新疆星星峡—哈密段公路改建工程崩塌灾害危险性评估

2017-06-19王安

地下水 2017年3期

关键词：基岩危险性灾害

王安

(新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆乌鲁木齐 830091)

新疆星星峡—哈密段公路改建工程崩塌灾害危险性评估

王安

(新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆乌鲁木齐 830091)

公路工程地质灾害的发生往往与公路沿线及其周边的复杂的地质环境条件密切相关。根据实地调查研究发现，该公路沿线主要发育有崩塌地质灾害，共有灾害点6处。为使该段改建公路工程的顺利进行，减少地质灾害对改建后公路的危害，在对研究区地质灾害类型和特征分析的基础上，对改建公路全段地质灾害进行危险性现状评估和预测评估，进而可以为区内崩塌灾害的防治工程提供设计参数。

崩塌；发育特征；危险性评估；公路

拟建的GZ045线星星峡—哈密段公路改建工程，为设计时速120 km/h高速公路建设项目。根据国土资源部发《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》中建设项目重要性分类表，项目类型属重要建设项目。

研究区位于哈密盆地的东部，地处欧亚大陆腹地，为典型的大陆性干旱气候。具有冬季寒冷，夏季炎热，年季温差和日温差大，降水量小，蒸发量大，干燥多风的特点。研究区内无常年性河流，仅发育有季节性洪流。根据前期调研，项目所处的地质环境条件基础上，结合地质灾害发育类型、特点、规模，确定拟建星星峡—哈密段公路两侧各1 km范围为本次地质灾害危险性评估区，评估区面积为568 km2。因此，本文在以往研究成果的基础上，结合研究区地质灾害条件，主要对地质灾害的类型、危险性现状评估以及危险性预测评估分析[1-5]，可以为后续的防治工程提供设计参数。

1 地质灾害类型及特征

1.1 地质灾害类型

按照国土资源部《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》地质灾害危险性评估的灾种划分，地质灾害危险性评估的灾种主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂缝等六种地质灾害。

通过本次野外实地调查，评估区发育的主要地质灾害类型为基岩崩塌，其余如滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂缝等地质灾害不发育。

1.2 地质灾害特征

通过实地调查，研究区基岩崩塌灾害主要分布在拟建公路沿线(为已建312国道，即分离式路基左幅)穿越星星峡山山岭段(K3397+500～K3404)，发育基岩崩塌点3处，在丘陵区段(K3404～K3505)零星分布基岩崩塌点3处，共发育有6处。这些地段(或点)由于修路开挖坡脚或切割坡体，人为形成高陡路堑边坡。此外，个别地段危岩突兀，甚至局部悬空。坡体地层多由元古界、古生界坚硬脆性岩石构成，呈厚层状或块状，少部分为第三系砂砾岩与泥岩。由于受褶皱、断裂构造影响，节理裂隙发育，斜坡类型基本为逆向坡或斜交斜坡。研究区基岩崩塌点后缘坡面、裂隙、层面产状统计结果见表1。

从表1中可以看出，由于岩体局部发育少量不规则节理裂隙，节理裂隙面倾向与坡向一致，同时节理裂隙的发育会加速风化对坡体的破坏作用，坡体在冻融、降水及融雪水入渗、地震等作用下，使岩体或岩块的抗剪强度降低，稳定性变差，进而加剧崩塌灾害的发生。

根据中国地质环境监测院颁发的《县(市)地质灾害调查与区划基本要求实施细则》中崩塌规模划分标准，崩塌体体积小于1万 m3为小型，大于1万 m3为中-大型。通过实地调查了解，研究区以往未发生过中-大型崩塌，崩塌规模和形式主要以小型崩塌或掉块碎落为主。虽然在崩塌发生后，大多崩落块石已被清除，但仍可见崩落块石，滚落于公路路面的情况，仍对行人、过往车辆以及道路等交通设施构成威胁。

2 崩塌灾害危险性现状评估

现状评估是指对已有地质灾害的危险性进行评估。在基本查明评估区内已发生的地质灾害形成的地质环境条件、分布、类型、规模和变形活动特征，在引发因素与形成机制的基础上，对其稳定性进行初步评价，对研究区内崩塌灾害危险性和对拟建公路工程危害的范围与程度作出评估。

已发生的基岩崩塌灾害主要分布在拟建公路沿线(为已建312国道，即分离式路基左幅)穿越星星峡山山岭段(K3397+500～K3404)，发育基岩崩塌点3处，在丘陵区段(K3404～K3505)零星分布基岩崩塌点3处。在前述崩塌地质灾害发育特征的基础上，参照中国地质环境监测院颁发的《县(市)地质灾害调查与区划基本要求实施细则》中滑坡(崩塌)稳定性评价标准，用定性分析的方法对6处崩塌稳定性进行评价，结合崩塌规模、坡体结构及组成岩性、引发因素、危害对象及危害范围与程度对其危险性作出评估。研究区基岩崩塌现状评估结果统计见表2所示。

从表2中可以看出，研究区分布的崩塌灾害点主要有6处，长度在30～250 m之间，规模均为小型崩塌；对公路设施、车辆以及人畜造成一定的危害，其危害程度现状评估结果为小-中等，危险性现状评估结果也为小-中等。

3 崩塌灾害危险性预测评估

3.1 工程建设引发或加剧崩塌灾害危险性的预测

根据公路改建工程建设方案，沿已建312国道改建段(分离式路基左幅)穿越的星星峡山段(K3397+500～K3404)已发生的3处基岩崩塌点段，以及丘陵区段(K3404～K3505)零星分布的3处基岩崩塌点段。拟改建工程为提高路线平纵指标，加宽取直，局部仍需开挖边坡，对上述崩塌斜坡段的斜坡环境将有所破坏。同时，在工程施工过程中的爆破震动与机械震动，对形成基岩崩塌具有加剧作用，但预测形成崩塌规模不大，一般小于1 000 m3。不易发生中-大型崩塌。因而预测建设工程易加剧原有6处小型基岩崩塌灾害，对公路工程的危害程度、危害方式、危险性与原有崩塌灾害一致。

表1 基岩崩塌点后缘坡面、裂隙、层面产状统计结果

表2 基岩崩塌现状评估结果统计表

拟建工程新建半幅(分离式路基右幅)沿线经过的星星峡山段(AK3397+500～AK3397+600)、烟墩大坡段(AK3504+000～AK3504+150)、骆驼圈子大坡段(AK3520+700～AK3520+900)，拟建公路工程走向与现有斜坡走向近垂直，为满足高速公路的平纵指标要求，上述3段为拟挖方段，开挖后形成5～20 m深的路堑边坡，开挖方式为爆破、机械开挖、人工清理坡面。根据形成路堑边坡的结构特点，建设工程易引发崩塌灾害并受其害。预测形成崩塌规模为小型，不易引发中大型崩塌灾害。研究区拟挖方崩塌预测评估结果统计见表3所示。拟建公路工程沿线经过的其它区段，地形起伏较小，挖方工作量较少，不易引发或加剧崩塌地质灾害，也不易受其危害。

表3 拟挖方段崩塌预测评估结果统计表

3.2 工程建设可能遭受崩塌灾害危险性的预测

在K3397+500～K3404段已发生的3处基岩崩塌点段，以及K3404～K3505段零星分布的3处基岩崩塌点段，这些路段崩塌发生后，对斜坡环境影响不大，基本不改变原斜坡结构，因而在公路建设以及建成后运行期间，在爆破、地震、车辆行驶振动，以及风化、暴雨等因素的作用下，存在崩塌隐患。在对崩塌地质灾害现状评估的基础上，上述6段预测评估为：星星峡山山岭段(K3397+500～K3404)3处基岩崩塌隐患点危险性中等，丘陵区段(K3404～K3505)零星分布的3处基岩崩塌隐患点危险性小。