珠江三角洲地區(qū)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害對(duì)公路工程的影響

張東婷，王春彭，陳永桂，安寶祥

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣東總隊(duì)，廣東 廣州 510403）

珠江三角洲地區(qū)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害對(duì)公路工程的影響

張東婷，王春彭，陳永桂，安寶祥

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣東總隊(duì)，廣東 廣州 510403）

珠江三角洲地區(qū)軟土分布十分廣泛，是我國(guó)沿海地區(qū)地面沉降較為嚴(yán)重的地區(qū)之一，對(duì)于公路交通工程而言這種災(zāi)害的影響表現(xiàn)極為明顯。本文以東莞市沿海公路工程為例，分析區(qū)內(nèi)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害對(duì)公路工程的危害及影響，以及防治的側(cè)重點(diǎn)。

地面沉降；公路工程；珠江三角洲；地質(zhì)災(zāi)害；影響及危害

珠江三角洲地區(qū)位于廣東省中南部，是我國(guó)改革開(kāi)放的先行地區(qū)，是重要的經(jīng)濟(jì)中心區(qū)域。發(fā)達(dá)的公路網(wǎng)支撐起了該地區(qū)的工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但同時(shí)該地區(qū)軟土分布十分廣泛[1]，是我國(guó)沿海地區(qū)地面沉降較為嚴(yán)重的地區(qū)之一，對(duì)于公路交通工程而言這種災(zāi)害的影響表現(xiàn)的極為明顯。本文以東莞市沿海公路工程為例，分析區(qū)內(nèi)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害對(duì)公路工程的危害及影響，以及防治的側(cè)重點(diǎn)。

1 工程概況

擬建路線總體呈南北走向，由沿海公路主線(K0+000～K52+341.469)和中洪支線(K0+000～K19+360.540)兩部分組成，其中沿海公路主線全長(zhǎng)約52.34km，中洪支線全長(zhǎng)約19.54km。道路等級(jí)采用一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80km/h，路基標(biāo)準(zhǔn)寬度32m，擬采用瀝青混凝土路面，橋梁汽車(chē)載荷等級(jí)采用公路Ⅰ級(jí)。共設(shè)特大橋、大橋17座，其中主線12座，中洪支線5座；隧道一個(gè)，長(zhǎng)543m；設(shè)置互通式立體交叉共6處，其中主線5處，中洪支線1處。投資估算總額為778 471.11萬(wàn)元，平均每公里造價(jià)10 857.03萬(wàn)元。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

擬建線路可分為珠江三角洲沖積平原地貌和侵蝕剝蝕低丘陵地貌兩種類型，線路大部分里程位于平原地帶；擬建線路位于珠江三角洲沖洪積平原厚層淤泥及多土層結(jié)構(gòu)區(qū)：主要分布高壓縮性淤泥(W=48.41～61.78，e=1.38～1.72，IL=1.27～3.08)厚達(dá)10～40m，淤泥質(zhì)土及淤泥質(zhì)粉細(xì)砂互層，砂礫石層埋深30～40m，水位埋深0.5～3m，礦化度1～10g/L，地表水體密布。分布線路從麻涌鎮(zhèn)到沙田鎮(zhèn)、虎門(mén)鎮(zhèn)北部以及長(zhǎng)安鎮(zhèn)一帶，分布里程為中洪支線全線及主線K 0 0+0 0 0～K 3 0+1 0 0、K45+400～K52+341，工程地質(zhì)條件差。

3 地面沉降對(duì)該工程的影響及防治措施

3.1 影響及危害

根據(jù)《東莞市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃(2006～2020年)》，評(píng)估區(qū)所處區(qū)域?qū)儆诘孛娉两抵械纫装l(fā)區(qū)[2]。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，評(píng)估區(qū)內(nèi)已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害類型包括地面沉降和崩塌兩種，其中已發(fā)地面沉降20處，崩塌2處。擬建線路受地面沉降危害較為嚴(yán)重，地面沉降對(duì)該工程的影響及危害如下：

(1) 道路地基在汽車(chē)的周期動(dòng)荷載作用下易產(chǎn)生不均勻沉降，使路面高低起伏，產(chǎn)生裂縫，路面結(jié)構(gòu)破壞，成為公路的不穩(wěn)定因素，交通安全性降低，每年用于維修路面的工程費(fèi)用巨大。

(2) 在野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)橋頭跳車(chē)現(xiàn)象較普遍。由于橋梁與路基、路面的組成材料、剛度、強(qiáng)度、脹縮性等存在差異，且橋頭連接處受力時(shí)易形成集中應(yīng)力。在車(chē)輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用下，橋梁與道路同時(shí)發(fā)生沉降，但道路的沉降量遠(yuǎn)大于橋梁的沉降量，形成錯(cuò)臺(tái)，導(dǎo)致行車(chē)時(shí)發(fā)生橋頭跳車(chē)。橋頭跳車(chē)現(xiàn)象嚴(yán)重影響行車(chē)安全，加速橋梁及路面的病害，對(duì)道路橋梁的運(yùn)行影響極大。

(3) 地面沉降使?jié)撍幌鄬?duì)升高，地面積水高度也相應(yīng)增加，將對(duì)填方路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成不利影響[3-4]。

(4) 地面沉降對(duì)公路交通工程高程貫通產(chǎn)生不良影響。

施工過(guò)程中較大的不均勻沉降會(huì)影響高程控制點(diǎn)的高程，使其失去準(zhǔn)確性，對(duì)同一位置而言前后兩次的測(cè)量數(shù)據(jù)便會(huì)存在一定的差異；對(duì)于在建的公路工程而言地面不均勻沉降會(huì)帶來(lái)一定的結(jié)構(gòu)高程貫通誤差，有時(shí)甚至超過(guò)規(guī)定的限值；長(zhǎng)時(shí)間不收斂的地面沉降會(huì)使公路工程的路面出現(xiàn)反射裂紋，影響道路的使用壽命，為各類病害埋下隱患。

(5) 地面沉降對(duì)施工測(cè)量會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

由于該線路較長(zhǎng)，兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)之間的誤差就會(huì)受到地面沉降的影響，會(huì)使相鄰兩個(gè)工點(diǎn)之間的公路工程的銜接等出現(xiàn)較大的偏差。如果在施工過(guò)程中不對(duì)地面沉降加以控制，任由不均勻沉降發(fā)展將會(huì)使土建工程等的銜接超出設(shè)計(jì)規(guī)定的限值，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)錯(cuò)臺(tái)等嚴(yán)重的工程問(wèn)題。

3.2 防治的側(cè)重點(diǎn)

(1) 本工程軟基處理應(yīng)根據(jù)不同的軟土特性、厚度等分布情況，施工條件、填土高度和施工工期，根據(jù)其他公路工程設(shè)計(jì)的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，選用排水固結(jié)法和復(fù)合地基法如水泥攪拌樁、CFG樁及預(yù)應(yīng)力砼管樁等復(fù)合地基方案進(jìn)行比選。

(2) 擬建線路局部沿用老路基，新老路基拼接應(yīng)在拼接處設(shè)置土工格柵，拼接部位采用重型壓路機(jī)碾壓，提高壓實(shí)功率，同時(shí)選用符合要求的優(yōu)質(zhì)填料，確保填料強(qiáng)度。

(3) 加強(qiáng)對(duì)路基的沉降監(jiān)測(cè)，結(jié)合沉降觀測(cè)成果進(jìn)行防治。通過(guò)前期沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)可以較為準(zhǔn)確地分析出具體地段的沉降變化規(guī)律及主要發(fā)展趨勢(shì)，以便有針對(duì)性的對(duì)工程線路的坡度進(jìn)行調(diào)整，便可以有效地降低地面差異沉降對(duì)公路交通工程的不良影響。

4 結(jié)論

近年來(lái)我國(guó)公路交通工程發(fā)展速度較快，其規(guī)模不斷擴(kuò)大，地面沉降地質(zhì)災(zāi)害對(duì)公路交通工程的施工及日后運(yùn)營(yíng)都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。本文對(duì)地面沉降對(duì)公路交通工程的影響進(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的防治措施，對(duì)降低地面不均勻沉降對(duì)公路工程的影響具有一定的參考價(jià)值，期望對(duì)今后的公路工程設(shè)計(jì)及施工具有一定的指導(dǎo)作用。

[1]梁向陽(yáng).珠江三角洲地區(qū)軟土分布與地面沉降[J].中國(guó)科技成果，2011(11)：40-42.

[2]東莞市國(guó)土資源局.東莞市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃(2006～2020年) [R].2005.

[3]方華俊.市政道路軟土路基處理方法研究[J].江西建材，2011 (4)：240-241.

[4]任紅偉.地面沉降對(duì)公路交通工程的影響[J].公路交通科技，2003，20(3)：40-42.

The Influence of Land Subsidence Geological Disasters on Highway Engineering in the Delta Region of Pearl River

ZHANG Dong-ting, WANG Chun-peng, CHEN Yong-gui, AN Bao-xiang
(Guangdong Branch of China National Geological Exploration Centerof Building Materials Industry, Guangzhou 510403, China)

The delta region of pearl river is widely distributed with soft soil, which is one of the most serious areas of land subsidence in China. The effect of this disasters for highway traffic engineering is extremely obvious. Taking Dongguan coastal highway engineering as an example,we will analyse the harm and influence of land subsidence of highway engineering, and the emphasis of controlling measure.

land subsidence; highway engineering; the delta region of pearl river ; geological disasters; influence

P642.26

A

1007-9386(2017)01-0061-02

2016-11-23