综合指数评价在公路工程地质灾害危险性评估中的应用——以大冶市红峰—黄金湖公路为例<br/>

综合指数评价在公路工程地质灾害危险性评估中的应用——以大冶市红峰—黄金湖公路为例

2015-01-30罗志兵王球胜方立虎

资源环境与工程 2015年6期

罗志兵，王球胜，方立虎

(湖北省地质局第一地质大队，湖北黄石 435000)

开展建设用地地质灾害危险性评估，是有效预防、减轻或者避免地质灾害对未来工程设施及其运行环境直接危害和间接危害的一项主动防灾措施。此项工作，对发现项目区隐伏的重大地质灾害问题，提供科学合理的地质灾害防治措施和建议，以及指导建设项目安全实施和运营等方面均具有十分重要的意义［1-2］。

1 工程概况

大冶市红峰—黄金湖公路起点位于大冶市还地桥镇红峰村，与大广高速公路铁山连接线相接，起点桩号K0+300．104。线路止于东风农场还黄公路，对接黄石(铁山)—鄂州(东沟)公路，终点桩号 K21+957．243。路线全长21．657 km，其中21．140 km位于还地桥镇，0．517 km位于东风农场。项目具体位置见图1。

大冶市红峰—黄金湖公路为一级公路。

2 公路沿线地质环境条件

项目区属典型的亚热带东亚大陆性季风气候，冬冷夏热，四季分明，雨量充沛。春季寒暖多变，夏季暖湿多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雨。年平均降水量1 406．6 mm，年际变化大，雨季多在5—9月。项目区区域位置处于长江中下游平原区内南部地区，濒临长江，境内河渠交错，湖泊、水塘较多，属长江水系。

项目所在地为平缓波状起伏地形，属构造剥蚀丘陵岗地和侵蚀构造冲湖积平原地貌，出露二叠系—第四系沉积岩，以及燕山期侵入岩。项目区软土在K10+000～K21+957区间不连续分布，底面埋深在1．4～4．6 m，局部地段埋深24．7 m。软土主要为淤泥或淤泥质土，具有天然含水量高，孔隙比大，高压缩性，承载力低及较显著的蠕变性等不良地质特点。

项目区地下水主要有第四系孔隙水、基岩风化裂隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水。第四系孔隙水主要分布于河、湖的一级阶地，赋存于第四系砂层、砂砾石层中。基岩风化裂隙水主要赋存于砂岩、粉砂岩、砾岩、页岩、硅质岩类、闪长岩、闪长玢岩的风化裂隙和构造裂隙中。碳酸盐岩岩溶裂隙水主要分布于碳酸盐岩裂隙、溶隙之中，在碳酸盐岩分布区普遍分布。

3 地质灾害现状评估

根据现场地质灾害调查及收集周边地质灾害资料统计分析，项目区发育的地质灾害类型主要有滑坡、崩塌及地面塌陷等三种。

3．1 滑坡

项目区在路线K6+800南60 m发育滑坡一处。该滑坡体平面形态为三角形，坡向345°，坡度约15°，滑坡前缘高程54 m，后缘高程68 m，高差14 m。长约40 m，前缘宽40 m，平面面积约800 m2。滑体厚约4～6 m，体积约4 000 m3。为小型土质滑坡。

图1 本项目位置示意图Fig．1 Schematic diagram of position of local project

滑坡体主要由残坡积粘土、粉质粘土、碎石土构成，为第四系土层滑坡。该滑坡主要为滑坡体前缘场地取土，开挖坡脚及暴雨引发。

该滑坡距离拟建公路约60 m，虽规模小，但由于滑坡滑动方向朝向拟建公路，且距离较近，滑坡危险区将有可能涉及到公路建设影响区。因此滑坡对拟建公路构成威胁，地质灾害危险性大。

3．2 崩塌

项目区崩塌主要由于原铁贺线改线段修路开挖所引起，主要是小型的崩塌，以土质边坡崩塌为主，少量为岩质边坡崩塌掉块，见表1。

表1 拟建公路沿线崩塌特征表Table 1 Feature list of collapse along planned highway

3．3 地面塌陷

项目区内路线K0+300～K10+000范围内，分布有大量新老煤矿，其中部分已关闭，部分还在开采。采煤的特点是开采水平及规模差异大，大多数为斜井式开采。多期、多层开采的结果使区内形成大量新、老采空区，继而引发地表变形破坏，形成了地面塌陷等严重的地质灾害，对当地的地质环境造成巨大破坏，给人民生命财产造成重大损失。区内的地面塌陷地质灾害主要情况如下。

(1)大冶市还地桥镇松山村刘榨铺塌陷(位于路线K3+000北东500 m处)。塌陷发生时间在1989年左右，1989—1990年处于高发期。塌陷区影响面积约0．09 km2。

(2)大冶市还地桥镇红光村上三角塘塌陷(位于路线K6+700南800 m处)。塌陷发生时间在1997年5月左右，1998年处于高发期，目前已经停止。塌陷区影响面积约0．000 5 km2，区内见有两个塌陷坑。

(3)大冶市还地桥镇煤矿村怀清水库塌陷(位于路线K6+700南500 m处)。塌陷发生时间在1989年4月左右。1989年4月14日，原刘志安矿井21 m水平北东40°上山巷道进入怀清水库下(距库底垂高14 m)诱发大面积塌陷，总面积达100 m×50 m，分布有10个塌陷坑，最大直径5 m，深度2 m。塌陷导致水库水下灌，并通过断层将以南300 m原东风煤矿淹没，损失372万元。1993年3月本区再次产生一个新塌陷坑。1996年4月附近又产生一个塌陷坑，直径20～30 m，深度5～6 m。

(4)大冶市还地桥镇煤矿村九乐门金盆水库塌陷(位于路线K8+000南西500 m处)。塌陷发生时间在1980年8月左右，1991—1992年处于高发期，目前已经停止。塌陷区影响面积约0．017 5 km2，区内见有两个塌陷坑。

4 地质灾害危险性评价

4．1 地质灾害对公路的危害方式

地质灾害发生的可能性与地质的危险性是两个不同的概念:前者是指发育有潜在地质灾害的地段在自然条件下或者是在工程建设的影响下，地质灾害被诱发的概率;后者则是地质灾害发生后对环境或工程建设的破坏程度。不同类型的地质灾害对工程建设的危害程度是不同的。因此，地质灾害可能性大小与其危险性大小，并不是简单的一一对应关系［3］。

地质灾害对工程建设的危害方式主要有两种形式:渐进式和突发式。对冒落地面塌陷、不均匀沉降等地质灾害，对公路及运营安全的危害属于渐进式的，其发生发展是一个缓慢的过程;这种地质灾害可以在其发生发展的过程中予以补救和阻止，因此它的危害程度相对较轻;而岩溶地面塌陷、崩塌、滑坡等地质灾害，对公路及运营安全的危害则是突发式的。这种地质灾害必须在其发生前进行预防和预测，其一旦发生则难以及时阻止，危害性大［4］。