略陽(yáng)縣城工程地質(zhì)調(diào)查分析

張少為

（長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院，陜西西安 710018）

工程地質(zhì)調(diào)查的目的在于觀測(cè)建設(shè)地區(qū)或建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，分析、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)可能存在或發(fā)生的工程地質(zhì)問(wèn)題及其對(duì)建筑物的影響和危害，在此基礎(chǔ)上選擇最佳建設(shè)位置并提出防治不良地質(zhì)現(xiàn)象的措施，為保證工程建設(shè)的合理規(guī)劃以及建筑物的正確設(shè)計(jì)、順利施工和正常使用，提供可靠的地質(zhì)科學(xué)依據(jù)。略陽(yáng)縣位于秦嶺南麓，漢中盆地西緣，地處陜甘川三省交界地帶，該地區(qū)水系發(fā)達(dá)，暴雨多且強(qiáng)度大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地質(zhì)環(huán)境和自然環(huán)境脆弱。因此筆者在工程地質(zhì)實(shí)地調(diào)查和已有資料分析的基礎(chǔ)上，介紹了略陽(yáng)縣城的整體工程地質(zhì)條件，旨為略陽(yáng)縣城的工程建設(shè)規(guī)劃，提供必要的文獻(xiàn)資料。

1 調(diào)查過(guò)程

根據(jù)趙法鎖等（2006）、盧玉東等（2005）和盧全中等（2003）的調(diào)查結(jié)果，略陽(yáng)地區(qū)大地構(gòu)造位置跨一級(jí)構(gòu)造單元昆侖秦嶺褶皺系，以東西向線狀褶皺為主, 斷裂構(gòu)造主要有NEE、NWW、近SN 及NW、NE 向等幾組；節(jié)理裂隙走向以NWW 向和NEE 向?yàn)橹?，傾角在30°到60°之間較為集中。趙法鎖等（2006）的略陽(yáng)縣地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)結(jié)果圖顯示（見(jiàn)圖1），略陽(yáng)縣城處于工程地質(zhì)最差地區(qū)中心。因此，2012年春筆者著手對(duì)略陽(yáng)縣城的工程地質(zhì)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。本次調(diào)查以東西南北4條線路進(jìn)行，以略陽(yáng)縣城為輻射中心，向東至閣老嶺，向西至云峻山，向南至靈巖寺，向北至吳家營(yíng)。東線沿東渡河至閣老嶺，路線大致與構(gòu)造平行；西線從東渡河與嘉陵江匯合處開(kāi)始，過(guò)鐵路橋至略陽(yáng)火車(chē)站附近；南線從東渡河與嘉陵江的匯合處開(kāi)始，沿嘉陵江岸至靈巖寺南，路線大致與構(gòu)造線垂直；北線沿八渡河上溯至吳家營(yíng)，路線大致與構(gòu)造線垂直。本次調(diào)查依據(jù)地質(zhì)年代的變化，調(diào)查了分布在縣城各處的不同地質(zhì)構(gòu)造，以及多處滑坡、崩塌、巖溶和泥石流痕跡。

圖1 略陽(yáng)縣地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)結(jié)果

2 調(diào)查結(jié)果

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)略陽(yáng)縣城境內(nèi)分布著多種褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造，同時(shí)具有復(fù)雜多樣的不良地質(zhì)現(xiàn)象，例如滑坡、崩塌、巖溶、泥石流等。本文將重點(diǎn)介紹褶皺和斷層兩種地質(zhì)構(gòu)造，以及滑坡、崩塌、巖溶、泥石流等四種不良地質(zhì)災(zāi)害；在整合已有整治措施的基礎(chǔ)上，提出避讓和整治相結(jié)合等工程施工注意事項(xiàng)。

2.1 地質(zhì)構(gòu)造

2.1.1 褶皺

筆者采用穿越法，發(fā)現(xiàn)以略陽(yáng)縣城東西方向?yàn)檩S，核部為下古生界變質(zhì)巖系，兩翼為下石炭系統(tǒng)，中間老，兩翼新，略陽(yáng)縣城本身坐落在一個(gè)大背斜上。因此，在略陽(yáng)城區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)應(yīng)注意建設(shè)地區(qū)是否存在褶皺，如果存在，應(yīng)當(dāng)注意和考慮該處的褶皺構(gòu)造的工程地質(zhì)條件。若該處為褶皺的轉(zhuǎn)折端，則由于完整性差、承載力低、風(fēng)化嚴(yán)重和強(qiáng)度較低，工程性質(zhì)較差，應(yīng)盡量避免在此處進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和施工；若該處為褶皺的翼部，則由于完整性好，承載力高和強(qiáng)度較高，工程地質(zhì)性質(zhì)較好，可以在翼部開(kāi)挖基礎(chǔ)。若建設(shè)交通類(lèi)工程，只要注意邊坡坡角與巖層傾角的關(guān)系，并注意在路線走向和巖層走向間斜交一定角度，則該處的褶皺構(gòu)造對(duì)工程產(chǎn)生不良地質(zhì)影響的程度可以降低到最小程度。

2.1.2 斷層

由于巖層發(fā)生強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng)，致使巖體裂隙增多、巖石破碎、風(fēng)化嚴(yán)重、地下水發(fā)育，從而降低了巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，對(duì)工程建筑有種種不利的影響，尤其對(duì)于隧道的建設(shè)是極度不利的。調(diào)查發(fā)現(xiàn)略陽(yáng)縣城有3個(gè)較大斷層，在這些斷層的斷層破碎帶附近施工和設(shè)計(jì)時(shí)要注意盡量避讓，如果不能避讓，需要做好相應(yīng)安全可靠的防護(hù)措施。

（1）嘉陵江和八渡河匯流處的逆斷層

該斷層又稱略陽(yáng)大斷層，呈EW走向，傾向北，斷層北側(cè)為下古生界變質(zhì)巖系，南側(cè)為下石炭統(tǒng)。此斷層為逆斷層。

（2）靈巖寺南逆斷層

該斷層亦呈EW走向，傾向北。斷層的北側(cè)為下石炭統(tǒng)，南側(cè)為中石炭統(tǒng)。斷層為逆斷層。

（3）吳家營(yíng)逆斷層

該斷層也是呈EW走向，傾向南，如圖2所示。斷層南側(cè)為下石炭統(tǒng)，北側(cè)為中石炭統(tǒng)。此處的大斷層性質(zhì)為逆斷層。

圖2 吳家營(yíng)斷層

上述3個(gè)較大的斷層外，略陽(yáng)還有很多小型斷層，多為小型斷層與褶皺構(gòu)造的組合。因此，略陽(yáng)縣城的工程地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，在略陽(yáng)縣城進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考察建設(shè)區(qū)域的工程地質(zhì)環(huán)境，避讓和防護(hù)措施結(jié)合，做出合理的施工選擇。路橋隧應(yīng)避免修建于斷層的破碎帶，由于兩盤(pán)巖性不同，承載力不同，可能導(dǎo)致不均勻沉降，在無(wú)法避讓的情況下施工時(shí)，必須進(jìn)行加固措施。

2.2 不良地質(zhì)現(xiàn)象

略陽(yáng)的不良地質(zhì)現(xiàn)象，很大一部分與1981年發(fā)生的大暴雨有關(guān)，略陽(yáng)縣城常年降雨量在860～890mm，而1981年大暴雨的降雨量超過(guò)了1400mm。強(qiáng)烈的降雨增強(qiáng)了雨水的沖刷，同時(shí)過(guò)多的雨水充當(dāng)了潤(rùn)滑劑的作用，降低了巖體和土體的抗剪強(qiáng)度，從而形成略陽(yáng)縣城大大小小的各處不良地質(zhì)災(zāi)害，為略陽(yáng)縣城的工程建設(shè)帶來(lái)了相當(dāng)大的難度。略陽(yáng)縣城的滑坡、崩塌、巖溶、泥石流數(shù)量眾多，下面筆者將列舉幾處不良地質(zhì)災(zāi)害，分析其成因并提出相應(yīng)的整治措施建議。

3.2.1 滑坡

包括將軍箭、電廠、閣老嶺、云峻山、鳳凰山等滑坡，均為古滑坡，受1981年大暴雨影響及人為擾動(dòng)而復(fù)活。已進(jìn)行治理的主要措施有：設(shè)置抗滑樁和抗滑擋墻以增加抗滑力；修筑地表排水設(shè)施減少水流對(duì)邊坡的繼續(xù)沖刷。

滑坡可能會(huì)中斷交通，影響公路的正常運(yùn)輸，是山區(qū)公路的主要病害之一，大規(guī)模的滑坡，可堵塞河道、摧毀公路和建筑，對(duì)山區(qū)的建設(shè)和交通設(shè)施的危害極大。因此，在滑坡體上部修筑道路時(shí)一般采用挖方；在滑坡體下部修筑道路時(shí)，采用填方以壓住地基，起到防護(hù)作用。某種程度上，這些滑坡的整治措施已經(jīng)很完善了，但是筆者還有兩點(diǎn)建議：一是盡量減輕滑坡體上的人為荷載，例如電線桿、房屋建筑等；二是保護(hù)和增加植被，提高巖體土體的完整性。

2.2.2 崩塌

（1）寶成鐵路處崩塌

此處崩塌（見(jiàn)圖3）形成的原因?yàn)椋旱匦味盖停瑤r性堅(jiān)硬且存在裂隙，在寶成鐵路的施工過(guò)程這里的巖體受到了擾動(dòng)，1981年的大暴雨的沖刷。針對(duì)復(fù)雜的崩塌原因，施工工程中也采取了一系列整治措施：一是對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)處理；二是清理碎石；三是利用勾縫、灌漿、錨栓等手段防止裂隙進(jìn)一步發(fā)育；四是設(shè)置攔石壩和護(hù)棚等防護(hù)措施；五是設(shè)置明洞、排水渠等排水設(shè)施，防止崩塌再受水流擾動(dòng)。

圖3 寶成鐵路處崩塌

（2）閣老嶺崩塌

此處崩塌（見(jiàn)圖4）形成的原因有三：一是崩塌形成處的山勢(shì)陡峭；二是崩塌處本身巖體完整性較差，土石混雜，極不穩(wěn)定；三是崩塌處于河流凹岸處，長(zhǎng)期受到河流沖蝕，降低了巖土的穩(wěn)定性。因此，通過(guò)設(shè)置攔截遮擋的防護(hù)措施和清理碎石，能夠有效地整治和控制閣老嶺崩塌的進(jìn)一步發(fā)育。

滑坡和崩塌是破壞河體的兩大重要方式，由于崩塌發(fā)生的不可預(yù)見(jiàn)，治理比較困難而且復(fù)雜，所以一般都采取以防為主的原則。在設(shè)計(jì)和施工中，應(yīng)認(rèn)真分析崩塌的可能性及規(guī)模，避免使用不合理的高陡邊坡，避免大切大挖。常用的防治措施有：清除坡面危巖、加固坡面、危巖支頂、攔截防御、調(diào)整水流等（竇明健，2006）。

圖4 閣老嶺崩塌

2.2.3 泥石流

略陽(yáng)縣城的泥石流主要發(fā)育在嘉陵江的各支流及其支溝和漢江支流黑河的支溝中, 均為暴雨型稀性泥石流或水石流。泥石流物質(zhì)來(lái)源，主要為沖溝兩岸的崩塌、滑坡堆積物, 坡面的殘、坡積物及沿溝的人工棄體( 包括礦渣、采石場(chǎng)的廢石等)，其物質(zhì)成分以強(qiáng)度較低、易風(fēng)化的千枚巖、片巖、板巖為主。此處的泥石流，基本上均由暴雨或大暴雨所誘發(fā)（盧全中等，2003）。與一般的洪水比，泥石流具有更大的能量，造成的危害更加嚴(yán)重。針對(duì)泥石流，我們可以采取以下幾個(gè)防治措施：一是保持水土，多植植被；二是建設(shè)排導(dǎo)溝和急流槽將泥石流排走；三是設(shè)置滯流與攔截措施（竇明健，2006）。在工程建設(shè)中，道路等線性工程采取的原則是盡量避開(kāi)，確實(shí)避不開(kāi)的應(yīng)盡量選擇在泥石流堆積區(qū)的外側(cè)，或采取架橋通過(guò)其流通區(qū)，對(duì)于較小規(guī)模流量的，可考慮架設(shè)渡槽或加高路基等方式。

2.2.4 巖溶

巖溶作用是指地表水和地下水對(duì)地表及地下可溶性巖石所進(jìn)行的以化學(xué)溶解作用為主，機(jī)械侵蝕作用為輔的溶蝕作用（竇明健，2006）。略陽(yáng)靈巖寺一帶以溶洞為主要形式的巖溶現(xiàn)象比較明顯，由下石炭統(tǒng)略陽(yáng)灰?guī)r經(jīng)地下水或地表水溶蝕而成。雖然略陽(yáng)縣城分布著可溶巖和溶洞，但未見(jiàn)有地下溶洞引起的巖溶塌陷。但是我們?cè)谠O(shè)計(jì)施工時(shí)也應(yīng)該進(jìn)行充分的調(diào)查，預(yù)防巖溶對(duì)工程產(chǎn)生不良影響，以防止路基冒水、水沖路基、隧道涌水、路基塌陷開(kāi)裂等由巖溶引起的地質(zhì)災(zāi)害。對(duì)于工程中所遇到的巖溶地區(qū)，我們應(yīng)盡量采取繞避原則，否則應(yīng)采取疏導(dǎo)、跨越等處理措施。在巖溶發(fā)育區(qū)修建隧道時(shí)，應(yīng)避開(kāi)漏斗、落水洞和大溶洞，并避免與暗河平行，路線應(yīng)盡量垂直巖層走向通過(guò)。在巖溶地區(qū)修筑公路時(shí)，路線應(yīng)選擇在難溶巖石分布區(qū)或土層覆蓋較厚的地段通過(guò)，路線應(yīng)盡可能避開(kāi)巖溶與非巖溶或金屬礦床的接觸帶。

3 結(jié)束語(yǔ)

略陽(yáng)是一座河谷型城市，略陽(yáng)城區(qū)地質(zhì)條件及地形地貌復(fù)雜。筆者通過(guò)實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)略陽(yáng)縣城的總體工程地質(zhì)環(huán)境較差，褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造明顯，滑坡和崩塌等不良地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象多發(fā)；城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大也加劇了這些地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)，所產(chǎn)生的一系列環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題已成為略陽(yáng)城市發(fā)展的重要制約因素。只有對(duì)略陽(yáng)縣城的地質(zhì)環(huán)境有一個(gè)總體的正確認(rèn)識(shí)，同時(shí)輔以實(shí)際施工時(shí)的仔細(xì)勘察，才能使略陽(yáng)縣城的工程建設(shè)順利進(jìn)行，才能有效規(guī)避工程地質(zhì)災(zāi)害。面對(duì)這些不良地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，工程施工設(shè)計(jì)應(yīng)該認(rèn)真落實(shí)勘測(cè)工作，注意繞避和整治相結(jié)合，采取正確的防治措施，才能將略陽(yáng)縣城的現(xiàn)代化建設(shè)順利推進(jìn)。本文描述和分析了略陽(yáng)城區(qū)的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境，旨為略陽(yáng)縣城的工程建設(shè)規(guī)劃提供必要的文獻(xiàn)資料，這對(duì)略陽(yáng)城區(qū)建設(shè)和城市規(guī)劃將具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)意義。

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