童衛(wèi)國(guó) 羅興桓

廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì)（廣東省湛江地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險(xiǎn)技術(shù)中心） 廣東 湛江 524000

1 引言

在受到自然或人為等因素的影響下，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不僅會(huì)造成環(huán)境破壞，影響到鐵路等項(xiàng)目的正常運(yùn)行，同時(shí)還將對(duì)人民生命與財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅[1]。為此，應(yīng)積極做好地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估相關(guān)工作，了解評(píng)估范圍內(nèi)相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境狀況與災(zāi)害類型，為后期的防治工作提供幫助，確保鐵路支線安全運(yùn)行[2-3]。

2 工程概況

深湛鐵路湛江吳川機(jī)場(chǎng)支線工程，位于廣東省湛江市境內(nèi)，線路自深湛鐵路K431+100處接軌引出，下穿吳川機(jī)場(chǎng)，并設(shè)立機(jī)場(chǎng)站，再?gòu)纳钫胯F路K446+355.75接軌駛?cè)?。線路長(zhǎng)度16.212km，工程的主要內(nèi)容包括橋涵、隧道、路基、軌道、房屋、站場(chǎng)工程等。全線涉及重大工程有隧道1座（含地下車站），特大橋3座。該工程的建設(shè)，首先能夠完善湛江國(guó)際機(jī)場(chǎng)公共交通方式，滿足機(jī)場(chǎng)旅客快捷、舒適、多元化出行需求的需要。其次，還能拓展湛江國(guó)際機(jī)場(chǎng)服務(wù)腹地，增強(qiáng)客流吸引力，提升機(jī)場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力。此外，該項(xiàng)目的建設(shè)可以合理利用既有鐵路資源，加快構(gòu)建湛江國(guó)際機(jī)場(chǎng)空鐵一體化交通體系。

3 地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性評(píng)估

3.1 評(píng)估流程

在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)進(jìn)行工程建設(shè)或進(jìn)行城市總體規(guī)劃、村莊和集鎮(zhèn)規(guī)劃時(shí)，必須對(duì)工程建設(shè)區(qū)或規(guī)劃區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作，評(píng)估成果報(bào)自然資源行政主管部門組織專家組審查通過，作為該建設(shè)項(xiàng)目用地審批的必備文件[4]。通過開展評(píng)估工作，發(fā)現(xiàn)工程選址處于滑坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)內(nèi)，具體評(píng)估流程如下圖1所示。首先，需要收集線管勘察、規(guī)劃以及設(shè)計(jì)資料，并組織技術(shù)人員開展現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作。其次，根據(jù)已有資料確定出評(píng)估級(jí)別、范圍，并進(jìn)行評(píng)估工作大綱的編制。之后，開展地質(zhì)災(zāi)害綜合調(diào)查。這一過程中，既要對(duì)工程基本特征、地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，同時(shí)還要對(duì)其承受能力以及可能的災(zāi)變種類進(jìn)行分析，并選取相應(yīng)的評(píng)價(jià)要素。上述工作結(jié)束之后，開展地質(zhì)災(zāi)害綜合評(píng)估。最后，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，制定地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防與治理措施，并完成評(píng)估報(bào)告的撰寫。

圖1 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估流程

3.2 危險(xiǎn)性評(píng)估分級(jí)

根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目重要性的不同以及地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜程度，可以將地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作分為三個(gè)不同的等級(jí)，集體劃分情況如下表1所示。

表1 危險(xiǎn)性評(píng)估分級(jí)情況

3.3 地質(zhì)災(zāi)害類型

3.3.1 現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害

根據(jù)收集資料，評(píng)估區(qū)位于湛江市滑坡、崩塌低易發(fā)區(qū)內(nèi)，相應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害防治分區(qū)屬一般防治區(qū)。經(jīng)過野外地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查及訪問，評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育，主要有崩塌10處。據(jù)野外綜合地質(zhì)調(diào)查和收集到的有關(guān)資料，評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害有6處微型崩塌、2處小型崩塌、2處中型崩塌。崩塌沒有造成人員傷亡，財(cái)產(chǎn)損失較小，危害對(duì)象有道路、房屋。崩塌零散分布于評(píng)估區(qū)內(nèi)。崩塌對(duì)工程安全影響較小，可通過削坡護(hù)坡等工程手段消除，危害小。

3.3.2 預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害

評(píng)估區(qū)地貌以基巖臺(tái)地為主，局部小面積為沖洪積平原，地形起伏，平原區(qū)地表及淺部一般有1～2m的耕植土，根據(jù)評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，結(jié)合工程類型、規(guī)模和施工方式，預(yù)測(cè)工程建設(shè)過程中或建成后，由于造成地質(zhì)環(huán)境條件的改變和影響，可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害類型有主要有崩塌/滑坡和地面沉降，崩塌/滑坡主要發(fā)生于工程場(chǎng)地的涵洞開挖邊坡、填土邊坡和隧道開挖邊坡位置，地面沉降主要由填土及下伏軟土自重或荷載下壓縮固結(jié)引發(fā)的不均勻沉降。

3.3.3 綜合危險(xiǎn)性評(píng)估

首先，通過開展綜合危險(xiǎn)性評(píng)估工作，發(fā)現(xiàn)新建深湛鐵路湛江吳川機(jī)場(chǎng)支線工程項(xiàng)目屬于重要建設(shè)項(xiàng)目。本次通過對(duì)工程用地及周邊可能影響的范圍（評(píng)估區(qū)面積約28.58km2）進(jìn)行綜合地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，基本查明了評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件?？傮w上評(píng)估區(qū)地形地貌條件復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單；地層巖性條件簡(jiǎn)單；地質(zhì)構(gòu)造條件簡(jiǎn)單；水文地質(zhì)條件中等；工程地質(zhì)條件中等；人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響程度中等，綜合評(píng)價(jià)評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件為中等級(jí)別。確定其地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估屬一級(jí)評(píng)估。

其次，通過研究綜合分析評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度、潛在地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的分布、災(zāi)害點(diǎn)密度、災(zāi)害體規(guī)模、地質(zhì)災(zāi)害危害程度和危險(xiǎn)程度等因素，將整個(gè)評(píng)估區(qū)劃分為1個(gè)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)（Ⅰ）和2個(gè)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小區(qū)（Ⅱ）兩個(gè)級(jí)別。其中將線路里程 CK439+701.6～CK441+700.0劃分為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)（Ⅰ），線路長(zhǎng)為2001.7m，占線路總長(zhǎng)度的12.35%，面積為3.24km2，占評(píng)估區(qū)面積的11.3%；將線路里程CK431+100.0～CK439+701.6和CK441+700.0～CK447+311.5劃分為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)（Ⅱ），線路長(zhǎng)為14210.3m，占線路總長(zhǎng)度的87.65%，面積為25.33km2，占評(píng)估區(qū)面積的88.7%。

此外，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主導(dǎo)地質(zhì)環(huán)境因素是巖土工程地質(zhì)條件，從屬的地質(zhì)環(huán)境因素是水文地質(zhì)條件，激發(fā)因素是人類工程活動(dòng)和氣象變化。據(jù)本次野外調(diào)查和收集到的有關(guān)資料，評(píng)估區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害類型有人工開挖邊坡引起的崩塌/滑坡有35處，現(xiàn)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，其中10處崩塌發(fā)育程度中等，其余發(fā)育程度弱、危害程度小，對(duì)擬建工程的危險(xiǎn)性小。根據(jù)評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，結(jié)合建設(shè)工程類型、規(guī)模和施工方式，預(yù)測(cè)工程建設(shè)過程中或建成后，可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有路基等邊坡引發(fā)的崩塌/滑坡、地面沉降等，其中路基邊坡引發(fā)的崩塌/滑坡發(fā)育程度弱，危害程度小，潛在的危險(xiǎn)性??；預(yù)測(cè)填方路基引發(fā)的地面沉降，發(fā)育程度強(qiáng)，危害程度小，潛在的危險(xiǎn)性中等。

另外，根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度、工程建設(shè)可能引發(fā)或遭受的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大小，工程建設(shè)用地適宜性劃分為基本適宜。根據(jù)評(píng)估區(qū)已發(fā)和潛在的各類地質(zhì)災(zāi)害特征、危害程度、危險(xiǎn)性和產(chǎn)生原因，對(duì)不同類型的地質(zhì)災(zāi)害，建議分別采取不同的防治措施。根據(jù)潛在地質(zhì)災(zāi)害危害程度、危險(xiǎn)性級(jí)別及災(zāi)害組合特征，將評(píng)估區(qū)劃為重點(diǎn)防治區(qū)（A）和次重點(diǎn)防治區(qū)（B），防治措施均有工程措施、生物措施、監(jiān)測(cè)措施等。

4 鐵路支線地質(zhì)災(zāi)害防治措施

為做好對(duì)地質(zhì)災(zāi)害減災(zāi)防災(zāi)工作，執(zhí)行“預(yù)防為主，避讓與治理相結(jié)合”的方針，盡量減輕因工程建設(shè)所引發(fā)、加劇或遭受的地質(zhì)災(zāi)害及其對(duì)工程、周邊環(huán)境和人民生命財(cái)產(chǎn)的危害，減少不必要的損失，建設(shè)單位應(yīng)針對(duì)不同災(zāi)種，結(jié)合經(jīng)濟(jì)技術(shù)的可行性和合理性，采取必要的治理方法和防治措施。根據(jù)評(píng)估區(qū)已發(fā)和潛在的各類地質(zhì)災(zāi)害特征、危害程度、危險(xiǎn)性和產(chǎn)生原因，對(duì)不同類型的地質(zhì)災(zāi)害，建議分別采取不同的防治措施[5]。防治措施可分為生物防治、工程防治及監(jiān)測(cè)預(yù)警措施等。同時(shí)針對(duì)潛在的地質(zhì)災(zāi)害的危害程度和危險(xiǎn)性，劃分出次重點(diǎn)和一般防治區(qū)（段、點(diǎn)）。其中，各類潛在的地質(zhì)災(zāi)害的防治措施如下：

4.1 路基地面沉降的防治措施

填土路基宜先用級(jí)配較好的粗粒土作為填料。礫類土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料，地質(zhì)較差的細(xì)粒土可填于路堤底部。用不同填料填筑路基時(shí)，應(yīng)分層填筑，每一水平層均應(yīng)采用同類填料，并均勻壓實(shí)，壓實(shí)度應(yīng)符合《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10001-2016）的有關(guān)規(guī)定。浸水填土邊坡及受水流沖刷的邊坡，設(shè)漿砌護(hù)坡，鋪砌高度在設(shè)計(jì)水位以上0.5m。一般填土邊坡經(jīng)水田路段和魚塘路段可設(shè)護(hù)坡結(jié)合改溝的方案，使田塘與路分家，以保護(hù)路基穩(wěn)定。

4.2 軟土地基的防治措施

本工程沿線分布有淤泥質(zhì)土、軟塑粉質(zhì)黏土，屬高壓縮性土，工程建設(shè)潛在地面沉降地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)本項(xiàng)目軟土埋深、路基填土高度及施工期要求等情況，結(jié)合湛江軟基處理的成功經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)提出以下處理方案：采用清淤換填法處理。

處理機(jī)理：軟弱土層利用人工、機(jī)械或其它方法清除，用砂、碎石、礦渣等強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好的粒狀材料回填，并夯實(shí)（或振實(shí)）至要求的密實(shí)度。

4.3 崩塌/滑坡的防治措施

4.3.1 路堤邊坡防護(hù)

修建填土坡腳邊溝，坡面采用噴播植草防護(hù)。并結(jié)合實(shí)際情況采用客土噴播、三維土工網(wǎng)客土噴播等防護(hù)形式，施工方便、經(jīng)濟(jì)，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)性好，有利于環(huán)境保護(hù)，防止水土流失。

4.3.2 基坑邊坡

根據(jù)基坑的深度、地質(zhì)條件和周邊環(huán)境，從安全性、經(jīng)濟(jì)性及施工可行性等方面考慮，可采用的基坑支護(hù)形式及其特點(diǎn)如下：其一，放坡+土釘型式：適用于淺基坑，適用范圍較廣，施工作業(yè)速度快，但土石方開挖量稍大，對(duì)周邊影響較大。其二，單排樁+預(yù)應(yīng)力錨索型式：基坑采用錨索進(jìn)行支，坑內(nèi)不設(shè)支撐，坑內(nèi)挖土及結(jié)構(gòu)施工方便，若場(chǎng)地軟弱淤泥層或雜填土層厚度較大，錨索進(jìn)入持力層造價(jià)較高。其三，鋼板樁+內(nèi)支撐形式：鋼板樁支護(hù)施工工藝簡(jiǎn)單、施工速度快、工程造價(jià)低，條件允許前提下，是一般基坑支護(hù)工程的首選方案；但其一般樁長(zhǎng)長(zhǎng)度有限，施工振動(dòng)、噪音較大，同時(shí)軟土層較深時(shí)，基坑變形較大，容易導(dǎo)致周邊地面出現(xiàn)較大沉降，常適用于場(chǎng)地開闊，基坑深度小，軟土埋深淺的情況。其四，SMW工法樁型式：施工工藝成熟，內(nèi)支撐的設(shè)置不受土層性質(zhì)限制，適用范圍較廣，且受力合理，變形小，安全度較高，但坑內(nèi)設(shè)置有內(nèi)撐，坑內(nèi)施工作業(yè)有一定影響。其五，鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐型式：施工工藝成熟，適用于各種地層，安全度高，但對(duì)環(huán)境有一定影響，工程造價(jià)較高。具體的支護(hù)型式綜合比選情況如表2所示。需要指出的是，放坡+土釘型式、單排樁+預(yù)應(yīng)力錨索型式、鋼板樁+內(nèi)支撐形式、SMW工法樁型式、鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐型式有著不同的適用性，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選用合理有效的支護(hù)技術(shù)。

表2 支護(hù)型式綜合比選表

5 結(jié)束語(yǔ)

本文以新建深湛鐵路湛江吳川機(jī)場(chǎng)支線工程為依托，根據(jù)評(píng)估區(qū)內(nèi)已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害類型、災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)度和特征，以及工程建設(shè)可能引發(fā)、加劇或遭受的地質(zhì)災(zāi)害類型、危害程度及危險(xiǎn)性，綜合評(píng)估區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件，選取合適的評(píng)價(jià)因素，確定評(píng)估區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)，劃分危險(xiǎn)性分區(qū)，最后根據(jù)危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)價(jià)擬建的工程建設(shè)用地適宜性，并提出防治地質(zhì)災(zāi)害的措施。