川藏公路沿線地質(zhì)災(zāi)害分析與防治對策探討

■李松波

（武漢中南冶勘資源環(huán)境工程有限公司湖北武漢430035）

川藏公路沿線地質(zhì)災(zāi)害分析與防治對策探討

■李松波

（武漢中南冶勘資源環(huán)境工程有限公司湖北武漢430035）

通過對川藏公路沿線泥石流、滑坡、崩塌、冰崩、雪崩等各類地質(zhì)災(zāi)害成因與特征進(jìn)行分析，并對其防治對策進(jìn)行行探討，以便指導(dǎo)下一步治理工作。

泥石流 滑坡 崩塌 冰崩 雪崩

1　前言

川藏公路始建于20世紀(jì)50年代初，1969年全線通車，總長達(dá)4000多公里，橫跨三大山脈—橫斷山、念青唐古拉山及喜馬拉雅山，四大水系—長江、瀾滄江、怒江及雅魯藏布江。沿線山高谷深，地形切割破碎，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂褶皺發(fā)育，新構(gòu)造運(yùn)動活躍，地震活動強(qiáng)烈，氣候惡劣多變，致使外力地質(zhì)作用—侵蝕、重力、剝蝕、寒凍、冰蝕等作用強(qiáng)烈，引發(fā)泥石流、滑坡、崩塌、冰崩、雪崩等地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重危及川藏公路正常運(yùn)營。

2014年10月18日上午9時30分許發(fā)生山體塌方的川藏公路西藏昌都境內(nèi)然烏段，山體塌方?jīng)_毀了道路上方的防雪走廊，導(dǎo)致近百米路基被覆蓋，堆積物最高處達(dá)8米，塌方量約9600立方米。塌方致使近70臺車輛、200余人滯留。

2　地質(zhì)災(zāi)害的分布

根據(jù)其空間位置及形成條件的差異，川藏公路地質(zhì)災(zāi)害主要分布于川西藏東橫斷山區(qū)、藏東南高山峽谷區(qū)、藏南山原河谷區(qū)。

2.1川西藏東橫斷山區(qū)

川西藏東橫斷山區(qū)的主要地質(zhì)災(zāi)害為暴雨型泥石流、滑坡和崩塌。以二郎山、巴塘—義敦、幫達(dá)—八宿段危害最為嚴(yán)重。

二郎山地段：主要地質(zhì)災(zāi)害為滑坡、崩塌及暴雨型泥石流，累計數(shù)十處，其中位于二郎山西坡的別托滑坡，公路在其上盤旋達(dá)5km，多年整治不愈，危及公路運(yùn)行。

義敦段（海子山—黃草坪）：主要地質(zhì)災(zāi)害為滑坡和暴雨型泥石流。其中滑坡18處，泥石流溝29條。川藏公路沿線最大的2個滑坡—波戈溪滑坡（5400×104m3）和格丹滑坡（1400×104m3）就分布在該段。這2個滑坡為60—70年代復(fù)活的老滑坡，每年雨季都產(chǎn)生滑動，在前緣形成崩滑、垮塌，進(jìn)而形成坡面泥石流，嚴(yán)重阻礙交通。

幫達(dá)—八宿段：主要地質(zhì)災(zāi)害為暴雨型泥石流及崩塌。該段有泥石流溝165條，其中瓦達(dá)溝泥石流年年爆發(fā)，一年爆發(fā)多次，對公路危害極大。冷曲河峽谷段崩塌嚴(yán)重，大小崩塌169處。

2.2藏東南高山峽谷區(qū)

藏東南高山峽谷區(qū)主要地質(zhì)災(zāi)害為冰川降雨型泥石流及冰凍、雪崩等。該區(qū)迫隆藏布江段是川藏公路泥石流危害最嚴(yán)重的地段，主要有米多冰川泥石流、中壩冬茹溝冰雪泥石流、古鄉(xiāng)冰川泥石流、通德冰川泥石流、迫隆冰川—降雨型泥石流、加其美降雨型泥石流等。其中古鄉(xiāng)冰川泥石流自1953年大爆發(fā)以來幾乎年年爆發(fā)，規(guī)模巨大，活動頻繁、強(qiáng)烈；迫隆冰川—降雨型泥石流自1983年大爆發(fā)以來，幾乎年年爆發(fā)，沖毀公路、橋梁，阻塞交通，危害極大；米多溝特大型冰川泥石流于1988年爆發(fā)，堵塞迫隆藏布江，沖毀川藏公路21km，抬高河床7—10m。

2.3藏南山原河谷區(qū)

藏南山原河谷區(qū)危害川藏公路的主要地質(zhì)災(zāi)害為雨水型及冰湖潰決型泥石流。該地區(qū)自1964年工布江達(dá)的唐不朗溝爆發(fā)冰湖潰決泥石流后，尚未發(fā)生過大的地質(zhì)災(zāi)害，相對上述2個地區(qū)而言，該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危害較輕。

3　地質(zhì)災(zāi)害的形成條件

地質(zhì)災(zāi)害的形成，主要與所在區(qū)域的地形地貌、水文氣象、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運(yùn)動、地震及人類工程活動等因素有關(guān)。

3.1形成條件

3.1.1地層巖性

川藏公路沿線地層復(fù)雜，從上元古界震旦系—新生界第四系均有出露，以三疊系、二疊系地層出露最廣。巖石以變質(zhì)巖為主，受強(qiáng)烈的構(gòu)造力作用，巖石破碎，裂隙發(fā)育。

3.1.2地質(zhì)構(gòu)造

川藏公路經(jīng)過地區(qū)主要受青藏川滇“歹”字型構(gòu)造體系和喜馬拉雅—帕米爾“歹”字型構(gòu)造體系的控制，它們由一系列大型褶皺帶及大型斷裂帶組成。它們有龍門山褶皺帶、沙魯里山褶皺帶、雅礱江—丹巴褶皺帶、巴塘—哀牢山褶皺帶、羌塘—昌都斷褶帶、瀾滄江褶皺帶、寧靜山—無量山褶皺帶、罔底斯—伯舒拉嶺斷褶帶及鮮水河大斷裂、甘孜—理塘大斷裂、金沙江大斷裂帶、瀾滄江斷裂帶、怒江深大斷裂帶、松宗—嘎達(dá)大斷裂帶、雅魯藏布江大斷裂帶等。這些構(gòu)造帶控制了區(qū)域地形地貌及山川的發(fā)育展布，區(qū)域地層巖石亦由于強(qiáng)大的構(gòu)造力的作用變得支離破碎，成為地質(zhì)災(zāi)害形成的構(gòu)造條件。

3.1.3新構(gòu)造運(yùn)動及地震

川藏公路二郎山以西為新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈上升區(qū)，第三紀(jì)以來除區(qū)域強(qiáng)烈上升，尚伴有水平擠壓和差異性升降。這些運(yùn)動更明顯的表現(xiàn)在一系列強(qiáng)烈活動的斷裂構(gòu)造帶上，如二郎山斷裂帶、大渡河斷裂帶、鮮水河斷裂帶、理塘—德巫斷裂帶、乾寧—康定斷裂帶、巴塘—莫西斷裂帶、瀾滄江斷裂帶、怒江斷裂帶、波密斷裂帶、林芝斷裂帶及雅魯藏布江斷裂帶等。這些斷裂帶近期活動強(qiáng)烈，地震頻繁，同時構(gòu)成區(qū)內(nèi)的主要地震帶，既是地質(zhì)災(zāi)害的形成條件，又常是誘發(fā)因素。

3.1.4地形地貌

區(qū)域地形呈西高東低之勢，由四川盆地及青藏高原兩大地貌單元組成。成都—雅安段沿線為平原及丘陵低山，高程460—900m，屬四川盆地部分。雅安以西即進(jìn)入青藏高原。青藏高原大致分為川西—藏東橫斷山區(qū)及藏東南高山峽谷區(qū)和藏南山原河谷區(qū)2種類型。其中川西—藏東橫斷山及藏東南高山峽谷區(qū)切割強(qiáng)烈，山高谷深，為川藏公路地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重地段，發(fā)生各類地質(zhì)災(zāi)害達(dá)3000多處，約占川藏公路全線地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的90%。

3.1.5氣象條件

區(qū)內(nèi)氣象因素對地質(zhì)災(zāi)害的影響突出表現(xiàn)在3個方面，即氣溫低、溫差大、降雨集中。氣溫低，一是在極高山，高山區(qū)形成大量冰雪堆積，是冰川泥石流的冰源；二是寒凍作用強(qiáng)烈，形成寒冰風(fēng)化層，為泥石流的物質(zhì)來源。溫差大易使巖石產(chǎn)生機(jī)械破碎，破壞巖石結(jié)構(gòu)，降低斜坡穩(wěn)定性或形成較厚風(fēng)化層。降雨集中則是泥石流產(chǎn)生的直接水源因素和滑坡產(chǎn)生的誘發(fā)因素。

3.1.6人類工程活動

川藏公路人類工程活動主要表現(xiàn)為道路的開鑿、興修水利和墾荒伐木等方面。

道路開鑿，形成高切邊坡，或破壞坡腳，使斜坡失穩(wěn)；水利工程的滲漏，加劇斜坡變形破壞；墾荒伐木，使斜坡水土流失，加劇斜坡變形破壞。這些人類工程活動，使老的變形體復(fù)活、加劇，形成新的變形體。波戈溪滑坡、義墩段K351、K353滑坡的復(fù)活，均與沿線人類工程活動有關(guān)。

3.2主要地質(zhì)災(zāi)害及其形成條件分析

3.2.1波戈溪滑坡

波戈溪滑坡位于巴塘城東65km處，為一特大型基巖—松散層老滑坡。自20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)復(fù)活以來，有逐漸加劇的跡象。其下段坡面大量開裂，前緣經(jīng)?？逅┯陼r形成坡面泥石流，危害公路運(yùn)行；中段、后段已出現(xiàn)數(shù)條拉裂縫，中段東洼槽波戈溪村7戶民房全部拉裂倒塌，大量耕地遭到破壞。

該滑坡體地層為二疊系板巖、千枚巖及灰?guī)r，軟硬相間，褶皺、斷裂發(fā)育，坡體被分割成若干塊體。坡體位于深切的巴曲河谷南側(cè)，前后緣相對高差830m、坡度達(dá)30°—35°（局部70°—80°）；坡體內(nèi)地下水活動強(qiáng)烈，上下均有泉水出露；年降水量657.5mm，降雨集中、多暴雨；巴曲河水流湍急，下切和側(cè)蝕作用強(qiáng)烈；距強(qiáng)烈活動的巴塘—莫西斷裂僅7km，受地震活動影響明顯，公路修建中滑坡前緣被挖陡，未進(jìn)行支擋。由于上述諸多因素的影響，加劇了該滑坡變形破壞。

3.2.2八宿冷曲河泥石流

八宿冷曲河位于藏東橫斷山區(qū)，為怒江一級支流，河口海拔2646m，分水嶺海拔5899m，相對高差約3000m，支溝山坡坡度40°—60°，縱坡降0.1—0.2。出露地層主要為侏羅系、白堊系砂礫巖、粉砂巖、灰?guī)r、泥巖等。由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育，因而巖石破碎；所在區(qū)氣候?qū)俑咴箨懶院涓稍餁夂驇?，溫差大，年降水?14mm，降雨集中、多暴雨，植被稀少，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，形成大量的坡殘積層，亦有大量的冰磧物。因此，遇暴雨泥石流即廣泛爆發(fā)。

3.2.3古鄉(xiāng)溝泥石流

古鄉(xiāng)溝泥石流位于藏南高山峽谷中，形成區(qū)由數(shù)條冰川谷組成。由于該泥石流溝山頂花崗巖裸露，遭受強(qiáng)烈的寒凍風(fēng)化，風(fēng)化碎塊石不斷補(bǔ)充給冰川，因此，谷中聚集了大量冰磧物，局部厚達(dá)400m。泥石流流通區(qū)谷坡較陡，坡度達(dá)50°—60°，呈“V”型。1953年入夏持續(xù)高溫，冰雪融化強(qiáng)烈，隨之連續(xù)大暴雨，以致于在7月29日午夜爆發(fā)了特大型冰川泥石流。源頭泥石流從前方的古冰川終磧上俯沖而下，堵塞溝口，隨后形成高達(dá)40m以上的“龍頭”，傾瀉于迫隆藏布江谷地，阻塞河道，形成湖泊。此后連年爆發(fā)，掩埋森林、農(nóng)田及公路、橋梁，形成數(shù)平方公里的泥石流扇。

4　主要地質(zhì)災(zāi)害的防治對策

川藏沿線地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，自然地理條件惡劣，地質(zhì)災(zāi)害種類多、規(guī)模大、爆發(fā)頻繁。因此，在充分掌握上述地質(zhì)災(zāi)害的形成規(guī)律基礎(chǔ)上，因地制宜，采取公路改線避讓與治理相結(jié)合的綜合措施。

4.1公路改線避讓

針對大型難以治理的滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)盡量采取公路改線避讓。如從旁邊繞道、從地下開拓隧洞、從上建橋通過。如義墩段大型滑坡治理困難即可采用繞道避開，古鄉(xiāng)溝、迫隆溝大型泥石流可采取從地下開拓隧道通過。

4.2治理

針對中小型可治理的地質(zhì)災(zāi)害宜采用工程措施進(jìn)行治理。如中小型滑坡，可在滑坡體下部布置抗滑樁+預(yù)應(yīng)力錨索，在坡腳建重力式擋土墻+排水溝，滑坡體上部采取削方減載+截水溝+柔性防護(hù)網(wǎng)+綠化；如中小型泥石流溝，可采取清淤+建攔沙壩+防護(hù)墻+排導(dǎo)槽+植樹植草固坡；如中小型崩塌，可采取清理危巖+重力式擋土墻+排水溝+坡面綠化等治理措施。

4.2.1滑坡治理

4.2.1.1高切邊坡治理

高切邊坡治理應(yīng)針對斜坡變形破壞的特點進(jìn)行。在治理過程中應(yīng)采用分層次治理的原則。高邊坡防治的目標(biāo)是采用防治工程輔以安全監(jiān)測，確保高邊坡在結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期50年內(nèi)不發(fā)生失穩(wěn)。

針對川藏公路高切邊坡的特點，可采取以下治理方案：

1）方案I——錨噴支護(hù)+擋土墻+格格錨桿+排水工程

該方案是在高切坡下段邊坡采用格構(gòu)錨桿工程+擋土墻支擋工程+整平工程+排水工程。在高切坡上段邊坡采用錨噴工程+擋土墻支擋工程+整平工程+排水工程。

為達(dá)到邊坡治理目的，保證下部邊坡的整體穩(wěn)定性，應(yīng)按以下原則進(jìn)行：

①自上而下分臺階開挖，每挖完一層臺階，迅速加固處理。

②推力比較大的剖面，采用格構(gòu)與錨固相結(jié)合的治理措施。

③邊坡體由軟質(zhì)巖石組成，為防止表面巖體進(jìn)一步風(fēng)化及阻止局部小塊巖石下滑，在邊坡表面采用掛網(wǎng)和噴砼的方法。

④在邊坡后緣修建地表截水溝，最大可能地減少地表雨水入滲到邊坡巖體中。

2）方案II——抗滑樁+預(yù)應(yīng)力錨索+錨噴支護(hù)+擋土墻+排水工程

該方案是在高切坡下段邊坡采用抗滑樁工程+預(yù)應(yīng)力錨索+擋土墻支擋工程+整平工程+排水工程，在高切坡上段邊坡采用錨噴支擋+擋土墻支擋工程+整平工程+排水工程。

該方案以抗滑樁和錨噴支護(hù)為主,同時為防止表面巖體進(jìn)一步風(fēng)化須進(jìn)行護(hù)坡；在邊坡后緣修建地表截水溝，最大可能地減少地表雨水入滲到坡體中。

4.2.1.2斜邊坡塌方治理

針對川藏公路沿線某些地段邊坡坡度大，坡體殘積土層松散、裸露軟質(zhì)巖石風(fēng)化強(qiáng)烈、破碎、裂隙發(fā)育等特征，可采取在坡體上段進(jìn)行削方減載+格構(gòu)錨桿支檔+坡面綠化+排水工程，在坡腳采取重力式擋土墻+排水工程。

4.2.2崩塌治理

針對川藏公路沿線某些地段邊坡陡峭，基巖裸露，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈、巖體破碎、裂隙發(fā)育等特征，可采取在坡體上部進(jìn)行危巖清理+錨桿+雙層掛網(wǎng)植生護(hù)坡+排水工程，在坡腳采取重力式擋土墻+排水工程。

4.2.3泥石流治理

針對川藏公路沿線典型暴雨型泥石流，均因出山口被上部松散物源大量堆積堵塞，導(dǎo)致排泄不通，可采取在泥石流溝口、上游溝谷及出山口進(jìn)行清方+建攔擋壩+排導(dǎo)槽，在出山口與下游交匯溝道建防護(hù)墻+排導(dǎo)槽，在坡體上部植樹植草固坡，進(jìn)行小流域綠化。

4.3維護(hù)和改善自然生態(tài)環(huán)境

因為人類工程活動加劇和誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害，因此，為了減輕川藏公路地質(zhì)災(zāi)害，必須以人為本，切實維護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，禁止濫砍亂伐公路沿線森林和不合理的工程活動；大面積植樹造林，盡量退耕還林，綠化荒山，保持水土，讓自然生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展。

4.4建立全面監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

針對危害較大的地質(zhì)災(zāi)害，在采取有效治理措施之前，進(jìn)行全面綜合研究，建立地面變形監(jiān)測網(wǎng)點，定期進(jìn)行監(jiān)測，做到及時預(yù)測預(yù)報，防患未然。

5　結(jié)論

川藏公路沿線地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，自然地理條件惡劣，地質(zhì)災(zāi)害種類多、規(guī)模大、爆發(fā)頻繁，嚴(yán)重威脅川藏公路正常運(yùn)行。因此，建議在充分掌握上述地質(zhì)災(zāi)害的形成規(guī)律基礎(chǔ)上，因地制宜，采取公路改線避讓與治理相結(jié)合的綜合治理措施。

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～412～2

李松波（1970～），男，1994年畢業(yè)于中南工業(yè)大學(xué)勘察工程專業(yè)，本科，2008年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)，工程碩士，高級工程師，研究方向為巖土工程。