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PAGE第47页PAGE1绪言1.1任务由来及目的任务受XX市XX有限公司的委托,我院承担了XX市XX一级公路其目的是为工程建设用地审批和地质灾害的防治提供科学依据。主要任务如下:=1\*GB3①对公路建设用地范围内(包括影响范围内)的地质环境条件、地质灾害现状进行调查并针对其对公路建设的影响作出危险性评价;=2\*GB3②在现状评价的基础上,对公路建设可能诱发、加剧的地质灾害进行预测评估;=3\*GB3③根据现状评估和预测评估的情况进行综合评估,对建设用地的适宜性作出评价,并提出地质灾害的防治措施。1.2评估依据本次地质灾害评估工作的主要依据有:⑴《建设用地审批管理办法》(国土资源部第3号令);=2\*GB2⑵《地质灾害防治管理办法》(国土资源部第4号令);=3\*GB2⑶《XX省地质灾害防治管理办法》(XX省政府第104号令);⑷《关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知》(国土资发[1999]392号)及附件《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》(试行);=5\*GB2⑸《国务院办公厅转发国土资源部、建设部关于加强地质灾害防治工作意见的通知》(国办发[2001]35号文);=6\*GB2⑹《关于加强建设用地地质灾害危险性评估工作的意见》(浙土资发[2002]94号)及附件:《XX省建设用地地质灾害危险性评估技术要求》(试行);=7\*GB2⑺XX省交通规划设计院《XX市XX公路工程可行性研究报告》(2001年12月);1.3征地地点及评估范围1.XX一级公路是连接XX高速公路的XX公路的延伸工程。设计起点(桩号K14+200)为XX岭,与在建大石一级公路相接,途经XX、XX、XX、XX、XX、XX、XX及XX9个乡镇,终点(桩号K39+478)与XX镇境内81省道林石线相接,全长25.278km。起点经纬度为(121º23´07″,28º26´02″),终点经纬度为(121º34´13″,28º20´47″)。线路经过的地貌类型有丘陵区、山前斜地及平原区,占地主要为农田、菜地、林地及宅基地,总征地面积2278亩。详见图1.3.1。本公路XX隧道采用双洞,右线隧道从起点至隧道出口处已经在大石一级公路中进行过地灾评估,现隧道已经建成(见照片2),该段不在本次评估范围之内。1.本次评估范围主要依据规划用地范围及外围可能存在的地质灾害的影响来确定。用地范围西侧为丘陵区及山前斜地,东侧为大面积的平原区。对于丘陵及山前斜地区,由于公路经过的丘陵高度小于150m,坡度较缓,一般10~30度,其发生地质灾害的规模一般较小,影响范围不大,因此在丘陵区及山前斜地评估范围大致确定为线路两侧各300m,局部因调查需要扩大至500m,主要位于K17+600以西,面积约2.72km2;对于东侧平原区,通过对收集来的资料进行分析后,发现该区域地下水开采强度较大,有发生区域性地面沉降地质灾害的可能,为了说明区域地质环境条件及地面沉降特征,综合该区域含水层界线、地下水开采井分布情况、地下水降落漏斗的位置等特点,确定编图范围,平原区评估范围即以编图范围为界,主要分布在K17+600以东,面积约1.4评估级别的确定根据《XX省建设用地地质灾害危险性评估技术要求》(以下简称技术要求),地质灾害危险性评估的级别,根据地质环境条件复杂程度和建设项目的重要性来确定。1.通过对现有资料的分析,结合现场踏勘调查,确定评估区地质环境条件复杂程度的依据如下:评估区现状存在区域性地面沉降的地质灾害;地貌类型有三种,即丘陵区、山前斜地及平原区,地形坡度一般10°~30°;山体岩性以含角砾晶屑熔结凝灰岩为主,岩体结构多为整体块状结构;区内地质构造简单,仅分布一般性断层,发育2~3组节理,间距一般大于0.4m;平原区沉积有厚100~180m左右的第四纪地层,岩性岩相变化较大,浅部沉积厚20~30m的淤泥质软土层,工程性质不良;区内地下水开采量较大,水文地质条件中等复杂;破坏地质环境的人类活动较强烈,主要表现在平原区,由于开采地下水而引起地面沉降地质灾害的发生。根据以上因素分析,对照《技术要求》中建设用地地质环境条件复杂程度分类表,综合确定评估区地质环境条件属于中等复杂类型。1.4.2=1\*GB3①建设规模本工程全长25.278km,按一级公路标准设计,路基及桥梁宽度25.5m。特大桥3座总长1646m,大桥2座总长941m,中、小桥33座总长368m;隧道1座长490m;互通式立体交叉1处,分离式立体交叉3处,与其它道路平面交叉22处;征用土地2278亩;拆迁房屋104478m=2\*GB3②设计标准计算行车速度:本项目计算行车速度80km/h,暂按二级公路标准,隧道照明计算行车速度为60km/h,考虑发展需要,路线线形等基本指标均按一级公路标准采用。道路宽度:设计路面宽度25.5m,桥、涵与路基同宽,公路两侧各设慢车道3m及5m宽的绿化带。隧道:采用双洞,洞内净宽10.25m,净高5.0m。设计荷载:路面标准轴载BZZ-100kPa。桥涵计算荷载汽车-20级,验算荷载挂车-100。设计洪水频率:路基及涵洞等结构物为1/100,特大桥为1/300,大中小桥为1/100。据此,对照《技术要求》中建设项目重要性分类表,确定该项目为重要建设项目。综合上述分析:评估区地质环境条件属于中等复杂类型,建设项目为重要建设项目,根据《技术要求》中建设用地地质灾害危险性评估分级表,确定本次地质灾害危险性评估级别为一级。1.5工作概况我院于XX年XX月XX日接受任务后,立即成立项目组,组织人员进行现场踏勘、收集资料及编写评估大纲等工作,于XX月XX日至XX日派专业技术人员进行现场地质调查、访问工作,完成实物工作量详见表1.5.1表1.5.1项目地质调查面积评估区面积调查路线长度地质点调查访问生产井调查地质照片收集资料单位km2km2km点人次点张份工作量150257.72118132812208本次评估工作严格按照国土资源部《技术要求》进行,6月18日完成初稿,6月28日省国土资源厅地质环境处组织专家对报告进行了初审,根据专家意见进行了修改补充后,于月日报国土资源部评审,并于月日通过认定。本次参加野外地质调查工作的技术人员有:王志、何建友、徐明忠、王厚宗等;参加资料收集和报告编制工作的有:王志、张上麟、叶兴永、何建友、王厚宗等;院顾问总工张上麟(教授级高工)担任本项目的技术顾问,对本项目进行了全过程的技术指导,审阅并详细修改、补充了评估大纲及评估报告(厅送审稿),编写了2.3.2、2.5、2.6以及3.2.1~3.2.4等章节。2地质环境条件2.1气象水文2.1.1气象评估区属中亚热带季风海洋型气候区,气候温暖湿润,光照适宜,四季分明。据XX市气象局(1961~1995年)资料统计,区内多年平均气温17.3℃,极端最低气温-6.6℃,极端最高气温区内雨量充沛,年平均降雨量1648.15mm,年平均蒸发量1270.2mm。降雨量年际间变化较大,年最大降雨量达2345.5mm(1973年),年最小降雨量1043.6mm(1979年)。全年有两个明显的雨季:3~6月份为第一雨季,约占年降雨量的台风或热带风暴是本线路所在区域的一个重要气象要素,自1960年有气象记录以来,本区最大降水强度为311.6mm/d,发生于1960年9月21日,次为2.1.2水文XX市素有“水乡泽国”之称,境内河道纵横交错,源短流急,多数发源于西部和西南部丘陵区。温黄平原主要有永宁江和金清两大水系,与公路建设联系较密切的为金清水系,位于温黄平原东部和南部,最大的河流为金清港,全长50.7km,河宽20~50m,全流域面积734.1km2。当遇局部不均匀暴雨时,河水位变化无常,洪水互有往来,常造成洪涝灾害。2.2地形地貌评估区位于XX省东南沿海,总体地势是南西高,北东低。南西侧丘陵区最高海拔高度390.1m(1985国家高程基准,下同),其间分布山前及沟谷斜地,坡度一般10~30º。本次公路从起点(K14+200)至K17+600段位于该区域内,约占总长的12%;北及北东侧主要属冲海积、海积平原区,西北端位于泻湖积平原。平原区地势开阔,河道纵横,池塘密布,其海拔高度一般2~4m。位于平原区的线路约占总长的88%。公路沿线地貌形态特征详见卫星照片(照片1)及表2.2表2.2公路沿线地貌形态特征表地貌类型里程桩号路线长度(m)占总长(%)地形地势地表岩性特征侵蚀-剥蚀丘陵K14+200~K14+500K14+800~K15+290K16+700~K17+60017907.1地形起伏较大,自然坡度一般20~40゜,沿线丘陵最高处118.4m,轴线穿越地面高程一般20~主要由含角砾晶屑熔结凝灰岩组成,上覆少量残坡积碎石土,厚度一般小于1m。基岩风化程度变化较大,一般山脊处风化程度低,风化壳薄,山间沟谷处风化程度高,风化壳厚。山前及沟谷坡(洪)积斜地K15+290~K15+420K15+600~K16+70012304.9地形起伏相对较小,自然坡度一般5~15゜,地面高程一般5~20m主要由坡洪积含粘性土碎(砾)石组成,局部为含碎(砾)石亚粘土,分布于山前及沟谷一带。泻湖积平原K14+600~K14+800K15+420~K15+6003801.5位于山前低洼处,地形较平坦,地面高程一般4~5m主要由泻湖积亚粘土组成,下部有1~3m厚的淤泥质土。冲-海积平原K17+600~K23+750615024.3地形平坦开阔,地面高程一般3~4m,地表水系纵横交错,河流多弯曲,受地势影响而形态各异。主要由冲海积亚粘土组成,下部为巨厚的淤泥质土。海积平原K23+750~K39+4781572862.2地形平坦开阔,地面高程一般2~3m主要由海积亚粘土、粘土组成,下部为巨厚的淤泥质土。2.3地层岩性2.3.1评估区内前第四纪地层分布于北西侧丘陵区,岩性岩相较单一,主要由侏罗系上统西山头组(J3x)酸性火山碎屑岩夹少量沉积岩组成。据本次调查,山体岩性多为含角砾晶屑熔结凝灰岩,浅灰~暗紫色,晶屑熔结凝灰结构,块状构造,局部见假流纹状构造,岩体坚硬,天然单轴抗压强度一般50~70MPa。岩体节理裂隙一般不发育或发育较少,岩体结构多以大块状砌体结构为主。基岩风化程度差异较大,一般山脊及陡坡处风化层薄,风化程度低,强风化层一般仅1~2m;山间及沟谷处风化层厚,风化程度高,全风化及强风化层可达10m左右(见照片3)。另外,在平原区第四系之下,钻孔揭示的岩层除上侏罗统火山岩外,尚见有花岗斑岩岩体、安山岩岩脉以及上第三系嵊县组(N1-2S)玄武岩夹卵(砾)石层。2.3.2第四纪地层公路工程自K17+600以西山前及沟谷一带的坡-洪积斜地,第四纪地层为上更新统坡-洪积含粘性土碎(砾)石及含碎(砾)石亚粘土,厚度一般在10~35m,分布路段长度为1230m,占路线总长4.9%。该段局部山前低洼处属泻湖积平原,第四纪地层为泻湖积亚粘土及下部2~3m厚的淤泥质粘土层,分布路段长度为380m自K17+600以东一带均为冲海积和海积平原,分布路段长度为21.88km,占全线总长86.5%评估区第四纪地质环境与本省杭嘉湖、宁绍、温瑞平原等沿海平原有许多共同特点,但又有它本身独特之处(详见图2.5-1~2.5-3及表2.3.2=1\*GB3①第四系厚度自山前向平原中部由20m左右逐渐增至180余米,一般在100~180m左右。最厚处在东浦农场与淋川镇之间的温黄3号孔,厚度达186m。表2.3.2系统组段时代代号成因类型顶板标高(m)厚度(m)岩性简述第四系全新统上组Q43al-m、m1.60~3.801.20~2.20粘土:褐黄色,软~可塑m0.49~1.951.50~10.00淤泥质粘土:灰色,流塑中组Q42lagm0.15~-9.148.00~18.00淤泥:灰~深灰色,流塑。山前一带相变为淤泥质亚粘土,灰色,流塑(温西平原顶部相变为泻湖相,上部为褐黄色亚粘土;下部为淤泥质粘土;厚约2~3m)下组Q41m-18.29~-22.434.60~18.60亚粘土:灰色,流塑~软可塑。山前一带相变为园砾层上更新统上组上段Q32-2al-l-16.60~-21.455.80~6.80亚粘土:灰黄色~褐黄色,软~硬可塑m-21.40~-38.543.20~15.10亚粘土:灰色,软可塑下段Q32-1al-l-32.51~-41.193.20~15.10亚粘土:灰绿色,硬可塑。中、下部常相变为亚砂土m-35.67~-47.616.50~24.00亚粘土:灰色,软可塑,局部为硬可塑。北部常相变为灰色粘土al-m-55.50~-58.001.00~8.23粉、细砂:灰色,稍~中密。仅局部分布下组Q31al-l-45.20~-71.6116.60~38.00亚粘土:灰绿~深灰绿色,下部常为灰~深灰色,硬可塑~硬塑al-83.50~-93.504.00~13.50砾砂:灰色,中密~密实。往南渐变为粉、细砂中更新统上组Q22al-l-90.80~-98.502.00~28.50亚粘土:灰绿色,硬可塑~硬塑al-97.90~-123.507.80~20.28园砾、砾砂:杂色,中密~密实。上部常为粉、细砂,形成“二元结构”下组Q21al-l-122.00~-132.666.93~42.39亚粘土:灰绿色,硬塑。局部见粉、细砂透镜体al-118.70~-164.503.10~29.22园砾、砾砂:杂色,密实。上部见粉、细砂,形成“二元结构”下更新统Q1al-l-150.54~-169.401.40~17.50亚粘土:灰~灰绿色,硬塑pl-al-153.82~-167.309.50~14.05含粘性土卵(砾)石、砾砂:灰褐、灰黑色,密实=2\*GB3②第四纪地层发育较为齐全,自早更新世至全新世均有发育。与下伏晚侏罗世火山岩、侵入岩以及新第三纪嵊县组(N1-2S)等前第四纪地层呈假整合接触。其中全新统(Q4)厚约35~40m,全新统下组(Q41)缺失区厚一般20~25m;上更新统底板埋深一般在90~110m,其厚度50~60m左右;中更新统底板埋深150~165m,厚度一般在50m15m=3\*GB3③第四系成因类型:全新统均为海相沉积,上更新统为海陆相交互沉积,中、下更新统则均为陆相沉积(河流相和河湖相为主)。=4\*GB3④第四系沉积物特征:a、沉积物色调:粘性土以灰色为主,其次为灰绿色,褐黄色较少。砂、砾砂、卵(砾)石层则为灰、灰褐色及杂色为主。b、沉积物粒度:大致以90~95m以上特征决定了评估区的水文地质和工程地质环境条件。2.4地质构造与区域稳定性评估区所处构造单元为华南褶皱系浙东南褶皱带,温州~临海拗陷之黄岩~象山断拗;位于新华夏系第二个一级构造复式隆起带南段东侧。构造形迹以断裂为主,褶皱不明显,主要有影响的区域性断裂是北东向的泰顺-黄岩大断裂,受其影响,形成了以北东向、北北东向为主的构造格局,详见图2.4。2.4.1断层本次在对评估区的野外调查时未发现断层,据区域资料,编图区内共发育6条断层,其中F5、F6为压性,F1~F4性质不明,由于断层离拟建公路较远,一般>500m,且形成年代久远,对公路建设影响不大。2.4.2区内含角砾晶屑熔结凝灰岩(J3x)主要发育2~3组节理,岩体在节理作用下一般呈大块状或块石状,综合本次对丘陵区节理的产状及节理面特征的调查情况,发现节理分布规律大致如下:=1\*GB3①走向为290~300゜的节理,与断层方向基本正交,节理为张性,延伸长度一般2~5m,数量多,节理密度一般10~20条/m,节理微张,节理面粗糙、弯曲。表2.4.2岩

岩性地质点号产状(°)延伸长度(m)密度(条/m)节理特征走向倾向倾角含角砾晶屑熔结凝灰岩D44531527>500.3~0.5节理面光滑,闭合3487886>305~6节理面光滑,闭合~微张288198493~510~20节理面粗糙,微张D62851576>300.2节理面较平直,微张65335275~81~2节理面弯曲,闭合D98835870>304~6节理面光滑,闭合~微张35080865~102~3节理面粗糙,微张D128017072>201~2节理面较光滑,微张3512579>301~2节理面平直,闭合33868305~103~4节理面粗糙,微张81~2节理面粗造,闭合~微张7234245>200.1~0.2节理面平直,闭合=2\*GB3②走向为340~350゜及80~90゜的节理,与断层方向斜交,节理为扭性,延伸长度一般10~30m,节理密度一般2~4条/m,节理闭合~微张。=3\*GB3③走向为35~45゜的节理,与断层方向基本一致,节理为压性,延伸长度一般>50m,数量少,节理间距一般2~4m,节理平直、闭合,节理面较光滑。该组节理规模最大,起控制作用。节理具体的分布情况及特征详见图2.4.2及表2.4.2。2.4.3评估区处于相对稳定的地壳单元,地质构造简单,据《1:400万中国地震动峰值加速度区划图》(GB

18306-2001),地震动峰值加速度<0.05g,相当于地震基本烈度<=7\*ROMANVI度,区域稳定性好。2.5水文地质特征公路沿线地下水类型根据赋存形式、水理性质和埋藏条件,可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水两种类型,进而根据含水介质的成因时代、岩性和结构,划分为六个含水层组。各含水层组埋藏分布条件详见图2.5-1~2.5-3。其水文地质特征及对公路建设的影响,详见表2.5。孔隙潜水及基岩裂隙水均接受大气降水补给(沿海平原尚接受灌溉水补给),排泄于沟谷或河、湖等地表水体。丘陵及山前沟谷一带的构造裂隙水和坡洪积孔隙潜水,水循环交替作用较强烈,迳流途经短,地下水位年变幅较大。以上两类地下水对混凝土均无腐蚀性。平原区深部埋藏的孔隙承压水分布较为广泛,均系封存的古地下水,形成时间大约在3万年以前,天然水力坡度极缓,迳流极为滞缓,排泄表2.5评估区地下水类型及其水文地质特征表地下水类型含水层(组)水文地质特征对公路建设的影响类亚类松散岩类孔隙水孔隙潜水全新统上组冲海积、海积粘土及淤泥质土(al-mQ43、mQ43)含水层分布于公路里程K17+600以东广大冲海积、海积平原区,近地表发育褐黄色“硬壳层”,发育虫孔、根孔及垂直裂隙,含水层厚2~5m,水位埋深0.5~1.5m,民井出水量一般1~6m3/d,矿化度广泛分布于公路沿线,地下水对公路建设影响小。上更新统坡(洪)积含粘性土碎(砾)石(dl-plQ3)含水层分布于K17+600以西山前及沟谷一带,厚3~15m,水位埋深1~2m,民井出水量一般10~20m3/d,矿化度0.3~仅局部分布,在地形较高部位,采用挖方路基时,局部地段有少量地下水渗出,可能诱发崩塌。孔隙承压水上更新统冲海积、冲积砂、砾砂(al-mQ32-1、alQ31)含水层(Ⅰ组)分布较广泛。据其时代成因可进一步划分为Ⅰ1层(al-mQ32-1)和Ⅰ2层(alQ31)。Ⅰ1层分布不连续,由粉、细砂组成,单井出水量<100m3/d,微咸水;Ⅰ2层分布较广泛,由砾砂组成,往南渐变为粉、细砂,顶板埋深83~93m,厚4~13m不等。单井出水量100~500m3/d,原始水位2.40mⅠ1层无供水意义,未开采,对公路建设无影响。Ⅰ2层与Ⅱ1层合并开采是本区域的主要开采层(即第Ⅰ开采层)。目前年开采量达765×104Ⅱ2层与Ⅲ组合并为本区第Ⅱ开采层,目前开采少。中更新统冲积圆砾、砾砂(alQ2)含水层(Ⅱ组)分布广泛。据其时代成因可进一步划分为Ⅱ1层(alQ22)和Ⅱ2层(alQ21)。两层含水层结构一般均具典型的“二元结构”,即上部为粉、细砂,下部为砾砂。Ⅱ1层顶板埋深97.9~123.5m,厚8~20m不等,单井出水量1000~3000m3/d,原始水位2.06m左右,目前水位已达-30~-34m,矿化度0.68~1.04g/l。Ⅱ2层顶板埋深-118~-164m,厚3~29m不等,单井出水量一般500~下更新统洪冲积含粘性土卵(砾)石(pl-alQ1)含水层(Ⅲ组)分布范围由南往北变窄。系古河道初期洪冲积物。顶板埋深154~167m,厚约9~14m,原始水位约2.50m,单井出水量500-1000该层目前开采较少,且埋藏深,对于加剧地面沉降作用较小。基岩裂隙水构造裂隙水上侏罗统火山岩构造裂隙水含水岩组(J3)分布于公路工程两端丘陵区,主要由熔结凝灰岩、凝灰岩组成。含水极不均一,泉流量一般0.01~0.15L/s。在构造和地貌有利部位,形成相对富水带,泉流量可达0.5~2.0L开挖路堑时,有少量地下水渗出,隧道施工时出现渗、滴水,遇富水断裂可能出现线状水流,但涌、突水可能性不大。于深井开采,地下水储存量随着大面积的开采逐渐衰减,承压水头也随之持续下降。2.6岩土体工程地质特征岩土体类型与组合及其工程地质特征直接与地质灾害的发育有关,是一项重要的地质环境条件。丘陵地段公路工程是隧道和挖方路基,岩体类型属于上侏罗统硬质块状火山碎屑岩偶夹少量薄层沉积碎屑岩(J3x)岩组,主要由块状硬质凝灰岩、熔结凝灰岩组成。饱和抗压强度大于30MPa,大多呈大块状砌体结构,在节理裂隙发育处为块(石)碎(石)状镶嵌结构。分布于K14+200~K17+600段,其中K14+800~K15+290为隧道。K14+200~K14+600及K16+700~K17+600为基岩挖方路段。主要工程地质问题是高边坡的稳定性,可能会引起边坡失稳,触发崩塌和滑坡;在残、坡积层较厚且下伏岩面倾角较陡等不利组合下会引起边坡失稳,诱发滑坡,详见有关章节。在K15+290~K15+420及K15+600~K16+700段,线路通过山前及沟谷坡洪积斜地区,一般属于正常路段,但在与海积平原交接处(K17+600),由于地基承载力的巨大差异(前者为150~300kPa;后者为40~50kPa),易引起填方路段地基的不均匀沉降。其中在K14+600~K14+800及K15+420~K15+600段为泻湖积平原,由于下部有淤泥质软土存在,而路基填筑高度较大(一般5~6m平原区自K17+600起至终点K39+478,均系软土路段。分布有填方路基以及各类构造物(大、中、小桥梁,涵洞等),其工程地质环境条件较为复杂。现将各类工程影响深度范围内的地基土层(85m以浅)划分为6个工程地质层组。先按时代划分工程地质层,以罗马字表示,即Ⅰ(Q43)、Ⅱ(Q42)、Ⅲ(Q41)、Ⅳ(Q32-2)、Ⅴ(Q32-1)、Ⅵ(Q31),然后根据成因及其物理力学性质将每个层划分成若干个亚层,以阿拉伯数字表示于层组的右下角,如Ⅰ1、Ⅰ2、、Ⅲ1、、、Ⅲ2、、Ⅳ1、Ⅳ2……等,对于横向相变土层“’”表示,如Ⅱ层淤泥相变为淤泥质粘土,即以“Ⅱ’”表示。各地基土层物理力学性质指标和分布特征详见表2.6及图2.6。2.7人类活动对地质环境的影响线路经过的地貌类型有丘陵区、山前斜地及平原区,占地面积内主要为农田、菜地、林地及宅基地,总征地面积2278亩。人类工程活动对地质环境的影响主要表现在两个方面:一是丘陵区,破坏地质环境的人类活动是开采石料,其危害在于形成高陡的人工边坡,可能诱发崩塌、滑坡等地质灾害。调查中发现有两个采石场存在,分别位于D4及D6点处,通过本次调查,发现现有人工边坡基岩完整性好,边坡稳定,且离拟建公路距离较远,一般在200m以上,不会对拟建3地质灾害危险性现状评估3.1现状地质灾害类型及特征地质灾害是指由于自然产生或人为诱发的对人民生命和财产安全造成危害的地质作用。建设用地地质灾害危险性评估的灾种主要包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等。评估区可分为丘陵区、山前及沟谷斜地和平原区三种地貌形态。丘陵区最高海拔高度158m,植被发育良好,地形坡度一般10°~30°,山体岩性以含角砾晶屑熔结凝灰岩为主。山脊处坡度较陡,一般在30°左右,上覆残坡积土层厚度一般<1m,风化层较薄,岩体完整性较好,自然斜坡稳定;山前及沟谷处坡度较缓,一般10~20°,上覆残坡积土层厚度一般3~5m,风化层较厚,最厚可达通过本次实地调查访问,丘陵区、山前及沟谷斜地未发现崩塌、滑坡,D4及D6点处两个采石场的边坡稳定性较好,且离拟建公路距离较远(一般在200m以上),不会对拟建。丘陵山体规模小,故各山岰汇水面积小,且地表植被发育,松散堆积物厚度小,故不具备泥石流发育的基本条件,也没有发现或发生泥石流。评估区内无采矿区,也无可溶岩分布,不存在地面塌陷、地裂逢。平原区分布范围广,根据其工程地质及水文地质条件结合本次地质调查,主要存在的地质灾害类型是区域性地面沉降。在本次对生产井的调查中发现,部分生产井井台抬升现象明显,是发生地面沉降地质灾害的直接证据。综上可以看出,拟建公路评估区场地现状地质灾害类型主要是区域性地面沉降。3.2区域性地面沉降危险性评估区域性地面沉降是一种缓变型的地质灾害,它具有影响范围大、历时长、及渐变性、累进性等特点,是一个不可逆的过程。因而这种地质灾害,可防、可控而不可治,若任其发展,最终将导致严重的灾难性后果。地面沉降是我省沿海平原区,特别是杭嘉湖平原、宁波平原、温黄平原等最主要的地质灾害,其主要成因是大量开采深层孔隙承压水所致。由于含水层补给量极小,随着开采量的增大,储存量不断消耗,引起地下水位持续下降,形成以开采井群为中心的区域下降漏斗,漏斗中心水位随着地下水的开采不断下降,漏斗面积亦同时不断扩展,相应地含水层及其它土层由于水位下降导致土层孔隙水压力减小,颗粒间有效应力增大,产生土体的压缩变形。各土层压缩变形的迭加,最终导致整个地面产生压缩变形,即区域性地面沉降。评估区位于温(岭)黄(岩)平原的东南部,(以下简称温东平原),自上世纪七、八十年代少数城镇和东浦农场开始开采深层孔隙承压水起,九十年代以来则迅速发展至所有城镇,且向农村扩展。由于大量开采深层地下水,出现了承压水位区域性下降,由原水位约2.0~2.5m(埋深约1.0~1.5m)开始下降,至现今水位-30~-34m,最低达-36本次公路建设工程自K17+600至终点K39+278(约占全线总长的86.5%)均在温东平原通过,因此对温东平原已有的地质灾害,即地面沉降的现状、成因、形成机理进行研究,对其发展趋势进行半定量的预测,继而对公路工程建设可能遭受地面沉降灾害进行评估,是本次现状地质灾害危险性评估的主要任务。3.评估区区域性地面沉降除了海相淤泥层的自重固结沉降、新构造区域性沉降以及海平面的相对上升外,最直接、最显著的原因是大量开采深层孔隙承压水所致,而且开采量仍在逐年增长。据省工程勘察院《XX省XX市区域水文地质调查报告(1999.11.)》以及本次调查情况,对温东平原深层孔隙承压水的开采历史和现状归纳如下:第一阶段--初期开采阶段(1971~1988年)由省工程勘察院(原省水文地质工程地质大队)七十年代初开展的XX-黄岩平原1/10万农田供水水文地质勘察,首次揭示了该区域深层孔隙承压淡水的存在,为开发利用深层孔隙承压水提供了科学的依据。1971年首先由东浦农场委托我院在场部凿井一眼,揭开了深层地下水开发利用的帷幕。随之箬横、新河等城镇及东浦、东片农场相继开采利用地下水。初步统计该阶段共凿井十余眼,总开采量约430×104m3,年开采量约25×104第二阶段--开采快速增长阶段(1988~2002年)随着工业生产发展,人民生活质量的提高,加之地表水污染日益严重,地下水的开发利用越来越被当地人民所重视,因此深层孔隙承压水的开采由原来的少数城镇向所有城镇及部分厂矿企业以及农村扩展,出现了一村或数村分散联合办厂供水,呈现出遍地开花,生产井星罗棋布的特点,因而地下水开采量迅速增加,乃至成直线性增长。如1990年开采量224×104m3至1997年达445×104m3,翻了一番;自1990年至2002年地下水开采量年平均递增率高达9.8%,详见表3.2.1表3.2.1温东平原孔隙承压水开采量统计表年份1988前198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002开采量×104m430178172224276334363386419495445535612732812765图3.2.1温东平原1988~2002年平均开采量及115-1号生产井地下水位标高曲线图开采深层孔隙承压水用于城市、农村生活用水和工业用水,据1997年统计,三者比例分别为37.2%、27.1%和35.7%。目前主要开采的含水层是第Ⅰ2+Ⅱ1含水层(组),其次是Ⅱ2+Ⅲ含水层(组)以及混合开采Ⅰ2+Ⅱ1+Ⅱ2含水层(组)。3.2.2孔隙承压水区域水位动态温东平原深部地下水为埋藏于地表以下深达90m且为多层状砂、卵(砾)石含水层与粘性土相对隔水层相间成层的孔隙承压水。一般在90m以浅绝大多数为粘性土层所覆盖,迳流极为缓慢,且缺乏补给来源,通过深井抽吸地下水进行的开采过程,属于非稳定流开采,即消耗其储存量的过程。在不断开采且逐年增采的过程中,承压水水位急剧下降。面上的开采,造成了区域性的水位下降。上世纪七十年代初期,我院在进行农田供水地质勘探时的原始水位标高在2.0~2.5m左右(即埋深1.0~1.5m),见图2.5-1~2.5-3。1997~1998年我院在进行XX市区域水文地质调查时,在97年11月14日同时对主要开采Ⅰ2+Ⅱ1含水层(组)的水位进行了统测,区域地下水位一般在-25m~-30m,最低水位-31m~-32m,仅局限于淋川、镇海和蔡洋三地2.5~4.0km2此次评估工作野外调查时(5月中旬),对公路沿线附近5眼深井进行了静水位测量,同时收集了6眼深井的2002年11月份的平均水位(见表3.2.2)。为作图需要,附图1中对于2003年五月中旬的水位,采用“插值法”推算成2002年11月的水位。其它深井静水位则根据其最近深井(距离一般小于1km)的水位变幅计算而得,并以括号表示。所有深井编号仍沿用“XX市区域水文地质调查报告(1999)”表3.2.2温东平原深井近期实测水位统计表时间2002年11月(平均值)2003年5月(实测值)井编号6972101-1115-194-184-298977479水位-34.75-33.20-34.77-36.55-33.96-17.87-33.30-34.42-33.00-32.28从附图1可以看出,温东平原1997年至2002年5年中,区域地下水水位降背景呈整体性下降,下降幅度达5m左右。区域地下水位在-30~-34m范围内,1997年区域水位降背景上的“小漏斗”,仍与原三地一致,同时增加了箬横镇一处。“小漏斗”中心水位最深达-36m左右,区域性水位自1997年起,年均下降速率在0.8~1.0m。3.2.3区域地面沉降现状分析评估区的地层90m以浅主要由粘性土(压缩层)组成,90目前,杭嘉湖平原和宁波平原的地面沉降均已进行了系统的监测和研究,定期进行沉降区精密水准网测量,对地面沉降的成因机制、沉降量和沉降速率及其发展趋势等均已取得了较为系统的认识。温黄平原环境地质调查项目目前尚在实施中,“九五”期间,该平原地面沉降现象,在有关的调查资料中已有所反映,现路桥金清镇、桐屿镇以及XX横峰镇已有明显的地面沉降现象,沉降量估计在0.3~1.0m。评估区所在的温东平原,目前尚无地面沉降的监测资料,此次对公路工程沿线地面沉降的危险性评估,采用了以下两种方法:=1\*GB3①对公路沿线及其附近生产井进行实地调查。调查中发现,几乎所有的生产井,井台与地坪脱开,自北向南计有79、74、92-2、96、97、98、106号等井井台均有不同程度的“抬升”(见照片面3、照片4)现象,一般抬升量为3.0~5.0cm和10.0~25.0cm(见表3.2.3-1)。井台普遍“抬升”,说明了地面沉降在温东平原是显著存在的,尤其在地下水位降“小漏斗”及其附近地段,如在K34附近至K38附近的96、97、106等井抬升量均在10.0~25.0cm。当然具体的“抬升量”应小于地面沉降量,因为它还与地坪的结构强度有关。表3.2.3-1生产井井台抬升量一览表生产井编号797492-2969798106井台抬升量(mm)30503025010050200=2\*GB3②对比不同年代的1/1万地形图。根据XX省测绘局1984年调绘、1985年出版的1/1万地形图和1999年调绘、2000年出版的1/1万公路沿线地形图,参照浙测发[1988]55号“XX省测绘局关于我省启用‘1985国家高程基准’有关问题的通知”中有关规定,对两代地形图沿线对应地形点高程统计分析后发现,两代地形图地形点平均高程差达20~220mm(见表3.2.3-2)。而且数据的变化与区域地下水位降“小漏斗”的分布基本一致,如蔡洋漏斗附近K23+500~K26段为110mm;箬横漏斗附近K28~K34为160~220mm;淋川漏斗附近K34~K38为120~140mm。距“小漏斗”较远的K26~K28、K38~终点仅为20~60mm。而远离漏斗的K17+500~K23+500段平均高程差小于以上两种调查方法均揭示了在K23+500~K39+478(终点)路段存在地面沉降这一客观事实,且两者反映的数据亦基本一致,同时证实了地表3.2.3-2平原区公路沿线地面高程差统计表里程桩号统计点数(个)平均高程统计值(m)平均高程差(mm)1985年2000年K23+500~K2682.992.88110K26~K2862.752.7320K28~K3052.982.82160K30~K3253.082.86220K32~K3483.183.00180K34~K3653.042.92120K36~K3872.942.80140K38~终点72.902.8460面沉降是在该区域大量开采深层地下水引起区域性地下水位下降这一背景下产生的客观事实。综上所述,自K23+500至终点的地面沉降地质灾害是客观存在的,在目前尚缺乏有效的监测手段的情况下,此次现状评估采取综合取值,估计公路工程自K23+500至终点的现状地面累计沉降量在100~300mm之间,沉降量中值为200mm。因设计采用20003.2.4区域地面沉降趋势预测及其危险性评估XX一级公路自K17+600~K39+478计21.878km位于冲海积平原区,占总长25.278此次对地面沉降危险性评估,包括评估年限,评估指标和危险性分级标准,评估方法和依据以及危险性等级及其对公路工程的危害等四个方面。=1\*GB3①评估年限:据《公路工程技术标准(JTJ001~97)》,一级公路远景设计年限为20年,而公路沿线地形图出版时间为2000年,因此考虑此次评估年限为2001年~2020年。=2\*GB3②评估指标和危险性分级标准:本次以拟建公路沿线地面沉降速率及预测2001~2020年的累计沉降量作为评估指标。地面沉降危险性分级按《技术要求》进行划分,分级标准见表3.2.4-1。表3.2.4-1地面沉降危险性分级标准判定因素危险性分级沉降速率(mm/a)地面累计沉降量(mm)危险性大>30>800危险性中等10~30300~800危险性小<10<300=3\*GB3③评估方法和依据:鉴于评估区尚未进行地面沉降勘查,更无地面精密水准测量监测网的系统资料。因而本报告采用环境地质比拟法进行评估,这是一种经验类比法。本地区的第四纪地质和水文地质环境以及地面沉降规律与地面沉降研究程度较高的嘉兴市和杭嘉湖平原有许多共同的特点和相似性。a、均位于第四纪沉降区内,沉积了巨厚的第四纪沉积层。早、中更新世均以陆相的河湖相与河流相交互沉积,而晚更新世则以河湖相与海相细颗粒沉积层交互成层。b、由第四纪沉积环境决定的水文地质条件,十分相近。主要含水层为早、中更新世的河流相砂、砂砾层[即Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ2含水层(组)],形成多层状的含水层与相对隔水层间互成层的孔隙承压水;地下水均属于“封存型”古地下水,地下水补给量小、迳流缓慢,处于相对封闭状态,地下水开采量为储存量,地下水开采属于非稳定流开采。c、第四纪沉积环境决定的工程地质条件也十分相近。含水层埋藏较深,一般在90m以浅绝大多数为具中、高压缩性的粘性土层,工程地质结构也是浅部为高压缩性的软土,其下为中、低压缩性的硬土层与中、高压缩性的灰色海相相对软弱层相间成层,而温、黄平原后者与前者的比例比杭嘉湖平原更高,引起地层压缩变形量更大一些。即压缩层比杭嘉湖平原性质更差,引起地面沉降的量也会更大。根据目前掌握的资料,在杭嘉湖平原因地下水开采引起地面沉降所总结的五项基本规律,与评估区地面沉降规律基本吻合。因而采用环境地质比拟法对公路工程沿线地面沉降危险性进行评估是目前条件下比较可行的方法。=4\*GB3④地面沉降危险性等级划分及其对公路工程的危害:表3.2.4-2嘉兴市地下水开采阶段、水位与中心沉降速率统计表年份指标及阶段1964~19731974~19831984~198819891990地下水开采量阶段划分大量开采阶段(1964~1978)高峰开采阶段(1979~1988)控制并减采阶段(1989~现在)漏斗中心平均水位(m)-23.29-36.24-44.73-45.45-44.37地面沉降阶段划分缓慢沉降期显著沉降期急剧沉降期中心沉降速率实测值(mm)7.922.542.544.535.7中心沉降速率计算值8.021.440.843.139.7根据XX省地质环境监测总站“XX省嘉兴市区域水文地质调查报告(1997年)”,嘉兴市地下水开采历史,地下水位降变化以及与地面沉降的发展过程密切相关(见表3.2.4-2)。报告还采用监测资料进行回归分析,从缓慢沉降期到急剧沉降结束前(1964~1990年),中心沉降速率与漏斗中心平均水位呈指数函数相关,回归方程为:S′=1.374e0.0758hr=0.996……(3.2.4)式中S′-中心沉降速率(mm/a);h-漏斗中心平均水位(标高绝对值,m);r-相关系数。经检验,呈非常显著相关,拟合相对误差小于5%。因此,可以用沉降速率与水位回归方程推算出急剧沉降结束前沉降速率与中心平均水位的一一对应关系(见表3.2.4-3)。表3.2.4-3不同沉降速率时水位计算值中心沉降速率(mm/a)1015202530354045漏斗中心平均水位(m)-26.28-31.59-35.36-38.28-40.66-42.68-44.43-45.97为了论证公式(3.2.4)对本地区的适用性和符合性,根据目前所掌握的资料,如3.2.1,3.2.2和3.2.3节所述对该公式进行计算验证。在3.2.1节论述中,本区的地下水自1985年到目前开采情况相当于嘉兴市1964~1983年大量开采阶段至高峰开采阶段的初期(见表3.2.4-2);相应的地面沉降阶段则处于缓慢沉降至急剧沉降的初期。据表3.2.3,K23+500~终点,1985~2000年地面沉降量加权平均值为127.81mm;年均沉降速率为8.52mm。据115-1井资料1985~2000年平均水位为-22.2m,反算沉降速率S′,则:S′=1.374e0.0758×22.2=7.39mm/a沉降速率计算值7.39mm/a与实际沉降速率8.52mm/a相差1.13mm/a,即实际沉降值比计算沉降值高出15.3%。这也反映了本地区地质环境条件比嘉兴市差的实际情况。由以上论证结果,本次地面沉降趋势予测采用沉降速率S=(1+0.15)S′进行评估。做法如下:(1)划分沉降区段(Li):根据表3.2.3及附图1等水位线之间关系,按不同沉降量划分为五个区段分别进行计算,即L1(K23+500~K26);L2(K26~K28);L3(K28~34);L4(K34~38);L5(K38~终点)。(2)划分水位变化时段(hi):将附图1中2002年水位作为基准水位,以《XX省XX市地下水资源开发利用规划报告(1998)》地下水允许开采降深40m(换算成水位为-37.0m)作为地下水位的底限,将地下水平均水位计算年限(hi)划分为h1-2(2001~2002);L3-7(2003~2007);L8-20(2008~2020)。(3)划分地面沉降速率计算时段(Si):根据水位划分时段将沉降速率计算划分为三个时段:按公式(3.2.4)分别计算3个时段的沉降速率即S′1-2、S′3-7、S′3-20然后根据评估值S=(1+0.15)S′,分别计算出S1-2、S3-7、、S3-20。(4)划分地面累计沉降量的计算时段(Hi):根据2000年版1/1万公路沿线地形图,以2001年作为起算时间,评估年限20年即2020年作为累计沉降量的计算终点(H1-20)。先按不同时段沉降速率分别计算累计沉降量H1-2、H3-7、H3-20;最终计算出每分段的累计沉降量H1-20。计算结果详见表3.2.4-4。表3.2.4-4公路工程K23+500~终点地面沉降速率及2001~2020年地面累计沉降量预测表计算分段指标L1L2L3L4L5K23+500~K26K26~K28K28~K34K34~K38K38~终点平均水位h(m)h1-2(2001~2002)-33.0-31.5-34.0-33.0-32.0h3-7(2003~2007)-35.5-34.0-36.5-35.5-34.5h8-20(2008~2020)-37.0沉降速率S(mm/a)计算值S’iS’1-216.7614.9618.0816.7615.54S’3-720.2518.0821.8620.2518.78S’8-2022.70评估值SiS1-219.2717.2020.7919.2717.87S3-723.2920.7925.1423.2921.60S8-2026.112001~2020年累计沉降量H(mm)H1-2(2年)38.5434.4041.5838.5435.74H3-7(5年)116.45103.95125.70116.45108.00H8-20(13年)339.43H1-20(20年)494478507494483计算结果表明;公路工程K23+500~K39+478(终点)地面沉降自2001年起,沉降速率为17.2~26.1mm/a,自2001年至2020年累计沉降量达478~507mm。根据表3.2.4-1划分地面沉降地质灾害危险性等级为中等。地面沉降对公路工程建设的主要危害有:(1)由于地面沉降,使潜水位相对升高,地面积水高度也相应增加,将对填方路基的强度和稳定性造成不利影响。(2)使路基排水系统不畅乃至失效。(3)降低桥下净空,对防洪或通航均造成不利的影响。针对地面沉降对拟建公路工程的危害,应采取相应的措施,详见5.3节。4地质灾害危险性预测评估公路工程开工建设后,将改变现有的地质环境条件,进而产生诱发、加剧地质灾害的可能性。4.1地质灾害危险性预测评估体系与方法根据评估区地质环境条件,公路建设可能诱发的地质灾害类型主要有:隧道洞体的稳定性,挖方路基边坡稳定性,填方路基的过量沉降和不均匀沉降等。根据地貌形态不同的路段和可能产生地质灾害种类的不同,确定本次的评估方法,详见表4.1。表4.1地质灾害危险性评估体系与方法一览表里程桩号地貌类型地质灾害类型评估方法K14+800~K15+290丘陵区隧道稳定性工程地质分析法K14+200~K14+500K16+700~K17+600丘陵区挖方路基人工边坡的稳定性。地质分析法结合岩土体结构分析法K14+600~K14+800K15+420~K15+600K17+600~K39+478平原区高填方路基过量沉降及稳定性,桥头区的过量沉降及差异沉降。工程地质分析法结合半定量计算4.2公路工程建设诱发地质灾害的危险性评估4.2.1隧道本次公路建设包括西岙岭隧道一座,采用双洞,其中右洞已经建成,不在本次评估范围之内。左洞长490m,桩号K14+800~K15+290。该段基岩岩性为含角砾晶屑熔结凝灰岩,据D4点资料,一般发育三组节理,节理面产状315∠27o,78∠86o,198∠49o,从勘探资料分析,隧道洞身段岩体完整性较好,呈大块状砌体结构,天然单轴抗压强度一般50~70MPa,围岩类别为IV类。从已经完成的右线隧道施工情况来看,在施工中采用了超前支护的方法,先支护,后开挖,有效地避免了坍塌、掉块及边坡失稳等地质灾害的发生。鉴于隧道方案设计中已经考虑了洞身开挖的支护措施,一般不会产生地质灾害,故本次评估认为隧道洞身建设诱发地质灾害的可能性小。隧道进洞口及出洞口坡度较缓,自然斜坡仅10~20度,上覆残坡积含粘性土碎石,厚度一般3~5m,其下为全~强风化层,厚5m左右。在洞口仰坡开挖时,由于含粘性土碎石结构较松散,全~强风化层强度较低,易发生边坡失稳。另外,按隧道设计规范估算得知,当洞顶以上弱风化基岩厚度小于6m时,洞顶稳定性差,易发生洞顶坍塌、掉块。由此可见,4.2.2拟建公路在K14+200~K14+500及K16+700~K17+600段为挖方路段。其中K14+200段右线施工已快完成,人工边坡较缓,坡率1:1~1:1.5,坡面进行了喷浆处理,该段路基稳定性好,不存在崩塌、滑坡等地质灾害;该段左线基本属正常路段,其诱发地质灾害的可能性小。K16+700~K17+600段中线地面高程一般<50m,设计路面高程一般10~25m,边坡高度大者20~30m该段基岩岩性为含角砾晶屑熔结凝灰岩,岩体坚硬,据D9点调查资料,岩体节理主要有以下两组:358∠70o及80∠86o,密度一般3~6条/m,岩体完整性较好,多呈大块状砌体结构及块(石)状镶嵌结构。上覆地层为残坡积含粘性土碎石,厚度一般0.5~2.0m,下伏强风化基岩层厚度一般2~3m,其下为弱风化基岩。该段地形坡度一般20~30o,自然斜坡稳定,总体开挖深度一般5~30m。由《公路路基设计规范》(JTJ013-95),对于该类边坡的设计坡度一般为1:0.5~1:1.0,本次取1:0.75(相当于53.1o)利用赤平投影的方法进行岩体结构稳定性分析,详见图4.2.2。分析结果表明,边坡结构基本稳定或稳定,边坡稳定性较好。对于高度不大的边坡,当严格按照规范进行边坡设计时,其诱发滑坡、崩塌等地质灾害的可能性小;当高度较大时(本次取>20m),由于开挖爆破对岩体的破坏及风化作用的加剧,导致基岩破碎,易发生崩塌及局部小型坍塌。本次公路在K17+100~K17+200段边坡高度大于20m,其地质灾害危险性中等。另外,位于沟谷附近的人工边坡,由于构成边坡的残坡积土层及全~强风化基岩层厚度较大,岩土体结构强度低,易发生滑坡。由于其长度小,零星分布,在图上不便表示,本次没有在图上标出,但进行边坡设计时要加以注意,需采取合适的边坡围护措施。4.2.3拟建公路工程填方路基有以下三段:K14+600~K14+800、K15+420~K15+600及K17+600~K39+478。填方路段总长22258m,约占线路总长的88%填方路基基本修建在泻湖积、冲海积、海积软土之上,其中除K14+600~K14+800、K15+420~K15+600两段软土层厚度较薄(厚2~3m)外,其余软土层厚度一般达20~30m,由于软土地基具有强度低、压缩性高、渗透性差以及固结历时长等特点,路基修筑后易发生过量沉降、不均匀沉降以及路堤整体失稳等地质灾害。具体表现为填方较高路基的过量沉降、差异沉降及路堤整体滑动破坏;桥头区的过量沉降及路桥衔接部位的差异沉降,引起“跳车”为了更好的说明软土地基的沉降情况,本次采用半定量的方法,通过对地基土在公路修建后的沉降量估算及路堤临界高度的分析,对不同路段发生地质灾害的危险性加以论述。地基土主固结沉降量估算采用《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)中的4.3.1-2式用压缩模量计算主固结沉降。Sc=式中:Sc主固结沉降量;Esi分层压缩模量;△Pi地基中各分层中点的附加应力增量;△hi分层厚度估算时路面宽度按设计取25.5m,地基土层压缩模量从勘察报告中提供的土工试验数据中选取,车辆荷载按其等代均布土层厚度0.7m考虑,填土的重度取20kN/m3,计算结果详见表4.2.3。地基总沉降量大于主固结沉降量,一般是主固结沉降量的1.1~1.7倍,其取值需根据现场观测资料确定,本次仅就主固结沉降量加以分析。以下所述沉降量无特殊说明者均指主固结沉降量。估算结果表明,大桥桥头区填方高度5m时,沉降量一般在1278~1462mm;中小桥桥桥头区填方高度在3m时,沉降量846~986mm,较高填方路基(填高8m)沉降量1518mm左右;一般路基(填高表4.2.3地基土主固结沉降量估算表里程桩号计算孔号软土层厚度(m)工程性质填方高度(m)主固结沉降量S(mm)K17+670ZK1315.55高填方路基81518K20+950ZK2119.80长屿立交桥51278K23+450ZK3022.00木城河大桥51462K25+150ZK3421.40路基2540K27+600ZK4022.50路基2650K29+900ZK4923.00下朱桥3846K34+600ZK5924.50路基2606K38+260ZK6724.50牛头河桥3986软土地基路堤临界高度分析在天然的软土地区公路选线中,路堤临界高度的确定对线路设计及方案比较非常重要,用十字板测得的不排水抗剪强度估算路堤的临界高度是一种比较有效的方法。对均质厚层软土路基上的路堤临界高度可用下式估算:Hc=KCu式中:Hc–临界高度(m);Cu--软土的不排水抗剪强度(KPa);K—系数(m3/kN),取0.3。本次取Cu=10kPa,求得Hc=3.0另外,按本地区软土的容许承载力40~50kPa求得填土的允许高度为2~2.5m。各路段地质灾害危险性分析本次软土路段路堤填筑高度一般2m左右,通过上述计算分析,在一般软土路段,地基土承载力能满足路堤填土荷载要求,但沉降量过大(540~650mm公路较高填方路段主要有K17+600~K17+950段,填高8~10m;左线K14+600~K14+800、K15+420~K15+600及右线K15+400~K15+650段,填高5~6m,其沉降量在公路在较高填方路段边界处,即K14+600、K14+800、K15+420(右线K15+400)、K15+600(右线K15+650)及K17+600等附近跨越不同的地貌单元,一边是山前及沟谷坡-洪积斜地,浅部地基土岩性为含粘性土碎石,工程性质较好,低压缩性,承载力可达150~300kPa;一边是冲海积平原,浅部地基土以淤泥质软土为主,高压缩性,性质差,承载力仅40~50kPa,由于地基土工程性质的差异,在公路填筑后易发生差异沉降,甚至导致路基开裂,危及公路的使用安全。在处理较高填方路段时应同时考虑两种不同地貌单元的差异沉降问题。公路工程包括特大桥3座总长1646m,大桥2座总长941m,中、小桥33座总长368m,桥头区沉降在大桥填方高度为5m时,沉降量一般在1278~1462mm;中小桥桥桥头区填方高度在3m时,沉降量846~986mm,而对于桥梁一般采用桩基础,其沉降量较小,一般仅30~50mm,巨大的沉降差将使路桥衔接处产生“跳车拟建公路在平原区一般的填方路段可能发生的地质灾害主要是软土地基的过量沉降,在路面设计年限内的工后沉降不能满足规范要求,但通过采取相应的软基处理措施后均可以避免,而设计方案中也注意到了这些不良地质作用,设计施工时将采取相应的处理措施,基于这个考虑,本次评估认为软土路段一般填方路基的地质灾害危险性小。5综合评估与防治措施5.1综合评估通过对评估区地质环境条件的现状分析,结合本次地质调查结果,现状评估表明:区内现状无滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害发生,现状地质灾害类型是区域性地面沉降,通过对地面沉降地质灾害的分析评价,结果表明公路工程自K23+500~K39+478(终点)段,地面沉降速率自2001年起为17.2~26.1mm/a,自2001年至2020年累计沉降量达478~506mm,其地质灾害危险性等级为中等。预测评估表明:位于丘陵区的隧道在浅埋(指洞顶以上弱风化基岩厚度小于6m)段及洞口处易发生坍塌、掉块及洞口仰坡边坡失稳,其地质灾害危险性中等。挖方路堑边坡结构稳定性较好,一般低边坡的地质灾害危险性小;高边坡易发生崩塌及局部的小型坍塌、沟谷附近的人工边坡易发生滑坡,其地质灾害危险性中等。平原区较高填方路段(K17+600~K17+950、左线K14+600~K14+800、K15+420~K15+600、右线K15+400~K15+650)存在路堤整体失稳或不均匀沉降的可能,同时在路段边界处附近,公路跨越不同的地貌单元,由于地基土工程性质的差异,容易产生差异沉降,甚至导致路基开裂,危及公路的使用安全,该四段地质灾害危险性中等。道路与桥梁的衔接部位在未经地基处理而直接堆填时,道路与桥梁之间将产生巨大的沉降差,造成桥头“跳车”现象,影响桥梁的正常使用。另外,处桥头区过高的填方可能导致浅部软土向河流一侧挤出,引起河岸边坡失稳。对于一般软土路段的填方路基可能发生过量沉降,使工后沉降不能满足规范要求。考虑到设计方案中对上述情况有所阐述,注意到了这些不良地质作用的影响,并将采取软基处理措施加以避免,在这个基础上,本报告认为工程建设诱发地质灾害的危险性小。综上所述,整个线路地质灾害危险性中等的区段有:隧道浅埋段及进出洞口K14+800~K14+880、K15+230~K15+290段;坡高>20m的高边坡K17+100~K17+200及沟谷附近的人工边坡(分布零星,图上未标出);四处较高填方路段K17+600~K17+950、左线K14+600~K14+800、K15+420~K15+600及右线K15+400~K15+650段;以及区域性地面沉降K23+500~K39+478(终点)段。危险性中等区段的总长度为16.948km5.2建设用地适宜性评估建设用地适宜性评估的范围非常广泛,其影响因素众多,如基础设施、生态环境、水土保持、资源开发利用等。本次评估仅针对地质灾害危险性而言,目的是为了科学利用土地资源和有效防治地质灾害。综合评估表明:拟建公路地质灾害危险性中等的区段以地面沉降为主,分布在K23+500~K39+478(终点)路段,长度为15.978km,占线路总长度的63.2%。地面沉降地质灾害具有影响范围大、历时长及渐变性、累进性等特点,是一个不可逆的过程。其对公路的主要危害是导致潜水位相对升高,降低桥下净空,对路基稳定性、路基排水以及防洪或通航等均造成不利的影响,设计时必须考虑地面沉降地质灾害的影响,并采取措施加以防治。另外属地质灾害危险性中等的路段还有隧道浅埋段及进出洞口段、高边坡路段、较高填方路段,总长度970m(未计右线高填方K15+400~K15+650段),占线路总长的根据上述情况,按建设用地适宜性分级标准,确定本次公路建设用地基本适宜。5.3防治措施拟建公路可能遭受的主要地质灾害是目前已经发现并继续发展着的区域性地面沉降,其次是因公路工程建设改变了地质环境而诱发的隧道洞顶坍塌及洞口仰坡失稳、开挖路堑产生高边坡失稳以及平原区软土分布地段因填方路堤导致软土变形,包括过量沉降、不均匀沉降及路堤失稳等一系列地质灾害。(1)丘陵区隧道(K14+800~K15+290):主要可能发生的地质灾害为隧道浅埋段及进、出洞口洞顶坍塌、掉块、洞壁失稳及两侧边坡失稳。该段设计可借鉴已经建成的右线隧道的施工经验,在洞口附近施工时采用超前支护的方法,先支护,后开挖等切实有效的措施,以避免坍塌、掉块及边坡失稳等地

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