S216线和田至布雅煤矿山区公路工程崩塌病害特征及防护措施

摘要：本文简要介绍了“和田至布雅煤矿”山区改扩建公路的自然地理、区域地质特征，总结了该段公路的工程崩塌病害的类型，并对不同崩塌病害提出了初步的防护措施。

关键词：工程崩塌病害；崩塌病害类型；防护措施

中图分类号：P642文献标识码： A

1 前言

山区公路，尤其是高寒、高海拔山区的公路，由于受特殊的地质构造和气象条件的影响，工程地质病害普遍较发育。本文以“和田至布雅煤矿”山区改扩建公路工程中所涉及到的工程地质病害问题进行阐述，对各种病害的类型、分布特征危害程度进行了总结分析，并提出了相应的处治方案。

2 项目工程概况

S216线起于新疆维吾尔自治区和田市，终点和田县喀什塔什乡吐孜鲁克村布雅煤矿，全长115.650km，老路于2006年建成通车，道路等级为山岭重丘区三级公路，是和田地区一条非常重要的能源运输道路，线路基本由北向南展布。

S216线和田-布雅经过多次改造，现为三级公路。由于路线位于玉龙喀什河河谷地带，傍山临河，河谷狭窄，山体陡峭，时常发生因崩塌、滑坡和山洪而中断交通。现有公路服务水平较低，极大的制约了运输行业积极性，造成煤炭运费上涨，煤价上扬。当地百姓因煤价较贵而乱砍乱挖森林植被，严重破坏和田地区生态环境。

3 项目沿线地貌特征

项目区位于塔里木地台之铁克里克断隆及其南缘，南依西昆仑山脉，北临塔克拉玛干沙漠，地势北低南高，并由西向东缓倾。起点处紧邻塔克拉玛干沙漠边缘，线路有北向南，依次通过山前倾斜平原、低山带、中山带、亚高山带，终于布雅盆地，地势逐渐升高，路线海拔在1375～2570米，两侧山峰海拔一般在2500～3900米，地形起伏很大，地貌界限分明，人类活动区域大部分在海拔1500米以下。本项目地处公路自然区划的Ⅵ2及Ⅶ1区。

4 区域地质构造

塔里木地台位于天山、准噶尔-北天山和昆仑褶皱系之间，包括塔里木盆地及周边山区，由一系列断隆和坳陷组成，具有多旋回的发展历史，其隆、坳的排列和延伸均受北西、北东向两组断裂控制。塔里木台坳位于塔里木地台的坳陷区，以中新生界地层为主，古生界次之，构造内部的表层构造，受基底褶皱和断裂影响明显，表层褶皱构造成排成束，以东西向和北东向构造最为醒目。

工程区所涉及的大型断裂自北向南依次为:

和田隐伏断层（F1）：在K3附近通过，多呈隐伏状态，西从普沙附近开始向东延伸，到洛浦县城以东，总体走向NWW，长度大于200km，为断面S倾的逆断层。铁克里克断裂（F2）：在K13附近通过，该断裂是西昆仑山前推覆构造的根部断裂，大致沿铁克里克山北麓展布，长约240km。柯岗断裂（F3）：距终点布雅煤矿以南约3km，该断裂是铁克里克断隆与西昆仑褶皱系之间的分界断裂。康西瓦断裂（F4）：距终点布雅煤矿以南约63km，该断裂是位于塔里木板块和喀喇昆仑板块的板块分界断层。

5 崩塌

本项目经过山区山体岩性以中低山为主，岩体以云母石英片岩、片麻岩及条带状混合岩为主，中－强风化层片理化严重，加之较为发育的构造断裂影响工程沿线岩体破碎裂隙发育，岩体总体稳定性较差，尤其是路基边坡开挖后，崩塌碎落极其发育，对项目危害较大。

6崩塌破坏类型

根据现场调查、崩塌成因类型及结构面的组合关系，可以将崩塌大致分为以下几种模式：滑移--拉裂、楔形体滑塌、弯曲折断及掉块。

⑴ 滑移-拉裂

当层面或主要节理面倾向坡外时，坡脚由于公路的开挖形成临空面，后缘又有裂隙切断岩体，上部的岩块会沿倾坡外的层面或主要节理面滑塌，形成崩塌，这种破坏主要发生在岩体较破碎的云母石英片岩边坡中。如图1-1所示。

图1-1滑移-拉裂破坏模式示意图

⑵ 楔形体破坏

边坡岩体受两组或两组以上的倾坡外结构面切割后，与临空面构成不稳定的楔形体，并沿两组结构面交线或某一组结构面下滑，形成崩塌，如图1-2所示。

图1-2 楔形体破坏模式示意图

⑶弯曲-折断

陡倾岩体，在自重弯矩作用下，于前缘开始向边坡临空方向做悬臂梁弯曲，并逐渐向坡内发展，由于这些岩体受变质作用岩性变脆，弯曲变形达到一定程度后，往往被折断，形成弯曲-折断变形。岩体各层理间互相错动并伴有拉裂，弯曲体后缘出现拉裂缝，如图1-3所示。此种破坏沿线多出产出陡倾薄层的片岩中。

图1-3 楔形体破坏模式示意图

⑷ 掉块

岩体受近水平或反倾裂隙、与坡面近平行的裂隙切割，有时还会受到与临空面近垂直的陡倾裂隙切割侧缘，岩块就会发生掉块，同时，掉块后形成的凹腔，又为上部岩体进一步破坏创造了条件，如图1-4所示。这种破坏主要发生在岩体较完整的混合岩边坡中。

图1-4掉块破坏模式示意图

6.1崩塌分布特征

崩塌分布特征和地形地貌、地质构造、地层岩性及公路开挖位置有关。现场调查发现，崩塌主要集中在K91+760~ K93+990段，该段山体陡峻，且受公路开挖的影响，崩塌较为发育。

6.2崩塌的岩土工程评价

（1）概述

崩塌的岩土工程评价根据《岩土工程勘察规范（2009年版）》（GB50021-2001）规定分为三类：

① I类： 规模大，破坏后果很严重，难于治理的，不宜作为工程场地，线路应绕避；

② II类： 规模较大，破坏后果严重的，应对可能崩塌产生崩塌的危岩进行加固处理，线路应采取防护措施；

③ III类：规模小，破坏后果不严重的，可作为工程场地，但应对不稳定危岩采取治理措施。

对上述三类定性的描述，《公路工程地质勘察规范》（2011版）给出了量化值，即可能崩塌的落石方量大于5000m3的为大型崩塌，500~5000 m3的为中型崩塌，小于500 m3的为小型崩塌。

（2）沿线崩塌工程地质评价

本次详勘共统计崩塌段落64处，分别对其进行了详细的工程地质评价。

6.2.1崩塌防治建议

崩塌防治应根据崩塌边坡坡度、高度、岩性条件及岩体结构条件等因素综合考虑，本次调查中提出的崩塌防治建议主要是参考《公路路基设计规范》（JTG D30-2004），对各段崩塌有针对性的提出了具体防治建议。

（1）滑移-拉裂型破坏防护

滑移-拉裂型破坏主要受控与三组结构面，三组结构面大致相互垂直，把岩体切割成块体-块裂结构，如果三组结构面结合较好，则岩体稳定，反之，岩体就会在重力作用下，沿着缓倾结构面下滑失稳。此种破坏的治理应根据现场情况灵活制定，如果危岩体产生于缓坡体，或者危岩体对后缘

坡体影响不大，则建议直接清除危岩；如果危岩体产生于高边坡前缘，对后缘岩体有支撑作用，则建议对其进行治理。滑移-拉裂破坏的防治一般采用锚固、支挡或清方。

（2）楔形体破坏防护

楔形体破坏是岩体受两组或两组以上的倾坡外结构面切割后，与临空面构成不稳定的楔形体，并沿两组结构面交线或某一组结构面下滑，形成崩塌。楔形体破坏一般是采用锚杆（索）防治，部分段也可以利用挡墙进行防治，有的地段可以直接清除危岩体。

（3）弯曲-折断破坏防护

弯曲-折断破坏多发生在薄层软岩之中，此种破坏如果产生大型破坏，则容易形成大型的滑坡，但大型破坏不多，中小型破坏最常见于软岩坡体表层的强风化层中。

对小型破坏的防治办法包括削坡、挂网、挡墙及综合防护。不同坡段有不同的地形、地貌条件，所以防治也应该因地制宜。

（4）掉块破坏防护

掉块在工作区的坚硬岩体内比较常见，对掉块的防治措施比较多，比较常见的是锚杆（索），还可根据具体情况采用钢筋混凝土立柱、浆砌石立柱及柔性网防护。

6.2.2结论

通过本次崩塌调查，得到如下结论：

⑴ 崩塌产生与地形地貌有关，崩塌多产生于陡峭的峡谷地段、河流冲蚀形成陡峭斜坡段；崩塌产生与岩性有关，较大规模的崩塌多产生于硬岩体中但不频繁，小规模多产生于软岩中，但比较频繁；崩塌产生与构造运动关系较大，构造带区是崩塌、泥石流及滑坡等灾害频繁发生。同时，崩塌产生与公路边坡开挖关系最大。

⑵ 崩塌破坏类型通过现场调查主要有以下类型：滑移-拉裂、楔形体滑塌、弯曲折断、掉块。

7 结语

本文通过对S216线和田至布雅煤矿山区公路改建工程的崩塌病害分布特征及破坏类型进行了分析，在此基础之上提出了防护建议措施,可以看出，在此类公路边坡坡体崩塌调查时,应该结合现场的具体情况，做到有步骤、有方法、有重点，同时考虑措施的可行性、工程造价的最优化，然后针对不同崩塌类别给出适合的防护建议，只有这样才能确保以最小的代价获得最优的勘察收获，更好地为设计部门提供科学的勘察依据。

作者简介： 穆秀剑（1969－），男，新疆乌鲁木齐人，工程师，主要从事公路工程地质勘察工作。