新疆星星峽—哈密段公路改建工程崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

王 安

(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830091)

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新疆星星峽—哈密段公路改建工程崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

王 安

(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830091)

公路工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生往往與公路沿線及其周邊的復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件密切相關(guān)。根據(jù)實(shí)地調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，該公路沿線主要發(fā)育有崩塌地質(zhì)災(zāi)害，共有災(zāi)害點(diǎn)6處。為使該段改建公路工程的順利進(jìn)行，減少地質(zhì)災(zāi)害對(duì)改建后公路的危害，在對(duì)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型和特征分析的基礎(chǔ)上，對(duì)改建公路全段地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估，進(jìn)而可以為區(qū)內(nèi)崩塌災(zāi)害的防治工程提供設(shè)計(jì)參數(shù)。

崩塌；發(fā)育特征；危險(xiǎn)性評(píng)估；公路

擬建的GZ045線星星峽—哈密段公路改建工程，為設(shè)計(jì)時(shí)速120 km/h高速公路建設(shè)項(xiàng)目。根據(jù)國(guó)土資源部發(fā)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求(試行)》中建設(shè)項(xiàng)目重要性分類表，項(xiàng)目類型屬重要建設(shè)項(xiàng)目。

研究區(qū)位于哈密盆地的東部，地處歐亞大陸腹地，為典型的大陸性干旱氣候。具有冬季寒冷，夏季炎熱，年季溫差和日溫差大，降水量小，蒸發(fā)量大，干燥多風(fēng)的特點(diǎn)。研究區(qū)內(nèi)無(wú)常年性河流，僅發(fā)育有季節(jié)性洪流。根據(jù)前期調(diào)研，項(xiàng)目所處的地質(zhì)環(huán)境條件基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育類型、特點(diǎn)、規(guī)模，確定擬建星星峽—哈密段公路兩側(cè)各1 km范圍為本次地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估區(qū)，評(píng)估區(qū)面積為568 km2。因此，本文在以往研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害條件，主要對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的類型、危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估以及危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估分析[1-5]，可以為后續(xù)的防治工程提供設(shè)計(jì)參數(shù)。

1 地質(zhì)災(zāi)害類型及特征

1.1 地質(zhì)災(zāi)害類型

按照國(guó)土資源部《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求(試行)》地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的災(zāi)種劃分，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的災(zāi)種主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂縫等六種地質(zhì)災(zāi)害。

通過(guò)本次野外實(shí)地調(diào)查，評(píng)估區(qū)發(fā)育的主要地質(zhì)災(zāi)害類型為基巖崩塌，其余如滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。

1.2 地質(zhì)災(zāi)害特征

通過(guò)實(shí)地調(diào)查，研究區(qū)基巖崩塌災(zāi)害主要分布在擬建公路沿線(為已建312國(guó)道，即分離式路基左幅)穿越星星峽山山嶺段(K3397+500～K3404)，發(fā)育基巖崩塌點(diǎn)3處，在丘陵區(qū)段(K3404～K3505)零星分布基巖崩塌點(diǎn)3處，共發(fā)育有6處。這些地段(或點(diǎn))由于修路開(kāi)挖坡腳或切割坡體，人為形成高陡路塹邊坡。此外，個(gè)別地段危巖突兀，甚至局部懸空。坡體地層多由元古界、古生界堅(jiān)硬脆性巖石構(gòu)成，呈厚層狀或塊狀，少部分為第三系砂礫巖與泥巖。由于受褶皺、斷裂構(gòu)造影響，節(jié)理裂隙發(fā)育，斜坡類型基本為逆向坡或斜交斜坡。研究區(qū)基巖崩塌點(diǎn)后緣坡面、裂隙、層面產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

從表1中可以看出，由于巖體局部發(fā)育少量不規(guī)則節(jié)理裂隙，節(jié)理裂隙面傾向與坡向一致，同時(shí)節(jié)理裂隙的發(fā)育會(huì)加速風(fēng)化對(duì)坡體的破壞作用，坡體在凍融、降水及融雪水入滲、地震等作用下，使巖體或巖塊的抗剪強(qiáng)度降低，穩(wěn)定性變差，進(jìn)而加劇崩塌災(zāi)害的發(fā)生。

根據(jù)中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院頒發(fā)的《縣(市)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求實(shí)施細(xì)則》中崩塌規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)，崩塌體體積小于1萬(wàn) m3為小型，大于1萬(wàn) m3為中-大型。通過(guò)實(shí)地調(diào)查了解，研究區(qū)以往未發(fā)生過(guò)中-大型崩塌，崩塌規(guī)模和形式主要以小型崩塌或掉塊碎落為主。雖然在崩塌發(fā)生后，大多崩落塊石已被清除，但仍可見(jiàn)崩落塊石，滾落于公路路面的情況，仍對(duì)行人、過(guò)往車輛以及道路等交通設(shè)施構(gòu)成威脅。

2 崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估

現(xiàn)狀評(píng)估是指對(duì)已有地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估。在基本查明評(píng)估區(qū)內(nèi)已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)環(huán)境條件、分布、類型、規(guī)模和變形活動(dòng)特征，在引發(fā)因素與形成機(jī)制的基礎(chǔ)上，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，對(duì)研究區(qū)內(nèi)崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性和對(duì)擬建公路工程危害的范圍與程度作出評(píng)估。

已發(fā)生的基巖崩塌災(zāi)害主要分布在擬建公路沿線(為已建312國(guó)道，即分離式路基左幅)穿越星星峽山山嶺段(K3397+500～K3404)，發(fā)育基巖崩塌點(diǎn)3處，在丘陵區(qū)段(K3404～K3505)零星分布基巖崩塌點(diǎn)3處。在前述崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征的基礎(chǔ)上，參照中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院頒發(fā)的《縣(市)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求實(shí)施細(xì)則》中滑坡(崩塌)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，用定性分析的方法對(duì)6處崩塌穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)合崩塌規(guī)模、坡體結(jié)構(gòu)及組成巖性、引發(fā)因素、危害對(duì)象及危害范圍與程度對(duì)其危險(xiǎn)性作出評(píng)估。研究區(qū)基巖崩塌現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2所示。

從表2中可以看出，研究區(qū)分布的崩塌災(zāi)害點(diǎn)主要有6處，長(zhǎng)度在30～250 m之間，規(guī)模均為小型崩塌；對(duì)公路設(shè)施、車輛以及人畜造成一定的危害，其危害程度現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果為小-中等，危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果也為小-中等。

3 崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估

3.1 工程建設(shè)引發(fā)或加劇崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)

根據(jù)公路改建工程建設(shè)方案，沿已建312國(guó)道改建段(分離式路基左幅)穿越的星星峽山段(K3397+500～K3404)已發(fā)生的3處基巖崩塌點(diǎn)段，以及丘陵區(qū)段(K3404～K3505)零星分布的3處基巖崩塌點(diǎn)段。擬改建工程為提高路線平縱指標(biāo)，加寬取直，局部仍需開(kāi)挖邊坡，對(duì)上述崩塌斜坡段的斜坡環(huán)境將有所破壞。同時(shí)，在工程施工過(guò)程中的爆破震動(dòng)與機(jī)械震動(dòng)，對(duì)形成基巖崩塌具有加劇作用，但預(yù)測(cè)形成崩塌規(guī)模不大，一般小于1 000 m3。不易發(fā)生中-大型崩塌。因而預(yù)測(cè)建設(shè)工程易加劇原有6處小型基巖崩塌災(zāi)害，對(duì)公路工程的危害程度、危害方式、危險(xiǎn)性與原有崩塌災(zāi)害一致。

表1 基巖崩塌點(diǎn)后緣坡面、裂隙、層面產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表2 基巖崩塌現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

擬建工程新建半幅(分離式路基右幅)沿線經(jīng)過(guò)的星星峽山段(AK3397+500～AK3397+600)、煙墩大坡段(AK3504+000～AK3504+150)、駱駝圈子大坡段(AK3520+700～AK3520+900)，擬建公路工程走向與現(xiàn)有斜坡走向近垂直，為滿足高速公路的平縱指標(biāo)要求，上述3段為擬挖方段，開(kāi)挖后形成5～20 m深的路塹邊坡，開(kāi)挖方式為爆破、機(jī)械開(kāi)挖、人工清理坡面。根據(jù)形成路塹邊坡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建設(shè)工程易引發(fā)崩塌災(zāi)害并受其害。預(yù)測(cè)形成崩塌規(guī)模為小型，不易引發(fā)中大型崩塌災(zāi)害。研究區(qū)擬挖方崩塌預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3所示。擬建公路工程沿線經(jīng)過(guò)的其它區(qū)段，地形起伏較小，挖方工作量較少，不易引發(fā)或加劇崩塌地質(zhì)災(zāi)害，也不易受其危害。

表3 擬挖方段崩塌預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3.2 工程建設(shè)可能遭受崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)

在K3397+500～K3404段已發(fā)生的3處基巖崩塌點(diǎn)段，以及K3404～K3505段零星分布的3處基巖崩塌點(diǎn)段，這些路段崩塌發(fā)生后，對(duì)斜坡環(huán)境影響不大，基本不改變?cè)逼陆Y(jié)構(gòu)，因而在公路建設(shè)以及建成后運(yùn)行期間，在爆破、地震、車輛行駛振動(dòng)，以及風(fēng)化、暴雨等因素的作用下，存在崩塌隱患。在對(duì)崩塌地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)估的基礎(chǔ)上，上述6段預(yù)測(cè)評(píng)估為：星星峽山山嶺段(K3397+500～K3404)3處基巖崩塌隱患點(diǎn)危險(xiǎn)性中等，丘陵區(qū)段(K3404～K3505)零星分布的3處基巖崩塌隱患點(diǎn)危險(xiǎn)性小。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)研究區(qū)發(fā)育的主要地質(zhì)災(zāi)害類型為基巖崩塌，目前共發(fā)育有6處，其余如滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。由于巖體局部發(fā)育少量不規(guī)則節(jié)理裂隙，節(jié)理裂隙面傾向與坡向一致，坡體在凍融、降水及融雪水入滲、地震等作用下，加劇了崩塌災(zāi)害的發(fā)生。

(2)在基本查明評(píng)估區(qū)內(nèi)已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)環(huán)境條件、分布、類型、規(guī)模和變形活動(dòng)特征的基礎(chǔ)上，對(duì)研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的6處崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀進(jìn)行了評(píng)估。研究結(jié)果表明：規(guī)模均為小型崩塌；對(duì)公路設(shè)施、車輛以及人畜造成一定的危害，其危害程度現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果為小-中等，危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果也為小-中等。

(3)在對(duì)崩塌地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)估的基礎(chǔ)上，研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的6處崩塌災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)估為：星星峽山山嶺段(K3397+500～K3404)3處基巖崩塌隱患點(diǎn)危險(xiǎn)性中等，丘陵區(qū)段(K3404～K3505)零星分布的3處基巖崩塌隱患點(diǎn)危險(xiǎn)性小。

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2017-02-13

王安(1982-)，男，新疆烏魯木齊人，工程師，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)勘察工作。

P642.21

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1004-1184(2017)03-0187-02