韶關市某擬建道路工程及其外圍地段綜合地質調查和地質災害發育現狀分析

周映雯

廣東省有色礦山地質災害防治中心 廣東 廣州 510080

1 引言

擬建道路位于韶關市東南片區，總體呈東南向, 為新建一級公路兼顧城市道路工程,路線全長 2.851km，設計時速為 60km/h,設計為雙向四車道, 道路等級為城市主干路。根據規劃,本工程包含3座橋梁、13座涵洞。目前道路處于施工狀態，擬建場地土地利用現狀主要包括農業用地（農田、果園）、林業用地（林地、荒地）、養殖用地（魚塘）及村莊等，擬建道路為新建工程，為適應地形，避免大挖大填，破壞自然風貌，公路布置時按現狀地形布設。擬建道路目前正在施工，主要工程已施工，尚未完工。

2 地質環境條件

2.1 區域地質背景

韶關市地處南嶺山脈南部，全境在地質上處于華夏活化陸臺的湘粵褶皺帶。根據區域地質資料，區域出露的巖石以紅色砂礫巖、砂巖、變質巖、花崗巖和石灰巖為主。評估區區域上經歷了加里東、華力西—印支、燕山及喜山期構造階段多次和多種性質的地殼運動,周邊以瑤嶺～曲江斷裂帶為主,野外調查尚未發現明顯的斷裂構造。因此評估區位于褶皺、構造、斷裂較發育區域，但其活動性弱，建設場地附近無全新世活動斷裂，對評估區場地的穩定性影響較小，總體上評估區的區域地質背景復雜程度為簡單。

2.2 氣象、水文

評估區位于韶關市曲江區，韶關市地處粵北中部、嶺南山脈以南，廣東省北部，曲江區屬南亞熱帶和北亞熱帶過渡帶的濕潤性季風型氣候，一年四季均受季風影響，在地形的配合下，形成相當復雜多樣的氣候條件，四季分明，春季冷暖空氣交替頻繁，多低溫陰雨。

曲江區年平均年降水量約1601.8mm，最大年降水量為3458.5mm（2015年），雨、旱兩季分明，3～8月為雨季，9月～次年2月為旱季，各占半年。

總體上，評估區內災害性天氣次數相對較多，暴雨日數較多，擬建工程地面高程高于馬壩河河水位，故水文因素對擬建工程影響較小，氣象條件在工程建設過程中，尤其在路基挖填方中影響較大，影響程度為中等。

2.3 地形地貌

韶關市位于廣東省北部，地處粵北中部、南嶺山脈以南。評估區所在地為韶關市曲江區，所經地屬于剝蝕與溶蝕低山、丘陵地貌單元區和馬壩河階地、山間洼地相間，彼此相連，呈波狀起伏，山丘大體呈椎體渾圓狀，地形地貌條件中等。

2.4 地層巖石

評估區地層主要為泥盆系上統天子嶺組、帽子峰組，石炭系下統梓門橋組、石炭系中上統壺天群地層及第四系殘積層等。

泥盆系上統天子嶺組（D3t）：該層主要分布在評估區東南側，擬建工程線路段鉆孔未揭露到該地層。巖性由微-隱晶灰巖及花斑狀灰巖、白云巖等組成。

泥盆系上統帽子峰組（D3m）：該層主要分布在評估區東側，為褐灰、灰色中厚層～薄層條帶狀、條帶瘤狀泥質粉砂質灰巖。

石炭系下統梓門橋組（C1dz）：主要分布于評估區的北西側、東北側及評估區內南側，擬建工程線路未經過該地層。

石炭系中上統壺天群（C2+3ht）：廣泛分布于評估區，為評估區的主要下伏基巖，本次評估工作施工鉆孔均揭露到石灰巖，淺灰色，微晶結構，中厚層-厚層構造。

第四系（Q）：評估區內第四系地層為第四系全新統人工填土層（Q4ml）雜填土；第四系全新統沖洪積層（Q4al+pl）淤泥、圓礫、粉砂質粘土等。

評估區內地層分布較少，地層傾角稍陡，部分巖層傾角＞45°，地層巖性條件復雜，地層巖性條件對工程建設影響復雜。

2.5 地質構造與不良地質條件及現象

評估區的內巖層節理發育程度中等，基本與巖層產狀一致，評估區無第四系以來的新構造運顯，4條斷裂構造通過評估區，巖層傾角較大，穩定性較好，巖體較完整，地質構造對評估區內擬建道路的影響較大，地質構造條件復雜。

綜上所述，評估區巖土層分層較多，巖土層厚度變化大，力學性質離散性大，巖土水理性能差，容易出現骨解、滲漏破壞、崩解軟化等。建設場地存在的不良工程地質作用主要為巖溶及特殊性巖土，對工程建設有較大影響，巖土工程地質條件復雜程度為復雜。

2.6 水文地質

評估區內巖溶水主要接受大氣降水補給，在補給徑流區，大氣降水通過裸露碳酸鹽巖類的巖溶裂隙入滲補給巖溶水，一般說來，質純灰巖巖溶裂隙十分發育，連通性好，有利于大氣降水入滲補給。

評估區的北東部、東部及南部為地勢較高的山地，為馬壩河、曹溪河的分水嶺；西部為地勢平坦的河流階地，主要匯集評估區及周圍的河水、大氣降水和沖積層水，匯水面積約11.1km2。

由于評估區位于巖溶山區，地表徑流和地下水流對巖石的溶蝕作用和機械破壞作用，在巖體中形成洞穴，發育成石芽、溶溝、漏斗和溶水洞，巖體內部有暗河、溶洞，擬建道路施工過程中需要進行機械作業，施工過程的不同程度的外力作用，會影響其穩定性，可能引發巖溶地面塌陷。

2.7 人類工程活動影響

評估區位于韶關市曲江區，評估區內人類工程活動主要表現為道路興建、村莊建設、漁業養殖生產活動、農田耕植以及廠房建設，野外調查發現均未出現崩塌/滑坡現象[1]，詳細描述如下：

擬建道路K0～K0+400附近主要為居民區、農田、林地、鐵路、公路等，目前起點處正在鋪設人行道、下水道建設等，橫跨下穿京廣線鐵路段尚未動工、連通；K0+370處東側目前已完成路塹邊坡的開挖且有較深的積水，擬建道路兩側的邊坡多長雜草，目前處于穩定～基本穩定狀態。

擬建道路K0+400～K0+740附近主要為農田、小山包及零星分布小魚塘，該段已基本完成路塹邊坡的開挖，位于坡腳處已建好坡腳排水溝，水溝有地下水流出，邊坡目前處于穩定～基本穩定狀態。危害對象主要為過往行人、工程施工作業人員等，危害程度小。

擬建道路K0+740～K1+220兩側附近主要為農田、小山包、林地等，附近零星分布低矮居民建筑，該段道路目前正在施工，位于坡腳處已建好坡腳排水溝。危害對象主要為過往行人、車輛、工程施工作業人員等，危害程度小。

擬建道路K1+220～K1+569為跨大寶山鐵路橋，橋面已鋪設瀝青、已做好護欄，橋路封閉。危害對象主要為過往行人、車輛工程施工作業人員等，危害程度小。

擬建道路K1+780～K2+200為坡高0.5～3.5m、坡率1：1.5、長度約422m土質路堤邊坡，坡腳已做排水溝。目前道路正在施工，邊坡長雜草，處于穩定～基本穩定狀態。危害對象主要為過往行人、車輛、工程施工作業人員等，危害程度小。

擬建道路K2+260～K2+500兩側坡高0.5～10.0m、坡率1：1.5、長度約249m、168m土質路塹邊坡。目前道路正在施工，坡面種植爬藤植物、雜草，已做格構梁護坡，處于穩定。危害對象主要為過往行人、車輛、工程施工作業人員等，危害程度小。

擬建道路K2+500～K2+680為坡高1.2～7.5m、坡率1：1.5、長度約185m土質路堤邊坡，格構梁護坡，坡腳處已做排水溝，坡面已種植灌木、長雜草，道路正在施工，目前處于穩定狀態。危害對象主要為過往行人、車輛等，危害程度小。

擬建道路K2+680～K2+760為曹溪河中橋，橋已建成，目前處于施工狀態，尚未完工，道路封閉。危害對象主要為過往行人、車輛等，危害程度小。

3 地質災害預測分析及綜合分區評估

3.1 地質災害預測分析

根據建設項目場地的地質環境條件，結合建設工程類型、規模和施工方式等，預測工程項目在建設過程中和建成后，可能引發的地質災害類型主要有巖溶地面塌陷、地面沉降、邊坡崩塌/滑坡、基坑崩塌四種[2]。

（1）巖溶地面塌陷。根據區域地質資料及野外工程地質鉆探，評估區中西部、東部下部基巖為石灰巖，存在巖溶地面塌陷的可能；中部主要為砂巖，不存在巖溶地面塌陷。

根據評估區鉆孔揭露巖溶情況及區域巖溶發育特征，擬建場地屬巖溶中等發育場地，判定評估區中西部、東部巖溶中等發育，存在巖溶地面塌陷的可能，應引起足夠的重視。

（2）地面沉降。分析評估區地質條件及工程建設特點，影響地面沉降的主要原因有兩個：填土固結壓密和殘積土壓縮固結變形。評估區內粉質黏土分布范圍廣，厚度較大，人工填土層主要分布在沿線兩端，鉆孔揭露的厚度較小，路基施工過程需要要開挖、換在、夯實。路基回填主要為粉質黏土，由于回填土松散、未完成固結，其承載力低，道路施工過程中，設備易遭受地面沉降的影響，出現地面下陷，使工程建設本身遭受地面沉降的危害，危害過往行人、車輛等，預測地面沉降的危害性和危險性均為小～中等。

（3）邊坡崩塌/滑坡。由于本工程建設，會形成高度不一的路塹邊坡，未建道路路段若邊坡一次性大規模開挖、開挖高度過度、開挖坡度過陡、開挖后未及時進行護坡處理等，工程建設本身會遭受路塹邊坡崩塌/滑坡的危害，建設過程中危害施工作業人員、施工設備、過往行人車輛等。

（4）基坑崩塌。本工程下穿鐵路箱橋建設，開挖的同時做好土方噴砼護壁、頂部樁基支護、鐵路支護、地下水排水降水等，在工程建設的過程中，本身會遭受基坑崩塌的危害，建設過程中危害施工作業人員、施工設備、列車等。

3.2 地質災害綜合分區

評估區線路總長度為2.851km，評估區總面積4.568km2。根據地質災害危險性分區評價要素、量化指標及區段危險性判別原則，可將評估區地質災害危險性劃分為危險性大區（Ⅰ）、危險性中等區（Ⅱ）、危險性小區（Ⅲ），其中危險性大區分為危險性大區一亞區（Ⅰ-1）和危險性大區二亞區（Ⅰ-2）。

（1）危險性大區一亞區（Ⅰ-1）。危險性大區一亞區（Ⅰ-1）預測工程建設可能引發和遭受的地質災害類型為巖溶地面塌陷、地面沉降、邊坡崩塌/滑坡、基坑崩塌。

（2）危險性大區二亞區（Ⅰ-2）。危險性大區二亞區（Ⅰ-2）區預測該區可能遭受的地質災害類型為巖溶地面塌陷、地面沉降、邊坡崩塌/滑坡。

（3）危險性中等區（Ⅱ）。該區主要處于擬建道路中部段，主要工程有填方路堤邊坡、大上跨寶山鐵路橋橋臺邊坡，預測工程建設可能引發和遭受的地質災害類型為地面沉降、邊坡崩塌/滑坡預測地面沉降。

（4）危險性小區（Ⅲ）。該區主要為山林地，預測工程建設可能遭受的地質災害類型為地面沉降，預測地面沉降的危險性及危害性小。

4 防治措施

4.1 巖溶地面塌陷的防治措施

（1）本工程橋梁工程采用樁基礎可把地面荷載傳遞到深部可靠的、完整的巖石中，解除巖溶塌陷對橋梁樁基礎的潛在危害；（2）巖溶洞穴和土洞充填：對已查明的巖溶洞穴和土洞充填采用水泥漿砂漿充填；（3）地下巖溶水補給來源較豐富，在工程建設過程中盡量避免在評估區范圍內超量、大降深抽排地下水（尤其是周邊建設場地基坑降水），避免地下水水位急劇變動，防止土洞、溶洞和塌陷的出現及繼續發展；（4）開展地下水動態的觀測，掌握地下水變化規律，對可能出現的巖溶塌陷及時采取相應的防范措施。

4.2 地面沉降的防治措施

由于軟土分布廣泛，厚度較大，是引發地面沉降的主要不良土層，地面沉降的防治重點是對軟土進行處理，主要處理措施建議如下：

（1）擬建道路路基回填路段、橋頭鏈接處，均容易發生不同程度的沉降，在工程建設時，需要對路基進行分層夯實，存在軟土的需進行換填、夯實處理；對軟土可采取袋裝砂井、穩定噴粉樁、深層攪拌樁、碎石樁、等載或超載預壓等方法進行加固處理；（2）由于填土厚度較小，可采用換填法處理；（3）路基填料應按設計要求選用，并且分層填筑，壓實處理；（4）加強對進場道路的地面沉降監測，設置監測點，出現地面裂縫，地面沉降等，應及時處理。

4.3 邊坡崩塌/滑坡的防治措施

（1）評估區內現狀路堤/路塹/橋臺邊坡已進行護坡加固的，要進行定期變形監測，在建設過程中、建設完成后發現異常應該及時做也護坡處理；（2）對于尚未開建的路堤邊坡段，按照原設計進行施工，施工填方前應將耕植土，草皮、樹根全部清除后再填土，填料時應分層碾壓；（3）評估區內現狀路塹邊坡已進行護坡加固的，要進行定期變形監測；（4）對于尚未開建的路塹邊坡段，在開挖邊坡時，應當避免一次性開挖，應當進行分級開挖，避免一次開挖邊坡高坡度過高、坡度過陡的情況。

4.4 基坑崩塌的防治措施

（1）對于下穿鐵路段的箱橋施工前，提前了解是否有地下管線，避免破壞地下管線，避免產生不必要的安全隱患、財產損失等，采用架空頂進施工，分段掘進；（2）基坑施工前，做好鐵路軌道的支撐；（3）基坑施工過程中，注意基坑土方砼護壁、樁基支撐、地下水的排水及降水；（4）避免在雨季施工；待基坑支護等相關措施做好、驗收合格后，才進行下一步的施工，避免出現塌方；（5）建設單位應該聯合施工單位、監理單位建立地質災害監測巡查隊，定時監測地面沉降、鐵路軌道形變、基坑土方崩塌等，提前做出應急處理措施。

5 建議

1、評估區存在軟塑狀粉質黏土，故樁基礎設計、施工過程中時考慮到軟土沉降引起的負摩擦力作用，同時定期做好橋臺邊坡的形變監測。2、道路施工尚未完成，應注意坡面防水，避免下滲、沖刷，避免出現邊坡形變滑動，同時要定期進行邊坡形變監測。3、工程施工建設期間，在軟土、填土厚度大且埋藏較淺地區，施工材料的堆放應避免過重、過高，防止因荷載過大造成軟土沉陷而引發安全事故。4、為避免地下水對橋梁結構產生腐蝕，在工程建設時采用相應的防腐措施。5、工程規劃和施工時，應充分考慮評估區周邊的自然環境、地質環境和社會環境，合理使用土地。6、建設單位應根據實擬建道路實際情況，建立地質災害預警系統。7、采取“三同時”的方法進行擬建工程及地質災害防治建設。