■劉月東
(河北省地礦局第三地質大隊 河北張家口075000)
山區公路地質災害的防治策略探析
■劉月東
(河北省地礦局第三地質大隊 河北張家口075000)
隨著新時期公路建設的持續發展,全國各省公路逐漸延伸到山區,山區公路里程越來越長,沿線地質災害的發生也越來越頻繁。面對山區公路沿線復雜多樣的地質災害,我們應熟悉滑坡、泥石流、崩塌等主要的地質災害,并對癥下藥,找尋策略對災害進行有效的防治,以保障公路安全。
山區公路地質災害防治
在人類工程活動的影響下,開鑿公路導致山區斜坡失穩,加劇老的變形體復活、滑動,新的變形體隨之產生,加上在山區公路施工環節對原地面的處治、斜坡的設計及壓實技術的運用等因素,都將引發突發性的滑坡、泥石流、崩塌等地質災害,嚴重危害山區公路安全。為此,防治山區公路地質災害迫在眉睫。
1.1滑坡
滑坡大多發生在山區公路的兩側,具體是指土體、巖體受到重力的作用而沿著一定的軟弱帶或軟弱結構面出現整體下滑的現象,是由不穩定的斜坡造成的,可整體崩落,也可分散崩落,不僅規模大,移動速度也較慢,對山區公路危害巨大。
1.2泥石流
泥石流是山區溝谷中急促的、大量的地表徑流所激發的一種特殊洪流,它含有大量的固體物質,包括石塊、泥沙等,沖擊力很大。泥石流地質災害的形成過程相當復雜,且是突然暴發的,流動速度快,歷時短暫,來勢兇猛,造成的破壞將是毀滅性的,對山區公路的危害也極其嚴重。
1.3崩塌
崩塌是由于山區公路兩邊陡峻的斜坡上的巨塊巖土體在長期的雨水侵蝕及風化作用等影響下出現縱橫交錯的裂隙,并在各種外力的作用下脫離母體而向下滑移、崩落、傾倒,或由于山區公路施工時把以往的巖土結構改變了,在振動、雨水等影響下出現落石并在坡腳堆積。崩塌是嚴重影響山區公路交通安全的主要地質災害之一,不僅破壞公路路面,還會損害山區公路的附屬設施。
2.1滑坡類地質災害的防治策略
2.1.1排除地表水
修建排水溝、截水溝等,以疏通并排除地表水。排水溝主要是匯集水流,并將其引出滑坡區域,主溝方向要與主滑坡方向保持一致;截水溝是環形的,把斜坡上的部分水流攔截,通常是設置在可能發生滑坡災害邊界的5m以外 [1]。如果山區公路的滑坡體有泉水出露,就要及時修筑明溝、滲溝相互結合的地表水引水工程,如果地表水下滲,還應修筑隔滲工程;如果滑坡體松散或地表有裂縫,應及時平整并夯實,防止地表水滲透。
2.1.2排除地下水
修建盲溝、滲溝、排水孔群等,以及時排除地下水。盲溝能把表層土體疏干,幫助坡面增加穩定性,截斷地下水并引排,促進地下水位的降低,并防止地下水沖移、侵蝕土壤細粒等。如果在坡體淺層面以下設置盲溝,就能支撐土體。滲溝適用于地質不良或地下水埋藏較深、水溝邊坡極易滑塌的地方,滲溝可挖深到約3m。如果山區公路地下水豐富、兩側坡體的含水量較大,可把仰斜的排水孔設置在滑坡的前緣,以有效排除地下水,降低空隙水壓力,使滑坡的穩定性得到增強。仰斜排水孔群不僅能應急處理山區公路滑坡類地質災害,它同時也是長期的防治策略。
2.1.3生物防治
如果山區公路兩側是石質邊坡,風化嚴重且植物無法生存,那么地質災害防治的難度非常大。此時應采用生物防治策略,適當人工種植一些花草,以達到護土固坡的目的。
2.2泥石流地質災害的防治策略
2.2.1設置排導槽、渡槽
如果山區公路橫向從小型、中型的溝谷泥石流沉積區穿越,且縱向比降超過12%,就應設置排導槽,其形狀要按照泥石流的規模來定,把排導槽的主體結構設計成V形的,斷面的底部設計成半圓形或V形,并在進口處設置攔截溝、匯流溝,以便把泥石流匯入排導槽,在出口處還要加固,避免排導槽被泥石流沖刷、破壞。如果山區公路的溝谷泥石流是中小型的,即地質災害頻繁暴發,對公路沖刷嚴重,且流量比200m3/s要小,泥石流最大固體粒徑不大于1.5m,就應設置渡槽,當然,溝道是遷徙不定的,如果泥石流固體物質的粒徑變化較大,就不宜使用渡槽[2]。
2.2.2修筑攔砂壩
防治山區公路泥石流地質災害的另一個重要策略就是在主溝或支溝里修筑攔砂壩,壩體高度要超過5m,以便保護溝床,有效防御泥石流對山區公路的破壞。
2.2.3林業防治策略
通常情況下,山區公路泥石流溝谷流域的地貌單元不同,那么泥石流所形成的作用也不同,如果按照當地的生態條件來配置林種就能收獲較好的泥石流防治效果。如在山區公路泥石流的集流區可營造水源涵養林,種植一些刺槐、油松等樹種;如果在匯集徑流泥石流時固體物質是松散的,應采取護坡林策略。在設計護坡林時應嚴格遵循草、喬木、灌木相結合的原則,種植一些沙打旺、葛藤等草本植物,以及山杏、柿子樹、毛白楊、紫穗槐等樹種,以有效預防泥石流破壞公路。
2.3崩塌類地質災害的防治策略
2.3.1清除危石、削坡
在一定條件下,最為經濟的崩塌類地質災害的防治策略就是清除危石,但清除工作一般都不徹底,新的危石也將不斷產生,所以要設定危石清除周期,這是一種短暫性的策略。所以還可部分或全部挖除淺層的危險斜坡巖體,減小斜坡體的重量,把表面較松散的巖體清除掉,促使坡度達到穩定的標準。
2.3.2錨固、掛網噴護
錨固是指通過噴射混凝土、錨桿、錨索、鋼筋網,促使三者跟山區公路邊坡巖體的作用起到主動支護作用,把巖土體自身的支護能力最大限度發揮出來。如果邊坡需要加強防護、加固,可選擇掛網噴射混凝土的策略。如果邊坡存在潛在的、體積較大的崩塌體,應選擇預應力或全粘型的錨桿、錨索,并配合掛網噴射混凝土對崩塌類地質災害進行治理。噴射混凝土的策略具備較高的機械化程度,施工速度較快,不僅經濟,適應地形的能力也較強,但它會破壞自然景觀和周邊環境,毀滅既有植物在坡面的生長條件,需謹慎使用。
面對成災率高、危險性大的山區公路地質災害,我們應在實際工作中認清災害防治工作的重要性,根據各種不同類型的災害有針對性地采取可行的防治策略,力爭做好防治山區公路地質災害的工作,盡量減少災害損失,保護山區公路的交通安全。
[1]青光坤.山區公路地質災害的聯合監測和科學防治 [J].江西建材,2015(16):152+ 154.
[2] 陳遠川,陳洪凱.山區沿河公路地質風險形成機制[J] .災害學,2012 (03):6-11.
P694[文獻碼]B
1000-405X(2016)-2-349-1