刍议高速公路北段地质灾害危险性评估

贺杰 胡涛

（广东省有色金属地质勘查局地质工程中心，广东 广州 510080）

广东省佛（山）-清（远）-从（化）高速公路（简称佛清从高速公路）是广州、佛山、清远三市规划公路网中的一条快速通道，能有效改善花都、清远、从化等珠三角北部地区的交通条件，进一步缩短与珠三角核心区的时空距离，形成广佛清一小时交通圈，对广佛都市圈大陆网格局的构建以及促进广东省北部地区与珠三角发达地区的产业转移，带动沿线地区社会经济的快速发展具有重要意义。

佛清从高速公路北段起于广州市花都区赤坭镇官坑村，经兴仁村进入清远市石角镇，经龙塘镇、清城区、洲心镇、源潭镇至从化市鳌头镇，在从化市神岗镇井岗村附近接入已建成的街（口）-北（二环）高速公路。线路起止里程为 AK15+800～AK102+329，断链0.536km，全长85.993km。本文通过野外地质灾害调查和资料收集整理，从气象水文、地形地貌、地层与岩石、构造与地震、水文地质、工程地质等七个方面分析了公路沿线地质环境条件，查明了可能发生的地质灾害类型，进行了地质灾害危险性现状评估、预测评估和综合分区评估，评价了公路建设用地的适宜性，为公路设计和施工提供了指导性意见。

1.地质环境条件

1.1 气象水文

公路处于广东省中部，属于南亚热带海洋性季风气候，夏长冬短，温暖潮湿，雨量充沛，且随季节变化明显。沿线水系比较发育，主要属于北江水系，河流径流系数较大，流量季节变化与降雨基本一致。

1.2 地形地貌

地形总体上东北高西南低，地面高程0～237m，相对高差约200m。地貌类型有丘陵地貌和平原地貌两种，其中东北侧以丘陵地貌为主；西南侧属冲积平原地貌，以珠江三角洲平原、台地为主，间夹剥蚀丘陵区。

1.3 地层与岩石

出露地层由老到新依次有三叠纪小坪组(Tx)、白垩纪百足山组(Kb)、第四纪小市组(Qx )、大湾镇组(Qdw)和桂洲组(Qg)，根据区域资料，隐伏的泥盆纪天子岭组（Dt）和石炭纪石磴子组(C1)灰岩中岩溶发育，且部分地段可能发育有土洞，对公路存在极为不利的影响。在区域上岩浆岩十分发育，以侵入岩为主，火山岩出露少。

1.4 构造与地震

与公路相交的主要褶皱构造有冯村背斜、清远向斜和从化背斜，主要断裂构造有龙塘断裂和狮形山断裂。公路地处华南地震区东南沿海地震带的中部，沿线几乎没有地震活动，周边地震活动具有“频度高，震级低”的特点，区域地壳稳定性好。

1.5 水文地质

地下水主要有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩裂隙岩溶水三种类型。地下水的主要补给来源是充沛的大气降水，水位变化与降雨量直接相关。地下水以泉流、渗流、潜水蒸发、井孔排水等四种方式排泄，在山区地下水多以泉的形式就近排泄于沟谷中，为浅循环地下水；在平原地带，水力坡度平缓，迳流形式以水平循环为主。地下水的动态变化主要影响边坡和岩溶的稳定性。

1.6 工程地质条件

岩土体主要有砂、砾石、粘性土多层土体、红层碎屑岩岩组、层状较硬碎屑岩组、层状岩溶化较硬碳酸盐类岩组和块状较硬～坚硬侵入岩组五个类型的综合体，不良地质作用主要有软弱土引起的地面沉降、岩溶发育引起的地面塌陷和风化层土体引起的浅层崩塌滑坡。

1.7 人类工程活动

公路沿线人类工程活动主要表现为人工填土和采挖土石，对地质环境影响较强烈。

2.地质灾害危险性现状评估

公路沿线现状地质灾害有崩塌、滑坡和地面沉降3种类型，共38处：崩塌灾害有15处，其中小型崩塌4处，微型崩塌11处，主要分布于AK62～AK94之间的丘陵地区；滑坡灾害有6处，其中大型滑坡1处，中型滑坡2处，小型滑坡3处，均位于AK57～AK94之间的丘陵地区；沿线地面沉降较发育，典型的地灾点有17处，主要分布在AK23～AK94之间。公路沿线现状地质灾害数量少，除1处大型滑坡、2处中型滑坡外，其余地质灾害的规模为小型或微型，没有造成人员伤亡和经济损失，因此，现状地质灾害危害程度小，危险性小。

3.地质灾害危险性预测评估

3.1 工程建设加剧地质灾害危险性预测

公路在建设过程中，会进行爆破、机械挖掘，破坏天然坡体岩体，改变应力平衡，降低了原崩塌体、滑坡体的稳定性，加剧崩塌、滑坡地质灾害的发生，对公路造成危害。在公路运营过程中，崩塌、滑坡的发生也将给公路安全使用造成严重影响。

3.2 工程建设引发地质灾害危险性预测

边坡失稳：公路沿线边坡分为路堤边坡、路堑边坡和隧道洞口边坡3种，其中路堤边坡主要分布在路桥过渡段和冲积平原地段，最大填土高度14m，有可能引发边坡失稳，影响公路施工，通过计算分析其危害性小，危险性小；公路沿线切坡高度≥10m的路堑边坡共有53处，基本为土质边坡，人工切坡容易引发边坡失稳现象，失稳形式多为崩塌、滑坡，经过计算分析其危险性小到中等，危害性小到中等；隧道洞口边坡失稳一旦发生，将直接威胁公路和行车安全，其危害后果较严重，通过计算分析，公路拟建的4座隧道进出口边坡稳定性较好，发生失稳的可能性小到中等，危害程度小到中等，危险性小到中等。

地面沉降：主要由软弱土（原有）和填土（施工新填）共同引起，通过对主要填土路段进行计算分析，结论是在软弱土地段工后沉降量较大，地面沉降主要威胁对象为路基，将导致路面起伏或开裂等不良现象，发育程度小到中等，危险性小到中等，危害性小到中等。

3.3 工程建设本身遭受地质灾害危险性预测

岩溶地面塌陷：在AK18+273～AK32+535和AK45+360～AK59+770之间有碳酸盐岩隐伏于第四纪覆盖层之下，岩溶发育，公路填方过程中荷载增加、桩基础施工破坏原有地层稳定性和运营期间的动荷载，都有可能引发岩溶地面塌陷问题。运用因子叠加法对岩溶地面塌陷稳定性进行分析，其稳定性为较不稳定（易塌陷），发生的可能性大，治理难度大，费用高，因此预测其危险性大，危害性大。泥石流：通过调查发现有2处可能发生泥石流的沟谷，根据《县（市）地质灾害调查与区划技术要求》进行评判，其易发程度均属于低易发，因此泥石流发生的可能性小，危险性小，危害性小。

4.地质灾害危险性综合分区评估

依据现状评估和预测评估结果，结合工程建设实际情况，确定综合分区评估要素。根据"区内相似，区际相异"的原则，将公路沿线分为危险性大和危险性中等2个等级，5个区段。危险性大的区段主要是预测有危险性大的岩溶地面塌陷，分2个区段，总长度28.682km，占总长度的33.34%。危险性中等区段主要考虑现状地质灾害或预测地质灾害边坡失稳、地面沉降和泥石流三种中至少有一种达到了危险性中等级别，分3个区段，总长度57.321km，占总长度的66.66%。

5.建设用地适宜性评价

依据《广东省建设用地地质灾害危险性评估实施细则（试行）》所确定的原则，结合地质灾害危险性综合分区，将建设场地适宜性分为适宜性差和基本适宜2个等级。在地质灾害危险性大区地质环境条件复杂，预测有岩溶地面塌陷、边坡失稳和地面沉降3种地质灾害，其中岩溶地面塌陷发生可能性大，危险性大，防治难度大，处理费用高，故建设适宜性差。在地质灾害危险性中等区地质环境条件中等，预测有边坡失稳、地面沉降和泥石流共3种地质灾害，其中边坡失稳、地面沉降发生可能性小～中等，危险性小～中等，地质灾害防治难度小～中等，处理费用低～中等，故建设适宜性为基本适宜。

综合评价公路建设适宜性差，主要线路经过发育岩溶的隐伏碳酸盐岩地区，工程建设时可能发生岩溶地面塌陷。但对于岩溶处理，已有较为成熟的设计施工经验和方法，只要在后期工作时加强勘察工作，查明岩溶分布和发育情况，有针对性地采取措施防治，仍然可以进行工程建设。

[1]《地质灾害危险性评估技术要求（试行）》（国土资源部国土资发 [2004]69号文之附件1），2004年3月；

[2]《广东省地质灾害危险性评估实施细则（试行）》（粤国土资发［2004］237号文之附件），2004年10月；

[3]中国地质环境监测院.《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》，2001年3月.