靜寧至天水高速公路地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)與防治措施研究

張 佳

（甘肅省有色地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730000）

1 地質(zhì)概況

評估區(qū)沿線出露地層主要為新近系及第四系。新近系巖性為砂巖、泥巖軟硬相間，其泥巖層往往遇水軟化后形成山坡體的軟弱帶，屬于易滑地層；第四系的馬蘭黃土和黃土狀粉質(zhì)粘土結(jié)構(gòu)疏松，具垂直節(jié)理和大孔隙及濕陷性，遇水易崩解產(chǎn)生落水洞、地裂縫等，有利于雨水滲漏致使其結(jié)構(gòu)破壞，也屬于易滑地層[1]?；伦畎l(fā)育的地帶廣泛分布有質(zhì)地疏松、透水性能良好的黃土或黃土狀粉土，下伏新近系不透水粘土質(zhì)紅層。因此，大氣降水滲至黃土底部時，宣泄不暢，造成黃土底部的含水量增大，強度減低，在該處形成了一個天然的薄弱界面。此外，這一帶為溝谷縱橫的梁垅狀地形，近代溝谷下切強烈，常在沖溝底部將黃土層切穿。這樣，山坡上的黃土層就失去了底部支撐，處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，極易下滑[2]。評估區(qū)位于伊陜盾地西南部、秦祁地槽褶皺帶的北緣，歷經(jīng)加里東、華里西、印支、燕山、喜山等構(gòu)造運動，斷裂、褶皺構(gòu)造發(fā)育，巖體破碎，第四紀(jì)以來地殼振蕩性上升使得溝谷深切，坡體高陡和支離破碎；同時構(gòu)造運動使得巖土體各種構(gòu)造裂隙發(fā)育，有利于滑坡、崩塌的生成。

2 地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估分區(qū)

根據(jù)現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估結(jié)果，結(jié)合部頒“評估規(guī)范”和“評估規(guī)程”的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估標(biāo)準(zhǔn)，對靜莊高速公路進行地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估。靜莊高速公路分為大、中、小3個區(qū)，8個段。其中危險性大區(qū)5個段，危險性中等區(qū)1個段，危險性小區(qū)2個段。

2.1 地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)段 （Ⅰ）

地質(zhì)災(zāi)害危險性大區(qū)分為5段，全長47.252km，占線路總長的70.8%。

（1）李家溝（起點）—紅山咀頭（AK0+000～AK11+500）段（Ⅰ1）：現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育，以滑坡和泥石流為主。共發(fā)育滑坡8處（H1-H8），危險性大的3處，中等的4處，小的1處；泥石流溝谷5條，危險性均??；黃土濕陷普遍發(fā)育，危險性小[3]。

預(yù)測評估隧道2處進出口邊坡，引發(fā)滑坡、崩塌可能性較大，危險性中等；1段長400m路塹邊坡引發(fā)滑坡或崩塌危險性大；4段路堤邊坡長3400m，其中危險性大的1段、長400m，其余3段、長3000m危險性中等；大中小橋9座:橋基施工場地平整引發(fā)災(zāi)害危險性中等的1座，橋臺邊坡邊坡引發(fā)災(zāi)害危險性中等的3處，其余危險性小。楊家灣溝谷段，棄土棄渣引發(fā)泥石流的可能性較大。工程建設(shè)中路基開挖和施工振動加劇8處滑坡中可能性較大、危險性大的3處，危險性中等的4處，可能性小、危險性小的1處；加劇5條泥石流災(zāi)害危險性小；加劇黃土濕陷災(zāi)害危險性小。

（2）寨子-莊浪河（AK31+000～AK43+000）段（Ⅰ2-1）

現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害一般不發(fā)育，僅發(fā)育3段不穩(wěn)定斜坡和黃土濕陷災(zāi)害。3段不穩(wěn)定斜坡中，1段長1000m危險性大，其他2段遠離線路，危險性小。黃土濕陷普遍發(fā)育，危險性小。

預(yù)測評估5段長2250m路塹邊坡引發(fā)滑坡或崩塌危險性大；隧道8處進出口邊坡中，引發(fā)滑坡、崩塌可能性較大、危險性大的4處，可能性小、危險性小的4處；大中橋14座：橋基施工場地平整引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性大的9座，中等的3座，危險性小的2座，橋臺邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性大的3處，中等的11處，小的14處；棄土棄渣引發(fā)泥石流的可能性較大。工程建設(shè)中路基開挖和施工振動加劇1段不穩(wěn)定邊坡失穩(wěn)的可能性較大、危險性大；加劇黃土濕陷災(zāi)害的可能性和危險性小。

（3）榆林溝（AK43+000～AK57+500）段（Ⅰ2-2）

現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育，以滑坡和黃土濕陷為主。發(fā)育滑坡5處，其中危險性大的1處，危險性中等的1處、危險性小的3處；黃土濕陷災(zāi)害普遍發(fā)育，危險性小。

預(yù)測評估工程建設(shè)4段長1550m路塹邊坡引發(fā)滑坡、崩塌災(zāi)害可能性較大，危險性大；隧道1處進出口硐臉邊坡，引發(fā)滑坡、崩塌災(zāi)害危險性中等；大中橋21座：橋基施工場地平整引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性大的7座，中等的13座，危險性小的1座，橋臺邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性大的1處，中等的8處，小的33處；棄土棄渣引發(fā)泥石流的可能性較大；路基開挖和施工振動加劇2處滑坡（H19、H22）危險性大，3處危險性?。患觿↑S土濕陷的可能性和危險性小。

（4）團莊溝（AK57+500～AK60+000）段（Ⅰ2-3）

現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育，以滑坡和黃土濕陷為主。發(fā)育滑坡5處（H23-H27），其中危險性大的2處（H25、H27），危險性中等的1處（H23），危險性小的2處；黃土濕陷主要分布于黃土梁峁和溝谷臺地，危險性小。

預(yù)測評估隧道1處進出口洞臉邊坡引發(fā)滑坡或崩塌危險性中等；大橋2座：橋基施工場地平整引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性大的2座，橋臺邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性中等的2處，小的2處；路基開挖加劇H25、H27滑坡復(fù)活的可能性較大，危險性大，加劇H23危險性中等；加劇黃土濕陷災(zāi)害的可能性和危險性小。

（5）水洛河終點（AK60+000～AK66+752）段（Ⅰ2-4）

現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害一般不發(fā)育，僅發(fā)育黃土濕陷，濕陷等級為Ⅱ-Ⅲ級，危險性小。預(yù)測評估開挖形成路塹邊坡5段、長1350m，引發(fā)滑坡或崩塌危險性均大；2段路堤邊坡長400m，其中1段、長200m引發(fā)滑坡或崩塌危險性大，另一段、長200m，引發(fā)發(fā)滑坡危險性中等；大中小橋8座：橋基施工場地平整引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性大的4座，中等的2座，危險性小的2座，橋臺邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性大的2處，中等的3處，小的11處；加劇加劇黃土濕陷災(zāi)害的可能性小、危險性小。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū)段 （Ⅱ）

地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū)僅有1段：大寨—張齊家葫蘆河河谷（AK16+000～AK24+500）段，全長8.5km，占線路總長的12.7%。現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，僅有黃土濕陷災(zāi)害。黃土濕陷普遍發(fā)育，濕陷等級Ⅱ-Ⅲ級，危險性小。預(yù)測評估路堤邊坡1段、長6800m，引發(fā)滑坡危險性中等；大橋2座：橋基施工場地平整引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性2小的2座，橋臺邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險性2中等的4處；加劇黃土濕陷災(zāi)害危險性小。

2.3 地質(zhì)災(zāi)害危險性小的區(qū)段 （Ⅲ）

地質(zhì)災(zāi)害危險性小區(qū)分為2段，線路長11.0km，占總長的16.5%。

（1）紅山嘴頭—大寨葫蘆河河谷（AK11+500～AK16+000）段（Ⅲ1）：現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，僅有黃土濕陷災(zāi)害。黃土濕陷普遍發(fā)育，濕陷等級Ⅱ-Ⅲ級，危險性小。預(yù)測評估1段長750m路堤邊坡和2座橋基、橋臺邊坡引發(fā)滑坡災(zāi)害危險性均??；加劇黃土濕陷災(zāi)害可能性和危險性小。

（2）張齊家-寨子葫蘆河河谷（AK24+500～AK31+000）段（Ⅲ2）：現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，僅有黃土濕陷災(zāi)害。黃土濕陷普遍發(fā)育，濕陷等級Ⅱ-Ⅲ級，危險性小。預(yù)測評估路堤邊坡和橋基、橋臺邊坡引發(fā)滑坡災(zāi)害危險性均??；加劇黃土濕陷災(zāi)害危險性小。

3 地質(zhì)災(zāi)害防治措施建議

地質(zhì)災(zāi)害的防治應(yīng)遵循“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，結(jié)合高速公路工程建設(shè)特征及區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害綜合評估結(jié)果，從實用性及可操作性出發(fā)，分別對區(qū)內(nèi)存在的和可能引發(fā)的不同類型地質(zhì)災(zāi)害提出預(yù)防和防治措施建議。

3.1 滑坡、不穩(wěn)定斜坡的防治措施

①擬建公路多數(shù)從滑坡、崩塌前緣通過，盡可能少挖多墊，以免破壞平衡或減小抗滑力；②在滑體、崩塌外圍修筑截排水渠，以截斷雨水進入滑體；③削方減載，減小下滑力；④依據(jù)滑坡、不穩(wěn)定斜坡特征，采取必要的支擋或支護措施；⑤對危險性中等以上的滑坡和不穩(wěn)定斜邊坡進行避繞或?qū)ｍ椫卫砜辈樵O(shè)計。

3.2 公路高邊坡和隧道進出口邊坡及橋涵邊坡防治措施

①坡頂設(shè)置截排水渠；②在有條件放坡和加設(shè)馬道的情況下，建議根據(jù)地質(zhì)條件和邊坡高度、依據(jù)相關(guān)規(guī)范設(shè)計放坡；對于無條件放坡的邊坡，建議采取工程措施；③坡腳設(shè)置擋土墻進行支擋；④坡面采用護坡墻或錨固工程進行支護，格構(gòu)內(nèi)種草綠化；⑤清除進出口斜邊坡表層的碎石土和危巖體；⑥隧道進出口采取早進晚出，以降低邊坡高度或不出現(xiàn)硐臉邊坡；⑦依據(jù)地質(zhì)條件，形成簡約式結(jié)構(gòu)、適配性洞門、生態(tài)型環(huán)境的洞口；⑧對洞口不良地質(zhì)現(xiàn)象，應(yīng)采取有效措施加以治理。

3.3 泥石流的防治措施

①公路跨越泥石流溝谷采用橋涵通過，宜采用加大橋下凈空、上下游修筑防沖檻等措施；②加強對橋墩和橋臺邊坡的防護，避免遭受洪水或泥石流的沖刷；③公路沿泥石流溝谷布線時，沿路堤修筑防洪堤；④修建渡槽跨越公路對泥石流進行排導(dǎo)；⑤工程建設(shè)產(chǎn)生的棄土棄渣認(rèn)真選擇棄渣場，集中堆放棄渣并做好攔擋、綠化等防護工程，以免引發(fā)滑坡、崩塌、泥石流或加劇泥石流災(zāi)害。

3.4 黃土濕陷防治措施

對黃土濕陷災(zāi)害的防治建設(shè)期按有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計，采取基礎(chǔ)換填、夯實等措施；建成后應(yīng)以排水工程為主，盡量讓地表水流遠離公路，根據(jù)地形條件，在公路經(jīng)過低佳的地段，于來水一方修筑截排水渠，使地表匯流不直接匯集在公路經(jīng)過的地段，防治黃土濕陷災(zāi)害對公路運行的危害。

[1]甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)局.甘肅省區(qū)域地質(zhì)志[M].地質(zhì)出版社，1989.

[2]黃潤秋，許向?qū)?，唐川，?地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境評價與地質(zhì)災(zāi)害管理[M].北京：科學(xué)出版社，2008．

[3]王陸超,蔡光桃.陽泉西環(huán)高速公路沿線地質(zhì)特征及地質(zhì)災(zāi)害影響評估[J].山東國土資源,2011,27(11):32-35.