广东省惠州至肇庆高速公路惠城至增城段地质灾害危险性评估

陈海玲

(广东省水文地质大队,广东 广州 510000)

0 引言

惠州至肇庆高速公路惠城至增城段是连通惠州市惠城区、惠州市博罗县、广州市增城区,东莞市石碣镇,东莞市石湾镇,在珠江东岸地区的广州市,惠州市,东莞市之间形成一条新的东西向高速通道;将成为平行于济广国家高速公路广州～惠州段的交通复线,有利于疏解目前珠江东岸交通流经过广惠高速、增莞深高速、从莞深高速、博深高速、长深高速等的交通压力。

为完善建设用地手续,有效防治地质灾害,避免和减少因不合理工程活动引发的地质灾害给人民生命财产造成的损失[1],为防灾减灾和建设项目合理用地提供科学的依据,保证工程建设的安全及建成后的正常安全运营,开展惠州至肇庆高速公路惠城至增城段的地质灾害危险性评估,调查分析评估区内的地质环境条件、现状地质灾害的基础上,预测工程建设引发或加剧地质灾害以及工程建设本身遭受地质灾害的可能性,籍此对潜在的地质灾害危险性作出综合分区评估,最后评估建设用地的适宜性,并提出相应防治措施,为工程建设施工顺利进行和建成后的正常运营提供科学的地质依据[2]。

1 评估范围与级别的确定

拟建高速公路长度65.313 km,采用双向八车道高速公路标准建设,设计速度120 km/h,路基标准宽度42.0 m,全线共设特大桥、大桥47.2 km/53座,中长隧道2.3 km/1处,桥隧比75.8%,设置互通式立体交叉13处;剥蚀残丘区,路堑最大高度76 m,路堤最大高度37 m;地下水、坡面流对人工边坡的稳定性影响大,地质环境条件复杂。预测潜在的地质灾害有地面沉降、崩塌/滑坡(路堑边坡、取土场边坡、基坑边坡、隧道洞口、路堤边坡、弃土场边坡、河岸边坡、自然山坡)、泥石流共3大类10种,并初步推测其可能波及的范围,评估范围由高速公路中心线向两侧各外扩500 m,K5～K10南侧外扩至地下水分水岭,最大1.32 km,起点、终点外扩至河岸,评估区面积为68.4 km2;评估区范围包括了拟建工程建设用地以及各类地质灾害的可能影响范围,满足主要致灾因素研究和危害程度分析的需要[2]。

评估区地质环境条件复杂程度为复杂,拟建公路属重要建设项目,据地质灾害危险性评估分级表,将地质灾害危险性评估等级定为一级。

2 评估的地质灾害类型

2.1 现状地质灾害

公路沿线地处偏僻乡村,人类工程活动强度普遍为弱。评估区内现状地质灾害为崩塌4处、地面沉降16处,均属小型,造成的经济损失小,现状灾情、危害程度、危险性小[3-5]。

2.2 预测地质灾害

预测潜在的地质灾害类型为地面沉降、崩塌/滑坡(路堑边坡、取土场边坡、基坑边坡、隧道洞口、路堤边坡、弃土场边坡、河岸边坡、自然山坡)、泥石流共3大类10种,主要由高速公路施工、坡面流等诱发。

3 地质环境条件

3.1 区域地质背景

评估区在大地构造上属于华南准地台(一级)之桂～湘～赣～粤褶皱带(二级)的粤中地块(二级),即粤中拗褶断束(三级)的东南部,处于惠阳凹陷的西面。区内以断裂为主,褶皱次之。北东向潼湖断裂、樟木头断裂和北西向惠州断裂斜贯全区,局部还有东西向断裂分布。各种构造形迹按州地质力学观点归属为东西向构造体系、华夏系、新华夏系和体系归属不明的北西向构造带。评估区地层由老至新由下古生界、泥盆系、石炭系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系、第四系组成,岩石属加里东期、印支期、燕山期侵入岩(图1)。

图1 惠城至增城段路线及地质图

3.2 地质构造

高速公路K6以前断裂发育,地震基本烈度为6度,地震峰值加速度为0.05 g,区域地壳稳定,可忽略地震砂土液化、发震断裂错动对地面建筑的影响;大部分处于建筑抗震的不利地段,综合判定评估区地质构造与地震条件复杂;断层导致强度差异,对桩基承载力会造成不利影响(表1)。

表1 公路沿线地质构造条件分段说明表

3.3 岩土类型及工程地质性质

评估区范围内岩土体类型主要有松散土类、沉积岩类、岩浆岩类共3大类岩性组,其中松散土类由人工填土岩性组、沉积土岩性组、风化土岩性组组成,沉积岩岩性组属新近系、古近系、侏罗系、石炭系、泥盆系,岩浆岩岩性组属燕山一期。评估区岩土分层多,层厚、层面变化较大,丘陵出现土岩组合地基,力学性质离散性大,工程地质条件复杂。岩土层的水理性能差,可能出现崩解和渗流淘蚀破坏,对人工边坡的稳定性影响较大。

3.4 水文地质条件

根据公路沿线的区域地质、水文地质特征、地下水的形成、赋存条件、水力特征及水理性质,评估区地下水类型可划分为松散岩类孔隙水、红层孔洞裂隙水、层状岩类裂水、块状岩类裂隙水、碳酸盐岩裂隙溶洞水共5大类。公路沿线主要处于冲积平原,山岗点缀其中,K10以前丘陵,地形起伏较大;属亚热带季风气候,雨量充沛,补给来源丰富;地下水水力坡度小,径流溪慢,与河流水力联系较密切,为地下水循环、补给提供了良好的自然条件。评估区地下水种类多,冲积平原富水性中等,丘陵地下水动态变化较大,水文地质条件复杂;地下水、河水动态、水力坡度变化对人工边坡的稳定性的影响较大。

4 地质灾害危险性综合评估

4.1 综合评估要素的确定

地质灾害危险性等级分区(段),主要根据地质灾害危害程度和危险性程度进行划分(危险性综合分区采用就高不就低原则,即如现状地质灾害和预测地质灾害有一个灾种达到危险性大、危害性大者,即划分为危险性大区),并依据量化指标的大小和评估区地质环境条件复杂程度的差异确定分区界线;也可以结合评估区地貌单元、地质构造发育程度、岩土体工程地质类型、水文地质条件、人类工程活动强度、工程重要性和灾种等差异划分出二级分区(亚区)的界线;但同一分区必须符合表2中地质灾害发育程度、地质灾害危害程度、潜在险情的其中一项(表2)。

表2 地质灾害危险性分区标准表

4.2 地质灾害危险性综合评估

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,将评估区划分危险性大区(Ⅰ)、危险性中等区(Ⅱ)、危险性小区(Ⅲ)共3个级别区;再视地质环境条件(主要地形地貌、工程地质条件、地质构造等)、危害对象等差异,进一步划分为9个亚区。

评估区总面积68.4 km2,将评估区划分为地质灾害危险性大区、中等区、小区共3个级别区9亚区。其中①危险性大区(Ⅰ)由2个亚区组成,累计面积19.8 km2,占评估区总面积的28.9%,分布于丘陵、剥蚀残丘;②危险性中等区(Ⅱ)由6个亚区组成,累计面积46.7 km2,占评估区总面积的68.2%,分布于冲积平原;③危险性小区(Ⅲ)由1个亚区组成,面积1.95 km2,占评估区总面积的2.9%,分布于冲积平原(表3)。

表3 地质灾害危险性综合分区评估表

评估区区域地质背景复杂,地处冲积平原,K10以前为丘陵,地形地貌条件复杂,地层岩石条件复杂,K6以前断裂发育,地质构造条件复杂;岩土分层多,岩土层的水理性能差,工程地质条件复杂;地下水与河水水力联系较密切,水文地质条件复杂,人类工程活动对地质环境影响程度轻微,评估区地质环境条件为复杂。

5 结语

(1)区域地质背景条件复杂,评估区属亚热带季风气候,地处冲积平原、丘陵,地形地貌条件复杂,地层与岩石条件复杂,地质构造与地震条件复杂,工程地质条件复杂,水文地质条件为复杂,人类工程活动对地质环境的影响程度复杂,综合评定评估区地质环境条件复杂程度为复杂。

(2)评估区内现状地质灾害为崩塌4处、地面沉降16处,均属小型,造成的经济损失小,现状灾情、危害程度、危险性小; 预测工程项目在建设过程中和建设完成后,可能引发或加剧和遭受的地质灾害类型为地面沉降、崩塌/滑坡(路堑边坡、取土场边坡、基坑边坡、隧道洞口、路堤边坡、弃土场边坡、河岸边坡、自然山坡)、泥石流共3大类10种,地质灾害的发育强度弱～强,潜在的险情、危害程度、危险性小～大。

(3)评估区总面积68.4 km2,根据地质灾害危险性分区原则,将评估区划分为地质灾害危险性大区、中等区、小区共3个级别区9亚区。