江蘇射陽縣某道路地質(zhì)災害評估及防治對策

樓錦花 劉瑛 馮桂來 呂亞林 黃靜宜

1 江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇 南京 210007 2 防災科技學院，河北 燕郊 065201

江蘇射陽縣某道路地質(zhì)災害評估及防治對策

樓錦花1劉瑛1馮桂來1呂亞林1黃靜宜2

1 江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇 南京 210007 2 防災科技學院，河北 燕郊 065201

江蘇省射陽縣位于地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)內(nèi)，工程建設易引發(fā)或遭受地質(zhì)災害。本文對擬建工程區(qū)進行地質(zhì)災害危險性現(xiàn)狀評估，預測工程建設引發(fā)或加劇地質(zhì)災害的危險性程度，及工程建設本身遭受地質(zhì)災害的危險性程度，在綜合評估該工程區(qū)地質(zhì)災害危險性為中等的情況下，提出了相關的防治措施。

為加快推進射陽縣開發(fā)區(qū)基礎設施建設，促進經(jīng)濟發(fā)展，射陽縣計劃新建某道路，以滿足開發(fā)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的需要。射陽縣位于地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)內(nèi)，工程建設易引發(fā)或遭受地質(zhì)災害，因而該道路工程需要進行地質(zhì)災害危險性評估，以減少地質(zhì)災害對生命財產(chǎn)、經(jīng)濟發(fā)展的不利影響。

1 工程概況

該道路建設工程擬征用地面積約計114畝。項目用地兩側(cè)均為農(nóng)田，橫穿若干條小河流，用地地形平整，無復雜地形地貌。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 氣象、水文

射陽縣屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，季風氣候較顯著，四季分明，常年主導風向為東南風，冬季多吹偏北風，夏季多吹偏南風。受海洋影響，該地區(qū)雨水豐沛，多年平均降水量1023mm。

2.2 地形地貌

射陽位于江蘇省東部沿海地區(qū)，全境為平原地貌，大部分地區(qū)海拔不到3m，區(qū)內(nèi)為蘇北濱海沉積相平原。境內(nèi)河流眾多、水網(wǎng)密布。擬建工程場地現(xiàn)為農(nóng)田，地勢平緩開闊；評估區(qū)地形起伏不大，地貌類型單一。

2.3 地層巖性

2.3.1 前第四系

工程區(qū)地層屬于揚子地層區(qū)，地層發(fā)育齊全，石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系及第三系均有分布，區(qū)內(nèi)前第四紀地層地表無出露，埋深較大，多在300m以深。擬建項目區(qū)松散層之下為第三系粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，埋深860m左右。

2.3.2 第四系

評估區(qū)位于鹽阜凹陷內(nèi)，第四紀地層發(fā)育齊全。區(qū)域上第四紀沉積厚度變化一般在200～360m，各沉積層主要特征如下：

下更新統(tǒng)（Q1）：由一套河湖相沉積物組成。厚度60～180m左右，巖性以細砂、粉細砂、黏土、粉質(zhì)黏土為主，局部夾粉細砂薄層。

中更新統(tǒng)（Q2）：為一套河湖相沉積物，厚度50～100m，巖性以粉質(zhì)黏土為主，含較高的鈣質(zhì)結(jié)核及鐵質(zhì)結(jié)核。

上更新統(tǒng)（Q3）：為濱海瀉湖沉積相組成，厚度一般30～50m，巖性以粉砂質(zhì)黏土夾粉砂、粉土為主，沿海區(qū)域夾有淤泥層。

全新統(tǒng)（Q4）：為一套海陸交互相沉積，一般厚度15～30m左右。巖性為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉砂、粉土與粉質(zhì)黏土互層，具完整的海進海退旋回。

2.4 地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域地殼穩(wěn)定性

場址位于蘇北平原，在構(gòu)造上隸屬我國東部新華夏系第二巨型隆起帶上，秦嶺東西向復雜的構(gòu)造帶上。地質(zhì)構(gòu)造十分復雜，各類構(gòu)造形跡繁雜，規(guī)模不等，性質(zhì)各異。區(qū)內(nèi)老的構(gòu)造形跡均被第四系所覆蓋，新構(gòu)造運動特征主要表現(xiàn)為地殼緩慢的升降運動，現(xiàn)代地形變形速率低。該地區(qū)在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造上基本穩(wěn)定[1]。

該工程區(qū)地震頻率較高，但震級不大。場址區(qū)抗震設防烈度為Ⅶ度[2]，抗震設計分組為第一組，設計地震基本加速度值為0.10g。

2.5 水文地質(zhì)條件

評估區(qū)地下水以松散巖類孔隙水為主，有孔隙潛水含水層組和孔隙承壓含水層組兩種類型。

孔隙潛水普遍賦存于第四紀沉積的海積相粉砂、粉土與粉質(zhì)黏土互層，厚度15～35m，富水性較差，單井涌水量一般2～50m3/d，水化學類型主要為Cl-Na型水，礦化度為大于3g/L的半咸水、咸水。水位埋深一般0.7～1.50m左右。

孔隙承壓含水層（組）孔隙承壓含水層組又可劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共五個承壓含水層（組）。其中第Ⅰ承壓含水層水層深度一般在10～20m之間，富水性較差，單井涌水量一般小于100m3/d。水化學類型為Cl-Na或Cl·HCO3-Na·Ca型水，為礦化度大于3g/L的半咸水、咸水。其他各層承壓含水層單井涌水量500～2000m3/d，水化學類型主要為HCO3-Na、HCO3·Cl-Na或HCO3-Na·Mg、Cl·HCO3-Mg型水，礦化度小于1.0g/L的淡水，水質(zhì)較好。

2.6 土體工程地質(zhì)特征

擬建場區(qū)屬于蘇北里下河相沉積平原與蘇北濱海平原區(qū)過渡帶，地基土層主要為粉土、淤泥、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土等，30m以淺地基土層自上而下分為7個工程地質(zhì)層，分層如下：

①素填土：灰褐色，稍濕～濕，主要以粉質(zhì)粘土、粉土為主，含植物根莖等雜質(zhì)，松散、土質(zhì)不均勻。溝渠底部多發(fā)育有淤泥。層厚0.5～1.0m，工程地質(zhì)性能差。

②粉土夾粉砂：灰色、黃灰色，濕～很濕，稍密，粉砂多以薄層狀分布，土質(zhì)欠均勻，中等壓縮性。層厚1.0～1.5m。承載力特征值fak=100kPa，工程地質(zhì)性能較差。

③粉砂：灰、灰黃色，飽和，稍密、局部中密，搖振反應迅速，中等壓縮性。層厚6.0～8.0m。承載力特征值fak=140kPa，工程地質(zhì)性能一般。

④粉質(zhì)黏土：灰、灰黃色，軟～可塑，土質(zhì)欠均勻，中等壓縮性。層厚2.0～3.0m。承載力特征值fak=130kPa，工程地質(zhì)性能一般。

⑤淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：灰、灰黑色，飽和，流塑，夾少量有機質(zhì)，欠均勻，高壓縮性。層厚3.0～5.0m。承載力特征值fak=70kPa，工程地質(zhì)性能差。

⑥粉土夾粉砂：灰、灰黃色，飽和，稍～中密，搖振反應迅速，中等壓縮性。層厚5.0～7.0m。承載力特征值fak=150kPa，工程地質(zhì)性能一般。

⑦粉質(zhì)黏土夾粉土、粉砂：灰黃色、灰色，可塑。夾粉土、砂土薄層，局部呈團塊狀分布，粉土、粉砂呈稍密狀。中等壓縮性，層厚大于5.0m。承載力標準值fk=140kPa，工程地質(zhì)性能一般。

3 地質(zhì)災害危險性現(xiàn)狀評估

進行地質(zhì)災害危險性評估是為項目的規(guī)劃實施及有效防治可能增多或加劇的地質(zhì)災害提供科學依據(jù)，以減少因不合理工程活動引發(fā)的地質(zhì)災害給人民生命財產(chǎn)造成的損失[3]。

3.1 地質(zhì)災害類型及特征

擬建項目位于蘇北沿海地區(qū)水位降落漏斗內(nèi)，區(qū)內(nèi)已發(fā)生了一定的地面沉降；根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及周邊地區(qū)鉆探資料，場區(qū)內(nèi)普遍分布軟土、砂土等特殊類巖土層，根據(jù)周邊地區(qū)工程地質(zhì)勘查資料，區(qū)內(nèi)20m以淺的砂土層為輕微液化土層。

結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查及對以往有關資料的分析、研究，認為評估區(qū)在現(xiàn)狀條件下的地質(zhì)災害類型主要為地面沉降、特殊類巖土（軟土、砂土）地質(zhì)災害。

3.2 地質(zhì)災害危險性現(xiàn)狀

3.2.1 地面沉降

評估區(qū)目前累計地面沉降量200～300mm。就擬建工程而言，已產(chǎn)生的地面沉降對其影響甚微，根據(jù)有關地質(zhì)災害危險性評估技術要求，現(xiàn)狀條件下，評估區(qū)地面沉降地質(zhì)災害危險性小。

3.2.2 特殊類巖土

（1）軟土

場區(qū)分布的軟土主要為溝渠底部的淤泥質(zhì)土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，具有高靈敏度，高壓縮性，低強度等特點，埋深10.0～12.0m，層厚3.0～5.0m。目前評估區(qū)主要為農(nóng)田、溝塘等，通過調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)因軟土引起的地質(zhì)災害。因而，現(xiàn)狀條件下，特殊類巖土（軟土）地質(zhì)災害危險性小。

（2）砂土

區(qū)內(nèi)淺部發(fā)育有砂土層，厚度為7.0～9.0m，為輕微液化土層，液化指數(shù)IE<5。砂土液化一般是在強震或劇烈震動的情況下發(fā)生，據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)因砂土引發(fā)的地質(zhì)災害。因此，現(xiàn)狀條件下，特殊類巖土（砂土）地質(zhì)災害危險性小。

4 地質(zhì)災害危險性預測

4.1 工程建設引發(fā)或加劇地質(zhì)災害危險性的預測

4.1.1 地面沉降

地面沉降地質(zhì)災害主要是由于強烈開采地下水引起的。擬建工程為道路的建設，包括路基修筑、路面鋪設及橋涵的修筑等，工程本身無需開采地下水。因此，工程建設不會造成地面沉降引發(fā)地質(zhì)災害。

4.1.2 特殊類巖土

（1）軟土

擬建工程場區(qū)淺部分有厚度3.0～5.0m的淤泥質(zhì)黏土，為高壓縮性土層，強度較低，其工程地質(zhì)性質(zhì)差。

該道路路基段基本為填方段，且軟土埋深較深，工程施工過程中不會對軟土產(chǎn)生擾動、破壞，施工過程中一般不會引發(fā)軟土地質(zhì)災害。橋涵段的溝塘底部一般發(fā)育有軟土層，但是厚度一般較薄，施工過程中進行簡單的清除基本可以消除其影響。而對于埋深較深的軟土，一般不會產(chǎn)生擾動。

（2）砂土

擬建場區(qū)淺部分布有輕微液化的砂性土層，在工程建設過程中，壓路機等大型機械設備的使用，會對淺層砂土有震動，使其發(fā)生液化地質(zhì)災害。同時，橋涵施工時，砂土質(zhì)岸坡在施工過程中可能會引發(fā)涌水、涌砂及岸坡坍塌災害的發(fā)生，影響工程的建設。

因此，工程建設引發(fā)特殊類巖土（砂土）地質(zhì)災害危險性中等。

4.2 工程建設可能遭受地質(zhì)災害危險性的預測

根據(jù)評估區(qū)地質(zhì)災害類型與特征分析，擬建工程建設本身可能遭受的地質(zhì)災害主要是地面沉降、特殊類巖土（軟土、砂土）地質(zhì)災害。

4.2.1 地面沉降

地面沉降地質(zhì)災害主要是因開采地下水，地下水水位的大幅下降引起的。評估區(qū)目前地面沉降速率小于10mm/a。近年來由于政府部門加強了對地下水資源開采的管理，區(qū)域水位呈回升趨勢，地下水水位發(fā)生大幅度持續(xù)下降的可能性不大，評估區(qū)受區(qū)域地下水開采影響將逐步減小，預計今后10年內(nèi)累計沉降量小于100mm。

4.2.2 特殊類巖土

1） 軟土

區(qū)內(nèi)溝塘底部分布有薄層軟土，該層軟土在橋涵等道路施工過程中進行挖出換填處理基本會消除其影響；對于區(qū)內(nèi)深部分布的厚度5.0～7.0m的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，由于埋深較深，受荷載固結(jié)壓縮沉降的影響較小。

2） 砂土

場區(qū)內(nèi)淺層有砂土，有地震活動或強烈的人為活動（如強烈振動）砂土液化，為輕微液化土層。在道路施工過程中應適當增加地基強度和防液化措施，以減少其對建筑的影響。因此，工程本身遭受砂土地質(zhì)災害的危險性中等。

5 地質(zhì)災害危險性綜合評估及防治措施

5.1 地質(zhì)災害危險性綜合評估

根據(jù)現(xiàn)狀評估和預測評估結(jié)果綜合分析，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害類型主要為地面沉降和特殊類巖土(軟土、砂土)。工程建設引發(fā)和遭受特殊類巖土（砂土）地質(zhì)災害危險性中等。而地面沉降和軟土在區(qū)內(nèi)影響不大，對工程建設的危害性小。

根據(jù)有關技術要求，綜合評估認為：評估區(qū)地質(zhì)災害危險性中等。

5.2 建設場地適宜性評價

本區(qū)地質(zhì)環(huán)境復雜程度屬中等復雜類型，工程建設引發(fā)和遭受特殊類巖土（砂土）地質(zhì)災害危險性中等，地面沉降和軟土地質(zhì)災害危險性均小。工程建設場地土地適宜性為基本適宜。

5.3 地質(zhì)災害防治措施

評估區(qū)所遭受的地質(zhì)災害類型主要為地面沉降和特殊類巖土（軟土、砂土），為確保工程安全、減緩或預防地質(zhì)災害的發(fā)生，針對評估區(qū)地質(zhì)災害的特點、發(fā)展趨勢、形成因素等提出如下防治措施：

（1）工程設計時需考慮已發(fā)生的和潛在的地面沉降因素，適當增加地基高程。同時及時了解和掌握區(qū)域內(nèi)地面沉降發(fā)展動態(tài)，以便采取有效防治措施。

（2）對于溝塘底部的淺層軟土采取挖填處理；對于埋深較深的軟土，應進行變形驗算，尤其是橋涵段，如不滿足要求，需采取樁基礎等復合基礎形式，選擇軟土層以下的土層作為基礎持力層。

（3）工程建設過程中減少振動，防止砂土液化的發(fā)生；如必須對砂土進行處理，可采取振沖加密、震動加密法等對其進行處理。橋涵施工時如需開挖，應對砂土質(zhì)岸坡采取合適的支護措施，防止邊坡坍塌災害的發(fā)生。

[1] 江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局.江蘇省及上海市區(qū)域地質(zhì)志. 北京:地質(zhì)出版社.1984

[2] 中華人民共和國國家標準.建筑抗震設計規(guī)范[S]. GB50011-2001.2001

[3] 蘇鳳全,郭君,馮煥勇.黑龍江哈大齊工業(yè)走廊安達開發(fā)區(qū)地質(zhì)災害評估及防治對策.黑龍江水利科技.2008,36(5):83-84

Geological Disaster Evaluation and Countering Measures to an Road Engineering in Sheyang County,Jiangsu Province

Lou Jinhua1Liu Ying1Feng Guilai1Lv Yalin1Huang Jingyi2
1 East China Mineral Exploration and Development Bureau, Nanjing, 210007,Jiangsu 2 Institute of Disaster Prevention, Yanjiao, 065201, Hebei

Sheyang County, which in Jiangsu Province, is a place which has many hidden geological risks. The on-going geological disasters were found. The potential geological hazards which triggered by the construction were forecasted. And the geological hazards suffered from the construction itself were checked. The general hazard evaluation was middle.Finally, corresponding prevention and some treatment measures were proposed.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.02.005

樓錦花（1982—），女，浙江義烏人，助理工程師，主要從事地質(zhì)災害評估、海洋地質(zhì)、城市地質(zhì)等方面工作。

射陽縣；地質(zhì)災害；危險性評估；防治對策

Sheyang County; geological disaster; hazard evaluation;countering measure