淺談地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估在工程建設(shè)中的運(yùn)用

汪名友

摘 要：隨著中國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入，經(jīng)濟(jì)總量在不斷的增加，建設(shè)用地的需求量在不斷增加，人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響也在不斷的加劇，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估也愈發(fā)重要。本文結(jié)合工程實(shí)踐，以青島地鐵1號(hào)線隧道段的施工為例，闡述了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估在工程建設(shè)中的應(yīng)用情況，以期為指導(dǎo)該項(xiàng)目的順利竣工提供技術(shù)支持，并為未來(lái)的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；危險(xiǎn)性評(píng)估；工程建設(shè)

1 引言

地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估是城市建設(shè)和規(guī)劃中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其任務(wù)是根據(jù)現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估的結(jié)果，綜合評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)程度，對(duì)用地適宜性做出評(píng)估，并提出防治地質(zhì)災(zāi)害的措施。城市軌道交通工程線路長(zhǎng)、規(guī)模大、風(fēng)險(xiǎn)高，施工經(jīng)常會(huì)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，地質(zhì)災(zāi)害對(duì)地鐵建設(shè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。所以，地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)對(duì)保障軌道交通工程的順利實(shí)施和安全運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。青島地鐵1號(hào)線隧道段連接青島市市南區(qū)與黃島區(qū)，該地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，存在著大量的地災(zāi)隱患，其不同地貌單元的環(huán)境地質(zhì)背景、水文工程地質(zhì)條件、人類活動(dòng)強(qiáng)度、地質(zhì)災(zāi)害種類及災(zāi)害發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)均有所不同。本文以青島地鐵1號(hào)線隧道段為例，預(yù)測(cè)該項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中，可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性，并有針對(duì)性的提出工程防治對(duì)策，以期為防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急救援及類似工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估提供參考。

2 工程概況

地鐵1號(hào)線過(guò)海隧道是全國(guó)最長(zhǎng)的過(guò)海地鐵隧道，起自黃島區(qū)瓦屋莊站，線路沿既有膠州灣隧道東側(cè)向北下穿膠州灣灣口海域后，接入青島主城區(qū)貴州路站。全長(zhǎng)約8.1km，其中海域段長(zhǎng)度約3.49公里，共穿越14條斷層破碎帶；陸域段長(zhǎng)約4.61km，分別從黃島端、青島端對(duì)向施工，整體采用鉆爆法開(kāi)挖。

3 工程建設(shè)區(qū)地質(zhì)條件分析

根據(jù)青島地鐵的地勘報(bào)告顯示，地鐵區(qū)間隧道主要穿越底層為中等微風(fēng)化花崗巖，局部地區(qū)為強(qiáng)風(fēng)化巖，部分地段發(fā)育煌斑巖，花崗斑巖等脈巖及碎裂巖等構(gòu)造巖。該地區(qū)地下水類型按賦存方式分為第四系松散巖類孔隙水和塊狀基巖裂隙水兩類，除構(gòu)造發(fā)育段地下水富水性貧-中等外，其他地段地下水一般不發(fā)育。強(qiáng)風(fēng)化下亞帶花崗巖的礦物成分主要為堿性長(zhǎng)石，斜長(zhǎng)石，石英，礦物蝕變強(qiáng)烈，長(zhǎng)石多高嶺土化，巖芯手搓呈沙狀，手掰易碎巖體極為破碎；中風(fēng)化花崗巖構(gòu)造節(jié)理及風(fēng)化裂隙較發(fā)育，多為高角度節(jié)理，節(jié)理面呈閉合-微張開(kāi)狀，節(jié)理面見(jiàn)鐵染現(xiàn)象，巖心多呈塊狀-短柱狀，取芯率為65%～75%，石英含量為30%～35%。巖體單軸飽和抗壓強(qiáng)度8MPa～45MPa，巖體完整性指數(shù)Kv為0.3～0.5，屬于破碎-較破碎的較軟巖-較硬巖；微風(fēng)化花崗巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，沿節(jié)理面有鐵銹色染礦，巖芯多為短柱-柱狀，取芯率為80%～100%，石英含量30%～35%。巖體單軸飽和抗壓強(qiáng)度35MPa～80MPa，巖體完整性指數(shù)為0.55～0.75，屬于較完整的較硬-堅(jiān)硬巖，耐磨性指數(shù)為2.01～3.28，屬于極低-低耐磨性。

4 建設(shè)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估及施工改進(jìn)措施

青島地鐵1號(hào)線是青島市一條重要跨海交通線路，為重要建設(shè)項(xiàng)目，由于工程場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境較復(fù)雜，所以對(duì)本區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合性的評(píng)價(jià)是非常必要的。本工程建設(shè)主要跨越膠州灣和市南區(qū)與黃島區(qū)，由于陸地區(qū)可能發(fā)生的崩塌、滑坡、泥石流地段已經(jīng)過(guò)規(guī)劃建設(shè)治理，因此，本次研究評(píng)估的災(zāi)害類型主要有斷層破碎、巖溶、海水入侵和海蝕三種?；顒?dòng)斷裂指的是自晚第三紀(jì)以來(lái)仍然處于活動(dòng)狀態(tài)的新斷裂構(gòu)造。在工程建設(shè)中要特別注意活動(dòng)斷裂的影響，避開(kāi)斷層破碎，因?yàn)榛顒?dòng)斷層會(huì)對(duì)工程建筑的安全和穩(wěn)定產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在：橫跨斷層而建的工程建筑會(huì)因活動(dòng)斷層的位移產(chǎn)生斷裂和變形；活動(dòng)斷層引發(fā)的地震災(zāi)害會(huì)破壞附近的工程建筑。巖溶是指在可溶性巖石分布地區(qū)，巖石長(zhǎng)期在水（主要是地下水）的溶蝕和沖刷作用下，形成各種各樣奇特的形態(tài)。海水入侵是指在濱海地區(qū)由于過(guò)量抽取地下水，使海水從地下滲入大陸，在含水層中海水越過(guò)分界線，進(jìn)入淡水層，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。

通過(guò)構(gòu)建判斷矩陣對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的評(píng)估，確定斷層破碎帶是這次地鐵1號(hào)線隧道段施工中的主要地質(zhì)災(zāi)害類型，由于斷層破碎帶地存在涌水、涌泥及發(fā)生大規(guī)模隧道坍塌的危險(xiǎn)，為確保施工過(guò)程中不發(fā)生安全事故，避免坍塌、涌水等后果，順利通過(guò)斷層破碎帶，在穿越斷層破碎帶時(shí)，采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)（主要采用TSP203及地質(zhì)雷達(dá)）進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，結(jié)合地質(zhì)勘測(cè)資料和地質(zhì)素描對(duì)前方地質(zhì)進(jìn)行綜合判斷。結(jié)合判斷結(jié)果，針對(duì)滲水量較大的區(qū)域，采用超前預(yù)注漿的方式，地質(zhì)加固后再開(kāi)挖。嚴(yán)格控制開(kāi)挖進(jìn)尺、爆破參數(shù)，及時(shí)支護(hù)，加密監(jiān)測(cè)，確保隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在排水防控方面，排水管路采用兩套相對(duì)獨(dú)立的設(shè)備和管路，日常施工排水用一套管路、遇突發(fā)情況時(shí)啟用第二套管路。隧道正洞內(nèi)每500m設(shè)置一個(gè)集水坑，集水坑內(nèi)設(shè)置潛水泵，逐級(jí)接力將水提升排出。通過(guò)對(duì)1號(hào)線隧道段的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估結(jié)果，選取了合理的施工措施，有效的避免了施工風(fēng)險(xiǎn)，為本工程的順利竣工奠定了基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

青島地鐵1號(hào)線隧道段工程線路長(zhǎng)、規(guī)模大、風(fēng)險(xiǎn)高，大規(guī)模工程施工及運(yùn)營(yíng)期間會(huì)面臨著各種地質(zhì)災(zāi)害的潛在威脅，地質(zhì)災(zāi)害對(duì)鐵建設(shè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。項(xiàng)目實(shí)施前進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估對(duì)保障軌道交通工程安全是至關(guān)重要的。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)、研究性強(qiáng)的新型技術(shù)工作。加強(qiáng)對(duì)此類工程的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估及技術(shù)創(chuàng)新，既能有效提高綜合防災(zāi)應(yīng)急能力，又能提高青島地鐵安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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