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泸(定)石(棉)高速公路沿线地质灾害类型及成因

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摘要:泸石高速公路位于四川省雅安市和甘孜州境内,公路沿线地质条件复杂,地质灾害类型多,形成原因复杂,对公路的修建和运行构成危害。为了提高道路安全,本文在野外实地调查和相关资料整理的基础上,重点分析公路沿线地质灾害的类型、成因、发展趋势并提出相应防治对策。

关键词:地质灾害;类型;成因;防治;

0 引言

泸(定)石(棉)高速公路位于四川省雅安市和甘孜州境内,是一条连接雅康高速公路与雅西高速公路的联络公路。但线路沿线地质环境复杂,新构造运动活跃,降雨量充沛,松散层岩层分布广泛,内外地质作用强烈,地质灾害频发。

1 公路沿线的环境地质条件

泸石高速公路近南北向展布,线路以泸定县伞岗坪互通(雅康高速公路)为起点沿大渡河至石棉县东南部大杉树互通(雅西高速)为终点,地理坐标东经102°09′03″- 102°22′5″,北纬29°12′39″- 29°58′9″,线路全长97.122km,沿线地质环境条件复杂。

1.1 地形地貌[1-2]

该路段处于川西高原与四川盆地的过渡带,地形地貌为典型的深切割中山宽脊沟谷地貌。海拔总体北高南低,线路起点伞岗坪高程1800米左右,线路终点大杉树高程约890m,相对高差910米左右;区内山脊宽缓,山坡上缓下陡,上部坡度小于30°,下部坡度45°左右。

1.2构造与岩性

在大地构造上,线路位于川滇南北向构造带北段与北东向龙门山断裂带、北西向鲜水河断裂带交接复合部位,在具体构造部位上,线路主要沿大渡河断裂展布。

2 地质灾害类型及成因

2.1 沿线地质灾害概况

根据野外调查成果,该线路沿线发育的地质灾害类型为泥石流、滑坡(不稳定斜坡)、危岩崩塌等。其中以泥石流最为发育,其次为滑坡、不稳定斜坡。

表2.1 地质灾害类型及危害性

2.2 地质灾害类型

2.2.1 泥石流

沿线沟谷型泥石流的主要地形特征为:在形成区多呈漏斗型、勺型冰蚀地貌,有利于冰雪融水或大气降雨的迅速汇集;在泥石流的形成流通段,地形起伏大,岭谷高差大;在出山口附近沟谷变窄,谷坡变陡,沟岸侧蚀坍塌现象普遍,进一步增加了固体物源;泥石流淤积区多位于主河道相隔宽阔的河谷地或冲洪积台地,地形平缓,泥石流堆积体多呈扇型,堆积物以块碎石、漂砾石土组成。

图 2.2.1 杵坭乡群发性泥石流场景[2]

2.2.2 滑坡(不稳定斜坡)

线路途经滑坡(不稳定斜坡)地质灾害19处,主要为土质滑坡,影响线路长度3400m,占线路总长的3.5%。滑坡多发育于大渡河河谷两侧缓坡地带,滑坡主要沿岩土分界面滑动,滑体以第四纪松散堆积物-块碎石土为主,滑体厚度较小,一般在2~10m,多为暴雨诱发。

2.2.3 崩塌(危岩)

线路途经崩塌地质灾害9处,以岩质崩塌或危岩为主,少量为危石,影响道路长1400m,占线路总长的1.4%。崩塌(危岩)主要发育于线路段中的高陡斜坡(自然坡度40°-80°)地带,构成崩塌及危岩的岩性主要为变质花岗岩、混合花岗岩等,由于岩层的表层风化较强烈,构造节理裂隙和卸荷裂隙发育,常砸毁公路,威胁道路施工及行车安全。

图 2.2.2 K81+350处滑坡 图 2.2.3 K92+800处岩质崩塌

2.3 地质灾害成因

2.3.1 泥石流

沿线泥石流的形成主要与流域地形条件、固体物质来源及水源等条件有关。①地形条件:公路沿线地形切割较深,在形成沟谷以前有大片的终年积雪区或基岩区,且多呈漏斗型、勺型冰蚀地貌,有利于冰雪融水或大气降雨的迅速汇集,为泥石流的淤积创造了条件。②物源条件:区内物源主要为斜坡或谷坡崩残坡积物、沟床冲洪积物、老泥石流堆积物和第四系冰水堆积物等,以上成因类型松散堆积具有面广量大的特点。

2.3.2 滑坡

沿线滑坡主要为土质滑坡,其形成主要与地形条件、地层岩性、雨水及人类活动等条件有关。①地形地貌:公路沿大渡河分布,线路两侧沟谷切割较深,相对高差达500~1000m,坡度较陡,斜坡坡度在30°~50°,并且在坡脚处形成高陡临空面,为滑坡的形成提供了良好的地形地貌条件。②水:区内滑坡(除个别老滑坡外)多为暴雨期间形成,调查中发现滑体中有饱水特征,在坡脚地带多有泉水出露,滑动面上土体含水率较高,并且滑坡后部多有更高一级的斜坡,部分坡面上分布有洼地或小型冲沟,有利于地表径流的汇集,加之该区域内集中降雨量较多,进一步促进了滑坡的形成和发展。

2.3.3 危岩崩塌

地形地貌、地层岩性、风化卸荷作用是崩塌及危岩形成的先决条件;降雨、地震和人为影响对崩塌和危岩的形成和发展起着重要的作用。①地形地貌:沿线崩塌多发生在40~80°的陡崖及高陡斜坡地带,坡体前缘形成高陡的临空面,这种特殊的地形条件易于导致陡崖岩体发生卸荷变形形成崩塌;②地层岩性:沿线崩塌及危岩主要发生在变质花岗岩、混合花岗岩等岩体中,其岩层的表层风化较强烈,构造节理裂隙和卸荷裂隙较为发育,易形成崩塌。

3 地质灾害的发展趋势和防治对策

3.1 发展趋势

区内地质灾害多位于线路或紧邻线路分布,区内地质灾害爆发的频率与季节密切相关,夏秋季节,随着降雨量的增加,特别是强降雨的出现,滑坡、泥石流、崩塌的发生概率同时加大;随着公路建设的进行,由于边坡开挖、建筑弃渣的增加将加剧或诱发地质灾害的发生。

3.2 防治对策

3.2.1 泥石流防治对策

拟建公路沿线泥石流分布较多,且大多与线路呈垂直相交关系,线路与泥石流的相交位置不同,其治理对策也不相同。①对公路位于泥石流冲积扇上:可采用在沟内设置多道梯级拦挡坝以固沟稳坡,对有条件的地势可采用排导槽或涵洞方式通过;②对公路从泥石流沟口跨越时:可设置大涵洞或放冲桥的形式排泄沟内冲积物及流水,并加强沟道两侧路基的防掏蚀措施。

3.2.2 滑坡(不稳定斜坡)防治对策

滑坡是线路遭受的主要地质灾害之一,根据线路与滑坡相对位置关系提出不同的防治措施。①线路从滑坡前缘通过:宜对滑坡整体稳定性进行治理,可在坡脚修筑抗滑桩等拦挡工程,并完善坡面截排水工程,对滑坡体积较大者,可先进行后缘削方减载,再进行拦挡;②线路从滑坡体上通过:可采用一排或多排抗滑桩进行支挡,并在滑坡后缘和中部设置弧形截排水沟;③线路从滑坡体后缘通过:可采用半边桥或桥的形式进行合理避让,同时对滑坡的整体稳定性和危害性进行评估,并做好相应防治对策。对影响宽度较长,滑动面埋深较深的大中型滑坡,并且治理难度较大,经济可行性较低的大滑坡,若地形条件许可,可采取小范围改线避让。

3.2.3 崩塌(危岩)防治对策

根据沿线调查成果统计可知,线路大多位于崩塌危岩体下方,针对崩塌的防治措施为:对岩体较破碎稳定性较差的高陡岩质危岩体,可采用清除的方式进行防治;对清除条件较差的危岩体,可采取喷锚防护、锚杆加固、水泥灌浆加固、挂主动防护网等主动防护措施;同时在公路内侧崩坡积斜坡地带设置拦石墙、落石槽、被动网等被动防护措施,并在崩塌危岩区外侧修筑截排水沟,崩塌体下部斜坡地带进行植被恢复。

参考文献:

[1]四川省煤田地质工程勘察设计研究院.泸定至石棉高速公路建设工程地质灾害危险性评估报告[R].2012.

[2]成都地质矿产研究所.四川泸定县地质灾害详细调查报告[R].2007.

[3]成都地质调查中心.大渡河流域(石棉县)地质灾害详细调查报告[R].2009.