西藏G562普當至南木林段地質災害發育特征及防治

黃永高，韓飛，周游，賈小川，楊學俊，嚴剛，楊青松

?

西藏G562普當至南木林段地質災害發育特征及防治

黃永高1，韓飛1，周游2，賈小川1，楊學俊1，嚴剛1，楊青松1

（1.四川省地質調查院 稀有稀土戰略資源評價與利用四川省重點實驗室，成都 610081；2.四川省地質礦產勘查開發局成都水文地質工程地質隊，成都 610032）

為了解西藏G562普當至南木林段沿線地質災害發育情況，提高道路安全通行能力，通過地質資料收集，結合野外詳細調查，分析了該路段地質災害發育特征，并提出防治建議。研究認為，G562普當至南木林段沿線泥石流30條，崩塌10處，滑坡4處，河岸坍塌3段。根據該路段地質災害發育特征，結合當地實際情況，提出了切實有效的防治建議。研究成果對該公路建設和運營維護過程中防災減災具有重要指導作用。

地質災害；發育特征；防治建議；西藏G562

西藏自治區那曲地區申扎縣至日喀則地區南木林縣現有公路（S203）等級低，平縱線形相對較差。沿線排水設施極其不完善，行車條件惡化，整體通行能力及抗災能力較差，已不能滿足當地經濟發展、資源開發及沿線群眾出行的需求。目前國道G562線申扎至南木林公路改建工程已啟動。該工程沿原有S203線布線，北起那曲地區申扎縣，向南翻越海拔5 226 m的克古拉埡口，止于日喀則地區南木林縣，全長約212 m，與已建成的國道G562線（原S203）南段相接，最終于艾瑪大橋連接G318線（圖1）。該公路是西藏自治區規劃的中部經濟主干線中的一段，也是連接日喀則地區與那曲地區的交通干線，在西藏公路網骨架中占有舉足輕重的地位。隨著國家公路建設的大力投入，西部高原地區公路交通迅速發展的同時，公路工程地質災害問題也愈顯嚴重。G562普當至南木林段沿線屬構造侵蝕剝蝕高山地貌，山高坡陡，地質構造和地層巖性較復雜，新構造運動活躍，水熱條件變化大，公路沿線泥石流、崩塌等地質災害發育，對公路的建設和運營構成了極大危害。筆者在收集相關資料和實地野外調查基礎之上，著重論述公路沿線地質災害的發育特征，并提出相應防治對策。

圖1 西藏G562普當至南木林段改建工程示意圖

1 地質環境背景

1.1 地形地貌

G562普當至南木林段工程位于青藏高原中南部之雅魯藏布江北岸，岡底斯山脈橫亙東西。受雅魯藏布江及其支流的切割，工程區內地形呈谷梁相間分布的格局。新近紀上新世以來受地殼迅速隆升的影響，山地長期處于剝蝕、侵蝕狀態，剝蝕、侵蝕產物堆積于斷陷谷地內，形成了現今的以廣大基巖山地為格架，狹長河（溝）谷間夾分布的高原性山地地形地貌景觀。流域內河流眾多，溝壑縱橫，海拔在3 790~4 950m之間。G562沿線屬雅魯藏布江左岸一級支流—湘河流域及二級支流—甲措藏布流域。流域南部較低，有寬窄不一的河谷平原，北部較高，為高山峽谷區，群山起伏，雪峰疊嶂，海拔多在4 500~6 000m。

1.2 氣象水文

工程區位于高原溫帶半干旱季風氣候區，總體氣候特征表現為空氣稀薄，氣壓低，氧氣少；太陽輻射強，日照時間長，高原紫外線強烈；氣溫偏低，日較差大，年較差小，無霜期短；干濕季節分明，夏季雨水集中，溫暖濕潤，冬季寒冷干燥。多年平均氣溫6.2℃，多年平均日照時數為2 917.5 h，月平均氣溫以七月份最高，十二月至翌年一月最低；最大年降水量為565.7 mm，多年平均降水量為459.6 mm，最大日降雨量24.2 mm，降水主要集中在6~9月，占全年降水的87%，是激發沿線地質災害的重要原因；多年平均蒸發量2 480.08 mm，為降水量的4~5倍；冬季主要盛行西北風，春季2~5月份起風沙，多年平均風速4.5 m/s，最大風速18.7 m/s（1974年）；沿線季節性凍土最大深度0.67 m左右。

1.3 構造與巖性

公路沿線位于岡底斯地塊的南帶，主構造帶呈東西向，次一級構造帶呈南北向，東西向他自拉—郭拉—堪珠鄉深大斷裂帶從公路沿線中部通過。基底巖系主要為念青唐古拉巖群以及石炭—二疊紀淺海陸棚相沉積。上新世以來，該區地殼運動主要為整體均衡上升為主控機制的快速隆升，隆升速率為0.85~0.99 mm/a，總計隆升幅度達5 100~5 940 m[1]。受多次構造運動的影響，巖石裂隙極為發育，既有構造裂隙和成巖裂隙，又有局部應力性裂隙和風化裂隙。

公路沿線第四系地層主要為以碎石、角礫及粉質粘土為主的殘坡積物；以碎塊石夾巖屑、砂礫石為主的崩積物和以塊石、砂卵石為主的沖洪積物。基巖主要為古近系林子宗群玄武巖、安山巖、（巖）晶屑凝灰巖夾少量砂礫巖，零星分布有二長花崗巖。

圖2 西藏G562普當至南木林段沿線地質災害分類統計

2 典型地質災害及發育特征

2.1 分類統計

調查分析顯示，西藏G562普當至南木林段沿線地質災害以泥石流和崩塌為主，同時發育滑坡和河岸坍塌等，其分布數量及所占比例見圖2。

圖3 西藏G562普當至南木林段沿線典型地質災害

a-雄村西坡泥石流；b-朗慶溝泥石流；c-拉亞村北崩塌；d-曲白崩塌；e-曲白滑坡；f-朗隆河岸坍塌

2.2 典型泥石流

1）山坡型泥石流：雄村西坡泥石流位于普當—南木林段甲措鄉，公路西側，甲措藏布右岸，屬于中型泥石流（圖3a）。泥石流發育于陸相火山碎屑巖地區，斜坡巖體結構較破碎。匯水面積約3.2 km2，坡道平均縱坡0.366，坡腳縱坡較緩，山坡相對高差約1 200m，平均坡度為65°，沿程不良地質現象較發育，風化程度深，固體物質補給來源主要為崩積物及殘坡積物，面蝕和溝蝕明顯，物質多以碎塊石為主，磨圓度差，棱角分明，總體級配較寬，其中巨石和粗顆粒較多，孔隙率高，易在上游清水區來流的沖刷下起動輸移而形成水石流或稀性泥石流。通過本次調查發現，整個物源補給區在泥石流形成和運動過程中，均可沿程提供相當可觀的固體物源，估計松散物儲量為20×104~50×104m3。該泥石流的流通區與堆積區分區不明顯，泥石流扇長約100 m，扇寬約130 m，擴散角165°，扇面較完整，呈淤高發展趨勢，堆積扇主要由火山碎屑巖碎塊石組成，含少量砂土，主流不偏移。屬于暴雨—山坡型稀性泥石流。該泥石流正處于發育階段的旺盛期，每年爆發2~3次，均發生在雨季，中等強度，對公路危害較嚴重，危害形式以淤埋為主。

2）溝谷型泥石流：朗慶泥石流位于普當—南木林段中段，公路西側，甲措藏布右岸，屬于中型泥石流（圖3b）。發育于陸相火山碎屑巖及次火山巖地區，斜坡巖體結構較破碎。泥石流溝流域面積約12 km2，V型谷，主溝縱坡0.258，溝口縱坡較緩，為0.125，流域高差約1 336 m，兩側山坡坡度為60°~75°，沿程不良地質現象較發育，以崩塌和滑坡為主，風化程度深，堵塞程度中等，固體物質補給來源主要為面蝕、溝岸崩塌，也存在溝底再搬運，物質多以碎塊石為主，磨圓度較好，棱角不明顯，巨石和粗顆粒較多。估計松散物儲量為200×104~300×104m3。溝口扇長約625 m，寬約900 m，擴散角150°，扇面較完整，呈淤高發展趨勢，堆積扇由火山碎屑巖及火山熔巖碎塊石組成，含少量砂土，河形彎曲主流偏移。屬于暴雨—溝谷型稀性泥石流。該泥石流正處于發育階段的旺盛期，每年爆發5~8次，均發生在雨季，強度大，對公路危害嚴重，危害形式以淤埋、沖毀為主。

2.3 典型崩塌

1）滑移式土質崩塌：拉亞村北崩塌位于普當—南木林段中段，公路西側。坡高120 m，坡度67°，坡向75°，沿線長約1 000m，常見小規模崩塌，在坡腳形成大量倒石堆（圖3c）。該崩塌母巖為林子宗群年波組的安山質（巖）晶屑凝灰巖、安山巖及火山角礫巖，經風化剝落、崩積堆積于坡面，密實度較為松散，遇降雨時容易產生滑移而形成崩塌地質災害。該類崩塌多形成于崩坡積、坡面泥石流和河流階地的混合堆積層斜坡中，為典型滑移式土質崩塌。其形成過程和特點是：在風化卸載、降雨等作用下，斜坡表面堆積了一定厚度的松散土石，道路修建切腳，坡度增大，導致上部松散堆積體失穩而滑移形成崩塌。主要影響和控制因素包括：地形坡度大；堆積層結構松散；開挖坡腳；爆破振動和降雨等。對公路及公路內側水渠危害較嚴重。

2）傾倒式巖質崩塌：曲白崩塌位于普當—南木林段南段，公路北側，湘河南側的深切河谷。地質條件復雜，地形陡峻，發育于林子宗群典中組的玄武安山巖、安山巖及火山碎屑巖區，周邊古火山機構及放射狀斷裂構造發育。坡高約340 m，坡度75°，坡向150°，反傾斜交坡。崩塌堆積體長約10m，沿線寬100余米，最大厚度5m，少部分石塊墜落至路面（圖3d）。斜坡巖體結構破碎，節理發育：一組中傾坡外，產狀135°∠78°（J1），另兩組與邊坡反向斜交，產狀357°∠38°（J2）和253°∠67°（J3），根據其結構面赤平投影圖（圖4）判斷，該邊坡上受結構面切割的不穩定巖塊易產生巖質崩塌。該類崩塌多形成于多組結構面發育的陡峭巖壁，屬典型的傾倒式巖質崩塌。其形成過程和特點是：地形陡峭；巖體節理裂隙發育，結構破碎；路基開挖坡腳臨空。在雨季、開挖振動等條件下再次產生局部失穩或掉塊的幾率較大，對公路及公路內側水渠危害嚴重。

圖4 邊坡與構造面赤平投影圖（下半球）

P-邊坡；S0-層理；J-節理；ψ-內摩擦角40°

2.4 典型滑坡

曲白滑坡位于普當—南木林段南段，緊鄰公路北側（圖3e）。滑坡現呈階梯狀，斷壁高3~8 m，最遠距公路中線10 m，高程為4 036 m，滑坡體平均坡度30°，主滑方向156°，滑坡體積約3×104m3，屬小型滑坡。

經調查，沿線滑坡均屬堆積層土質滑坡，該類滑坡主要由第四系崩積、殘坡積、（沖）洪積等淺灰、淺紫紅、深灰色的塊石、碎石、砂和粉砂質粘土組成。其形成特點主要是：斜坡高陡，臨空條件好；松散堆積物厚；降雨豐富且集中，雨水浸泡后接近滑動臨界值。目前滑坡體下方修筑了擋墻，處于新的穩定狀態。

2.5 典型河岸坍塌

朗隆河岸坍塌位于普當—南木林段中段，公路東側，甲措藏布右側凹岸。河岸由一級階地礫石層組成，結構較為松散，甲措藏布河水湍急，河水水力坡度大于7‰，河岸坍塌處河流對立面溝谷型泥石流發育。目前泥石流堆積扇已占據大半個河道，致使主流偏移，增強了對坍岸側河岸的沖刷力度，造成河岸坍塌（圖3f）。調查發現，朗隆河岸呈現河岸坍塌群，總坍塌方量約2.5×104m3，影響公路長度約1 000 m，坍塌后緣距公路右緣最短1.5 m，其動力機制主要為河流側蝕沖刷。河岸坍塌對向泥石流處于發展階段的旺盛期，其堆積扇有繼續擴大和持續擠壓河道的趨勢，加劇了河水對該處凹岸的沖刷力度，預測該處河岸坍塌在這種強烈側蝕沖刷作用下，將呈現不斷坍塌后退的趨勢，直接破壞公路路基，進而破壞公路，輕則影響車輛通行，重則中斷交通。

3 防治建議

地質災害的防治應本著“以防為主、避讓與防治相結合”的原則，盡最大可能防范地質災害、減輕地質災害的影響，保證擬建公路的安全運行[2, 3]。針對上述不同的地質災害特征，采取相應的防治措施。

3.1 泥石流

公路泥石流災害的防治措施主要包括跨越措施、排導措施和攔截措施，其中，跨越措施包括采用橋梁、涵洞、過水路面、隧道、渡槽等方式；排導措施主要是設置排導溝；攔截措施包括攔擋壩和格柵壩；此外還有生物防治、監測預警及管理預防措施等[4-6]。對于該公路沿線而言，泥石流是最主要的地質災害，但大多數泥石流規模不大，對路基及構筑物難以造成較為嚴重的影響。結合當地經濟狀況、環境情況及公路等級標準，該公路沿線泥石流災害的防治以疏導排泄為原則，具體措施是，對于25條危害較小的山坡型泥石流，采用過水路面或設置涵洞的方式處治；對于5條危害較嚴重和嚴重的稀性泥石流，采用涵洞結合排導溝與攔截措施的方式處治。此外，從治理泥石流的長遠角度考慮，還要從環境治理上采取積極措施，工程措施與生物措施相結合，加強生態環境保護。

3.2 崩塌

對于坡面堆積區易發滑移式土質崩塌的路段，采取清除危石、削坡穩定工程和修筑擋土墻等措施，并結合地表修建排水溝、截水平臺將危石體范圍的地表徑流排出坡外；對于巖體結構破碎易發傾倒式巖質崩塌的路段，采取以清除危巖，在邊坡上部削方釋重的治理措施，此外，結合坡面錨噴或防護網防護，在坡體中部設置攔石墻、落石溝或落石平臺，并在危巖區外側修建截排水溝，將地表水和地下水排出崩塌危巖區以外。

3.3 滑坡

該公路沿線上滑坡相對弱發育，其中一處對公路存在直接威脅的滑坡體已被清除，且對其采取了削坡及構筑擋墻等措施，目前處于穩定狀態。對此類規模較小的滑坡災害，建議在滑坡后緣和中部設置環形截水溝，消除或減少地表水誘發滑坡的因素。

3.4 河岸坍塌

該公路沿線河岸坍塌發育區主要是靠河較近，受河水沖刷的路段，建議采用墻式基礎加漿砌片石護坡，護坡厚度50 cm，護坡與邊坡間設厚約10 cm的砂礫墊層，墻基礎的埋深在沖刷線以下1 m處。此外，還應結合公路對岸泥石流的防治治理，減少泥石流扇擠壓河道對公路路基的側蝕沖刷。

4 結論

1）通過對G562普當至南木林段線路全長約65 km的公路地質災害現場調研和已有資料分析得出，沿線發育地質災害47處，其中泥石流30條，崩塌10處，滑坡4處，河岸坍塌3處。

2）通過典型地質災害歸納和發育特征分析認為，沿線泥石流以暴雨—山坡型和溝谷型稀性泥石流為主，崩塌以滑移式土質崩塌和傾倒式巖質崩塌為主，滑坡以堆積層土質滑坡為主，河岸坍塌以河流側蝕沖刷坍塌為主。

3）建議結合當地實際，針對不同類型不同成因地質災害采取不同防治措施。

[1] 袁萬明，杜楊松，楊立強，等. 西藏岡底斯帶南木林地區構造活動的磷灰石裂變徑跡分析[J]. 巖石學報, 2007, 23(11): 2911-2917

[2] 楊志法，尚彥軍，張路青，等. 川藏公路地質災害及其防治對策研究[M]. 北京：科學出版社，2006

[3] 陳安. 西藏浪卡子至洛扎公路沿線的泥石流及其防治[J]. 地質災害與環境保護, 2006, 17 (3): 48-52

[4] 中國地質調查局. 泥石流災害防治工程設計規范[M]. 北京：地質出版社，2004

[5] 崔鵬，蘇鳳環，鄒強，等. 青藏高原山地災害和氣象災害風險評估與減災對策[J]. 科學通報, 2015, 60(32): 3067-3077

[6] 黃永高，李應栩，侯云嶺，等. 西藏南木林西嘎村泥石流發育特征及防治建議[J]. 四川地質學報, 2018, 34(1): 28-31

Geohazards and Their Control in the Pudang-Namling Section of the National Highway 562

HUANG Yong-gao1HAN Fei1ZHOU You2JIA Xiao-chuan1YANG Xue-jun1YAN Gang1YANG Qing-song1

(1- Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081; 2-(No. 403 Geological Team, BGEEMRSP, Emeishan, Sichuan 614200)

This paper has a discussion on the development and control of geohazards in the Pudang- Namling section of the National Highway 562 based on geological survey. These geohazards include 30 debris flows, 10 collapses, 4 landslides and 3 bank settlement. Some effective control measures are put forward.

geohazard; development; control; G562; Tibet

2018-04-22

黃永高（1987-），男，湖北仙桃人，工程師，從事基礎地質調查與研究

P642.2

A

1006-0995（2019）01-0088-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.021