松虎航道(湖南段)工程建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估

黎 苗， 柳 宇

(1.湖南省勘查設(shè)計研究院，湖南 長沙 410014； 2.湖南煤田地質(zhì)局水工環(huán)地質(zhì)勘探隊，湖南 長沙 410014)

1 工程概況與評估范圍

松虎航道(湖南段)起于湖南與湖北交界的望家垴，經(jīng)青龍窖進(jìn)入松滋中支(自治局河)，經(jīng)張九臺進(jìn)入松澧洪道，后經(jīng)小望角至安鄉(xiāng)，全長約48 km。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)范》，認(rèn)為評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件總體屬中等類型，擬建工程屬重要建設(shè)項目，確定該項目評估級別為一級評估。

2 環(huán)境地質(zhì)條件

2.1 區(qū)域構(gòu)造與地形地貌

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，評估區(qū)北西-南東向為安鄉(xiāng)地塹，安鄉(xiāng)凹陷位于洞庭盆地北部，地殼厚度推斷為33.8 km，沉積地層有白堊系、上第三系及第四系。

評估區(qū)為典型的河流沖積平原地貌，海拔標(biāo)高一般在35 m以下，河床漫灘較多，地勢平坦，高差極小，河網(wǎng)發(fā)育，溝渠縱橫，河流凸岸處多分布心灘和沙洲。評估區(qū)內(nèi)地貌類型單一，地形復(fù)雜程度中等，

2.2 氣象、水文

評估區(qū)地處洞庭湖區(qū)，屬于亞熱帶濕潤氣候，具有“氣候溫和，四季分明，熱量充足，雨水集中，春溫多變，夏秋多旱，嚴(yán)寒期短，暑熱期長”的氣候特點。松滋河流域水量充沛，徑流主要來源于長江以及降水，松滋河多年徑流量為459億立方米，最大流量為11 030 m3/s?？菟趤硭坎蛔闶撬苫⒑骄€季節(jié)性通航的重要原因之一。

2.3 地層巖性和巖土工程地質(zhì)性質(zhì)

評估區(qū)內(nèi)主要出露第四系全新統(tǒng)地層，無基巖出露，故無巖體，只有土體。根據(jù)工區(qū)各地層結(jié)構(gòu)特征，主要劃分有粉土、粉砂、細(xì)砂、粉質(zhì)黏土多層結(jié)構(gòu)土體和細(xì)砂、粉質(zhì)黏土雙層結(jié)構(gòu)土體。

2.4 人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響

近幾年來，區(qū)內(nèi)交通設(shè)施建設(shè)活動較頻繁，高速公路、原有道路改造，以及鄉(xiāng)村公路修建，使區(qū)內(nèi)公路交通呈網(wǎng)狀展布；水系縱橫發(fā)育，防洪、灌溉溝渠開挖較多，區(qū)內(nèi)水利工程較為活躍；居民居住沿河道或沿道路分布，一般較分散，房屋的修建一般不存在切坡、挖填方工程，房屋修建對地質(zhì)環(huán)境影響較輕。因此，評估區(qū)內(nèi)破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動為中等。

3 地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估

據(jù)本次調(diào)查、訪問以及《湖南省澧縣1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查報告》、《湖南省安鄉(xiāng)縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查成果報告》，區(qū)內(nèi)未發(fā)生過崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害，擬建工程沿線處于地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)內(nèi)，沿線無地質(zhì)災(zāi)害點，評估區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，現(xiàn)狀條件下沒有地質(zhì)災(zāi)害點分布。

4 地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估

評估區(qū)無碳酸鹽巖分布，不會引發(fā)巖溶地面塌陷、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害，區(qū)內(nèi)無采礦活動。本工程建設(shè)主要評估地質(zhì)災(zāi)害類型為：滑坡(坍岸)、管涌等。

4.1 滑坡(坍岸)

由于受地形條件的控制，航道挖槽將會對河道邊灘進(jìn)行不同程度的邊坡開挖，切坡以后，改變了原有灘岸形態(tài)，使灘岸應(yīng)力發(fā)生變化，不同程度地破壞了斜坡原有的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，并將引發(fā)新的滑坡(坍岸)地質(zhì)災(zāi)害。具體不同切深地段、斜坡結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)環(huán)境條件、可能性預(yù)測及危險性評估結(jié)果見表1。

表1 工程建設(shè)引發(fā)和遭受滑坡(坍岸)評估一覽表

4.2 管涌

評估區(qū)河堤外側(cè)曾發(fā)生過管涌現(xiàn)象，后得到有效治理，現(xiàn)狀條件下未發(fā)生過管涌現(xiàn)象。管涌水力坡降采用如下計算公式，管涌水力坡降計算結(jié)果見表2。

(1)

式中：I為土的平均水力坡度；H1、H2為堤內(nèi)、外水位，m；M1、M2為上、下部土層厚度；K1、K2為上、下土層滲透系數(shù)，m/d；b為堤底寬度，m。

經(jīng)計算可知，河流各水文站，水力坡降均大于管涌型允許水力坡降，河流堤壩外易發(fā)生管涌地質(zhì)災(zāi)害，因此評價河堤外側(cè)張九臺以及安鄉(xiāng)錨地管理處(執(zhí)法大隊)擬建建筑樁基施工引發(fā)、遭受管涌地質(zhì)災(zāi)害的可能性中等，危險性中等。

5 地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)評估

根據(jù)上述綜合分區(qū)評估原則方法與量化指標(biāo)的確定，擬建工程地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估分段情況如表3所示。

表2 管涌水力坡降計算結(jié)果表

注：H1為洪水水位，水位特征值根據(jù)1996～2015年水文資料統(tǒng)計，高程系統(tǒng)為85國家高程。

表3 松虎航線地質(zhì)災(zāi)害綜合分段評估結(jié)果表

注：Ⅱht表示以滑坡(坍岸)為主的次重點防治區(qū)；Ⅱg表示以管涌為主的次重點防治區(qū)。

6 防治措施及建議

根據(jù)前述評估結(jié)果，工程建設(shè)可能引發(fā)、加劇及建設(shè)工程本身可能遭受的主要地質(zhì)災(zāi)害的防治措施如下：

(1)滑坡(坍岸)：采取工程措施進(jìn)行治理，如：筑丁壩、順壩、壩根護(hù)坡、降低坡比、分臺階開挖和布置石籠護(hù)墊等對大堤進(jìn)行守護(hù)。

(2)管涌：采取工程措施進(jìn)行治理，如設(shè)置隔水帷幕、采用砂石反濾壓蓋措施，發(fā)生險情時，采用沙石反濾圍井，同時應(yīng)盡量避免汛期進(jìn)行基礎(chǔ)施工，并應(yīng)加強巡視監(jiān)測。