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        廣州市天河區(qū)某高速服務(wù)區(qū)地塊地質(zhì)災(zāi)害危險性評價

        2021-05-28 06:19:04陳欣欣
        科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2021年14期
        關(guān)鍵詞:挖方危險性滑坡

        陳欣欣

        (廣州市地質(zhì)調(diào)查院,廣東 廣州510440)

        1 評估地塊概況

        評估場地位于廣州市天河區(qū)中部,地理位置優(yōu)越,交通條件便利。其地貌單元為珠江三角洲沖積平原殘丘地貌,場地較為開闊,地形起伏較大。地塊位于地質(zhì)災(zāi)害危險性中易發(fā)區(qū),主要災(zāi)種為崩塌、地面沉降[1]。該地塊將統(tǒng)一規(guī)劃,重新布局,合理綜合利用,打造成交通綜合換乘樞紐。

        2 研究地塊基礎(chǔ)地質(zhì)特征

        2.1 地層巖性

        研究地塊北部出露基巖,其余均為第四系覆蓋,下伏大朗山組黃花崗段(K2d2)地層。

        2.1.1 白堊系

        大朗山組黃花崗段(K2d2)隱伏于評估區(qū)下部。以暗紅色含礫粉砂巖為主,夾礫巖,局部巖相變?yōu)殁}質(zhì)泥巖,厚度>500m。

        2.1.2 第四系

        評估區(qū)地表為第四系海沖層,主要由淤泥質(zhì)土、粉砂和殘積層組成。淤泥質(zhì)土呈深灰色,富含貝殼,厚度0.6~8.6 m。粉砂呈灰黑色,含少量的中粗砂,厚度0.7~7.1m。殘積層為暗紅色含礫粉砂巖風(fēng)化形成的粉質(zhì)粘土,厚度3.2~11.8 m。

        2.2 地質(zhì)構(gòu)造

        評估地塊位于瘦狗嶺斷層[2]以北,增城凸起西南部位,天河向斜東北部,原始地貌屬剝蝕殘丘微地貌,雖然場地花崗巖巖芯完整,但瘦狗嶺斷裂在評估區(qū)南面約800m 處通過,對評估地塊有一定的影響。

        2.3 水文地質(zhì)條件

        評估區(qū)屬珠江水系下游,水系發(fā)育,有河涌穿過。地下水類型有松散巖類孔隙水和層狀基巖孔隙裂隙水兩大類,松散巖類孔隙水水量較貧乏,基巖裂隙水水量貧乏[3]。地下水對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土中的鋼筋有微腐蝕性。

        3 地質(zhì)災(zāi)害危險性評價

        3.1 邊坡崩塌/滑坡

        評估區(qū)屬于三角洲海沖積平原殘丘地貌,場地標高為10~32m,整體呈現(xiàn)為西部高,東部低的地勢趨勢。評估區(qū)南部挖方邊坡標高26~36m,坡體高差約10 米,3 處挖方邊坡自西向東間隔產(chǎn)出,具體特征見表1。在強降雨等極端天氣的條件下,邊坡的物理力學(xué)性質(zhì)大大降低,有可能發(fā)生挖方邊坡崩塌/滑坡。

        根據(jù)坡體的地形地質(zhì)環(huán)境條件,將坡體轉(zhuǎn)化為形變場,從中抽取評估因子,建立評估模型。采用定性-半定量評估方法,從影響邊坡穩(wěn)定性的眾多因素中抽取環(huán)境條件、邊坡破壞動力條件進行評估。

        表1 評估區(qū)挖方邊坡崩塌/滑坡危險性量化指標判定表

        表2 基坑側(cè)壁巖土層的計算指標選取

        根據(jù)半定量計算,評估區(qū)挖方邊坡崩塌/滑坡潛在的危險性中等,危害性中等。

        3.2 基坑崩塌/滑坡

        場地工程建設(shè)基坑開挖或者支護措施不當(dāng)?shù)臅r候,可能引發(fā)崩塌/滑坡地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)最不利組合將滑體劃分成若干個等寬的條體(簡化bishop 法)[4],然后根據(jù)各條體的參數(shù)計算邊坡的穩(wěn)定系數(shù)(見式1~4)。

        結(jié)合表2 參數(shù),通過自動搜索最危險滑動面計算,在上述邊坡未支護的情況下,開挖邊坡在天然狀態(tài)下邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.04,處于較不穩(wěn)定狀態(tài),在強降雨的條件下,邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為0.87,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。對照表3,邊坡最可能的滑動面剪出口在基坑邊坡坡腳附件一帶。根據(jù)鉆孔資料,基坑底板為砂質(zhì)粘性土,工程力學(xué)性質(zhì)一般,基坑開挖及支護措施不當(dāng)或不及時,可能引發(fā)基坑邊坡崩塌/滑坡災(zāi)害。由于基坑規(guī)模不大,開挖深度亦較淺,加上基坑邊坡開挖支護方法措施較為成熟,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性較小,其潛在危害對象可造成的損失相對較小。綜合評估基坑邊坡崩塌/滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱,危害程度小、危險性小。

        表3 邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)表

        表4 工區(qū)某鉆孔沉降量計算統(tǒng)計表

        表5 地面沉降發(fā)育程度評估要素表

        3.3 塌岸

        根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,評估地塊北部緊鄰河涌,在地表水流和地下水潛蝕作用下會造成河堤變形和破壞。緊鄰評估區(qū)的河涌岸坡坡度25~35°,易產(chǎn)生沖蝕磨蝕型岸坡。目前評估區(qū)附近河涌堤岸穩(wěn)定性整體較強,如遇到特大洪水,超強臺風(fēng)等惡劣天氣,會對堤岸植被造成一定程度的破壞,對堤壩的穩(wěn)定性會造成影響;工程建設(shè)過程中,在靠近河涌堤岸堆載工程材料,可能會改變堤岸上部的荷載條件,對堤壩的穩(wěn)定性也會造成影響;可能誘發(fā)塌岸。在臨河涌地塊開展工程建設(shè)時,要做好防護工程。由于堤岸植被發(fā)育好,現(xiàn)狀穩(wěn)定,預(yù)測塌岸地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱,潛在危害小、危險性小。

        3.4 地面沉降

        根據(jù)場地鉆孔資料,評估區(qū)引起地面沉降的特殊性巖土主要為人工填土和砂質(zhì)粘性土。場地內(nèi)人工填土成分混雜,厚度、均勻性和密實度差異大,粘性土呈可塑狀,土力學(xué)指標較差,在附加荷載的作用下易誘發(fā)地面沉降。此外,基坑排水導(dǎo)致周圍地下水位下降,水量減少,同時抽水過程中土體中細小顆粒隨水帶走而導(dǎo)致土體顆粒減少;再加上基坑挖土,將會引發(fā)基坑周圍地面不同程度的沉降;在地表堆載或施工震動作用下,可能產(chǎn)生變形或震陷,也可能導(dǎo)致不均勻沉降問題。

        根據(jù)表4 和表5 的表格,地基的最終沉降量為274.1mm,判定地面沉降發(fā)育程度為弱。根據(jù)選取鉆孔數(shù)據(jù)計算出來的沉降量,判定沉降量弱,判定其發(fā)育程度為小,預(yù)測工程建設(shè)可能引發(fā)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危害程度小、危險性小。

        4 防治措施

        一是施工過程中加強對挖方邊坡的巡查,做好排水措施,對施工距離較近的挖方邊坡進行變形監(jiān)測工作[5]。二是在項目設(shè)計之前,進行詳細的巖土勘察,查明土層的分布范圍、厚度變化,地下水富水性等資料;基坑開挖盡量縮短工期,避免大面積長時間疏干排水,以免影響建設(shè)工程外圍建(構(gòu))筑物的安全。三是掌握水系、水文情況,根據(jù)不同的特征采取相應(yīng)的堤岸防護措施;對河涌堤岸進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)有位移現(xiàn)象要及時處理。四是建筑施工前查明人工填土分布特征,在基坑開挖及抽排水過程中結(jié)合監(jiān)測工作同時進行,防范于未然[6]。

        5 結(jié)論

        預(yù)測工程建設(shè)可能引發(fā)或遭受的地質(zhì)災(zāi)害主要有4 種,預(yù)測評估區(qū)內(nèi)挖方邊坡崩塌/滑坡地質(zhì)災(zāi)害潛在危害程度中等、危險性中等;基坑邊坡崩塌/滑坡地質(zhì)災(zāi)害潛在危害程度小、危險性??;塌岸地質(zhì)災(zāi)害潛在地質(zhì)災(zāi)害危害程度小、危險性??;地面沉降地質(zhì)災(zāi)害潛在地質(zhì)災(zāi)害危害程度小、危險性小。

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