黃永高，韓飛，周游，賈小川，楊學(xué)俊，嚴(yán)剛，楊青松

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西藏G562普當(dāng)至南木林段地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及防治

黃永高1，韓飛1，周游2，賈小川1，楊學(xué)俊1，嚴(yán)剛1，楊青松1

（1.四川省地質(zhì)調(diào)查院 稀有稀土戰(zhàn)略資源評(píng)價(jià)與利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610081；2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，成都 610032）

為了解西藏G562普當(dāng)至南木林段沿線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況，提高道路安全通行能力，通過地質(zhì)資料收集，結(jié)合野外詳細(xì)調(diào)查，分析了該路段地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征，并提出防治建議。研究認(rèn)為，G562普當(dāng)至南木林段沿線泥石流30條，崩塌10處，滑坡4處，河岸坍塌3段。根據(jù)該路段地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，提出了切實(shí)有效的防治建議。研究成果對(duì)該公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)過程中防災(zāi)減災(zāi)具有重要指導(dǎo)作用。

地質(zhì)災(zāi)害；發(fā)育特征；防治建議；西藏G562

西藏自治區(qū)那曲地區(qū)申扎縣至日喀則地區(qū)南木林縣現(xiàn)有公路（S203）等級(jí)低，平縱線形相對(duì)較差。沿線排水設(shè)施極其不完善，行車條件惡化，整體通行能力及抗災(zāi)能力較差，已不能滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、資源開發(fā)及沿線群眾出行的需求。目前國(guó)道G562線申扎至南木林公路改建工程已啟動(dòng)。該工程沿原有S203線布線，北起那曲地區(qū)申扎縣，向南翻越海拔5 226 m的克古拉埡口，止于日喀則地區(qū)南木林縣，全長(zhǎng)約212 m，與已建成的國(guó)道G562線（原S203）南段相接，最終于艾瑪大橋連接G318線（圖1）。該公路是西藏自治區(qū)規(guī)劃的中部經(jīng)濟(jì)主干線中的一段，也是連接日喀則地區(qū)與那曲地區(qū)的交通干線，在西藏公路網(wǎng)骨架中占有舉足輕重的地位。隨著國(guó)家公路建設(shè)的大力投入，西部高原地區(qū)公路交通迅速發(fā)展的同時(shí)，公路工程地質(zhì)災(zāi)害問題也愈顯嚴(yán)重。G562普當(dāng)至南木林段沿線屬構(gòu)造侵蝕剝蝕高山地貌，山高坡陡，地質(zhì)構(gòu)造和地層巖性較復(fù)雜，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，水熱條件變化大，公路沿線泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育，對(duì)公路的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)構(gòu)成了極大危害。筆者在收集相關(guān)資料和實(shí)地野外調(diào)查基礎(chǔ)之上，著重論述公路沿線地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征，并提出相應(yīng)防治對(duì)策。

圖1 西藏G562普當(dāng)至南木林段改建工程示意圖

1 地質(zhì)環(huán)境背景

1.1 地形地貌

G562普當(dāng)至南木林段工程位于青藏高原中南部之雅魯藏布江北岸，岡底斯山脈橫亙東西。受雅魯藏布江及其支流的切割，工程區(qū)內(nèi)地形呈谷梁相間分布的格局。新近紀(jì)上新世以來受地殼迅速隆升的影響，山地長(zhǎng)期處于剝蝕、侵蝕狀態(tài)，剝蝕、侵蝕產(chǎn)物堆積于斷陷谷地內(nèi)，形成了現(xiàn)今的以廣大基巖山地為格架，狹長(zhǎng)河（溝）谷間夾分布的高原性山地地形地貌景觀。流域內(nèi)河流眾多，溝壑縱橫，海拔在3 790~4 950m之間。G562沿線屬雅魯藏布江左岸一級(jí)支流—湘河流域及二級(jí)支流—甲措藏布流域。流域南部較低，有寬窄不一的河谷平原，北部較高，為高山峽谷區(qū)，群山起伏，雪峰疊嶂，海拔多在4 500~6 000m。

1.2 氣象水文

工程區(qū)位于高原溫帶半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，總體氣候特征表現(xiàn)為空氣稀薄，氣壓低，氧氣少；太陽(yáng)輻射強(qiáng)，日照時(shí)間長(zhǎng)，高原紫外線強(qiáng)烈；氣溫偏低，日較差大，年較差小，無霜期短；干濕季節(jié)分明，夏季雨水集中，溫暖濕潤(rùn)，冬季寒冷干燥。多年平均氣溫6.2℃，多年平均日照時(shí)數(shù)為2 917.5 h，月平均氣溫以七月份最高，十二月至翌年一月最低；最大年降水量為565.7 mm，多年平均降水量為459.6 mm，最大日降雨量24.2 mm，降水主要集中在6~9月，占全年降水的87%，是激發(fā)沿線地質(zhì)災(zāi)害的重要原因；多年平均蒸發(fā)量2 480.08 mm，為降水量的4~5倍；冬季主要盛行西北風(fēng)，春季2~5月份起風(fēng)沙，多年平均風(fēng)速4.5 m/s，最大風(fēng)速18.7 m/s（1974年）；沿線季節(jié)性凍土最大深度0.67 m左右。

1.3 構(gòu)造與巖性

公路沿線位于岡底斯地塊的南帶，主構(gòu)造帶呈東西向，次一級(jí)構(gòu)造帶呈南北向，東西向他自拉—郭拉—堪珠鄉(xiāng)深大斷裂帶從公路沿線中部通過?；讕r系主要為念青唐古拉巖群以及石炭—二疊紀(jì)淺海陸棚相沉積。上新世以來，該區(qū)地殼運(yùn)動(dòng)主要為整體均衡上升為主控機(jī)制的快速隆升，隆升速率為0.85~0.99 mm/a，總計(jì)隆升幅度達(dá)5 100~5 940 m[1]。受多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，巖石裂隙極為發(fā)育，既有構(gòu)造裂隙和成巖裂隙，又有局部應(yīng)力性裂隙和風(fēng)化裂隙。

公路沿線第四系地層主要為以碎石、角礫及粉質(zhì)粘土為主的殘坡積物；以碎塊石夾巖屑、砂礫石為主的崩積物和以塊石、砂卵石為主的沖洪積物。基巖主要為古近系林子宗群玄武巖、安山巖、（巖）晶屑凝灰?guī)r夾少量砂礫巖，零星分布有二長(zhǎng)花崗巖。

圖2 西藏G562普當(dāng)至南木林段沿線地質(zhì)災(zāi)害分類統(tǒng)計(jì)

2 典型地質(zhì)災(zāi)害及發(fā)育特征

2.1 分類統(tǒng)計(jì)

調(diào)查分析顯示，西藏G562普當(dāng)至南木林段沿線地質(zhì)災(zāi)害以泥石流和崩塌為主，同時(shí)發(fā)育滑坡和河岸坍塌等，其分布數(shù)量及所占比例見圖2。

圖3 西藏G562普當(dāng)至南木林段沿線典型地質(zhì)災(zāi)害

a-雄村西坡泥石流；b-朗慶溝泥石流；c-拉亞村北崩塌；d-曲白崩塌；e-曲白滑坡；f-朗隆河岸坍塌

2.2 典型泥石流

1）山坡型泥石流：雄村西坡泥石流位于普當(dāng)—南木林段甲措鄉(xiāng)，公路西側(cè)，甲措藏布右岸，屬于中型泥石流（圖3a）。泥石流發(fā)育于陸相火山碎屑巖地區(qū)，斜坡巖體結(jié)構(gòu)較破碎。匯水面積約3.2 km2，坡道平均縱坡0.366，坡腳縱坡較緩，山坡相對(duì)高差約1 200m，平均坡度為65°，沿程不良地質(zhì)現(xiàn)象較發(fā)育，風(fēng)化程度深，固體物質(zhì)補(bǔ)給來源主要為崩積物及殘坡積物，面蝕和溝蝕明顯，物質(zhì)多以碎塊石為主，磨圓度差，棱角分明，總體級(jí)配較寬，其中巨石和粗顆粒較多，孔隙率高，易在上游清水區(qū)來流的沖刷下起動(dòng)輸移而形成水石流或稀性泥石流。通過本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，整個(gè)物源補(bǔ)給區(qū)在泥石流形成和運(yùn)動(dòng)過程中，均可沿程提供相當(dāng)可觀的固體物源，估計(jì)松散物儲(chǔ)量為20×104~50×104m3。該泥石流的流通區(qū)與堆積區(qū)分區(qū)不明顯，泥石流扇長(zhǎng)約100 m，扇寬約130 m，擴(kuò)散角165°，扇面較完整，呈淤高發(fā)展趨勢(shì)，堆積扇主要由火山碎屑巖碎塊石組成，含少量砂土，主流不偏移。屬于暴雨—山坡型稀性泥石流。該泥石流正處于發(fā)育階段的旺盛期，每年爆發(fā)2~3次，均發(fā)生在雨季，中等強(qiáng)度，對(duì)公路危害較嚴(yán)重，危害形式以淤埋為主。

2）溝谷型泥石流：朗慶泥石流位于普當(dāng)—南木林段中段，公路西側(cè)，甲措藏布右岸，屬于中型泥石流（圖3b）。發(fā)育于陸相火山碎屑巖及次火山巖地區(qū)，斜坡巖體結(jié)構(gòu)較破碎。泥石流溝流域面積約12 km2，V型谷，主溝縱坡0.258，溝口縱坡較緩，為0.125，流域高差約1 336 m，兩側(cè)山坡坡度為60°~75°，沿程不良地質(zhì)現(xiàn)象較發(fā)育，以崩塌和滑坡為主，風(fēng)化程度深，堵塞程度中等，固體物質(zhì)補(bǔ)給來源主要為面蝕、溝岸崩塌，也存在溝底再搬運(yùn)，物質(zhì)多以碎塊石為主，磨圓度較好，棱角不明顯，巨石和粗顆粒較多。估計(jì)松散物儲(chǔ)量為200×104~300×104m3。溝口扇長(zhǎng)約625 m，寬約900 m，擴(kuò)散角150°，扇面較完整，呈淤高發(fā)展趨勢(shì)，堆積扇由火山碎屑巖及火山熔巖碎塊石組成，含少量砂土，河形彎曲主流偏移。屬于暴雨—溝谷型稀性泥石流。該泥石流正處于發(fā)育階段的旺盛期，每年爆發(fā)5~8次，均發(fā)生在雨季，強(qiáng)度大，對(duì)公路危害嚴(yán)重，危害形式以淤埋、沖毀為主。

2.3 典型崩塌

1）滑移式土質(zhì)崩塌：拉亞村北崩塌位于普當(dāng)—南木林段中段，公路西側(cè)。坡高120 m，坡度67°，坡向75°，沿線長(zhǎng)約1 000m，常見小規(guī)模崩塌，在坡腳形成大量倒石堆（圖3c）。該崩塌母巖為林子宗群年波組的安山質(zhì)（巖）晶屑凝灰?guī)r、安山巖及火山角礫巖，經(jīng)風(fēng)化剝落、崩積堆積于坡面，密實(shí)度較為松散，遇降雨時(shí)容易產(chǎn)生滑移而形成崩塌地質(zhì)災(zāi)害。該類崩塌多形成于崩坡積、坡面泥石流和河流階地的混合堆積層斜坡中，為典型滑移式土質(zhì)崩塌。其形成過程和特點(diǎn)是：在風(fēng)化卸載、降雨等作用下，斜坡表面堆積了一定厚度的松散土石，道路修建切腳，坡度增大，導(dǎo)致上部松散堆積體失穩(wěn)而滑移形成崩塌。主要影響和控制因素包括：地形坡度大；堆積層結(jié)構(gòu)松散；開挖坡腳；爆破振動(dòng)和降雨等。對(duì)公路及公路內(nèi)側(cè)水渠危害較嚴(yán)重。

2）傾倒式巖質(zhì)崩塌：曲白崩塌位于普當(dāng)—南木林段南段，公路北側(cè)，湘河南側(cè)的深切河谷。地質(zhì)條件復(fù)雜，地形陡峻，發(fā)育于林子宗群典中組的玄武安山巖、安山巖及火山碎屑巖區(qū)，周邊古火山機(jī)構(gòu)及放射狀斷裂構(gòu)造發(fā)育。坡高約340 m，坡度75°，坡向150°，反傾斜交坡。崩塌堆積體長(zhǎng)約10m，沿線寬100余米，最大厚度5m，少部分石塊墜落至路面（圖3d）。斜坡巖體結(jié)構(gòu)破碎，節(jié)理發(fā)育：一組中傾坡外，產(chǎn)狀135°∠78°（J1），另兩組與邊坡反向斜交，產(chǎn)狀357°∠38°（J2）和253°∠67°（J3），根據(jù)其結(jié)構(gòu)面赤平投影圖（圖4）判斷，該邊坡上受結(jié)構(gòu)面切割的不穩(wěn)定巖塊易產(chǎn)生巖質(zhì)崩塌。該類崩塌多形成于多組結(jié)構(gòu)面發(fā)育的陡峭巖壁，屬典型的傾倒式巖質(zhì)崩塌。其形成過程和特點(diǎn)是：地形陡峭；巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)破碎；路基開挖坡腳臨空。在雨季、開挖振動(dòng)等條件下再次產(chǎn)生局部失穩(wěn)或掉塊的幾率較大，對(duì)公路及公路內(nèi)側(cè)水渠危害嚴(yán)重。

圖4 邊坡與構(gòu)造面赤平投影圖（下半球）

P-邊坡；S0-層理；J-節(jié)理；ψ-內(nèi)摩擦角40°

2.4 典型滑坡

曲白滑坡位于普當(dāng)—南木林段南段，緊鄰公路北側(cè)（圖3e）?；卢F(xiàn)呈階梯狀，斷壁高3~8 m，最遠(yuǎn)距公路中線10 m，高程為4 036 m，滑坡體平均坡度30°，主滑方向156°，滑坡體積約3×104m3，屬小型滑坡。

經(jīng)調(diào)查，沿線滑坡均屬堆積層土質(zhì)滑坡，該類滑坡主要由第四系崩積、殘坡積、（沖）洪積等淺灰、淺紫紅、深灰色的塊石、碎石、砂和粉砂質(zhì)粘土組成。其形成特點(diǎn)主要是：斜坡高陡，臨空條件好；松散堆積物厚；降雨豐富且集中，雨水浸泡后接近滑動(dòng)臨界值。目前滑坡體下方修筑了擋墻，處于新的穩(wěn)定狀態(tài)。

2.5 典型河岸坍塌

朗隆河岸坍塌位于普當(dāng)—南木林段中段，公路東側(cè)，甲措藏布右側(cè)凹岸。河岸由一級(jí)階地礫石層組成，結(jié)構(gòu)較為松散，甲措藏布河水湍急，河水水力坡度大于7‰，河岸坍塌處河流對(duì)立面溝谷型泥石流發(fā)育。目前泥石流堆積扇已占據(jù)大半個(gè)河道，致使主流偏移，增強(qiáng)了對(duì)坍岸側(cè)河岸的沖刷力度，造成河岸坍塌（圖3f）。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，朗隆河岸呈現(xiàn)河岸坍塌群，總坍塌方量約2.5×104m3，影響公路長(zhǎng)度約1 000 m，坍塌后緣距公路右緣最短1.5 m，其動(dòng)力機(jī)制主要為河流側(cè)蝕沖刷。河岸坍塌對(duì)向泥石流處于發(fā)展階段的旺盛期，其堆積扇有繼續(xù)擴(kuò)大和持續(xù)擠壓河道的趨勢(shì)，加劇了河水對(duì)該處凹岸的沖刷力度，預(yù)測(cè)該處河岸坍塌在這種強(qiáng)烈側(cè)蝕沖刷作用下，將呈現(xiàn)不斷坍塌后退的趨勢(shì)，直接破壞公路路基，進(jìn)而破壞公路，輕則影響車輛通行，重則中斷交通。

3 防治建議

地質(zhì)災(zāi)害的防治應(yīng)本著“以防為主、避讓與防治相結(jié)合”的原則，盡最大可能防范地質(zhì)災(zāi)害、減輕地質(zhì)災(zāi)害的影響，保證擬建公路的安全運(yùn)行[2, 3]。針對(duì)上述不同的地質(zhì)災(zāi)害特征，采取相應(yīng)的防治措施。

3.1 泥石流

公路泥石流災(zāi)害的防治措施主要包括跨越措施、排導(dǎo)措施和攔截措施，其中，跨越措施包括采用橋梁、涵洞、過水路面、隧道、渡槽等方式；排導(dǎo)措施主要是設(shè)置排導(dǎo)溝；攔截措施包括攔擋壩和格柵壩；此外還有生物防治、監(jiān)測(cè)預(yù)警及管理預(yù)防措施等[4-6]。對(duì)于該公路沿線而言，泥石流是最主要的地質(zhì)災(zāi)害，但大多數(shù)泥石流規(guī)模不大，對(duì)路基及構(gòu)筑物難以造成較為嚴(yán)重的影響。結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況、環(huán)境情況及公路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，該公路沿線泥石流災(zāi)害的防治以疏導(dǎo)排泄為原則，具體措施是，對(duì)于25條危害較小的山坡型泥石流，采用過水路面或設(shè)置涵洞的方式處治；對(duì)于5條危害較嚴(yán)重和嚴(yán)重的稀性泥石流，采用涵洞結(jié)合排導(dǎo)溝與攔截措施的方式處治。此外，從治理泥石流的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，還要從環(huán)境治理上采取積極措施，工程措施與生物措施相結(jié)合，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

3.2 崩塌

對(duì)于坡面堆積區(qū)易發(fā)滑移式土質(zhì)崩塌的路段，采取清除危石、削坡穩(wěn)定工程和修筑擋土墻等措施，并結(jié)合地表修建排水溝、截水平臺(tái)將危石體范圍的地表徑流排出坡外；對(duì)于巖體結(jié)構(gòu)破碎易發(fā)傾倒式巖質(zhì)崩塌的路段，采取以清除危巖，在邊坡上部削方釋重的治理措施，此外，結(jié)合坡面錨噴或防護(hù)網(wǎng)防護(hù)，在坡體中部設(shè)置攔石墻、落石溝或落石平臺(tái)，并在危巖區(qū)外側(cè)修建截排水溝，將地表水和地下水排出崩塌危巖區(qū)以外。

3.3 滑坡

該公路沿線上滑坡相對(duì)弱發(fā)育，其中一處對(duì)公路存在直接威脅的滑坡體已被清除，且對(duì)其采取了削坡及構(gòu)筑擋墻等措施，目前處于穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)此類規(guī)模較小的滑坡災(zāi)害，建議在滑坡后緣和中部設(shè)置環(huán)形截水溝，消除或減少地表水誘發(fā)滑坡的因素。

3.4 河岸坍塌

該公路沿線河岸坍塌發(fā)育區(qū)主要是靠河較近，受河水沖刷的路段，建議采用墻式基礎(chǔ)加漿砌片石護(hù)坡，護(hù)坡厚度50 cm，護(hù)坡與邊坡間設(shè)厚約10 cm的砂礫墊層，墻基礎(chǔ)的埋深在沖刷線以下1 m處。此外，還應(yīng)結(jié)合公路對(duì)岸泥石流的防治治理，減少泥石流扇擠壓河道對(duì)公路路基的側(cè)蝕沖刷。

4 結(jié)論

1）通過對(duì)G562普當(dāng)至南木林段線路全長(zhǎng)約65 km的公路地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和已有資料分析得出，沿線發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害47處，其中泥石流30條，崩塌10處，滑坡4處，河岸坍塌3處。

2）通過典型地質(zhì)災(zāi)害歸納和發(fā)育特征分析認(rèn)為，沿線泥石流以暴雨—山坡型和溝谷型稀性泥石流為主，崩塌以滑移式土質(zhì)崩塌和傾倒式巖質(zhì)崩塌為主，滑坡以堆積層土質(zhì)滑坡為主，河岸坍塌以河流側(cè)蝕沖刷坍塌為主。

3）建議結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，針對(duì)不同類型不同成因地質(zhì)災(zāi)害采取不同防治措施。

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Geohazards and Their Control in the Pudang-Namling Section of the National Highway 562

HUANG Yong-gao1HAN Fei1ZHOU You2JIA Xiao-chuan1YANG Xue-jun1YAN Gang1YANG Qing-song1

(1- Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081; 2-(No. 403 Geological Team, BGEEMRSP, Emeishan, Sichuan 614200)

This paper has a discussion on the development and control of geohazards in the Pudang- Namling section of the National Highway 562 based on geological survey. These geohazards include 30 debris flows, 10 collapses, 4 landslides and 3 bank settlement. Some effective control measures are put forward.

geohazard; development; control; G562; Tibet

2018-04-22

黃永高（1987-），男，湖北仙桃人，工程師，從事基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查與研究

P642.2

A

1006-0995（2019）01-0088-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.021