高速公路工程地质灾害危险性评估研究

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摘要：甘肃省某高速公路工程位于甘肃省甘南藏族自治州夏河县，地处青藏高原东端，甘青交界处，是进入藏区主要交通通道。工程沿线不稳定斜坡类、泥石流地质灾害十分发育。本文对地质灾害类型及特征进行分析，进而对地质灾害危险性进行评估，同时提出了相应的地质灾害防治措施建议，为工程设计及建设提供可靠的数据支撑。

关键词：地质灾害；危险性评估；高速公路工程

1.地质灾害类型及特征

评估区内共发育不稳定斜坡和泥石流灾害四处，其中不稳定斜坡三处，泥石流发育一条。

1.1不稳定斜坡

不稳定斜坡类型、分布及发育特征本次调查确定不稳定斜坡三处，可能的变形破坏方式为滑坡或崩塌。按构成斜坡物质组成分为岩质不稳定斜坡。各不稳定斜坡特征见表1：X1不稳定斜坡位于在建公路K13+950~K15+50段西南侧300处，为一自然岩质不稳定斜坡。拟建管线从X1斜坡坡面翻越而过，坡面呈直线状，坡高80m~100m，坡宽50m~60m，整体坡度30°~40°，坡向210°，斜坡体主要由二叠系板岩构成，坡脚基岩出露。岩体风化强烈，极为破碎，坡顶裂隙发育，坡面上偶有溜塌现象。X2不稳定斜坡位于在建公路K13+950~K15+50段西南侧150处，为一自然岩质不稳定斜坡。拟建管线从X2斜坡坡面翻越而过，坡面呈直线状，坡高80m~100m，坡宽70m~80m，整体坡度30°~40°，坡向30°，斜坡体主要由二叠系板岩构成，坡脚基岩出露。岩体风化强烈，极为破碎，坡面裂隙发育，坡面上局部有崩塌现象。X3不稳定斜坡位于在建公路K11+600~K13+250段西南侧200m处，为一自然岩质不稳定斜坡。坡面呈直线状，坡高40m~50m，坡宽100m~150m，整体坡度40°~50°，坡向15°，斜坡体主要由二叠系板岩构成，坡面基岩出露。岩体风化强烈，极为破碎，坡面裂隙发育，坡脚由于施工开挖导致坡面坡积物出现溜塌现象。

1.2泥石流

（1）泥石流类型与分布特征评估区内发育1条泥石流—达麦乡江阴沟泥石流，分布于在建公路K20+820~K22+800处的侵蚀构造山地中，拟建管线从其沟口跨过。泥石流均由暴雨所激发，暴雨多集中于7~9月，泥石流的发生也集中于此期间，约占全部泥石流爆发频率的90%以上。按流域形态特征，该泥石流为沟谷型；泥石流类型按其规模划分均为小型泥石流；按泥石流容重划分均为稀性泥石流。（2）泥石流的特征N1泥石流（达麦乡江阴沟泥石流）位于在建公路K20+820~K22+800北侧，拟建天然气管线从其沟口跨过。流域形态呈“柳叶”形，流域面积19.1km2，流域相对高差510m，主沟道长7.15km，主沟纵坡降为74.3‰，支沟发育。沟谷总体上呈南北向展布，地势北高南低，属典型的中山沟谷地形。区内地形高差较大，沟坡坡度30°~50°，植被覆盖率30%。沟道中下游沟谷段较窄，谷底宽15m~30m，呈“U”形。沟口扇形地经人类工程活动形态已改变，完整性较差。拟建天然气管线从其沟口跨过，主要威胁管线及过往车辆行人。

2.工程建设可能引发地质灾害危险性预测评估

区内地质环境较为脆弱，自然地质环境对人类工程活动较敏感，其环境改变后可能引发一些灾害的发生。根据本项目特点，工程建设主要为管沟开挖和穿越工程方面。

2.1管沟开挖可能引发地质灾害的危险性预测评估

（1）上、下坡地段管沟开挖可能引发地质灾害的危险性预测评估拟建管线上、下坡段均采用浅埋方式，开挖深度一般为1.5m~3m，最深处达6m，沟宽1.2m~2.0m，岩性主要为板岩（图1、2），坡体一般均较陡，坡度在40°左右，因此预测拟建管道上、下坡地段施工过程中引发局部崩塌或滑坡灾害的可能性较大，但规模一般较小（表2），主要威胁施工设备（挖掘机1~2台）和施工人员（3~5人），危害方式以压埋为主，可能造成的损失为小，危险性小。（2）其他地段管沟开挖可能引发地质灾害的危险性预测评估管线一般地段全部采用沟埋敷设，管沟开挖1.2m~1.5m。在岩石层、砾石等特殊地段时，管沟超挖0.2m，开挖形成的边坡较陡，坡度一般在70°~80°，局部近乎直立，在地震、降水、机械振动的影响下，极易使边坡失稳引发滑坡或崩塌灾害，预测管沟开挖引发地质灾害的可能性小，但由于规模有限，威胁范围较小，主要威胁施工设备（挖掘机1~2台）和施工人员（3~5）人，可能造成的经济损失小于100万元，损失小，危险性小。

2.2穿越工程可能引发地质灾害的危险性预测评估

拟建管道沿线穿越在建王夏高速公路8次，穿越S312省道7次，穿越大夏河12次，穿越方式均采用顶钢筋混凝土套管穿越，可能引发地质灾害的可能性小，可能造成的经济损失小，危险性小。

3.工程建设可能加剧地质灾害危险性预测评估

3.1工程建设可能加剧不稳定斜坡地质灾害危险性预测评估

评估区现状发育3处不稳定斜坡，其中2处位于拟建线路上，分别为X1和X2，拟建管道在斜坡上埋设；其余1处均位于拟建管线北侧，拟建管道均位于近坡脚处。拟建管道均采用沟埋敷设，在经过X1和X2不稳定斜坡时，需在斜坡上进行开挖，开挖深度1.7m~1.9m，对山坡进行了不同程度的切坡削方，改变了原始斜坡状态，破坏了坡体结构面，导致斜坡的稳定性降低，在重力和降水等因素的作用下，极易发生崩塌或滑坡地质灾害；拟建管道在经过X3不稳定斜坡时，需在近坡脚一带进行管沟开挖，管沟规模较小，沟宽一般1.0m左右，施工范围亦较小，开挖过程只需在坡脚局部进行小规模开挖甚至不挖，由于X3三处斜坡的现状稳定性为差，其余2处的现状稳定性为较差，因此，预测拟建管沟开挖加剧X3不稳定斜坡失稳发生地质灾害的可能性大，加剧其余2处不稳定斜坡失稳发生地质灾害的可能性较大，主要威胁拟建管道、施工设备和施工人员，威胁管道长度一般在100m～400m，施工设备（挖掘机）1～2台，施工人员小于10人，可能造成的经济损失一般小于100万元，损失为小，依据地质灾害危险性评估标准表（表3-16），管沟开挖加剧X3不稳定斜坡失稳发生地质灾害的危险性为中等，加剧X1、X2不稳定斜坡失稳发生地质灾害的危险性为小。

3.2工程建设可能加剧泥石流地质灾害危险性预测评估

拟建工程会产生弃土，堵塞沟道，因此预测拟建工程加剧泥石流沟的可能性较大，可能造成的损失中等，危险性中等。

4.地质灾害危险性综合评估

根据以上评估原则、依据和方法，将评估区地质灾害危险性综合分区划分为地质灾害危险性中等区（B）和地质灾害危险性小区（C）2个区。

4.1地质灾害危险性中等区（B）

该区主要位于在建高速桩号K12+000~K12+500、K20+820~K22+800段，管道长度475m，占拟建管道总长度的3.82%。现状评估：区内发育不稳定斜坡和泥石流两类地质灾害，其中X3不稳定斜坡，现状稳定性差，发生地质灾害的可能性大，可能造成的损失小，危险性中等；泥石流沟1条，为中易发；规模等级为中型，发生地质灾害可能性较大，可能造成的损失小，危险性均小。预测评估：管沟开挖加剧X3不稳定斜坡失稳发生地质灾害的可能性大，可能造成的损失小，危险性中等；工程建设可能加剧N1泥石流地质灾害的可能性较大，可能造成的损失中等，危险性中等。综合评估：该区为地质灾害危险性中等区。

4.2地质灾害危险性小区（C）

该区为地质灾害危险性中等区以外的其他区域，管道长度10667m，占拟建管道总长度的96.18%。现状评估：区内发育不稳定斜坡地质灾害，其中不稳定斜坡2处，分别为X1和X2不稳定斜坡，现状稳定性均为较差，发生地质灾害的可能性较大，可能造成的损失小，危险性小；预测评估：管沟开挖引发地质灾害的可能性较大，可能造成的损失小，危险性小；穿越工程可能引发地质灾害的可能性小，可能造成的损失小，危险性小。工程建设加剧泥石流的可能性小，可能造成的损失小，危险性小；工程建设加剧X1、X2不稳定斜坡失稳发生地质灾害的可能性较大，可能造成的损失小，危险性小。综合评估：该区为地质灾害危险性小区。

5.地质灾害防治措施建议

根据实际调查，评估区内不稳定斜坡和泥石流两种地质灾害，根据当地的治理和防护经验，结合本工程和场地的实际情况，提出相应的防治措施如下：

5.1不稳定斜坡

区内现状发育3处不稳定斜坡，防治措施建议如下：（1）拟建管道在X1和X2上以浅埋方式通过，需在斜坡上进行开挖，因此，建议采取坡脚设置挡土墙、坡面设置格栅状浆砌块（片）石护面、坡顶设置截排水沟的综合防治措施。（2）拟建管道在X3不稳定斜坡的近坡脚一带以浅埋方式通过，只需在坡脚局部进行小规模开挖甚至不挖，因此，采取必要的临时护坡即可。

5.2泥石流

（1）对于N1泥石流，拟建管线位于泥石流的堆积区，埋置深度一般1.2m～2.5m，一旦发生泥石流，对拟建管道的危害程度较轻，泥石流的危害方式以淤埋为主，因此，该区域内泥石流的防治以疏通、排导为主。（2）施工季节应避开雨季，防止施工人员、设备损失。

6.结论

评估区内共发育不稳定斜坡和泥石流两类地质灾害。其中不稳定斜坡3处，泥石流沟共发育1条。管沟开挖引发地质灾害的可能性较大，可能造成的损失小，危险性小；穿越工程可能引发地质灾害的可能性小，可能造成的损失小，危险性小。评估区地质灾害危险性综合分区划分为地质灾害危险性中等区（B）和地质灾害危险性小区（C）2个区。根据地质灾害危险性及地质灾害防治难度，确定拟建场适宜性为地基本适宜。

参考文献：

［1］尹超.公路地质灾害危险性评价与区划研究[D].长安大学,2013.

［2］张晓东,张玉一.甘肃某县中医院建设项目岩土工程特性及场地适宜性评价[J].西部资源,2020（03）：109-111.

［3］付清华,李志强,张小荣.甘肃省公路地质灾害区划分区指标研究与实践[J].公路交通科技（应用技术版）,2010,6（11）：61-63.

作者：许玉龙 单位：甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院