王術(shù)桁 藺力 林超

收稿日期：2024-01-22

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

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)識別與防治。

摘要 文章對川西地區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害類型進行了敘述，探討了在該地區(qū)公路工程建設(shè)如何開展地質(zhì)災(zāi)害評價工作，從技術(shù)流程、評估范圍、評估級別、調(diào)查重點進行了論述，對于無法繞避的地質(zhì)災(zāi)害分不同的地質(zhì)災(zāi)害類型提出針對性的防治措施，為今后在該地區(qū)開展公路工程建設(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

中圖分類號 P694文獻標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2024）11-0189-03

0 引言

隨著四川省邁入社會主義現(xiàn)代化建設(shè)新征程、加快建設(shè)交通強省，四川省在《國家綜合立體交通網(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)害問題突出，以至于一直以來地質(zhì)災(zāi)害是公路建設(shè)的重點攻克對象。因此，在公路建設(shè)前，關(guān)鍵是要綜合評估有可能會出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害狀況。在此前提下，需要運用可行性較強的整改應(yīng)對方案，切實維護公路基礎(chǔ)設(shè)施的平穩(wěn)運營[1]。

1 地質(zhì)災(zāi)害類型

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渡地帶。這一地區(qū)地勢高聳，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、最強烈，也是最危險的斷裂帶。這樣的區(qū)域位置和地質(zhì)特點，導(dǎo)致川西地區(qū)新構(gòu)造活動強烈、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)過多年的地質(zhì)災(zāi)害普查和工程建設(shè)經(jīng)驗，該地區(qū)主要存在的地質(zhì)災(zāi)害類型包括滑坡、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)，難以避免要進行開挖和填筑，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，由此會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，危害道路和人的生命財產(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)造活動強烈，常會形成陡峭的巖壁，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)或運營過程中存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患，地質(zhì)災(zāi)害類型多樣，發(fā)生后危害極其嚴(yán)重，因此公路建設(shè)必須進行系統(tǒng)且全面的地質(zhì)災(zāi)害評估。

3 地質(zhì)災(zāi)害評價方法

3.1 工作方法及技術(shù)流程

地質(zhì)災(zāi)害評估工作通常采用野外實地調(diào)查和室內(nèi)分析相結(jié)合的工作方法。在收到地災(zāi)評價任務(wù)后，全面著眼于地質(zhì)環(huán)境的總體狀況測評工作。經(jīng)初步分析，確定評估范圍及工作重點，緊接著開展野外地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查。采用調(diào)查與訪問相結(jié)合的方法，重點對評估區(qū)及周邊地質(zhì)環(huán)境進行地質(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)場調(diào)查成果基礎(chǔ)上，擬定適宜性較強的綜合整治預(yù)防實踐方案。通過進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)程度更為良好的評估測試結(jié)論。

3.2 評估范圍及級別的確定

3.2.1 評估范圍的確定

按照現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范要求，擬定評估的公路區(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)害類型和工程特點擴展到地質(zhì)災(zāi)害體的影響范圍，例如，滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡評估區(qū)應(yīng)包括地質(zhì)災(zāi)害體的影響范圍，泥石流評估區(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，采空塌陷評估區(qū)應(yīng)通過收集礦山開采歷史、規(guī)劃和設(shè)計等資料，通過地面調(diào)查分析確定。有時久遠采空不易查明時，宜通過物探、鉆探等手段確定。

3.2.2 評估級別的確定

通過全面考慮各類常見地質(zhì)災(zāi)害有可能會引發(fā)的安全風(fēng)險因素，合理確定了多個層面的具體評估判斷等級。在劃分上述的評估災(zāi)害等級過程中，重點按照現(xiàn)行的通用技術(shù)評估規(guī)范加以判定，其中涉及如下的判斷評估組成部分。

（1）總體地質(zhì)狀況的復(fù)雜性。對于公路建設(shè)區(qū)域的總體地質(zhì)狀況展開綜合性的客觀評定，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、人為活動引發(fā)的災(zāi)害影響程度。分別采取復(fù)雜性較強、復(fù)雜程度中等、地質(zhì)狀況較為簡單的不同評估等級，具體詳見表1。

（2）項目的重要性。對于公路工程，根據(jù)工程類別劃分為重要、較重要和一般三類，見表2。

（3）評估分級。劃分公路基礎(chǔ)設(shè)施的工程災(zāi)害風(fēng)險評估等級，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)造的多個層面要素，展開綜合性以及客觀性的判斷，詳見表3。

表3 地質(zhì)災(zāi)害危險性評估分級表

工程重要等級 區(qū)域地質(zhì)復(fù)雜狀況

屬于復(fù)雜情況 屬于中等情況 屬于簡單地質(zhì)

構(gòu)造情況

非常重要等級 1級 1級 1級

比較重要等級 2級 2級 2級

一般重要等級 3級 3級 3級

3.3 各類地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查重點

3.3.1 滑坡

對于滑坡災(zāi)害在全面展開地質(zhì)調(diào)查的實踐工作中，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。通過勘察手段得到地層滑動的具體深度、層數(shù)、地層結(jié)構(gòu)等，據(jù)此合理推斷來確定滑坡有可能出現(xiàn)衍生或者發(fā)展的風(fēng)險程度[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)害都會顯著影響公路建設(shè)的安全穩(wěn)定開展，同時，威脅到山區(qū)自然生態(tài)體系的良好平衡。經(jīng)過科學(xué)的分析統(tǒng)計可見，巖體的崩塌事故以及山體滑坡事故占據(jù)相對較高的地質(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，則會對于公路建設(shè)的全面實施過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等。人為實施的頻繁開挖作業(yè)將會增加擾動巖體的概率，缺少補強與支護措施的巖土層將會表現(xiàn)為失穩(wěn)的安全風(fēng)險。山體地表的覆蓋植被如果未能獲得妥善的保護，那么存在地表裸露狀態(tài)的擾動區(qū)域?qū)菀自斐赏话l(fā)性的巖體崩塌，甚至形成滑坡。通過進行全面的地質(zhì)條件狀況判斷，應(yīng)當(dāng)能夠視情況來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)重點采用組合判斷的專業(yè)技術(shù)手段，以此來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。在必要的時候，外業(yè)調(diào)查的工作負責(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)查的著眼點應(yīng)當(dāng)落實于采空區(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。通過準(zhǔn)確判定開采礦產(chǎn)資源所在地質(zhì)區(qū)域的開采方法、開采時間長度、開采深度、巖層內(nèi)部的積水程度、巖層密實度、采空區(qū)的陷落狀況，據(jù)此能夠準(zhǔn)確推斷出裂隙與錯臺的目前所在位置。同時，通過詳細調(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)害危險性評估規(guī)范》開展地質(zhì)災(zāi)害危險性評估分析，以定性為主、定量為輔的原則，針對每處地質(zhì)災(zāi)害點評價其危險性大小。并按其危險性大小提出相應(yīng)的防治措施，見表4。

5 結(jié)論

川西地區(qū)地形復(fù)雜、新構(gòu)造活動強烈，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)開展公路工程建設(shè)，必須前置開展地質(zhì)災(zāi)害評估工作，針對重大地質(zhì)災(zāi)害盡量繞避，對于無法繞避的地災(zāi)點，需要對每處地災(zāi)點進行危險性評價。通過對公路地質(zhì)災(zāi)害評價方法與防治措施的探討，為今后在該地區(qū)開展公路工程建設(shè)提供了較好的思路和參考。

參考文獻

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[2]王玉剛， 王振華， 陳鴿. 安平高速公路工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估及防治措施[J]. 路基工程， 2017（3）： 235-239.

[3]地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)范： GB/T 40112—2021[S]. 北京：人民交通出版股份有限公司， 2021.

[4]吳亞子. 山區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法研究[D]. 成都：成都理工大學(xué)， 2005.