川西地區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)與防治探討

王術(shù)桁 藺力 林超

收稿日期：2024-01-22

作者簡(jiǎn)介：王術(shù)桁（1992—），男，研究生，工程師，研究方向：公路設(shè)計(jì)。

通信作者：林超（1992—），男，碩士研究生，工程師，研究方向：公路工程不良地質(zhì)識(shí)別與防治。

摘要 文章對(duì)川西地區(qū)常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型進(jìn)行了敘述，探討了在該地區(qū)公路工程建設(shè)如何開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)工作，從技術(shù)流程、評(píng)估范圍、評(píng)估級(jí)別、調(diào)查重點(diǎn)進(jìn)行了論述，對(duì)于無(wú)法繞避的地質(zhì)災(zāi)害分不同的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型提出針對(duì)性的防治措施，為今后在該地區(qū)開(kāi)展公路工程建設(shè)提供了較好的思路和參考。

關(guān)鍵詞 川西地區(qū)；公路工程；地質(zhì)災(zāi)害

中圖分類(lèi)號(hào) P694文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）11-0189-03

0 引言

隨著四川省邁入社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)新征程、加快建設(shè)交通強(qiáng)省，四川省在《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》的指導(dǎo)下，不斷優(yōu)化完善公路網(wǎng)的布局，以達(dá)到全覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)的目標(biāo)。特別是在四川西部地區(qū)，由于地形起伏較大、地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題突出，以至于一直以來(lái)地質(zhì)災(zāi)害是公路建設(shè)的重點(diǎn)攻克對(duì)象。因此，在公路建設(shè)前，關(guān)鍵是要綜合評(píng)估有可能會(huì)出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害狀況。在此前提下，需要運(yùn)用可行性較強(qiáng)的整改應(yīng)對(duì)方案，切實(shí)維護(hù)公路基礎(chǔ)設(shè)施的平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)[1]。

1 地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型

川西地區(qū)地處青藏高原東南邊緣、橫斷山脈北段，是青藏高原向四川盆地的過(guò)渡地帶。這一地區(qū)地勢(shì)高聳，具有較為復(fù)雜的總體地質(zhì)狀況。且位于四川地質(zhì)構(gòu)造鮮水河斷裂帶、龍門(mén)山斷裂帶和安寧河斷裂帶組成的“Y”字形構(gòu)造格局之中，是四川最活躍、最強(qiáng)烈，也是最危險(xiǎn)的斷裂帶。這樣的區(qū)域位置和地質(zhì)特點(diǎn)，導(dǎo)致川西地區(qū)新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈、區(qū)域巖體破碎，極易發(fā)生地災(zāi)或孕育潛在的地質(zhì)災(zāi)害。經(jīng)過(guò)多年的地質(zhì)災(zāi)害普查和工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，該地區(qū)主要存在的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型包括滑坡、崩塌、泥石流、采空塌陷、不穩(wěn)定斜坡等[2]。

2 公路地質(zhì)災(zāi)害的危害

由于公路建設(shè)為線性工程，通常穿越在山嶺地區(qū)，難以避免要進(jìn)行開(kāi)挖和填筑，因此造成原地形的改變，破壞了本身的應(yīng)力平衡，加之地震、暴雨等外力作用，由此會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，危害道路和人的生命財(cái)產(chǎn)安全。例如：①高山峽谷地區(qū)，山體高陡，公路傍山修建，開(kāi)挖內(nèi)側(cè)邊坡，導(dǎo)致斜坡在公路內(nèi)側(cè)形成臨空面，坡腳應(yīng)力集中，在不利工況下極易發(fā)生滑塌。②在溝谷區(qū)域，公路橫跨溝口，如果不采取有效的排導(dǎo)措施，一旦強(qiáng)降雨后該溝暴發(fā)泥石流，溝口處極易發(fā)生泥石的堆積，甚至造成道路的沖毀。③川西地區(qū)新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，常會(huì)形成陡峭的巖壁，且?guī)r體破碎，不利結(jié)構(gòu)面極為發(fā)育，位于巖壁之下的公路，如果不采取合理的防護(hù)措施，極易遭受崩塌墜落的影響，造成道路的損壞或人員的傷亡。以上均是川西地區(qū)公路建設(shè)或運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患，地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型多樣，發(fā)生后危害極其嚴(yán)重，因此公路建設(shè)必須進(jìn)行系統(tǒng)且全面的地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估。

3 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)方法

3.1 工作方法及技術(shù)流程

地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作通常采用野外實(shí)地調(diào)查和室內(nèi)分析相結(jié)合的工作方法。在收到地災(zāi)評(píng)價(jià)任務(wù)后，全面著眼于地質(zhì)環(huán)境的總體狀況測(cè)評(píng)工作。經(jīng)初步分析，確定評(píng)估范圍及工作重點(diǎn)，緊接著開(kāi)展野外地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查。采用調(diào)查與訪問(wèn)相結(jié)合的方法，重點(diǎn)對(duì)評(píng)估區(qū)及周邊地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查。在綜合分析和系統(tǒng)整理區(qū)域地質(zhì)資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查成果基礎(chǔ)上，擬定適宜性較強(qiáng)的綜合整治預(yù)防實(shí)踐方案。通過(guò)進(jìn)行全方位的圖件繪制、整理資料與編排相關(guān)資料，嚴(yán)格保證了獲得精準(zhǔn)程度更為良好的評(píng)估測(cè)試結(jié)論。

3.2 評(píng)估范圍及級(jí)別的確定

3.2.1 評(píng)估范圍的確定

按照現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范要求，擬定評(píng)估的公路區(qū)域范圍應(yīng)當(dāng)包含線路中線向兩側(cè)宜大于500 m[3]。具體而言，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型和工程特點(diǎn)擴(kuò)展到地質(zhì)災(zāi)害體的影響范圍，例如，滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡評(píng)估區(qū)應(yīng)包括地質(zhì)災(zāi)害體的影響范圍，泥石流評(píng)估區(qū)應(yīng)包括所在的河、溝以上至地表分水嶺及泥石流的影響范圍，采空塌陷評(píng)估區(qū)應(yīng)通過(guò)收集礦山開(kāi)采歷史、規(guī)劃和設(shè)計(jì)等資料，通過(guò)地面調(diào)查分析確定。有時(shí)久遠(yuǎn)采空不易查明時(shí)，宜通過(guò)物探、鉆探等手段確定。

3.2.2 評(píng)估級(jí)別的確定

通過(guò)全面考慮各類(lèi)常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害有可能會(huì)引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)因素，合理確定了多個(gè)層面的具體評(píng)估判斷等級(jí)。在劃分上述的評(píng)估災(zāi)害等級(jí)過(guò)程中，重點(diǎn)按照現(xiàn)行的通用技術(shù)評(píng)估規(guī)范加以判定，其中涉及如下的判斷評(píng)估組成部分。

（1）總體地質(zhì)狀況的復(fù)雜性。對(duì)于公路建設(shè)區(qū)域的總體地質(zhì)狀況展開(kāi)綜合性的客觀評(píng)定，確保將其分成區(qū)域水文構(gòu)造、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、巖性特征要素、區(qū)域地貌與地形、人為活動(dòng)引發(fā)的災(zāi)害影響程度。分別采取復(fù)雜性較強(qiáng)、復(fù)雜程度中等、地質(zhì)狀況較為簡(jiǎn)單的不同評(píng)估等級(jí)，具體詳見(jiàn)表1。

（2）項(xiàng)目的重要性。對(duì)于公路工程，根據(jù)工程類(lèi)別劃分為重要、較重要和一般三類(lèi)，見(jiàn)表2。

（3）評(píng)估分級(jí)。劃分公路基礎(chǔ)設(shè)施的工程災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)，總體上需要依據(jù)造成地質(zhì)災(zāi)害的潛在影響要素、誘發(fā)災(zāi)害的深層根源因素、公路建設(shè)區(qū)域的現(xiàn)有地質(zhì)構(gòu)造的多個(gè)層面要素，展開(kāi)綜合性以及客觀性的判斷，詳見(jiàn)表3。

表3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分級(jí)表

工程重要等級(jí) 區(qū)域地質(zhì)復(fù)雜狀況

屬于復(fù)雜情況 屬于中等情況 屬于簡(jiǎn)單地質(zhì)

構(gòu)造情況

非常重要等級(jí) 1級(jí) 1級(jí) 1級(jí)

比較重要等級(jí) 2級(jí) 2級(jí) 2級(jí)

一般重要等級(jí) 3級(jí) 3級(jí) 3級(jí)

3.3 各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查重點(diǎn)

3.3.1 滑坡

對(duì)于滑坡災(zāi)害在全面展開(kāi)地質(zhì)調(diào)查的實(shí)踐工作中，關(guān)鍵就是要準(zhǔn)確判定滑坡發(fā)生的范圍、滑坡區(qū)域邊界、裂縫與規(guī)模等因素。通過(guò)勘察手段得到地層滑動(dòng)的具體深度、層數(shù)、地層結(jié)構(gòu)等，據(jù)此合理推斷來(lái)確定滑坡有可能出現(xiàn)衍生或者發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)程度[4]。例如，川西地區(qū)公路建設(shè)頻繁發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害種類(lèi)包含山體崩塌、地表的沉降裂縫、滑坡等。上述各種形式的地質(zhì)災(zāi)害都會(huì)顯著影響公路建設(shè)的安全穩(wěn)定開(kāi)展，同時(shí)，威脅到山區(qū)自然生態(tài)體系的良好平衡。經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析統(tǒng)計(jì)可見(jiàn)，巖體的崩塌事故以及山體滑坡事故占據(jù)相對(duì)較高的地質(zhì)災(zāi)害比例。巖體如果出現(xiàn)了大規(guī)模的滑塌，或者由于邊坡開(kāi)挖導(dǎo)致的植被破壞以及土體裸露而導(dǎo)致形成的滑坡，則會(huì)對(duì)于公路建設(shè)的全面實(shí)施過(guò)程增加非常顯著的安全威脅。

3.3.2 崩塌

公路所在區(qū)域的地層如果表現(xiàn)為崩塌的狀況，那么最為關(guān)鍵的誘發(fā)形成根源就是區(qū)域巖體的風(fēng)化、區(qū)域地下水的頻繁活動(dòng)等。人為實(shí)施的頻繁開(kāi)挖作業(yè)將會(huì)增加擾動(dòng)巖體的概率，缺少補(bǔ)強(qiáng)與支護(hù)措施的巖土層將會(huì)表現(xiàn)為失穩(wěn)的安全風(fēng)險(xiǎn)。山體地表的覆蓋植被如果未能獲得妥善的保護(hù)，那么存在地表裸露狀態(tài)的擾動(dòng)區(qū)域?qū)?huì)容易造成突發(fā)性的巖體崩塌，甚至形成滑坡。通過(guò)進(jìn)行全面的地質(zhì)條件狀況判斷，應(yīng)當(dāng)能夠視情況來(lái)綜合確定巖體的力學(xué)特性因素、巖體的閉合程度因素、巖體崩塌的貫穿與延展?fàn)顩r等因素。

3.3.3 不穩(wěn)定斜坡

不穩(wěn)定的斜坡地質(zhì)構(gòu)造普遍存在于公路建設(shè)區(qū)域，因此針對(duì)穩(wěn)定程度較差的斜坡巖體結(jié)構(gòu)而言，應(yīng)當(dāng)側(cè)重于判定斜坡結(jié)構(gòu)的產(chǎn)狀、巖層構(gòu)造特性、裂隙與巖石節(jié)理的發(fā)育特性、巖層斷裂的具體產(chǎn)生部位等。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)采用組合判斷的專(zhuān)業(yè)技術(shù)手段，以此來(lái)客觀確定斜坡的地質(zhì)因素。

3.3.4 泥石流

調(diào)查泥石流地質(zhì)災(zāi)害的外業(yè)實(shí)施范圍，應(yīng)當(dāng)集中在泥石流所在區(qū)域的溝谷發(fā)育狀態(tài)、泥石流導(dǎo)致形成的匯水范圍、巖層構(gòu)造的整體風(fēng)化特性、溝谷構(gòu)造的彎曲狀況等。在必要的時(shí)候，外業(yè)調(diào)查的工作負(fù)責(zé)人員還需側(cè)重調(diào)研存在急轉(zhuǎn)彎、跌水與較大溝床坡度的特殊結(jié)構(gòu)地帶。通過(guò)分析沖刷堆積物的基本特征、砂石的粒徑體積、堆積層次的分布厚度與屬性因素，應(yīng)當(dāng)能夠準(zhǔn)確界定泥石流沖刷導(dǎo)致的泥沙堆積程度。

3.3.5 采空塌陷

調(diào)查采空區(qū)的塌陷狀況，采取外業(yè)調(diào)查的著眼點(diǎn)應(yīng)當(dāng)落實(shí)于采空區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的礦產(chǎn)埋藏特性、地質(zhì)層次厚度、總層數(shù)、礦產(chǎn)資源的整體分布規(guī)律。通過(guò)準(zhǔn)確判定開(kāi)采礦產(chǎn)資源所在地質(zhì)區(qū)域的開(kāi)采方法、開(kāi)采時(shí)間長(zhǎng)度、開(kāi)采深度、巖層內(nèi)部的積水程度、巖層密實(shí)度、采空區(qū)的陷落狀況，據(jù)此能夠準(zhǔn)確推斷出裂隙與錯(cuò)臺(tái)的目前所在位置。同時(shí)，通過(guò)詳細(xì)調(diào)研與判斷采空區(qū)的整體塌陷幅度，那么應(yīng)當(dāng)能夠據(jù)此界定得到開(kāi)采工作面、公路區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造的內(nèi)在聯(lián)系。

4 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

完成外業(yè)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查后，按《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)范》開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分析，以定性為主、定量為輔的原則，針對(duì)每處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)評(píng)價(jià)其危險(xiǎn)性大小。并按其危險(xiǎn)性大小提出相應(yīng)的防治措施，見(jiàn)表4。

5 結(jié)論

川西地區(qū)地形復(fù)雜、新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，極易發(fā)生地災(zāi)或孕育潛在的地質(zhì)災(zāi)害，該地區(qū)主要存在的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型包括滑坡、崩塌、泥石流、采空塌陷、不穩(wěn)定斜坡等。在川西地區(qū)開(kāi)展公路工程建設(shè)，必須前置開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作，針對(duì)重大地質(zhì)災(zāi)害盡量繞避，對(duì)于無(wú)法繞避的地災(zāi)點(diǎn)，需要對(duì)每處地災(zāi)點(diǎn)進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)公路地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)方法與防治措施的探討，為今后在該地區(qū)開(kāi)展公路工程建設(shè)提供了較好的思路和參考。

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