某高速公路岩溶地质灾害影响因素的量化

杨小伟，李 浩

（中国地质大学，湖北 武汉 430074）

公路路线所经地区发育的地层由老至新为：泥盆系，岩性主要为泥质灰岩、灰岩；石炭系，岩性主要为深灰、灰黑色灰岩、白云质灰岩夹泥灰岩；二叠系下统栖霞组，岩性主要为灰、黑色灰岩、含炭质灰岩夹炭质页岩；第四系，主要为冲洪积和残坡积物。

拟建路线地处亚热带湿润季风气候区，温暖多雨，水系发育，地下水的补给充沛。丘陵地区基岩裂隙发育，风化层厚度较大；河谷和平原区地形平坦，有利于大气降水的渗入补给和汇集，形成丰富的地表水以及地下裂隙水、孔隙水和溶洞水。

1 岩溶地质灾害影响因素分析

影响岩溶地质灾害施工安全的因素较多，结合此高速公路特点，比照国内外类似工程的经验，其主要影响因素有岩溶发育程度、上覆盖层、地下水、构造影响、建筑物重要程度等。

（1）岩溶发育程度。岩溶地面塌陷主要沿岩溶强烈发育的地段分布，岩溶发育是指覆盖层下的可溶岩中地下溶洞、溶隙、溶沟、溶槽等岩溶现象，是岩溶区地面塌陷的前提条件，对塌陷起着支配作用。因此，地下岩溶的发育程度决定了岩溶塌陷的发生。

（2）上覆盖层。开口岩溶上覆松散盖层岩土体是岩溶地面塌陷的物质基础。岩溶地面塌陷是覆盖层土体的破坏塌落。盖层土体既是塌陷的破坏体，也是影响塌陷的重要因素，其物理力学性质、结构组成及厚度等都对岩溶塌陷的形成产生重要影响。

（3）地下水。地下水环境变化是产生岩溶塌陷的诱因和动因。在天然条件下，覆盖层土体各种力学作用保持着平衡状态，地下水环境的变化，使得这种平衡被打破，土体内部的应力应变也随之发生变化，并引起土体的连续发应，而致塌力和抗塌力的微小变化又加速了地下水动力条件的变化。

（4）构造影响。断裂构造使岩层产生大量裂隙，为岩溶水活动和溶岩作用提供了极为有利的条件。可溶岩岩溶容易发育在断裂破碎带、断裂交汇处、褶皱轴部及可溶岩与非可溶岩接触带等部位。路段通过范围发育6条断层，地层岩石较破碎，裂隙较发育，对岩溶发育具有重要影响。

（5）建筑物重要程度。由于线路范围内存在高铁、高速公路、桥梁、房屋、路基等设施基础结构有所不同，其抗塌能力也有很大区别，同时建筑物的重要性也有所差异，因此，应对建筑物的重要程度加以区分。

2 岩溶地质灾害影响因素的构建及量化

岩溶塌陷环境是非常复杂的系统环境，其影响因素多且相互制约，岩溶塌陷预测则是一项复杂的系统工程。在进行岩溶塌陷预测时，必须遵循综合性、客观性、重要性、类比性和实用性原则。

结合此高速公路线路实际条件以及地形地貌，选取可溶岩分布、覆盖层厚度、地下水位、岩溶发育程度、建筑物重要程度和构造影响等6个一级指标。构建及量化的影响因素指标见表1。

表1 指标体系及量化标准

3 结语

本文结合某高速公路工程实例，系统的分析了其岩溶地质灾害影响因素，并构建及量化了其影响因素指标，得到如下结论：

（1）根据此高速公路工程在施工路线，地质条件等方面的特点，分析了其岩溶地质灾害影响因素，分别是：岩溶发育程度、上覆盖层、地下水、构造影响和建筑物重要程度。

（2）结合此高速公路工程线路实际条件以及地形地貌，构建了6个一级指标，分别是：可溶岩分布、覆盖层厚度、地下水位、岩溶发育程度、建筑物重要程度和构造影响，并量化了其二级指标。

此外，像高速公路工程这样的大型复杂项目，在施工阶段，可根据评估结果制定相应的风险处理方案或措施，达到防灾减灾、预警、安全施工的目的。

[1]唐辉明.工程地质学基础[M].北京:化学工业出版社，2008.

[2]刘佑荣，唐辉明.岩体力学[M].北京:化学工业出版社,2009.

[3]李智毅，杨裕云.工程地质学概率[M].武汉:中国地质大学出版社，2003.