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)
評(píng)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(shí),宣泄不暢,造成黃土底部的含水量增大,強(qiáng)度減低,在該處形成了一個(gè)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(qiáng)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(píng)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(yùn)動(dòng),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(shí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)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。
根據(jù)現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測評(píng)估結(jié)果,結(jié)合部頒“評(píng)估規(guī)范”和“評(píng)估規(guī)程”的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),對(duì)靜莊高速公路進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估。靜莊高速公路分為大、中、小3個(gè)區(qū),8個(gè)段。其中危險(xiǎn)性大區(qū)5個(gè)段,危險(xiǎn)性中等區(qū)1個(gè)段,危險(xiǎn)性小區(qū)2個(gè)段。
地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)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(diǎn))—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(xiǎn)性大的3處,中等的4處,小的1處;泥石流溝谷5條,危險(xiǎn)性均小;黃土濕陷普遍發(fā)育,危險(xiǎn)性小[3]。
預(yù)測評(píng)估隧道2處進(jìn)出口邊坡,引發(fā)滑坡、崩塌可能性較大,危險(xiǎn)性中等;1段長400m路塹邊坡引發(fā)滑坡或崩塌危險(xiǎn)性大;4段路堤邊坡長3400m,其中危險(xiǎn)性大的1段、長400m,其余3段、長3000m危險(xiǎn)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(xiǎn)性中等的1座,橋臺(tái)邊坡邊坡引發(fā)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等的3處,其余危險(xiǎn)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(dòng)加劇8處滑坡中可能性較大、危險(xiǎn)性大的3處,危險(xiǎn)性中等的4處,可能性小、危險(xiǎn)性小的1處;加劇5條泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性??;加劇黃土濕陷災(zāi)害危險(xiǎn)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(xiǎn)性大,其他2段遠(yuǎn)離線路,危險(xiǎn)性小。黃土濕陷普遍發(fā)育,危險(xiǎn)性小。
預(yù)測評(píng)估5段長2250m路塹邊坡引發(fā)滑坡或崩塌危險(xiǎn)性大;隧道8處進(jìn)出口邊坡中,引發(fā)滑坡、崩塌可能性較大、危險(xiǎn)性大的4處,可能性小、危險(xiǎn)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(xiǎn)性大的9座,中等的3座,危險(xiǎn)性小的2座,橋臺(tái)邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)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(dòng)加劇1段不穩(wěn)定邊坡失穩(wěn)的可能性較大、危險(xiǎn)性大;加劇黃土濕陷災(zāi)害的可能性和危險(xiǎn)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(xiǎn)性大的1處,危險(xiǎn)性中等的1處、危險(xiǎn)性小的3處;黃土濕陷災(zāi)害普遍發(fā)育,危險(xiǎn)性小。
預(yù)測評(píng)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(xiǎn)性大;隧道1處進(jìn)出口硐臉邊坡,引發(fā)滑坡、崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)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(xiǎn)性大的7座,中等的13座,危險(xiǎn)性小的1座,橋臺(tái)邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)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(dòng)加劇2處滑坡(H19、H22)危險(xiǎn)性大,3處危險(xiǎn)性??;加劇黃土濕陷的可能性和危險(xiǎn)性小。
(4)團(tuán)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(xiǎn)性大的2處(H25、H27),危險(xiǎn)性中等的1處(H23),危險(xiǎn)性小的2處;黃土濕陷主要分布于黃土梁峁和溝谷臺(tái)地,危險(xiǎn)性小。
預(yù)測評(píng)估隧道1處進(jìn)出口洞臉邊坡引發(fā)滑坡或崩塌危險(xiǎn)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(xiǎn)性大的2座,橋臺(tái)邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)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(xiǎn)性大,加劇H23危險(xiǎn)性中等;加劇黃土濕陷災(zāi)害的可能性和危險(xiǎn)性小。
(5)水洛河終點(diǎn)(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(jí)為Ⅱ-Ⅲ級(jí),危險(xiǎn)性小。預(yù)測評(píng)估開挖形成路塹邊坡5段、長1350m,引發(fā)滑坡或崩塌危險(xiǎn)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(xiǎn)性大,另一段、長200m,引發(fā)發(fā)滑坡危險(xiǎn)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(xiǎn)性大的4座,中等的2座,危險(xiǎn)性小的2座,橋臺(tái)邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)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(xiǎn)性小。
地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)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%?,F(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(jí)Ⅱ-Ⅲ級(jí),危險(xiǎn)性小。預(yù)測評(píng)估路堤邊坡1段、長6800m,引發(fā)滑坡危險(xiǎn)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(xiǎn)性2小的2座,橋臺(tái)邊坡引發(fā)滑坡或崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性2中等的4處;加劇黃土濕陷災(zāi)害危險(xiǎn)性小。
地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)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(jí)Ⅱ-Ⅲ級(jí),危險(xiǎn)性小。預(yù)測評(píng)估1段長750m路堤邊坡和2座橋基、橋臺(tái)邊坡引發(fā)滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性均?。患觿↑S土濕陷災(zāi)害可能性和危險(xiǎn)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(jí)Ⅱ-Ⅲ級(jí),危險(xiǎn)性小。預(yù)測評(píng)估路堤邊坡和橋基、橋臺(tái)邊坡引發(fā)滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性均??;加劇黃土濕陷災(zāi)害危險(xiǎn)性小。
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(píng)估結(jié)果,從實(shí)用性及可操作性出發(fā),分別對(duì)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。
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?cái)嘤晁M(jìn)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(hù)措施;⑤對(duì)危險(xiǎn)性中等以上的滑坡和不穩(wěn)定斜邊坡進(jìn)行避繞或?qū)m?xiàng)治理勘查設(shè)計(jì)。
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(jì)放坡;對(duì)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(jìn)行支擋;④坡面采用護(hù)坡墻或錨固工程進(jìn)行支護(hù),格構(gòu)內(nèi)種草綠化;⑤清除進(jìn)出口斜邊坡表層的碎石土和危巖體;⑥隧道進(jìn)出口采取早進(jìn)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(duì)洞口不良地質(zhì)現(xiàn)象,應(yīng)采取有效措施加以治理。
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(qiáng)對(duì)橋墩和橋臺(tái)邊坡的防護(hù),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(shí),沿路堤修筑防洪堤;④修建渡槽跨越公路對(duì)泥石流進(jìn)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(hù)工程,以免引發(fā)滑坡、崩塌、泥石流或加劇泥石流災(zāi)害。
對(duì)黃土濕陷災(zāi)害的防治建設(shè)期按有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計(jì),采取基礎(chǔ)換填、夯實(shí)等措施;建成后應(yīng)以排水工程為主,盡量讓地表水流遠(yuǎn)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(duì)公路運(yùn)行的危害。
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[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(píng)估[J].山東國土資源,2011,27(11):32-35.