辽宁省滨海公路盘锦至唐海线地质灾害评估研究

来源:用户上传      作者: 林泉 张琦 卫星

　　摘要：为分析辽宁省滨海公路盘锦至唐海线地质灾害的情况，进行了危险性评估与预测，分析结果表明该线路存在着地质灾害的危险性，宜采取必要的措施进行处理。
　　关键词：滨海公路；地质灾害；危险性评价
　　
　　1、工程概况
　　辽宁省规划建设滨海公路，西起葫芦岛绥中县孟家，东至丹东东港市鸭绿江口，全长1400余公里。本次评估的盘锦市二界沟至唐海线段建设项目，起点位于滨海公路与辽滨开发区一号路交叉处，滨海公路里程为K1048+250，线路在起点处与一号路对接，向西北走行，于K1048+600修建450米桥梁跨越女儿沟，之后于K1050+000位置修建900米大桥跨越混江沟后路线折向正西，利用防潮堤坝走行，沿堤坝途经辽河油田海南1号站，至三角洲防潮堤坝纪念碑处与唐海线交叉位置作为本项目路线终点，桩号K1061+000，与唐海线至三道沟段相接，本段线全长12750公里。
　　2、工程建设可能引发、加剧地质灾害的危险性评估
　　辽宁省滨海公路盘锦市二界沟至唐海线段工程的建设可能引发的地质灾害主要为路基不均匀沉降、路基边坡滑塌。
　　2.1、路基不均匀沉降
　　本次评估线路穿越海积地形的滩涂、海水养殖场、盐田，其软土分布广泛，除桥梁段落外均为路基的填方段。一方面，淤泥质粉质粘土层厚0.6～5.2m，层顶埋深0.5～2.2m，层底标高－0.1～－4.73m。地下水水位一般小于3m，天然含水量33.4%~44.4%，天然孔隙比0.919~1.203，饱和度100%，液限33.8%~34.5%，塑限19.9%~22.6%。因此其上的填方稳定性差，且路基、路面的加载和承载力的不均可能造成软土发生触变，软土触变将导致不均匀沉降，从而造成路基变形－坍塌（路基不均匀沉陷、路面开裂、侧向挤出、桥梁受力结构破坏），地基承载力较好段落向软土填方段的过渡区域因差异沉降，地基承载力差异明显，在沉降控制不足时可能导致相互之间不均匀沉降，故工程建设过程中和建成后有引发软土触变导致的路基不均匀沉降地质灾害可能性。另一方面，由于软土段落本身工程地质条件差，对道路施工技术方法和施工工艺要求较高，尤其在地基基础处理阶段，如果施工处理不当，极易引发路基不均匀沉降地质灾害。路基不均匀沉降致使路面纵横裂缝、坑槽、沉陷、网裂、龟裂等各种病害，将给行车安全造成隐患。
　　因此，工程建设可能引发路基不均匀沉降地质灾害，其危险性中等。
　　2．2、路基边坡滑塌
　　评估线路位于冲海积低平原，地势比较低洼，线路除了在冲沟及河流处架设桥梁外主要以路基方式通过。一方面，由于地表岩土体承载力较差，对路基填方要求较高，因此若地表岩土体压实或换填处理施工不当，可能对路基基础造成破坏从而引发路基边坡滑塌地质灾害。另一方面，由于路基边坡本身压实程度不够，或路基填方所使用的岩土体物理力学指标不达标，以及路基边坡坡角过陡也都可能造成路基边坡产生滑塌。路基边坡滑塌地质灾害威胁公路安全运营，直接可能造成人员及财产损失。
　　因此，预测工程建设可能引发路基边坡滑塌地质灾害，其危险性中等。
　　沿线虽软土分布范围较广，其地基强度和抗剪强度低，工程地质条件差，有软弱下卧层。但在桥梁及涵洞的施工过程中，施工单位已经对软弱下卧层采取一定的措施，例如软土层较厚段可采用碎石桩处理，软土层较薄段可采用塑料排水板或直接换填碎石处理；软土裸露地表或硬盖层很薄时可采用抛石处理等。故工程建设可能引发的地质灾害对桥梁涵洞等施工影响不是很大。
　　3、工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性评估
　　工程建设在引发地质灾害的同时，其建设本身可能对自身造成危害，以及自然条件的变化对工程建设也可能造成危害。根据所评估的自然环境、地质环境条件，预测工程建设可能遭受的地质灾害为塌岸、路基不均匀沉降、砂土液化、路基边坡滑塌地质灾害。
　　3.1、塌岸
　　包括河流塌岸和海水侵蚀塌岸。评估区靠近起点方向有季节性河流混江沟入海，河流在汛期河水流量大，洪峰含沙量相对较高，河流的侧向侵蚀作用远大于底向侵蚀作用。在海水潮汛和河水侧蚀作用下，对岸坡的侵蚀强烈。本公路修建后在各河流入海口处建成桥梁，但引桥路基和护堤坝在汛期洪水强烈冲蚀下也可能发生坍塌。除上述工程建设本身可能遭受塌岸地质灾害外，由于工农业生产、生活饮用水水量不断增加，造成开下水过量开采，使得地下水位长期低于海平面，造成海水向陆地入侵，在海浪的侵蚀下填方线路工程同样会遭受塌岸的地质灾害。塌岸地质灾害在全线分布较广，故预测工程建设本身具有遭受塌岸地质灾害的可能性，其地质灾害的危险性中等。
　　3.2、路基不均匀沉降
　　如前所述，评估区多处有软土，且地下水位较高，软土层抗压强度强度低，允许承载力较低，含水量大、孔隙比大、软塑状态，具备软土触变地质条件。且地表土壤盐渍化严重，可溶盐溶解改变土体结构及力学性质，降低力学强度，在路基垂直竖向加载或震动载荷的作用下，软土易触变，发生路基不均匀沉降地质灾害。其直接表现为易产生侧向滑动、沉降及向基底两侧挤出等现象，造成地面沉陷、裂缝、滑移，形成鼓包和陷落，对路基沉降影响较大，破坏路基和路堤，给行车安全造成隐患，故预测工程建设本身遭受路基不均匀沉降地质灾害的危险性中等。
　　3．3、砂土液化
　　根据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004―89）和《建筑抗震设计规范》（GB50011―2001）标准要求，对线路段内的（3）粉土层、（4）粉砂粉土粉质粘土互层土、（5）粉砂层土采用标准贯入和静力触探两种试验判别法进行判定。其中（3）粉土层层厚1.5～4.1m,层顶埋深1.3～3.5m,层底标高－0.6～－3.39m；（4）粉砂粉土粉质粘土互层土层厚0.6～7.2m，层顶埋深1.1～7.0m，层底标高－1.2～－9.5m。根据判定结果区段内（5）粉砂层土判定为不液化土，（3）粉土和（4）粉砂粉土粉质粘土互层土判定为地震液化土，地震液化指数ILE一般为8.22～11.12，液化等级为中等，局部地段如二界沟桥引线处地段液化指数高，ILE为24.19，液化等级严重。
　　4、结论
　　根据现场勘查结论，认为该线路存在地质灾害发生的危险性，宜采取必要措施进行加固，应采取粉喷桩、CFG复合桩等措施进行加固，以保障公路的安全。
　　参考文献
　　[1]崔树军.我国西部开发中地质灾害评价的探讨[J].西部探矿工程，2000（4）.
　　[2]尹江涛;何政伟;杨斌;.天山公路地质灾害评价与决策支持信息系统设计[J].人民长江.2009，(3)

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