广东省江门市某县道扩建工程地质灾害危险性评估
2020-03-01庞仲科
庞仲科
摘要:以广东省江门市某县道扩建工程为例,在收集各种资料的基础上,通过野外调查和定性研究,对该县道地质灾害现状、扩建工程建设可能引发或加剧的地质灾害类型与危险性以及工程建设可能遭受的地质灾害类型与危险性进行预测评估,并对其建设用地适宜性进行了评价。
关键词:道路扩建工程;地质灾害;危险性预测评估
地质灾害危险性评估是工程建设项目中必须的工作之一,在规避地质灾害方面发挥了重要作用。本文以广东省江门市某县道扩建工程为例,在系统野外调查分析的基础上,研究了评估区的地质环境条件,对地质灾害危险性进行评估,希望能为相关工作提供一些参考价值。
1.地质环境条件
1.1地形地貌
评估区的地形地貌主要有丘陵、平原(含山前冲积平原)地貌两种。丘陵多为孤立的小山,經人工改造,起伏不大,平原地貌小部分地段地势低洼,沿途多陡坎、冲沟,地形起伏较大,绝大部分地段坡度平缓,地形平缓,沿途分布较多鱼塘、农田,潮透河在此地貌单元经过。总的来说,评估区地形地貌条件中等。
1.2地层与岩石
评估区及外围位于华南褶皱系粤中凹陷增城-台山隆断裂中,受控于西部北东向恩平—新丰深断裂带。区域地质构造以断裂构造为主,主要表现为北东向的断裂构造[1][2],评估区分布的地层主要为寒武纪牛角河组及第四系地层,出露岩浆岩主要为白垩纪莱苏单位花岗岩及三叠纪鹤山序列共和单元、婆鬟山单元。根据本次野外地质灾害调查和钻孔勘察揭露资料,评估区内分布的地层有下寒武系牛角河组(∈n)、燕山期(粗)中粒斑状黑云母二长花岗岩(T3G)、第四系(Q),其中岩浆岩分布较为广泛。寒武系牛角河组(∈n)地层倾向南—西,倾角为40°~42°,节理裂隙较发育-发育。第四系土层(Qel)在评估区中西部分布较为广泛,部分区域只有少量分布,据本次勘察施工的工程地质钻孔资料,第四系的厚度4.5m~20.0m,平均12.5m。
1.3地质构造
经野外地质灾害调查,评估区范围内的南侧有一断层通过,出露长度为50m,宽为0.8m~2.0m,倾向145°,倾角为 55°。该断裂沿线见硅化碎裂岩,局部见褐铁矿化碎裂岩,为寒武纪、晚三叠世与古近纪地层之界线[3][4],为一正断层,规模小。评估区地震基本烈度为Ⅵ度,地震动峰值加速度值为0.10g,属地质构造相对稳定区。
1.4气象与水文
评估区地处亚热带季风性气候区,气候适宜,雨量充沛。夏季酷热,冬春不严寒。区内气象灾害主要有台风、暴雨等,气象条件对地表水体水位及地质环境条件的影响较明显。气象灾害是评估区内致灾作用的诱发因素。评估区的地表水系主要为田金河潮透段,它是珠江水系潭江的支流。在评估区内该河流宽约22.7m~30.6m,水面宽约19.5m~ 26.2m,河底高程11.86m~13.02m,河堤高程约16.06m~ 16.56m,水位高程约13.06m~14.56m,枯水期水位约1.05m~ 2.10m,汛期最高水位可达4.55m,流速约1.3m/s。河的两岸为人工修筑的河堤,堤高4.5m~5.5m,大部分河堤段均为堆填土填筑而成,坡度为60°~70°,局部达80°,未发现有现状崩塌。还分布有一些鱼塘(山塘)、小沟、排水渠等,其水位主要受季节性和受地形影响,雨季有水,旱季则干涸,在雨季施工对工程建设的影响较大。桥梁施工尽量避免雨季施工。
1.5水文地质条件
评估区地下水类型主要包括松散岩类孔隙水、块状基岩裂隙水,富水性以贫乏—中等为主[5]。经勘察取土样和水样分析,该评估区土层对砼结构腐蚀作用等级为微腐蚀;土层对砼结构中的钢筋腐蚀作用等级为微腐蚀,土层对钢结构腐蚀作用等级为微腐蚀;水对混凝土结构具微腐蚀性作用、对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性作用。
2.评估区内地质灾害现状调查
评估区的地形地貌表现为丘陵山地及山间洼地地貌,局部为山间谷地。丘陵山地主要分布在评估区范围的两端及中部等地段,该地段地表大部分为岩石风化残坡积土及全、强风化基岩,局部地方见素填土及中风化基岩,丘陵区植被较发育,山坡坡度一般15°~70°,岩土体稳定性较好,在自然条件下边坡属于自然稳定状态;山间洼地地貌主要分布于评估区的东部及潮透河两岸等区域,该区域覆盖层较厚,主要为第四系人工填土层、坡残积层、全风化基岩;山间谷地主要分布在评估区的中部等局部区域,该区域现多为鱼塘、耕地等。由于人类工程活动,对山体进行开挖堆填、人工开挖边坡取土、修建道路等活动,根据野外地质灾害调查,在评估区范围内共发现5处崩塌,未发现滑坡、泥石流等灾害,评估区内已发地质灾害主要为崩塌。
3.地质灾害危险性现状评估
评估区内共发现崩塌5处,1处为削坡建房开挖而成,4处为道路修建开挖形成的。由于人工开挖形成边坡,从而造成岩土质崩塌,规模为微型。崩塌所处的边坡坡长约50m~150m,坡高6m~19m,坡度约50°~70°,组成边坡岩土体主要为残积砂质粘性土和全风化花岗岩,坡面已裸露,无植被,极易再次发生崩塌现象,坡顶植被发育,边坡坡脚及坡顶无截、排水沟。危害对象为厂房、电线塔以及道路上过往的行人和车辆。
崩塌主要表现为残积粉质粘土及全风化花岗岩岩土体崩落、掉块,呈松散状扇形堆积于坡面和坡脚,经现场调查与分析,该崩塌的形成条件为:(1)人工开挖边坡过陡,在植被遭破坏的情况下未进行适当的防护,此为崩塌产生的主要外因;(2)大气强降雨引发或加剧了崩塌的形成,本区雨季降雨量丰富,大气降雨降低坡体岩土体物理力学性质,坡面雨水冲刷作用加剧,地下水动水压力增强等因素均是崩塌形成的诱发因素;(3)风化作用使岩土体多呈相对松散状态,遇水易软化崩解或被冲刷,在暴雨和重力作用下失稳,从而诱发崩塌的产生。
4.地质灾害危险性预测评估
4.1工程建设可能引发或加剧的地质灾害类型与危险性的预测评估
据规划设计,并对连接线工程沿线开挖、填方边坡进行分类及整理,拟建项目施工过程中或完工后,区内将形成4处路堑边坡(编号依次为BP01、BP07~BP09)、5处路堤边坡(编号依次为TP01~TP05)。在边坡的开挖或填方过程中或完工后均可能引发或加剧崩塌/滑坡地质灾害。
通过采用通用圆弧法滑动法(理正边坡稳定分析软件)计算出边坡的最不利滑动面的滑动安全系数,并以滑动安全系数的大小来判别边坡的稳定性及发育程度,预测4处路堑边坡引发或加剧崩塌/滑坡灾害危害程度及危险性详见表4-1,预测5处路堤边坡引发或加剧崩塌/滑坡灾害危害程度及危险性详见表4-2。从该表中可看出,在暴雨条件下,BP01、BP07、BP09的稳定系数大于1.0而小于1.15,路堑边坡BP08的滑动安全系数均大于1.15。预测BP01、BP07、BP09边坡引发或加剧崩塌/滑坡灾害的稳定性为较不稳定,潜在的危害程度及危险性均为中等;BP08边坡引发或加剧崩塌/滑坡灾害的稳定性为基本稳定,潜在的危害程度及危险性均为小。其危害对象主要为拟建道路、施工人员、道路行人及车辆等。
4.2工程建设可能遭受的地质灾害类型与危险性预测评估
(1)由已开挖边坡所引发的崩塌/滑坡灾害
据野外调查,工程建设可能遭受的地质灾害主要为现已开挖的边坡所引发的崩塌/滑坡灾害,主要有9處,其编号为BP02~BP06、BP10~BP13。采用通用圆弧法滑动法(理正边坡稳定分析软件)计算出边坡的最不利滑动面的滑动安全系数,并以滑动安全系数的大小来判别边坡的稳定性及发育程度,预测9处人工开挖边坡引发或加剧崩塌/滑坡灾害危害程度及危险性详见表4-3。从该表中可看出,在暴雨条件下,BP10的稳定系数大于1.0而小于1.15,其余人工开挖边坡(BP02~BP06、BP11~BP13)的滑动安全系数均大于1.15。预测BP10边坡引发或加剧崩塌/滑坡灾害的稳定性为较不稳定,潜在的危害程度及危险性均为中等,其危害对象主要为厂房及工人;BP02~BP06、BP11~BP13等人工开挖边坡引发或加剧崩塌/滑坡灾害的潜在的危害程度及危险性均为小,其危害对象主要为拟建道路、道路行人及车辆、厂房及高压电线塔等。
(2)自然边坡引发及加剧的崩塌/滑坡灾害
据野外调查,区内自然边坡坡度一般为15°~30°,且植被较发育,工程建设遭受自然斜坡引发的崩塌/滑坡灾害的危害程度及危险性均为小。
5.小结
评估区地形地貌条件为中等;地层和岩石复杂程度为简单;地质构造条件中等;区域地壳属较稳定。水文地质条件总体为中等;工程地质条件为复杂;人类工程活动强度强烈,对地质环境的影响程度为复杂。评估区地质环境条件综合评定为复杂。经野外综合调查,评估区内已发地质灾害为崩塌,共5处,其潜在危害程度及危险性均小。评估区工程建设可能引发或加剧的地质灾害类型主要有崩塌/滑坡。其中,挖方边坡可能引发或加剧崩塌/滑坡地质灾害共4处;填方边坡可能引发崩塌地质灾害共5处。评估区工程建设可能遭受的地质灾害类型主要有崩塌/滑坡,其中可能遭受崩塌/滑坡灾害地质灾害共9处,其中1处的潜在危害程度及危险性为中等,其他8处的潜在危害程度及危险性均为小。区内可能遭受地面沉降灾害的潜在危害程度及危险性为小~中。
评估区内的高边坡(道路挖方边坡和人工削坡挖方工程),尤其是高陡边坡潜在失稳的可能性,应加强边坡的岩土工程勘查,进行专项设计,采用有效措施进行防护,并配合监测措施。
参考文献:
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[5]刘瑞华,孙宁,唐光良.广东滑坡灾害的地质环境与致灾因素分析[J].热带地理, 2010, 30(01): 13-17.