北京某地铁线路地质灾害危险性预测评估分析

史守强

(中煤建筑安装工程集团有限公司第六十九处，河北 邯郸 056200)

0 引言

地质灾害评估是城市建设和规划中的一项重要内容，其任务是根据现状评估和预测评估的结果，综合评估地质灾害的危险程度，对土地适宜性做出评估，并提出防治地质灾害的措施。北京存在着大量的地灾隐患，其不同地貌单元的环境地质背景、水文工程地质条件、人类活动强度、地质灾害种类及灾害发生发展趋势均有所不同。本次评估区位于海淀区，通过对该场地地灾危险性做出评估，并提出相应的防治措施和建议。评估范围按照评估区四周外延1 km作为最终评估区域，由此确定评估区总面积约60 km2。

城市轨道交通工程线路长、规模大、风险高，施工经常会诱发地质灾害，地质灾害对地铁建设带来巨大的经济损失和社会影响。所以，地质灾害的危险性预测对保障轨道交通工程的顺利实施和安全运营至关重要。笔者以地铁某线路为例，预测该项目在建设中及建成后，可能引发或加剧地质灾害的危险性，并有针对性的提出工程防治对策，以期为防灾减灾、应急救援及类似工程地质灾害危险性评估提供参考。

1 工程概况与地质环境条件

1.1 工程和规划概况

该线路全长26 km，全部为地下线，共设车站17座，其中换乘车站10座。平均站间距1.53 km，终点设置停车场一处。地铁工程为大型的城市基础设施项目，属于重要建设项目，沿线的地质环境复杂程度为简单～中等，评估等级为一级。

1.2 地质环境条件

综合考虑地铁沿线地貌单元部位、地层分布规律等影响因素，将沿线划分为三个工程地质区，分别描述如下:

工程地质Ⅰ区(里程K0+000～K5+615.000)，本区自然地面标高约在45.47 m～53.45 m之间。该段第四系沉积物以古清河故道沉积为主;工程地质Ⅱ区(里程 K5+615.000～K15+067.000)，本区地形北高南低，自然地面标高约在43.43 m～48.02 m之间。该段第四系沉积物以古金沟河故道及古漯水河故道沉积为主。本段基岩埋深较浅;工程地质Ⅲ区(里程K15+067.000～终点)，本区自然地面标高约在44.50 m ～54.20 m 之间。该段第四系沉积物以古漯水河故道沉积为主。

1.3 现状地质灾害及潜在灾害类型

北京城区属冲洪积平原区，其主要地质灾害有地面沉降、砂土液化、活动断裂、地裂缝等;北京城周边山区(含山前地带)主要地质灾害有泥石流、活动断裂、崩塌、滑坡、地面塌陷等;山间盆地主要有活动断裂、砂土液化、泥石流、崩塌、滑坡等地质灾害。

通过沿线踏勘及对已有资料分析可知，拟建线路较长，线路经过地区人类活动较强烈，对地形地貌的改造很大，总体来说评估区内地形较平坦，起伏不大;第四系厚度在0 m～200 m之间。

根据野外地质调查的结果，结合所收集的建设场地及其所在区域的地质、水文地质、工程地质、地震地质、环境地质等资料，将本区的地质灾害类型分析确定如下:

1)根据区域资料，拟建线路穿越两条断裂带:黄庄～高丽营断裂带和车公庄～德胜门断裂带。有必要对上述断裂的活动性进行评估。2)拟建线路分布有新近沉积的粉土、砂土层，在饱水加地震的情况下有发生液化的可能。3)根据相关资料，评估区内地面沉降量均小于50 mm，属于无危险区，本次评估不对地面沉降进行评估。4)根据相关资料，评估区距已发现的地裂缝带相距较远，经地质调查，未发现由地裂缝造成的破坏现象，因此，评估区内无地裂缝灾害。

综上所述，评估区内目前存在的地质灾害种类主要有活动断裂、砂土液化。

2 地质灾害危险性预测

2.1 工程建设引发或加剧地质灾害危险性的预测

1)活动断裂。对潜在的活动断裂而言，工程建设的活动程度相对于引起断裂活动的地壳应力来讲是微不足道的，因此本工程建设不会引发或加剧断裂的活动，工程建设引发、加剧活动断裂地质灾害的危险性小。2)砂土液化。对潜在的砂土液化而言，由于砂土液化的产生主要由地震引起，本工程施工引起的震动较之构造活动引起的震动是微不足道的;工程施工中的抽、排地下水，不会对场地水文地质条件产生较大影响。因此，拟建工程建设引发或加剧砂土液化灾害的危险性小。

2.2 工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测

1)通过预测评估，该线路的建设引发或加剧活动断裂、砂土液化灾害危险性小。2)拟建线路在里程K4+130.000～K27+980附近有北东—南西向的黄庄～高丽营断裂通过;里程K9+590.000～K33+340以及里程K20+940附近有北东—南西向的车公庄断裂通过。以上断裂全新世以来未再活动，活动断裂危险性小。3)经判别，评估区内的饱和砂土、粉土在地震烈度为8度，地下水位按历史最高水位考虑时，砂土液化预测评估危险性小。

3 地质灾害防治措施

地质灾害防治应贯彻“以防为主，防治结合”的原则，在设计和施工过程中建立和健全地质灾害防治和应急救援体系，加强管理和控制，以人为本，安全第一，才是预防轨道交通遭受地质灾害的重要保证。针对已有地质灾害和潜在的地质灾害类型、危害性等级，建议施工过程中采取一系列工程防治措施及对策。结合本项目的特点将防治措施简述如下:

1)活动断裂。

工程进行抗震设防设计和施工时，应严格按《铁路工程抗震设计规范》进行，除此以外还应适当加强基础及建筑结构的刚度和强度，并采取必要的结构措施，提高结构和接头处的整体抗震能力。

2)砂土液化。

本评估区在局部地段出现了液化点，液化等级轻微。在地铁建设和运行期间，要加强地下水位的长期监测，做好应对紧急情况的准备。

4 结语

1)城市轨道交通工程线路长、规模大、风险高，大规模工程施工及运营期间会面临着各种地质灾害的潜在威胁，地质灾害对地铁建设带来巨大的经济损失和社会影响。项目实施前进行地质灾害危险性评估对保障轨道交通工程安全是至关重要的。2)近年来北京新建轨道交通工程发生坍塌事故呈上升趋势，施工经常会引发的突发灾害应是轨道交通工程地质灾害危险性评估的重点。并应对地质灾害的危险程度有针对性的提出防治措施，同时，在施工过程中也应重视施工环境的调查评估，加强监控和管理，出现异常情况应有完善的应对措施，预测与预防是北京轨道交通建设规避地质灾害的重中之重。3)地质灾害危险性评估是一项关键技术环节、研究性强的新型技术工作。加强轨道交通工程地质灾害危险性评估及技术创新，既能有效提高轨道交通的综合防灾应急能力，又能提高北京市轨道交通的安全性和可靠性。

[1] 北京市建设用地地质灾害危险性评估技术要求(暂行)[S].

[2] GB 50011－2010，建筑抗震设计规范[S].

[3] GB 50111－2006，铁路工程抗震设计规范[S].