淺談西藏公路工程邊坡災(zāi)害及治理

李小琮

西藏天地工程建設(shè)有限公司 西藏 拉薩 850000

1 西藏地理特征

西藏自治區(qū)平均海拔4000m以上，是青藏高原的主體部分，有著“世界屋脊”之稱。這里地形復(fù)雜，大體可分為三個(gè)不同的自然區(qū)：北部是藏北高原，位于昆侖山、唐古拉山和岡底斯山、念青唐古拉山之間，占全自治區(qū)面積的三分之二；在岡底斯山和喜馬拉雅山之間，即雅魯藏布江及其支流流經(jīng)的地方，是藏南谷地；藏東是高山峽谷區(qū)，為一系列由東西走向逐漸轉(zhuǎn)為南北走向的高山深谷，系著名的橫斷山脈的一部分。西藏地區(qū)地形主要為極高山、高山、中山、低山、丘陵、平原，地貌主要為冰緣地貌、巖溶、風(fēng)沙、火山。喜馬拉雅山位于西藏南部，其是由多個(gè)東西走向的平行山脈所構(gòu)成，位于中印和尼泊爾三國(guó)交接地帶，長(zhǎng)度為2400km，寬度為200-300km，平均海拔超過(guò)6000m。

2 西藏地質(zhì)災(zāi)害分析

西藏地區(qū)常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害為泥石流、滑坡、崩塌以及沙害等，這些災(zāi)害多見(jiàn)于藏北和藏南湖盆（骨）區(qū)以及藏東高山峽谷地區(qū)。

2.1 藏北地區(qū)災(zāi)害分析

該地區(qū)位于海拔4600-5100m范圍內(nèi)，相對(duì)高差達(dá)到200-500m，地貌主要為三大單元，分別為北湖高原湖盆區(qū)、中部高山寬谷區(qū)、南部高山峽谷區(qū)，從北向南橫貫既龍木錯(cuò)、瑪爾蓋茶卡、金沙江；班公錯(cuò)、怒江，噶爾藏布、雅魯藏布江三大斷裂帶。而在構(gòu)造影響下，該地區(qū)又劃分成三大構(gòu)造區(qū)該地區(qū)沉積物主要為第四系沉積物，分別為冰磧物、沖積物、坡積物。

該地區(qū)常見(jiàn)災(zāi)害為冰川泥石流，例如整個(gè)噶爾縣扎西崗公路分布的大型冰川泥石流超過(guò)20處，分布形狀為帶狀，對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。而在普蘭縣則普遍分布中小型泥石流。在札達(dá)縣范圍內(nèi)多見(jiàn)于崩塌災(zāi)害，尤其是扎達(dá)士林自然景觀區(qū)由于不斷受到外力影響導(dǎo)致崩塌危害出現(xiàn)，自然景觀受到破壞。而位于古格王朝遺跡下的土質(zhì)山林也由于河水的不斷淘蝕出現(xiàn)坡角，進(jìn)而崩塌，對(duì)歷史古跡保存產(chǎn)生嚴(yán)重影響。位于班公湖北岸地區(qū)則時(shí)常出現(xiàn)泥石流和崩塌災(zāi)害，該地區(qū)海拔高，氣溫較低，凍土災(zāi)害頻發(fā)。但是，整改藏北地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率相對(duì)較低，危害度普遍不重，可以歸屬于地質(zhì)災(zāi)害輕災(zāi)地區(qū)。

2.2 藏東地質(zhì)災(zāi)害分析

該地區(qū)位于三江構(gòu)造地帶，在劇烈的地質(zhì)構(gòu)造干擾下巖層破碎度較高，松散堆積物發(fā)育明顯，局部堆積物厚度高達(dá)上百米，為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生奠定了基礎(chǔ)。而該地區(qū)在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時(shí)活動(dòng)劇烈，波及范圍廣，破壞性大，主要災(zāi)害為泥石流、滑坡和崩塌，有時(shí)也發(fā)生過(guò)冰湖潰決、雪崩等災(zāi)害。一般常發(fā)生的泥石流主要包括降水、冰湖潰決和冰川混合這幾種。

2.3 藏南地質(zhì)災(zāi)害分析

該地區(qū)地貌主要以高原為主，可以分為以下幾種類型：第一種，剝夷高山山地位于4500m海拔之上，山坡起伏小，整體比較平緩，高差不超過(guò)500m，常年積雪，多發(fā)湖泊。第二種，河谷山地位于雅魯藏布江中上游地區(qū)，河谷寬闊，但是河床小，坡度為30°。第三種，極高山深切割地貌位于喜馬拉雅南坡，兩岸坡度比較陡峭，整體構(gòu)造特殊且復(fù)雜，同時(shí)受到新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，在強(qiáng)烈的風(fēng)華干擾下容易發(fā)生各種地質(zhì)災(zāi)害，屬于重災(zāi)區(qū)。

該地區(qū)在東西走向的雅魯藏布江深大裂斷影響下次級(jí)構(gòu)造帶發(fā)育比較好，含有較多的碎屑物質(zhì)，并分布較多的冰磧物，容易發(fā)生泥石流、滑坡、冰湖潰決、沙害等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害。其中，泥石流災(zāi)害主要類型為雨水型、冰潰決等類型，發(fā)生地區(qū)一般位于4000m以上海拔且位于山地地區(qū)。

2.4 公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害分析

該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要包括崩塌類、滑坡類、泥石流等。

(1) 崩塌類：此類災(zāi)害可以分為傾角、滑移、拉裂、鼓脹以及錯(cuò)段等不同類型崩塌，其主要是由于重力和其他外力共同作用導(dǎo)致巖土體順著陡峭邊坡順坡以垂直或翻滾等方式向下產(chǎn)生的破壞。按照塊體大小，崩塌類災(zāi)害可以分成崩塌、落石以及碎落等類型，而按照物質(zhì)可以將崩塌災(zāi)害分成土質(zhì)、巖質(zhì)這兩種。

(2) 滑坡類：此類災(zāi)害主要分為滑坡、滑塌以及坍塌、路基滑移等類型，其破壞形式包括山體破壞、路基剪切破壞。在自然條件下形成的斜坡在河流沖刷、人工切坡以及地下活動(dòng)等作用下使局部土體受到重力影響順著軟弱面或帶呈現(xiàn)整體、分散、間歇、水平位移的順坡下滑現(xiàn)象即為滑坡，也可以被稱之為走山、垮山等現(xiàn)象[1]。而坍塌則是一種邊坡破壞表現(xiàn)，這種破壞發(fā)生在滑坡和崩塌間，多位于土質(zhì)邊坡中。從力學(xué)機(jī)制層面分析，順著土體中最小穩(wěn)定系數(shù)下的弧形面進(jìn)行剪切破壞，之后會(huì)出現(xiàn)新型破壞面，進(jìn)而產(chǎn)生二次坍塌現(xiàn)象。

總之，在山區(qū)公路中，滑坡類災(zāi)害十分常見(jiàn)，這種災(zāi)害也是常見(jiàn)的一種災(zāi)害類型。山坡或是路基邊坡出現(xiàn)滑坡問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致交通中斷，影響公路正常交通運(yùn)輸能力，對(duì)道路通行產(chǎn)生不利。而邊坡破題本身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，由此引發(fā)的滑坡破壞類型也有所差異。要想解決公路邊坡滑坡問(wèn)題，可以通過(guò)準(zhǔn)確分析并判斷坡體結(jié)構(gòu)和滑坡破壞模式而提出有效的治理解決措施。

3 西藏地區(qū)公路邊坡災(zāi)害防治措施

3.1 崩塌類災(zāi)害防治措施

第一，清理坡面與排水設(shè)計(jì)。若是崩塌災(zāi)害規(guī)模比較小可以采用清理方式。為了避免崩塌災(zāi)害導(dǎo)致原土結(jié)構(gòu)持續(xù)被配合，可以選擇人工方式或是機(jī)械方式進(jìn)行適當(dāng)清理。若是使用爆破方式可以進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，做好爆破控制工作。在對(duì)不穩(wěn)定巖體進(jìn)行清理時(shí)，最好與防護(hù)網(wǎng)等其他防護(hù)方式相結(jié)合。為了方式水體對(duì)巖體產(chǎn)生不良作用，需要建設(shè)排水工程措施，避免巖體朝向不穩(wěn)定方向持續(xù)發(fā)展。若是出現(xiàn)裂縫或是裂隙水壓力，需要做好科學(xué)的排水設(shè)計(jì)，并注意對(duì)截水溝進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，這樣可以防治地表水處于危險(xiǎn)巖體外部，對(duì)巖體產(chǎn)生威脅，影響巖體穩(wěn)定性，進(jìn)而引發(fā)崩塌災(zāi)害。

第二，采取勾縫與灌漿治理措施。對(duì)于路塹巖石邊坡而言，由于此地巖石多比較堅(jiān)硬，且具有較強(qiáng)的抗風(fēng)化能力，因此在處理時(shí)可以采用勾縫和灌漿方式，也就是在節(jié)理多、細(xì)中采用勾縫方式，在節(jié)理大、深中采用灌漿方式。

第三，采用抹面和捶面治理措施。頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖以及泥質(zhì)板巖等巖石屬于易風(fēng)化軟巖，這類巖石本身比較穩(wěn)定，無(wú)地下水侵蝕，在捶面和抹面工程防護(hù)中應(yīng)用比較合適。但是，在實(shí)行捶面和抹面防護(hù)措施時(shí)需要注意配合截水溝共同起到防護(hù)作用，而在抹面和捶面過(guò)程中需要設(shè)置伸縮縫，并使用瀝青麻筋做好處理。在維修檢查過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)出現(xiàn)的裂縫、鼓脹和脫落等問(wèn)題，防止破壞不斷進(jìn)展，影響施工質(zhì)量。

第四，采用干砌片石防護(hù)措施。土質(zhì)邊坡坡度不超過(guò)1:1.25的情況下使用干砌片石防護(hù)措施，其在使用時(shí)需要注意護(hù)坡坡腳部位做好基礎(chǔ)修建工作。邊坡采用干砌片石防護(hù)時(shí)，坡度一般比較平緩，因此本身也相對(duì)穩(wěn)定，之所以采取防護(hù)措施主要是為了避免外部影響導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)災(zāi)害變動(dòng)。

第五，采用漿砌片石和護(hù)面墻防護(hù)措施。土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡坡度為1:1時(shí)不適合使用干砌片石防火措施，邊坡潮濕嚴(yán)重，需要采取相應(yīng)的排水措施做好排水防護(hù)，避免過(guò)度潮濕，影響邊坡質(zhì)量。在設(shè)置沉降縫和伸縮縫時(shí)，需要遵循合理性原則，并科學(xué)建設(shè)泄水孔。

護(hù)面墻容易受到外部因素干擾，為了解決這一問(wèn)題，需要做好軟質(zhì)巖層、破碎巖層保護(hù)工作，避免風(fēng)化。但是，護(hù)面墻只起到避免風(fēng)化作用，可以隔離開(kāi)巖石和外部環(huán)境，并沒(méi)有支擋功能。護(hù)面墻形式比較多樣，例如實(shí)體型、窗孔式、供式、和肋式等類型，其與邊坡綠化工程結(jié)合應(yīng)用可以起到更好的防護(hù)作用。

第六，采用錨桿、擋實(shí)墻和落石槽防護(hù)措施。對(duì)于容易崩塌且不夠穩(wěn)定的大型巖體，其極易發(fā)生滑移問(wèn)題，為避免發(fā)生這一問(wèn)題需要使用錨桿工程進(jìn)行治理，這一工程適用范圍比較廣泛，施工簡(jiǎn)單，整體影響小，可以施加不同方向、抗力等，但是防腐有限，使用壽命也有限。

擋實(shí)墻中采用塊石砌筑，這也是一種樁板式結(jié)構(gòu)，修筑坡體大小在25-35°范圍內(nèi)相對(duì)適合，修筑位置最好具有一定寬度地表平臺(tái)。攔石墻使用與落石槽互相搭配效果更好，具體尺寸需要符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，相互結(jié)合才能夠起到更好防護(hù)作用。在設(shè)置攔石墻時(shí)，需要設(shè)計(jì)安全值，可以以相對(duì)設(shè)計(jì)高度超出0.5m為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，并設(shè)置一層緩沖層用以低于落石沖擊，進(jìn)而對(duì)墻體做好保護(hù)工作。

在設(shè)置對(duì)崩塌物質(zhì)起到停積作用的工程時(shí)，其需要仔細(xì)分析危巖體大小、運(yùn)動(dòng)速度以及軌跡等情況做好科學(xué)設(shè)置，寬度與深度以抵抗崩塌的最大巖塊沖擊力為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)槽深需要擴(kuò)大0.5m，槽底寬需要擴(kuò)大1m，以此為安全數(shù)值。

采用SNS防護(hù)網(wǎng)治理措施。該措施主要指的是柔性攔石網(wǎng)，也就是使用鋼繩網(wǎng)防護(hù)坡面，其性能穩(wěn)定，安裝便捷，防治效果比較好等。所謂的柔性防護(hù)系統(tǒng)指的是使用鋼絲繩網(wǎng)、鋼筋格柵等一定規(guī)格的材料組成，在防腐和強(qiáng)度等方面的要求相對(duì)較高。從防護(hù)原理上倆將，防護(hù)網(wǎng)分為主動(dòng)、被動(dòng)兩類，其中主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)使用一些措施在坡面上覆蓋金屬柔性網(wǎng)，芪在坡面巖石、坡體等方面具有限制作用，可以避免出現(xiàn)崩塌落石現(xiàn)象出現(xiàn)，偶爾出現(xiàn)的落石問(wèn)題也比較小。而被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)可以起到攔石作用，與攔石墻比較相似，但是施工比較簡(jiǎn)單，占地面積比較小，建設(shè)迅速，維護(hù)方便，成本更低，可以將崩塌落石現(xiàn)象阻擋住，保證公路交通安全和人身財(cái)產(chǎn)安全[2]。

3.2 滑坡類災(zāi)害防治措施

第一，做好消除或減輕水危害工作。具體措施為：一方面，做好地表水排除工作，該工作可以有效治理滑坡等問(wèn)題，具有輔助作用，同時(shí)可以長(zhǎng)期使用，主要目的在于可以將地表水?dāng)r截住，或?qū)⒌乇硭砸交峦獠?，防止其進(jìn)入滑坡區(qū)域；及時(shí)將滑坡內(nèi)部雨水、泉水排除干凈，避免雨水和泉水流入內(nèi)部，對(duì)此可以采取滑坡體外截水溝、滑坡體上地表水排水溝、引泉工程以及綠化工程等措施。另一方面，做好地下水排除工作，該工作主要針對(duì)地下水采用宜疏不宜堵措施，具體方法為：設(shè)置截水盲溝，也就是通過(guò)攔截、旁引滑坡外圍地下水方式達(dá)到目的；設(shè)置支撐盲溝，也就是通過(guò)排水和支撐措施達(dá)到目的；設(shè)置仰斜孔群，也就是使用近水平鉆孔排出地下水；設(shè)置盲洞、滲管、滲井等工程達(dá)到目的。除此之外，針對(duì)河水、庫(kù)水沖刷水邊部位出現(xiàn)的滑坡體，可以在上游沖刷嚴(yán)重部位建設(shè)丁壩、順壩，在滑坡前緣部位設(shè)置石籠、修筑鋼筋混凝土塊排管等。

第二，做好滑坡體外形變化、抗滑構(gòu)筑物設(shè)置等工作。對(duì)此，可以采用削坡減重、修筑支擋工程等措施解決，前者指的是通過(guò)改善頭重腳輕滑坡體，使其降低重心來(lái)穩(wěn)定坡體，后者是在失去支撐的滑坡上設(shè)置支擋工程。

第三，采用焙燒法、爆破灌漿法等方法來(lái)改變滑動(dòng)帶土石性質(zhì)。

3.3 泥石流類災(zāi)害防治措施

泥石流位于山區(qū)或溝谷深壑地區(qū)，地形險(xiǎn)峻，由于暴雪暴雨等自然災(zāi)害導(dǎo)致山體滑坡，其中攜帶大量的石塊和泥沙，是一種比較特殊的洪流。這種災(zāi)害比較突發(fā)，流蘇快，流量大，容易產(chǎn)生較強(qiáng)的破壞性。

泥石流工程防護(hù)措施包括：第一，設(shè)置跨越工程，也就是通過(guò)設(shè)置橋梁、涵洞等工程讓泥石流可以從中跨越經(jīng)過(guò)，并在下方排泄，有效規(guī)避泥石流。這種方式是鐵道公路交通部門(mén)的常用安全措施。第二，設(shè)置穿過(guò)工程，也就是通過(guò)設(shè)置隧道、明洞、渡槽等工程讓泥石流從下方經(jīng)過(guò)、從上方排泄，這種方式也被鐵路公路交通部門(mén)所廣泛應(yīng)用。第三，設(shè)置防護(hù)工程，也就是在易發(fā)生泥石流災(zāi)害的山區(qū)沿河線路建設(shè)防護(hù)工程或是其他工程，以此為防護(hù)建筑物，使其能夠避免泥石流沖擊主體建筑物，對(duì)建筑物產(chǎn)生不良危害。防護(hù)工程包括護(hù)坡、擋墻、丁壩等。第四，設(shè)置排導(dǎo)工程，可以起到改變泥石流流勢(shì)同時(shí)提高橋梁建筑物排泄功能的作用，可以根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)期排出泥石流。具體工程有流堤、急流槽、束流堤等。第五，設(shè)置攔擋工程，該工程可以控制泥石流中的物質(zhì)以及其他徑流，并減輕泥石流中的流量，減少其對(duì)下游工程沖刷，避免工程受到危害。具體工程有欄渣壩、儲(chǔ)淤場(chǎng)、支擋工程、截洪工程等。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)分析西藏地區(qū)地理?xiàng)l件、氣候特征、地質(zhì)災(zāi)害類型等劃分了三個(gè)主要地質(zhì)災(zāi)害區(qū)，分別為藏東、藏南和藏北，這三個(gè)區(qū)域?yàn)?zāi)害程度依次遞減，災(zāi)害程度不同，同時(shí)由于地理?xiàng)l件有所差異，因此地質(zhì)災(zāi)害也存在不同之處，需要采取針對(duì)性治理措施。除了這三個(gè)主要災(zāi)害區(qū)，其他一些局部區(qū)域在氣候、地貌和地質(zhì)等條件影響下也出現(xiàn)了一些特殊環(huán)境，引起局部地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，需要受到人們重視。近些年，隨著全球氣候變暖，西藏氣溫也在上升，降水量增加，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率有所上升，破壞性更強(qiáng)，預(yù)防治理工作難度增加。這些問(wèn)題需要相關(guān)部門(mén)重視，尤其是公路部門(mén)需要加強(qiáng)道路前期地質(zhì)勘查的深度，深入了解道路地質(zhì)情況，制定合適的設(shè)計(jì)方案，施工期間加強(qiáng)對(duì)災(zāi)害路段的施工管理，合理施工減少因施工產(chǎn)生的次生災(zāi)害。除了必要的防止措施以外還可以從以下幾點(diǎn)對(duì)邊坡災(zāi)害進(jìn)行防治。

(1) 減少不必要的擾動(dòng)

對(duì)于公路工程而言，本身就具備破壞、擾動(dòng)的性質(zhì)，但減少不必要的破壞能有效減少邊坡災(zāi)害發(fā)生的頻率。

(2) 加強(qiáng)棄土的堆放管理

在修建過(guò)程中，不規(guī)范的棄土是導(dǎo)致二次災(zāi)害的主要原因之一，不規(guī)范的棄土未經(jīng)過(guò)碾壓、規(guī)整，形成的松散堆積體，雨雪作用下易形成泥石流，山洪等災(zāi)害。統(tǒng)一堆放碾壓后的棄土，能夠形成穩(wěn)定密實(shí)的堆積體，不易被雨雪破壞。

(3) 設(shè)置合理的擋防措施

邊坡治理的措施就西藏的低等級(jí)道路而言，主采用漿砌擋土墻和混凝土擋土墻兩種方式，特殊路段會(huì)設(shè)置抗滑樁、噴漿等措施。擋土墻是路基邊坡防止最有效且快捷簡(jiǎn)便的防護(hù)措施。漿砌擋土墻具有取材便捷、工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低、透水性好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)存在承載力較低，易變形等缺點(diǎn)；混凝土擋土墻具有，穩(wěn)固性好、具有一定的承載力等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)存在造價(jià)高、透水性差等缺點(diǎn)。根據(jù)不同地質(zhì)條件、氣候因素進(jìn)行擋墻的選擇，即保證工程的安全性也保證工程的經(jīng)濟(jì)性。

(4) 合理進(jìn)行施工

對(duì)于易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的路段應(yīng)該制定合理的施工方案，盡量避開(kāi)雨季開(kāi)挖，防止因開(kāi)挖的擾動(dòng)加上雨水的侵蝕找出滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害；同時(shí)再防護(hù)工程施工時(shí)應(yīng)該短開(kāi)挖、快施工，不能整體開(kāi)挖防護(hù)工程基坑，防止因支擋不及時(shí)造成的地質(zhì)災(zāi)害。

(5) 定期觀察

對(duì)于易產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生災(zāi)害的路段要進(jìn)行定期觀測(cè)，利用沉降觀測(cè)等手段判定災(zāi)害發(fā)生的可能性進(jìn)行評(píng)估。