惠州大亞灣大道響水河立交改造工程地質(zhì)特征風(fēng)險(xiǎn)分析

龔先鴻

摘要：大亞灣大道響水河立交改造工程中為了預(yù)防潛在地質(zhì)災(zāi)害，通過對(duì)預(yù)施工路段沿線的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，不良地質(zhì)作用、特殊性巖土等野外調(diào)查，開展預(yù)施工區(qū)域地質(zhì)特征風(fēng)險(xiǎn)分析，場(chǎng)區(qū)內(nèi)或周邊亦不存在滑坡、崩塌、液化和震陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象。本場(chǎng)地地基屬于穩(wěn)定類型，適宜進(jìn)行本工程的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：大亞灣；立交改造工程；工程地質(zhì)特征；風(fēng)險(xiǎn)分析

1.前言

受惠州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)公用事業(yè)管理局委托，對(duì)擬建大亞灣大道響水河立交改造工程場(chǎng)地開展巖土工程勘查。擬建工程位于惠州大亞灣區(qū)大亞灣大道和石化大道交叉點(diǎn)（圖1），主要內(nèi)容為交叉口改造，將原分離式立交形式改造為菱形立交形式，擬建工程為城市次干路8段，城市主干路4段及相應(yīng)擋土墻，跨度不等橋梁3座。

2.擬建場(chǎng)地現(xiàn)狀

擬建場(chǎng)地現(xiàn)狀道路沿線地勢(shì)平坦，局部夾山前沖溝地貌，經(jīng)人工改造，加填厚度不一的填土和填石。大亞灣大道南側(cè)/北側(cè)輔道橋河岸兩側(cè)和北側(cè)輔道橋以東擬建擋土墻段目前斜坡較穩(wěn)定；北側(cè)輔道橋和擬建擋土墻至南側(cè)輔道橋橋頭范圍內(nèi)和周邊地表建有架空污水管廊；場(chǎng)地局部地表建有高壓電塔；擬建3座橋梁周邊現(xiàn)狀有已建橋梁。鉆孔孔口標(biāo)高為+0.62m～+24.74m，最大高差約為24.12m。場(chǎng)地沿線地下埋設(shè)通信、電力電線、給水管、華潤(rùn)燃?xì)夤艿?，埋?.20m～3.5m不等，對(duì)工程施工影響較大。

3.地質(zhì)環(huán)境概況

場(chǎng)地位于北回歸線以南，屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，終年高溫潮濕，雨量充沛；受亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候的影響，降雨量具有雨量多、強(qiáng)度大、季節(jié)長(zhǎng)、雨日多及分布不均等特點(diǎn)。降雨多集中于5月～9月，降雨量占全年的83.9%，經(jīng)常暴雨成災(zāi)，且在每年的5月～11月有臺(tái)風(fēng)發(fā)生，多集中于7月～9月。潮濕系數(shù)大于1。年均溫度21.6℃，極端最高氣溫38.5°C，最低氣溫0.7°C；年平均降水量1989.4mm，最大降水量2646.2mm，日最大降水量490.3mm；年平均氣壓1011.0hPa；年平均相對(duì)濕度82%。場(chǎng)地年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。擬建場(chǎng)地地形地貌類型原為丘陵及夾河流沖積階地地貌，局部夾山前沖溝地貌，微地貌發(fā)育，后經(jīng)人工改造，加填厚度不一的填土和填石。場(chǎng)地現(xiàn)狀道路沿線和擬建大亞灣大道南側(cè)輔道橋兩端地勢(shì)平坦～平緩，其余地段地勢(shì)起伏變化較大。擬建大亞灣大道南側(cè)/北側(cè)輔道橋河岸兩側(cè)和北側(cè)輔道橋以東擬建擋土墻段目前斜坡較穩(wěn)定，現(xiàn)狀坡度約15°～45°不等，局部大于45°，南側(cè)/北側(cè)輔道橋以東段路堤邊坡坡面大部分已采用砌筑片石進(jìn)行加固處理；擬建龍山十路橋河岸兩側(cè)目前斜坡穩(wěn)定，現(xiàn)狀坡度約35°～45°不等，個(gè)別大于75°，已采用分2～3級(jí)放坡進(jìn)行處理和對(duì)其坡面已采用砌筑片石進(jìn)行加固處理。

4.工程地質(zhì)特征分析

4.1區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性分析

勘查場(chǎng)地（包括大亞灣區(qū)）斷裂構(gòu)造不發(fā)育，區(qū)域主干斷裂構(gòu)造以北西向和東西向發(fā)育為主，離擬建場(chǎng)地較遠(yuǎn)，對(duì)路基和擋土墻、橋墩臺(tái)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性影響不大。場(chǎng)地附近未見有區(qū)域性斷裂構(gòu)造/全新活動(dòng)斷裂構(gòu)造通過的跡象，場(chǎng)區(qū)內(nèi)或周邊亦不存在滑坡、崩塌、液化和震陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象，場(chǎng)地地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，不良地質(zhì)作用不發(fā)育，且下伏基巖較穩(wěn)定，第四系覆蓋層層序正常，場(chǎng)地區(qū)域穩(wěn)定性尚好。

4.2地基均勻性及穩(wěn)定性分析

場(chǎng)地主要地貌類型為丘陵及夾河流沖積階地地貌。根據(jù)鉆孔資料，基底地層為風(fēng)化砂礫巖，性質(zhì)變化不大，地基均勻，對(duì)擋土墻地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性有利；其余地段路基和擋土墻基底地層基本為素填土/填石層及部分路段需繼續(xù)進(jìn)行路基填土，地基不均勻，對(duì)路基、擋土墻地基、橋墩臺(tái)地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性不利。

4.3巖土體分析與評(píng)價(jià)

擬建場(chǎng)地揭露的巖土層中，各巖土層的承載力高低及是否適宜作為持力層分別分析如下：

素填土：分布廣泛，為人工堆填而成，加填厚度不一，結(jié)構(gòu)松散—稍密狀，未完成自重固結(jié)，工程力學(xué)性質(zhì)差，承載力低及工程力學(xué)性質(zhì)變化大、不穩(wěn)定，未經(jīng)處理不應(yīng)直接作為路基持力層和擋土墻、橋梁基礎(chǔ)持力層。

填石：局部分布，為人工堆填而成，加填厚度不一，粒徑大小懸殊不均，結(jié)構(gòu)松散，工程力學(xué)性質(zhì)差，承載力低及工程力學(xué)性質(zhì)變化大、不穩(wěn)定，未經(jīng)處理不應(yīng)直接作為路基持力層和擋土墻、橋梁基礎(chǔ)持力層。

淤泥質(zhì)土：僅大亞灣大道南側(cè)/北側(cè)輔道橋2孔見，其他地段未見有揭露，流塑狀，工程力學(xué)性質(zhì)差，承載力低，不應(yīng)選作橋梁基礎(chǔ)持力層。

粉砂：僅大亞灣大道南側(cè)輔道橋1孔見，似呈層狀或透鏡狀分布，其他地段未見有揭露，松散狀，工程力學(xué)性質(zhì)差，承載力低，不應(yīng)選作橋梁基礎(chǔ)持力層。

粉質(zhì)黏土：僅大亞灣大道南側(cè)/北側(cè)輔道橋4孔見，其他地段未見有揭露，軟塑狀，工程力學(xué)性質(zhì)差，承載力低，不應(yīng)選作橋梁基礎(chǔ)持力層。

粉質(zhì)黏土：局部分布，可塑狀，工程力學(xué)性質(zhì)較差，承載力較低，不宜直接作為路基持力層和不應(yīng)直接作為擋土墻、橋梁基礎(chǔ)持力層。

中砂：僅石化大道拓寬道路段3孔見，其他地段未見有揭露，稍密狀，工程力學(xué)性質(zhì)較好，承載力稍高，可選作路基持力層。

粗砂：局部分布，稍密狀，工程力學(xué)性質(zhì)較好，承載力稍高，可選作路基持力層和擋土墻基礎(chǔ)持力層，不應(yīng)選作橋梁基礎(chǔ)持力層。

粉質(zhì)黏土：局部分布，硬塑狀，為下伏砂礫巖未經(jīng)搬運(yùn)風(fēng)化形成的殘積物，工程力學(xué)性質(zhì)較好，承載力稍高，可選作路基持力層和擋土墻基礎(chǔ)持力層，不應(yīng)選作橋梁基礎(chǔ)持力層。

全風(fēng)化砂礫巖：僅大亞灣大道拓寬道路段1孔見，其他地段未見有揭露，工程力學(xué)性質(zhì)較好，承載力較高，可選作路基持力層。

強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖：分布廣泛，部分未穿透本層，工程力學(xué)性質(zhì)較好，承載力較高，可選作路基持力層和擋土墻基礎(chǔ)持力層，不宜選作橋梁基礎(chǔ)持力層。

中風(fēng)化砂礫巖：分布較廣（其中擬建橋梁全場(chǎng)分布），工程力學(xué)性質(zhì)好，承載力高，可選作路基持力層和擋土墻、橋梁持力層。

4.4水體對(duì)路基穩(wěn)定性分析

土體受水的沖刷或侵蝕等破壞作用以使土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低，致使路基或地下構(gòu)筑物周圍土體軟化，并可能產(chǎn)生沉陷、潛蝕、翻漿等事故，使路基強(qiáng)度急劇下降，嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)的安全。

場(chǎng)地地表水系以從擬建龍山十路橋、大亞灣大道南側(cè)/北側(cè)輔道橋下穿過的響水河河水和大亞灣大道輔道南側(cè)魚塘水為主，場(chǎng)內(nèi)陸地地表水系不發(fā)育。適逢降雨時(shí)見局部低洼處有積水現(xiàn)象?？辈炱陂g實(shí)測(cè)路基鉆孔混合水位（靜止水位）最淺處在現(xiàn)地面以下1.20m。由于響水河河水位于橋梁處，距離設(shè)計(jì)道路路基較遠(yuǎn)，河流地表水對(duì)路基穩(wěn)定性不具影響；而魚塘地表水距離設(shè)計(jì)道路路基較近，魚塘地表水和適逢降雨時(shí)形成的地表水及場(chǎng)內(nèi)地下水對(duì)路基穩(wěn)定性具有一定影響。

4.5工程地質(zhì)適宜性分析

場(chǎng)地地貌類型簡(jiǎn)單，地勢(shì)平坦，地質(zhì)構(gòu)造及第四系覆蓋層層序正常，且下伏基巖較穩(wěn)定。根據(jù)勘察區(qū)區(qū)域調(diào)查及勘探孔揭露深度范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)影響場(chǎng)地穩(wěn)定性的斷裂構(gòu)造裂隙痕跡及全新活動(dòng)斷裂活動(dòng)跡象、不良地質(zhì)作用不發(fā)育，僅表現(xiàn)為場(chǎng)地內(nèi)巖石風(fēng)化裂隙發(fā)育和巖體完整程度為極破碎—較完整。因此，綜合評(píng)定本次勘察場(chǎng)地地基是穩(wěn)定的，適宜工程建設(shè)。場(chǎng)地工程建設(shè)適宜性的定性分級(jí)為適宜性差。

5.工程地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控

5.1特殊性巖土處理方案

場(chǎng)區(qū)沿線特殊性巖土主要為素填土、填石、淤泥質(zhì)土。填石局部分布，結(jié)構(gòu)松散；均為人工堆填而成，埋深及厚度變化均較大。素填土未完成自重固結(jié)，土性為軟弱土，工程力學(xué)性質(zhì)變化大、不穩(wěn)定，并具有不均勻性、濕陷性、自重壓密性和低強(qiáng)度、高壓縮性、低承載力等，在其自重固結(jié)過程中或在上部荷載及地震等作用下易產(chǎn)生地面沉陷，導(dǎo)致地基或基礎(chǔ)沉降變形破壞等，對(duì)工程造成危害及損失，而填石粒徑大小懸殊不均，須進(jìn)行密實(shí)處理。

5.2擋土墻方案

根據(jù)場(chǎng)地原始地貌特征，場(chǎng)區(qū)內(nèi)揭示的各巖土層埋深、厚度差異及擬建工程特點(diǎn)、場(chǎng)地地基巖土條件擬建擋土墻。

龍山十路段擬建橋梁北側(cè)橋頭兩側(cè)各設(shè)置一段設(shè)計(jì)長(zhǎng)約57.20m、高約4.50m～5.28m的擋土墻，設(shè)計(jì)類型為懸臂式鋼筋混凝土擋土墻，基礎(chǔ)形式擬采用天然地基淺基礎(chǔ)，擋土墻擋土土層主要為素填土；

大亞灣大道擬建南側(cè)輔道（A匝道）設(shè)置一段設(shè)計(jì)長(zhǎng)約44.30m、高約4.20m～5.10m不等的擋土墻，設(shè)計(jì)類型為仰斜式重力式混凝土擋土墻，基礎(chǔ)形式擬采用天然地基淺基礎(chǔ)，擋土墻擋土土層主要為素填土。

大亞灣大道擬建北側(cè)輔道（B匝道）設(shè)計(jì)一段長(zhǎng)約135.11m、高約1.40m～10.27m（平均高度約7.52m）不等擋土墻，設(shè)計(jì)類型為扶壁式鋼筋混凝土擋土墻，基礎(chǔ)形式擬采用樁基礎(chǔ)，擋土墻擋土土層主要為素填土、填石。

5.3路基基礎(chǔ)方案

地表水和地下水可對(duì)路基土體造成浸濕和沖刷或侵蝕等破壞，從而對(duì)路基穩(wěn)定性造成影響，為保證路基的穩(wěn)定性和提高路基抗變形能力，使路基能經(jīng)常處于干燥和中濕狀態(tài)或潮濕狀態(tài)，必須采取相應(yīng)的排水措施或隔水措施，以消除或減輕水對(duì)路基穩(wěn)定的危害，在施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)路基的防滲處理，以防止地表水和地下水的滲流造成對(duì)路基的破壞。

對(duì)潮濕或過濕路基，應(yīng)采取換填砂、砂礫、碎石滲水性材料處理地基，或采取摻入消石灰，固化材料處理，設(shè)置土工合成材料，加強(qiáng)路基排水（如設(shè)置滲溝）等，進(jìn)行綜合處治，防止地面水和地下水浸入路面、路基，改善其濕度狀況或適當(dāng)提高路基回彈模量，以保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

5.4橋梁基礎(chǔ)方案

根據(jù)擬建工程特點(diǎn)、場(chǎng)地地基巖土工程地質(zhì)條件，場(chǎng)內(nèi)天然地基淺基礎(chǔ)難以滿足擬建橋梁對(duì)天然地基承載力和變形的要求，采用樁基礎(chǔ)方案。

橋址區(qū)場(chǎng)地內(nèi)鉆孔揭露深度范圍內(nèi)大亞灣大道北側(cè)輔道橋有1孔存在強(qiáng)/中風(fēng)化巖軟硬夾層現(xiàn)象或中風(fēng)化巖在強(qiáng)風(fēng)化巖中似呈球狀風(fēng)化體分布；廣泛分布厚度不一的素填土和局部分布厚度較大的填石層；基巖埋藏深淺不一；第四系巖土層整體透水性較好；橋址區(qū)場(chǎng)地地勢(shì)起伏變化較大，呈兩頭高中間低；場(chǎng)地交通便利—不便；擬建大亞灣大道南側(cè)輔道橋北側(cè)、北側(cè)輔道橋南側(cè)和龍山十路橋鉆孔3QL6～3QL9東西兩側(cè)周邊現(xiàn)狀有已建橋梁，大亞灣大道北側(cè)輔道橋至南側(cè)輔道橋西橋頭范圍內(nèi)建有架空污水管廊，大亞灣大道北側(cè)輔道橋部分設(shè)計(jì)橋墩附近建有暫棄用的舊橋墩臺(tái)；場(chǎng)地地下水和地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性；場(chǎng)地土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性；擬建橋址區(qū)內(nèi)局部分布厚0.80m～6.20m不等的填石層，場(chǎng)內(nèi)部分基巖埋藏淺和第四系覆蓋層下臥直接為強(qiáng)風(fēng)化巖或中風(fēng)化巖，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁難矛穿越成樁，部分地段易存在有效樁長(zhǎng)和部分樁端進(jìn)入持力層深度難以滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)樁端進(jìn)入穩(wěn)定持力層質(zhì)量有較大影響，易出現(xiàn)偏樁、斷樁等現(xiàn)象，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁機(jī)械設(shè)備吊運(yùn)到及進(jìn)退場(chǎng)麻煩、費(fèi)用高，場(chǎng)地施工條件也受限制。因此，擬建橋梁若采用樁基礎(chǔ)方案，建議采用鉆（沖）孔灌注樁樁基礎(chǔ)方案。

5.5危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程

擬建工程內(nèi)不存在有基坑工程或暗挖工程、人工挖孔樁類的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程。場(chǎng)內(nèi)部分燃?xì)夤芎偷乇砑芸瘴鬯芾染o臨擬建橋墩臺(tái)，施工時(shí)應(yīng)對(duì)其采取相應(yīng)的管道和構(gòu)筑物保護(hù)措施。場(chǎng)內(nèi)存在邊坡工程安全等級(jí)為一—二級(jí)的土質(zhì)路塹或路堤邊坡，對(duì)屬于危大工程路塹邊坡工程應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)和第三方監(jiān)測(cè)。

6.結(jié)論

（1）本次巖土工程勘察以鉆探為主，結(jié)合工程地質(zhì)野外調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)有斷裂構(gòu)造/全新活動(dòng)性斷裂通過的跡象和巖溶、土洞等其他有關(guān)明顯不良地質(zhì)現(xiàn)象，場(chǎng)區(qū)內(nèi)或周邊亦不存在滑坡、崩塌、液化和震陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象。本場(chǎng)地地基屬于穩(wěn)定類型，適宜進(jìn)行本工程的建設(shè)。

（2）對(duì)工程沿線各類地質(zhì)條件進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)性分析，評(píng)價(jià)了對(duì)工程的影響程度。

（3）文章提出對(duì)路基和擬建擋土墻、橋梁的地基基礎(chǔ)方案提出了相關(guān)建議，以及對(duì)特殊性巖土做出了評(píng)價(jià)和提出治理對(duì)策及預(yù)防措施，以供參考。

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