廣東省開(kāi)平市某村道地質(zhì)災(zāi)害分析及治理措施建議

［關(guān)鍵詞］村道；地質(zhì)災(zāi)害；治理措施

村道是保障村民出行的基礎(chǔ)，但一些村道由于地質(zhì)條件特殊，導(dǎo)致在日常通行中容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，不僅會(huì)影響通行安全，還會(huì)對(duì)村民生命財(cái)產(chǎn)安全造成影響[1-3]。因此，針對(duì)村道出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象進(jìn)行分析并加強(qiáng)治理具有重要意義[4-5]。

1. 項(xiàng)目概況

該村道為方便附近村民出入修建的水泥路。村道內(nèi)側(cè)修建邊溝，目前已基本堵塞，底部局部建有混凝土管涵，管內(nèi)碎土、碎石堆積，排水能力較弱。由于該段村道為人工削坡修路形成，在通車(chē)后道路兩側(cè)邊坡發(fā)現(xiàn)多起地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)較多，地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型主要為泥石流、崩塌、滑坡等，現(xiàn)場(chǎng)主要表現(xiàn)為道路底面鏤空、路塹邊坡巖土體剝墜落等。將地質(zhì)災(zāi)害較易發(fā)段作為本次的主要調(diào)查內(nèi)容，里程樁號(hào)K0+000～K4+800。選取較有代表性剖面（見(jiàn)圖1）。本次工作主要查明地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀與特征，分析其發(fā)展趨勢(shì)，并為地質(zhì)災(zāi)害治理工程提供方案建議。

2. 勘查情況

道路一側(cè)建有簡(jiǎn)易排水溝，溝槽已被泥土堵塞，排水系統(tǒng)已破壞。人工削坡修路后，道路側(cè)形成多處人工邊坡，局部路塹邊坡已發(fā)生崩塌。路基局部回填后，多處在雨水的沖刷下，路基土已流失，多處道路處于鏤空狀態(tài)。目前道路已發(fā)地災(zāi)點(diǎn)未有防護(hù)措施。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)圖，勘查區(qū)位于高易發(fā)區(qū)，易發(fā)地災(zāi)類(lèi)型為崩塌、滑坡等。

2.1 地下水賦存情況

本場(chǎng)地地下水類(lèi)型為孔隙水與基巖裂隙水。

2.1.1 孔隙水：孔隙水賦存于淺部強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖，含水量較少，滲透性差，為微透水性地層[6]。孔隙潛水以水下滲及外圍含水層橫向補(bǔ)給為主，排泄以側(cè)向徑流為主。含水層孔隙發(fā)育，孔隙連通性差，厚度大，綜合判定其富水性較差；潛水水位主要受季節(jié)及大氣降水影響。

2.1.2 基巖裂隙水：賦存于場(chǎng)地下部基巖風(fēng)化帶，深部基巖裂隙水受巖層破碎程度直接影響，主要從第四系含水層及附近含水層補(bǔ)給，本場(chǎng)地內(nèi)基巖裂隙較發(fā)育，故其含水量較豐富。富水性較差、透水性較差，水量微弱。

2.2 地下水位及其變化

本次調(diào)查工作期間為豐水期，鉆探結(jié)束時(shí)統(tǒng)一測(cè)量地下水位，參考鉆孔信息測(cè)得初見(jiàn)水位埋深為4.5～5.2 m，測(cè)得穩(wěn)定水位埋深為4.8～5.5 m，穩(wěn)定水位埋深平均值5.23 m，標(biāo)高在87 m左右。

地下水位的變化與地下水的賦存、補(bǔ)給及排泄關(guān)系密切，每年5～10 月為雨季，大氣降雨充沛，水位會(huì)明顯上升，而在冬季因降水減少，地下水位下降。根據(jù)對(duì)周邊場(chǎng)地地下水位的調(diào)查及走訪，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)及場(chǎng)地周邊地勢(shì)，水位年變化幅度為1～2 m。

2.3 地形地貌

由于地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)形成因素主要為排水，道路排水溝分段描述如下：K0+000—K0+450段道路內(nèi)坡排水溝已無(wú)排水功能，表面與道路齊平，充填物質(zhì)主要來(lái)源于坡體滑落碎石及排水溝上部泥土；K0+450—K0+845段道路內(nèi)側(cè)排水溝大部分被碎石、雜土充填，甚至溝內(nèi)雜草發(fā)育，物質(zhì)主要來(lái)源于坡體滑落碎石，排水能力甚微，排水溝上部寬0.3～0.5 m，深0.2～0.4 m;K0+845—K1+035段排水溝底部主要為中風(fēng)化碎塊，溝內(nèi)碎石主要來(lái)源于內(nèi)坡巖土體崩落，溝內(nèi)局部見(jiàn)移動(dòng)電纜出露，流水較為順暢，排水溝無(wú)明顯的尺寸，該段內(nèi)匯水面積較大，溝谷較發(fā)育，降雨時(shí)路面水流局部往道路外坡流走，該段地質(zhì)災(zāi)害也較發(fā)育；K1+035—K1+200段排水溝底部主要為中風(fēng)化碎塊，局部?jī)?nèi)坡巖土體崩落堆積溝內(nèi)，造成溝底抬高，溝內(nèi)多為碎塊及泥土，溝內(nèi)頂寬0.3～0.4 m，深0.2～0.4 m;K1+200—K1+446段排水溝底部主要為中風(fēng)化碎塊，該段溝底在內(nèi)坡剝落的巖土體影響下抬高，溝內(nèi)多為碎塊，排水溝兩端均堵塞，溝內(nèi)頂寬0.3～0.5 m，深0.2～0.3 m;K1+446—K2+001排水溝底部主要為強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖，溝內(nèi)淤塞有大量碎塊，碎塊主要來(lái)源于內(nèi)坡巖土體剝墜落，溝底已明顯抬高，溝內(nèi)多為碎塊，排水效果一般，溝內(nèi)頂寬0.3～0.5 m，深0.2～0.4 m;K2+001—K2+106 無(wú)排水溝；K2+106—K2+423 排水溝排水基本堵塞，淤塞物質(zhì)主要為泥土。主要來(lái)源于內(nèi)坡崩塌巖土體，該段原南側(cè)溝口與河谷連接；K2+423—K2+650無(wú)排水溝；K2+650—K3+430段道路內(nèi)側(cè)排水溝大部分被碎石、雜土充填，溝內(nèi)雜草發(fā)育，碎石及雜土主要來(lái)源于內(nèi)坡崩落的巖土體，溝內(nèi)頂寬0.3～0.4 m，深0.3～0.4 m;K3+430—K3+430 段道路內(nèi)側(cè)排水溝大部分被碎石、雜土充填，甚至溝內(nèi)雜草發(fā)育，排水能力甚微，溝內(nèi)頂寬0.3～0.4 m，深0.3～0.4 m;K3+430—K4+800段道路內(nèi)側(cè)排水溝溝底已明顯抬高，溝內(nèi)碎石較多，塊徑一般為15 cm，溝內(nèi)頂寬0.3～0.6 m，深0.2～0.5 m。

3. 地質(zhì)災(zāi)害形成因素

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為道路外坡道路鏤空及道路內(nèi)坡崩塌。根據(jù)已發(fā)特征，分析道路外坡崩塌成因?yàn)樾蘼窌r(shí)開(kāi)挖坡腳，對(duì)邊坡進(jìn)行了削坡，破壞了自然山體的穩(wěn)定平衡；主要誘發(fā)因素為排水不暢，道路邊溝堵塞，局部水流沿砼路面匯集后往道路外側(cè)排泄，造成對(duì)填筑土的浸泡、沖刷引發(fā)崩塌；汽車(chē)的荷載下擠壓道路底部填土及粉質(zhì)黏土，造成局部巖土體被掏蝕。道路內(nèi)坡崩塌主要成因?yàn)樾蘼窌r(shí)開(kāi)挖坡腳，對(duì)邊坡進(jìn)行了削坡，破壞了自然山體的穩(wěn)定應(yīng)力狀態(tài)；坡體淺層巖土體特征結(jié)構(gòu)松散、巖體破碎，易吸水軟化崩解；結(jié)合野外調(diào)查和區(qū)域資料可知，局部路塹邊坡節(jié)理較發(fā)育，存在軟弱結(jié)構(gòu)面。泥石流主要成因?yàn)樵撍槭缆窞榉奖闵仙椒N植、砍樹(shù)，人工削坡后，道路兩側(cè)形成低矮邊坡，堆積有大量松散石塊，降雨情況下，碎石沿路面滑動(dòng)；路面存在大量堆積體，在巖塊及泥土沿路面向下滑動(dòng)過(guò)程中，路面松散堆積體形成補(bǔ)給；路面有一定的高差，路面形成緩坡面；道路較緩，兩側(cè)稍高，形成一定的匯水區(qū)域。滑坡主要成因?yàn)樾蘼窌r(shí)開(kāi)挖坡腳，對(duì)邊坡進(jìn)行了削坡，破壞了自然山體的穩(wěn)定平衡；坡體淺層巖土體特征、結(jié)構(gòu)松散、易吸水軟化崩解；強(qiáng)降雨時(shí)期，雨水沿孔隙/裂隙灌入，坡體巖土體的含水過(guò)飽和，使巖土體的黏聚力下降、內(nèi)摩擦角變小、巖土體自重增大，降低了坡體穩(wěn)定性，誘發(fā)滑坡。

4. 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

4.1 定性評(píng)價(jià)

根據(jù)地形地貌、巖性特點(diǎn)，在降雨等外部誘因影響下發(fā)生變化引起失穩(wěn)，分析破壞機(jī)理。

4.1.1 道路內(nèi)坡（土質(zhì)坡）：在降雨的作用下，土體浸泡，強(qiáng)度下降，容重增加，產(chǎn)生崩塌或滑坡；

4.1.2 道路內(nèi)坡（巖質(zhì)坡）：節(jié)理裂隙較發(fā)育，存在軟弱結(jié)構(gòu)面，影響邊坡穩(wěn)定性；4.1.3 道路外坡：在荷載的作用下，由于素填土未完全固結(jié)，排水系統(tǒng)已損壞，降雨情況下，雨水易沿道路面往外坡流走，造成半坡上的巖土體滑落。

4.1.4 泥石流處：再發(fā)生的概率不大，物源條件基本消失。

4.2 定量計(jì)算

本次定量分析方法主要針對(duì)存在安全隱患的邊坡內(nèi)坡進(jìn)行分析。土質(zhì)邊坡采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院的理正巖土計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，巖質(zhì)邊坡采取赤平投影法進(jìn)行計(jì)算分析。

4.2.1 土質(zhì)邊坡

4.2.1.1 計(jì)算工況

根據(jù)該邊坡在天然狀態(tài)、天然+暴雨時(shí)的受力情況，確定以下兩種計(jì)算工況：

工況一：自重

工況二：自重+暴雨

4.2.1.2 計(jì)算斷面

本次邊坡穩(wěn)定性計(jì)算選定具有代表性的7個(gè)道路內(nèi)坡，其穩(wěn)定性采用圓弧滑動(dòng)法（簡(jiǎn)化Bishop法）計(jì)算，由于邊坡的破裂面未知，采用軟件自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂面的方法確定邊坡的穩(wěn)定系數(shù)。

4.2.1.3 計(jì)算參數(shù)

邊坡穩(wěn)定性計(jì)算的參數(shù)包括邊坡上巖土體的重度、黏聚力、內(nèi)摩擦角、土層厚度等。

自重狀態(tài)（工況一），評(píng)價(jià)區(qū)地下水位均位于潛在滑動(dòng)面以下，自重計(jì)算取天然重度，抗滑力計(jì)算取統(tǒng)計(jì)的天然黏聚力和內(nèi)摩擦角。

自動(dòng)+暴雨?duì)顟B(tài)（工況二），計(jì)算取飽和重度，抗滑力計(jì)算取飽和狀態(tài)下土體的黏聚力和內(nèi)摩擦角。

計(jì)算參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取樣的試驗(yàn)資料綜合統(tǒng)計(jì)得到，同時(shí)綜合考慮邊坡形態(tài)、組成物質(zhì)、各巖土層的工程力學(xué)性能及工程經(jīng)驗(yàn)等因素按邊坡穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)選用下表1選取：

4.2.1.4 計(jì)算結(jié)果

邊坡穩(wěn)定性計(jì)算是采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院的《邊坡穩(wěn)定分析系統(tǒng)》的圓弧滑動(dòng)法（簡(jiǎn)化Bishop法），選取上述計(jì)算參數(shù)和計(jì)算斷面，對(duì)該邊坡在兩種工況下的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)下表。

上述計(jì)算結(jié)果表明：在天然工況下，1、2、4、5、6、7剖面所處邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，3剖面所處邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。在自重+暴雨工況下，1、2、4、5、6、7剖面所處邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，3剖面所處邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

5. 治理措施

該段路為居民唯一外出道路，為保證出入安全、道路邊坡及其環(huán)境的安全，需對(duì)路塹邊坡及路堤邊坡采取治理措施。村道為水泥路面，混凝土結(jié)構(gòu)，施工車(chē)隊(duì)及人員可方便進(jìn)出，施工可行。

治理工作應(yīng)貫徹“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則[7]，因地制宜，密切結(jié)合地質(zhì)環(huán)境條件，采取有針對(duì)性的措施，盡量節(jié)省工程費(fèi)用。本工程防治設(shè)計(jì)宜遵循“固腳、強(qiáng)腰、排水”的基本原則，同時(shí)貫徹“技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理”的理念。應(yīng)認(rèn)真貫徹“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工”的原則，建立信息反饋制度，施工過(guò)程中應(yīng)注意復(fù)核地質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況異常，應(yīng)及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)，保證工程質(zhì)量和安全；施工前及施工后應(yīng)對(duì)重要支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)。體現(xiàn)“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，應(yīng)采取預(yù)防與治理相結(jié)合的方法，盡量減輕道路路塹邊坡和路堤邊坡對(duì)環(huán)境的危害，減少不必要的損失[8]。

（1）建議對(duì)道路內(nèi)坡（土質(zhì)）采取放坡+綠化+排水的治理措施；對(duì)道路內(nèi)坡（巖質(zhì)）采取主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)+排水的治理措施。

（2）建議對(duì)道路外坡采取回填土+混凝土擋墻+排水或回填土+漿砌石擋土墻+排水的治理措施。

6. 結(jié)果與討論

在本文研究中，針對(duì)廣東省開(kāi)平市某村道的地質(zhì)災(zāi)害分析，提出治理措施，充分體現(xiàn)了“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則。

綜上可知，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)村道地質(zhì)災(zāi)害分析，并且及時(shí)采取有效治理措施，以保障村道快速恢復(fù)正常通行，滿足村民正常出行需求。