廣州市天河區某高速服務區地塊地質災害危險性評價

陳欣欣

（廣州市地質調查院，廣東 廣州510440）

1 評估地塊概況

評估場地位于廣州市天河區中部，地理位置優越，交通條件便利。其地貌單元為珠江三角洲沖積平原殘丘地貌，場地較為開闊，地形起伏較大。地塊位于地質災害危險性中易發區，主要災種為崩塌、地面沉降[1]。該地塊將統一規劃，重新布局，合理綜合利用，打造成交通綜合換乘樞紐。

2 研究地塊基礎地質特征

2.1 地層巖性

研究地塊北部出露基巖，其余均為第四系覆蓋，下伏大朗山組黃花崗段（K2d2）地層。

2.1.1 白堊系

大朗山組黃花崗段（K2d2）隱伏于評估區下部。以暗紅色含礫粉砂巖為主，夾礫巖，局部巖相變為鈣質泥巖，厚度＞500m。

2.1.2 第四系

評估區地表為第四系海沖層，主要由淤泥質土、粉砂和殘積層組成。淤泥質土呈深灰色，富含貝殼，厚度0.6～8.6 m。粉砂呈灰黑色，含少量的中粗砂，厚度0.7～7.1m。殘積層為暗紅色含礫粉砂巖風化形成的粉質粘土，厚度3.2～11.8 m。

2.2 地質構造

評估地塊位于瘦狗嶺斷層[2]以北，增城凸起西南部位，天河向斜東北部，原始地貌屬剝蝕殘丘微地貌，雖然場地花崗巖巖芯完整，但瘦狗嶺斷裂在評估區南面約800m 處通過，對評估地塊有一定的影響。

2.3 水文地質條件

評估區屬珠江水系下游，水系發育，有河涌穿過。地下水類型有松散巖類孔隙水和層狀基巖孔隙裂隙水兩大類，松散巖類孔隙水水量較貧乏，基巖裂隙水水量貧乏[3]。地下水對混凝土結構、鋼筋混凝土中的鋼筋有微腐蝕性。

3 地質災害危險性評價

3.1 邊坡崩塌/滑坡

評估區屬于三角洲海沖積平原殘丘地貌，場地標高為10～32m，整體呈現為西部高，東部低的地勢趨勢。評估區南部挖方邊坡標高26～36m，坡體高差約10 米，3 處挖方邊坡自西向東間隔產出，具體特征見表1。在強降雨等極端天氣的條件下，邊坡的物理力學性質大大降低，有可能發生挖方邊坡崩塌/滑坡。

根據坡體的地形地質環境條件，將坡體轉化為形變場，從中抽取評估因子，建立評估模型。采用定性-半定量評估方法，從影響邊坡穩定性的眾多因素中抽取環境條件、邊坡破壞動力條件進行評估。

表1 評估區挖方邊坡崩塌/滑坡危險性量化指標判定表

表2 基坑側壁巖土層的計算指標選取

根據半定量計算，評估區挖方邊坡崩塌/滑坡潛在的危險性中等，危害性中等。

3.2 基坑崩塌/滑坡

場地工程建設基坑開挖或者支護措施不當的時候，可能引發崩塌/滑坡地質災害。根據最不利組合將滑體劃分成若干個等寬的條體（簡化bishop 法）[4]，然后根據各條體的參數計算邊坡的穩定系數（見式1～4）。

結合表2 參數，通過自動搜索最危險滑動面計算，在上述邊坡未支護的情況下，開挖邊坡在天然狀態下邊坡穩定性系數為1.04，處于較不穩定狀態，在強降雨的條件下，邊坡穩定性系數為0.87，處于不穩定狀態。對照表3，邊坡最可能的滑動面剪出口在基坑邊坡坡腳附件一帶。根據鉆孔資料，基坑底板為砂質粘性土，工程力學性質一般，基坑開挖及支護措施不當或不及時，可能引發基坑邊坡崩塌/滑坡災害。由于基坑規模不大，開挖深度亦較淺，加上基坑邊坡開挖支護方法措施較為成熟，發生地質災害的可能性較小，其潛在危害對象可造成的損失相對較小。綜合評估基坑邊坡崩塌/滑坡地質災害發育程度弱，危害程度小、危險性小。

表3 邊坡穩定安全系數表

表4 工區某鉆孔沉降量計算統計表

表5 地面沉降發育程度評估要素表

3.3 塌岸

根據現場調查，評估地塊北部緊鄰河涌，在地表水流和地下水潛蝕作用下會造成河堤變形和破壞。緊鄰評估區的河涌岸坡坡度25～35°，易產生沖蝕磨蝕型岸坡。目前評估區附近河涌堤岸穩定性整體較強，如遇到特大洪水，超強臺風等惡劣天氣，會對堤岸植被造成一定程度的破壞，對堤壩的穩定性會造成影響；工程建設過程中，在靠近河涌堤岸堆載工程材料，可能會改變堤岸上部的荷載條件，對堤壩的穩定性也會造成影響；可能誘發塌岸。在臨河涌地塊開展工程建設時，要做好防護工程。由于堤岸植被發育好，現狀穩定，預測塌岸地質災害發育程度弱，潛在危害小、危險性小。

3.4 地面沉降

根據場地鉆孔資料，評估區引起地面沉降的特殊性巖土主要為人工填土和砂質粘性土。場地內人工填土成分混雜，厚度、均勻性和密實度差異大，粘性土呈可塑狀，土力學指標較差，在附加荷載的作用下易誘發地面沉降。此外，基坑排水導致周圍地下水位下降，水量減少，同時抽水過程中土體中細小顆粒隨水帶走而導致土體顆粒減少；再加上基坑挖土，將會引發基坑周圍地面不同程度的沉降；在地表堆載或施工震動作用下，可能產生變形或震陷，也可能導致不均勻沉降問題。

根據表4 和表5 的表格，地基的最終沉降量為274.1mm，判定地面沉降發育程度為弱。根據選取鉆孔數據計算出來的沉降量，判定沉降量弱，判定其發育程度為小，預測工程建設可能引發地面沉降地質災害危害程度小、危險性小。

4 防治措施

一是施工過程中加強對挖方邊坡的巡查，做好排水措施，對施工距離較近的挖方邊坡進行變形監測工作[5]。二是在項目設計之前，進行詳細的巖土勘察，查明土層的分布范圍、厚度變化，地下水富水性等資料；基坑開挖盡量縮短工期，避免大面積長時間疏干排水，以免影響建設工程外圍建（構）筑物的安全。三是掌握水系、水文情況，根據不同的特征采取相應的堤岸防護措施；對河涌堤岸進行監測，發現有位移現象要及時處理。四是建筑施工前查明人工填土分布特征，在基坑開挖及抽排水過程中結合監測工作同時進行，防范于未然[6]。

5 結論

預測工程建設可能引發或遭受的地質災害主要有4 種，預測評估區內挖方邊坡崩塌/滑坡地質災害潛在危害程度中等、危險性中等；基坑邊坡崩塌/滑坡地質災害潛在危害程度小、危險性小；塌岸地質災害潛在地質災害危害程度小、危險性小；地面沉降地質災害潛在地質災害危害程度小、危險性小。