惠州市大亚湾某民俗公园配套道路工程地质灾害类型分析及防治措施研究

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

建设工程位于惠州市惠阳区，隶属惠州市惠阳区大亚湾西区街道办，项目地理位置优越。规划道路总长571.948m，分A、B两段，A路长459.891m，红线宽度为24m，下穿杭深高铁桥孔路段道路宽度43.0m；B路长112.057m ，红线宽度为30m。其中A路设置预应力简支小箱梁桥/2座，设计双向四车道。项目总投资估算为4498.69万元。

A路断面图

B路横断面

2 地质环境条件

2.1 地形地貌

项目地块位于惠州市惠阳区大亚湾西区街道办，属平原地貌，地势平缓，杂草生长茂盛，地形起伏小，地形坡度1°～8°，现状地面标高40.4m左右，规划A路中部以南场地基本平整，以北有填土堆积，地表第四系岩土体厚度较大，以颗粒冲积物为主，基岩为白垩系砂砾岩，场地地质条件好，总体上评估区的地形地貌条件简单。

2.2 气象水文

项目地块处北回归线以南，属亚热带海洋性季风气候，雨量充沛，光照充分，气候怡人，太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射能丰富。根据历史台风灾害分析，登陆、影响珠江三角洲及附近地区和在南海北部活动的热带气旋均对大亚湾地区造成较大影响，在广东陆丰至台山一带沿海地区登陆的热带气旋均可能影响或严重影响大亚湾地区，登陆该区域的热带气旋一般集中在6～10月（占95.9%以上）。

项目地块内及周边无大水系通过，地势西高东低，本场地处于开阔地段，目前地表具有良好的自然排水条件。地块内未见地表径流。由于项目区雨水充足，特别是雨季来临时带来的强降雨，致使低洼地段易被水淹，同时强降雨也是边坡失稳的直接引发因素，故强降雨对工程建设影响较大。

综上所述，项目区内灾害性天气次数相对较多，强降雨日数多，气象水文对建设项目影响较大，气象变化及水文影响是项目区内主要致灾的引发因素。

2.3 地层岩石

根据区域地质资料及野外地质调查、钻探勘查，项目区地层主要为第四系（Q）及白垩系上统（K2）地层，在项目区范围内未见有基岩出露。项目区属残丘坡前平原地貌，地表均为第四系松散层所覆盖，未见基岩露头，下伏基岩为白垩系上统砂砾岩（K2）和第四系（Q），现叙述如下：

1）白垩系上统（K2）。据钻孔资料，分布于项目区规划B路段，岩性主要为白垩系上统强风化砂砾岩，褐红色，中粗粒结构，层状构造，铁质、泥质胶结，节理裂隙较发育，层厚大于3.00m。

2）第四系（Q）

（1）残积层（Qel）。根据勘察揭露，区内第四系残积层广泛发育，分布于项目区全区。岩性主要为褐红色夹黄色，湿，可塑状，面稍微光滑，中等干强度，中等韧性粉质黏土，层厚2.00～10.40m，下部与白垩系上统砂砾岩接触，为基岩风化残积形成。

（2）冲积层(Qal)。区内第四系冲积层分布少，沉积类型以冲积为主，属第四系冲积层(Qal)，岩性主要为褐黄，湿，可塑状粉质粘土，层厚1.90m，埋深为7.10m。

2.4 地质构造与不良地质作用

根据实地调查，区内地表被建筑物及第四系覆盖，构造活动不明显。区域地质资料显示，新墟-澳头断裂(F4)距项目区较近，但因其从中更新世晚期以来的地表活动不明显，故对工程稳定性影响中等，勘察钻孔未揭露断裂，地质构造对扩建工程的影响中等。

区内不良地质条件有填土、残积土，相应地产生不良地质作用。

1）填土。区内范围内填土主要为新近填土，主要成分为粉质粘土，其厚度变化较大，密度不均匀，结构呈松散状态，开挖后易产生坍塌和失稳：填土未经压实处理，未完成自重固结，这将给路基施工及加固处理造成一定的影响，需要提前采取有效措施。

规划基础处于该土层中，开挖土层时需要采取支护措施，否则会引起变形，容易产生崩滑现象；回填土层时需要采取强夯加固处理，以强夯地基土作为路基持力层使用。亦可考虑采用翻挖换填，否则会引起不均匀沉降，破坏道路整体安全性。

2）残积土。本项目区广泛分布残积土，主要为粉质粘土，它们在原始环境下强度较高，但是被扰动或遇水后强度会迅速降低，具遇水软化崩解及土质软硬不均匀的特点，对地基的稳定性有一定的不利影响。

2.5 水文地质概况

项目场地内无常年性地表水流，根据规划项目区域地质、地质水文特征、地下水的形成、赋储条件、水力特征及水理性质，评估区内地下水的类型可分类为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水二类。

1）松散沉积物孔隙水。项目区内松散岩类孔隙水广泛赋储于第四系素填土、冲积层土中的淤泥质粘土、粉质粘土、细砂及残积层粉质粘土中，接受大气降水补给及地表水侧向补给，水位埋藏浅，以潜水为主，勘探期间实际测量的钻孔静止地下水位埋深为2.80～3.40m。细砂透水性强，淤泥质粘土、粉质粘土透水性弱，孔隙水富水性贫乏-中等。

2）基岩裂隙水。根据钻探揭露，含水层主要赋存于白垩系上统（K2）基岩裂隙中，地下水的渗透性在基岩裂隙发育的作用下，有一定随机性，渗透性较强，局部裂隙发育，裂隙连通性较好，风化裂隙发育具有较大的不均匀性，导致地下水的渗透性形成较大空间分布的差异。地下水的不均匀分布，总体基岩裂隙贯通性不好，地下水量缺发，强风化岩层属弱富水性。

2.6 人类工程活动情况

项目区人类工程活动主要表现为：已通车的杭深高铁破坏了原始地形地貌、植被，桥墩附近可见挖方边坡、建筑材料堆放、低洼积水；周边住宅楼开发，已修建的道路和在建的客家民俗公园进行了大面积的场地平整，换填工程对原始地形地貌破坏严重。总体上，项目区及其周围人类工程活动频繁，地形地貌景观受人类工程活动的影响程度大，地质环境受人类工程的影响程度为强烈。

3 地质灾害类型及成因

预测评估是在对地质环境条件作系统分析的基础上，再结合工程类型、特征及施工方式等，对工程建设可能引发以及遭受的地质灾害进行分析判断。预测导致致灾体地质灾害发生的可能性，以及地质灾害发生后的影响范围、危害程度和危险性[1]。综合项目区内地质环境条件考虑，工程建设引发的地质灾害类型主要是崩塌/滑坡、地面沉降二种，现评述如下：

3.1 崩塌/滑坡

规划A路因高程变化需进行相应的挖方及填土工程。根据道路设计中心线与钻孔揭露地层分布对比可知，挖填方边坡分布于素填土层。素填土地段欠固结，物理力学性能较差，遇水易滑易崩，存在崩塌/滑坡的可能。

3.2 地面沉降

项目区地形地貌条件简单，地势较为平坦，为平原地貌。根据项目勘察资料，规划项目用地范围内广泛分布填土、粉质粘土，厚度为2.10～12.10m，软弱土层压缩有发生地面沉降的可能[2]。

地面沉降的主要因素为：

1）填土。场地内广泛分布填土层，填土处于松散欠固结状态，在上部荷载和自重的作用下会发生较大的压缩固结，从而产生沉降，降雨降水则会加快这一进程。地基土的总沉降量与填土厚度呈正相关系，填土厚度越大，总沉降量也越大，填土层的厚度区别越大，导致的不均匀沉降也越明显，松散填土也是造成地面沉降的一个较重要因素。

2）第四系松散残积层。项目范围内第四系残积层厚度较大，且变化大，以致在附加荷载的作用下，会产生压缩沉降，而且不同区域的压缩量存在差异，也会造成地基不均匀沉降。

根据现场调查和查询资料可知，规划项目场地内分布有高压缩性土填土与中压缩性土粉质粘土等。填土在场地内广泛分布，填土具有孔隙比大、强度低和压缩性高等特点，对上部附加应力的反应较为敏感，在地表压力作用下容易出现较大沉降变形，给工程建设带来不良影响。尤其是地基发生差异沉降后，很可能引起建筑物倾斜、开裂。

根据评估区地质环境条件，项目工程特征综合分析，工程建设可能引发崩塌/滑坡、地面沉降二种地质灾害。预测项目区工程建设AK0+200～AK0+340段引发崩塌/滑坡地质灾害的可能性较大，危害性中等，危险性中等，AK0+000～AK0+200段以及AK0+370～AK0+459段引发崩塌/滑坡地质灾害的可能性小，危害性小，危险性小，其余路段无边坡影响；工程建设引发地面沉降地质灾害的可能性小，其危害性及危险性小。

4 地质灾害防治措施

为防止地质灾害的发生，尽量避免和减轻地质灾害对工程及地质环境的破坏，以保证项目在建设中顺利进行及建成后安全使用，建设单位应当落实地质灾害防治工程“三同时”制度，对设计单位及施工单位在建设过程中加强地质灾害预防管理，项目进行过程中应做好地质环境不良地段以及潜在地质灾害隐患点的相应防治措施[3]。

根据项目具体情况，规划工程的防治分级区划以对应危险性分区为宜，根据潜在地质灾害的危害程度和地质灾害类型的组合特征，将评估区内的地质灾害防治分区划分为次重点防治B区和一般防治C区。防治措施包括工程措施、生物措施、监测措施和避让，以工程措施、监测措施为主，生物措施和避让为辅。

针对项目区各类地质灾害体的危险程度、稳定状态、规模大小和对工程建设的危害程度，结合危险性分区及适宜性评估结果，建议有针对性地对本项目中出现崩塌/滑坡、地面沉降的道路路基，可采取以下措施进行防治：

4.1 崩塌/滑坡防治措施

1）施工现场条件允许的前提下调整填土边坡放坡比例，坡率越小，边坡的稳定性随之增加；2）在规划道路挖方、填土段进行边坡支护，建议采用锚杆格构梁；3）选择适宜的取土位置，避免集中大量取土，取后及时作好清理、平整和复绿工作，疏通排水渠道，最大程度防止水土流失；4）施工时，加强挖方、填土边坡监测；5）工程建设过程中勘查、施工等单位的工作人员，应进行充分的安全教育，在确保安全的条件下开展工作。

4.2 地面沉降防治措施

1）加强地质勘察工作，详细查明地下软土层分布位置、厚度和岩土能力，为设计提供充足依据。2）进行地基处理的专项设计；对道路地面沉降可采用换填，水泥搅拌桩处理软基，减小工后沉降；提前做好管道线路的保护个工作，如采用止水帷幕以减小地面下沉从而减少管线开裂，采用刚性支挡防止管线发生侧向位移等。3）增强项目进行中的质量把关，以确保填土的压实质量。4）施工过程中及完成后，应对路面等浅基础工程进行沉降监测。

5 建议

1、本项目地质灾害防治工程应落实“三同时”制度，即地质灾害防治工程与主体工程同时设计、同时施工、同时验收。

2、为保护项目区地质环境，避免和减轻开发建设及使用过程中可能出现的地质灾害，建议在该项目设计、施工过程中，参照本报告提出的地质灾害防治措施，结合以往经验做好预测潜在地质灾害的预防工作。

3、项目区地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有轻微腐蚀性，对混凝土结构也具有轻微腐蚀性，建议扩建工程建设应采取适当的防腐蚀措施加以防范。

4、工程建设过程中，应充分考虑周边的自然状况和社会状况，合理配合土地使用，做好绿化保护措施，避免和减轻对自然环境的污染和破坏，对不可避免的破坏应在工程完工后及时恢复。

5、在工程建设施工和使用过程中，对地质灾害的防治、监测、预报都需做好，做到及时发现、及时处理、消除隐患，尽量减少或避免地质灾害造成的损失。

6、对道路、地坪及配套设施，应采用地基处理方式进行基础加固，地基处理方法可以采用复合地基、预应力管桩基础等；桩基础设置在不同持力层，必须加强不均匀沉降分析。