都汶公路地質災害分析與治理

■王建慶姜孟

（1四川省冶金地質勘查局水文工程大隊 四川成都 611730；2中國有色金屬工業西安勘察設計研究院 陜西西安 710054）

都汶公路地質災害分析與治理

■王建慶1姜孟2

（1四川省冶金地質勘查局水文工程大隊 四川成都 611730；2中國有色金屬工業西安勘察設計研究院 陜西西安 710054）

都汶公路作為生命線在5.12大地震中曾一度被阻斷，其后也出現過幾次崩塌阻塞道路，給人們生產生活帶來了巨大的困難。結合都汶公路崩塌體的地質構造、節理裂隙等對它的形成機理以及發生過程進行分析，重點探討了崩塌體的治理措施和治理方案。

都汶公路穩定崩塌治理

1 都汶公路概況

都江堰至汶川公路系國道213線與國道317線公用段，是西部交通干線和重要的國防通道，也是四川省大九寨旅游環線的重要一段。其在四川省和阿壩州公路網中占有極其重要的地位[1]。都汶公路全長81.8km，分2段進行設計施工。其中都江堰至映秀段為一級高速公路，起點為成灌高速公路相連的石馬巷，經玉堂、龍池至映秀，路線全長25.8km。映秀至汶川縣城段由一條二級公路和一條三級公路貫通連接而成的二級公路，全長56km。都汶公路與龍門山斷裂帶呈北東—南西方向斜交，沿斷裂帶影響寬度達30～50km。河谷地帶屬于暖溫帶大陸性半干旱季風氣候區，降水量少，主要集中在雨季且多暴雨，氣候垂直分布明顯，海拔1600m以下是岷江干旱河谷氣候，1600m以上屬于季風氣候區。地質、巖性、地形、氣候等自然環境條件使得該地區在地震以前就是崩塌、滑坡、泥石流等地質災害的多發地區。

2 都汶公路地質災害

汶川大地震以前該地區地質災害頻發，多以滑坡、泥石流、崩塌等地質災害形式出現。地震之后由于山體破碎、巖土體松動，暴雨季節多出現以崩塌為主的地震次生災害，泥石流、滑坡次之[2]。2009年7月25日凌晨4時50分左右，連日大雨致徹底關大橋岷江右岸山體垮塌，重量超過100t的巨石滾落，撞擊、折斷了大橋8#橋墩，導致第8、第9跨梁體落梁，阿壩州的恢復重建“生命線”中斷。2010年6月7日晚19時至6月8日凌晨5時，川西北高原普降暴雨，致使國道213線映汶二級公路磨子溝至老虎嘴路段約100m路基發生坍塌，洪水已對路基安全構成重大威脅。映汶二級路災后恢復重建工程直接損失達3.2億元。由于受區域性強降雨影響，2011年8月21日8時左右，國道213線汶川縣境內K904+000（磨子溝）發生泥石流約2000m3、K904+400（楊家溝）發生泥石流約1300 m3、K905+ 300（燒房溝隧道）發生泥石流約2700m3，國道317線K79+000（映秀加油站）發生泥石流約1500m3，造成公路交通中斷。數起崩塌、泥石流致使這條“生命線”受到嚴重影響。盡管地震后采取了很多治理措施地質災害仍然頻繁發生。

3 邊坡工程震害分析

邊坡穩定性的定性分析[3]能綜合考慮影響邊坡穩定性的各種因素，并可快速地對邊坡的穩定狀況及其發展趨勢作出評價。工程中主要采用的方法是工程地質分析法。它是邊坡穩定性分析評價的基礎，主要從自然條件、作用因素等對比分析滑動與穩定之間的關系，判斷邊坡的穩定性。邊坡失穩[4]是在一定地質條件下產生的，它的形成具備一定的不良地質基礎，有其發育階段的微地貌特征和地表跡象。因此，可以將需要判斷邊坡穩定性斜坡的地層、巖性、地質構造、水文地質條件、軟弱夾層和滑動帶性質等與周圍的穩定斜坡、類似地質條件下的穩定斜坡和不穩定斜坡及不同滑動階段的邊坡進行對比分析，結合地質條件的可能變化，分析判斷邊坡的穩定性。都汶路段多以崩塌地質災害發生，特別是老虎嘴崩塌最為嚴重。以老虎嘴崩塌[5]作為個例分析崩塌發生的成因、過程及原理。老虎嘴崩塌體呈半錐體形狀，公路里程范圍約450m，寬約260m，僅堆積與河底內的物質約達200萬m3，屬于典型的大型崩塌體。堆積體主要由大小不一的塊石組成，含少量碎石土。堆積體表面坡體物質粒徑20~ 200cm居多，其中可見近百噸的巨石。崩塌體物質來源于原公路內側相對高約20~300m的山體。崩塌體規模巨大，它一度堵塞岷江，是都汶路整個區段內規模最大的堰塞體。正是該堰塞體導致都汶路映秀—汶川段遲遲不能打通。

通過實際勘察，老虎嘴崩塌體具有下述特點：坡體物質顆粒較小，含水量較高；公路內側坡體位于軟硬巖交界處；公路內側坡體傾角較高，且坡體上的植被較少，多為灌木；地貌上有局部滑移的現象；公路外側正處于岷江江水旋回地帶，對公路外側坡體沖刷嚴重，當坡體含水量較大時，有局部滑移的可能，同時因坡面平順，坡體直接通向頂部崩塌源，是崩塌體的良好通道，具有滑移和崩塌雙重特征。

由于陡峻巖石山坡上的巖石風化裂隙，單個或群體巖塊在重力或其他外力作用下向下崩落，順邊坡猛烈翻滾、跳躍并相互撞擊和滑動，最后散集于坡腳。崩塌、落石的形成和發展，有一個從量變到質變的逐漸積累過程，而它的發生確實突然的、快速的，尤其是在瞬間強烈的外力激發下迅速形成崩塌體。

崩塌落石病害經常發生在巖體裸露、褶曲斷裂和風化都較嚴重的陡坡。老虎嘴崩塌體的成因非常明顯，主要分為內因和外因。

（1）不利地形、地質構造、節理等構成了都汶路崩塌地質災害的內在因素。由于所在地區歷史上已經發生過地震，使得該坡體歷史上已經發生過崩塌，坡體上的巖石比較破碎，節理比較發育，而且該處坡腳很陡，山上植被稀少，這樣也促使了崩塌的發生。

（2）外因主要是突發的地震觸發作用，該地段位于震中地帶。其次是降雨的觸發作用，汶川地處高原山地，氣候多雨潮濕，地震造成植被毀壞，地層疏松，雨水的入侵降低了巖土體的抗剪強度，增大了發生崩塌的可能性。

4 預防與治理

影響巖質邊坡穩定性的因素復雜[6]，邊坡治理對邊坡地質體的認識不夠或者忽視巖體結構的決定性作用，將會導致治理工程的失敗。根據區內地震地質災害形成的地質環境條件、發育特征及分布特點，分類采用工程治理、避讓搬遷、監測預警等措施加強防治。由于區內公路線路選擇的余地不大，全線地質災害治理應以治理為主，避讓次生災害。崩塌災害的防治措施主要有清除坡體危巖體、錨桿掛網噴漿，坡面主動柔性網或格構護坡，坡腳擋墻、被動柔性網，坡頂后緣截、排水溝等；滑坡災害的防治措施主要有坡體前緣抗滑樁或抗滑擋墻，坡面格構或噴錨護坡等；泥石流災害的防治措施主要有溝口地帶排導槽，溝內攔擋壩等。

及時清理道路旁松弛危巖，防止在降雨或者余震發生時滾落下來阻塞道路，甚至給人們的出行帶來生命危險。

在道路左右的坡面上設置綠化帶，綠化帶一方面可以阻擋坡體上游滾落的碎石，其次還可以起到水土保持的作用，除此之外還可以將裸露的巖石遮蔽，以增加駕乘人員的安全感。

設立道路滑坡預警系統以及對駕乘人員進行心理輔導。為了及時掌握坍塌體的動態，了解道路的狀況，有必要設置道路預警系統。在經歷汶川大地震之后，人們的心理受到不同程度的傷害，都汶公路兩側山體破碎，加劇了司機的恐懼心理。為了人們的出行安全，需要對駕乘人員進行必要的心理輔導。

5 結論與建議（1）都汶公路沿線的邊坡災害點多達百余處，破壞類型以崩塌為主，滑坡、泥石流次之。這些地質災害點嚴重影響了都汶公路的正常運行。

（2）降雨是造成崩塌、滑坡、泥石流等地質災害的一個重要因素，對于邊坡滑坡的治理，僅僅依靠樁、噴錨、錨索等純力學的方法阻止其變形運動和破壞效果不太理想時，可以通過治水的方法改變地質體的物理力學性質，往往可以收到事半功倍的效果。

（3）對于都汶公路沿線地震地質災害防治，應結合邊坡破壞模式和險情大小，以工程治理為主，分類治理。

（4）汶川地處我國大西南，氣候多變，而且該地區地質構造復雜，地質災害頻發，這也增加了對地震次生災害治理的難度，很有必要對所采取的治理措施進行跟蹤觀察，以便及時掌握情況，采取進一步的治理措施。

[1]裴來政，劉應輝，莊建琦.汶川地震震后都汶公路的恢復與重建 [J].四川大學學報，2010，9.

[2]甘建軍，黃潤秋，范崇榮.都江堰-汶川公路邊坡地震破壞模式研究 [J].水文地質工程地質，2011，5（3）.

[3]徐剛，王舜.公路邊坡穩定性分析及治理淺析 [J].四川水利發電，2008，12.

[4]王建鈞，曹凈.巖質陡高邊坡穩定性分析方法與治理方案探討 [J].巖土工程界，2007，12.

[5]趙升，鄭明新，王全才.汶川地震引起的老虎嘴山體崩塌形成機理與治理方案分析[J].隧道建設，2009，4 （2）.

[6]莊建琦，崔鵬，葛永剛."5·12"汶川地震崩塌滑坡危險性評價-以都汶公路沿線為例 [J].巖石力學與工程學報，2010，9.

P5[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-329-2