标题 | 南京某道路工程地质灾害评估分析与防治 |
范文 | 郑金秀+李晓晓![]() 摘 要:南京市位于软土和砂土地质灾害易发区内,工程建设中易引发或遭受地质灾害,在项目建设前进行地质灾害危险性评估非常必要。本文以南京某道路工程为例,对沿线进行软土和砂土地质灾害调查和分析,并做出地质灾害现状评估和预测评估,确定其危险性大小,最后提出相应的防治措施。 关键词:软土;砂土;地质灾害;现状评估;预测评估;防治措施 1 引言 软土一般指含水率大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。其包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土地质灾害的表现形式主要有地基不均匀沉降、基坑开挖时的边坡坍塌等。 砂土为粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%,粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土。砂土液化是与砂土的埋深、地层时代、地下水水位和地震活动的大小等因素密切相关的。在基坑开挖及地震和动荷载作用下易引发砂土液化灾害,引发基坑坍塌。 2 工程概述 该道路工程全长6.80km,道路设计等级为一级公路,设计速度采用80km/h,采用双向6车道标准。道路沿线共设置3座跨线桥梁,分别为公路桥、铁路桥和地面桥。该项目位于软土和砂土地质灾害易发区内。 3 地质环境条件 3.1 地形地貌 评估区地貌类型为长江漫滩,属冲积平原区,线路区内地势总体较为平坦,地面高程为9m左右。拟建线路通过区两侧均为荒地、农田、民宅及鱼塘,场地原始地貌基本未改变。 3.2 岩土体工程地质条件 评估区普遍分布有软土层和砂土层,浅部分布为淤泥质粉质粘土,层厚9.50~18.40m,层顶埋深2.30~5.90m,含水率W:61.4%,孔隙比e0:1.756,液性指数IL:1.52,压缩模量ES:1.55MPa。 评估区20.0m以浅范围内K4+490~K5+750m、K6+480~K7+880m、K8+060~K10+900m路段底部分布有粉砂,钻孔最大揭露厚度为8.10m,层顶埋深14.90~21.00m,经液化判别为可液化土层,场地具有轻微液化性。 4 地质灾害现状评估 经实地调查、走访,工程尚未进行建设,土体处于相对稳定状态,未在项目区附近发现因软土和砂土引起的地质灾害。现状评估认为:评估区内软土河砂土液化地质灾害危险性小。 5 地质灾害预测评估 5.1 工程建设引发软土和砂土灾害危险性预测 5.1.1工程建设引发软土地质灾害危险性预测 工程建设中需进行路基土石方回填,由于回填荷载和路面动荷载作用,会对软土地基产生挤压扰动,严重时产生侧向滑移及挤出,从而引发地面形变和不均匀沉降灾害。工程建成后,车辆在软土路基上运行,使软土层承受不规则、周期性加、卸荷作用,从而引发地面形变和不均匀沉降灾害。 道路工程可能引发软土地质灾害危险性中等。 在进行桥墩承台基础施工时需进行基坑开挖,开挖深度约3.0m,开挖过程中揭露了部分软土层,对底部软土层产生扰动,若不及时支护可能产生基坑侧壁失稳、坍塌等不良地质灾害现象;拟建桥梁部分路段长年积水,水深较深,不利于基坑开挖,开挖过程中如果降水、排水措施不当,坑内积水侵蚀侧壁,侧壁底部被掏空,可能引发侧壁坍塌灾害。桥梁工程可能引發软土地质灾害危险性中等。 5.1.2工程建设引发砂土地质灾害危险性预测 在道路施工过程中,将会产生土石方回填、碾压、重型运载汽车等机械振动,会对底部的可液化饱和砂土层产生扰动,造成一定范围的砂土液化。但评估区内砂土埋深大,引发砂土液化灾害的可能性小,道路工程建设引发砂土地质灾害的危险性小。 工程建设过程中,产生的机械振动,有可能对底部可液化砂土层产生扰动,引发砂土液化灾害。但评估区砂土埋深大,引发砂土液化灾害的可能性小。桥梁工程建设引发砂土地质灾害的危险性小。 5.2 工程建设遭受软土和砂土灾害危险性预测 5.2.1工程建设遭受软土地质灾害危险性预测 在进行路基土石方回填过程中,会对底部软土造成挤压,产生侧向滑移及挤出等现象,造成地面形变和不均匀沉降灾害,导致路基路面开裂变形;工程建成后,由于软土排水固结沉降需要较长时间,上部车辆运行对路基的不均匀荷载,使路基产生不均匀沉降和开裂变形。各路段可能遭受特殊类岩土(软土)地质灾害危险性中等。 工程建设过程中及建成后,由于软土层的排水固结时间较长,排水固结沉降过程有可能对桥梁桩基产生不利影响,影响桥梁的稳定性。桥涵工程可能遭受软土地质灾害危险性小 5.2.2工程建设遭受砂土地质灾害危险性预测 评估区K4+490~K5+750m、K6+480~K7+880m、K8+060~K10+900m段底部分布有粉砂。道路施工过程中,土石方回填、碾压、重型运载汽车等产生的机械震动,会对底部的可液化饱和砂土层产生扰动,造成砂土液化;工程建成后,路面车辆动荷载,也有可能对底部的液化砂土层产生扰动,造成砂土液化灾害。但评估区砂土埋藏大,工程建设对砂土扰动小,砂土液化灾害可能性小,道路工程可能遭受砂土地质灾害危险性小。 工程建设过程中,桥梁基础施工需进行基坑开挖,开挖深度约3m,未揭露砂土层,不会引起涌水涌砂灾害,另外桥梁基础均采用桩基础,对砂土层扰动小。桥涵工程可能遭受砂土地质灾害危险性小。 6 防治措施 1.评估区软土埋深浅、厚度大,需采取适当的措施对软土路基进行加固处理。桥梁桩基施工时应选择合适的土层作为桩端持力层。 2. 桥梁基础开挖时,需进行适当的支护,并做好基坑内排水工作,以免基坑侧壁产生滑塌。 3.路路与路桥交接部位,要采取适当的措施,预防不均匀沉降对路基造成危害,并在建设中及建成后加强路基稳定性监测。 4.对于河、塘处的路基,应对河底、塘底的浮淤进行清理,在老路基与新路基交接处,路基土方回填、碾压过程中要保证新填土与原有老土的密实度相匹配,避免路基不均匀沉降。 7 结论 软土和砂土均为特殊工程性质的岩土,其物理力学性质和成因类型的微变都对道路工程产生较大不良影响,通过对其进行地质灾害危险性评估工作,并提出有针对性的防治措施,可有效地避免软土和砂土地质灾害的发生。 参考文献 [1] 李明,赵星民.安-紫公路地质灾害危险性评估及防治措施[J].西部探矿工程,2007,185~188. [2]吴建政.山东全新世滨海软土与工程地质灾害的研究[J],海洋地质与第四纪地质,2005,43~54. [3]郭富赟,宣世进等.地质灾害评估技术研究[J].甘肃科学学报,2003,15(专辑):55~58. [4]邱组林,缪晓图.南京地铁三号线地质环境特征与地质灾害防治[J].地质学刊,2008,32(4):279~285. [5]赵明华,徐学燕.基础工程[M].北京:高等教育出版社,2003,200. 作者简介 郑金秀(1987-),女,山东省泰安市,工程师,硕士,研究方向:地质灾害治理。 |
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