吐乌大高速公路后沟段现状不良地质类别及治理经验小结

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摘要：作者通过对吐鲁番-乌鲁木齐高速公路后沟段老路沿线踏勘，较详细统计了老路沿线存在的不良地质类别及特征，并对当前的防护措施效果进行了一定总结。不仅进一步丰富了后沟段的工程地质信息，而且对正在规划的连霍高速（G30）小草湖－乌鲁木齐改扩建项目后沟段的建设提供了一定的参考。

关键词：吐乌大高速公路 不良地质防护工程

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

吐乌大高速公路小草湖至乌鲁木齐段为连云港-霍尔果斯高速公路新疆境内的一段重要组成部分。该段公路自1999年建成至今已运行14年，运行状况一直良好。但随着新疆多年的经济快速发展，该段公路上的交通量大大增加，车流量日趋饱和，使得该段老路渐渐难以支撑高速增长的交通需求。尤其是G314和G312并线的达坂城后沟段，更显紧张。所以，该公路的改扩建势在必行。于是在2012年中，受自治区交通厅规划设计中心的委托，我院承担了连霍高速（G30）新疆境内小草湖～乌鲁木齐段高速改扩建工程可行性研究工作。因为后沟段为全线的瓶颈段落，其地形地质条件复杂，不良地质发育，所以在此项工作的勘察期间，我重点对该段老路沿线的不良地质发育段落、类别、特征以及当前防护措施进行了统计，并对沿线的防护效果进行小结，希望能对这次改扩建工作起到一定的参考作用。

2后沟高速沿线工程地质条件概况

该段属北天山与东天山的衔接过渡带，为低中山区。沿线海拔一般在1000～1500m。相对高差一般在100-400m，山区褶皱构造密集，稠密的“V”型小切割沟谷较发育，地形峡窄。山体，顶面呈锯齿状。侵蚀、堆积、物理风化作用较为强烈，属构造剥蚀低中山地貌，山体坡度一般为25-40度，坡面受风化作用强烈，表层岩体较破碎～破碎状，岩性以凝灰岩及凝灰质粉细砂岩为主，中薄层构造。其中白杨河自北向南贯穿而过，河道宽阔游荡，堆积阶地不发育。老路基本沿河而上，沿线不良地质很发育，主要包含坡面碎落崩塌、河流冲刷水毁及泥石流等。

3沿线不良地质统计、防护情况总结

3.1碎落、崩塌

3.1.1碎落、崩塌情况统计

通过沿老路踏勘统计可知，后沟山区段碎落崩塌坡面共计42段，累计长达8515m，约占后沟段路线总长（约25km）的34％。

碎落、崩塌发育的坡面一般都大于35度，碎落物质来源主要为松散坡积层及基岩坡面风化碎屑。而崩塌物质来源则主要为陡峭基岩坡面较破碎～破碎岩体。其中，单一碎落坡面共计24段，段落总长6085m，分段长25～600m；单一崩塌坡面共计8段，段落总长430m，分段长5～130m；混合碎落及崩塌发育坡面共计10段，段落总长2000m，分段长40～520m；不同危害程度段落所占百分比参见下图：

从上图可见沿线碎落、崩塌段落对老路危害程度以中等为主，约占60.4％。

对于坡面碎落的处理，老路建设及后期护理过程中主要采用挡墙、碎落台及边沟处理，总体效果较好；对于部分坡面沟槽型碎落，主要在挡墙、碎落台及边沟处理基础上，其间采用渡槽、跌水配合涵洞小桥疏导，总体效果较好。对于崩塌，在挡墙、碎落台及边沟处理基础上，部分采用挂网防护，总体效果较好；

通过此次踏勘调查，对老路现状防护总结补充以下三点建议：①部分砾碎石覆盖坡面碎落段，可进一步加高挡墙或在上边坡顶部增设矮挡减缓坡面碎落影响；②对于表层风化破碎的高陡基岩坡面，挡墙处理效果不理想，可主要采用喷浆护面处理；③对大裂隙发育的较陡岩质坡体崩塌隐患段，可加大增强使用挂网防护。

3.2河流冲刷水毁

通过统计，山区段老路路基受河流冲刷影响段落共计30段，累计长达10.12km，约占后沟段路线总长的40.5％。

老路沿线的冲刷类型进一步划分为以下四类：河床弯道（顶冲）冲刷、河床顺流冲刷、漫滩弯道冲刷、漫滩顺流冲刷。其中，连续冲刷段落长度在50～1700m。冲刷危害严重段落类型主要包含河床、漫滩的弯道冲刷及凹岸河床的顺流冲刷。通过统计，不同危害程度段落所占百分比参见下图：

调查中可见，当前老路采用的沿河防护措施效果良好，科学合理，对游荡型河谷段防护也考虑较全面。除了个别点防护工程稍有损坏外，其它防护工程皆完好，确保了沿河路基的稳定。大体防护特征总结如下：①在宽敞河床段高漫滩上的路基，即在洪水期多受水流淹没冲刷，以顺流冲刷为主的轻微影响段，当前防护主要以浆砌挡墙,局部配有铅丝笼防护；②在河流低漫滩及临河床顺流冲刷一般影响段，当前防护主要采用浆砌挡墙+护坦防护，部分采用浆砌挡墙+浆砌矶头坝防护，局部冲刷较严重段加有混凝土护墙及四面体防护；③在较宽敞河床弯道及凹岸顺流冲刷影响严重段，当前防护主要采用浆砌挡墙+混凝土护墙+混凝土护坦防护，局部将护坦改为混凝土矶头坝；④部分凹岸河床弯道冲刷及峡谷段河床冲刷很严重段，当前防护主要采用混凝土挡墙+混凝土护墙+混凝土护坦防护，局部顶冲掏蚀严重段，进一步加以混凝土护坡防护。

此次调查中仅建议对老路局部小段增设防护及局部完善。

3.3泥石流

后沟段老路沿线泥石流类型主要包含山沟型及坡面型，共计发育33处。其中山沟型泥石流合计发育9段，都发源于路线左侧低中山区，基本都与路线正交。物质来源主要为基岩坡面的全、强风化碎屑，储量较丰富，各段在路线上长度一般为20～100m，泥石流沟的形成、流通段落较长，一般在1.5～3.0km，主流沟槽一般宽10～50m，被角砾碎屑缩覆盖，沟床纵坡7～9度，多属稀性泥石流沟，在路线上具有一定的堆积性及冲刷性，危害程度轻微～中等；坡面型泥石流则可进一步划分为坡脚堆积型和坡面侵蚀沟槽型，合计发育24段。其中坡脚堆积型主要指在低中山坡脚已有的倒锥形、扇形坡积体表面进一步次生的泥石流，该类型的泥石流一般规摸较小，在路线上长度5～30m，坡面长度一般在20～100m间，坡度20～35度，物质来源即为坡积砾碎石，在路线上具有轻微的堆积危害；而坡面侵蚀沟槽型则多发育于剥蚀切割基岩丘陵地貌上，沟深一般5～15m，V型，沟底宽2～5m，被少量碎屑覆盖或直接为基岩沟底。所以，主要以稀性水石流沟存在老路左侧，对路线危害轻微。

通过沿线踏勘可见，后沟老路沿线无大型的泥石流分布。对于当前分布泥石流，老路在建设中处理也较为科学，多年来实际应用效果良好。其中，对于山沟型的泥石流老路主要采用桥梁及涵洞，辅以导流坝、槽疏导，效果良好；对于坡脚堆积型泥石流，多因路线廊带狭窄一般以挡墙配合边沟并且在墙后留有一定堆积余地处理，效果较好，仅局部段落墙背被堆满有翻越挡墙趋势，建议适当增高挡墙并及时清除墙后堆积；对于坡面侵蚀沟槽型水石流，一般以涵洞辅以渡槽、跌水导流，效果良好。

4结语

综上所述，可见吐乌大高速公路后沟段不良地质类别较多，分布广泛，总体工程地质条件复杂，工程建设难度及代价较大。沿线的碎落崩塌、河流冲刷性水毁、泥石流等危害，都在老路改扩建中防护范畴内。所以本文通过对老路建设中的该方面经验进行了一定的总结，认为老路在上述方面的防护措施总体是科学的，大部分经验方法是完全值得该段公路改扩建借鉴的。

作者简介：王洪涛（1980－），男，新疆乌鲁木齐人，工程师，主要从事公路工程地质勘察工作