某大橋建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估報告

PAGEPAGE12第一節(jié)前言一、項目由來及工程概況擬建的**市大橋位于**市區(qū)東南部雞喇街附近，其西端與南環(huán)路相連，東端與規(guī)劃的開發(fā)區(qū)主干道—大道相接，再往東延伸可與**—北*高速路相通。地理座標(biāo)：東經(jīng)109°26′～109°27′，北緯24°16′～24°17′（圖1）。受**市城市投資建設(shè)發(fā)展有限公司的委托，***承擔(dān)了該工程建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性的評估工作。大橋?qū)?0.50m，全長1156.522m，起點座標(biāo)（2685231.499，95609.901），終點座標(biāo)（2685231.499，94453.379）。設(shè)計部門對主橋提出三種梁式橋進(jìn)行比選，比選結(jié)果，推薦采用7跨變高度連續(xù)梁，其孔跨布置為50m＋75m＋3×100m＋75m＋50m（方案一）。該方案主橋設(shè)8個墩，西岸引橋設(shè)4個墩（臺），東岸引橋設(shè)7個墩（臺）。大橋西引橋與**防洪堤及堤后搶險道成分離式立交，引道西側(cè)設(shè)匝道與搶險道連接，東引橋與規(guī)劃的濱江路設(shè)部分互通立交。大橋投資估算金額為16561.07萬元。二、評估的目的與任務(wù)進(jìn)行建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估是為了預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，為防治地質(zhì)災(zāi)害提供依據(jù)。其任務(wù)是對評估范圍內(nèi)各類地質(zhì)災(zāi)害的分布、規(guī)模進(jìn)行調(diào)查，評估其對工程建設(shè)可能產(chǎn)生的危害及影響；對工程建設(shè)加劇、誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性及工程建設(shè)本身可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險性進(jìn)行預(yù)測評估；對建設(shè)用地的適宜性作出評價，并提出防治誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的措施。三、評估工作級別與范圍大橋是**市城市主干道的重要組成部分，是市區(qū)與河?xùn)|經(jīng)濟(jì)開*發(fā)區(qū)和**經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的主要交通紐帶，也是**市對外交通的出口通道。**市把大橋工程列入“十五”期間重點建設(shè)的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目之一。因此，該項目可定為較重要的建設(shè)項目。橋位橫跨巖溶谷地、河槽、河流階地等地貌單元，土體成因、分層較多，谷地兩側(cè)地表巖溶發(fā)育，還發(fā)育有地下河，河流西岸修筑防洪堤改變了原始的岸坡形態(tài)。由此，地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度可定為中等。由上所述，根據(jù)項目的重要性和地質(zhì)環(huán)境條件，確定本項目的地質(zhì)災(zāi)害評估級別為二級。根據(jù)工程特點和地質(zhì)環(huán)境條件，野外調(diào)查范圍以橋中軸線上游500m，下游300m和兩端以工程起、終點外延300m為界；評估范圍從橋中軸線向兩側(cè)各擴(kuò)展120m，兩端以甲方提供的地形圖為界，即工程始、終點外延100m。四、評估工作依據(jù)評估工作依據(jù)主要包括：3、國土資源部《關(guān)于實行建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的通知》（國土資發(fā)[1999]392號文）及其附件《建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害防治管理辦法》。3、參照執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021－2001）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007－2002）。4、區(qū)政府第3號令《廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治管理辦法》。5、委托書和甲乙雙方就本項目簽訂的《技術(shù)服務(wù)合同書》。五、評估工作概況接受任務(wù)后，我院立即組織承擔(dān)本項目的地質(zhì)技術(shù)人員到實地對評估范圍內(nèi)的地形地貌、地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害、地表水與地下水等，進(jìn)行了調(diào)查、訪問，對典型的地貌、地下水排泄口和人工整治工程進(jìn)行拍照，收集到了現(xiàn)場的實行資料。另外，還收集到中鐵大橋勘測設(shè)計院編寫的《**陽知大橋工程可行性研究報告》和《**大橋初勘工程地質(zhì)報告》，**編寫的《**市區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報告》（比例尺：1/5萬～1/10萬），以及其它相關(guān)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)資料。上述實際資料和前人工作成果為本評保報告的編寫提供了較豐富的基礎(chǔ)性資料。第二節(jié)地質(zhì)環(huán)境條件一、氣象水文1、氣象**屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季炎熱多雨。歷年平均氣溫20.5℃，極端最高氣溫39.2℃，極端最低氣溫﹣3.8℃**是珠江流域西江水系黔江的一級支流，柳州水文站上游集雨面積45785km2，流域內(nèi)多年平均降水量2000mm以上。**站最大年平均流量2050m3/s。柳江洪水均由暴雨產(chǎn)生，具有來勢兇猛、暴漲暴落的特點，一次洪水過程短者3天，長者可達(dá)25天，一次洪水過程最大水位變幅可達(dá)18m左右。柳州站最高洪水位為92.96m，多年平均洪水位為82.22m*二、地形地貌橋位區(qū)及周邊附近地貌類型有河谷地貌和巖溶谷地地貌。河谷地貌由河床、岸坡及二級階地組成。河床斷面開闊平坦，呈寬緩的“U”字型，最枯水位時，橋位上游一側(cè)水下可見大片基巖露頭，基巖面很平整。水面寬約410m（照片1、2），河床面高程60.00～62.00m。西岸（雞喇岸）岸坡高度約20m，岸坡經(jīng)人工整治，坡度為21～25度，坡面植有草被，局部砌有片石護(hù)坡，整個坡腳砌有寬1.50m高7～8m的片石擋土墻（照片3、4）。坡頂設(shè)有防洪堤。雞喇地下河出口以北的防洪堤為土堤，寬度約10m；以南約500m長的防洪堤為片石混凝土砌成，寬2.50m，高1.00～3.60m，堤面高程87.30m；再往南至白虎山腳下約200m長的一段，為堤房組合結(jié)構(gòu)的建筑（照片5），房頂高程約93m。東岸岸坡高度約21m，為巖土組合岸坡。下部為巖質(zhì)岸坡，高出水面（高程約65.00m）6.60m，坡度36度，中上段為土質(zhì)岸坡，坡度30度，坡面完整性較好，植被發(fā)育（照片6）。從坡面線形態(tài)分析，岸坡的穩(wěn)定性較好。二級階地分布于東西兩岸，西岸階面寬40～200m，階面高程80～88m，高出柳江正常水位15～23m，雞喇地段因修防洪堤，階地外觀不明顯。東岸為基座階地，階面寬大于2000m，階地面較平坦，橋位區(qū)內(nèi)地面高程85.30～89.90m，高出柳江正常水位約20～25m。巖溶谷地近東西向展布，長4.50km，寬0.80～1.50km，谷底高程86～92m，由西向東傾斜。谷地的西段孤峰群立，構(gòu)成一派峰林谷地景觀。峰頂高程一般150～220m，最高約270m，相對高差60～130m，最大約190m。谷地中巖溶洼地、漏斗、落水洞、地下河天窗等較發(fā)育，并有沿谷地北側(cè)呈線狀分布的特點。三、地層巖性橋位區(qū)出露和鉆探揭露的地層有第四系全新統(tǒng)、更新統(tǒng)沖積層和第四系殘積層以及石炭系上統(tǒng)威寧階黃龍組上段。1、全新統(tǒng)桂平組上段（G）：巖性為園礫土，卵礫石成分為石英巖、石英砂巖，次圓狀，分布于河床上。2、上更新統(tǒng)望高組（W）：分布于二級階地，西岸階地為亞粘土，東岸階地具二元結(jié)構(gòu)，中上部為粘土、亞粘土，底部為含礫粘土，礫石成分為石英巖，礫經(jīng)3～5cm。3、殘積層（）：分布于巖溶谷地，為硬塑狀紅粘土。4、石炭系上統(tǒng)威寧階黃龍組上段（H2C2）：灰、淺灰色，細(xì)—四、地質(zhì)構(gòu)造與地震橋位區(qū)地處河表向斜西翼。河表向斜軸線方向北東向，為一平緩的箱狀向斜，西翼巖層傾角8～15°。近橋位區(qū)的斷層主要有：西面有帽合斷層，南北向展布，斷層性質(zhì)張性，距橋位5.50km；東面有河表斷層，北北東走向，斷層性質(zhì)壓性，距橋位4.00km；北面有三門江斷層，南北走向，斷層性質(zhì)張性，斷層南端與一條北北東向斷層匯合尖滅于靜蘭村附近，距橋位8.00km。這些斷層均不屬于活動性斷層。鉆探及物探測深資料未發(fā)現(xiàn)有區(qū)域性大型斷層破碎帶通過橋位區(qū)，巖體完整，裂隙不發(fā)育。據(jù)**地震局所作歷史地震調(diào)查，柳州市及附近地區(qū)在1483～1936年近500年間僅發(fā)生過5.0級左右的地震；自1970年以來，2級以上的有感地震極少。據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖（2001）》，**地區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s，相當(dāng)于地震基本烈度為Ⅵ度。五、巖溶發(fā)育特征綜合分析野外調(diào)查、區(qū)域研究成果和橋位初勘鉆孔及物探電測深資料，橋位及周邊附近巖溶發(fā)育有如下特征：1、西岸強(qiáng)巖溶發(fā)育帶高于段柳江枯水位段柳江是**巖溶谷地和響水河流域巖溶平原區(qū)地表水地下水的排泄場所。在正常年份該河段上游雞喇的枯水位高程在64.00m左右，下游洛維江面的枯水位在63.00m左右。強(qiáng)巖溶發(fā)育帶高于63.00～64.00m高程，有4例為證：其一是橋位上游0.50km處的雞喇地下河出口高程為68.00m左右，高于外側(cè)柳江枯水位約4.00m（照片7）；其二是橋位下游1.60km處的**地下河出口高程在66.00m左右，高出外側(cè)柳江水面3.0m左右；其三是橋位下游0.30km處的白虎山東側(cè)陡崖下柳江岸邊有一個廊道式溶洞與雞喇街居民區(qū)南側(cè)山腳的兩個大漏斗連通，經(jīng)人工修整成為居民區(qū)及**機(jī)械廠生活污水和降雨的排泄通道（照片8），該洞口高出柳江枯水位約3.00m；其四是橋位下游0.80km處的響水河河水有3～4m落差以跌水形式排入柳江，說明響水河河床下部巖溶不是很發(fā)育。2、橋位處高程65～40m橋位中軸線施工了10個鉆孔（圖2），其中兩邊岸上各3個孔，河床4個孔，岸上孔距117.10～175.90m，河床上孔距90.70～105.80m。鉆孔孔深13.35～33.35m，鉆入基巖的深度為5.10～25.45m，只有2個孔遇到溶洞（溶隙），與柳州市區(qū)幾座已建和在建橋位的鉆孔資料相比，鉆孔遇洞率較低。另外，沿橋中軸線所作的17個電測深點（控制深度到45.00～0.00m高程）資料亦顯示，高程40m以上只有一個測深點有異常反應(yīng)，異常段厚度8m左右，在水平方向延伸也小，另有3個測深點在高程40m以下有異常反應(yīng)，異常段厚度一般在9m左右。鉆孔巖心完整，多呈20～30cm柱狀，巖心上裂隙不甚發(fā)育，裂隙傾角大于45°；巖心上多見直徑0.5cm以下的溶孔，偶見孔徑10cm的溶隙。從基巖面的起伏情況看，西岸引橋局部地段基巖面起伏稍大，其余地段起伏甚小，特別是河床地段?；鶐r面起伏大，說明溶溝（槽）發(fā)育，差異溶蝕明顯；基巖面平坦，說明表面裂隙不發(fā)育，水對巖石以面狀的均勻溶蝕為主。這從另一側(cè)面反應(yīng)了橋位區(qū)斷裂不發(fā)育，巖溶也不甚發(fā)育，巖體完整性較好。六、水文地質(zhì)條件橋位區(qū)有兩種類型的地下水：一是上層滯水，賦存于人工填土中，受大氣降水和生活污水的滲透補(bǔ)給，不具統(tǒng)一水位，水量較?。欢琴x存于白云巖中的裂隙孔洞（溶洞）水，其水位受柳江河水位控制，隨柳江水位而漲落。由于淺層巖溶弱發(fā)育，故淺層白去巖的富水性較弱。橋位初勘階段對柳江河水和白云巖裂隙孔洞（溶洞）水于2個孔中各取2件水樣進(jìn)行分析測試，并依據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ064－98）和《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021－2001）中環(huán)境介質(zhì)對混凝土、混凝土中鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性評價標(biāo)準(zhǔn)判定，柳江水及地下水對砼無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。七、巖土工程地質(zhì)特征主要巖土層的工程地質(zhì)特征如下：1、沖積軟塑亞粘土（②－2層）：局部硬塑，土質(zhì)不均勻，厚度0～4.60m。質(zhì)量密度1.94g/m3，含水量25.7%，孔隙比0.763，液性指數(shù)0.56，內(nèi)摩擦角18.30°，粘聚力27.4kPa，壓縮系數(shù)0.27MPa-1，縮模量6.57MPa；允許承載力200kPa，樁周極限摩阻力45kPa。2、沖積硬塑亞粘土（②－3層）：土質(zhì)較均勻，厚度3.20～15.00m。質(zhì)量密度1.98g/cm3，含水量25.1%，孔隙比0.715，液性指數(shù)0.25，內(nèi)摩擦角21°，粘聚力41.2kPa，壓縮系數(shù)0.202MPa-1，壓縮模量9.0MPa；允許承載力260kPa，樁周極限摩阻力70kPa。3、沖積硬塑粘土（②－4層）：土質(zhì)均勻，厚度5.10～17.10m。質(zhì)量密度1.96g/cm3，含水量34.7%，孔隙比0.89，液性指數(shù)0.21，內(nèi)摩擦角26.9°，粘聚力58.9kPa，壓縮系數(shù)0.20MPa-1，壓縮模量10.67MPa；允許承載力260kPa，樁周極限摩阻力70kPa。4、沖積含礫粘土（②－5層）：硬塑，局部軟塑，礫石粒徑3～5cm，為石英卵石，厚3.20～3.40m。質(zhì)量密度2.01g/cm3，含水量29.9%，孔隙比0.765，液性指數(shù)0.42，內(nèi)摩擦角31.4°，粘聚力57.5kPa，壓縮系數(shù)0.197MPa-1，壓縮模量8.93MPa；允許承載力280kPa，樁周極限摩阻力70kPa。5、殘積硬塑紅粘土（③層）：棕紅、棕黃色，土質(zhì)均勻，厚度13.80～14.50m。質(zhì)量密度1.85g/cm3，含水量37.8%，孔隙比1.05，液限70.8%，塑性指數(shù)35.2，液性指數(shù)0.17，含水比0.57，內(nèi)摩擦角21.6°，粘聚力67.5kPa，壓縮系數(shù)0.187MPa-1，壓縮模量11.48MPa；允許承載力240kPa，樁周極限摩阻力60kPa。6、微風(fēng)化白云巖（④層）：細(xì)－隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中～厚層狀，巖心呈20～30cm柱狀，裂隙不發(fā)育，巖層完整。據(jù)18組54塊巖石抗壓試驗結(jié)果，飽和極限抗壓強(qiáng)度為76.5～145.6MPa，平均102.1MPa，其允許承載力4000kPa。7、CZ5號孔溶洞充填物：為碎石土，充填白色粘土，碎石粒徑2～10cm，含量30～60%，密實狀。作重（2）觸探3段，貫入深度分別為4、2、3cm，擊數(shù)均為50擊。允許承載力600kPa，樁周土極限摩阻力150kPa。八、人為工程活動的影響人為工程活動的影響主要有三：一是西岸**防洪堤的修建過程中，在橋位至南面山腳一段，于堤外堆有大量棄土，局部厚度達(dá)10m。由堆填土形成的邊坡穩(wěn)定性差。這段防洪堤采用堤房結(jié)合的建筑結(jié)構(gòu)，其房頂高程達(dá)93m左右，高出橋下凈空高程，橋下的第二層房屋將被拆除。二是東岸村設(shè)在江邊的軌道式抽水泵房，正處在橋軸線上，按方案一將有一個橋墩位于軌道上，這樣抽水泵站將被拆除。三是**電站蓄水后的影響。橋位下游16km處的**水電站兩年后蓄水，為低水頭徑流式水電站，洪水期敞泄洪水，電站正常蓄水位為77.50m。據(jù)測算，相應(yīng)于橋位處的正常水位為77.72m，十年一遇的洪水位為83.50m；橋址處百年一遇設(shè)計水位為87.41m。由此，江面的正常水位將比現(xiàn)在提高由上所述，橋位橫跨巖溶谷地、河床、二級階地等地貌單元；土體分層較多，但其工程地質(zhì)性能較好，強(qiáng)度較高；谷地兩側(cè)山體及山腳巖溶很發(fā)育，但強(qiáng)巖溶發(fā)育帶深度受柳江枯期水位控制，均高于橋位中軸線主橋和引橋段的基巖面高程，橋位地段淺層巖溶弱發(fā)育，巖層完整性較好。兩岸引橋地段以硬塑粘性土為主，屬中硬土，為Ⅱ類場地，河槽地段園礫層薄，為Ⅰ類場地，屬抗震有利場地。因此，橋位區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜程度為中等，橋位區(qū)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件較好，有利于大橋的修建。第三節(jié)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估一、地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查訪問，評估范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害。地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估為沒有危險性。二、地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估（一）工程建設(shè)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性工程建設(shè)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性有：地基塌陷、地基沉降和江岸滑坡（坍塌）等。地基塌陷：橋址初勘共施工了10個鉆孔，兩岸引橋地段鉆入基巖深度5.10～12.05m，河床主橋地段鉆入基巖15.80～25.45m，除個別孔外，孔位大多不在橋墩位置。盡管只有兩個孔遇到充填溶洞、溶隙，但還不足以說明橋墩位置沒有巖溶發(fā)育。橋墩基礎(chǔ)底下淺埋溶洞在上部重壓條件下，洞頂有可能失穩(wěn)而產(chǎn)生塌陷。地基沉降：粘性土特別是紅粘土，浸水后隨著狀態(tài)的改變，土質(zhì)軟化，強(qiáng)度相應(yīng)降低。紅花電站蓄水后，橋位處正常江水位為77.72m，兩岸引橋地段的地下水位將上升至82.00m左右。兩岸引橋的橋墩如以土層作為基礎(chǔ)持力層，隨著地基土的軟化，允許承載力的降低，地基將可能出現(xiàn)不同程度的下沉；當(dāng)?shù)鼗恋脑试S承載力降至小于基礎(chǔ)底面的平均壓力設(shè)計值時，地基還可能出現(xiàn)滑動而引起基礎(chǔ)傾斜。岸坡滑坡（坍塌）：西岸橋位至下游（南面）白虎山腳約200m長的防洪堤外，堆有大量人工填土（調(diào)查時，施工堤內(nèi)搶險道的棄土還在往外堆填），局部厚度達(dá)10m。由堆填土組成的岸坡穩(wěn)定性差，如再加上*站蓄水的浸泡，極有可能沿填土與“老土”的接觸界面產(chǎn)生土體滑坡（坍塌）。東岸為巖土組合岸坡，其上段的土質(zhì)岸坡高度14m左右，坡度約30度，巖性為亞粘土。根據(jù)岸坡形態(tài)、岸坡植被生長情況和（二）工程建設(shè)本身可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險性由上所述，工程本身可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害主要有橋墩巖石地基塌陷和土體地基沉降。巖石地基失穩(wěn)的程度主要取決于巖溶發(fā)育的特征、規(guī)模和充填物性質(zhì)。地基突然塌陷輕則影響橋梁的正常使用，重則可造成生命財產(chǎn)損失；土體地基沉降過多則直接影響橋梁的正常使用，不均勻沉降過多或地基滑動，則會導(dǎo)致基礎(chǔ)傾斜、橋墩倒塌。不論是地基塌陷還是地基沉降，都會使城市主干道的暢通受到影響，其危險性分級可定為中等。三、地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估主橋地段河床平坦，覆蓋層厚度薄，基礎(chǔ)持力層埋藏淺，強(qiáng)度高，沒有危及基礎(chǔ)穩(wěn)定的溶溝、溶槽，場地穩(wěn)定性好。兩岸引橋（道）地段地形平坦開闊，覆蓋層厚15～25m，以硬塑狀粘性土為主，強(qiáng)度較高，未發(fā)現(xiàn)土洞、塌陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象。東岸岸坡在天然狀態(tài)下穩(wěn)定性較好，西岸岸坡已部分整治，天然狀態(tài)下穩(wěn)定性好。作為橋墩基礎(chǔ)持力層的白云巖，處在區(qū)域地下水排泄基準(zhǔn)面以下，淺層（地基受力層）巖溶弱發(fā)育，巖溶形態(tài)以溶孔、溶隙為主，發(fā)育大規(guī)?？杖芏吹目赡苄暂^小。墩基下可能存在的淺埋溶洞，詳勘時可以查明，并根據(jù)情況作相應(yīng)處理，其對橋梁安全的潛在危險性完全可以避免。因此，橋位區(qū)的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件都較好?？紤]到**谷地北側(cè)山腳有地下河發(fā)育、南側(cè)山體內(nèi)有廊道式溶洞發(fā)育，并在1989年曾發(fā)生過洞內(nèi)巖體跨塌，在評估區(qū)邊線外300m處引發(fā)地面塌陷。因此，**評估外圍的水文工程地質(zhì)條件較差。地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估結(jié)果為：主橋和東岸引橋段用地適宜性較好；西岸（雞喇）引橋和引道段用地適宜性一般（圖3）。第四節(jié)地質(zhì)災(zāi)害防治措施針對本工程地質(zhì)環(huán)境條件的實際情況，地質(zhì)