劃項目用地范圍內廣泛分布填土、粉質粘土,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。場地內廣泛分布填土層,填土處于松散欠固結狀態(tài),在上部荷載和自重的作用下會發(fā)生較大的壓縮固結,從而產生沉降,降雨降水則會加快這一進程。地基土的總沉降量與填土厚度呈正相關系,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較重要因素。
2)第四系松散殘積層。項目范圍內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,會產生壓縮沉降,而且不同區(qū)域的壓縮量存在差異,也會造成地基不均勻沉降。
根據(jù)現(xiàn)場調查和查詢資料可知,規(guī)劃項目場地內分布有高壓縮性土填土與中壓縮性土粉質粘土等。填土在場地內廣泛分布,填土具有孔隙比大、強度低和壓縮性高等特點,對上部附加應力的反應較為敏感,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)地質環(huán)境條件,項目工程特征綜合分析,工程建設可能引發(fā)崩塌/滑坡、地面沉降二種地質災害。預測項目區(qū)工程建設AK0+200~AK0+340段引發(fā)崩塌/滑坡地質災害的可能性較大,危害性中等,危險性中等,AK0+000~AK0+200段以及AK0+370~AK0+459段引發(fā)崩塌/滑坡地質災害的可能性小,危害性小,危險性小,其余路段無邊坡影響;工程建設引發(fā)地面沉降地質災害的可能性小,其危害性及危險性小。
為防止地質災害的發(fā)生,盡量避免和減輕地質災害對工程及地質環(huán)境的破壞,以保證項目在建設中順利進行及建成后安全使用,建設單位應當落實地質災害防治工程“三同時”制度,對設計單位及施工單位在建設過程中加強地質災害預防管理,項目進行過程中應做好地質環(huán)境不良地段以及潛在地質災害隱患點的相應防治措施[3]。
根據(jù)項目具體情況,規(guī)劃工程的防治分級區(qū)劃以對應危險性分區(qū)為宜,根據(jù)潛在地質災害的危害程度和地質災害類型的組合特征,將評估區(qū)內的地質災害防治分區(qū)劃分為次重點防治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。
針對項目區(qū)各類地質災害體的危險程度、穩(wěn)定狀態(tài)、規(guī)模大小和對工程建設的危害程度,結合危險性分區(qū)及適宜性評估結果,建議有針對性地對本項目中出現(xiàn)崩塌/滑坡、地面沉降的道路路基,可采取以下措施進行防治:
1)施工現(xiàn)場條件允許的前提下調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、填土段進行邊坡支護,建議采用錨桿格構梁;3)選擇適宜的取土位置,避免集中大量取土,取后及時作好清理、平整和復綠工作,疏通排水渠道,最大程度防止水土流失;4)施工時,加強挖方、填土邊坡監(jiān)測;5)工程建設過程中勘查、施工等單位的工作人員,應進行充分的安全教育,在確保安全的條件下開展工作。
1)加強地質勘察工作,詳細查明地下軟土層分布位置、厚度和巖土能力,為設計提供充足依據(jù)。2)進行地基處理的專項設計;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個工作,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)生側向位移等。3)增強項目進行中的質量把關,以確保填土的壓實質量。4)施工過程中及完成后,應對路面等淺基礎工程進行沉降監(jiān)測。
1、本項目地質災害防治工程應落實“三同時”制度,即地質災害防治工程與主體工程同時設計、同時施工、同時驗收。
2、為保護項目區(qū)地質環(huán)境,避免和減輕開發(fā)建設及使用過程中可能出現(xiàn)的地質災害,建議在該項目設計、施工過程中,參照本報告提出的地質災害防治措施,結合以往經驗做好預測潛在地質災害的預防工作。
3、項目區(qū)地下水對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有輕微腐蝕性,對混凝土結構也具有輕微腐蝕性,建議擴建工程建設應采取適當?shù)姆栏g措施加以防范。
4、工程建設過程中,應充分考慮周邊的自然狀況和社會狀況,合理配合土地使用,做好綠化保護措施,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在工程完工后及時恢復。
5、在工程建設施工和使用過程中,對地質災害的防治、監(jiān)測、預報都需做好,做到及時發(fā)現(xiàn)、及時處理、消除隱患,盡量減少或避免地質災害造成的損失。
6、對道路、地坪及配套設施,應采用地基處理方式進行基礎加固,地基處理方法可以采用復合地基、預應力管樁基礎等;樁基礎設置在不同持力層,必須加強不均勻沉降分析。