鄧華陽 熊軍平
(1.江西省地礦局九一二大隊 2.東鄉(xiāng)縣國土資源局)
萬年縣鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段公路地質(zhì)災(zāi)害危險性評估及分區(qū)
鄧華陽1熊軍平2
(1.江西省地礦局九一二大隊 2.東鄉(xiāng)縣國土資源局)
萬年縣鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段公路是萬年縣農(nóng)村公路建設(shè)項目中的縣道升級改造項目,北接萬年縣珠田鄉(xiāng),南連萬年縣蘇橋鄉(xiāng),路線途徑侵蝕堆積河谷區(qū)及構(gòu)造剝蝕龍崗區(qū),經(jīng)實地調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),沿線部分路段存在滑坡、崩塌類地質(zhì)災(zāi)害,共有地質(zhì)災(zāi)害點16處,為使公路改建工程順利進行,防止與減輕地質(zhì)災(zāi)害對公路工程的危害,防止與減輕工程建設(shè)誘發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害,本文結(jié)合地質(zhì)環(huán)境條件及災(zāi)害發(fā)育特征對全路段進行地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估及預(yù)測評估,根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合值評估結(jié)論將全段公路分為四個區(qū)段,對各區(qū)段分別進行綜合評價、防治工程分級、建設(shè)場地適宜性分級。經(jīng)綜合評估發(fā)現(xiàn),地質(zhì)災(zāi)害危險性大的區(qū)段主要位于工程地質(zhì)較差的侵蝕構(gòu)造丘陵地帶,危險性小的區(qū)段主要分布在地質(zhì)條件較好的平原及寬緩溝谷兩側(cè)。最后就指出目前平原區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害危險性評估中的問題。
鎮(zhèn)垱線;地質(zhì)災(zāi)害;危險性評估;建設(shè)場地適宜性;防治工程措施
萬年縣鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段二級公路新建工程是萬年縣“十二五”農(nóng)村公路建設(shè)項目中的縣道升級改造公路,通過對線路周邊地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估及綜合評估,對線路進行危險性區(qū)劃,評價擬建公路本身可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險性和工程建設(shè)可能誘發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性,減輕地質(zhì)災(zāi)害對公路工程的危害,并根據(jù)建設(shè)場地可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的因素和條件,評價建設(shè)場地適宜性,針對性提出防治措施建議。
線路位于萬年縣珠田鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府至蘇橋鄉(xiāng)X119鎮(zhèn)垱線,路線起點位于珠田鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府門口與現(xiàn)有公路相交的路口處(起點樁號K20+800m),終點位于蘇橋鄉(xiāng)段縣道X119鎮(zhèn)垱線K49+200附近(終點樁號K47+ 973.9m),地理位置(北京54坐標(biāo)系):東徑:116°58′43″~117°04′32″,北緯:28°33′15″~28°45′22″,路線全長約27.174km,路基寬度12m,路面寬度10.5m,路線按照雙向雙車道二級公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,設(shè)計速度60km/h,項目擬計劃于2014年6月開工,2015年5月底竣工,建設(shè)期12個月。
2.1 氣象和水文
線路周邊及評估區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫17.4℃,極端最低氣溫-12.8℃,極端最高氣溫41.2℃,溫差較大,四季分明。多年平均降雨量 1852.31mm,最大年降雨量 2879.7mm,最小年份降雨量1230.7mm。3~6月為豐水期,總降雨量1048.59mm,占全年降雨量的56.6%,10~12月為枯水期,月降雨量191.69mm,僅占全年降雨量的10.3%,其他月份為平水期。
區(qū)內(nèi)地表水系屬樂安河及信江流域,地表水系較發(fā)育,呈樹枝狀分布,主要地表河流為樂安河及萬年河,整個路線區(qū)地表及地下水位受珠溪河和萬年河水位控制和影響,地表徑流主要依靠大氣降雨補給,兩河水量豐富,但豐而不均,受季節(jié)性變化影響大。
2.2 地形地貌
評估區(qū)總體地勢北低南高,地形起伏較大,北部主要為侵蝕堆積河谷平原,南部主要為構(gòu)造剝蝕壟崗及侵蝕剝蝕構(gòu)造丘陵,地形起伏較大。侵蝕剝蝕丘陵地貌區(qū)山頂高程一般為100~250m,相對高差一般為50~100m,山頂多呈鋸齒狀、垅狀,山坡坡度一般為15~25°,局部達35~40°。山體切割作用較為強烈,樹枝狀溝谷較發(fā)育,溝谷以“U”形為主,侵蝕作用較強烈,植被較發(fā)育,以松雜灌木為主,現(xiàn)狀主要為林地;構(gòu)造剝蝕壟崗區(qū)地形標(biāo)高一般為50~100m,相對高差20~50m,坡度5~15°。崗頂渾圓,壟崗多呈條帶狀、饅頭狀,剝蝕較強烈,小沖溝發(fā)育,溝谷開闊,植被稀疏;侵蝕堆積河谷平原區(qū)沿河溝呈帶狀分布,標(biāo)高一般在50m以下,地勢平坦開闊,坡度較小,主要由第四系沖積物組成,以農(nóng)田及村莊為主。
2.3 地質(zhì)條件
評估區(qū)出露地層主要有中元古界凝灰質(zhì)絹云千枚巖、粉砂質(zhì)絹云千枚巖、白堊系粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖;第四系中更新統(tǒng)殘積層網(wǎng)紋狀粘土、亞粘土和全新統(tǒng)沖積層粘土、亞粘土、亞砂土及砂礫石層,二元結(jié)構(gòu)清晰。
評估區(qū)區(qū)域上位于揚子板塊九嶺地體東南鄰欽—杭結(jié)合帶(贛中對接帶)北側(cè),萍樂凹陷帶中部東端。區(qū)內(nèi)基底褶皺強烈,斷裂構(gòu)造及斷陷盆地發(fā)育。斷裂多呈南西-北東向,構(gòu)造帶內(nèi)巖石擠壓片理,小柔皺發(fā)育,巖石擠壓片理、揉皺發(fā)育,沿片理面見一系列石英脈貫入,脈體呈透鏡狀,局部見有后期脆性破裂的碎裂巖。評估區(qū)處于贛東北掀斜上升區(qū),新構(gòu)造運動表現(xiàn)為在線路丘陵區(qū)、低丘壟崗區(qū)和河谷平原區(qū)總體趨向間歇上升,上升幅度存在一定的差異性,地貌上表現(xiàn)為珠溪河形成二級階地。區(qū)內(nèi)地震活動很少,區(qū)域地震烈度小于Ⅵ度,地震動峰值加速度小于0.05g,地震活動微弱,區(qū)域地殼穩(wěn)定性較好。
3.1 評估范圍確定
評估范圍應(yīng)根據(jù)擬建線路的特點、地質(zhì)環(huán)境條件及地質(zhì)災(zāi)害影響范圍確定,原則上為擬建線路兩側(cè)各外擴1000m,對可能產(chǎn)生以崩塌、滑坡為主要災(zāi)害的區(qū)段,當(dāng)在1000m范圍內(nèi)存在地表分水嶺時,則調(diào)查至分水嶺為止,可小于1000m;對泥石流災(zāi)點及潛在泥石流溝谷以完整的溝道流域為限。根據(jù)上述原則,確定評估范圍面積為57.26km2。
3.2 地質(zhì)災(zāi)害類型及分布
通過野外實地調(diào)查和資料收集,評估區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)災(zāi)害為崩塌、滑坡災(zāi)害。評估區(qū)范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)崩塌9處、滑坡7處,崩塌、滑坡災(zāi)點均分布于侵蝕剝蝕構(gòu)造丘陵區(qū)。災(zāi)點規(guī)模均為小型,類型多為巖土混合質(zhì)崩滑,下覆巖性為中元古界雙橋山群千枚巖強風(fēng)化層,節(jié)理裂隙發(fā)育,軟弱夾層不連續(xù);上覆殘坡積層厚1.0~2.0m。
3.3 現(xiàn)狀評估
根據(jù)各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育條件、規(guī)模等級、災(zāi)害現(xiàn)狀判斷災(zāi)害體的穩(wěn)定性,并依據(jù)災(zāi)點方向及與公路的距離,對地質(zhì)災(zāi)害點的危險性評估,評價結(jié)果如下,崩塌9處,穩(wěn)定性差的2處,穩(wěn)定性較差的7處,均為危險性小的崩塌點;滑坡7處,穩(wěn)定性差的3處,穩(wěn)定性較差的4處,危險性大的2處;泥石流6條,均為危險性小;未見地面塌陷等其他地質(zhì)災(zāi)害。
3.4 預(yù)測評估
預(yù)測評估主要從工程施工可能誘發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害和工程建設(shè)可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害兩方面對擬建場地進行危險性評估。工程切坡施工可能導(dǎo)致斜坡失穩(wěn),誘發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害;擬建公路穿越河流及山間溝谷地形,橋梁工程受溝谷泥石流及山洪沖刷,可能出現(xiàn)橋頭岸坡失穩(wěn)等危害,橋梁工程建設(shè)本身誘發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害,如橋頭、橋基工程切坡失穩(wěn)等;擬建公路大部分路段經(jīng)過溝谷平原區(qū),均為填方段,填方邊坡可能誘發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害;部分路段軟土層發(fā)育,可能出現(xiàn)不均勻沉降;開挖路段形成的棄土可能因堆置不當(dāng)引發(fā)邊坡失穩(wěn),誘發(fā)坡面泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
綜合評估是在地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估基礎(chǔ)上,依據(jù)公路沿線各區(qū)段地質(zhì)環(huán)境條件不同、災(zāi)害類型與災(zāi)情發(fā)育程度的不同,綜合考慮區(qū)段不同災(zāi)害發(fā)育特征,分段對多災(zāi)種的危險性擇高進行。
根據(jù)現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估結(jié)論,考慮公路地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征和危險性評估的特殊性,采用危險性綜合值評估法對整個評估區(qū)進行危險性綜合評估。
4.1 危險性綜合值評估法
危險性大的(包括自然斜坡和人工切坡,下同)占段長30%以上的斜坡段或危險性中等的占段長80%以上的斜坡段劃分為危險性大區(qū)(段);危險性大的占段長30%以下的斜坡段或危險性中等的占段長的40~80%的斜坡段劃分為危險性中等區(qū)(段);無危險性大的斜坡段且危險性中等的小于40%的斜坡段劃分為危險性小區(qū)(段)。斜坡危險性綜合考慮自然斜坡危險性現(xiàn)狀評估結(jié)果和人工切坡危險性預(yù)測評估結(jié)果采用危險性綜合值Z確定,Z的計算方法為:
式中:P1、P2分別為危險性大和危險性中等斜坡長度的百分比值(小數(shù)表示);a1、a2分別為危險性大和危險性中等斜坡權(quán)重值,取a1=3,a2=1。
然后依據(jù)Z值,進行危險性分級,即:Z>0.8危險性大,Z=0.4~0.8為危險性中等,Z<0.4為危險性小。
4.2 地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估
地形地貌同屬一個單元、巖土類型相同、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀或預(yù)測危險性等級相近、災(zāi)點分布密度相似的劃分為一個區(qū)段。
依據(jù)危險性綜合直評估法結(jié)論,采用定量分析計算并結(jié)合實際工程情況,將評估區(qū)可劃分為四個區(qū)段,地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)結(jié)果見表1,由表1可知:Ⅲ區(qū)段、Ⅳ區(qū)段屬于危險性小區(qū),Ⅱ區(qū)段屬于危險性中等區(qū),Ⅰ區(qū)段屬于危險性大區(qū)。各區(qū)段地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征簡述如下:
表1 擬建公路地質(zhì)災(zāi)害危險性分段綜合評估表
Ⅲ、Ⅳ區(qū)主要位于侵蝕堆積溝谷平原區(qū),地形坡度較平緩、開闊,未發(fā)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育,自然斜坡低緩,穩(wěn)定性好,工程挖方施工較少,多為填方施工,填方邊坡高度較??;
Ⅱ區(qū)主要位于侵蝕剝蝕構(gòu)造丘陵與侵蝕堆積溝谷平原地貌交替地貌段,植被較發(fā)育,發(fā)育2處地質(zhì)災(zāi)害點,其中一處為崩塌、一處為滑坡,規(guī)模較小,距公路較遠,危險性較??;
Ⅰ區(qū)位于侵蝕剝蝕構(gòu)造丘陵地貌,總體地勢較陡,共發(fā)育有14處地質(zhì)災(zāi)害,其中崩塌8處,滑坡6處,出露主要為前震旦系雙橋山群千枚巖、板巖、凝灰?guī)r,節(jié)理發(fā)育,存在不連續(xù)軟弱夾層,強風(fēng)化層較厚,巖石破碎,巖質(zhì)較軟。
通過對萬年縣鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段二級公路新建工程的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查研究,揭示了公路周邊地質(zhì)環(huán)境條件及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律,采用定性、半定量、定量等方法,對擬建公路進行地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估及綜合評估,將評估區(qū)劃分為四個區(qū)段。對周邊地質(zhì)災(zāi)害危險性、建設(shè)場地適宜性及防治難易程度等進行分級,為公路建設(shè)提供了科學(xué)的依據(jù)。
近年來,全國南方地區(qū)降雨頻發(fā),地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育趨勢增長,由于擬建公路部分路段集中為切山修路段,靠山側(cè)切坡眾多,切坡地層巖性主要為凝灰質(zhì)絹云千枚巖、粉砂質(zhì)絹云千枚巖,巖石力學(xué)性質(zhì)各向異性明顯,風(fēng)化殘積物及強風(fēng)化層松散易滑,巖層中普遍存在有軟弱夾層或不連續(xù)軟弱夾層。高陡斜坡、順向坡等在降雨等不利因素誘發(fā)下易產(chǎn)生巖土質(zhì)崩滑,部分切坡存在較大隱患。一旦發(fā)生災(zāi)害,對公路及過往車輛威脅較大,在公路建設(shè)過程和以后運營中,為盡可能避免災(zāi)害發(fā)生,較少損失,地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防預(yù)報工作將顯得尤為重要。針對這種情況,地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查及評估工作中,氣象預(yù)警和監(jiān)測應(yīng)該成為一個重點,使地質(zhì)災(zāi)害評估工作對于工程施工更加具有指導(dǎo)意義。
[1]江西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院.《X119鎮(zhèn)垱線珠田至蘇橋段二級公路新建工程(K20+800~K47+973.9)工程可行性研究報告》.
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1004-7344(2016)20-0177-02
2016-7-1