地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估是工程建設(shè)與規(guī)劃在項(xiàng)目選址階段必須進(jìn)行的一項(xiàng)重要前期工作,是工程建設(shè)必不可少的組成部分。道路工程一般線路較長,可能跨越多個微地貌單元,場地地質(zhì)構(gòu)造多較為復(fù)雜,建設(shè)用地地基土的物理力學(xué)性質(zhì)和地下水類型存在差異,不可避免的要受到地質(zhì)環(huán)境條件的限制和地質(zhì)災(zāi)害的影響。線路工程,特別是高等級的公路,與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展具有密切的聯(lián)系,一旦工程受損,損失將非常嚴(yán)重。因此,為保障道路工程的順利實(shí)施和安全運(yùn)營,有必要對其地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評估。本文以濟(jì)南市齊魯大道跨黃河通道工程為例,按照《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估規(guī)范》[1]和《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)〈國土資源部關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估工作的通知〉的通知》(魯國土資字[2004]133號)的規(guī)定,結(jié)合評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件、工程項(xiàng)目特征等,分析了工程可能存在的地質(zhì)災(zāi)害類型,對道路工程建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估和綜合評估進(jìn)行了分析,為道路工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估工作提供參考。
1.1工程概況
濟(jì)南市齊魯大道跨黃河通道工程位于濟(jì)南市西部,是連接南岸濟(jì)南西站和北岸桑梓店地區(qū)中心的南北向交通性主干道,是濟(jì)南市跨黃河通道設(shè)施規(guī)劃的組成部分。工程范圍從現(xiàn)狀濟(jì)齊路至G308。南岸起于齊魯大道~濟(jì)齊路交叉口,北延上跨濟(jì)廣高速,從鄭家店村東側(cè)跨越南岸堤頂、黃河以及北岸堤頂后繼續(xù)向北,與現(xiàn)狀G30 9平交,順接終點(diǎn)裕興路~G308平交口,全長約10.5km。其中跨黃河段主線橋梁長約2.53km,為公軌合建橋梁,橋梁橫斷面布置為雙向8車道+雙線軌道交通+人非通道,一級公路兼城市主干路。
1.2地質(zhì)環(huán)境條件簡介
擬建道路工程在區(qū)域上位于泰山隆起北翼單斜構(gòu)造體北端,與濟(jì)陽凹陷相接的中間過渡地帶。場區(qū)南部分布有寒武紀(jì)的頁巖、灰?guī)r與奧陶紀(jì)的灰?guī)r等巖體,北部為輝長巖~閃長巖侵入體。評估區(qū)為黃河沖洪積平原與山前沖洪積傾斜平原疊交地帶,局部微地貌單元系黃河河床,地形較平坦(見圖1),第四系覆蓋層厚度較大,主要為全新統(tǒng)(Q4)沖洪積黏土、粉質(zhì)黏土、粉土和上更新統(tǒng)(Q3)黏土、粉質(zhì)黏土、粉土和中砂,全新統(tǒng)人工填土、黏土、粉質(zhì)黏土、粉土為松軟土,孔隙比大,含水率高,壓縮性高,承載力低,需要采用換填或加固處理。測區(qū)內(nèi)無不良地質(zhì)。
桑梓店斷裂在鄧家營村東、張玉堂村西與連接線道路相交,為早更新世斷裂。據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》[2](GB18306-2015),評估區(qū)地震動峰值加速度為0.05g,地震基本烈度Ⅵ度,地震動反應(yīng)譜特征周期值為0.45s。另據(jù)《山東省關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)房屋建筑和市政工程抗震設(shè)防工作的意見》(魯
政辦發(fā)〔2016〕21號),新建(改建、擴(kuò)建)房屋建筑和市政工程設(shè)計(jì)方案應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)要求,優(yōu)先選用有利于抗震的結(jié)構(gòu)體系和建筑材料,并不低于地震烈度Ⅶ度進(jìn)行抗震設(shè)防。因此確定評估區(qū)基本烈度為Ⅶ度。
圖1 評估區(qū)所處地貌單元圖
評估區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,歷年平均降水量在600~700 mm之間,有南部多于北部、山區(qū)多于平原的特征。評估區(qū)沿線分布的地表水體自北向南有黃河、小清河等。地下水類型主要為松散巖類孔隙裂隙水和基巖裂隙水。評估區(qū)兩岸基本無開發(fā),現(xiàn)狀主要為村莊和農(nóng)田,人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響、破壞小。
根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估規(guī)范》4.3.5條規(guī)定,重要的線路建設(shè)工程,評估范圍向線路兩側(cè)擴(kuò)展500m~1000m為宜,結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目地質(zhì)環(huán)境條件、建設(shè)項(xiàng)目特點(diǎn)、地質(zhì)災(zāi)害的類型,確定本次評估范圍為在規(guī)劃用地范圍的基礎(chǔ)上向四周外延1000m。
綜合歷史地質(zhì)資料和現(xiàn)場地面測繪,評估區(qū)地處平原區(qū),不具備崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷與地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的地質(zhì)環(huán)境條件。評估區(qū)第四系松散層厚度50-80m,巖性以粉土、粘性土、砂土為主,壓縮模量5.0-11MPa,具中等壓縮性。評估區(qū)不存在常年抽汲第四系孔隙水引起的水位或水壓下降,居民生活用水主要引自黃河水,故不可能形成大面積的水位下降漏斗。但濟(jì)南以北為一面積較大的地?zé)崽?,稱為濟(jì)北地?zé)崽颷3]。地?zé)崽餆醿訛閵W陶系碳酸鹽巖類,頂板埋深342-1444m。根據(jù)實(shí)地調(diào)查,評估區(qū)西北部已開發(fā)的地?zé)峋旋R河地?zé)峋?,東北部有鴨旺口地?zé)峋?,西部距評估區(qū)大約1.77km的位置還有個人開發(fā)的溫泉旅游項(xiàng)目,但評估區(qū)內(nèi)不存在地?zé)峋_發(fā)。以后隨著地?zé)豳Y源的開發(fā),可能會造成區(qū)域地下水位下降,引發(fā)地面沉降。因此確定本次評估工作的地質(zhì)災(zāi)害類型為地面沉降。
3.1現(xiàn)狀評估
評估區(qū)未發(fā)生地面沉降及地面沉降造成的房屋開裂等現(xiàn)狀,地面沉降地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度為弱發(fā)育。目前,評估區(qū)不存在新構(gòu)造運(yùn)動和抽排水、油氣開采,但評估區(qū)北部存在地?zé)衢_采,可能誘發(fā)評估區(qū)地面沉降,地質(zhì)災(zāi)害危害程度大。因此現(xiàn)狀評估認(rèn)為地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性為危險(xiǎn)性中等。
3.2預(yù)測評估
地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估具有一定的動態(tài)性特點(diǎn),主要從以下兩個方面展開評估:
3.2.1工程建設(shè)中、建成后可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性預(yù)測評估。
根據(jù)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的機(jī)理和發(fā)生條件,結(jié)合工程建設(shè)的特性,公路工程的修建雖會進(jìn)行挖方、填方等工程施工,但工程建設(shè)本身不開采油氣和地下水,不會對地形地貌和地質(zhì)環(huán)境條件產(chǎn)生較大的影響,因此工程建設(shè)中、建設(shè)后不會引發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害或加劇已有地質(zhì)災(zāi)害。工程如果遭受地面沉降,危害程度大;地面沉降的發(fā)育程度弱,綜上所述,根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估規(guī)范》中的地面沉降危險(xiǎn)性預(yù)測評估分級表知,工程建設(shè)中、建設(shè)后可能引發(fā)地面沉降的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估為危險(xiǎn)性中等。
3.2.2工程建設(shè)自身可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測。
工程建設(shè)遭受的地質(zhì)災(zāi)害包括原有存在的地質(zhì)災(zāi)害,也包括工程建設(shè)誘發(fā)的新的災(zāi)害體。在黃河南岸美里北路至黃河北岸的G30 9以南約580m處之間的跨黃河段橋梁按橋梁進(jìn)行危險(xiǎn)性預(yù)測評估,其余路段按路基進(jìn)行危險(xiǎn)性預(yù)測評估。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估規(guī)范》中的橋梁基礎(chǔ)和路基遭受地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估分級表知,建設(shè)工程全段位于已存在地面沉降地質(zhì)災(zāi)害影響范圍外,遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能性小,但危害程度大,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度為弱發(fā)育,綜上所述,確定建設(shè)工程自身可能遭受已存在地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估為中等。
3.2.3地面沉降預(yù)測評估結(jié)論。工程建設(shè)中、建設(shè)后可能引發(fā)或加劇地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估為危險(xiǎn)性為中等,建設(shè)工程自身可能遭受已存在地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性為中等。因此,擬建工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估確定為中等。
3.3綜合評估
綜合評估是根據(jù)現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估結(jié)果,綜合評估建設(shè)用地的地質(zhì)災(zāi)害危害程度,并作出適宜性評價(jià)。從工程安全的角度考慮,綜合評估采取就大原則。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估規(guī)范》,綜合評估認(rèn)為齊魯大道跨黃河通道工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評估等級為中等,建設(shè)場地適宜性為基本適宜。
根據(jù)場地的地質(zhì)災(zāi)害類型及其危險(xiǎn)性,確定建設(shè)場地的地質(zhì)災(zāi)害防治措施如下:
4.1建議密切關(guān)注濟(jì)北地?zé)崽锏拈_發(fā)、地下水動態(tài)以及地面沉降的監(jiān)測結(jié)果及發(fā)展趨勢,充分考慮可能發(fā)生的地面沉降量對工程的影響,以便采取相應(yīng)措施。
4.2建議在汛期關(guān)注黃河大壩不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育狀況,并及時采取措施排險(xiǎn),避免對道路工程造成影響。
5.1評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜,建設(shè)項(xiàng)目屬重要建設(shè)項(xiàng)目,本次地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估級別為一級。
5.2災(zāi)種類型:本次地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估的災(zāi)種為地面沉降。
5.3現(xiàn)狀評估:評估區(qū)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評估確定為危險(xiǎn)性中等。
5.4預(yù)測評估:工程建設(shè)中、建設(shè)后可能引發(fā)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估為危險(xiǎn)性中等;建設(shè)工程自身可能遭受已存在地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測評估為危險(xiǎn)性中等。
5.5綜合分區(qū)評估:評估區(qū)地面沉降
地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合分區(qū)評估為全區(qū)危險(xiǎn)性中等。
5.6工程建設(shè)用地適宜性評估為基本適宜。