江油市普通公路地災調查與分析

鄧云毅，劉德貴，王 寧，李建春

（西南科技大學 土木工程與建筑學院，四川 綿陽621010）

0 引言

自2008年5月12 日發生汶川大地震以來，我國西部山區陸續發生6次強震和特大地震，觸發了大量的滑坡、崩塌、泥石流等地質災害，造成了大量人員傷亡和財產損失，并形成了諸多地災隱患點［1］。因此，西南地區的地質災害引起了相關研究者和防治從業者的重視。殷志強等［1］分析了2008年后發生的五次地震和地質災害的特征，總結出地震引發地質災害的主控因素。黃潤秋等［2］分析了蘆山地震地質災害特征，對地震地質災害的后續研究、防治具有借鑒作用。郭兆成［3］利用地震前后的多源遙感數據，基于遙感圖像人機交互解譯和野外現場考察，研究了蘆山地震次生地質災害的特征及其空間分布；彭英［4］、王猛［5］等基于遙感調查，對四川省極重災區的“5.12”地震次生地質災害的空間分布特征及其與坡度、地層巖性等因子的關系進行了分析。黃潤秋［6］等利用震后地質災害排查數據和震后災區的ALOS、ASTER和航空攝影等多源數據對汶川地震觸發的崩塌滑坡數量及其分布特征進行了分析；王運興等［7］基于甘肅省國土資源廳在汶川地震后的排查資料，詳細地從次生地質災害的類型、分布、影響因素三個方面分析白龍江中游地震次生地質災害特征。許強［8］研究了汶川大地震誘發的地質災害的類型，并介紹了滑坡、崩塌、不穩定斜坡、泥石流的類型及特征；陳惠云［9］等對汶川大地震中北川縣城的地質災害發育特征以及新北川縣城的地質條件進行了介紹，并對新北川縣城的地震地質災害進行了分析，提出了相應的防治建議。

江油市位于四川盆地西北邊緣，地形地貌類型多樣，地勢起伏大，境內地質構造處于龍門山褶斷帶與綿陽帚狀構造的結合部位，深受龍門山坳陷、川北臺陷以及綿陽帚狀構造和梓潼西向斜收斂的影響，形成了比較復雜的地質構造。近年來受汶川地震、蘆山地震、九寨溝地震等的影響，山體較為松動，在雨季受強降雨等極端天氣的影響，市內普通公路沿線地質災害發生頻繁，呈增長趨勢，在一定程度上嚴重影響了道路的運營能力，同時威脅車輛、行人和周圍居民的生命財產安全，還對全市社會生活造成一定的影響。

因此，進行江油市普通公路沿線地質災害系統調查和分析，揭示沿線地質災害的類型、發育特點和生成原因，為江油市普通公路沿線地質災害的監測預警和防災減災工作提供基礎資料，這些工作的意義都非常重大。為此，本文進行了江油市普通公路沿線地質災害的實地調查工作，在調查的基礎上，對江油市普通公路沿線地質災害類型、發育特征和生成原因進行了分析，并針對各類地質災害提出了相關防治建議。

1 研究區域概況

1.1 自然地理與地質環境簡介

江油市位于四川盆地西北邊緣，地理坐標N31°32′26″～32°19′18″、E104°31′35″～105°17′30″。市域呈東北—西南走向狹長條形帶，地勢西北高東南低。市區內地貌類型有平壩、臺地、低中丘、高丘、低山、低中山及山原，地貌特征表現為西北部山巒重疊，坡陡谷深；東南部以低矮丘陵和大小不等的平壩為主。根據地貌形態成因的區域相似性原則，又可劃為3個地貌區：（1）位于市境內中部涪江及其支流平通河、盤江兩岸的平壩臺地區；（2）位于市境中南部的河谷平原周圍的丘陵寬谷區；（3）位于市境西北龍門山脈一帶的中低山區。

江油市地處中國東部亞熱帶季風氣候區，全年平均氣溫15.9℃，年均降雨量866.5 ～1143.4mm。境內降水豐沛，地表江河密布，大小江河共150多條，北部青江流域屬嘉陵江支流白龍江水系，其余江河均屬嘉陵江支流涪江水系。

江油市境內出露地層比較齊全。 從古生界寒武系地層起，直到新生界第四系地層，絕大部分地層均有出露。地質構造西北部屬東北—西南走向的龍門山—大巴山臺緣褶斷帶—龍門山褶斷束雁門凹褶束，東南部屬四川臺坳川北臺陷梓潼臺凹。地段較大的褶皺有雁門壩倒轉背斜、藏王寨向斜（又稱藏王寨—仰天窩向斜）、永平背斜等，較大的斷裂有馬角壩—羅家壩北東向斷裂（即江油沖斷裂）、苦竹溝沖斷裂、望鄉臺沖斷裂、毛埡樞紐斷裂、巖梯子沖斷裂等。綿陽帚狀主要構造形跡有：永興場背斜與永興場向斜、白廟子背斜與貫山向斜、新安鞍狀背斜與新安向斜、海棠鋪背斜與馬家壩向斜。

圖1 地層巖性及地質構造圖Fig.1Mapof stratigraphiclithology and geological structure

1.2 人類工程活動概況

改革開放以來，隨著經濟建設的迅速發展，市區內各項工程、經濟活動日益活躍頻繁，一些不規范的工程經濟活動是引發各種地質災害的主要因素。人類工程經濟活動主要表現為：礦產資源開發、擴（改）建鄉（村）公路、移民建鎮、小城鎮建設、水利水電工程建設等方面。

2 調查、分析工作簡介

地質災害調查工作主要是對市區內普通公路和鄉道、村道沿線進行詳細的野外調查，記錄了公路兩側地質災害點的地質構造、規模、破壞特征、影響范圍。通過調查統計，市內普通公路沿線共有地質災害165處。其中滑坡（包括不穩定斜坡）55處，約占總數的33.3%；崩塌碎落48處，約占總數的29.09%；路基塌陷50處，約占總數的30.03%；泥石流3處，約占總數的1.82%；具體分布情況如圖2所示。在165處地質災害和汛期安全隱患點中，危險性大的10 處，危險性中的78處，危險性小的77處，具體分布和分析分別如圖3和表1所示。其中，被評估為危險性大和危險性中等的88處為穩定性較差或易發程度較高，災害發生的后果影響嚴重或中等的地質災害點，是公路安全運營、工程建設和汛期安全應進行重點管控的對象。

圖2 江油市普通公路地質災害點分布Fig.2 Thedistributionof thegeological disastersalong the common highway inJiangyoucity

表1 江油市普通公路地質災害調查分析表

3 地質災害特征

3.1 滑坡

江油市普通公路沿線共有滑坡（包括不穩定斜坡）55處，均為小型滑坡；其中危險性大的4處，危險性中等的31處，危險性小的20處。按穩定狀態分，穩定性差的15處，其余30 處穩定性較差。

3.1.1 滑坡發育特征

（1）區域內滑坡地質災害主要分布在西北、西南和中部的侵蝕溶蝕中山區，在侵蝕堆積平壩區和剝蝕構造丘陵區也有一定數量的分布，在武都、香水和敬元等鄉鎮存在較集中分布的現象；

（2）區域內按物質組成以土質類型為主，局部有巖質邊坡，且以牽引式小型滑坡為主。滑坡出露的地層巖性主要有白堊系的砂巖、泥巖，第四系砂礫石及砂粘土與砂礫石沖洪積層，朱羅系泥巖、泥質粉砂巖與砂巖，三疊系砂巖、粉砂巖和泥巖，志留系粉砂巖、頁巖，泥盆系白云巖、灰巖，石碳系泥質砂巖和頁巖；

（3）道路開挖切割坡腳、暴雨和持續降雨為滑坡的直接誘導因素；

（4）滑坡地質災害有突發性和可監測性的特點。

3.1.2 滑坡生成因素

江油市普通公路沿線滑坡地質災害生成主要受控于地形、地貌、地層巖性和巖土體結構構造等自然因素。主要發生在道路兩側的坡體上，坡體上殘坡積堆積，土體多為含碎石粘土、粉質粘土和碎石土，一般厚度3～8m，結構松散，利于降雨及地表水下滲，下伏基巖。坡度多在30～60°之間，少部分斜坡較陡，坡度達60～70°，在持續降雨和暴雨情況下，土體強度降低，下滲地表水在基覆界面富集、運移，土巖接觸面含水量增大，坡體穩定性降低；同時，多數情況由于修建道路時，建設開挖致使坡腳臨空。在上述因素綜合誘導下，坡體滑動或形成不穩定斜坡。滑坡一般順坡向15～50 m，垂直于坡向20～100 m，厚度基本等于坡積層厚度。滑坡后壁周界一般不清，張拉裂縫大都斷續出露，長度、深度不等，滑坡體上常見的顆粒不等的塊石分布。

3.2 崩塌碎落

江油市普通公路沿線崩塌、碎落共計48處，其中危險性大的3處，危險性中的9處，危險性小的36處；中型崩塌有3處，小型崩塌有45處；按穩定狀態分，穩定性差的13處，其余35處穩定性較差。

3.2.1 崩塌碎落發育特征

（1）區域內崩塌主要分布于北部雁門壩—馬角壩至北城—含增一線的東北部、中北部的侵蝕溶蝕中山區，該區域內切割深度一般較大，地形坡度一般在30°以上，溝谷狹窄，多呈“V”字型。在敬元、雁門和武都等地有較密集分布的特征。

（2）崩塌斜坡一般長約20～50m，高12～30m，寬10～20m，坡度多在50～80°，控制面主要有構造裂隙和風化裂隙，裂縫一般長0.5～10m，間距多在0.1～1.5m 之間。

（3）區域內崩塌地質災害按物質組成主要以巖質類型為主。崩塌災害點主要出露的地層巖性有泥盆系白云巖、灰巖與頁巖；三疊系砂巖、粉砂巖和泥巖，白堊紀砂巖、泥巖；志留系頁巖、粉砂巖。

（4）區域內普通公路兩側的崩塌地質災害以小型為主。

（5）地震、暴雨和持續降雨，以及人類工程活動是誘發崩塌的主要原因。

3.2.2 崩塌生成因素

道路沿線崩塌的形成與構造斷裂、褶皺和形成的節理關系密切，同時，河流下切和普通公路的修建過程中，對原始坡體進行開挖形成較多的巖質邊坡，這些邊坡坡度較大，一般在50～80°，部分直立或形成凹型坡體。崩塌巖體多以白云質灰巖、泥巖和粉砂巖，其中白云巖力學性能較高，有一定的抗風化能力，但易出現節理裂隙和溶裂性裂隙，在雨水的作用下易發生崩塌；泥巖和粉砂巖，分層多、質軟、性脆、節理發育，巖體在降雨與地表水作用下風化嚴重，易發生崩解、碎落。加之，該區域內地處龍門山斷裂帶，地震活動頻繁，加劇了巖體崩解的形成。

因此區域內道路沿線的崩塌、碎落生成因素包括地形地貌、地層巖性、地質構造、巖土體結構構造、風化條件、大氣降雨、地震和地下水等自然因素，同時，人們在修建道路時，切坡開挖以致形成較陡的邊坡是崩塌形成的人為因素，區域內崩塌多因上述自然因素和人為因素的共同作用下而引發。

3.3 路基塌陷

區域道路沿線內共有路基塌陷50 處，均為小型塌陷；其中危險性大的1處，危險性中的5處，危險性小的44 處。按穩定狀態分，穩定性差的3處，其余48處穩定性較差。

3.3.1 路基塌陷發育特征

（1）該類地災隱患點在江油市普通公路各地段均有分布，主要密集分布于中南部構造剝蝕低山區、剝蝕構造丘陵區、侵蝕堆積河谷平壩區。

（2）路基塌陷主要發生在道路外側，源于道路外側邊坡失穩和路基沉降，發生路基塌陷的土體多為含粘土和粉質粘土的路基填料。路基塌陷點出露的地層巖性有白堊紀砂巖和泥巖，第四系砂礫巖及粘土與砂礫石沖積層，朱羅系泥巖、泥質粉砂巖，三疊系砂巖、泥巖，志留系粉砂巖、泥盆系頁巖和石炭系泥質砂巖。

（3）區域內道路路基塌陷一般長20～80 m，一般發生在道路外側，因道路外側邊坡或者擋土墻側移，路基土體或回填土受雨水浸潤強度降低而發生沉降，道路表面一般下沉3～15cm，并致使混凝土路面出現開裂，裂縫寬1～15cm。

圖6 典型路基塌陷圖Fig.6 Typical roadbed subsidence

3.3.2 路基塌陷生成因素

所調查的地面塌陷生成的因素主要有所處地形地貌、路基土體特性、大氣降水和道路車載作用等幾方面。一部分路基塌陷點道路外側因未修建擋土墻，外側坡體在降雨作用下多發生向外的側移和下滑現象，以致路基土體和道路路面之間的土體在雨水的沖蝕作用發生脫空和掏空現象，一般向內掏空20～80cm，路基和混凝土路面脫空10～50cm 不等。另一部分路基塌陷點道路外側修建了擋土墻，一般因擋土墻向外側移和在雨水的浸潤作用下，回填路基發生下沉，致使道路表面開裂，雨水隨裂縫向下滲透，以致土體強度進一步降低，加劇路基下沉，加之道路荷載的作用，致使道路產生較嚴重的坍塌現象。部分道路外側擋土墻緊臨溪溝和水溝，雨季洪水對擋土墻基礎的沖蝕作用也會加劇擋土墻的側移，進一步對擋土墻和路基的穩定性產生影響。

3.4 泥石流

3.4.1 泥石流發育特征

調查發現江油市內普通公路沿線共有3條泥石流溝，其中小型1條，中型2條。其中危險性大的2處，危險性中的1處。按穩定狀態分，穩定性差的2處，其余1處穩定性較差。本次調查的泥石流按流域形態分，都是山坡型泥石流。

圖7 典型泥石流圖Fig.7Typical mudflow

3.4.2 泥石流生成因素

所調查的泥石流生成的因素為地形地貌、巖石風化程度、大氣降水等幾方面。發生的3條泥石流均分布于構造侵蝕溶蝕中山區，河岸山坡坡度40°～70°，形成區域地形山勢均較陡峭。3條泥石流溝域，山體巖體普遍風化強烈，節理發育，形成巖土體崩解體堆積于坡體，殘坡積層厚度約1～10m，形成泥石流固體物源。境內降雨豐富，季節性持續強降雨和暴雨為泥石流提供了充足的水源，在坡面溝道匯水條件下產生了泥石流。在2016年7月21—22日的強降雨作用下，3條泥石流都暴發了小型泥石流，對所處的道路形成了堵塞和中段。

4 防治建議

江油市普通公路地質災害主要以滑坡、崩塌、地基塌陷為主，泥石流零星分布。各類地質災害分布有明顯的差異性，在某些地段相對集中。為保證普通公路的正常運營和避免地質災害引起不必要的損失，建議重點防治危險性大、危害嚴重的滑坡、崩塌和泥石流，其次是路面塌陷，并針對各類地質災害的不同情況，采取如下防治措施：

4.1 搬遷避讓

對于江油市普通公路沿線的穩定性差，危害嚴重、危險性大的地質災害，一旦發生不僅會影響了普通公路的正常運營，易形成重大災害事故，而且會危及到道路周邊附近居民的正常生活和生產，同時地質災害治理和工程難度大，費用高昂的，結合搬遷治理的費用較低的，宜選擇搬遷避讓措施。

4.2 工程防治措施

4.2.1 滑坡防治建議

在滑坡的后緣、前緣和兩側設置排水溝，對穩定性較好的中小型滑坡實施消方減載，使坡體趨于穩定。對于穩定性較差，滑坡面較大，危害性較嚴重的滑坡，先清理坡體殘坡積層，然后設置抗滑樁，修筑擋墻、格構加以防護。

4.2.2 崩塌的防治建議

對于表面巖體較破碎，容易發生碎落、墜落的高陡巖坡，建議對其表面的破碎物、危巖等進行清理；對節理裂隙發育且危巖較穩定，或者存在負地形的邊坡，應對其坡面進行防護，如安裝柔性防護網等，同時，應在危巖區外側修建截水溝，將地表水與地下水排至崩塌危巖區域以外。

4.2.3 路基塌陷防治建議

區域內路基塌陷大部分因道路外側邊坡受降雨和道路積水侵蝕，造成土體側移、下陷和路基與路面脫離掏空現象。對該類路基塌陷災害點可采取在道路外側加修擋土墻，輔以開挖排水溝和截水溝，回填、充填矸石等措施進行處理，對于因軟弱路基引起路基塌陷和地面裂縫的，可采用灌注漿的方式處理。

4.2.4 泥石流防治措施

在調查區域內所發現的泥石流多屬于山坡型泥石流，可采用增加地表植被，在泥石流溝或凹型山坡上方穩定坡體上修建截水溝，在溝內修建谷坊，防治溯源侵蝕和側向侵蝕，在溝谷修建擋攔工程，下游修建排導槽等綜合措施加以防治。

除了上述針對各種不同地質災害采取相應的防治措施外，公路管理和相關部門對已發現的地質災害點，應建立地質災害避險工作明白卡，落實監測人、責任人、檢測方法和檢測時間，以及防控預案，發生災情時及時采取相應的防治措施。

5 結論

江油市普通公路沿線地質災害十分發育，以滑坡、崩塌、地基塌陷為主，泥石流零星分布。地質災害點具有點多面廣，分布不均，相對集中，危害大等特點；地質災害的發生與江油市區域內復雜的地質環境背景條件、人類修建道路時切坡開挖等工程活動、大氣降水和地震誘發等因素密不可分；為了達到防患于未然，調查分析地質災害的發育特點、生成因素，進行危險性評估，建立預警防控預案，并采取搬遷避讓等災害防治措施和工程治理是非常必要的。