本文通過對九江城西港區(qū)鐵路專用線進行地質(zhì)災害危險性評估,對擬建工程的適宜性做出評價,為擬建工程防災減災提供科學依據(jù),以減少災害損失,保障人民生命財產(chǎn)安全。
1.工程概述
九江城西港區(qū)鐵路專用線位于九江市城西港區(qū),擬建項目占地面積84.6470hm2。根據(jù)《九江市城西港區(qū)鐵路專用線工程可行性研究報告》優(yōu)選閘外方案即專用線自沙潯線K5+600引出,與既有沙潯線并行300m后跨越新開河,下穿九瑞大道后與214專用線并行300m后折向西北,跨越城防堤、新開河,下穿港城大道延伸線折向西,跨越永安大堤后與港城大道向西并行3.4km,以半徑350m的反向曲線繞避官湖路后,在春江路北側(cè)與之并行4.7km至保稅區(qū)作業(yè)區(qū),線路全長11.344km。專用線在CK1+446處與新開河堤壩交叉,交叉處的鐵路軌面標高為24.87m,堤壩壩頂標高為20.0m,不能滿足鐵路凈空要求,需對道路進行改移,改移長度為300m。專用線在CK2+017處與港城大道交叉,道路全長1.800km,橋長1395m。本工程建筑規(guī)劃布局因地制宜,充分利用周邊環(huán)境,以達到環(huán)境優(yōu)美和最大限度地保持或減少對自然環(huán)境破壞的目的。
2.區(qū)域地質(zhì)背景
本區(qū)位于贛西北上地幔凹陷區(qū)和鄱陽湖盆上地幔隆起區(qū)之間的深層構(gòu)造變異帶上。晚第三紀末,本區(qū)開始進入第四紀時期的新構(gòu)造運動發(fā)展期,地殼運動以差異升降運動為主,廬山、沙河—瑞昌一帶的山地、丘陵和崗地,總體趨勢以抬升為主,廬山山體受東、西兩側(cè)斷裂構(gòu)造夾持,在燕山運動的基礎(chǔ)上進一步強烈抬升,形成斷塊山,是本區(qū)域抬升最強烈的地段。擬建工程位于瑞昌—武寧—銅鼓斷裂東側(cè)約10km處,九江—靖安活動性斷裂西側(cè)約5.5km處,瑞昌—星子—鷹潭斷裂北東側(cè)約16km處,區(qū)域穩(wěn)定性差。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306—2015)》,本區(qū)區(qū)域地震基本烈度為Ⅵ度,地震動參數(shù)0.05g。屬于工程建設抗震設防區(qū)域。
3.地質(zhì)災害危險性現(xiàn)狀評估
3.1地質(zhì)災害(隱患)類型及特征
本次調(diào)查,現(xiàn)狀條件下,評估區(qū)目前未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。根據(jù)評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件,本次地質(zhì)災害危險性現(xiàn)狀評估,主要是針對評估區(qū)崩塌滑坡危險性、泥石流易發(fā)性、巖溶地面塌陷易發(fā)性等進行分析評價,并對已發(fā)生或可能發(fā)生的地質(zhì)災害進行危險性評估。
3.2地質(zhì)災害危險性現(xiàn)狀評估
(1)崩塌、滑坡現(xiàn)狀及自然斜坡穩(wěn)定性評估區(qū)主要位于長江一級階地,次為賽湖濱湖平原及長江二級階地,地勢開闊平坦,主要為農(nóng)田和村莊。評估區(qū)內(nèi)目前未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)總體地勢比較平緩,周邊沒有對擬建區(qū)有影響的高陡自然斜坡。擬建區(qū)地面坡度1°~5°,植被發(fā)育。自然狀態(tài)下,自然斜坡穩(wěn)定性好。(2)泥石流易發(fā)性評估區(qū)地貌類型主要為長江一級階地,賽湖濱湖平原及長江二級階地區(qū)內(nèi)地勢平坦,谷底平緩,匯水面積小,溝中無積水或堵塞現(xiàn)象,溝口無泥石流堆積物。溝谷兩側(cè)斜坡穩(wěn)定且坡面植被發(fā)育,現(xiàn)已基本為城市建設區(qū)。自然狀態(tài)下,發(fā)生泥石流災害的可能性小。(3)地面塌陷易發(fā)性評估區(qū)處賽湖向斜,評估區(qū)西部及擬建區(qū)西部(AK6+000~AK11+344.12)下伏基巖為三疊系碳酸鹽巖,為覆蓋型巖溶分布區(qū)。自然條件下,評估區(qū)及其周邊未發(fā)生巖溶地面塌陷。根據(jù)巖溶地面塌陷易發(fā)程度量化評價標準表(表1),結(jié)合本區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件進行量化分析(表2),得分25分,評估區(qū)西部及擬建區(qū)西部(AK6+000~AK11+344.12)屬巖溶地面塌陷易發(fā)區(qū)。在疏排地下水、削方、加載、機械振動及地震等情況下,發(fā)生巖溶地面塌陷的可能性大。評估區(qū)東部及擬建區(qū)東部(AK0+000~AK6+000)下伏為古近系新余組紅色碎屑巖分布區(qū)。該區(qū)域紅色碎屑巖巖層厚度較小,且?guī)r性為砂礫巖、灰質(zhì)礫巖,局部具可溶性。下伏碳酸鹽巖可能出現(xiàn)“開天窗”現(xiàn)象,以及工程施工中疏排地下水、削方、加載、地震等情況下,存在局部發(fā)生巖溶地面塌陷的可能性,為巖溶地面塌陷低易發(fā)區(qū)。擬建區(qū)及其附近沒有坑采礦山,無地下采空區(qū)分布,也沒有人防工程硐室,不具備發(fā)生采空地面塌陷的條件。
3.3洪水
鐵路路面設計標高為16.432m~24.893m(黃海高程),1998年長江最高洪水位標高為23.03m(吳松高程),賽湖最高洪水位21.69(吳松高程),九瑞地區(qū)吳松高程比黃海高程高約1.78m。AK02+400—AK06+000設計路面標高16.432m~20.827m、AK09+650—AK11+344.12設計路面標高16.627m~21.027m。因此上述路段設計路面標高低于擬建鐵路附近的長江或賽湖最高湖水位,易遭受洪水淹沒。故汛期應加強長江大堤穩(wěn)定性監(jiān)察。
3.4長江岸坡穩(wěn)定性
評估區(qū)北部主要位于長江一級階地,地面標高10.67m~27.13m,地形坡度1°~5°。堤外高河漫灘寬約10m~20m,長江岸坡水上部分坡度為3°~6°,水下部分約18°左右。評估區(qū)北側(cè)長江大堤堤頂高程25.39m,堤頂寬8m,迎水面坡度約16°,背水面坡度35°左右。長江大堤在迎水面采用砼預制塊護坡,背水面設置二級坡,中間平臺寬6m。1998年長江流域遭遇特大洪水后,當?shù)卣畬υ摱伍L江大堤進行了除險加固,主要為混凝土心墻、砼預制塊護面等,現(xiàn)防洪堤是按抵御百年一遇的特大洪水設計施工。據(jù)擬建鐵路AK4西南處0.1km處的《九江旭陽雷迪高科技股份有限公司三期工程(城西港廠區(qū))巖土工程勘察報告》,擬建區(qū)附近長江岸坡第四系沖積層自上而下有:①粉質(zhì)粘土,厚度0.60m~5.0m;②淤泥質(zhì)土,厚度3.80m~14.90m;③細砂,厚度3.0m~14.7m;④淤泥質(zhì)土,厚度1.50m~14.00m;⑤細砂,厚度0.20m~7.30m;⑥粗砂,厚度0.50m~7.00m。淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層工程特性差,屬軟弱土層。粉質(zhì)粘土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土力學性質(zhì)較差,抗江水侵蝕能力弱,易遭受侵蝕,屬易沖刷土質(zhì)岸。江岸易于被侵蝕產(chǎn)生崩岸,自然岸坡穩(wěn)定性差,應加強岸坡的防護及監(jiān)測。另外,九江長江防洪大堤4—5#閘口處在1998年特大洪水期間曾發(fā)生管涌現(xiàn)象。擬建區(qū)北側(cè)長江岸坡地層巖性和結(jié)構(gòu)與之相似,長江汛期洪水位局部高于擬建場地地面標高,洪水可沿長江大堤底部砂層向堤內(nèi)滲透,進而可能發(fā)生管涌現(xiàn)象,導致堤基變形。汛期應加強大堤穩(wěn)定性監(jiān)察。
3.5賽城湖堤岸邊坡穩(wěn)定性
評估區(qū)南部為賽城湖湖濱平原,現(xiàn)賽城湖泥面高程約為11.3m~13.5m,陸域八賽隔堤堤頂高程21.50m~22.70m。據(jù)擬建鐵路起點南部1.4km處的《九江市八里湖新區(qū)沙閻路閘橋工程初步設計階段工程地質(zhì)勘察報告》,地下水位埋深0.20m~4.70m。淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層工程特性差,屬軟弱土層。粉質(zhì)粘土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土力學性質(zhì)較差,抗湖水侵蝕能力弱,易遭受侵蝕,屬易沖刷土質(zhì)岸。同時,擬建鐵路線南部東西兩側(cè)均為湖泊,地下水位較高,雖地基土滲透性呈微~弱透水性,但基礎(chǔ)施工時加強排水工作仍是必要的。
3.6現(xiàn)狀評估結(jié)論
綜上所述,評估區(qū)內(nèi)目前未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災害,區(qū)內(nèi)自然斜坡穩(wěn)定性好。擬建區(qū)溝谷不甚發(fā)育,自然狀態(tài)下,發(fā)生泥石流災害的可能性小。擬建區(qū)西部為覆蓋型巖溶分布區(qū),經(jīng)量化評估,本區(qū)屬巖溶地面塌陷易發(fā)區(qū)。在疏排地下水、削方、加載、機械振動及地震等情況下,發(fā)生巖溶地面塌陷的可能性大;擬建區(qū)東部為古近系紅層分布區(qū),巖溶發(fā)育程度較弱,本區(qū)屬巖溶地面塌陷低易發(fā)區(qū)。下伏碳酸鹽巖可能出現(xiàn)“開天窗”現(xiàn)象,以及工程施工中疏排地下水、削方、加載、地震等情況下,存在局部發(fā)生巖溶地面塌陷的可能性。擬建區(qū)無地下采空區(qū)分布,也沒有人防工程硐室,不具備發(fā)生采空地面塌陷的條件。AK02+400—AK06+000及AK09+650—AK11+344.12設計路面標高低于擬建鐵路附近的長江或賽湖最高湖水位,易遭受洪水淹沒。故汛期應加強長江大堤穩(wěn)定性監(jiān)察。
4.地質(zhì)災害危險性預測評估
經(jīng)預測評估,擬建鐵路主要布設于長江一級階地,次為塞湖湖濱平原及長江二級階地。鐵路建設需大量挖填方,全線填方路段共9段,切方段1段,將在擬建鐵路東南側(cè)形成少量臨時挖方邊坡,邊坡高度一般小于2.5m,邊坡穩(wěn)定性較好。其中,挖(土石)方2.581萬立方米,填方(壓實)9.188萬立方米,填料部分來自于挖方區(qū)。由于填方量大于挖方量。需在場地外取土,設計取土場位于區(qū)外(可研報告尚未明確具體取土場位置)。工程建設過程中,取土、棄土會破壞自然環(huán)境,誘發(fā)崩塌、滑坡、水土流失等地質(zhì)災害。應及時綠化和設置必要的防護設施,恢復植被或覆土造地。擬建區(qū)軟土廣泛分布,屬不良地質(zhì)土體,易受地震震動產(chǎn)生液化而降低地基強度,不宜作建筑物基礎(chǔ)持力層。沿線共有2座特大橋,2座中橋,2座小橋。橋址工程地質(zhì)條件復雜。橋梁在橋基開挖過程中,應加強巖溶勘察,查清橋位區(qū)巖溶發(fā)育特征,并對溶洞進行處理和采用嵌巖樁基礎(chǔ),避免建橋中及今后鐵路運營中誘發(fā)巖溶地面塌陷。橋梁跨越區(qū)為平原區(qū),不存在發(fā)生泥石流的可能。擬建鐵路穿越覆蓋型碳酸鹽巖分布區(qū)基本位于城門山銅礦疏干漏斗影響半徑范圍內(nèi),存在誘發(fā)巖溶地面塌陷、地裂縫、地面沉降的可能。擬建區(qū)屬巖溶地面塌陷易發(fā)區(qū)。因此擬建工程建設過程中的加載、機械振動、抽排巖溶地下水及地震等均可能誘發(fā)巖溶地面塌陷。
5.防治措施
(1)工程建設設計前,應進行詳細的巖土工程勘察,查明擬建場地范圍內(nèi)地基巖土體巖性、厚度和物理力學性質(zhì)等巖土工程地質(zhì)條件。尤其要查明場地灰?guī)r巖溶發(fā)育特征及分布規(guī)律。同時,應查明軟弱土、可液化砂土、溶洞等空間分布和物理力學性質(zhì),地下水水位埋深,采取適合的基礎(chǔ)形式,防止建筑物基礎(chǔ)不均勻沉陷或塌陷。(2)填方區(qū)應控制填土質(zhì)量,分層夯實,密實度應達到有關(guān)施工規(guī)范要求,且填土層不宜作建筑物地基持力層。構(gòu)(建)筑物應置于符合要求的持力層之中,并采取防塌陷的基礎(chǔ)。填挖方交接處施工應注意防止因填挖差異而引起路基變形。臨時挖方邊坡按嚴格按相關(guān)規(guī)范施工和采取相應的邊坡防護措施,保障擬建工程施工安全。軟土分布區(qū)應進行清淤換填或拋石碾壓擠淤處理,防止路基發(fā)生下沉或滑移。工程勘察鉆孔應及時封孔,防止汛期誘發(fā)管涌現(xiàn)象。(3)工程施工期間應進行全面監(jiān)測,包括軟土地基沉降,施工過程中的加載、機械振動和城門山銅礦疏干影響等可能誘發(fā)巖溶地面塌陷。為避免擬建筑物產(chǎn)生不均勻沉降,獨立構(gòu)筑物盡量采取同一種基礎(chǔ)型式、同一個持力層。如選擇不同的基礎(chǔ)型式或不同的基礎(chǔ)持力層時易產(chǎn)生不均勻沉降問題。若選擇不同巖土層作持力層,設計對擬建筑物應設沉降縫,并且設計根據(jù)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載大小或偏心距荷載適當擴大部分基礎(chǔ)底面積,或進行樁長、樁徑、樁間距的優(yōu)化措施,同時施工期間加強沉降觀測。擬建區(qū)及附近1km范圍內(nèi)不宜抽排巖溶水,防止誘發(fā)巖溶地面塌陷。
6.結(jié)論
評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件為復雜類型,擬建工程屬重要建設項目,本建設項目地質(zhì)災害危險性評估等級為一級。自然狀態(tài)下,擬建場地遭受崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災害危害的可能性較小。擬建區(qū)西部(Ⅰ級分區(qū))為隱伏灰?guī)r區(qū)屬巖溶地面塌陷易發(fā)區(qū)及東南部軟土區(qū),擬建區(qū)東部(Ⅱ級分區(qū))為隱伏紅色碎屑巖區(qū)屬巖溶地面塌陷低易發(fā)區(qū)。擬建區(qū)及周邊無地下采空區(qū)和硐室,區(qū)內(nèi)不具備發(fā)生采空地面塌陷的條件。填方地基局部填土厚度較大且沿線廣泛分布有淤泥質(zhì)軟土,存在發(fā)生不均勻沉降和滑移的可能;臨時性人工開挖邊坡在按相關(guān)施工和采取護坡等條件下發(fā)生崩塌、滑坡的可能性較小;擬建區(qū)西部屬巖溶地面塌陷易發(fā)區(qū),擬建工程施工過程中的加載、機械振動、抽排巖溶地下水及地震等均可能誘發(fā)巖溶地面塌陷的發(fā)生。填方路堤邊坡按設計要求進行壓實填方及護坡。評估結(jié)果表明,建設單位在工程建設前或建設過程中對有關(guān)地質(zhì)災害進行科學防治后,擬建場地基本適宜本工程建設?傮w評價,擬建場地基本適宜本工程建設。
參考文獻:
[1](DZ/T0286-2015)地質(zhì)災害危險性評估規(guī)范[S].2015.
[2]九江城西港區(qū)鐵路專用線工程可行性研究[R].中鐵上海設計院集團有限公司,2018,9.
《鐵路專用線建設工程地質(zhì)災害探討》來源:《西部資源》,作者:洪波羅
轉(zhuǎn)載請注明來自:http://www.jinnzone.com/jiaotongyunshulw/70729.html