靜寧至天水高速公路地質災害危險性分區與防治措施研究

張 佳

（甘肅省有色地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730000）

1 地質概況

評估區沿線出露地層主要為新近系及第四系。新近系巖性為砂巖、泥巖軟硬相間，其泥巖層往往遇水軟化后形成山坡體的軟弱帶，屬于易滑地層；第四系的馬蘭黃土和黃土狀粉質粘土結構疏松，具垂直節理和大孔隙及濕陷性，遇水易崩解產生落水洞、地裂縫等，有利于雨水滲漏致使其結構破壞，也屬于易滑地層[1]。滑坡最發育的地帶廣泛分布有質地疏松、透水性能良好的黃土或黃土狀粉土，下伏新近系不透水粘土質紅層。因此，大氣降水滲至黃土底部時，宣泄不暢，造成黃土底部的含水量增大，強度減低，在該處形成了一個天然的薄弱界面。此外，這一帶為溝谷縱橫的梁垅狀地形，近代溝谷下切強烈，常在沖溝底部將黃土層切穿。這樣，山坡上的黃土層就失去了底部支撐，處于一種不穩定的狀態，極易下滑[2]。評估區位于伊陜盾地西南部、秦祁地槽褶皺帶的北緣，歷經加里東、華里西、印支、燕山、喜山等構造運動，斷裂、褶皺構造發育，巖體破碎，第四紀以來地殼振蕩性上升使得溝谷深切，坡體高陡和支離破碎；同時構造運動使得巖土體各種構造裂隙發育，有利于滑坡、崩塌的生成。

2 地質災害危險性綜合評估分區

根據現狀評估和預測評估結果，結合部頒“評估規范”和“評估規程”的地質災害危險性評估標準，對靜莊高速公路進行地質災害危險性綜合評估。靜莊高速公路分為大、中、小3個區，8個段。其中危險性大區5個段，危險性中等區1個段，危險性小區2個段。

2.1 地質災害危險性大區段 （Ⅰ）

地質災害危險性大區分為5段，全長47.252km，占線路總長的70.8%。

（1）李家溝（起點）—紅山咀頭（AK0+000～AK11+500）段（Ⅰ1）：現狀地質災害較發育，以滑坡和泥石流為主。共發育滑坡8處（H1-H8），危險性大的3處，中等的4處，小的1處；泥石流溝谷5條，危險性均小；黃土濕陷普遍發育，危險性小[3]。

預測評估隧道2處進出口邊坡，引發滑坡、崩塌可能性較大，危險性中等；1段長400m路塹邊坡引發滑坡或崩塌危險性大；4段路堤邊坡長3400m，其中危險性大的1段、長400m，其余3段、長3000m危險性中等；大中小橋9座:橋基施工場地平整引發災害危險性中等的1座，橋臺邊坡邊坡引發災害危險性中等的3處，其余危險性小。楊家灣溝谷段，棄土棄渣引發泥石流的可能性較大。工程建設中路基開挖和施工振動加劇8處滑坡中可能性較大、危險性大的3處，危險性中等的4處，可能性小、危險性小的1處；加劇5條泥石流災害危險性小；加劇黃土濕陷災害危險性小。

（2）寨子-莊浪河（AK31+000～AK43+000）段（Ⅰ2-1）

現狀地質災害一般不發育，僅發育3段不穩定斜坡和黃土濕陷災害。3段不穩定斜坡中，1段長1000m危險性大，其他2段遠離線路，危險性小。黃土濕陷普遍發育，危險性小。

預測評估5段長2250m路塹邊坡引發滑坡或崩塌危險性大；隧道8處進出口邊坡中，引發滑坡、崩塌可能性較大、危險性大的4處，可能性小、危險性小的4處；大中橋14座：橋基施工場地平整引發滑坡或崩塌災害危險性大的9座，中等的3座，危險性小的2座，橋臺邊坡引發滑坡或崩塌災害危險性大的3處，中等的11處，小的14處；棄土棄渣引發泥石流的可能性較大。工程建設中路基開挖和施工振動加劇1段不穩定邊坡失穩的可能性較大、危險性大；加劇黃土濕陷災害的可能性和危險性小。

（3）榆林溝（AK43+000～AK57+500）段（Ⅰ2-2）

現狀地質災害較發育，以滑坡和黃土濕陷為主。發育滑坡5處，其中危險性大的1處，危險性中等的1處、危險性小的3處；黃土濕陷災害普遍發育，危險性小。

預測評估工程建設4段長1550m路塹邊坡引發滑坡、崩塌災害可能性較大，危險性大；隧道1處進出口硐臉邊坡，引發滑坡、崩塌災害危險性中等；大中橋21座：橋基施工場地平整引發滑坡或崩塌災害危險性大的7座，中等的13座，危險性小的1座，橋臺邊坡引發滑坡或崩塌災害危險性大的1處，中等的8處，小的33處；棄土棄渣引發泥石流的可能性較大；路基開挖和施工振動加劇2處滑坡（H19、H22）危險性大，3處危險性小；加劇黃土濕陷的可能性和危險性小。

（4）團莊溝（AK57+500～AK60+000）段（Ⅰ2-3）

現狀地質災害較發育，以滑坡和黃土濕陷為主。發育滑坡5處（H23-H27），其中危險性大的2處（H25、H27），危險性中等的1處（H23），危險性小的2處；黃土濕陷主要分布于黃土梁峁和溝谷臺地，危險性小。

預測評估隧道1處進出口洞臉邊坡引發滑坡或崩塌危險性中等；大橋2座：橋基施工場地平整引發滑坡或崩塌災害危險性大的2座，橋臺邊坡引發滑坡或崩塌災害危險性中等的2處，小的2處；路基開挖加劇H25、H27滑坡復活的可能性較大，危險性大，加劇H23危險性中等；加劇黃土濕陷災害的可能性和危險性小。

（5）水洛河終點（AK60+000～AK66+752）段（Ⅰ2-4）

現狀地質災害一般不發育，僅發育黃土濕陷，濕陷等級為Ⅱ-Ⅲ級，危險性小。預測評估開挖形成路塹邊坡5段、長1350m，引發滑坡或崩塌危險性均大；2段路堤邊坡長400m，其中1段、長200m引發滑坡或崩塌危險性大，另一段、長200m，引發發滑坡危險性中等；大中小橋8座：橋基施工場地平整引發滑坡或崩塌災害危險性大的4座，中等的2座，危險性小的2座，橋臺邊坡引發滑坡或崩塌災害危險性大的2處，中等的3處，小的11處；加劇加劇黃土濕陷災害的可能性小、危險性小。

2.2 地質災害危險性中等區段 （Ⅱ）

地質災害危險性中等區僅有1段：大寨—張齊家葫蘆河河谷（AK16+000～AK24+500）段，全長8.5km，占線路總長的12.7%。現狀地質災害不發育，僅有黃土濕陷災害。黃土濕陷普遍發育，濕陷等級Ⅱ-Ⅲ級，危險性小。預測評估路堤邊坡1段、長6800m，引發滑坡危險性中等；大橋2座：橋基施工場地平整引發滑坡或崩塌災害危險性2小的2座，橋臺邊坡引發滑坡或崩塌災害危險性2中等的4處；加劇黃土濕陷災害危險性小。

2.3 地質災害危險性小的區段 （Ⅲ）

地質災害危險性小區分為2段，線路長11.0km，占總長的16.5%。

（1）紅山嘴頭—大寨葫蘆河河谷（AK11+500～AK16+000）段（Ⅲ1）：現狀地質災害不發育，僅有黃土濕陷災害。黃土濕陷普遍發育，濕陷等級Ⅱ-Ⅲ級，危險性小。預測評估1段長750m路堤邊坡和2座橋基、橋臺邊坡引發滑坡災害危險性均小；加劇黃土濕陷災害可能性和危險性小。

（2）張齊家-寨子葫蘆河河谷（AK24+500～AK31+000）段（Ⅲ2）：現狀地質災害不發育，僅有黃土濕陷災害。黃土濕陷普遍發育，濕陷等級Ⅱ-Ⅲ級，危險性小。預測評估路堤邊坡和橋基、橋臺邊坡引發滑坡災害危險性均小；加劇黃土濕陷災害危險性小。

3 地質災害防治措施建議

地質災害的防治應遵循“預防為主，防治結合”的原則，結合高速公路工程建設特征及區內地質災害綜合評估結果，從實用性及可操作性出發，分別對區內存在的和可能引發的不同類型地質災害提出預防和防治措施建議。

3.1 滑坡、不穩定斜坡的防治措施

①擬建公路多數從滑坡、崩塌前緣通過，盡可能少挖多墊，以免破壞平衡或減小抗滑力；②在滑體、崩塌外圍修筑截排水渠，以截斷雨水進入滑體；③削方減載，減小下滑力；④依據滑坡、不穩定斜坡特征，采取必要的支擋或支護措施；⑤對危險性中等以上的滑坡和不穩定斜邊坡進行避繞或專項治理勘查設計。

3.2 公路高邊坡和隧道進出口邊坡及橋涵邊坡防治措施

①坡頂設置截排水渠；②在有條件放坡和加設馬道的情況下，建議根據地質條件和邊坡高度、依據相關規范設計放坡；對于無條件放坡的邊坡，建議采取工程措施；③坡腳設置擋土墻進行支擋；④坡面采用護坡墻或錨固工程進行支護，格構內種草綠化；⑤清除進出口斜邊坡表層的碎石土和危巖體；⑥隧道進出口采取早進晚出，以降低邊坡高度或不出現硐臉邊坡；⑦依據地質條件，形成簡約式結構、適配性洞門、生態型環境的洞口；⑧對洞口不良地質現象，應采取有效措施加以治理。

3.3 泥石流的防治措施

①公路跨越泥石流溝谷采用橋涵通過，宜采用加大橋下凈空、上下游修筑防沖檻等措施；②加強對橋墩和橋臺邊坡的防護，避免遭受洪水或泥石流的沖刷；③公路沿泥石流溝谷布線時，沿路堤修筑防洪堤；④修建渡槽跨越公路對泥石流進行排導；⑤工程建設產生的棄土棄渣認真選擇棄渣場，集中堆放棄渣并做好攔擋、綠化等防護工程，以免引發滑坡、崩塌、泥石流或加劇泥石流災害。

3.4 黃土濕陷防治措施

對黃土濕陷災害的防治建設期按有關設計標準合理設計，采取基礎換填、夯實等措施；建成后應以排水工程為主，盡量讓地表水流遠離公路，根據地形條件，在公路經過低佳的地段，于來水一方修筑截排水渠，使地表匯流不直接匯集在公路經過的地段，防治黃土濕陷災害對公路運行的危害。

[1]甘肅省地質礦產局.甘肅省區域地質志[M].地質出版社，1989.

[2]黃潤秋，許向寧，唐川，等.地質災害環境評價與地質災害管理[M].北京：科學出版社，2008．

[3]王陸超,蔡光桃.陽泉西環高速公路沿線地質特征及地質災害影響評估[J].山東國土資源,2011,27(11):32-35.