摘要：为规划好广州市轨道交通线网，做好规划前期研究工作，必须对规划区进行地质灾害调查与分析工作。本次调查主要有桩基失稳、基坑失稳、软基不均匀沉降、地面沉降和地面塌陷等五种地质灾害评估。
关键词：广州市轨道交通规划网；地质灾害危险性预测；桩基失稳；地面塌陷
Abstract: the planning for guangzhou rail transit network, completes the plan the work, must be planned in geological hazard survey and analysis. This survey of the major have pile foundation and foundation pit instability instability, soft and uneven settlement, ground subsidence and ground subsidence five kinds of geological disaster assessment.
Keywords: guangzhou rail traffic planning nets; Geological hazard prediction; Pile instability; Ground subsidence
中图分类号：TU984.191文献标识码：A 文章编号：
广州市轨道交通线网规划区分布于珠江三角洲，区内地质条件复杂，工程岩组变化大，地下水富水性差异大，工程地质、水文地质条件复杂，地质构造复杂，区域地壳稳定～基本稳定，综合地质环境条件复杂程度为复杂。根据规划区地质环境条件，预测在线网建设过程中，可能引发或加剧以及遭受的地质灾害主要有桩基失稳、基坑失稳、软基不均匀沉降、地面沉降和地面塌陷等。各灾种特征、地质灾害危险性大小分析如下：
1 桩基失稳
根据收集资料反映，规划区地下岩溶发育，岩土体力学性质差异大，线路不宜采用地下方案时，建议采用高架型式通过。影响桥梁桩基失稳的因素主要有以下5点：①软弱夹层；②岩层遇水软化、崩解；③地下岩溶；④断裂；⑤层面起伏。各个因素对桩基的影响分析如下：
1.1软弱夹层的影响：据以往勘察揭露，软弱夹层主要为全～强破碎夹层，局部具泥化特征。软弱夹层对桩基稳定性影响较大：或桩端位于软弱夹层中，或桩端下卧层中有软弱夹层分布而持力层节理裂隙又较发育时，则可能产生桩基下沉和倾斜，从而影响桥梁的稳定。
1.2岩层遇水软化、崩解的影响：岩石软化程度与岩性及风化程度有关，一般强风化层中易出现软化崩解现象，尤其第三系地层中的粉砂质泥岩、泥质砂岩及泥岩等软弱岩石，由于沉积历史不长，胶结程度不好，遇水很容易产生软化、崩解，从而使其力学强度降低。当桩基持力层强度不够时，容易出现桩基下沉失稳事故，故该地层桩基持力层宜选择中风化或微风化岩，并对岩相复杂地段桩位进行超前钻探。
1.3地下岩溶的影响：①由于岩面起伏较大，这使桩长控制有一定困难；②施工过程中机械振动及加载容易引发岩溶地面塌陷，故施工过程中应加强防范，避免事故发生，造成较大损失；③由于岩溶在垂向方向上较发育，溶洞呈多层状分布，当桩端下有隐伏溶洞分布时，若顶板强度不够、或顶板受力沿节理裂隙剪坏、或水动力条件改变时，易出现桩基下沉失稳问题，从而破坏和危害桥梁。
1.4断裂的影响：在瘦狗岭断裂、广从断裂经过范围，由于受断裂影响，地形起伏较大，下伏基岩有震旦系变质岩、三叠系炭质页岩泥岩及砂岩、二叠系灰岩夹泥质砂岩、石炭系灰岩等，岩面起伏大、岩性岩相复杂、岩石风化强烈、地下水活动强烈，且深部发育有溶洞，这些影响均对桥梁桩基施工及稳定性不利。另据资料反映，瘦狗岭断裂、广从断裂差异升降运动,可能对桥梁桩基稳定性有一定影响，故桩位布置时宜避开断裂部位。
1.5层面起伏的影响：主要表现在岩面起伏大、对桥梁桩基施工及稳定性不利，造成桩长不一、沉降量不等，引发桩基不均匀沉降。
桥梁桩基失稳的直接后果是造成桥身结构受力不均，最终导致高架桥桥身倾斜、桥面开裂甚至桥梁倒塌等破坏；一旦发生地质灾害，工程修复难度较大、工程费用较高。预测在上述工程地质不良地段桩基失稳潜在危害性小～大，危险性小～大。
2基坑失稳
根据地质条件和工程特征，规划区拟建线路工程车站施工在工法选择一般可采用明挖法施工，而明挖法施工可能出现的问题主要是基坑失稳。
2.1在深挖施工过程中，开挖周围的土体会伴随着产生应力状态的改变，其表现形式是垂直和水平位移，这些位移会引起建在受影响的地层之上的建筑物或设施的位移、角扭甚至破损。明挖地段为建筑密集地段，基坑或连续墙开挖时，其侧壁变形位移将会对相邻建筑物和道路等产生影响，地基拉伸和建筑物拉伸之间的差值取决于地基与建筑物的结合面、基础埋深、建筑物的类型和轴向有无地基梁或其他抵抗拉伸的构件等，故在施工过程应根据建（构）物可能产生损坏的危险程度采取相应支护措施。
2.2本区岩土体有遇水易软化、崩解的特点，在基础开挖的过程中，易引发基坑边坡失稳，造成崩塌。另外，局部可能会引发突水，故应注意采取止水措施。
综上所述，预测在上述地段采取明挖法施工而可能引起的基坑失稳潜在危害性小～中等，危险性小～中等。
3 软基不均匀沉降
软基不均匀沉降产生的问题归纳主要有以下几点：①由于轨道交通轨面竖曲线要求严格，故填土厚度较大，但若填土厚度过大，则可能引起较大的路面沉降差，从而破坏路基；②在高架桥与地面线之间采用路堤过渡，桥台与路堤之间的填土相应也最厚，若处理不当，则在桥台与路面之间会产生过大的沉降差；③由于轨道路基较宽（双轨，宽13m左右），在轨道中心处及轮轨受力处较其他地段要大，路面不均匀沉降会引起路面排水不畅，并可能影响路堤边坡的稳定性；④由于高架桥与路面过渡段填土较厚，填土对其下软土的垂直压力引起的软土侧压力，可能会对桥台桩基产生侧侈及破坏。上述1～3点实际上均为软土地基沉陷问题，第4点为软土的流变问题，由于沿线软土厚度薄、分布不广泛，桩基多采用嵌岩桩，故软土侧压力对桩基的影响小。故软土所产生的危害主要表现为软土路基沉陷问题。
预测软基沉降的危险性大小，目前一般采用沉积厚度划分，一般地软土层厚1～3m危险性小；3～20m危险性中等；大于20m危险性大。
4地面沉降
根据地质条件，结合线路工况条件，预测分析认为：①隧道经过花岗岩及变质岩区，采用深埋和中埋方式，地下水主要赋存在强风化带和中风化带风化裂隙之中，含水层透水性差，富水性贫乏，开挖过程中涌水量不大，引发地面沉降的可能性不大，危险性小；②隧道及车站经过冲洪积层及坡残积层，隧道采用浅埋及中埋方式，局部切穿冲洪积砂层，地下水位浅，涌水量较大，预测地面沉降潜在危害性和危险性中等；③隧道及车站主要埋设于冲洪积砂层中，地下水富水性丰富，透水性好，涌水量大，开挖过程中易产生涌泥、涌砂等现象，预测地面沉降潜在危害小～中等。
5岩溶地面塌陷
根据《广花隐伏岩溶盆地地下水资源及环境问题预测研究》报告，将岩溶区按岩溶发育及富水程度、曾是否发生过地面变形等特征对本区地面稳定性划分为三个区（见图1）。
图1广花盆地岩溶地面稳定性分区图
5.1极易发生岩溶地面变形区（Ⅰ）：该区位于断裂带，向斜轴部、岩溶发育强烈，灰岩顶板起伏较大，第四系厚度较薄，且底部为砂性土或粘性土厚度小于3m，浅部岩溶发育，岩溶水与第四系孔隙水水力联系密切，在勘探抽水或开采过程曾发生地面变形。在该区建井和开采过程中要重点防范地面变形的出现和扩展。
5.2岩溶地面较稳定区（Ⅱ）：该区岩溶中等发育较富水，第四系厚度较大，且以粘性土为主，岩溶水与系四系孔隙水水力联系不甚密切，在勘探抽水和分散性开采岩溶水过程未发现地面变形。该区在建井和大量集中开采岩溶水过程需注意周围地面的稳定性，防止地面变形的发生和扩展，一旦出现情况，及时采取补救措施。
5.3岩溶地面稳定区（Ⅲ）：埋藏型岩溶分布地段及覆盖型岩溶分布区中第四系厚度较大且底层粘性土厚度大于6m，岩溶弱发育弱富水的地段，该区属开采岩溶水地面稳定区。
综合上述，拟建线路大部分都分布在较易发生岩溶地面变形区，因此，线路易遭受岩溶地面塌陷的威胁，因此，预测岩溶地面塌陷地质灾害发育，地质灾害危害大，危险性大。
6结 语
根据调查区地质环境条件和区域地质资料，预测区内由于工程建设可能诱发加剧以及遭受的地质灾害主要有：桩基失稳、基坑失稳、软基不均匀沉降、地面沉降和地面塌陷等5种，其中软基不均匀沉降、地面岩溶塌陷地质危害小～大，危险性小～大；桩基失稳、地面沉降、基坑失稳地质灾害危害中等，危险性中等。工程施工建设过程中宜根据具体情况采取相应的防范措施。
参考文献：
【1】《广花隐伏岩溶盆地地下水资源及环境问题预测研究》报告
【2】《1∶5万区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范》（GB/T14158―1999）；
【3】《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘查规范》（GB50307―1999）；
【4】《地质灾害危险性评估技术要求》，国土资源部（2004年3月）。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。