豐城互通連接線地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估及防治

張影+林俊

摘 要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，高速公路所承受的運(yùn)輸壓力與日俱增。除了新建新的高速公路以外，對(duì)原有的高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建也已成為一種緩解高速公路運(yùn)輸壓力的途徑之一。然而，在道路新建過(guò)程中，對(duì)道路沿線區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估已成為必要前提。本文以江西昌樟高速改擴(kuò)建豐城互通連接線新建工程為例，對(duì)其沿線區(qū)域內(nèi)的主要地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估，為道路的修建提供必要的參考。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；危險(xiǎn)性評(píng)估；防治對(duì)策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.241

0 引言

南昌至樟樹(shù)高速公路，簡(jiǎn)稱“昌樟高速”是國(guó)家公路網(wǎng)（7918網(wǎng)）中的上海至昆明國(guó)家高速公路的有機(jī)組成部分，是江西省“4縱6橫8射”公路網(wǎng)主骨架的重要地段，也是江西省連接周邊省份、加強(qiáng)對(duì)外聯(lián)系，對(duì)接長(zhǎng)珠閩、融入全球化的跨省高效公路運(yùn)輸大通道的咽喉要道，在網(wǎng)絡(luò)中具有十分重要的地位。原豐城互通為B型單喇叭互通，與豐城服務(wù)區(qū)合并建設(shè)，且位于梅林鎮(zhèn)區(qū)，已經(jīng)制約地方的規(guī)劃及發(fā)展，擴(kuò)建時(shí)采用了移位新建的方案，不僅提高了互通的安全性，而且為梅林鎮(zhèn)的規(guī)劃和發(fā)展預(yù)留更大的空間。

1 沿線評(píng)估區(qū)地貌地質(zhì)概況

評(píng)估區(qū)，南昌至樟樹(shù)高速公路改擴(kuò)建豐城互通連接線新建工程地處豐城市梅林鎮(zhèn)。本項(xiàng)目起點(diǎn)位于新梅公路尚莊鐵路跨線橋下，與新梅公路接順，路線向西北布線后與豐礦大道呈十字平面交叉，將原豐礦大道環(huán)島平交改造為十字交叉。之后再繼續(xù)向北經(jīng)朱家、魏家、譚家，在巷口村東側(cè)與與已建成通車的溫泉大道起點(diǎn)及在建的新豐城互通入口相交，如圖1。

評(píng)估區(qū)地貌類型為崗地地貌為主，僅沿河流兩側(cè)分布少許沖積階地，地面標(biāo)高22.3-66.3m，最高點(diǎn)位于評(píng)估區(qū)南部崗頭嶺，最大相對(duì)高差40m，地形坡度一般為0-10°，山坡植被發(fā)育良好，多為草本植物，低洼地為旱地，如圖2。

評(píng)估區(qū)出露地層主要為第四系殘坡積層及沖洪積層，第三系中新統(tǒng)臨江組（E22），二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M獅子山段（P2l3）、老山段（P2l2）、官山段（P2l1），二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）。

區(qū)內(nèi)存在一北東向展布的舒緩波狀向斜構(gòu)造（梅嶺向斜），在K0+888西側(cè)260m，地層傾角平緩，多在15°左右，向斜主要由二疊系下統(tǒng)茅口組構(gòu)成；西南端被F2斷層切割，位于K0+888-K1+820段東側(cè)500m，而與龍?zhí)督M老山段相接，F(xiàn)2為逆斷層，傾向90°，長(zhǎng)約3.5km，該斷層近南北向自茶山嶺西側(cè)經(jīng)木山村向南至整個(gè)評(píng)估區(qū)以南。另?yè)?jù)1：20萬(wàn)清江幅綜合水文地質(zhì)圖及其說(shuō)明書(shū)，評(píng)估區(qū)內(nèi)尚有斷層F1發(fā)育，在K0+888-K0+980段斜穿過(guò)為正斷層，傾向85°，該斷層整體呈南北走向，斷層規(guī)模較小，長(zhǎng)度約4公里[1]。

區(qū)內(nèi)地下水類型根據(jù)其形成自然條件、運(yùn)移特征、賦存空間特征，主要分為松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水、茅口組灰?guī)r巖溶裂隙水等三大類型。第四系松散層（沖洪積層、殘坡積層）孔隙含水層地下水主要接受大氣降水的補(bǔ)給，以平緩逕流為主，就近向低洼處排泄。

碳酸鹽巖裂隙巖溶水的補(bǔ)給與其出露類型關(guān)系密切。裸露型區(qū)可直接接受大氣降水補(bǔ)給，降水通過(guò)地表溶蝕裂隙、溶槽、溶孔、溶蝕洼地和溶洞直接流入補(bǔ)給地下水。覆蓋型巖溶水則依附于上覆的松散巖類孔隙水的補(bǔ)給和大氣降水通過(guò)松散巖類間接補(bǔ)給，或地表水切割含水層垂直滲入補(bǔ)給。巖溶水的排泄方式較為單一，總的以上升泉及下降泉形式排泄于地表。

基巖裂隙水的補(bǔ)給源主要是大氣降水，逕流速度較快，逕流途徑短，其徑流方向與山坡向一致，以下降泉或上升泉形式排泄于溝谷及山前地帶。

2 評(píng)估區(qū)主要地質(zhì)災(zāi)害的分布特征

評(píng)估區(qū)所處區(qū)域?yàn)槊妨宙?zhèn)至羅舍周家一帶，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與訪問(wèn)未發(fā)現(xiàn)崩滑流及地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。周邊自然斜坡坡度在5～10°，斜坡較緩，坡體植被發(fā)育，斜坡高度在7.5～15.0m之間，坡體被植被覆蓋，穩(wěn)定性好，對(duì)擬建公路影響較小。以崗地地貌為主，地形較為平緩開(kāi)闊，無(wú)地形切割形成的溝谷，地形相對(duì)高差較小，多平坦型。評(píng)估區(qū)無(wú)松散堆積物，植被發(fā)育，以松樹(shù)、雜木、灌叢為主，覆蓋率達(dá)85%。根據(jù)評(píng)估區(qū)內(nèi)的地貌形態(tài)及泥石流形成的條件，評(píng)估區(qū)內(nèi)自然狀態(tài)下難以形成泥石流[2-3]。

由于評(píng)估區(qū)內(nèi)主要發(fā)育二疊系下統(tǒng)茅口組裸露型及覆蓋型灰?guī)r，巖溶發(fā)育。評(píng)估區(qū)內(nèi)裸露型灰?guī)r分布在擬建公路K0+888～K2+260段東側(cè)500米處，線路長(zhǎng)1380m，面積約為0.78km2；覆蓋型巖溶分布在擬建公路K1+700～K3+600東側(cè)200m，線路長(zhǎng)1690m，面積為2.68km2。

由于覆蓋型巖溶地面塌陷具隱蔽性、突發(fā)性、災(zāi)害性等特點(diǎn)，有必要對(duì)該路段覆蓋型碳酸鹽巖分布區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方法主要針對(duì)覆蓋型碳酸鹽巖分布區(qū)，采用定性～半定量判別法進(jìn)行，塌陷易發(fā)性按三級(jí)劃分即易發(fā)、較易發(fā)和少發(fā)，易發(fā)區(qū)的劃分相應(yīng)為易發(fā)區(qū)、較易發(fā)區(qū)和少發(fā)區(qū)。具體根據(jù)巖溶地面塌陷的地質(zhì)條件和誘發(fā)因素如覆蓋層時(shí)代、厚度、下伏基巖巖性、淺部巖溶發(fā)育程度、地面塌陷發(fā)育程度、地下水位及與現(xiàn)有地下水開(kāi)采及疏排工程距離等各有關(guān)因素條件進(jìn)行量化評(píng)估，按量化總分值Y的大小確定巖溶地面塌陷易發(fā)程度（量化標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1）。而裸露型地面塌陷易發(fā)性則依經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行定性預(yù)測(cè)。

根據(jù)擬建公路東側(cè)500米豐城斯米克陶瓷建設(shè)項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察報(bào)告資料，評(píng)估區(qū)內(nèi)東南角的第四系覆蓋層之下的基巖為二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）灰?guī)r、上部為灰色含燧石結(jié)核灰?guī)r，下部為灰色厚層狀石灰?guī)r，為可溶巖。其中第四系巖性主要為粉質(zhì)粘土，含少量碎石，厚度7.4～12m。

據(jù)評(píng)估區(qū)南部東神嶺礦區(qū)鉆孔資料，在該礦區(qū)18個(gè)揭露茅口灰?guī)r鉆孔中，見(jiàn)洞者有3個(gè)孔，見(jiàn)洞率為16.67%，溶洞高度0.13～18m，2/CK2孔溶洞高大于18m，2/CK7孔為7.88m，10/CK1孔最小，洞高0.13m，巖溶發(fā)育標(biāo)高為-50～-170m。又根據(jù)豐城縣1：20萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告資料，該區(qū)茅口灰?guī)r在地表以下100m或基巖面以下50m統(tǒng)計(jì)分析，其見(jiàn)洞率為52.5%，淺巖溶率為6.19%。根據(jù)巖溶地面塌陷易發(fā)程度量化評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)擬建區(qū)及周邊環(huán)境相關(guān)因子進(jìn)行量化評(píng)估，其量化總得分為D=24，為地面塌陷易發(fā)區(qū)（見(jiàn)表1、表2）。因此，擬建工程存在遭受巖溶地面塌陷的威脅。裸露型巖溶區(qū)地面塌陷易發(fā)性則按覆蓋型巖溶區(qū)易發(fā)性降一級(jí)考慮[4]。

綜上，根據(jù)評(píng)估結(jié)果繪制評(píng)估區(qū)地面塌陷他、易發(fā)分區(qū)圖，如圖3。擬建公路K1+700～K3+600東側(cè)200m一帶分布覆蓋型碳酸鹽巖，為巖溶地面塌陷易發(fā)區(qū)，在震動(dòng)，抽排地下水等條件下發(fā)生地面塌陷的可能性大。

擬建公路K0+888～K2+260段東側(cè)500米一帶，為裸露型碳酸鹽巖分布段，該地段未發(fā)生地面塌陷，未見(jiàn)有開(kāi)采地下水現(xiàn)象，巖溶較發(fā)育～發(fā)育，為地面塌陷較易發(fā)區(qū)。

擬建公路距離巖溶地面塌陷易發(fā)區(qū)最近距離為500m，擬建公路遭受巖溶地面塌陷影響較小。

3 防治對(duì)策

據(jù)以上評(píng)估結(jié)果，擬建公路沿線地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性綜合評(píng)估為少發(fā)，其工程建設(shè)適宜性為適宜。工程建設(shè)前應(yīng)采取相應(yīng)的科學(xué)防治措施，保護(hù)地質(zhì)環(huán)境，預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害，保障擬建公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的安全，具體措施[5-7]如下：

（1）對(duì)存在誘發(fā)滑坡、崩塌可能的高陡邊坡和人工切坡段應(yīng)嚴(yán)格按照道路施工有關(guān)規(guī)范所允許的邊坡坡率值進(jìn)行，并做好相應(yīng)的排水設(shè)施，排除坡面的地表水和坡體內(nèi)的地下水；

（2）填方段應(yīng)做好相應(yīng)的排水設(shè)施；

（3）本區(qū)域內(nèi)的第四系覆蓋層主要以粉質(zhì)粘土為主，特殊性巖土主要為軟土，主要分布于崗間谷地零星地段，厚度約為2-3m，建議采用清淤、換填法處理，回填材料視地下水情況可采用粗砂或砂礫；

（4）填方路段要清理軟土層，避免由于軟弱土體對(duì)路基產(chǎn)生不均勻沉降；

（5）擬建場(chǎng)地內(nèi)分布的河流兩岸岸堤為土質(zhì)岸坡，未進(jìn)行有效防護(hù)，應(yīng)采取可靠的措施進(jìn)行處理，注意河水水位監(jiān)測(cè)，切實(shí)防范洪水侵襲；

（6）橋梁建議采用樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)類型為沖（鉆）孔灌裝柱。

（7）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)擬建公路K2+520～ K2+580一段為墳場(chǎng)，建議路基填筑前應(yīng)清楚表面腐雜草、樹(shù)根、腐植土，并將路堤填筑范圍內(nèi)清理留下的坑、洞、墓穴填平壓實(shí)，采用排水、翻曬、換填并夯實(shí)后再填筑。

參考文獻(xiàn)：

[1]江西省勘察設(shè)計(jì)研究院.昌樟高速改擴(kuò)建豐城互通連接線新建工程建設(shè)工程地質(zhì)勘察總報(bào)告[R].2014.

[2]江西省煤田地質(zhì)勘察研究院.江西豐城精品陶瓷產(chǎn)業(yè)基地規(guī)劃區(qū)有限公司陶瓷項(xiàng)目建設(shè)工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估報(bào)告[R].2010.

[3]江西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.江西省豐城市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃成果報(bào)告[R].2010.

[4]江西省交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司.昌樟高速改擴(kuò)建豐城互通連接線新建工程建設(shè)一階段施工圖設(shè)計(jì)[R].2014.

[5]JTG/TB05-2004 公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南[S]

[6]楊順泉，李佐海.湖南地質(zhì)災(zāi)害分布特征及防治對(duì)策[J].湖南地質(zhì)，1996（06）：128-136.

[7]張嗣兵，夏愛(ài)民.潭邵高速公路沿線主要地質(zhì)災(zāi)害及防治對(duì)策[J].黑龍江科技信息，2013（02）：213-214.

作者簡(jiǎn)介：張影（1987-），女，安徽淮北人，本科，助理工程師，主要從事水工環(huán)地質(zhì)方面研究工作。