芻議高速公路北段地質災害危險性評估

賀杰 胡濤

（廣東省有色金屬地質勘查局地質工程中心，廣東 廣州 510080）

廣東省佛（山）-清（遠）-從（化）高速公路（簡稱佛清從高速公路）是廣州、佛山、清遠三市規劃公路網中的一條快速通道，能有效改善花都、清遠、從化等珠三角北部地區的交通條件，進一步縮短與珠三角核心區的時空距離，形成廣佛清一小時交通圈，對廣佛都市圈大陸網格局的構建以及促進廣東省北部地區與珠三角發達地區的產業轉移，帶動沿線地區社會經濟的快速發展具有重要意義。

佛清從高速公路北段起于廣州市花都區赤坭鎮官坑村，經興仁村進入清遠市石角鎮，經龍塘鎮、清城區、洲心鎮、源潭鎮至從化市鰲頭鎮，在從化市神崗鎮井崗村附近接入已建成的街（口）-北（二環）高速公路。線路起止里程為 AK15+800～AK102+329，斷鏈0.536km，全長85.993km。本文通過野外地質災害調查和資料收集整理，從氣象水文、地形地貌、地層與巖石、構造與地震、水文地質、工程地質等七個方面分析了公路沿線地質環境條件，查明了可能發生的地質災害類型，進行了地質災害危險性現狀評估、預測評估和綜合分區評估，評價了公路建設用地的適宜性，為公路設計和施工提供了指導性意見。

1.地質環境條件

1.1 氣象水文

公路處于廣東省中部，屬于南亞熱帶海洋性季風氣候，夏長冬短，溫暖潮濕，雨量充沛，且隨季節變化明顯。沿線水系比較發育，主要屬于北江水系，河流徑流系數較大，流量季節變化與降雨基本一致。

1.2 地形地貌

地形總體上東北高西南低，地面高程0～237m，相對高差約200m。地貌類型有丘陵地貌和平原地貌兩種，其中東北側以丘陵地貌為主；西南側屬沖積平原地貌，以珠江三角洲平原、臺地為主，間夾剝蝕丘陵區。

1.3 地層與巖石

出露地層由老到新依次有三疊紀小坪組(Tx)、白堊紀百足山組(Kb)、第四紀小市組(Qx )、大灣鎮組(Qdw)和桂洲組(Qg)，根據區域資料，隱伏的泥盆紀天子嶺組（Dt）和石炭紀石磴子組(C1)灰巖中巖溶發育，且部分地段可能發育有土洞，對公路存在極為不利的影響。在區域上巖漿巖十分發育，以侵入巖為主，火山巖出露少。

1.4 構造與地震

與公路相交的主要褶皺構造有馮村背斜、清遠向斜和從化背斜，主要斷裂構造有龍塘斷裂和獅形山斷裂。公路地處華南地震區東南沿海地震帶的中部，沿線幾乎沒有地震活動，周邊地震活動具有“頻度高，震級低”的特點，區域地殼穩定性好。

1.5 水文地質

地下水主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水和碳酸鹽巖裂隙巖溶水三種類型。地下水的主要補給來源是充沛的大氣降水，水位變化與降雨量直接相關。地下水以泉流、滲流、潛水蒸發、井孔排水等四種方式排泄，在山區地下水多以泉的形式就近排泄于溝谷中，為淺循環地下水；在平原地帶，水力坡度平緩，逕流形式以水平循環為主。地下水的動態變化主要影響邊坡和巖溶的穩定性。

1.6 工程地質條件

巖土體主要有砂、礫石、粘性土多層土體、紅層碎屑巖巖組、層狀較硬碎屑巖組、層狀巖溶化較硬碳酸鹽類巖組和塊狀較硬～堅硬侵入巖組五個類型的綜合體，不良地質作用主要有軟弱土引起的地面沉降、巖溶發育引起的地面塌陷和風化層土體引起的淺層崩塌滑坡。

1.7 人類工程活動

公路沿線人類工程活動主要表現為人工填土和采挖土石，對地質環境影響較強烈。

2.地質災害危險性現狀評估

公路沿線現狀地質災害有崩塌、滑坡和地面沉降3種類型，共38處：崩塌災害有15處，其中小型崩塌4處，微型崩塌11處，主要分布于AK62～AK94之間的丘陵地區；滑坡災害有6處，其中大型滑坡1處，中型滑坡2處，小型滑坡3處，均位于AK57～AK94之間的丘陵地區；沿線地面沉降較發育，典型的地災點有17處，主要分布在AK23～AK94之間。公路沿線現狀地質災害數量少，除1處大型滑坡、2處中型滑坡外，其余地質災害的規模為小型或微型，沒有造成人員傷亡和經濟損失，因此，現狀地質災害危害程度小，危險性小。

3.地質災害危險性預測評估

3.1 工程建設加劇地質災害危險性預測

公路在建設過程中，會進行爆破、機械挖掘，破壞天然坡體巖體，改變應力平衡，降低了原崩塌體、滑坡體的穩定性，加劇崩塌、滑坡地質災害的發生，對公路造成危害。在公路運營過程中，崩塌、滑坡的發生也將給公路安全使用造成嚴重影響。

3.2 工程建設引發地質災害危險性預測

邊坡失穩：公路沿線邊坡分為路堤邊坡、路塹邊坡和隧道洞口邊坡3種，其中路堤邊坡主要分布在路橋過渡段和沖積平原地段，最大填土高度14m，有可能引發邊坡失穩，影響公路施工，通過計算分析其危害性小，危險性小；公路沿線切坡高度≥10m的路塹邊坡共有53處，基本為土質邊坡，人工切坡容易引發邊坡失穩現象，失穩形式多為崩塌、滑坡，經過計算分析其危險性小到中等，危害性小到中等；隧道洞口邊坡失穩一旦發生，將直接威脅公路和行車安全，其危害后果較嚴重，通過計算分析，公路擬建的4座隧道進出口邊坡穩定性較好，發生失穩的可能性小到中等，危害程度小到中等，危險性小到中等。

地面沉降：主要由軟弱土（原有）和填土（施工新填）共同引起，通過對主要填土路段進行計算分析，結論是在軟弱土地段工后沉降量較大，地面沉降主要威脅對象為路基，將導致路面起伏或開裂等不良現象，發育程度小到中等，危險性小到中等，危害性小到中等。

3.3 工程建設本身遭受地質災害危險性預測

巖溶地面塌陷：在AK18+273～AK32+535和AK45+360～AK59+770之間有碳酸鹽巖隱伏于第四紀覆蓋層之下，巖溶發育，公路填方過程中荷載增加、樁基礎施工破壞原有地層穩定性和運營期間的動荷載，都有可能引發巖溶地面塌陷問題。運用因子疊加法對巖溶地面塌陷穩定性進行分析，其穩定性為較不穩定（易塌陷），發生的可能性大，治理難度大，費用高，因此預測其危險性大，危害性大。泥石流：通過調查發現有2處可能發生泥石流的溝谷，根據《縣（市）地質災害調查與區劃技術要求》進行評判，其易發程度均屬于低易發，因此泥石流發生的可能性小，危險性小，危害性小。

4.地質災害危險性綜合分區評估

依據現狀評估和預測評估結果，結合工程建設實際情況，確定綜合分區評估要素。根據"區內相似，區際相異"的原則，將公路沿線分為危險性大和危險性中等2個等級，5個區段。危險性大的區段主要是預測有危險性大的巖溶地面塌陷，分2個區段，總長度28.682km，占總長度的33.34%。危險性中等區段主要考慮現狀地質災害或預測地質災害邊坡失穩、地面沉降和泥石流三種中至少有一種達到了危險性中等級別，分3個區段，總長度57.321km，占總長度的66.66%。

5.建設用地適宜性評價

依據《廣東省建設用地地質災害危險性評估實施細則（試行）》所確定的原則，結合地質災害危險性綜合分區，將建設場地適宜性分為適宜性差和基本適宜2個等級。在地質災害危險性大區地質環境條件復雜，預測有巖溶地面塌陷、邊坡失穩和地面沉降3種地質災害，其中巖溶地面塌陷發生可能性大，危險性大，防治難度大，處理費用高，故建設適宜性差。在地質災害危險性中等區地質環境條件中等，預測有邊坡失穩、地面沉降和泥石流共3種地質災害，其中邊坡失穩、地面沉降發生可能性小～中等，危險性小～中等，地質災害防治難度小～中等，處理費用低～中等，故建設適宜性為基本適宜。

綜合評價公路建設適宜性差，主要線路經過發育巖溶的隱伏碳酸鹽巖地區，工程建設時可能發生巖溶地面塌陷。但對于巖溶處理，已有較為成熟的設計施工經驗和方法，只要在后期工作時加強勘察工作，查明巖溶分布和發育情況，有針對性地采取措施防治，仍然可以進行工程建設。

[1]《地質災害危險性評估技術要求（試行）》（國土資源部國土資發 [2004]69號文之附件1），2004年3月；

[2]《廣東省地質災害危險性評估實施細則（試行）》（粵國土資發［2004］237號文之附件），2004年10月；

[3]中國地質環境監測院.《縣(市)地質災害調查與區劃基本要求》，2001年3月.