丰城互通连接线地质灾害危险性评估及防治

2017-09-13张影林俊

山东工业技术 2017年17期

张影+林俊

摘要：随着社会的快速发展，高速公路所承受的运输压力与日俱增。除了新建新的高速公路以外，对原有的高速公路进行改扩建也已成为一种缓解高速公路运输压力的途径之一。然而，在道路新建过程中，对道路沿线区域地质灾害的危险性评估已成为必要前提。本文以江西昌樟高速改扩建丰城互通连接线新建工程为例，对其沿线区域内的主要地质灾害危险性进行评估，为道路的修建提供必要的参考。

关键词：地質灾害；危险性评估；防治对策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.241

0 引言

南昌至樟树高速公路，简称“昌樟高速”是国家公路网（7918网）中的上海至昆明国家高速公路的有机组成部分，是江西省“4纵6横8射”公路网主骨架的重要地段，也是江西省连接周边省份、加强对外联系，对接长珠闽、融入全球化的跨省高效公路运输大通道的咽喉要道，在网络中具有十分重要的地位。原丰城互通为B型单喇叭互通，与丰城服务区合并建设，且位于梅林镇区，已经制约地方的规划及发展，扩建时采用了移位新建的方案，不仅提高了互通的安全性，而且为梅林镇的规划和发展预留更大的空间。

1 沿线评估区地貌地质概况

评估区，南昌至樟树高速公路改扩建丰城互通连接线新建工程地处丰城市梅林镇。本项目起点位于新梅公路尚庄铁路跨线桥下，与新梅公路接顺，路线向西北布线后与丰矿大道呈十字平面交叉，将原丰矿大道环岛平交改造为十字交叉。之后再继续向北经朱家、魏家、谭家，在巷口村东侧与与已建成通车的温泉大道起点及在建的新丰城互通入口相交，如图1。

评估区地貌类型为岗地地貌为主，仅沿河流两侧分布少许冲积阶地，地面标高22.3-66.3m，最高点位于评估区南部岗头岭，最大相对高差40m，地形坡度一般为0-10°，山坡植被发育良好，多为草本植物，低洼地为旱地，如图2。

评估区出露地层主要为第四系残坡积层及冲洪积层，第三系中新统临江组（E22），二叠系上统龙潭组狮子山段（P2l3）、老山段（P2l2）、官山段（P2l1），二叠系下统茅口组（P1m）。

区内存在一北东向展布的舒缓波状向斜构造（梅岭向斜），在K0+888西侧260m，地层倾角平缓，多在15°左右，向斜主要由二叠系下统茅口组构成；西南端被F2断层切割，位于K0+888-K1+820段东侧500m，而与龙潭组老山段相接，F2为逆断层，倾向90°，长约3.5km，该断层近南北向自茶山岭西侧经木山村向南至整个评估区以南。另据1：20万清江幅综合水文地质图及其说明书，评估区内尚有断层F1发育，在K0+888-K0+980段斜穿过为正断层，倾向85°，该断层整体呈南北走向，断层规模较小，长度约4公里[1]。

区内地下水类型根据其形成自然条件、运移特征、赋存空间特征，主要分为松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水、茅口组灰岩岩溶裂隙水等三大类型。第四系松散层（冲洪积层、残坡积层）孔隙含水层地下水主要接受大气降水的补给，以平缓迳流为主，就近向低洼处排泄。

碳酸盐岩裂隙岩溶水的补给与其出露类型关系密切。裸露型区可直接接受大气降水补给，降水通过地表溶蚀裂隙、溶槽、溶孔、溶蚀洼地和溶洞直接流入补给地下水。覆盖型岩溶水则依附于上覆的松散岩类孔隙水的补给和大气降水通过松散岩类间接补给，或地表水切割含水层垂直渗入补给。岩溶水的排泄方式较为单一，总的以上升泉及下降泉形式排泄于地表。

基岩裂隙水的补给源主要是大气降水，迳流速度较快，迳流途径短，其径流方向与山坡向一致，以下降泉或上升泉形式排泄于沟谷及山前地带。

2 评估区主要地质灾害的分布特征

评估区所处区域为梅林镇至罗舍周家一带，据现场调查与访问未发现崩滑流及地面塌陷等地质灾害。周边自然斜坡坡度在5～10°，斜坡较缓，坡体植被发育，斜坡高度在7.5～15.0m之间，坡体被植被覆盖，稳定性好，对拟建公路影响较小。以岗地地貌为主，地形较为平缓开阔，无地形切割形成的沟谷，地形相对高差较小，多平坦型。评估区无松散堆积物，植被发育，以松树、杂木、灌丛为主，覆盖率达85%。根据评估区内的地貌形态及泥石流形成的条件，评估区内自然状态下难以形成泥石流[2-3]。

由于评估区内主要发育二叠系下统茅口组裸露型及覆盖型灰岩，岩溶发育。评估区内裸露型灰岩分布在拟建公路K0+888～K2+260段东侧500米处，线路长1380m，面积约为0.78km2；覆盖型岩溶分布在拟建公路K1+700～K3+600东侧200m，线路长1690m，面积为2.68km2。

由于覆盖型岩溶地面塌陷具隐蔽性、突发性、灾害性等特点，有必要对该路段覆盖型碳酸盐岩分布区进行评价，评价方法主要针对覆盖型碳酸盐岩分布区，采用定性～半定量判别法进行，塌陷易发性按三级划分即易发、较易发和少发，易发区的划分相应为易发区、较易发区和少发区。具体根据岩溶地面塌陷的地质条件和诱发因素如覆盖层时代、厚度、下伏基岩岩性、浅部岩溶发育程度、地面塌陷发育程度、地下水位及与现有地下水开采及疏排工程距离等各有关因素条件进行量化评估，按量化总分值Y的大小确定岩溶地面塌陷易发程度（量化标准见表1）。而裸露型地面塌陷易发性则依经验进行定性预测。

根据拟建公路东侧500米丰城斯米克陶瓷建设项目工程地质勘察报告资料，评估区内东南角的第四系覆盖层之下的基岩为二叠系下统茅口组（P1m）灰岩、上部为灰色含燧石结核灰岩，下部为灰色厚层状石灰岩，为可溶岩。其中第四系岩性主要为粉质粘土，含少量碎石，厚度7.4～12m。

据评估区南部东神岭矿区钻孔资料，在该矿区18个揭露茅口灰岩钻孔中，见洞者有3个孔，见洞率为16.67%，溶洞高度0.13～18m，2/CK2孔溶洞高大于18m，2/CK7孔为7.88m，10/CK1孔最小，洞高0.13m，岩溶发育标高为-50～-170m。又根据丰城县1：20万区域水文地质普查报告资料，该区茅口灰岩在地表以下100m或基岩面以下50m统计分析，其见洞率为52.5%，浅岩溶率为6.19%。根据岩溶地面塌陷易发程度量化评估标准，对拟建区及周边环境相关因子进行量化评估，其量化总得分为D=24，为地面塌陷易发区（见表1、表2）。因此，拟建工程存在遭受岩溶地面塌陷的威胁。裸露型岩溶区地面塌陷易发性则按覆盖型岩溶区易发性降一级考虑[4]。

综上，根据评估结果绘制评估区地面塌陷他、易发分区图，如图3。拟建公路K1+700～K3+600东侧200m一带分布覆盖型碳酸盐岩，為岩溶地面塌陷易发区，在震动，抽排地下水等条件下发生地面塌陷的可能性大。

拟建公路K0+888～K2+260段东侧500米一带，为裸露型碳酸盐岩分布段，该地段未发生地面塌陷，未见有开采地下水现象，岩溶较发育～发育，为地面塌陷较易发区。

拟建公路距离岩溶地面塌陷易发区最近距离为500m，拟建公路遭受岩溶地面塌陷影响较小。

3 防治对策

据以上评估结果，拟建公路沿线地质灾害易发性综合评估为少发，其工程建设适宜性为适宜。工程建设前应采取相应的科学防治措施，保护地质环境，预防地质灾害，保障拟建公路建设和运营过程中的安全，具体措施[5-7]如下：

（1）对存在诱发滑坡、崩塌可能的高陡边坡和人工切坡段应严格按照道路施工有关规范所允许的边坡坡率值进行，并做好相应的排水设施，排除坡面的地表水和坡体内的地下水；

（2）填方段应做好相应的排水设施；

（3）本区域内的第四系覆盖层主要以粉质粘土为主，特殊性岩土主要为软土，主要分布于岗间谷地零星地段，厚度约为2-3m，建议采用清淤、换填法处理，回填材料视地下水情况可采用粗砂或砂砾；

（4）填方路段要清理软土层，避免由于软弱土体对路基产生不均匀沉降；

（5）拟建场地内分布的河流两岸岸堤为土质岸坡，未进行有效防护，应采取可靠的措施进行处理，注意河水水位监测，切实防范洪水侵袭；

（6）桥梁建议采用桩基础，桩基础类型为冲（钻）孔灌装柱。

（7）现场调查发现拟建公路K2+520～ K2+580一段为坟场，建议路基填筑前应清楚表面腐杂草、树根、腐植土，并将路堤填筑范围内清理留下的坑、洞、墓穴填平压实，采用排水、翻晒、换填并夯实后再填筑。