道路工程地质灾害危险性评估 ——以济南市齐鲁大道跨黄河通道工程为例

2018-05-17

新商务周刊 2018年3期

地质灾害危险性评估是工程建设与规划在项目选址阶段必须进行的一项重要前期工作,是工程建设必不可少的组成部分。道路工程一般线路较长，可能跨越多个微地貌单元，场地地质构造多较为复杂，建设用地地基土的物理力学性质和地下水类型存在差异，不可避免的要受到地质环境条件的限制和地质灾害的影响。线路工程，特别是高等级的公路，与当地的经济发展具有密切的联系，一旦工程受损，损失将非常严重。因此，为保障道路工程的顺利实施和安全运营，有必要对其地质灾害的危险性进行评估。本文以济南市齐鲁大道跨黄河通道工程为例，按照《地质灾害危险性评估规范》[1]和《关于转发〈国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知〉的通知》（鲁国土资字[2004]133号）的规定，结合评估区地质环境条件、工程项目特征等，分析了工程可能存在的地质灾害类型，对道路工程建设用地地质灾害危险性的现状评估、预测评估和综合评估进行了分析，为道路工程地质灾害危险性评估工作提供参考。

1　工程概况及地质环境条件简介

1.1工程概况

济南市齐鲁大道跨黄河通道工程位于济南市西部，是连接南岸济南西站和北岸桑梓店地区中心的南北向交通性主干道，是济南市跨黄河通道设施规划的组成部分。工程范围从现状济齐路至G308。南岸起于齐鲁大道～济齐路交叉口，北延上跨济广高速，从郑家店村东侧跨越南岸堤顶、黄河以及北岸堤顶后继续向北，与现状G30 9平交，顺接终点裕兴路～G308平交口，全长约10.5km。其中跨黄河段主线桥梁长约2.53km，为公轨合建桥梁，桥梁横断面布置为双向8车道+双线轨道交通+人非通道，一级公路兼城市主干路。

1.2地质环境条件简介

拟建道路工程在区域上位于泰山隆起北翼单斜构造体北端，与济阳凹陷相接的中间过渡地带。场区南部分布有寒武纪的页岩、灰岩与奥陶纪的灰岩等岩体，北部为辉长岩～闪长岩侵入体。评估区为黄河冲洪积平原与山前冲洪积倾斜平原叠交地带，局部微地貌单元系黄河河床，地形较平坦（见图1），第四系覆盖层厚度较大，主要为全新统（Q4）冲洪积黏土、粉质黏土、粉土和上更新统（Q3）黏土、粉质黏土、粉土和中砂，全新统人工填土、黏土、粉质黏土、粉土为松软土，孔隙比大，含水率高，压缩性高，承载力低，需要采用换填或加固处理。测区内无不良地质。

桑梓店断裂在邓家营村东、张玉堂村西与连接线道路相交，为早更新世断裂。据《中国地震动参数区划图》[2]（GB18306-2015），评估区地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度Ⅵ度，地震动反应谱特征周期值为0.45s。另据《山东省关于进一步加强房屋建筑和市政工程抗震设防工作的意见》（鲁

政办发〔2016〕21号），新建（改建、扩建）房屋建筑和市政工程设计方案应符合抗震概念设计要求，优先选用有利于抗震的结构体系和建筑材料，并不低于地震烈度Ⅶ度进行抗震设防。因此确定评估区基本烈度为Ⅶ度。

图1　评估区所处地貌单元图

评估区属暖温带大陆性季风气候，历年平均降水量在600～700 mm之间，有南部多于北部、山区多于平原的特征。评估区沿线分布的地表水体自北向南有黄河、小清河等。地下水类型主要为松散岩类孔隙裂隙水和基岩裂隙水。评估区两岸基本无开发，现状主要为村庄和农田，人类活动对地质环境的影响、破坏小。

2　评估范围和灾害类型确定

根据《地质灾害危险性评估规范》4.3.5条规定，重要的线路建设工程，评估范围向线路两侧扩展500m～1000m为宜，结合建设项目地质环境条件、建设项目特点、地质灾害的类型，确定本次评估范围为在规划用地范围的基础上向四周外延1000m。

综合历史地质资料和现场地面测绘，评估区地处平原区，不具备崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷与地裂缝等地质灾害发生的地质环境条件。评估区第四系松散层厚度50-80m，岩性以粉土、粘性土、砂土为主，压缩模量5.0-11MPa，具中等压缩性。评估区不存在常年抽汲第四系孔隙水引起的水位或水压下降，居民生活用水主要引自黄河水，故不可能形成大面积的水位下降漏斗。但济南以北为一面积较大的地热田，称为济北地热田[3]。地热田热储层为奥陶系碳酸盐岩类，顶板埋深342-1444m。根据实地调查，评估区西北部已开发的地热井有齐河地热井，东北部有鸭旺口地热井，西部距评估区大约1.77km的位置还有个人开发的温泉旅游项目，但评估区内不存在地热井开发。以后随着地热资源的开发，可能会造成区域地下水位下降，引发地面沉降。因此确定本次评估工作的地质灾害类型为地面沉降。

3　地质灾害危险性评估

3.1现状评估

评估区未发生地面沉降及地面沉降造成的房屋开裂等现状，地面沉降地质灾害发育程度为弱发育。目前，评估区不存在新构造运动和抽排水、油气开采，但评估区北部存在地热开采，可能诱发评估区地面沉降，地质灾害危害程度大。因此现状评估认为地面沉降地质灾害危险性为危险性中等。

3.2预测评估

地质灾害危险性预测评估具有一定的动态性特点，主要从以下两个方面展开评估：

3.2.1工程建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的危险性预测评估。

根据现状地质灾害产生的机理和发生条件，结合工程建设的特性，公路工程的修建虽会进行挖方、填方等工程施工，但工程建设本身不开采油气和地下水，不会对地形地貌和地质环境条件产生较大的影响，因此工程建设中、建设后不会引发新的地质灾害或加剧已有地质灾害。工程如果遭受地面沉降，危害程度大；地面沉降的发育程度弱，综上所述，根据《地质灾害危险性评估规范》中的地面沉降危险性预测评估分级表知，工程建设中、建设后可能引发地面沉降的地质灾害危险性预测评估为危险性中等。

3.2.2工程建设自身可能遭受地质灾害危险性预测。

工程建设遭受的地质灾害包括原有存在的地质灾害，也包括工程建设诱发的新的灾害体。在黄河南岸美里北路至黄河北岸的G30 9以南约580m处之间的跨黄河段桥梁按桥梁进行危险性预测评估，其余路段按路基进行危险性预测评估。根据《地质灾害危险性评估规范》中的桥梁基础和路基遭受地质灾害危险性预测评估分级表知，建设工程全段位于已存在地面沉降地质灾害影响范围外，遭受地质灾害的可能性小，但危害程度大，地质灾害发育程度为弱发育，综上所述，确定建设工程自身可能遭受已存在地面沉降地质灾害危险性预测评估为中等。

3.2.3地面沉降预测评估结论。工程建设中、建设后可能引发或加剧地面沉降地质灾害危险性预测评估为危险性为中等，建设工程自身可能遭受已存在地面沉降地质灾害危险性为中等。因此，拟建工程地质灾害危险性预测评估确定为中等。

3.3综合评估

综合评估是根据现状评估和预测评估结果，综合评估建设用地的地质灾害危害程度，并作出适宜性评价。从工程安全的角度考虑，综合评估采取就大原则。根据《地质灾害危险性评估规范》，综合评估认为齐鲁大道跨黄河通道工程地质灾害危险性综合评估等级为中等，建设场地适宜性为基本适宜。