长沙地铁地质灾害危险性评价与防治对策研究

张玲玲张绍和

（1.中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室2.湖南省地质矿产勘查开发局四〇二队）

长沙地铁地质灾害危险性评价与防治对策研究

张玲玲1，2张绍和1

（1.中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室2.湖南省地质矿产勘查开发局四〇二队）

近年来，随着经济的发展，城市交通面临着越来越大的压力。此时，包括地铁、磁悬浮、城际铁路的轨道交通便应运而生。然而在地铁施工过程中，由于对地铁地质灾害危险性评价重视程度不足或缺少相应的防治对策，致使在地铁的工程建设中容易引发一些工程事故，给我们带来难以估量的经济损失。本文就以长沙为例，对地铁地质灾害的危险性评价及其防治对策进行相关研究。

地铁地质灾害；危险性评价；防治对策

引言

地铁地质灾害危险性评价的目的就是对拟建地铁公路沿线可能诱发地质灾害的程度作出预测，以及时提出相应的防治措施，确保高速公路建设和运营安全、畅通，以最小的投资获得最大的经济、社会及生态环境效益。近年来，地铁建设工程中坍塌、沉降、流砂等重特大地质事故，给地铁工程建设带来了很大的损失。可见地铁建设过程中，地质灾害的危害性是非常大的。目前来说，如何防治地质灾害，是摆在我们面前的一个严竣课题。

1　长沙地铁地质灾害危险性现状评估

长沙市位于湖南省湖南省东北部，湘江下游和长浏盆地西缘，其地域范围为东经111°53′～114°15′，北纬27°51′～28°41′，属湖南省省会，全省政治、经济、文化中心。下文主要以长沙中心城区为评估区，对其地质灾害及其危险性现状进行分析。

1.1地质灾害类型

通过对评估区实地调查及历史资料的查阅，评估区内主要发育滑坡、崩塌、岩溶地面塌陷三种地质灾害，历史上长沙市还发生过一些由于管涌引起的塌岸、溃堤等地质灾害，这些灾害也可归为堤岸滑坡，堤岸坍塌等，但在本次调查中并未发现。

1.2地质灾害特征

评估区位于湘江下游，四面环丘。全区地貌上以侵蚀构造丘陵和侵蚀堆积平原为主。地层岩性出露较为齐全，第四系分布广泛，岩浆岩局部出露，构造较复杂，地质环境条件中等，不良地质现象发育。由于评估区长沙地区为湖南省省会城市，人类工程活动较强烈，导致评估区内岩溶地面塌陷、滑坡、崩塌等地质灾害发育。评估区内主要地质灾害发育的特征为：规模较小，但由于一般处于人类活动强烈、人口密集区，造成的经济损失和潜在威胁较大。

另外，根据本次对评估区内现状调查和所搜集资料分析，区内地质灾害发育，主要地质灾害有滑坡、崩塌、岩溶地面塌陷。通过本次实地调查及近期发生的有典型代表性的各类地质灾害15处，其中滑坡10处，崩塌3处，岩溶地面塌陷2处。

1.3地质灾害危险性现状评估

评估区内共有地质灾害点15处，包括滑坡10处，崩塌3处，地面塌陷2处，其危险性现状如下所示：①所有滑坡点现状评估危害性小、危险性小。②崩塌现状评估危害性、危险性都为小。③地面塌陷现状评估危害性、危险性都为小。④评估区内未发现其它类型地质灾害。

综上所述，评估区未发生过重大地质灾害，所发生的各类地质灾害没有造成人员的伤亡，直接经济损失小100万元。评估区内地质灾害现状评估总体上危害性小、危险性小。

2　长沙地质灾害危险性预测评估

2.1滑坡、崩塌、岩溶地塌陷地质灾害危险性预测评估

2.1.1加剧滑坡地质灾害危险性预测评估

评估区内分布滑坡10处，规模均为小型，均位于已建成区内，即滑坡附近不会进行大的工程建设，规划区工程建设将不会扰动滑坡体，预测评估规划区工程建设加剧滑坡地质灾害的可能性小、危险性小。

2.1.2加剧崩塌地质灾害危险性预测评估

评估区内分布崩塌点3处，均为小型土质崩塌，预测评估规划区地铁建设存在一定危险性。

2.1.3加剧岩溶地而塌陷地质灾害危险性预测评估

评估区内分布岩溶地面塌陷两处，一处现已停止抽水，灾害发生后及时进行填埋，现已看不到塌陷痕迹，目前稳定性好；另一处也已停止抽水，对塌陷坑进行填埋，目前稳定性较好。在进行地铁开挖时，需对此着重注意。

2.2暴雨灾害

由于长沙地处湖南东北部，位于东径110053′～114015′北纬27051′～28041′之间，属亚热带季风性湿润气候，四季分明。春末夏初多雨，夏末秋季多旱；春湿多变，夏秋多睛，严冬期短，暑热期长年平均降雨量1360mm，夏季多暴雨，一般在夜间，气候湿润。暴雨可能会使施工材料、设备受潮，施工进度滞后等。

3　地铁地质灾害安全管理对策

由于长沙独特的地理位置，我们对其地铁地质灾害危险性现状评估的目的就是为了获得相应的解决对策，以确保地铁建设和运营安全，以最小的投资获得最大的经济、社会及生态环境效益。针对上述我们所提到的长沙地铁地质灾害类型及诱发原因，我们可以采用的主要安全管理对策如下：

3.1建立地质灾害监测机构

地铁建设时，进一步开展地质灾害调查、普查、排查等基础工作，建立地质灾害（地质环境）监测机构，建设单位负责牵头成立地质灾害防治小组，对小组所有成员进行统一管理，分工协作。施工单位应精心施工，根据地质勘察报告及其他施工前期的资料详细了解工程地质条件及周边环境，对危险性较大的隧道和深基坑工程要有针对性地编制专项施工方案，对施工中可能出现的地质灾害应有相应的预控防治抢险措施，比如流砂现象的防治原则是：

（1）减小或消除水头差，如采取基坑外的井点降水法降低地下水位，或采取水下挖掘；

（2）增长渗流路径，如打板桩；

（3）在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力；

（4）土层加固处理，如冻结法、注浆法等。

防治管涌现象的措施：

（1）改变几何条件，在渗流逸出部位铺设反滤层是防止管涌破坏的有效措施。

（2）改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩。

另外，施工人员应严格执行作业程序，落实安全措施。当施工现场地质条件与原设计不符时，应及时会同设计、监理等进行变更设计。监测单位在工程建设中应利用信息化施工做好地面沉降监测，作好监测记录与分析工作，避免或减轻地质灾害对施工、地面建筑及居民人身安全的危害。

3.2控制人类工程活动

地铁地质灾害往往和人类工程活动有关，是人类工程活动诱发的次生地质灾害。比如，滑坡、崩塌、泥石流等灾害除与大气降水有关外，与人类的开挖、堆填和用水有极大关系；地面沉降、地裂缝、河（湖）水入侵等灾害主要是过量抽取地下液体所致；为此，我们对复杂的地质条件和周边环境应精心设计，尤其对隧道出入口、车站深基坑要做专门的安全防护考虑，尽可能的以选择科学的施工方法，来合理的控制人类的工程活动。比如为减小基坑开挖对地铁隧道的影响，采用高压旋喷桩对基坑底部进行土体加固处理，同时对地铁上部基坑进行分段开挖，并及时对已浇筑完的底板进行加载，将地铁隧道回弹量控制在20mm。

3.3预防暴雨

地铁在修建时应考虑长沙多水的环境，侧墙应设置地下连续墙、墙体里的防水材料和墙体本身防水三道关。以第一道关为例，在建车站主体结构前完成的地下连续墙不仅能维护主体结构的稳定性，还能像个箱子一样把主体结构和周围环境隔开，这个箱子就是绝对隔水的。除了侧墙防水，地铁实际施工中还应有止水维幕、降水井、顶板防水层涂层等防水措施。在地铁车站的楼梯和扶梯下面也都设有排水集水沟，一旦有雨水进入车站，将会直接顺着楼梯渗入集水沟，再通过排水管道，进入站台的集水沟。另外，地铁站台四周还可以设置小的排水槽，一旦墙体渗水，将会通过排水槽汇集到集水沟内。

4　结语

随着地铁建设热潮的到来，各地城市决策者应以发生过的地质灾害安全事故为镜鉴，对地质灾害应高度重视。建设前期做好地质灾害危险性评估论证和安全防护设计；建设过程中应精心组织施工，加强安全监理，实施信息化施工，控制地质灾害风险。相信随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中的应用，地质灾害防治措施和施工技术必有突破性的进展。

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[3]张春山，张业成，张立海.中国崩塌、滑坡、泥石流灾害危险性评价[J].地质力学学报，2004（01）.

P694

A

1673-0038（2015）36-0284-02

2015-8-18

张玲玲（1985-），女，工程师，本科，主要从事岩土工程工作。