G544線川九路縣城-溝口段震后路基病害特征及防治對策

臧立超 厲成武 曾慶波

[摘? 要]：受“8·8”九寨溝地震影響，G544線川九路縣城至溝口段受損嚴重，公路路基病害突出，主要表現為路基邊坡巖土體松動引發危巖崩落、邊坡垮塌及淺表溜滑，既有滑坡及不穩定斜坡發生不同程度變形，嚴重危害人員、交通及沿線設施安全。文中在分析該路段不同類型路基病害基本特征基礎上，總結出針對性的防治對策。

[關鍵詞]：地震; 路基病害; 基本特征; 防治對策

U419.2A

G544線川九路縣城至溝口段起于九寨溝縣城嶺崗巖隧道西北側的中田山村附近，順接擬建國道544線九寨溝雙河至縣城段終點，路線向西，沿白水江、白河而上，經中田山村、太平村、新華村、白河鄉、黑河大橋、芝麻家村、二道橋村、牙扎村、止于隆康橋與溝口至川主寺段相接，全長32.926 km。2017年8月8日21：19：46，四川阿壩州九寨溝縣發生7級地震，震中位于北緯33.20°，東經103.82°，九寨溝核心景區西部5 km處比芒村，東距研究區內白河鄉32 km。研究區受該次地震強烈的波及和影響，震后公路路基病害典型、突出，故本文以該路段不同類型路基病害為研究對象，分析各病害基本特征，并以典型工點為例提出針對性防治措施。

1 地質背景

九寨溝縣主要氣候特點：冬季長夏季短，晝暖夜涼，晝夜溫差大;夏無酷暑，冬無嚴寒，春秋溫涼。氣候垂直差異明顯，干、雨季分明。干季（10月至次年4月）降水稀少，空氣干燥，占年總降水量的20.2%（113.2 mm）。雨季降水集中在5—10月，占年總降水量的79.8%（445.8 mm）。

地貌類型主要為中高山峽谷地貌和河流侵蝕堆積地貌，九寨溝縣城海拔1 405 m，平均海拔在3 000～4 000 m之間，溝谷發育，地形切割強烈，多呈峽谷地形，切割深度一般1 000～2 000 m，溝谷橫斷面呈“V”字型，縱斷面呈階梯狀，山坡陡峻，平均坡度40～45°。

區內主要出露第四系、中生界三疊系、古生界二疊系地層。其中中生界三疊系地層巖性為灰色、深灰色、灰綠色，中厚-厚層狀凝灰質砂巖、層凝灰巖、石英巖屑砂巖、長石石英砂巖等粗碎屑巖組成，局部為砂巖、灰巖、板巖的間互出露。古生界二疊系地層巖性主要為灰-淺灰綠色中厚層-薄層砂巖、千枚巖、板巖，夾薄層條紋狀灰巖片。

構造上屬于巴彥喀拉地塊東部之川西北斷塊，處于著名的“南北向地震構造帶”的中段。斷塊及附近區域包括西秦嶺地槽褶皺帶、龍門山推覆斷褶帶、川西北斷塊等構造單元。九寨溝地區位于岷山隆起帶北端與西秦嶺地槽褶皺帶之南緣文縣—瑪沁斷裂相交匯部位。

根據歷史資料記載，本區地震自638年有地震記載至今共記載Ms≥4.7級地震超過200次，其中8.0級地震2次，7.0～7.9級 17次以上，6.0～6.9級 41次以上，5.0～5.9級 94次以上，4.7～4.9級地震 46次以上。其中據記載，1985年以前共發生地震136次，其中Ms≥2.56級地震123次，Ms≥4.0級地震13次。1976年8月16日松潘發生7.2級強烈地震，并分別于8月22日、23日再次發生6.7級、7.2級強烈地震，震中位于路線起點東南方向約60 km處。2017年8月8日21：19：46，四川阿壩州九寨溝縣（北緯33.2°，東經103.82°）發生7級地震，震源深度20 km，共造成四川省、甘肅省8個縣受災。

2 路基病害基本特征

經調查G544線川九路縣城至溝口段路基病害類型主要包括邊坡垮塌、淺表溜滑、路基水毀、危巖、滑坡、不穩定斜坡。其中邊坡垮塌7處、淺表溜滑5處、路基水毀6處、危巖32段、滑坡10處、不穩定斜坡2處。

2.1 邊坡垮塌、淺表溜滑

受地震影響，邊坡巖土體多易出現松動、開裂等，進而促使邊坡發生不同程度的垮塌及表層溜滑。

2.1.1 邊坡垮塌

根據調查研究，發生邊坡垮塌處主要為線路兩側零星分布的崩坡堆積體，自然邊坡坡度一般25°～35°，人工開挖后前緣坡度30°～45°，物質成分以碎塊石為主，堆積松散-稍密，地震作用下發生局部垮塌，規模一般較小。例如K30+580～K30+650段邊坡垮塌（圖1）。

2.1.2 淺表層溜滑

淺表層溜滑多發生于坡度40～60°邊坡，坡體中山部表層以殘坡積土層為主，厚度1～3m為主，局部段稍厚，地震作用下，上部巖土體易沿基覆界面或強風化軟弱層發生淺表層溜滑，其規模受失穩范圍限制。例如K9+268～K9+338段邊坡淺表層溜滑（圖2）。

2.2 路基水毀

該類型病害主要發生于臨河路堤邊坡，主要段落包括K5+314～K5+894、K10+723～K10+803、K12+192～K12+224、K13+105～K13+140、K19+649～K19+729。受震動影響，坡體內部巖土體損傷，強度下降、穩定性降低，加之在河水沖刷、掏蝕作用下，邊坡變形加劇，致使路基底部臨空形成欠穩定路堤邊坡（圖3），甚至發生垮塌（圖4）。

2.3 危巖

研究區褶皺及斷裂較為發育，巖體以中生界三疊系、古生界二疊系砂巖、板巖、灰巖等為主，受區內褶皺斷層的構造影響，軟質巖路段邊坡巖體大多破碎，完整性較差，坡表危石群廣布（圖5）;軟硬巖相間的巖體組合，邊坡巖體差異風化形成凹腔，或因結構面切割下部巖體失穩后在巖體底部形成凹腔的墜落式危巖（圖6）;區內晝夜溫差大，物理風化作用強烈，工程邊坡開挖導致巖體卸荷作用明顯，已有道路內側邊坡傾倒式危巖較為發育（圖7）。

線路兩側既有邊坡危巖發育，且路段范圍內多分布有高陡巖質邊坡，高位危巖尤為突出（圖8），具有高度大、沖擊力大、危害大、治理難度大等特點。“8·8”地震影響下，邊坡巖體松動、卸荷裂隙進一步張開，發展形成新的不穩定危巖塊體;既有危巖穩定性進一步變差，甚至失穩崩落，對公路安全運營造成重大安全隱患。

根據調查統計，研究區內發育的危巖多以高位危巖為主，其中中田山段（K1+543～K2+015）、太平村段危巖所處邊坡高度大于150 m，最高處約300 m，南岸家段（K17+040～K17+480）危巖所處邊坡高度80～200 m，以上擬采用新建隧道或繞行方案。燕子埡段（K9+200～K9+370）危巖所處邊坡高度40～50 m，新華村段（K8+580～K8+770）危巖所處邊坡高度80～100 m，二道橋段（K19+440～K19+630）危巖所處邊坡高度60～80 m，沙壩村段（K26+120～K26+380）危巖所處邊坡高度100～150 m，以上擬采用明洞方案通過。

2.4 滑坡及不穩定斜坡

該路段既有滑坡10處，不穩定斜坡2處，震前多以采用擋墻、抗滑樁等措施進行治理，處于穩定狀態。在地震影響下，大多運營良好，處于整體穩定狀態，但個別滑坡及不穩定斜坡發生變形。如K18+320～K18+840滑坡（圖9），該滑坡位于芝麻家村附近、白河左岸，擬建公路內側，為一大型古滑坡，滑坡體整體穩定，但前緣K18+450～K18+510及K18+545～K18+610段兩處發生溜滑，距離線路較遠，影響較小;K18+660～K18+710段前緣發生垮塌，垮塌后緣高度10 m左右，繼續發展有侵占道路的可能。

另外，K32+224～K32+415段不穩定斜坡，地震影響下，坡體發生滑移變形，致使K32+229～K32+280及K32+370～K32+415段路面隆起、起伏，已建擋墻拉裂、外凸，部分破損，擋墻上部土體局部垮塌（圖10、圖11）。

3 防治對策

3.1 邊坡垮塌、淺表溜滑

其規模一般較小，易于處置，但失穩至公路路面后，影響交通安全，嚴重者可致使交通中斷，可采取錨桿框架梁等坡面防護進行處治，或在在坡腳處設置攔擋墻，防止邊坡變形失穩。

3.2 路基水毀

路堤水毀多表現為局部塌陷、位移損毀，可采用干砌（或漿砌）片石進行填補，加強塌陷處及周邊土密實度后，再采用擋墻等措施進行防護;支擋工程應修筑在穩定壓實的地層上，同時應加強坡體內部排水，可在擋墻等支擋結構上設置排水孔。

3.3 危巖

危巖失穩后多以跳躍、滾動、滑動等方式向坡體下部運動，其運動至公路路面處產生的沖擊力大小，決定損壞路面設施及危害過往車輛、行人的程度大小。相同塊徑危巖在同一運動方式及路徑下，危巖產生沖力大小主要取決于危巖崩落高差，且危巖分布位置越高施工治理難度越大，因此危巖防治應著重考慮危巖分布位置，即距路面高差。

分布于邊坡高度較小的危巖，一般高差小于50 m，可采取清危、主動防護網、錨桿加固等進行防治;危巖分布距路面高差較大，處于 50～150 m之間，其沖擊力較大，且治理難度大，宜采用明洞等方式通過;危巖分布距路面高差大于150 m，對其進行治理不可行，且產生沖擊力巨大，明洞等不能承受其沖擊力，宜對其進行繞避或采取隧道方式從坡體內部通過。

3.4 滑坡及不穩定斜坡

地震影響下，既有滑坡及不穩定斜坡穩定性較低，宜采用擋墻、抗滑樁等措施提高其抗滑力、減小下滑力;同時可在坡表設置截、排水溝，坡內設支撐盲溝，墻身設置泄水孔等，以消除和減輕地表水和地下水的影響。

3.5 加強維護管理

公路路基病害的發生往往影響交通通行甚至致使交通斷道，在對不同類型路基病害進行處治基礎上，仍需制定完善

的搶險保通應急預案，定期巡查、雨季加強檢查，發生險情及時響應，按照已制定程序組織實施搶修工作，確保道路盡快暢通。

4 結束語

地震對路基邊坡影響甚大，往往致使邊坡巖土體松動從而引發危巖崩落、邊坡垮塌及淺表溜滑，對既有滑坡及不穩定斜坡產生不同程度變形或引發新的滑坡，臨河路堤邊坡發生水毀程度增加，嚴重危害人員、交通及沿線設施安全，應根據不同類型路基病害采取針對性防護方案進行處治，并制定完善的公路搶險保通應急預案。

參考文獻

[1] 公路工程地質勘察規范： JTG C20-2011[S].

[2] 公路路基設計規范： JTG D30-2015[S].