鄒博林,張洪信,秦興剛,韓 晶,王開慶
(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊,貴州貴陽550018)
擬建的余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建項目,為避免在建設(shè)過程中及建成后引發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害及公路本身遭受地質(zhì)災(zāi)害的危害,達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。根據(jù)國土資源部以“國土資發(fā)[2004]69號”發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作的通知》[1];中華人民共和國國土資源部以“DZ/T 0286-2015”發(fā)布的《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)范》[2]的技術(shù)要求,對擬建的余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建項目開展地質(zhì)災(zāi)害危險性評估分析研究工作。
1.1.1 公路改擴(kuò)建工程和規(guī)劃概況
根據(jù)2016年12月,遵義市交通勘察設(shè)計有限公司編制的《余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建工程可行性研究報告》[3]及路線總體設(shè)計圖。起點(diǎn)位于余慶縣白泥鎮(zhèn)新界河處,與國道G243樁號K103+100處相接,起點(diǎn)樁號K0+000,經(jīng)白泥中學(xué)、乾隆、大園子、楊柳田、金竹坪、長沖灣等地,終點(diǎn)位于余慶縣白泥鎮(zhèn)新寨村燕子窩,路線全長12.96km。
根據(jù)項目的功能定位和預(yù)測的交通量,按照交通部部頒“JTG B01-2014”《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[4]的規(guī)定,結(jié)合項目區(qū)的城鎮(zhèn)規(guī)劃、沿線地形、地質(zhì)條件,以及項目功能定位,余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建工程公路設(shè)計速度V=30km/h的三級公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),路基寬度為13m,路面形式為瀝青混凝土面層。
1.1.2 公路改擴(kuò)建工程征地范圍
根據(jù)項目自身特點(diǎn),結(jié)合公路改擴(kuò)建工程沿線地形地貌、地層巖性等因素,項目征地范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)共計1546個點(diǎn),路線征用土地共計476002.38m2(含老路32666.83m2)。
在充分收集評估區(qū)已有的區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、氣象水文、區(qū)域地震等資料的基礎(chǔ)上開展野外地質(zhì)調(diào)查工作,結(jié)合《余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建工程可行性研究報告》及路線總體設(shè)計圖開展地質(zhì)災(zāi)害危險性評估分析研究工作。
野外工作前利用擬建公路改擴(kuò)建工程平面總體規(guī)劃圖,結(jié)合1∶10000地形圖到野外調(diào)查測量,采取實(shí)地調(diào)查與訪問相結(jié)合的工作方法對擬建改擴(kuò)建公路工程沿線進(jìn)行縱橫穿越調(diào)查。野外手圖采用航測的1∶10000地形圖作底圖,將所有調(diào)查點(diǎn)采用手持GPS定位,在實(shí)地標(biāo)定并勾繪地質(zhì)界線。完成野外調(diào)查工作后轉(zhuǎn)入室內(nèi)資料綜合整理、綜合分析研究、編制圖件及報告編寫工作。
1.3.1 評估范圍的確定
根據(jù)公路改擴(kuò)建工程建設(shè)項目用地范圍、地形地貌及地質(zhì)環(huán)境條件以及地質(zhì)災(zāi)害類型,在公路改擴(kuò)建工程建設(shè)用地征地范圍的基礎(chǔ)上,沿公路改擴(kuò)建工程公路沿線兩側(cè)做適當(dāng)擴(kuò)展。公路總體呈北東至南西展布,北西部由南西往北東、南東部由北東往南西以山頭及山脊連線為界確定為評估區(qū)范圍,評估區(qū)面積為6.62km2。
1.3.2 評估級別的確定
擬建的《余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建項目》,屬較重要建設(shè)項目;評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等類型;建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估級別界定為二級。
余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建項目大地構(gòu)造處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺黔北臺隆遵義斷拱鳳岡北北東向構(gòu)造變形區(qū)與貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)的接合部。出露地層有青白口系、震旦系、寒武系、下第三系、第四系。巖性主要為變質(zhì)巖類的淺變質(zhì)巖、沉積的碳酸鹽巖及碎屑巖類。區(qū)內(nèi)主要的褶皺構(gòu)造及斷裂構(gòu)造呈北東向展布,次為近東西向展布的斷裂構(gòu)造,總體構(gòu)造不發(fā)育。區(qū)內(nèi)地震基本烈度值為Ⅵ度。區(qū)域穩(wěn)定性較好。
區(qū)內(nèi)屬亞熱帶溫潤季風(fēng)氣候。四季分明,冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑,氣候溫和。年平均氣溫為16.4℃。平均最高氣溫21.3℃,年平均最低氣溫為12.9℃。霜雪不多,無霜期長達(dá)300d,雨量充沛,年平均降雨量為1056mm。
評估區(qū)內(nèi)主要河流有余慶河支流新界河,屬長江流域?yàn)踅怠?/p>
評估區(qū)地勢總體北西部較高,南東部較低。地勢較陡—陡,高差大。最高點(diǎn)位于評估區(qū)北西讀書老山頭,海拔標(biāo)高1186.3m,最低位于新界河中(改擴(kuò)建公路起點(diǎn)附近),海拔標(biāo)高約565m,一般標(biāo)高為600~1100m,最大相對高差約621.3m。評估區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖溶較發(fā)育,可見漏斗及洼地,地表水往新界河排泄。沿線地貌主要為侵蝕型丘陵地貌及溶蝕型中低山槽谷地貌類型。
線路走廊帶主要為中低山剝蝕、溶蝕山地斜坡、山間盆地地貌。沿線地形起伏較大,最高標(biāo)高1140m,最低標(biāo)高576m,最大相對高差564m。
評估區(qū)及附近出露地層有寒武系、第三系及第四系。其地層巖性見表1。
表1 擬建的新界河至農(nóng)林段公路出露地層巖性簡表
評估區(qū)內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)一條呈北東向展布的逆斷層(F1),圖區(qū)內(nèi)長約5km,在線路約K10+650附近呈北東向穿過,斷層面傾向北西,傾角65°,為正斷層。巖層傾向南東、北西,傾角10°~55°。區(qū)內(nèi)巖石中主要發(fā)育3組節(jié)理,即北東向、南東向、南西向,傾角陡,構(gòu)成“X”節(jié)理,節(jié)理多呈閉合狀,節(jié)理面較平直。評估區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造總體較簡單。
2.6.1 巖土類型
根據(jù)“GB50021-2001”《巖土工程勘察規(guī)范》[5],將評估區(qū)的巖土體劃分為較堅硬巖類、半堅硬巖類、松散巖類3種類型。
(1)較堅硬巖類由寒武系金頂山組、清虛洞組、高臺組、婁山關(guān)群的碳酸鹽巖組成。巖石裂隙較發(fā)育,為較硬質(zhì)巖石,力學(xué)強(qiáng)度較高。
(2)半堅硬巖類由下寒武統(tǒng)金頂山組及下第三系的碎屑巖類組成。巖石裂隙較發(fā)育,為半堅硬巖石,力學(xué)強(qiáng)度較差。
(3)松散巖類由第四系殘坡積物及人工堆積物組成。結(jié)構(gòu)松散,具不均勻性,力學(xué)強(qiáng)度低。
2.6.2 工程地質(zhì)性質(zhì)評價
根據(jù)擬建公路工程沿線的巖體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征、力學(xué)強(qiáng)度可劃分為較堅硬的碳酸鹽巖工程地質(zhì)巖組、半堅硬的碎屑巖工程地質(zhì)巖組、松散堆積層工程地質(zhì)巖組。
(1)較堅硬的碳酸鹽巖工程地質(zhì)巖組包括寒武系婁山關(guān)群、高臺組、清虛洞組。巖性主要以較堅硬的碳酸鹽巖為主,巖石力學(xué)強(qiáng)度大,抗風(fēng)化能力較強(qiáng)。工程地質(zhì)條件較好。
(2)半堅硬的碎屑巖工程地質(zhì)巖組包括寒武系金頂山組及下第三系。巖性主要以半堅硬的碎屑巖為主,其巖石力學(xué)強(qiáng)度較低,易軟化,風(fēng)化能力弱,易產(chǎn)生邊坡崩塌。工程地質(zhì)條件較差。
(3)松散堆積層工程地質(zhì)巖組主要以第四系殘坡積物及人工堆積物組成。由于巖土松散,干縮后較硬,易產(chǎn)生龜裂,水飽和或過飽和后松軟膨脹,呈塑流、液化狀態(tài)。承載力較低,易產(chǎn)生不均勻沉降。力學(xué)強(qiáng)度低,工程地質(zhì)性質(zhì)差。
綜上所述,評估區(qū)工程地質(zhì)性質(zhì)總體較差。
2.7.1 含水層分布及賦水性
(1)第四系含水巖層主要分布于斜坡坡腳及溝谷地帶。該層具透水性,由于厚度較薄、范圍小、分布不均勻,富水性弱。
(2)碳酸鹽巖類含水層主要為寒武系清虛洞組、高臺組、婁山關(guān)群的中至厚層灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖、角礫狀白云巖等組成。分布于擬建公路沿線大部分,賦水性較強(qiáng)—強(qiáng)。
(3)碎屑巖類含水層主要為下寒武統(tǒng)金頂山組及下第三系的薄至厚層的砂巖、砂質(zhì)泥巖、含泥質(zhì)、鈣質(zhì)粉砂巖、礫巖等組成。分布于擬建公路部分地段,賦水性弱—中等。
2.7.2 地下水類型及動態(tài)特征
根據(jù)評估區(qū)內(nèi)地下水賦存條件及含水巖組特征,將其劃分為松散堆積層孔隙水、碳酸鹽巖巖溶水、碎屑巖類基巖裂隙水3種類型。
(1)松散堆積層孔隙水由第四系松散堆積物孔隙水含水層組成,巖性主要為殘坡積物及人工堆積物等組成。厚度小,含孔隙水,含水性微弱。該類地下水受大氣降水控制,多為季節(jié)性淺層水,水量有限。
(2)碳酸鹽巖巖溶水分布于碳酸鹽巖的巖溶裂隙溶洞中,巖溶裂隙溶洞較發(fā)育,有利于巖層中地下水的運(yùn)移與富集,含水性較豐富。
大氣降水是地下水垂向補(bǔ)給的主要來源,該區(qū)地下水埋藏較淺,其分布、埋藏、運(yùn)動條件受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌的控制。
(3)碎屑巖類基巖裂隙水分布于碎屑巖中,基巖裂隙較發(fā)育,有利于巖層中地下水的運(yùn)移與富集,地下水量貧乏,富水性弱—中等,均勻性差。
碎屑巖分布地段,基巖裂隙較發(fā)育,淺部為強(qiáng)風(fēng)化,巖質(zhì)“軟硬”相間,透水層與隔水層交錯分布的特點(diǎn),地表水通過風(fēng)化裂隙下滲,易于強(qiáng)弱風(fēng)化界面、透水層與阻水層界面處富集成為地下水。
2.7.3 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件
松散堆積層孔隙水主要為大氣降水補(bǔ)給,局部受臨時地表水補(bǔ)給,徑流方式以順坡下滲為主,受基巖阻隔及地形切割就近排出地表?;蛟谒缮⒍逊e物中下滲,排泄方式以蒸發(fā)為主,無明顯的排泄點(diǎn)。
碳酸鹽巖巖溶水主要接受大氣降水及側(cè)向徑流的補(bǔ)給,在巖石裂隙、溶隙、巖溶管道、溶洞之中賦存、運(yùn)移,地下水多以裂隙下降泉方式排泄。線路碳酸鹽巖分布地段,地下水分布不均,均勻性極差,灰?guī)r以巖溶管道水為主;地下水豐富地段,由于碳酸鹽巖類與地下水長期作用,尤其向斜軸部及可溶巖與非可溶巖接觸帶巖溶發(fā)育,是地下水賦存空間和運(yùn)移通道。地下水主要以裂隙下降泉方式排泄。
碎屑巖類基巖裂隙水受微地貌、地質(zhì)構(gòu)造的控制,其補(bǔ)給來源主要是大氣降水通過地表風(fēng)化裂隙滲透,沿巖層面或主要是風(fēng)化裂隙補(bǔ)給,向地勢較低的部位匯流,于透水巖層與阻水巖層接觸面、斜坡切割處多以裂隙下降泉形式排泄。
綜上所述,評估區(qū)水文地質(zhì)條件簡單。
評估區(qū)內(nèi)出露有寒武系清虛洞組、婁山關(guān)群的碳酸鹽巖,公路經(jīng)過碳酸鹽巖地段,受地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用,巖體構(gòu)造節(jié)理及層面裂隙十分發(fā)育,地下水的循環(huán)條件較好,有利于巖溶的發(fā)育,屬巖溶較發(fā)育地段。
據(jù)實(shí)地調(diào)查,評估區(qū)內(nèi)寒武系清虛洞組、婁山關(guān)群的碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)巖溶洼地8個。多呈橢圓形,長軸長15~180m,短軸長10~60m。
公路沿線多位于緩-陡坡地帶,局部處于山脊部位,原始地形上主要有林地、耕地。在修建房屋、修筑公路、耕種的過程中,對地質(zhì)環(huán)境影響較大。因此評估區(qū)破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動較強(qiáng)烈。
根據(jù)野外實(shí)地調(diào)查,區(qū)內(nèi)自然條件下未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。老路局部路段路基出現(xiàn)輕微變形、沉降、塌陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象??傮w評估區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。工程建設(shè)遭受現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害危害的可能性小、危險性小。
根據(jù)《余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建項目》及路線總體設(shè)計圖的設(shè)計路面標(biāo)高及原始地形,結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查及該公路改擴(kuò)建工程建設(shè)項目類型、規(guī)模,結(jié)合公路改擴(kuò)建建設(shè)沿線地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估結(jié)果,預(yù)測公路改擴(kuò)建工程在建設(shè)過程中和建設(shè)后,對地質(zhì)環(huán)境的改變及影響,評估公路改擴(kuò)建工程建設(shè)過程中引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性及工程建設(shè)自身可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行預(yù)測評估。
公路改擴(kuò)建工程建設(shè)項目建設(shè)時將進(jìn)行不同程度的切填方活動,工程建設(shè)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有滑坡(滑塌)、崩塌、泥石流等。根據(jù)擬建公路沿線地質(zhì)環(huán)境條件、地形標(biāo)高及工程擬建路面標(biāo)高,對公路改擴(kuò)建工程建設(shè)項目引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性預(yù)測評估。
公路改擴(kuò)建工程沿線在工程建設(shè)中引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害主要為切方邊坡滑坡(滑塌)、崩塌,填方邊坡滑坡(滑塌)、泥石流等。公路改擴(kuò)建工程邊坡切方高度0.0~31.30m,引發(fā)切方邊坡滑坡(滑塌)、崩塌的可能性小—大,發(fā)育程度弱-強(qiáng);公路改擴(kuò)建工程填方厚度0.0~18.00m,引發(fā)填方邊坡滑坡(滑塌)、泥石流的可能性小—大,發(fā)育程度弱—強(qiáng)。
根據(jù)評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估,以及公路改擴(kuò)建工程引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害可能性預(yù)測評估結(jié)果,公路改擴(kuò)建工程自身遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能性進(jìn)行評估。
公路改擴(kuò)建工程沿線在工程建設(shè)中遭受地質(zhì)災(zāi)害主要為切方邊坡滑坡(滑塌)、崩塌,填方邊坡滑坡(滑塌)等。公路改擴(kuò)建工程邊坡切方高度0.0~31.30m,遭受切方邊坡滑坡(滑塌)、崩塌的可能性小—大,危害程度小—大;公路改擴(kuò)建工程填方厚度0.0~18.00m,遭受填方邊坡滑坡(滑塌)的可能性小—大,危害程度小—大。
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估結(jié)果,充分考慮公路改擴(kuò)建場地地質(zhì)環(huán)境條件的差異和潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的分布、危險程度。地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)主要是遵循“區(qū)內(nèi)相似、區(qū)際相異”和地質(zhì)災(zāi)害危險性“就大不就小”的原則,并依據(jù)切方高度、填方厚度小于3m的為地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū),3~6m之間為地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū),大于等于6m為地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)。另外對高度不小于4m的順向邊坡為地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū),對2~4m的順向邊坡為地質(zhì)災(zāi)害危險中等區(qū),對小于2m的順向邊坡為地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)。
據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估結(jié)果,結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估原則將公路改造工程建設(shè)項目場地劃分為4個地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)、4個地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū)、2個地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)。
(1)擬建的《余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建項目》屬較重要建設(shè)項目;評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等類型;建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估級別界定為二級。
(2)評估區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育,工程建設(shè)遭受現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害危害的可能性小、危險性小。
(3)擬建的《余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建項目》存在不同程度的切方和填方。在建設(shè)過程中及建成后開挖切方高度0.0~31.30m,切方引發(fā)、遭受邊坡滑坡(滑塌)、崩塌的可能性小—大,危害程度小—大,發(fā)育程度弱—強(qiáng);在建設(shè)過程中及建成后填方厚度0.0~18.00m,引發(fā)、遭受填方邊坡滑坡(滑塌)的可能性小—大,危害程度小—大,發(fā)育程度弱—強(qiáng)。
(4)地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū)建設(shè)的適宜性差—較差。對地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū)切方形成的邊坡和填方形成的邊坡必須采取切實(shí)有效、可靠的工程治理,如邊坡支護(hù)、擋土墻、錨桿框架、錨網(wǎng)噴漿支護(hù)等工程;填方區(qū)必須采取分層碾壓夯實(shí)、整平,并修筑切實(shí)可靠的填方邊坡支擋工程(擋土墻)等有效可靠的治理工程,消除地質(zhì)災(zāi)害隱患,確保安全的前提下,場地方才適宜建設(shè)。地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)采取適當(dāng)?shù)墓こ讨卫砗?,適宜建設(shè)。
[1]國土資源部.國土資發(fā)[2004]69號.關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作的通知[S].2004-03-25.
[2]中華人民共和國國土資源部.地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)范[S].2015-09-06.
[3]遵義市交通勘察設(shè)計有限公司.余慶縣Y020新界河至農(nóng)林(K0+000~K12+960段)公路改擴(kuò)建工程可行性研究報告[R].2016.
[4]中華人民共和國交通運(yùn)輸部.公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].2015-01-01.
[5]中華人民共和國建設(shè)部,中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.巖土工程勘察規(guī)范[S].2002-03-01.