广州市轨道交通三号线地质灾害评估
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第30卷增刊1 2010年8月
隧道建设
Tunnel Construction
Vol.30Sup.1
Aug.2010广州市轨道交通三号线地质灾害评估
蒋军军
(广州市地下铁道设计研究院,广州510010)
摘要:根据有关政府文件,简要介绍对广州市轨道交通三号线地质灾害评估报告的执行方法、地质灾害危险性现状评估、预测评估及综合评估成果,提出具体的灾害防治措施,得出明确的评估结论,并提出工程措施的有关建议,对广州市轨道交通三号线的设计、施工有指导意义,对今后类似地质灾害的评估有参考意义。
关键词:广州市轨道交通三号线;地铁;地质灾害;危险性现状评估;基坑;区间隧道
中图分类号:U45文献标志码:A文章编号:1672-741X(2010)增刊1-0232-05
Evaluation on Geologic Hazards of No.3Line of Guangzhou Metro
JIANG Junjun
(Design Institute of Guangzhou Metro Corporation,Guangzhou510010)
Abstract:The execution method of geological hazard evaluation report and the results of the state-of-art evaluation,forecast evaluation and comprehensive evaluation on the geological hazards of No.3line of Guangzhou MRT system are presented in this paper on basis of the relative government documents.Then prevention and treatment measures for geological hazards are proposed in detail,clear evaluation results are achieved and engineering countermeasures are recommended.This paper has guidance significance for the design and construction of No.3line of Guangzhou MRT system and has reference significance for similar geological hazard evaluations in the future.
Key words:No.3line of Guangzhou MRT system;Metro;geological hazard;state-of-art evaluation;foundation pit;running tunnel
0引言
作为地铁工程可审查的基础资料的重要组成部分的地质灾害评估,目前国内对此所作的研究不多。本文就广州市轨道交通三号线地质灾害评估报告中的评估工作的方法、地质灾害危险性现状评估、预测评估及防治措施等主要内容及结论进行概述。由于本报告为广东省市政工程的第一份地质灾害评估报告,难免在水平上有所欠缺,仅供有关地铁及国土资源等部门的专家参考,并指正。
1工程概况
广州市轨道交通三号线工程,属重要建设项目。该工程线路全长36.25km,全部为地下线路,其中区间均为双管圆形隧道,洞径净空约6m。拟设车站18座,隧道区间16段,车辆段及综合基地1处,主变电所2座,制冷站1座。在本工程中,我院承担设计总体及地质总体工作[1]。
根据国土资源部颁发的《关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知》[2]和广东省国土资源厅颁发的《广东省建设用地地质灾害危险性评估暂行规定》[3]等文件要求,需进行广州市轨道交通三号线工程建设用地地质灾害危险性评估工作。本次评估的目的是对广州市轨道交通三号线工程建设用地的适宜性进行评估,为该工程建设用地审批提供依据。
2评估工作的方法
广州市轨道交通三号线工程线路3次穿越珠江,多次穿越大型断裂,岩性岩相变化大,工程地质水文地质条件不良,地质环境条件复杂;因此,确定该工程建设用地地质灾害危险性评估等级为一级,并采用以下方法进行评估。
1)收集、分析场地既有地质资料及相邻、相关工程地质资料。
2)对测区进行现场踏勘和调查访问。调查以线路中线为中心,采用“S”型穿越法,对地质灾害分布地段进行重点调查。观测点主要布置在地质灾害分布地
收稿日期:2010-05-13;修回日期:2010-07-09
作者简介:蒋军军(1979—),湖南永州人,于2004年7月兰州大学地质工程专业毕业,工程师,目前主要从事地铁勘察总体、设计总体及勘察项目的实施等工作。
段以及地质构造线、露头良好的山头、建筑物基坑、江河堤岸等部位。调查内容包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、岩土工程地质等地质环境条件,并重点对本区存在的地面沉降、地面变形、边坡坍塌、河水冲刷、风暴潮水害、地下水污染、水的腐蚀性、砂土液化、突水等地质灾害的类型;分布范围;规模;成灾历史;稳定状态;危害程度和损失情况进行调查。
3)对人类工程活动对场地稳定性的影响,包括人工洞穴、地下采空、深挖高填、抽水排水、建筑物变形等进行调查。观测点的定位采用罗盘定向交汇法,同时结合线路桩位、皮尺量距或根据线路附近的微地形、地物目测等方法确定。地质灾害现状和环境地质调查。
4)在分析既有资料和现场调查的基础上,对地质环境条件基本特征和建设项目工程进行分析,对地质灾害进行现状评估和预测评估,进而进行综合评估,并提出防治措施。
3地质灾害危险性现状评估
评估区内已发生的地质灾害较少,灾害类型主要有边坡失稳、基坑变形、水质污染、江水对堤岸冲刷及水土流失,但总体上造成的危害较小。
1)边坡失稳。评估区内边坡失稳主要发生在低丘地带以及平原内的残丘地带。区内低丘和残丘表层主要为坡残积的黏性土类或全—强风化的岩石,在河流冲刷、风化,水的侵蚀以及工程施工等作用下,造成边坡失稳。边坡失稳变形的形式有开裂、倾倒、崩塌、坠落和滑坡等。但区内低丘和残丘相对标高一般较小,分布规模不大,坡度较缓,且植被茂盛,边坡大多处于稳定状态,仅少数几处边坡,由于边坡物质松散、岩石风化严重,坡面受冲刷或人类活动的影响,产生溜坍垮塌。
在评估区内,共调查了自然边坡5处,人工边坡8处,其中发现4处人工开挖引起的中小型坍塌。
2)基坑变形。本次沿线路及附近调查了6个大型基坑,仅珠江新城站坑壁有轻微变形,坑壁混凝土脱落,基坑顶部有6 10m长裂缝,宽3 5mm,由于该坑壁上有流水,基坑的变形是由水压较大引起的,基坑深约16m,基坑壁上部11m为黏性土,下部为中—强风化粉细砂岩,含砾砂岩,地下水位埋深约4m。据调查,珠江新城站基坑的轻微变形未造成严重损失,目前,工人正在坑壁上打孔排水。
3)水质污染。本次沿线路及附近调查了10条河涌和5个池塘,水质污染均严重。河涌和池塘水相对较静,流动性差,再加上接近城镇或村庄,易被生活废水污染,个别还被工业废水污染,时间一长,还会波及到地下水和土壤。
全线穿过最大的3条河流北为珠江、南珠江和三支香水道,由于江面宽、水深、远离城镇、村庄、水流动性好,污染轻微。
4)江水对堤岸冲刷。地铁三号线穿越北珠江、南珠江和三支香水道等珠江干流,以及赤岗涌、淋沙涌、上涌、后滘涌、东沙涌等数条河涌。珠江三角洲河网地区的河道为洪潮混合型河道,除容纳径流外,还容纳来自南海的潮水。涨潮时,潮水可以上溯到整个河道,每天的2次涨落潮,再加上洪水期,对河床和河岸有一定的冲刷作用,部分未防护的河涌堤岸有垮塌现象。但河道两岸植被较好,平原地区的河流流速较慢,且上游地区带来的大量泥砂,使淤积略大于冲刷,河势比较稳定,河床演变缓慢,其整体呈淤积趋势。本区河道大部分已渠化,两岸建有石质或混凝土防洪堤。
5)水土流失。线路穿过低丘地带以及平原内的残丘地带,区内植被保护较好,水土流失现象不严重,为轻度流失区。但部分地段,由于修筑道路、开取土场、建民房或厂房,使地表裸露,致水土流失加重。部分人工取土场、人工切坡及建筑场地等的开挖,造成面状水土流失。总体来说,评估区水土保持状况良好,已发生的水土流失危害小,其潜在的危险性也小。
综合以上,评估区内已发生的地质灾害较少,造成的危害较小,危险性小。
4地质灾害危险性预测评估
根据三号线沿线的地质环境条件,结合工程的具体类型、规模等,预测工程建设可能诱发或加剧的地质灾害类型主要有:软土地基沉降,砂土液化,隧道塌方、突水、突泥、涌砂,基坑变形、基坑边坡失稳和突涌,地下水的腐蚀性,水土流失。
1)软土地基沉降。沿线软土在大部分地区分布,特别在珠江水网地带分布广泛,且厚度大(最厚达16.5m),但埋深不大,一般埋深0 5m。软土在天然状态下处于相对稳定状态,并随着时间慢慢进行固结,地面也随之缓慢沉降。但在填方、不均匀荷载以及动荷载的作用下,易产生不均匀沉降和滑动破坏。从地下工程来看,地铁的区间隧道和车站的设计底板大都位于软土以下,不存在软土地基沉降的问题。但部分区间及车站结构底板在软土之上,如不整治,在动载及地震的作用下,存在软土地基沉降的可能。预测软基稳定性差,灾害发育程度中等,危害程度中等,评定其危险性中等。洛溪车辆段位于软土较厚地段,其分布面积大(长约940m,宽约285m),段内各种建筑、设备多(有地面线路、厂房、车库、低层生产生活用房、材料堆放场、各种起吊设备等),荷载大小不均,动载静载相结合,地基易产生不均匀沉降和滑动破坏,存在软土地基沉降的可能。预测软基稳定性差,灾害发育程度中等,
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增刊1蒋军军:广州市轨道交通三号线地质灾害评估