多雨高?；聟^(qū)公路施工技術(shù)研究

何勁松　張貴恩

摘 要：多雨滑坡區(qū)公路施工時對山體擾動大、安全風(fēng)險高、不可控因素較多，本文以省道316線蜂場至則克臺段公路工程為例，分析了該地區(qū)滑坡的危害程度及形成原因，提出了多雨滑坡區(qū)道路建設(shè)的對策，可為類似工程作為借鑒。

關(guān)鍵詞：滑坡區(qū);安全風(fēng)險;穩(wěn)定性;道路建設(shè)

中圖分類號：U416.1+63? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）10-0106-03

滑坡是斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移地質(zhì)現(xiàn)象，其廣泛發(fā)生在山地、高原及丘陵地區(qū)，是阻礙山區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要自然災(zāi)害?；碌闹苯游：χ饕ǎ簹某擎?zhèn)、村莊、鐵路、公路、航道、房屋、礦山企業(yè)等，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。而道路施工往往需要開挖山體、碾壓震動，這些都是誘發(fā)滑坡的主要因素，特別是在高?；聟^(qū)，對道路施工技術(shù)提出了極高的要求。

1 工程概述

1.1地形地貌

省道316線蜂場至則克臺段公路工程項目位于伊犁哈薩克自治州新源縣與尼勒克縣，呈南北走向，聯(lián)系新源與尼勒克，溝通0218和S315，是沿線各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、廠礦企業(yè)出行的主要道路，也是伊犁州直干線公路網(wǎng)的重要組成。

S316 線北l臨喀什河，南I臨鞏乃斯河 ，海拔在 900 ～2000m之間，平均海拔在1500米左右。起點 KO+OOO-K8+500及終點 K24+100-K28+006.130段落網(wǎng)端為平原地貌。

1.2氣象

項目區(qū)降雨量和降雪量處于逐年增加的趨勢，2017年春季新疆3 次大降雪，伊犁河谷地區(qū)積雪總面積與歷年間期均值相比均偏多3至4 成。同時2017 年 4 月至 6 月間，天山山區(qū)降水偏多幅度居歷史同期第一位 ，較常年偏多近5成，新源縣進(jìn)行強(qiáng)降雨模式，降雨量大且比較集中。

1.3地質(zhì)

本項目區(qū)地處構(gòu)造剝蝕山地區(qū)、構(gòu)造侵蝕河谷區(qū)和山間河谷沖積平原微山區(qū)。路線附近主要為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q，'"I）、 上更新統(tǒng)全新統(tǒng)沖積洪積層（ Q3.4申/），起點段落泥巖、泥質(zhì)砂巖o，.，1c>出露，中部山區(qū)段落閃長巖（ 84川 、花崗巖 （y/b ），安山吩巖 CP1w、P2til出露。調(diào)查區(qū)出露的前第四紀(jì)地層包括泥盆系 、二疊系、保羅系。

1.4地震

本項目區(qū)內(nèi)地震活動較為頻繁，歷史上，項目區(qū)及鄰區(qū)發(fā)生多次地震。根據(jù)記載，自1812 年以來，發(fā)生震級大于6級的強(qiáng)震11次，影響最大的是1812年發(fā)生的8級大地震 ，根據(jù) 1983 年1984 年新疆維吾爾自治區(qū)地震局證實，此次大地震是一次破壞規(guī)模相當(dāng)大的地震，其地表變形帶長約 110km，由地震斷層、地震滑坡和塌陷組成。

2 滑坡的危害程度

2017年6月17日～6月23日新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院對全線線內(nèi)滑坡隱患進(jìn)行了排查、調(diào)查，采用拉網(wǎng)式排查方式，查明公路沿線對新建公路產(chǎn)生威脅的滑坡滑塌隱患點（區(qū)）共計44處?；轮饕植荚诖┰缴綆X的K10+480～K24+260段內(nèi)，滑坡段落長度13.78km，占路線全長的49%左右，路線兩側(cè)滑坡點（處）累積長度為9.235km。

（1）按照危害程度劃分，危害程度為特別嚴(yán)重的有11處，長度2195m;危害程度為嚴(yán)重、中等～嚴(yán)重的有18處，長度4530m;危害程度為中等、輕微～中等的有13處，長度2350m;危害程度為輕微的有2處，長度160m，見表1。

（2）按照滑坡規(guī)模劃分，滑坡路段大型滑坡有3處，長度1200m;中型滑坡14處，長度3680m;小型滑坡27處，長度4355m。

3 滑坡成因分析

3.1地層巖性

區(qū)內(nèi)斜坡巖土體結(jié)構(gòu)相對簡單，主要包括二種類型：黃土層型和黃土+基巖型。

（1）黃土層型。黃土質(zhì)地松散，工程地質(zhì)特性較差，在地層結(jié)構(gòu)上，局部黃土中發(fā)育多層卵礫石土，礫石含量高，結(jié)構(gòu)較為致密，成為黃土層中的泉水滲漏點，在黃土與卵礫石土接觸帶易形成含水量相對較高的軟弱結(jié)構(gòu)面，黃土層內(nèi)滑坡多沿此軟弱結(jié)構(gòu)面剪出（如加朗普特滑坡）。

（2）黃土+基巖型。上部黃土與下部基巖共同組成的斜坡類型?；鶐r面之上的一定厚度黃土力學(xué)強(qiáng)度降低，黃土與基巖的接觸帶容易轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒訋Вㄈ玳熇盏履芑潞鸵靶恿只拢?/p>

3.2地形地貌

區(qū)域?qū)儆诎⑽崂罩械蜕絼兾g地貌，新構(gòu)造活躍，地震頻發(fā)，強(qiáng)烈隆升與侵蝕形成深切峽谷地形，坡度陡峻，滑坡區(qū)坡度介于40～50°，相對高差約300～400m，特殊地質(zhì)構(gòu)造為滑坡發(fā)育創(chuàng)造高陡地形地貌條件，使斜坡上部土體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，易產(chǎn)生滑坡。

3.3降水、融雪

項目區(qū)降水主要集中在4～7月份，占全年的51.5～80%左右，冰凍期長達(dá)5個月（11月至翌年3月），主要以降雪為主。區(qū)內(nèi)年均降水量較大，在海拔高度為928.2 m，年均降水量增至477.5mm，在海拔高度1776m處年均降水量驟增至807.3mm，降水呈現(xiàn)明顯梯級增大效應(yīng)。

3.4地震

項目區(qū)地震發(fā)生頻繁，對潛在滑坡體的形成和誘發(fā)有著一定的作用。2016年2月11日新源5.0級地震，此次地震災(zāi)害共造成新源縣、尼勒克縣、鞏留縣1594人受災(zāi)，造成直接經(jīng)濟(jì)損失1543.6萬元。

3.5人類活動

人類活動對滑坡形成具有一定作用，區(qū)域內(nèi)人類活動主要表現(xiàn)為修筑公路和牧民放牧;在冬季牧民放牧沿斜坡較緩坡體形成多條踩踏小徑，形成融水集中匯流聚集帶，逐漸形成地裂縫和落水洞，大量融水沿地裂縫發(fā)生浸泡侵蝕，進(jìn)而造成斜坡體發(fā)生蠕動變形。

沿線修建公路和養(yǎng)護(hù)道路時，常常對坡體進(jìn)行切坡腳和振動，造成斜坡體前緣臨空，在一定誘發(fā)因素下，將發(fā)生滑動破壞。本項目區(qū)靠近山邊附近開挖較多，部分山體開挖坡率較陡、常常因使坡體下部失去支撐在降雨下更容易發(fā)生裂縫、滑塌破壞（如K14+620-K14+680、K18+160～K18+300段），K15+500～K15+720段滑塌由于上部開挖和局部堆載改變了坡體應(yīng)力狀態(tài)在降雨下發(fā)生滑塌破壞，同時修建公路時大力爆破、強(qiáng)行開挖等工程活動，使斜坡的巖、土體受振動而破碎產(chǎn)生滑坡，尤其是公路上邊坡的滑塌破壞，給道路施工、運營帶來危害。

3.6快速發(fā)育期

滑坡災(zāi)害的時間、地點、強(qiáng)度雖然具有很大的不確定性，但總體來看，滑坡具有群發(fā)性和地域性的特點，降雨、融雪、地震等因素決定滑坡的發(fā)生時間，而環(huán)境地質(zhì)條件（地形地貌等）決定滑坡發(fā)生的地段。新疆伊犁谷地滑坡災(zāi)害具有區(qū)域分布相對集中，形成條件大致相似的特點。其誘發(fā)因素主要是降水、地震和人類活動。由于沿線地形地貌、水文降雨、地震等滑坡形成誘發(fā)因素的項目具有相似性、同步性等特征，使得項目滑坡的形成發(fā)展演化過程具有同期性、群發(fā)性等特征，滑坡災(zāi)害的易發(fā)時段與降雨強(qiáng)弱和地震活躍有一定的同步性。當(dāng)處于氣象周期的豐水時段和地震活躍期時，為滑坡災(zāi)害的多發(fā)時段。數(shù)據(jù)顯示，1998年至2003年為滑坡災(zāi)害發(fā)生的高頻時段。

受地震、尤其是降雨的影響，本項目區(qū)滑坡目前處于快速發(fā)育期（易發(fā)、多發(fā)時期）。本次調(diào)查的K16+440～K16+600段左側(cè)10～200m范圍內(nèi)為大型潛在滑坡區(qū)發(fā)育3～5道的多級新生裂縫（據(jù)當(dāng)?shù)啬撩窠榻B，為2016年10月份形成），同時據(jù)走訪調(diào)查，沿線山區(qū)內(nèi)每年均形成眾多的新生裂縫，使得潛在滑坡滑塌災(zāi)害點不斷增加，對后期公路施工和運營期帶來不斷增加的危害。

4 滑坡區(qū)的道路建設(shè)對策建議

2017年7月12日～13日，由新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院組織，邀請專家與項目各參建單位的有關(guān)人員對省道S316線蜂場至則克臺段公路滑坡進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，并開展現(xiàn)場研討會，會議上綜合聽取了各方面專家的意見和建議，形成專家咨詢意見。

由于路線沿溝谷展開，該路段滑坡密度大，危險性高，特別是斜坡已開裂，尚未滑動的坡體潛在危險性更大，而該溝谷狹窄，沒有避讓的條件。斜坡上的黃土結(jié)構(gòu)疏松，含水率高，任何擾動都使其穩(wěn)定性變差。治理工程本身的擾動有可能誘發(fā)更大范圍的滑動。鑒于其地質(zhì)條件特殊，對其進(jìn)行徹底治理的技術(shù)難度大，局部治理的后患多，目前暫不予治理，建議采取如下對策：

（1）對該滑坡路段根據(jù)災(zāi)點的現(xiàn)有情況適當(dāng)優(yōu)化線路，盡可能少挖多填，做好路基部分，保證暢通，路面部分暫不實施。對滑坡點，特別是潛在滑坡點按危險程度分類，逐一作出預(yù)警預(yù)案，以人工巡查為主，包括巡查路線、報警條件、通訊手段、規(guī)避場地、道路封閉等作出預(yù)案，必要時進(jìn)行演練。預(yù)警方案用于施工階段和運行維護(hù)階段防災(zāi)。

（2）建議后期可逐步采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?，減緩危害。對滑坡-泥流的溝口采取過水路面或攔擋加疏導(dǎo)的工程措施;對滑坡段采取明洞的方式從坡腳穿過，采取合理的洞身方案減緩滑坡對洞身的沖擊。

（3）徹底規(guī)避該路段滑坡災(zāi)害的方法是隧洞穿越，建議在長遠(yuǎn)規(guī)劃決策中考慮此方案。

（4）由于沿線路段存在嚴(yán)重滑坡體，自開工以來，出現(xiàn)多次滑坡，嚴(yán)重威脅公路施工人員安全，根據(jù)專家工程對策建議，采用降低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，少挖多填，盡量避免挖方對路線周圍巖體、土體擾動;同時盡量充分利用已完工的路基防護(hù)工程，因此對以下兩段路線本著隨彎就彎，盡量利用老路資源原則進(jìn)行路線布設(shè)。調(diào)線總長度5.827km。

5 結(jié)論

通過對本項目部滑坡區(qū)的系統(tǒng)分析及研究，總結(jié)出多雨滑坡區(qū)公路施工的以下建議及措施：

（1）伊犁滑坡泥石流重點防治區(qū)是國土資源部 2016年12月底公布的《全國地質(zhì)災(zāi)害防治 “十三五” 規(guī)劃》中存在的17大地質(zhì)災(zāi)害重點防治區(qū)之一。而本項目就是伊犁滑坡泥石流重點防治區(qū)的重要組成部分。

（2）由于路線沿溝谷展開，該路段滑坡密度大，滑坡危險性高 ，特別是斜坡己開裂 ，尚未滑動的坡體潛在危險性更大，而該溝谷狹窄，沒有避讓的條件。斜坡上的黃土結(jié)構(gòu)疏松，含水率高，任何擾動都使其穩(wěn)定性變差。治理工程本身的擾動有可能誘發(fā)更大范圍的滑動。鑒于其地質(zhì)條件特殊，對其進(jìn)行徹底治理的技術(shù)難度大，局部治理的后患多，建議目前暫不治理。

（3）該區(qū)暴雨頻發(fā)，施工單位應(yīng)進(jìn)行選擇性施工。建議雨期（降雨期間及降雨后一段時間）在滑坡災(zāi)害影響范圍內(nèi)路段暫停施工、減少車輛逗留時間。

（4）建議在滑坡滑塌危害影響范圍內(nèi)嚴(yán)禁人員設(shè)備的安置和擺放。建議在施工過程中加強(qiáng)施工防范措施，周圍設(shè)置防護(hù)墻、圍欄等措施以免被飛石、滑坡堆積體沖擊所傷，加強(qiáng)人員災(zāi)害預(yù)防意識和培訓(xùn)工作。

（5）本區(qū)域地表水垂直下滲作用強(qiáng)、坡體內(nèi)地下基巖裂隙水發(fā)育，設(shè)置地表截水溝、填縫等輔助措施對地下裂隙水、地表垂直下滲水等無法處治，不能對滑坡體的防排水進(jìn)行有效處理。同時區(qū)域降雨連續(xù)，有效施工工期只有2個月左右，滑坡體坡面長期處于濕滑狀態(tài)，如進(jìn)行截水溝、填縫等處治措施，需要大量人員、設(shè)備、材料，因山體陡峭，平均坡率 40°、50°，設(shè)備無法上山作業(yè)，材料全靠人工背上山，人員上山困難，施工時間長，大量人員施工以及修建施工人便會對山體植被和滑坡表層土體產(chǎn)生破壞 ，產(chǎn)生新生裂縫或次生滑坡。大量作業(yè)人員在滑坡危險區(qū)域作業(yè)，風(fēng)險極高，容易造成群體傷亡事故 。

（6）建議在施工和運營期加強(qiáng)監(jiān)測、巡查，組織形成地質(zhì)災(zāi)害不定期和定期巡查隊，發(fā)現(xiàn)滑坡滑動跡象災(zāi)害點及時上報。

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