廣東省惠州至肇慶高速公路惠城至增城段地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

陳海玲

(廣東省水文地質(zhì)大隊(duì),廣東 廣州 510000)

0 引言

惠州至肇慶高速公路惠城至增城段是連通惠州市惠城區(qū)、惠州市博羅縣、廣州市增城區(qū),東莞市石碣鎮(zhèn),東莞市石灣鎮(zhèn),在珠江東岸地區(qū)的廣州市,惠州市,東莞市之間形成一條新的東西向高速通道;將成為平行于濟(jì)廣國(guó)家高速公路廣州～惠州段的交通復(fù)線,有利于疏解目前珠江東岸交通流經(jīng)過(guò)廣惠高速、增莞深高速、從莞深高速、博深高速、長(zhǎng)深高速等的交通壓力。

為完善建設(shè)用地手續(xù),有效防治地質(zhì)災(zāi)害,避免和減少因不合理工程活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害給人民生命財(cái)產(chǎn)造成的損失[1],為防災(zāi)減災(zāi)和建設(shè)項(xiàng)目合理用地提供科學(xué)的依據(jù),保證工程建設(shè)的安全及建成后的正常安全運(yùn)營(yíng),開(kāi)展惠州至肇慶高速公路惠城至增城段的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估,調(diào)查分析評(píng)估區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件、現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害的基礎(chǔ)上,預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害以及工程建設(shè)本身遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能性,籍此對(duì)潛在的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性作出綜合分區(qū)評(píng)估,最后評(píng)估建設(shè)用地的適宜性,并提出相應(yīng)防治措施,為工程建設(shè)施工順利進(jìn)行和建成后的正常運(yùn)營(yíng)提供科學(xué)的地質(zhì)依據(jù)[2]。

1 評(píng)估范圍與級(jí)別的確定

擬建高速公路長(zhǎng)度65.313 km,采用雙向八車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)速度120 km/h,路基標(biāo)準(zhǔn)寬度42.0 m,全線共設(shè)特大橋、大橋47.2 km/53座,中長(zhǎng)隧道2.3 km/1處,橋隧比75.8%,設(shè)置互通式立體交叉13處;剝蝕殘丘區(qū),路塹最大高度76 m,路堤最大高度37 m;地下水、坡面流對(duì)人工邊坡的穩(wěn)定性影響大,地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜。預(yù)測(cè)潛在的地質(zhì)災(zāi)害有地面沉降、崩塌/滑坡(路塹邊坡、取土場(chǎng)邊坡、基坑邊坡、隧道洞口、路堤邊坡、棄土場(chǎng)邊坡、河岸邊坡、自然山坡)、泥石流共3大類(lèi)10種,并初步推測(cè)其可能波及的范圍,評(píng)估范圍由高速公路中心線向兩側(cè)各外擴(kuò)500 m,K5～K10南側(cè)外擴(kuò)至地下水分水嶺,最大1.32 km,起點(diǎn)、終點(diǎn)外擴(kuò)至河岸,評(píng)估區(qū)面積為68.4 km2;評(píng)估區(qū)范圍包括了擬建工程建設(shè)用地以及各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害的可能影響范圍,滿足主要致災(zāi)因素研究和危害程度分析的需要[2]。

評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為復(fù)雜,擬建公路屬重要建設(shè)項(xiàng)目,據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分級(jí)表,將地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估等級(jí)定為一級(jí)。

2 評(píng)估的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型

2.1 現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害

公路沿線地處偏僻鄉(xiāng)村,人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)度普遍為弱。評(píng)估區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害為崩塌4處、地面沉降16處,均屬小型,造成的經(jīng)濟(jì)損失小,現(xiàn)狀災(zāi)情、危害程度、危險(xiǎn)性小[3-5]。

2.2 預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害

預(yù)測(cè)潛在的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型為地面沉降、崩塌/滑坡(路塹邊坡、取土場(chǎng)邊坡、基坑邊坡、隧道洞口、路堤邊坡、棄土場(chǎng)邊坡、河岸邊坡、自然山坡)、泥石流共3大類(lèi)10種,主要由高速公路施工、坡面流等誘發(fā)。

3 地質(zhì)環(huán)境條件

3.1 區(qū)域地質(zhì)背景

評(píng)估區(qū)在大地構(gòu)造上屬于華南準(zhǔn)地臺(tái)(一級(jí))之桂～湘～贛～粵褶皺帶(二級(jí))的粵中地塊(二級(jí)),即粵中拗褶斷束(三級(jí))的東南部,處于惠陽(yáng)凹陷的西面。區(qū)內(nèi)以斷裂為主,褶皺次之。北東向潼湖斷裂、樟木頭斷裂和北西向惠州斷裂斜貫全區(qū),局部還有東西向斷裂分布。各種構(gòu)造形跡按州地質(zhì)力學(xué)觀點(diǎn)歸屬為東西向構(gòu)造體系、華夏系、新華夏系和體系歸屬不明的北西向構(gòu)造帶。評(píng)估區(qū)地層由老至新由下古生界、泥盆系、石炭系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系、第四系組成,巖石屬加里東期、印支期、燕山期侵入巖(圖1)。

圖1 惠城至增城段路線及地質(zhì)圖

3.2 地質(zhì)構(gòu)造

高速公路K6以前斷裂發(fā)育,地震基本烈度為6度,地震峰值加速度為0.05 g,區(qū)域地殼穩(wěn)定,可忽略地震砂土液化、發(fā)震斷裂錯(cuò)動(dòng)對(duì)地面建筑的影響;大部分處于建筑抗震的不利地段,綜合判定評(píng)估區(qū)地質(zhì)構(gòu)造與地震條件復(fù)雜;斷層導(dǎo)致強(qiáng)度差異,對(duì)樁基承載力會(huì)造成不利影響(表1)。

表1 公路沿線地質(zhì)構(gòu)造條件分段說(shuō)明表

3.3 巖土類(lèi)型及工程地質(zhì)性質(zhì)

評(píng)估區(qū)范圍內(nèi)巖土體類(lèi)型主要有松散土類(lèi)、沉積巖類(lèi)、巖漿巖類(lèi)共3大類(lèi)巖性組,其中松散土類(lèi)由人工填土巖性組、沉積土巖性組、風(fēng)化土巖性組組成,沉積巖巖性組屬新近系、古近系、侏羅系、石炭系、泥盆系,巖漿巖巖性組屬燕山一期。評(píng)估區(qū)巖土分層多,層厚、層面變化較大,丘陵出現(xiàn)土巖組合地基,力學(xué)性質(zhì)離散性大,工程地質(zhì)條件復(fù)雜。巖土層的水理性能差,可能出現(xiàn)崩解和滲流淘蝕破壞,對(duì)人工邊坡的穩(wěn)定性影響較大。

3.4 水文地質(zhì)條件

根據(jù)公路沿線的區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)特征、地下水的形成、賦存條件、水力特征及水理性質(zhì),評(píng)估區(qū)地下水類(lèi)型可劃分為松散巖類(lèi)孔隙水、紅層孔洞裂隙水、層狀巖類(lèi)裂水、塊狀巖類(lèi)裂隙水、碳酸鹽巖裂隙溶洞水共5大類(lèi)。公路沿線主要處于沖積平原,山崗點(diǎn)綴其中,K10以前丘陵,地形起伏較大;屬亞熱帶季風(fēng)氣候,雨量充沛,補(bǔ)給來(lái)源豐富;地下水水力坡度小,徑流溪慢,與河流水力聯(lián)系較密切,為地下水循環(huán)、補(bǔ)給提供了良好的自然條件。評(píng)估區(qū)地下水種類(lèi)多,沖積平原富水性中等,丘陵地下水動(dòng)態(tài)變化較大,水文地質(zhì)條件復(fù)雜;地下水、河水動(dòng)態(tài)、水力坡度變化對(duì)人工邊坡的穩(wěn)定性的影響較大。

4 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估

4.1 綜合評(píng)估要素的確定

地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)分區(qū)(段),主要根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危害程度和危險(xiǎn)性程度進(jìn)行劃分(危險(xiǎn)性綜合分區(qū)采用就高不就低原則,即如現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害和預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害有一個(gè)災(zāi)種達(dá)到危險(xiǎn)性大、危害性大者,即劃分為危險(xiǎn)性大區(qū)),并依據(jù)量化指標(biāo)的大小和評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度的差異確定分區(qū)界線;也可以結(jié)合評(píng)估區(qū)地貌單元、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度、巖土體工程地質(zhì)類(lèi)型、水文地質(zhì)條件、人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)度、工程重要性和災(zāi)種等差異劃分出二級(jí)分區(qū)(亞區(qū))的界線;但同一分區(qū)必須符合表2中地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度、地質(zhì)災(zāi)害危害程度、潛在險(xiǎn)情的其中一項(xiàng)(表2)。

表2 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)表

4.2 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)價(jià)要素、量化指標(biāo)及區(qū)段危險(xiǎn)性判別原則,將評(píng)估區(qū)劃分危險(xiǎn)性大區(qū)(Ⅰ)、危險(xiǎn)性中等區(qū)(Ⅱ)、危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅲ)共3個(gè)級(jí)別區(qū);再視地質(zhì)環(huán)境條件(主要地形地貌、工程地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造等)、危害對(duì)象等差異,進(jìn)一步劃分為9個(gè)亞區(qū)。

評(píng)估區(qū)總面積68.4 km2,將評(píng)估區(qū)劃分為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)、中等區(qū)、小區(qū)共3個(gè)級(jí)別區(qū)9亞區(qū)。其中①危險(xiǎn)性大區(qū)(Ⅰ)由2個(gè)亞區(qū)組成,累計(jì)面積19.8 km2,占評(píng)估區(qū)總面積的28.9%,分布于丘陵、剝蝕殘丘;②危險(xiǎn)性中等區(qū)(Ⅱ)由6個(gè)亞區(qū)組成,累計(jì)面積46.7 km2,占評(píng)估區(qū)總面積的68.2%,分布于沖積平原;③危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅲ)由1個(gè)亞區(qū)組成,面積1.95 km2,占評(píng)估區(qū)總面積的2.9%,分布于沖積平原(表3)。

表3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合分區(qū)評(píng)估表

評(píng)估區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景復(fù)雜,地處沖積平原,K10以前為丘陵,地形地貌條件復(fù)雜,地層巖石條件復(fù)雜,K6以前斷裂發(fā)育,地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜;巖土分層多,巖土層的水理性能差,工程地質(zhì)條件復(fù)雜;地下水與河水水力聯(lián)系較密切,水文地質(zhì)條件復(fù)雜,人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響程度輕微,評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件為復(fù)雜。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)區(qū)域地質(zhì)背景條件復(fù)雜,評(píng)估區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候,地處沖積平原、丘陵,地形地貌條件復(fù)雜,地層與巖石條件復(fù)雜,地質(zhì)構(gòu)造與地震條件復(fù)雜,工程地質(zhì)條件復(fù)雜,水文地質(zhì)條件為復(fù)雜,人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響程度復(fù)雜,綜合評(píng)定評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為復(fù)雜。

(2)評(píng)估區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害為崩塌4處、地面沉降16處,均屬小型,造成的經(jīng)濟(jì)損失小,現(xiàn)狀災(zāi)情、危害程度、危險(xiǎn)性小; 預(yù)測(cè)工程項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中和建設(shè)完成后,可能引發(fā)或加劇和遭受的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型為地面沉降、崩塌/滑坡(路塹邊坡、取土場(chǎng)邊坡、基坑邊坡、隧道洞口、路堤邊坡、棄土場(chǎng)邊坡、河岸邊坡、自然山坡)、泥石流共3大類(lèi)10種,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育強(qiáng)度弱～強(qiáng),潛在的險(xiǎn)情、危害程度、危險(xiǎn)性小～大。

(3)評(píng)估區(qū)總面積68.4 km2,根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)原則,將評(píng)估區(qū)劃分為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)、中等區(qū)、小區(qū)共3個(gè)級(jí)別區(qū)9亞區(qū)。