北江航道武江某段扩能升级工程地质灾害危险性评估及防治措施研究

黄宣东 谭发

摘要：本文对北江航道武江某段扩能升级工程开展地质灾害危险性评估，综合分析了评估区内岩溶地面塌陷、崩塌/滑坡等地质灾害，并对其发育程度及危害性进行了分析研究，在此基础上对评估区的地质灾害危险性进行了综合分区评估。根据综合评估结果，确定该段航道工程建设用地的适应性，并基于可能引发或遭受的地质灾害针对性地提出了相应的综合防治措施。

关键词：北江航道；扩能升级工程；地质灾害；岩溶地面塌陷；危险性评估

1.工程概况

北江是珠江水系第二大河流，干流全长约258km，是粤北地区连接珠江三角洲及港澳地区唯一的水运通道，航运地位突出。目前北江已是广东省“一横一网三通道”航道新格局中的三通道中之一，武江是北江千吨级航道的进一步向上延伸。北江航道武江某段21km航道扩能升级工程建设涉及新建1000t船闸2座、拆除重建多孔跨径大于100m预应力混凝土连续桥梁+预应力砼预制小箱梁大桥4座等航道附属工程。该工程地质灾害危险性评估属区域性工程及线状工程相结合的综合性航道工程地质灾害危险性评估，评估区整体位于泥盆系及石炭系的灰岩地层，根据所处地区的地质灾害防治规划，评估区位于地面塌陷中易发区。该地层岩溶发育程度高，水文地质条件复杂多变，综合评定地质环境条件复杂程度为复杂，并综合工程建设的重要程度，最终确定评估等级为一级。

2.地质环境条件

根据区域地质、水文地质等资料及综合野外地质调查，评估区所处航道沿江两岸地貌类型主要表现为河岸阶地、丘陵、山地及河流；钻孔揭露主要为第四系冲洪积粉质黏土层、卵石层、漂石层及石炭系、泥盆系灰岩地层，岩溶发育程度高，中风化层可见溶蚀现象，溶洞主要呈现为粉质黏土和风化碎屑岩半充填、全充填及空洞，局部为串珠状溶洞；结合现场压水、注水试验，第四系冲洪积卵石层为中等透水层，中风化、微风化岩层为弱透水层。评估区的区域地质背景条件中等；地形地貌条件中等；地质构造条件中等；地层与岩石条件中等；岩土体工程地质性质条件复杂；水文地质条件复杂；人类工程活动对地质环境的影响为中等。综合评定评估区的地质环境条件复杂程度为复杂。

综合评估区内各地质环境因素对地质灾害形成、发育所起作用，可以确定主导因素为岩土体工程地质性质、水文地质条件及气象条件，激发因素为人类工程活动，其余为从属地质环境因素。

3.地质灾害危险性现状评估

经野外地质灾害综合调查及走访了解，评估区内仅发现一处位于拟建船闸上游河岸微型土体崩塌，其余区域未发现崩塌/滑坡、岩溶地面塌陷、地面沉降等地质灾害，评估区现状地质灾害不发育。

4.地质灾害危险性预测评估

4.1船闸工程地质灾害危险性预测评估

基于拟建2座1000t船闸及其附属工程建设均涉及船闸基坑开挖及围堰工程修筑，可能引发的地质灾害有崩塌/滑坡和岩溶地面塌陷，同时，工程建设本身也可能遭受崩塌/滑坡和岩溶地面塌陷等地质灾害的危害，其中船闸基坑边坡的崩塌/滑坡潜在的危害程度大、危险性大；围堰挖填边坡的崩塌/滑坡潜在的危害程度大、危险性大；经选取岩溶发育程度、岩溶地下水富水程度、覆盖层岩性结构等量化指标进行赋值计算，该评估分区内岩溶地面塌陷潜在的危害程度大、危险性大。

4.2桥梁工程地质灾害危险性预测评估

拟拆除重建的4座桥梁工程采用钻孔灌注桩基础，无大规模开挖，无抽排地下水，建设可能引发的地质灾害主要为岩溶地面塌陷，同时，工程建设本身也可能遭受岩溶地面塌陷等地质灾害的危害，经选取岩溶发育程度、岩溶地下水富水程度、覆盖层岩性结构等量化指标进行赋值计算，本工程建设区岩溶地面塌陷潜在的危害程度大、危险性大，工程建设区外岩溶地面塌陷潜在的危害程度中等、危险性中等。

5.地质灾害危险性综合分区评估及防治措施

5.1地质灾害危险性综合分区评估

依据分区评价要素及量化指标确定地质灾害危险性等级分区，采用“区内相似，区际相异”的划分方法，综合评估区内的地质灾害现状评估与预测评估，进行叠加分析。

5.1.1船闸工程地质灾害危险性综合分区评估

根据地质灾害危险性分区评价要素、量化指标及区段危险性判别原则，将2座船闸评估分区地质灾害危险性均划分为危险性大区，再根据工程规划、工程地质条件、预测地质灾害发育类型及程度等条件，将危险性大区划分为两个亚区，即危险性大一亚区（评估分区中船闸建设区域）和危险性大二亚区（评估分区中船闸建设外区域）。船闸工程地质灾害危险性分区说明如下：

5.1.2桥梁工程地质灾害危险性综合分区评估

根据地质灾害危险性分区评价要素、量化指标及区段危险性判别原则，可将4座桥梁的评估分区地质灾害危险性划分为危险性大区（评估分区中桥梁建设区域）和危险性中等区（评估分区中桥梁建设外区域）。桥梁工程地质灾害危险性分区说明如下：

5.2建设用地适宜性评价

依据地质环境条件复杂程度、地质灾害危险性、防治难度和处理费用，并结合地质灾害危险性分区，对建设用地适宜性进行评估。根据各分工程所在评估分区的建设适宜性评价结果，该工程建设用地适宜性综合评定为适宜性差。评价结果如下：

5.3地质灾害防治措施

基于工程勘察钻探、物探（地震折射波法、高密度电法、声波测井法、剪切波测试、孔内电视摄像等方法）等工作手段的基础上，基本查明了评估区的岩溶发育情况。根据船闸工程及桥梁工程建设特点，船闸建设区域需进行深基坑开挖，基坑开挖形成的岩土高边坡存在发生崩塌/滑坡地质灾害的可能性，建议进行深基坑专项设计，并对边坡进行支护；同时基坑抽排水可能引起周边区域发生岩溶地面塌陷等地质灾害，故本评估建议采用帷幕注浆或地下连续墙及溶洞灌填混凝土相结合的防渗漏止水工程措施，以降低因抽排水引发岩溶地面塌陷地质灾害的发生率。

6.结论

（1）北江航道武江某段扩能升级工程评估区地质环境条件复杂程度为复杂，工程重要性属重要建设项目，确定地质灾害危险性评估等级为一级。

（2）评估区现状地质灾害不发育，工程建设可能引发和遭受的地质灾害类型主要为岩溶地面塌陷和崩塌/滑坡。其中，岩溶地面塌陷地质灾害对本工程建设整体的危害性大、危险性大，应注重采取有效的工程措施对岩溶地面塌陷地质灾害进行防治，防治措施以工程措施和生物措施为主，监测措施为辅。

（3）本工程建设用地适宜性综合评价为适宜性差，应认真吸取成功经验及采取有效的治理措施后方可进行工程建设。

参考文献：

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