道路工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估及防治措施
——以合作市勒秀鎮(zhèn)麻布索那至參木道改建公路項(xiàng)目為例

高雪媛，顧 杰，夏相驊，董 瑩，張怡婧

1.北京市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)總公司，北京 100050

2.北京市地質(zhì)研究所，北京 100011

目前，我國(guó)已經(jīng)成為世界上地質(zhì)災(zāi)害較嚴(yán)重的國(guó)家之一，地質(zhì)災(zāi)害的頻繁發(fā)生是限制或破壞道路、鐵路工程發(fā)展的主要因素，給人們的生存和生活帶來(lái)了巨大的損害。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作的開(kāi)展能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害的發(fā)生起到預(yù)防和控制作用，有效降低或避免建設(shè)工程因地質(zhì)災(zāi)害而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)和損失，保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估及加強(qiáng)對(duì)評(píng)估內(nèi)容與方法的研究工作具有重大現(xiàn)實(shí)意義，通過(guò)評(píng)估體系的構(gòu)建與完善，能夠有效規(guī)避災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

文章以合作市勒秀鎮(zhèn)麻布索那至參木道改建公路項(xiàng)目為依托，對(duì)擬建公路的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估思路和方法開(kāi)展了研究，旨在為山區(qū)公路建設(shè)施工和運(yùn)行提供防災(zāi)、減災(zāi)保障。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于合作市勒秀鎮(zhèn)，起點(diǎn)位于麻布索那村附近，與G316線(xiàn)相接于K2858+205，終點(diǎn)至參木道村，與X409線(xiàn)順接，全長(zhǎng)13.8km，研究區(qū)遙感影像圖如圖1所示。地貌類(lèi)型以構(gòu)造剝蝕低中山和侵蝕堆積河谷地貌為主，地形變化大，地形條件復(fù)雜；褶皺、斷裂構(gòu)造較發(fā)育，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較為活躍；地下水類(lèi)型以松散巖類(lèi)孔隙水和基巖裂隙水為主，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單；人類(lèi)工程活動(dòng)較強(qiáng)烈。

圖1 遙感影像圖

2 現(xiàn)狀評(píng)估

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和對(duì)收集資料的綜合研究，擬建公路沿線(xiàn)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害主要有泥石流4處、不穩(wěn)定斜坡2處，擬建公路地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)估如表1所示。

表1 擬建公路地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)估

2.1 泥石流

泥石流分布于燦木道可合河右岸，沿?cái)M建公路均勻分布，分布密度為3.25條/km。

（1）泥石流溝特征。①N01（扎婁那溝）流域形態(tài)呈不規(guī)則形，面積為2.32km2，海拔為3123～3484m，主溝長(zhǎng)1.929m，主溝比降7.80%，谷坡坡度為15°～45°。形成區(qū)面積為2.17km2，坡面較陡，物質(zhì)松散，儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的75%以上；流通區(qū)位于流域中下部，面積為0.08km2，占流域面積的0.035%；堆積區(qū)分布于溝口，面積為0.07km2。②N02（打什那溝）流域形態(tài)呈不規(guī)則形，面積為2.66km2，海拔為3076～3442m，主溝長(zhǎng)1755m，主溝比降8.66%，谷坡坡度為15°～40°。形成區(qū)面積為2.165km2，匯水面積較大；流通區(qū)位于近溝口段，溝谷切割較強(qiáng)烈，面積為0.095km2；堆積區(qū)位于溝口，面積為0.040km2。③N03（才給那溝）流域形態(tài)呈漏斗狀，面積為2.34km2，海拔為3031～3405m，主溝長(zhǎng)1083m，主溝比降8.86%，谷坡坡度為15°～40°。形成區(qū)面積為2.270km2，匯水面積較大；流通區(qū)位于近溝口段，溝谷切割較強(qiáng)烈，面積為0.050km2；堆積區(qū)位于溝口，面積為0.020km2。④N04（安庫(kù)那溝）流域形態(tài)呈柳葉狀，面積為2.88km2，海拔為2980～3418m，主溝長(zhǎng)2907m，主溝比降7.05%，谷坡坡度為20°～45°。形成區(qū)面積為2.80km2，匯水面積較大；流通區(qū)位于近溝口段，溝谷切割較強(qiáng)烈，面積為0.050km2；堆積區(qū)位于溝口，面積為0.030km2。

（2）現(xiàn)狀評(píng)估。選取各泥石流點(diǎn)成災(zāi)可能性及危害程度為評(píng)估指標(biāo)，采用矩陣分析法及定性與定量相結(jié)合的方法對(duì)泥石流危險(xiǎn)性現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)估。①成災(zāi)可能性評(píng)估。選取地質(zhì)災(zāi)害與擬建公路的關(guān)系、防治工程效果、人類(lèi)工程活動(dòng)的工程影響等作為評(píng)估指標(biāo)，評(píng)估泥石流災(zāi)害對(duì)擬建公路造成災(zāi)害的可能性。依據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)程》（DB62/T 1972—2009）對(duì)泥石流溝易發(fā)程度15項(xiàng)評(píng)估因子進(jìn)行量化。4條泥石流溝中，中易發(fā)2條，低易發(fā)2條，泥石流溝易發(fā)程度量化評(píng)估表如表2所示。綜合判定泥石流災(zāi)害對(duì)擬建公路造成災(zāi)害的可能性較大有2條，可能性小有2條，泥石流成災(zāi)可能性評(píng)估表如表3所示。②危險(xiǎn)性評(píng)估。依據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)程》（DB62/T 1972—2009），4處泥石流建設(shè)期間威脅人員均為5人，經(jīng)濟(jì)損失為100～200萬(wàn)元，綜合確定各條泥石流危害程度均為中等。經(jīng)危險(xiǎn)性評(píng)估，N01和N02泥石流災(zāi)害對(duì)擬建公路的現(xiàn)狀危險(xiǎn)性均為中，N03和N04的現(xiàn)狀危險(xiǎn)性均為小。

表2 泥石流溝易發(fā)程度量化評(píng)估表

表3 泥石流成災(zāi)可能性評(píng)估表

2.2 不穩(wěn)定斜坡

2處不穩(wěn)定斜坡（編號(hào)為X01、X02）均為自然斜坡，總體為近南北向展布，為逆向坡，均處燦木道可合河右岸構(gòu)造侵蝕低中山前緣斜坡地帶，坡面裸露，巖體較堅(jiān)硬，構(gòu)造節(jié)理、裂隙較為發(fā)育，存在不利結(jié)構(gòu)面組合，坡面多處有溜滑現(xiàn)象，坡頂可見(jiàn)裂縫，均未采取防治措施。X01潛滑方量為10.4萬(wàn)m3，X02潛滑方量為2.4萬(wàn)m3。2處不穩(wěn)定斜坡在降水、震動(dòng)、坡頂加荷等作用下，易發(fā)生小型崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，綜合評(píng)估穩(wěn)定性均較差，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性均較大。

危害方式主要為對(duì)擬建公路產(chǎn)生壓埋、垮塌影響，破壞工程建設(shè)或運(yùn)行，威脅施工人員及建成運(yùn)行中車(chē)輛與行人安全。X01主要威脅坡腳250m公路及隨機(jī)出現(xiàn)在公路上的車(chē)輛行人，預(yù)計(jì)威脅人數(shù)3～5人，威脅資產(chǎn)100～150萬(wàn)元；X02威脅坡腳130m公路及隨機(jī)出現(xiàn)于公路上的車(chē)輛行人，預(yù)計(jì)威脅人數(shù)3～5人，威脅資產(chǎn)100～120萬(wàn)元。依據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估規(guī)程》（DB62/T 1972—2009），判定2處不穩(wěn)定斜坡可能造成的危害程度均為中，對(duì)擬建公路的現(xiàn)狀危險(xiǎn)性等級(jí)均為中。

3 預(yù)測(cè)評(píng)估

（1）工程建設(shè)可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估。擬建公路的建設(shè)內(nèi)容主要有路基、橋涵兩個(gè)方面。預(yù)測(cè)擬建路基引發(fā)崩塌、滑坡災(zāi)害的可能性小，可能造成的危害程度小，危險(xiǎn)性?。粯蛄航ㄔO(shè)過(guò)程中橋臺(tái)邊坡切削形成高3～8m的土質(zhì)邊坡，開(kāi)挖土體類(lèi)型為含粉土碎石土體，預(yù)測(cè)橋臺(tái)邊坡引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害對(duì)擬建工程的危險(xiǎn)性??；全線(xiàn)共設(shè)涵洞39道，基礎(chǔ)土主要為含粉土碎石或碎塊石，涵洞基礎(chǔ)處理最大深度為3m，預(yù)測(cè)涵洞建設(shè)引發(fā)的崩塌、滑坡危險(xiǎn)性小。

（2）工程建設(shè)可能加劇地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估。公路建設(shè)加劇泥石流的方式僅為基礎(chǔ)開(kāi)挖造成的松散土體增加泥石流固體物質(zhì)來(lái)源，因開(kāi)挖土方量較小，公路建設(shè)加劇泥石流的可能性小，可能造成的經(jīng)濟(jì)損失小，危險(xiǎn)性與現(xiàn)狀一致。公路建設(shè)對(duì)存在的2處不穩(wěn)定斜坡進(jìn)行路基處理及路面翻新，根據(jù)斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性及擬建工程特點(diǎn)，預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果為工程建設(shè)加劇X01、X02不穩(wěn)定斜坡變形失穩(wěn)災(zāi)害對(duì)擬建工程的危險(xiǎn)性均為中。

4 綜合評(píng)估

采用綜合評(píng)判法將研究區(qū)劃分為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中級(jí)區(qū)和小級(jí)區(qū)共計(jì)2個(gè)等級(jí)9個(gè)亞區(qū)，評(píng)估區(qū)危險(xiǎn)性分區(qū)圖如圖2所示。其中，不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中級(jí)區(qū)（B1）分布2個(gè)亞區(qū)，里程合計(jì)0.38km，占整個(gè)線(xiàn)路里程的2.75%，防治難度均為小，建設(shè)用地適宜性為適宜；泥石流地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)（B2）分布2個(gè)亞區(qū)，里程合計(jì)0.35km，占整個(gè)線(xiàn)路里程的2.54%，防治難度中，建設(shè)用地的適宜性為基本適宜；地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小級(jí)區(qū)（C）分布5個(gè)亞區(qū)，里程合計(jì)13.07km，占整個(gè)線(xiàn)路里程的94.71%，防治難度小，建設(shè)用地的適宜性為適宜。

圖2 評(píng)估區(qū)危險(xiǎn)性分區(qū)圖

5 防治措施

5.1 預(yù)警措施

擬建公路沿線(xiàn)發(fā)育有不穩(wěn)定斜坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，建議依靠當(dāng)?shù)卣F(xiàn)有監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，制訂防災(zāi)預(yù)案，做到提前預(yù)警、及時(shí)撤離或避讓?zhuān)瑴p少或避免災(zāi)害造成的損失。采用雨量監(jiān)測(cè)法，在公路沿線(xiàn)指定專(zhuān)門(mén)監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行檢測(cè)，配備雨量監(jiān)測(cè)設(shè)備，建立雨量監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)，緊密結(jié)合省、市、縣天氣預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出預(yù)警預(yù)報(bào)。按可能發(fā)生的災(zāi)害等級(jí)，啟動(dòng)相應(yīng)的防災(zāi)應(yīng)急預(yù)案。

5.2 工程措施

建議對(duì)N01和N02泥石流溝采取以排導(dǎo)為主的治理措施，在溝口部位修建排導(dǎo)渠。公路設(shè)置橋涵以防治泥石流直接沖淤路面，保證公路正常運(yùn)行。加強(qiáng)對(duì)2處不穩(wěn)定斜坡進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)勘查治理，通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害勘查制訂合理的支擋、削坡、截排水等防治工程方案。

路基建設(shè)過(guò)程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求回填路堤及開(kāi)挖路塹，合理放坡，采取擋墻、排水等措施進(jìn)行防治治理。防止路堤、路塹邊坡失穩(wěn)引發(fā)滑坡、坍塌，影響公路建設(shè)或運(yùn)行，對(duì)開(kāi)挖產(chǎn)生斜坡建議采用擋土墻+格構(gòu)錨桿進(jìn)行治理。橋涵建設(shè)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工，防止工程建設(shè)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，危害工程建設(shè)人員和機(jī)械。

6 結(jié)論

（1）研究區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害主要有4處泥石流和2處不穩(wěn)定斜坡，現(xiàn)狀評(píng)估N01和N02泥石流災(zāi)害對(duì)擬建公路的現(xiàn)狀危險(xiǎn)性均為中，N03和N04的現(xiàn)狀危險(xiǎn)性均為小，2處不穩(wěn)定斜坡現(xiàn)狀危險(xiǎn)性均為中。

（2）該工程建設(shè)引發(fā)或加劇泥石流、崩塌、滑坡危險(xiǎn)性小，2處不穩(wěn)定斜坡變形失穩(wěn)發(fā)生災(zāi)害對(duì)擬建工程的危險(xiǎn)性均為中。

（3）劃分地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中級(jí)區(qū)和小級(jí)區(qū)共計(jì)2個(gè)等級(jí)9個(gè)亞區(qū)，其中，危險(xiǎn)性中級(jí)區(qū)占5.29%，危險(xiǎn)性小級(jí)區(qū)占94.71%。