某高速公路综合场地质灾害危险性评估及防治措施
穆东亮
湖北省交通规划设计院股份有限公司 湖北武汉 430051
中图分类号:P694
0 引言
某高速公路拟建综合场位于麻城市三河口镇,占地面积约 31399m2 ,建设内容包括拌和站、料仓、钢筋厂、生活区、工地试验室主室、小型构件厂。属于较重要建设项目。
1 地质环境特征
评估区为构造剥蚀丘陵地貌区,评估区新构造运动升降幅度不大,在场地附近未发现错断地层的最新活动证据,已避开断裂破碎带,为相对稳定地带。评估区地层主要以太古界-元古界变质岩、侵入岩为主,岩性较单一,岩质坚硬。土体主要为砂质黏性土,主要由由黏性土及花岗岩碎屑组成。岩土体工程性质相对较好。主要地下水类型为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水组成,水量相对较贫乏。经综合评估判定,评估区地质环境复杂程度为中等。
2 地质灾害类型特征
在收集区域地质资料的基础上,根据实地勘探,现状条件下未发现明显地质灾害发育迹象;随着项目进一步建设的进行,叠加降雨、施工荷载等不利因素的叠加,潜在易发生的地质灾害类型有不稳定斜坡和不均匀沉降。
2.1 不稳定斜坡
综合场地貌单元为构造剥蚀丘陵地貌区,根据综合场场地设计,需对周边区域进行边坡开挖,挖方区主要分布于评估区的北侧斜坡坡脚一带,无地表径流,未见明显地下水渗出,总体地下水贫乏。预计形成不稳定斜坡规模以小型为主。诱发不稳定斜坡地质灾害事故发生的因素主要包括以下两个因素:(1)人为因素:施工期间机械开挖、爆破振动引起边坡表层岩土体松动,施工措施不当,支护不及时或开挖坡度过大均会引发小规模滑塌;(2)自然因素:当短期内大气降雨超过一定值后,在暴雨期间及暴雨后一定时间内,岩土体内水压力增加,抗剪能力减弱,也会导致不稳定斜坡发生滑塌的现象发生。
2.2 不均匀沉降
综合场地调查期间未进行施工、场平,为原始地貌。根据场地设计,需进行大面积填方作业,填方质量不当易引发地面不均匀沉降。地面不均匀沉降会对地面构筑物造成不可逆的影响,严重时导致墙体开裂,构筑物丧失使用能力。不均匀沉降诱发因素主要包括以下两个因素:(1)人为因素:填方作业期间,未按照相关规范进行标准化作业,填筑质量不高,建设后使用期间机械及车辆振动荷载也会引发地面不均匀沉降。(2)自然因素:降雨会导致地表水不断向下渗透,增加地面沉陷的风险。
3 地质灾害危险性现状评估
根据现场调查,评估区未发现滑坡、崩塌、不稳定斜坡地质灾害,经巡防及咨询相关部门,评估区历史时期也未发现有地质灾害事故的发生,评估区下伏基岩为花岗片麻岩,为非可溶岩,评估区内无地下采矿活动,无大规模开采地下水活动。现状条件下,场地地形起伏小,边坡自然稳定性较好。现状地质灾害弱发育,危害程度小、危险性小。
4 工程建设中、建设后可能引发或加剧地质灾害危险性预测评估
根据工程区及附近现状地质灾害的发育情况,主要为填筑土区和挖方边坡区,在工程建设过程中或建成受诸多因素如降雨、施工扰动、机械震动、加载等工程建设活动和自然因素影响,有可能发生填土区潜在地面沉陷、挖方边坡失稳等地质灾害。
(1)不稳定斜坡
挖方区开挖坡向约 219∘ ,开挖坡角按45°考虑,最大挖高约 7.6m ,弱发育,基岩主要为全风化、强风化花岗片麻岩,实测片理 106∘∠53∘ ,实测两组节理产状分别为 J1240∘∠84∘ 、 J2:350∘∠50∘, 。边坡与岩体结构按组合关系见图 1,依据赤平投影(图中 BP 为开挖坡面,C 为片理、J 为节理)对岩质边坡稳定性进行分析如下:
图1 挖方区边坡赤平投影图

各结构面倾向与边坡坡向均大角度相交或逆向相交,边坡属较稳定结构。片理面C 与节理裂隙 J1 的组合交线C-J1 与边坡倾向大角度斜交,且交线倾角大于边坡坡角,属于较稳定结构;片理面C 与节理裂隙J2 的组合交线C-J2 与边坡倾向关系为逆向,对边坡稳定有利;节理裂隙 J1 与节理裂隙 J2 的组合交线 J1-J2倾向与边坡倾向关系为大角度斜交,属于较稳定结构。但节理裂隙较为陡倾,其之间的相互切割,与岩层片理易形成楔形体崩塌。
边坡开挖后,整体稳定性较好,需要做好边坡的防护措施。因此预测工程建设中至建成后引发挖方边坡区潜在地质灾害边坡失稳的可能性中等。
(2)不均匀沉降
调查期间,场地未进行施工、场平,为原始地貌。雨季赋存有上层滞水,主要接受降雨补给,水量受季节控制。后续工程建设中根据相关规范进行标准化建设,填方前进行清淤,控制填土区压实度。建议对场地进行硬化的同时,完善截、排水系统,有效的隔绝地表水的下渗,引发地面沉陷的可能性小。填土区潜在的地质灾害地面沉陷发育程度分级属弱发育。
5 建设用地适宜性分区评价
根据评估区的地质环境复杂程度(简单、中等、复杂)、地质灾害发育程度及潜在的地质灾害隐患、地质灾害危险性大小,可将建设用地划分为适宜段、基本适宜段、适宜性差段三类地段。
结合前述地质灾害危险性综合评估结论,将整个建设用地划分为基本适宜区,该区域为整个建设用地,预测认为场地建设遭受地质灾害危险性中等。根据区内地质灾害发育情况、工程建设中遭受地质灾害的情况、地质灾害对建设用地的危害程度,结合实际情况,综合分析认为该建设用地适宜性为“基本适宜”。
6 防治措施及建议
(1)建设过程中对工程场地新近填土进行分层填筑并压实。
(2)完善工程场区的截、排水系统,有效的隔绝地表水的下渗;加强冲沟处的排水措施。
(3)建设过程中对挖方边坡及时支护,需要加强坡面防护。
(4)场地整平后,对填土区和挖方边坡区采取定期的巡查和监测手段。
(5)房屋施工前应做好勘察工作,根据地基土的特征和荷载情况,合理选择持力层。
(6)关注天气重大变化情况,做好预警措施,必要时进行人员撤离,并制定山洪及其他灾害应急预案。
7 结语
在分析评估区现状、建设中和建成后可能引发的地质灾害的基础上,对其危险性等级进行评估,并提出相应的防治措施。为避免工程建设及使用期间减少地质灾害事故的发生起到预防作用。
参考文献:
[1] 陈仕江.岩土工程地质灾害的成因及防治措施[J].有色金属设计,2021(01) :111-113.
[2] 张小连,张文炤,姚倩,等.建设场地地质灾害危险性评估及防治措施研究[ J] .能源与环保,2020,4 ( 09) :33 - 36.
[3] 穆桐.某拟建工程项目区地质灾害危险性评估及防治措施[J].有色金属设计,2022(6):104-107.
作者简介:穆东亮(1991--),男,河南开封人,硕士,工程师,主要从事岩土工程勘察及地质灾害防治工作,电子邮箱:784746151@qq.com;