韶关市某拟建道路工程及其外围地段综合地质调查和地质灾害发育现状分析

周映雯

广东省有色矿山地质灾害防治中心 广东 广州 510080

1 引言

拟建道路位于韶关市东南片区，总体呈东南向, 为新建一级公路兼顾城市道路工程,路线全长 2.851km，设计时速为 60km/h,设计为双向四车道, 道路等级为城市主干路。根据规划,本工程包含3座桥梁、13座涵洞。目前道路处于施工状态，拟建场地土地利用现状主要包括农业用地（农田、果园）、林业用地（林地、荒地）、养殖用地（鱼塘）及村庄等，拟建道路为新建工程，为适应地形，避免大挖大填，破坏自然风貌，公路布置时按现状地形布设。拟建道路目前正在施工，主要工程已施工，尚未完工。

2 地质环境条件

2.1 区域地质背景

韶关市地处南岭山脉南部，全境在地质上处于华夏活化陆台的湘粤褶皱带。根据区域地质资料，区域出露的岩石以红色砂砾岩、砂岩、变质岩、花岗岩和石灰岩为主。评估区区域上经历了加里东、华力西—印支、燕山及喜山期构造阶段多次和多种性质的地壳运动,周边以瑶岭～曲江断裂带为主,野外调查尚未发现明显的断裂构造。因此评估区位于褶皱、构造、断裂较发育区域，但其活动性弱，建设场地附近无全新世活动断裂，对评估区场地的稳定性影响较小，总体上评估区的区域地质背景复杂程度为简单。

2.2 气象、水文

评估区位于韶关市曲江区，韶关市地处粤北中部、岭南山脉以南，广东省北部，曲江区属南亚热带和北亚热带过渡带的湿润性季风型气候，一年四季均受季风影响，在地形的配合下，形成相当复杂多样的气候条件，四季分明，春季冷暖空气交替频繁，多低温阴雨。

曲江区年平均年降水量约1601.8mm，最大年降水量为3458.5mm（2015年），雨、旱两季分明，3～8月为雨季，9月～次年2月为旱季，各占半年。

总体上，评估区内灾害性天气次数相对较多，暴雨日数较多，拟建工程地面高程高于马坝河河水位，故水文因素对拟建工程影响较小，气象条件在工程建设过程中，尤其在路基挖填方中影响较大，影响程度为中等。

2.3 地形地貌

韶关市位于广东省北部，地处粤北中部、南岭山脉以南。评估区所在地为韶关市曲江区，所经地属于剥蚀与溶蚀低山、丘陵地貌单元区和马坝河阶地、山间洼地相间，彼此相连，呈波状起伏，山丘大体呈椎体浑圆状，地形地貌条件中等。

2.4 地层岩石

评估区地层主要为泥盆系上统天子岭组、帽子峰组，石炭系下统梓门桥组、石炭系中上统壶天群地层及第四系残积层等。

泥盆系上统天子岭组（D3t）：该层主要分布在评估区东南侧，拟建工程线路段钻孔未揭露到该地层。岩性由微-隐晶灰岩及花斑状灰岩、白云岩等组成。

泥盆系上统帽子峰组（D3m）：该层主要分布在评估区东侧，为褐灰、灰色中厚层～薄层条带状、条带瘤状泥质粉砂质灰岩。

石炭系下统梓门桥组（C1dz）：主要分布于评估区的北西侧、东北侧及评估区内南侧，拟建工程线路未经过该地层。

石炭系中上统壶天群（C2+3ht）：广泛分布于评估区，为评估区的主要下伏基岩，本次评估工作施工钻孔均揭露到石灰岩，浅灰色，微晶结构，中厚层-厚层构造。

第四系（Q）：评估区内第四系地层为第四系全新统人工填土层（Q4ml）杂填土；第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）淤泥、圆砾、粉砂质粘土等。

评估区内地层分布较少，地层倾角稍陡，部分岩层倾角＞45°，地层岩性条件复杂，地层岩性条件对工程建设影响复杂。

2.5 地质构造与不良地质条件及现象

评估区的内岩层节理发育程度中等，基本与岩层产状一致，评估区无第四系以来的新构造运显，4条断裂构造通过评估区，岩层倾角较大，稳定性较好，岩体较完整，地质构造对评估区内拟建道路的影响较大，地质构造条件复杂。

综上所述，评估区岩土层分层较多，岩土层厚度变化大，力学性质离散性大，岩土水理性能差，容易出现骨解、渗漏破坏、崩解软化等。建设场地存在的不良工程地质作用主要为岩溶及特殊性岩土，对工程建设有较大影响，岩土工程地质条件复杂程度为复杂。

2.6 水文地质

评估区内岩溶水主要接受大气降水补给，在补给径流区，大气降水通过裸露碳酸盐岩类的岩溶裂隙入渗补给岩溶水，一般说来，质纯灰岩岩溶裂隙十分发育，连通性好，有利于大气降水入渗补给。

评估区的北东部、东部及南部为地势较高的山地，为马坝河、曹溪河的分水岭；西部为地势平坦的河流阶地，主要汇集评估区及周围的河水、大气降水和冲积层水，汇水面积约11.1km2。

由于评估区位于岩溶山区，地表径流和地下水流对岩石的溶蚀作用和机械破坏作用，在岩体中形成洞穴，发育成石芽、溶沟、漏斗和溶水洞，岩体内部有暗河、溶洞，拟建道路施工过程中需要进行机械作业，施工过程的不同程度的外力作用，会影响其稳定性，可能引发岩溶地面塌陷。

2.7 人类工程活动影响

评估区位于韶关市曲江区，评估区内人类工程活动主要表现为道路兴建、村庄建设、渔业养殖生产活动、农田耕植以及厂房建设，野外调查发现均未出现崩塌/滑坡现象[1]，详细描述如下：

拟建道路K0～K0+400附近主要为居民区、农田、林地、铁路、公路等，目前起点处正在铺设人行道、下水道建设等，横跨下穿京广线铁路段尚未动工、连通；K0+370处东侧目前已完成路堑边坡的开挖且有较深的积水，拟建道路两侧的边坡多长杂草，目前处于稳定～基本稳定状态。

拟建道路K0+400～K0+740附近主要为农田、小山包及零星分布小鱼塘，该段已基本完成路堑边坡的开挖，位于坡脚处已建好坡脚排水沟，水沟有地下水流出，边坡目前处于稳定～基本稳定状态。危害对象主要为过往行人、工程施工作业人员等，危害程度小。

拟建道路K0+740～K1+220两侧附近主要为农田、小山包、林地等，附近零星分布低矮居民建筑，该段道路目前正在施工，位于坡脚处已建好坡脚排水沟。危害对象主要为过往行人、车辆、工程施工作业人员等，危害程度小。

拟建道路K1+220～K1+569为跨大宝山铁路桥，桥面已铺设沥青、已做好护栏，桥路封闭。危害对象主要为过往行人、车辆工程施工作业人员等，危害程度小。

拟建道路K1+780～K2+200为坡高0.5～3.5m、坡率1：1.5、长度约422m土质路堤边坡，坡脚已做排水沟。目前道路正在施工，边坡长杂草，处于稳定～基本稳定状态。危害对象主要为过往行人、车辆、工程施工作业人员等，危害程度小。

拟建道路K2+260～K2+500两侧坡高0.5～10.0m、坡率1：1.5、长度约249m、168m土质路堑边坡。目前道路正在施工，坡面种植爬藤植物、杂草，已做格构梁护坡，处于稳定。危害对象主要为过往行人、车辆、工程施工作业人员等，危害程度小。

拟建道路K2+500～K2+680为坡高1.2～7.5m、坡率1：1.5、长度约185m土质路堤边坡，格构梁护坡，坡脚处已做排水沟，坡面已种植灌木、长杂草，道路正在施工，目前处于稳定状态。危害对象主要为过往行人、车辆等，危害程度小。

拟建道路K2+680～K2+760为曹溪河中桥，桥已建成，目前处于施工状态，尚未完工，道路封闭。危害对象主要为过往行人、车辆等，危害程度小。

3 地质灾害预测分析及综合分区评估

3.1 地质灾害预测分析

根据建设项目场地的地质环境条件，结合建设工程类型、规模和施工方式等，预测工程项目在建设过程中和建成后，可能引发的地质灾害类型主要有岩溶地面塌陷、地面沉降、边坡崩塌/滑坡、基坑崩塌四种[2]。

（1）岩溶地面塌陷。根据区域地质资料及野外工程地质钻探，评估区中西部、东部下部基岩为石灰岩，存在岩溶地面塌陷的可能；中部主要为砂岩，不存在岩溶地面塌陷。

根据评估区钻孔揭露岩溶情况及区域岩溶发育特征，拟建场地属岩溶中等发育场地，判定评估区中西部、东部岩溶中等发育，存在岩溶地面塌陷的可能，应引起足够的重视。

（2）地面沉降。分析评估区地质条件及工程建设特点，影响地面沉降的主要原因有两个：填土固结压密和残积土压缩固结变形。评估区内粉质黏土分布范围广，厚度较大，人工填土层主要分布在沿线两端，钻孔揭露的厚度较小，路基施工过程需要要开挖、换在、夯实。路基回填主要为粉质黏土，由于回填土松散、未完成固结，其承载力低，道路施工过程中，设备易遭受地面沉降的影响，出现地面下陷，使工程建设本身遭受地面沉降的危害，危害过往行人、车辆等，预测地面沉降的危害性和危险性均为小～中等。

（3）边坡崩塌/滑坡。由于本工程建设，会形成高度不一的路堑边坡，未建道路路段若边坡一次性大规模开挖、开挖高度过度、开挖坡度过陡、开挖后未及时进行护坡处理等，工程建设本身会遭受路堑边坡崩塌/滑坡的危害，建设过程中危害施工作业人员、施工设备、过往行人车辆等。

（4）基坑崩塌。本工程下穿铁路箱桥建设，开挖的同时做好土方喷砼护壁、顶部桩基支护、铁路支护、地下水排水降水等，在工程建设的过程中，本身会遭受基坑崩塌的危害，建设过程中危害施工作业人员、施工设备、列车等。

3.2 地质灾害综合分区

评估区线路总长度为2.851km，评估区总面积4.568km2。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，可将评估区地质灾害危险性划分为危险性大区（Ⅰ）、危险性中等区（Ⅱ）、危险性小区（Ⅲ），其中危险性大区分为危险性大区一亚区（Ⅰ-1）和危险性大区二亚区（Ⅰ-2）。

（1）危险性大区一亚区（Ⅰ-1）。危险性大区一亚区（Ⅰ-1）预测工程建设可能引发和遭受的地质灾害类型为岩溶地面塌陷、地面沉降、边坡崩塌/滑坡、基坑崩塌。

（2）危险性大区二亚区（Ⅰ-2）。危险性大区二亚区（Ⅰ-2）区预测该区可能遭受的地质灾害类型为岩溶地面塌陷、地面沉降、边坡崩塌/滑坡。

（3）危险性中等区（Ⅱ）。该区主要处于拟建道路中部段，主要工程有填方路堤边坡、大上跨宝山铁路桥桥台边坡，预测工程建设可能引发和遭受的地质灾害类型为地面沉降、边坡崩塌/滑坡预测地面沉降。

（4）危险性小区（Ⅲ）。该区主要为山林地，预测工程建设可能遭受的地质灾害类型为地面沉降，预测地面沉降的危险性及危害性小。

4 防治措施

4.1 岩溶地面塌陷的防治措施

（1）本工程桥梁工程采用桩基础可把地面荷载传递到深部可靠的、完整的岩石中，解除岩溶塌陷对桥梁桩基础的潜在危害；（2）岩溶洞穴和土洞充填：对已查明的岩溶洞穴和土洞充填采用水泥浆砂浆充填；（3）地下岩溶水补给来源较丰富，在工程建设过程中尽量避免在评估区范围内超量、大降深抽排地下水（尤其是周边建设场地基坑降水），避免地下水水位急剧变动，防止土洞、溶洞和塌陷的出现及继续发展；（4）开展地下水动态的观测，掌握地下水变化规律，对可能出现的岩溶塌陷及时采取相应的防范措施。

4.2 地面沉降的防治措施

由于软土分布广泛，厚度较大，是引发地面沉降的主要不良土层，地面沉降的防治重点是对软土进行处理，主要处理措施建议如下：

（1）拟建道路路基回填路段、桥头链接处，均容易发生不同程度的沉降，在工程建设时，需要对路基进行分层夯实，存在软土的需进行换填、夯实处理；对软土可采取袋装砂井、稳定喷粉桩、深层搅拌桩、碎石桩、等载或超载预压等方法进行加固处理；（2）由于填土厚度较小，可采用换填法处理；（3）路基填料应按设计要求选用，并且分层填筑，压实处理；（4）加强对进场道路的地面沉降监测，设置监测点，出现地面裂缝，地面沉降等，应及时处理。

4.3 边坡崩塌/滑坡的防治措施

（1）评估区内现状路堤/路堑/桥台边坡已进行护坡加固的，要进行定期变形监测，在建设过程中、建设完成后发现异常应该及时做也护坡处理；（2）对于尚未开建的路堤边坡段，按照原设计进行施工，施工填方前应将耕植土，草皮、树根全部清除后再填土，填料时应分层碾压；（3）评估区内现状路堑边坡已进行护坡加固的，要进行定期变形监测；（4）对于尚未开建的路堑边坡段，在开挖边坡时，应当避免一次性开挖，应当进行分级开挖，避免一次开挖边坡高坡度过高、坡度过陡的情况。

4.4 基坑崩塌的防治措施

（1）对于下穿铁路段的箱桥施工前，提前了解是否有地下管线，避免破坏地下管线，避免产生不必要的安全隐患、财产损失等，采用架空顶进施工，分段掘进；（2）基坑施工前，做好铁路轨道的支撑；（3）基坑施工过程中，注意基坑土方砼护壁、桩基支撑、地下水的排水及降水；（4）避免在雨季施工；待基坑支护等相关措施做好、验收合格后，才进行下一步的施工，避免出现塌方；（5）建设单位应该联合施工单位、监理单位建立地质灾害监测巡查队，定时监测地面沉降、铁路轨道形变、基坑土方崩塌等，提前做出应急处理措施。

5 建议

1、评估区存在软塑状粉质黏土，故桩基础设计、施工过程中时考虑到软土沉降引起的负摩擦力作用，同时定期做好桥台边坡的形变监测。2、道路施工尚未完成，应注意坡面防水，避免下渗、冲刷，避免出现边坡形变滑动，同时要定期进行边坡形变监测。3、工程施工建设期间，在软土、填土厚度大且埋藏较浅地区，施工材料的堆放应避免过重、过高，防止因荷载过大造成软土沉陷而引发安全事故。4、为避免地下水对桥梁结构产生腐蚀，在工程建设时采用相应的防腐措施。5、工程规划和施工时，应充分考虑评估区周边的自然环境、地质环境和社会环境，合理使用土地。6、建设单位应根据实拟建道路实际情况，建立地质灾害预警系统。7、采取“三同时”的方法进行拟建工程及地质灾害防治建设。