某大桥建设项目地质灾害危险性评估报告

PAGEPAGE12第一节前言一、项目由来及工程概况拟建的**市大桥位于**市区东南部鸡喇街附近，其西端与南环路相连，东端与规划的开发区主干道—大道相接，再往东延伸可与**—北*高速路相通。地理座标：东经109°26′～109°27′，北纬24°16′～24°17′（图1）。受**市城市投资建设发展有限公司的委托，***承担了该工程建设用地地质灾害危险性的评估工作。大桥宽30.50m，全长1156.522m，起点座标（2685231.499，95609.901），终点座标（2685231.499，94453.379）。设计部门对主桥提出三种梁式桥进行比选，比选结果，推荐采用7跨变高度连续梁，其孔跨布置为50m＋75m＋3×100m＋75m＋50m（方案一）。该方案主桥设8个墩，西岸引桥设4个墩（台），东岸引桥设7个墩（台）。大桥西引桥与**防洪堤及堤后抢险道成分离式立交，引道西侧设匝道与抢险道连接，东引桥与规划的滨江路设部分互通立交。大桥投资估算金额为16561.07万元。二、评估的目的与任务进行建设用地地质灾害危险性评估是为了预防地质灾害的发生，为防治地质灾害提供依据。其任务是对评估范围内各类地质灾害的分布、规模进行调查，评估其对工程建设可能产生的危害及影响；对工程建设加剧、诱发地质灾害的可能性及工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性进行预测评估；对建设用地的适宜性作出评价，并提出防治诱发地质灾害的措施。三、评估工作级别与范围大桥是**市城市主干道的重要组成部分，是市区与河东经济开*发区和**经济开发区的主要交通纽带，也是**市对外交通的出口通道。**市把大桥工程列入“十五”期间重点建设的城市基础设施建设项目之一。因此，该项目可定为较重要的建设项目。桥位横跨岩溶谷地、河槽、河流阶地等地貌单元，土体成因、分层较多，谷地两侧地表岩溶发育，还发育有地下河，河流西岸修筑防洪堤改变了原始的岸坡形态。由此，地质环境条件复杂程度可定为中等。由上所述，根据项目的重要性和地质环境条件，确定本项目的地质灾害评估级别为二级。根据工程特点和地质环境条件，野外调查范围以桥中轴线上游500m，下游300m和两端以工程起、终点外延300m为界；评估范围从桥中轴线向两侧各扩展120m，两端以甲方提供的地形图为界，即工程始、终点外延100m。四、评估工作依据评估工作依据主要包括：3、国土资源部《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号文）及其附件《建设用地地质灾害防治管理办法》。3、参照执行国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）。4、区政府第3号令《广西壮族自治区地质灾害防治管理办法》。5、委托书和甲乙双方就本项目签订的《技术服务合同书》。五、评估工作概况接受任务后，我院立即组织承担本项目的地质技术人员到实地对评估范围内的地形地貌、地层岩性与地质构造、地质灾害、地表水与地下水等，进行了调查、访问，对典型的地貌、地下水排泄口和人工整治工程进行拍照，收集到了现场的实行资料。另外，还收集到中铁大桥勘测设计院编写的《**阳知大桥工程可行性研究报告》和《**大桥初勘工程地质报告》，**编写的《**市区域水文地质工程地质调查报告》（比例尺：1/5万～1/10万），以及其它相关的水文地质工程地质资料。上述实际资料和前人工作成果为本评保报告的编写提供了较丰富的基础性资料。第二节地质环境条件一、气象水文1、气象**属亚热带季风气候区，夏季炎热多雨。历年平均气温20.5℃，极端最高气温39.2℃，极端最低气温﹣3.8℃。柳州市多年平均降水量1538.44mm，最大降水量2289.40mm，最小降水量918.70mm，日最大降水量311.90mm。4～8月为雨季，其降水量约占全年雨量的70%。**是珠江流域西江水系黔江的一级支流，柳州水文站上游集雨面积45785km2，流域内多年平均降水量2000mm以上。**站最大年平均流量2050m3/s。柳江洪水均由暴雨产生，具有来势凶猛、暴涨暴落的特点，一次洪水过程短者3天，长者可达25天，一次洪水过程最大水位变幅可达18m左右。柳州站最高洪水位为92.96m，多年平均洪水位为82.22m，多年最高水位大部分低于84.00m，约占71.90%。*二、地形地貌桥位区及周边附近地貌类型有河谷地貌和岩溶谷地地貌。河谷地貌由河床、岸坡及二级阶地组成。河床断面开阔平坦，呈宽缓的“U”字型，最枯水位时，桥位上游一侧水下可见大片基岩露头，基岩面很平整。水面宽约410m（照片1、2），河床面高程60.00～62.00m。西岸（鸡喇岸）岸坡高度约20m，岸坡经人工整治，坡度为21～25度，坡面植有草被，局部砌有片石护坡，整个坡脚砌有宽1.50m高7～8m的片石挡土墙（照片3、4）。坡顶设有防洪堤。鸡喇地下河出口以北的防洪堤为土堤，宽度约10m；以南约500m长的防洪堤为片石混凝土砌成，宽2.50m，高1.00～3.60m，堤面高程87.30m；再往南至白虎山脚下约200m长的一段，为堤房组合结构的建筑（照片5），房顶高程约93m。东岸岸坡高度约21m，为岩土组合岸坡。下部为岩质岸坡，高出水面（高程约65.00m）6.60m，坡度36度，中上段为土质岸坡，坡度30度，坡面完整性较好，植被发育（照片6）。从坡面线形态分析，岸坡的稳定性较好。二级阶地分布于东西两岸，西岸阶面宽40～200m，阶面高程80～88m，高出柳江正常水位15～23m，鸡喇地段因修防洪堤，阶地外观不明显。东岸为基座阶地，阶面宽大于2000m，阶地面较平坦，桥位区内地面高程85.30～89.90m，高出柳江正常水位约20～25m。岩溶谷地近东西向展布，长4.50km，宽0.80～1.50km，谷底高程86～92m，由西向东倾斜。谷地的西段孤峰群立，构成一派峰林谷地景观。峰顶高程一般150～220m，最高约270m，相对高差60～130m，最大约190m。谷地中岩溶洼地、漏斗、落水洞、地下河天窗等较发育，并有沿谷地北侧呈线状分布的特点。三、地层岩性桥位区出露和钻探揭露的地层有第四系全新统、更新统冲积层和第四系残积层以及石炭系上统威宁阶黄龙组上段。1、全新统桂平组上段（G）：岩性为园砾土，卵砾石成分为石英岩、石英砂岩，次圆状，分布于河床上。2、上更新统望高组（W）：分布于二级阶地，西岸阶地为亚粘土，东岸阶地具二元结构，中上部为粘土、亚粘土，底部为含砾粘土，砾石成分为石英岩，砾经3～5cm。3、残积层（）：分布于岩溶谷地，为硬塑状红粘土。4、石炭系上统威宁阶黄龙组上段（H2C2）：灰、浅灰色，细—隐晶结构白云岩，中至厚层状，分布于整个桥位区覆盖层之下。四、地质构造与地震桥位区地处河表向斜西翼。河表向斜轴线方向北东向，为一平缓的箱状向斜，西翼岩层倾角8～15°。近桥位区的断层主要有：西面有帽合断层，南北向展布，断层性质张性，距桥位5.50km；东面有河表断层，北北东走向，断层性质压性，距桥位4.00km；北面有三门江断层，南北走向，断层性质张性，断层南端与一条北北东向断层汇合尖灭于静兰村附近，距桥位8.00km。这些断层均不属于活动性断层。钻探及物探测深资料未发现有区域性大型断层破碎带通过桥位区，岩体完整，裂隙不发育。据**地震局所作历史地震调查，柳州市及附近地区在1483～1936年近500年间仅发生过5.0级左右的地震；自1970年以来，2级以上的有感地震极少。据《中国地震动峰值加速度区划图（2001）》，**地区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相当于地震基本烈度为Ⅵ度。五、岩溶发育特征综合分析野外调查、区域研究成果和桥位初勘钻孔及物探电测深资料，桥位及周边附近岩溶发育有如下特征：1、西岸强岩溶发育带高于段柳江枯水位段柳江是**岩溶谷地和响水河流域岩溶平原区地表水地下水的排泄场所。在正常年份该河段上游鸡喇的枯水位高程在64.00m左右，下游洛维江面的枯水位在63.00m左右。强岩溶发育带高于63.00～64.00m高程，有4例为证：其一是桥位上游0.50km处的鸡喇地下河出口高程为68.00m左右，高于外侧柳江枯水位约4.00m（照片7）；其二是桥位下游1.60km处的**地下河出口高程在66.00m左右，高出外侧柳江水面3.0m左右；其三是桥位下游0.30km处的白虎山东侧陡崖下柳江岸边有一个廊道式溶洞与鸡喇街居民区南侧山脚的两个大漏斗连通，经人工修整成为居民区及**机械厂生活污水和降雨的排泄通道（照片8），该洞口高出柳江枯水位约3.00m；其四是桥位下游0.80km处的响水河河水有3～4m落差以跌水形式排入柳江，说明响水河河床下部岩溶不是很发育。2、桥位处高程65～40m段白云岩岩溶弱发育桥位中轴线施工了10个钻孔（图2），其中两边岸上各3个孔，河床4个孔，岸上孔距117.10～175.90m，河床上孔距90.70～105.80m。钻孔孔深13.35～33.35m，钻入基岩的深度为5.10～25.45m，只有2个孔遇到溶洞（溶隙），与柳州市区几座已建和在建桥位的钻孔资料相比，钻孔遇洞率较低。另外，沿桥中轴线所作的17个电测深点（控制深度到45.00～0.00m高程）资料亦显示，高程40m以上只有一个测深点有异常反应，异常段厚度8m左右，在水平方向延伸也小，另有3个测深点在高程40m以下有异常反应，异常段厚度一般在9m左右。钻孔岩心完整，多呈20～30cm柱状，岩心上裂隙不甚发育，裂隙倾角大于45°；岩心上多见直径0.5cm以下的溶孔，偶见孔径10cm的溶隙。从基岩面的起伏情况看，西岸引桥局部地段基岩面起伏稍大，其余地段起伏甚小，特别是河床地段。基岩面起伏大，说明溶沟（槽）发育，差异溶蚀明显；基岩面平坦，说明表面裂隙不发育，水对岩石以面状的均匀溶蚀为主。这从另一侧面反应了桥位区断裂不发育，岩溶也不甚发育，岩体完整性较好。六、水文地质条件桥位区有两种类型的地下水：一是上层滞水，赋存于人工填土中，受大气降水和生活污水的渗透补给，不具统一水位，水量较小；二是赋存于白云岩中的裂隙孔洞（溶洞）水，其水位受柳江河水位控制，随柳江水位而涨落。由于浅层岩溶弱发育，故浅层白去岩的富水性较弱。桥位初勘阶段对柳江河水和白云岩裂隙孔洞（溶洞）水于2个孔中各取2件水样进行分析测试，并依据《公路工程地质勘察规范》（JTJ064－98）和《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）中环境介质对混凝土、混凝土中钢筋和钢结构腐蚀性评价标准判定，柳江水及地下水对砼无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。七、岩土工程地质特征主要岩土层的工程地质特征如下：1、冲积软塑亚粘土（②－2层）：局部硬塑，土质不均匀，厚度0～4.60m。质量密度1.94g/m3，含水量25.7%，孔隙比0.763，液性指数0.56，内摩擦角18.30°，粘聚力27.4kPa，压缩系数0.27MPa-1，缩模量6.57MPa；允许承载力200kPa，桩周极限摩阻力45kPa。2、冲积硬塑亚粘土（②－3层）：土质较均匀，厚度3.20～15.00m。质量密度1.98g/cm3，含水量25.1%，孔隙比0.715，液性指数0.25，内摩擦角21°，粘聚力41.2kPa，压缩系数0.202MPa-1，压缩模量9.0MPa；允许承载力260kPa，桩周极限摩阻力70kPa。3、冲积硬塑粘土（②－4层）：土质均匀，厚度5.10～17.10m。质量密度1.96g/cm3，含水量34.7%，孔隙比0.89，液性指数0.21，内摩擦角26.9°，粘聚力58.9kPa，压缩系数0.20MPa-1，压缩模量10.67MPa；允许承载力260kPa，桩周极限摩阻力70kPa。4、冲积含砾粘土（②－5层）：硬塑，局部软塑，砾石粒径3～5cm，为石英卵石，厚3.20～3.40m。质量密度2.01g/cm3，含水量29.9%，孔隙比0.765，液性指数0.42，内摩擦角31.4°，粘聚力57.5kPa，压缩系数0.197MPa-1，压缩模量8.93MPa；允许承载力280kPa，桩周极限摩阻力70kPa。5、残积硬塑红粘土（③层）：棕红、棕黄色，土质均匀，厚度13.80～14.50m。质量密度1.85g/cm3，含水量37.8%，孔隙比1.05，液限70.8%，塑性指数35.2，液性指数0.17，含水比0.57，内摩擦角21.6°，粘聚力67.5kPa，压缩系数0.187MPa-1，压缩模量11.48MPa；允许承载力240kPa，桩周极限摩阻力60kPa。6、微风化白云岩（④层）：细－隐晶质结构，中～厚层状，岩心呈20～30cm柱状，裂隙不发育，岩层完整。据18组54块岩石抗压试验结果，饱和极限抗压强度为76.5～145.6MPa，平均102.1MPa，其允许承载力4000kPa。7、CZ5号孔溶洞充填物：为碎石土，充填白色粘土，碎石粒径2～10cm，含量30～60%，密实状。作重（2）触探3段，贯入深度分别为4、2、3cm，击数均为50击。允许承载力600kPa，桩周土极限摩阻力150kPa。八、人为工程活动的影响人为工程活动的影响主要有三：一是西岸**防洪堤的修建过程中，在桥位至南面山脚一段，于堤外堆有大量弃土，局部厚度达10m。由堆填土形成的边坡稳定性差。这段防洪堤采用堤房结合的建筑结构，其房顶高程达93m左右，高出桥下净空高程，桥下的第二层房屋将被拆除。二是东岸村设在江边的轨道式抽水泵房，正处在桥轴线上，按方案一将有一个桥墩位于轨道上，这样抽水泵站将被拆除。三是**电站蓄水后的影响。桥位下游16km处的**水电站两年后蓄水，为低水头径流式水电站，洪水期敞泄洪水，电站正常蓄水位为77.50m。据测算，相应于桥位处的正常水位为77.72m，十年一遇的洪水位为83.50m；桥址处百年一遇设计水位为87.41m。由此，江面的正常水位将比现在提高12m以上，两岸的地下水位也将随之大幅提高，它将对两岸岸坡的稳定和地基土强度产生一定影响。由上所述，桥位横跨岩溶谷地、河床、二级阶地等地貌单元；土体分层较多，但其工程地质性能较好，强度较高；谷地两侧山体及山脚岩溶很发育，但强岩溶发育带深度受柳江枯期水位控制，均高于桥位中轴线主桥和引桥段的基岩面高程，桥位地段浅层岩溶弱发育，岩层完整性较好。两岸引桥地段以硬塑粘性土为主，属中硬土，为Ⅱ类场地，河槽地段园砾层薄，为Ⅰ类场地，属抗震有利场地。因此，桥位区地质环境条件的复杂程度为中等，桥位区的水文地质工程地质条件较好，有利于大桥的修建。第三节地质灾害危险性评估一、地质灾害危险性现状评估经现场调查访问，评估范围内未发现崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝等地质灾害。地质灾害危险性现状评估为没有危险性。二、地质灾害危险性预测评估（一）工程建设诱发地质灾害的可能性工程建设诱发地质灾害的可能性有：地基塌陷、地基沉降和江岸滑坡（坍塌）等。地基塌陷：桥址初勘共施工了10个钻孔，两岸引桥地段钻入基岩深度5.10～12.05m，河床主桥地段钻入基岩15.80～25.45m，除个别孔外，孔位大多不在桥墩位置。尽管只有两个孔遇到充填溶洞、溶隙，但还不足以说明桥墩位置没有岩溶发育。桥墩基础底下浅埋溶洞在上部重压条件下，洞顶有可能失稳而产生塌陷。地基沉降：粘性土特别是红粘土，浸水后随着状态的改变，土质软化，强度相应降低。红花电站蓄水后，桥位处正常江水位为77.72m，两岸引桥地段的地下水位将上升至82.00m左右。两岸引桥的桥墩如以土层作为基础持力层，随着地基土的软化，允许承载力的降低，地基将可能出现不同程度的下沉；当地基土的允许承载力降至小于基础底面的平均压力设计值时，地基还可能出现滑动而引起基础倾斜。岸坡滑坡（坍塌）：西岸桥位至下游（南面）白虎山脚约200m长的防洪堤外，堆有大量人工填土（调查时，施工堤内抢险道的弃土还在往外堆填），局部厚度达10m。由堆填土组成的岸坡稳定性差，如再加上*站蓄水的浸泡，极有可能沿填土与“老土”的接触界面产生土体滑坡（坍塌）。东岸为岩土组合岸坡，其上段的土质岸坡高度14m左右，坡度约30度，岩性为亚粘土。根据岸坡形态、岸坡植被生长情况和段的水文条件分析，该土质岸坡在天然状态下稳定性较好，但红花电站蓄水后长期受水浸泡，亦有可能产生规模大小不等的崩（坍）塌。（二）工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性由上所述，工程本身可能遭受的地质灾害主要有桥墩岩石地基塌陷和土体地基沉降。岩石地基失稳的程度主要取决于岩溶发育的特征、规模和充填物性质。地基突然塌陷轻则影响桥梁的正常使用，重则可造成生命财产损失；土体地基沉降过多则直接影响桥梁的正常使用，不均匀沉降过多或地基滑动，则会导致基础倾斜、桥墩倒塌。不论是地基塌陷还是地基沉降，都会使城市主干道的畅通受到影响，其危险性分级可定为中等。三、地质灾害危险性综合评估主桥地段河床平坦，覆盖层厚度薄，基础持力层埋藏浅，强度高，没有危及基础稳定的溶沟、溶槽，场地稳定性好。两岸引桥（道）地段地形平坦开阔，覆盖层厚15～25m，以硬塑状粘性土为主，强度较高，未发现土洞、塌陷等不良地质现象。东岸岸坡在天然状态下稳定性较好，西岸岸坡已部分整治，天然状态下稳定性好。作为桥墩基础持力层的白云岩，处在区域地下水排泄基准面以下，浅层（地基受力层）岩溶弱发育，岩溶形态以溶孔、溶隙为主，发育大规模空溶洞的可能性较小。墩基下可能存在的浅埋溶洞，详勘时可以查明，并根据情况作相应处理，其对桥梁安全的潜在危险性完全可以避免。因此，桥位区的水文地质和工程地质条件都较好。考虑到**谷地北侧山脚有地下河发育、南侧山体内有廊道式溶洞发育，并在1989年曾发生过洞内岩体跨塌，在评估区边线外300m处引发地面塌陷。因此，**评估外围的水文工程地质条件较差。地质灾害危险性综合评估结果为：主桥和东岸引桥段用地适宜性较好；西岸（鸡喇）引桥和引道段用地适宜性一般（图3）。第四节地质