湖口县三里至屏峰工作区疏港公路地质灾害危险性评估

2020-03-05 06:07洪波罗
中国金属通报 2020年6期
关键词:填方危险性岩溶

钟 鸣,洪波罗

(1.江西省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质大队,江西 南昌 330095;2.江西省地质矿产勘查开发局赣西北大队,江西 九江 332000)

三里至屏峰工作区疏港公路位于湖口县火车站东侧,其通过铜九铁路现状预留涵洞、在建九景衢高架桥洞以及与湖口县城区金沙南大道相接。疏港公路K 线终点位于屏峰作业区,拟与规划的鄱阳湖水利枢纽工程大坝相接,通过大坝与鄱阳湖西侧的九江绕城高速贯通。项目的修建除了满足水运疏港交通之外,在一定程度上加强了湖口县西南部与鄱阳湖西岸九江区域的交通经济往来。

根据国务院第394号令《地质灾害防治条例》和国土资源部《关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(国土资发[2004]69号)的有关规定,湖口县交通运输局委托江西省勘察设计研究院对三里至屏峰工作区疏港公路建设工程进行地质灾害危险性评估。

1 项目概况

三里至屏峰工作区疏港公路建设工程主线K 线起点至M 线交点采用一级公路标准,设计时速60km/h 进行建设,横断面布置为:0.5m(土路肩)+2.5m(硬路肩)+2×3.5m(行车道)+0.5m 路缘带+2m 中央分隔带0.5m 路缘带+2×3.5m(行车道)+2.5m(硬路肩)+0.5m(土路肩)=23m,M 线交点至K 线终点采用二级公路标准,设计时速60km/h 进行建设,横断面布置为:0.75m(土路肩)+0.75m(硬路肩)+3.75m(行车道)+3.75m(行车道)+0.75m(硬路肩)+0.5m(隔离防撞护栏)+3.5m(慢行道)+0.5m(安全护栏)=14.25m,公路设计使用年限100 年。

本项目主线K 线设置24 座桥梁(均为大桥),总长为6722m;M 线 设置7 座桥梁(大桥3 座,中桥4 座),总长为1879m;S214 线设置3 座桥梁(均为大桥),总长为981m;L 线设置1 座桥大桥,全长为157m。桥梁结构形式,主线K 线桥梁上部结构均采用30m 装配式预应力混凝土小箱梁,先简支后连续体系,3 孔~5 孔一联。上部结构采用多片箱梁单独预制,通过现浇湿接缝刚接成整体,标准桥梁桥面宽23m。M、L、S214 连接线桥梁上部结构均采用30m 装配式预应力混凝土小箱梁,先简支后连续体系,3 孔~5 孔一联。上部结构采用多片箱梁单独预制,通过现浇湿接缝刚接成整体。标准桥梁桥面宽12.5m。桥梁设计荷载:公路—I 级;设计基准期:100 年;设计洪水频率:100 年一遇;设计洪水水位20.61m(吴淞22.5m)方案涵洞数量为38座,涵洞总长为1593m,其中K线21座涵洞,M线3座涵洞,S214 线12 座涵洞,L 线2 座涵洞主要采用钢筋混凝土盖板涵和钢筋混凝土圆管涵。无隧道工程。

2 地质环境条件

2.1 气象、水文

湖口县属北亚热带湿润性气候区,热量丰富,雨量充沛,四季分明。年平均气温17.4℃,最冷月(1 月)平均气温4.2℃,最热月(7 ~8)平均气温28.8℃,常年无霜期258.8 天;年平均降水量1442.5mm;全年实际日照总时数平均1983.8h,日照率为45%。受寒潮和季风影响,湖口县灾害性天气主要有春季低温阴雨,春夏季暴雨,夏秋干旱和干热风,冬季寒潮大风和冻害。

评估区位于湖口县西部北临长江、西濒鄱阳湖,拟建公路沿湖而建。

2.2 地形地貌

根据地貌成因、地形标高和形态特征等评估区地貌类型大致可划分为低丘岗地地貌、河谷冲积平原地貌共两种类型。主要由中元古界双桥山群变质岩组成。区内地形标高约30.0m ~154.0m,相对高差一般在10m ~30m,最大相对高差124m,山体连续性差,山顶多呈浑圆状,沟谷宽敞平坦,地形起伏变化较大,地形坡度以15°~25°为主,局部为30°~35°,植被较发育,植被主要为松树、杉树、低矮灌木与杂草,覆盖率达80%。

2.3 地层岩性及岩浆岩

2.3.1 地层岩性

据1/5 万地质图及报告、野外实地调查,评估区出露(含隐伏)的地层主要有第四系全新统垇里组(Qha)、上更新统新港组(Qp3x)、石炭系黄龙组(C2h)、石炭系五通群(D3C1w)、志留系坟头组、茅山组并层(S2f-m)、志留系清水组(S1q)、志留系殿背组(S1d)、志留系梨树窝组(S1l)、寒武系杨柳岗组、华严寺组、西阳山组并层(∈2-3y-x)、寒武系杨柳岗组(∈2y)、寒武系荷塘组(∈1-2h)、震旦系陡山沱组、皮园村组并层(Zd-p)、青白口系修水组(Pt31axs)。

2.3.2 岩浆岩

评估区东部、南部、东南部有小面积岩浆岩出露,出露面积约0.35km2,约占评估区总面积0.04%,属燕山期侵入体(nγJ3),岩性为花岗岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩。

2.4 水文地质条件

2.4.1 地下水类型及特征

拟建公路沿线地下水依其赋存形式和埋藏条件,可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水共三大类。

2.4.2 地下水的补给、径流、排泄条件

松散岩类孔隙水主要接受大气降水、地表潜水的垂向补给,丰水期还可接受江、湖、河水的反补。另外,孔隙水同时也接受基岩裂隙水的侧向补给,在岩溶覆盖区,也可接受岩溶水的越流补给。孔隙水主要以散流形式或水平径流方式排泄。人工开采和蒸发的垂向排泄量较少,孔隙水水力坡度0.004 ~0.005,近河地带陡,水位年变幅0.5 ~4.0m。

基岩裂隙水主要接受大气降水的补给,随地形径流于坡麓沟谷,沿裂隙渗流排泄于沟谷中第四系松散层或以泉的形式排出地表。

岩溶水主要接受大气降水和孔隙水含水层的迳流补给。

2.5 人类工程活动对地质环境的影响

总体上评估区经济比较薄弱,城镇、村庄、工厂较少,比较分散,人口密集度较低,人类工程活动较弱,对原有的地形地貌、地质环境影响、破坏较轻。

3 地质灾害危险性现状评估

评估区内原始地貌保持较好,自然条件下发生崩塌、滑坡的可能性较小;评估区各自然斜坡稳定性好-中等;已有人工切坡稳定性中等;自然状态下发生泥石流的可能性较小;湖(堤)岸岸坡总体稳定性较差;覆盖型灰岩区岩溶地面塌陷易发程度为较易发-易发,拟建道路沿线及评估区范围内无发生采空地面塌陷的地质环境条件。

据现场调查走访目前未发现地质灾害。

4 地质灾害危险性预测评估

各人工切坡段中稳定性中等(偏差)的拟切人工切坡自然条件下具有发生崩塌和滑坡的可能性,在强降雨及其他诱因影响下,发生崩塌和滑坡可能性较大。各填土边坡在填方施工或支护不当的条件下有诱发填方边坡崩塌、滑坡等地质灾害的可能;拟建区地表局部分布有松软腐植层及淤泥等,且填方区各块段填方厚度不一,填方地基存在诱发地面不均匀沉降的可能性;部分大桥位于可溶岩分布区或附近有断裂通过,桥梁工程地质条件中等。各工程基础开挖及桩基础施工过程时基槽壁及桩周时易产生局部垮塌等现象而使基槽边坡失稳或桩壁垮塌;评估区覆盖型灰岩分布区为岩溶地面塌陷较易发区,有诱发岩溶地面塌陷可能;位于河岸段的公路在后期的运营过程中,随着加载及过往交通工具不断振动,有可能导致岸坡崩滑而失稳。

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评估原则与量化指标的确定

地质灾害危险性综合评估是按照一定的原则,根据地质环境条件及地质灾害类型,在地质灾害危险性现状评估和预测评估结果的基础上,进行综合评估并对评估区地质灾害危险性进行分区,划分出地质灾害危险性级别,对建设用地适宜性做出评价,并以此为依据提出地质灾害防治的措施及建议。

(1)地质灾害危险性分级。地质灾害危险性综合评估主要根据评估区内地质灾害类型、地质灾害发育程度、危害程度,按照危害程度分为大、中等、小三个级别。

(2)地质灾害分区量化指标的确定。因拟建工程为线状工程,所以按线路最小工程地质单元采用信息迭加法进行地质灾害危险性综合评估,评估结果结合地质环境条件予以适当的归并和分割,计算公式如下:

式中:W—地质灾害危险性综合评估分级;

W现i—第i 种地质灾害危险性现状评估结果;

W预j—第j 种地质灾害危险性预测评估结果。

5.2 地质灾害危险性综合分区评估

根据地质灾害发育分布特征,结合地质环境条件以及工程特点,采用上述地质灾害综合评估方法,进行地质灾害危险性综合分区。拟建公路地质灾害危险性综合分段划分为危险性小路段、危险性中等路段及危险性大路段,共划分25 段。其中:地质灾害危险性小路段11 段,累计长17605m,占线路总长的40.32%;地质灾害危险性中等路段8 段,累计长10426m,占线路总长23.87%;地质灾害危险性大路段6 段,累计长15533m,占线路总长35.57%。

5.3 防治措施

拟建公路有遭受岩溶地面塌陷的危险,同时由于人工切坡等工程活动遭受滑坡、崩塌等灾害的可能性。同时填方的地基处理不当亦会引起地面不均匀沉降,以及填方形成的边坡有崩塌的危险。工程建设应采取相应的科学防治措施,保护地质环境,预防地质灾害,保障拟建公路建设和运营安全,主要措施如下:

(1)对地质灾害危险性大的区段应作重点防治,危险性中等的区段应作次重点防治,危险性小的区段可作一般防治。

(2)对于拟建公路工程所形成的人工切坡,相关部门应在拟建公路沿线及山脚处设置挡土墙或护坡,并修筑截排水沟和护坡顶应加设安全防护设施,加强雨期巡查,以防边坡失稳。

(3)对有诱发滑坡、崩塌的高陡边坡和人工切坡段进行专门勘察,以便采取挡土墙、喷锚支护和坡面防护等适宜的工程措施进行防治,防止滑坡、崩塌和水土流失等地质灾害。对高切坡段分级切坡、分级防护,并做好相应的排水设施,排除坡面的地表水和坡体内的地下水。

(4)拟建公路部分地段存在耕植土等不良工程质体,其工程条件较差,应注意防范。半挖半填或原始地形存在一定坡度情况下,可能引起的填方边坡滑移,应注意防范。

(5)工程施工时,避免强降(排)水和强振动施工,防止和减少因施工产生的岩溶地面塌陷。

(6)对拟建公路建设过程中进行挖方时所产生的弃土以及建设废渣应作合理堆放,建议做好截排水、拦挡、坡面防护、绿化等工作,并及时清运,防止引发次生灾害。

(7)建设过程中尽量减少对植被和原始地形的破坏,对取土场、弃土场进行复垦或采取生物工程措施防止水土流失、滑坡、崩塌等地质灾害,保护地质环境。

6 结论

综上所述,该拟建公路总体按二级公路标准建设,K 线起点至M 线交点处按一级公路标准建设,线路全长43.565km,征地面积148.96 公顷,属重要建设项目,评估区地质环境条件复杂,地质灾害危险性评估级别为一级。虽然拟建公路沿线存在不同程度的崩塌、滑坡、岩溶塌陷的危险,但只要采取相应的工程措施和防治手段,评估场地基本适宜公路工程建设。

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