西藏G562普当至南木林段地质灾害发育特征及防治

黄永高，韩飞，周游，贾小川，杨学俊，严刚，杨青松



西藏G562普当至南木林段地质灾害发育特征及防治

黄永高1，韩飞1，周游2，贾小川1，杨学俊1，严刚1，杨青松1

（1.四川省地质调查院 稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室，成都 610081；2.四川省地质矿产勘查开发局成都水文地质工程地质队，成都 610032）

为了解西藏G562普当至南木林段沿线地质灾害发育情况，提高道路安全通行能力，通过地质资料收集，结合野外详细调查，分析了该路段地质灾害发育特征，并提出防治建议。研究认为，G562普当至南木林段沿线泥石流30条，崩塌10处，滑坡4处，河岸坍塌3段。根据该路段地质灾害发育特征，结合当地实际情况，提出了切实有效的防治建议。研究成果对该公路建设和运营维护过程中防灾减灾具有重要指导作用。

地质灾害；发育特征；防治建议；西藏G562

西藏自治区那曲地区申扎县至日喀则地区南木林县现有公路（S203）等级低，平纵线形相对较差。沿线排水设施极其不完善，行车条件恶化，整体通行能力及抗灾能力较差，已不能满足当地经济发展、资源开发及沿线群众出行的需求。目前国道G562线申扎至南木林公路改建工程已启动。该工程沿原有S203线布线，北起那曲地区申扎县，向南翻越海拔5 226 m的克古拉垭口，止于日喀则地区南木林县，全长约212 m，与已建成的国道G562线（原S203）南段相接，最终于艾玛大桥连接G318线（图1）。该公路是西藏自治区规划的中部经济主干线中的一段，也是连接日喀则地区与那曲地区的交通干线，在西藏公路网骨架中占有举足轻重的地位。随着国家公路建设的大力投入，西部高原地区公路交通迅速发展的同时，公路工程地质灾害问题也愈显严重。G562普当至南木林段沿线属构造侵蚀剥蚀高山地貌，山高坡陡，地质构造和地层岩性较复杂，新构造运动活跃，水热条件变化大，公路沿线泥石流、崩塌等地质灾害发育，对公路的建设和运营构成了极大危害。笔者在收集相关资料和实地野外调查基础之上，着重论述公路沿线地质灾害的发育特征，并提出相应防治对策。

图1 西藏G562普当至南木林段改建工程示意图

1 地质环境背景

1.1 地形地貌

G562普当至南木林段工程位于青藏高原中南部之雅鲁藏布江北岸，冈底斯山脉横亘东西。受雅鲁藏布江及其支流的切割，工程区内地形呈谷梁相间分布的格局。新近纪上新世以来受地壳迅速隆升的影响，山地长期处于剥蚀、侵蚀状态，剥蚀、侵蚀产物堆积于断陷谷地内，形成了现今的以广大基岩山地为格架，狭长河（沟）谷间夹分布的高原性山地地形地貌景观。流域内河流众多，沟壑纵横，海拔在3 790~4 950m之间。G562沿线属雅鲁藏布江左岸一级支流—湘河流域及二级支流—甲措藏布流域。流域南部较低，有宽窄不一的河谷平原，北部较高，为高山峡谷区，群山起伏，雪峰叠嶂，海拔多在4 500~6 000m。

1.2 气象水文

工程区位于高原温带半干旱季风气候区，总体气候特征表现为空气稀薄，气压低，氧气少；太阳辐射强，日照时间长，高原紫外线强烈；气温偏低，日较差大，年较差小，无霜期短；干湿季节分明，夏季雨水集中，温暖湿润，冬季寒冷干燥。多年平均气温6.2℃，多年平均日照时数为2 917.5 h，月平均气温以七月份最高，十二月至翌年一月最低；最大年降水量为565.7 mm，多年平均降水量为459.6 mm，最大日降雨量24.2 mm，降水主要集中在6~9月，占全年降水的87%，是激发沿线地质灾害的重要原因；多年平均蒸发量2 480.08 mm，为降水量的4~5倍；冬季主要盛行西北风，春季2~5月份起风沙，多年平均风速4.5 m/s，最大风速18.7 m/s（1974年）；沿线季节性冻土最大深度0.67 m左右。

1.3 构造与岩性

公路沿线位于冈底斯地块的南带，主构造带呈东西向，次一级构造带呈南北向，东西向他自拉—郭拉—堪珠乡深大断裂带从公路沿线中部通过。基底岩系主要为念青唐古拉岩群以及石炭—二叠纪浅海陆棚相沉积。上新世以来，该区地壳运动主要为整体均衡上升为主控机制的快速隆升，隆升速率为0.85~0.99 mm/a，总计隆升幅度达5 100~5 940 m[1]。受多次构造运动的影响，岩石裂隙极为发育，既有构造裂隙和成岩裂隙，又有局部应力性裂隙和风化裂隙。

公路沿线第四系地层主要为以碎石、角砾及粉质粘土为主的残坡积物；以碎块石夹岩屑、砂砾石为主的崩积物和以块石、砂卵石为主的冲洪积物。基岩主要为古近系林子宗群玄武岩、安山岩、（岩）晶屑凝灰岩夹少量砂砾岩，零星分布有二长花岗岩。

图2 西藏G562普当至南木林段沿线地质灾害分类统计

2 典型地质灾害及发育特征

2.1 分类统计

调查分析显示，西藏G562普当至南木林段沿线地质灾害以泥石流和崩塌为主，同时发育滑坡和河岸坍塌等，其分布数量及所占比例见图2。

图3 西藏G562普当至南木林段沿线典型地质灾害

a-雄村西坡泥石流；b-朗庆沟泥石流；c-拉亚村北崩塌；d-曲白崩塌；e-曲白滑坡；f-朗隆河岸坍塌

2.2 典型泥石流

1）山坡型泥石流：雄村西坡泥石流位于普当—南木林段甲措乡，公路西侧，甲措藏布右岸，属于中型泥石流（图3a）。泥石流发育于陆相火山碎屑岩地区，斜坡岩体结构较破碎。汇水面积约3.2 km2，坡道平均纵坡0.366，坡脚纵坡较缓，山坡相对高差约1 200m，平均坡度为65°，沿程不良地质现象较发育，风化程度深，固体物质补给来源主要为崩积物及残坡积物，面蚀和沟蚀明显，物质多以碎块石为主，磨圆度差，棱角分明，总体级配较宽，其中巨石和粗颗粒较多，孔隙率高，易在上游清水区来流的冲刷下起动输移而形成水石流或稀性泥石流。通过本次调查发现，整个物源补给区在泥石流形成和运动过程中，均可沿程提供相当可观的固体物源，估计松散物储量为20×104~50×104m3。该泥石流的流通区与堆积区分区不明显，泥石流扇长约100 m，扇宽约130 m，扩散角165°，扇面较完整，呈淤高发展趋势，堆积扇主要由火山碎屑岩碎块石组成，含少量砂土，主流不偏移。属于暴雨—山坡型稀性泥石流。该泥石流正处于发育阶段的旺盛期，每年爆发2~3次，均发生在雨季，中等强度，对公路危害较严重，危害形式以淤埋为主。

2）沟谷型泥石流：朗庆泥石流位于普当—南木林段中段，公路西侧，甲措藏布右岸，属于中型泥石流（图3b）。发育于陆相火山碎屑岩及次火山岩地区，斜坡岩体结构较破碎。泥石流沟流域面积约12 km2，V型谷，主沟纵坡0.258，沟口纵坡较缓，为0.125，流域高差约1 336 m，两侧山坡坡度为60°~75°，沿程不良地质现象较发育，以崩塌和滑坡为主，风化程度深，堵塞程度中等，固体物质补给来源主要为面蚀、沟岸崩塌，也存在沟底再搬运，物质多以碎块石为主，磨圆度较好，棱角不明显，巨石和粗颗粒较多。估计松散物储量为200×104~300×104m3。沟口扇长约625 m，宽约900 m，扩散角150°，扇面较完整，呈淤高发展趋势，堆积扇由火山碎屑岩及火山熔岩碎块石组成，含少量砂土，河形弯曲主流偏移。属于暴雨—沟谷型稀性泥石流。该泥石流正处于发育阶段的旺盛期，每年爆发5~8次，均发生在雨季，强度大，对公路危害严重，危害形式以淤埋、冲毁为主。

2.3 典型崩塌

1）滑移式土质崩塌：拉亚村北崩塌位于普当—南木林段中段，公路西侧。坡高120 m，坡度67°，坡向75°，沿线长约1 000m，常见小规模崩塌，在坡脚形成大量倒石堆（图3c）。该崩塌母岩为林子宗群年波组的安山质（岩）晶屑凝灰岩、安山岩及火山角砾岩，经风化剥落、崩积堆积于坡面，密实度较为松散，遇降雨时容易产生滑移而形成崩塌地质灾害。该类崩塌多形成于崩坡积、坡面泥石流和河流阶地的混合堆积层斜坡中，为典型滑移式土质崩塌。其形成过程和特点是：在风化卸载、降雨等作用下，斜坡表面堆积了一定厚度的松散土石，道路修建切脚，坡度增大，导致上部松散堆积体失稳而滑移形成崩塌。主要影响和控制因素包括：地形坡度大；堆积层结构松散；开挖坡脚；爆破振动和降雨等。对公路及公路内侧水渠危害较严重。

2）倾倒式岩质崩塌：曲白崩塌位于普当—南木林段南段，公路北侧，湘河南侧的深切河谷。地质条件复杂，地形陡峻，发育于林子宗群典中组的玄武安山岩、安山岩及火山碎屑岩区，周边古火山机构及放射状断裂构造发育。坡高约340 m，坡度75°，坡向150°，反倾斜交坡。崩塌堆积体长约10m，沿线宽100余米，最大厚度5m，少部分石块坠落至路面（图3d）。斜坡岩体结构破碎，节理发育：一组中倾坡外，产状135°∠78°（J1），另两组与边坡反向斜交，产状357°∠38°（J2）和253°∠67°（J3），根据其结构面赤平投影图（图4）判断，该边坡上受结构面切割的不稳定岩块易产生岩质崩塌。该类崩塌多形成于多组结构面发育的陡峭岩壁，属典型的倾倒式岩质崩塌。其形成过程和特点是：地形陡峭；岩体节理裂隙发育，结构破碎；路基开挖坡脚临空。在雨季、开挖振动等条件下再次产生局部失稳或掉块的几率较大，对公路及公路内侧水渠危害严重。

图4 边坡与构造面赤平投影图（下半球）

P-边坡；S0-层理；J-节理；ψ-内摩擦角40°

2.4 典型滑坡

曲白滑坡位于普当—南木林段南段，紧邻公路北侧（图3e）。滑坡现呈阶梯状，断壁高3~8 m，最远距公路中线10 m，高程为4 036 m，滑坡体平均坡度30°，主滑方向156°，滑坡体积约3×104m3，属小型滑坡。

经调查，沿线滑坡均属堆积层土质滑坡，该类滑坡主要由第四系崩积、残坡积、（冲）洪积等浅灰、浅紫红、深灰色的块石、碎石、砂和粉砂质粘土组成。其形成特点主要是：斜坡高陡，临空条件好；松散堆积物厚；降雨丰富且集中，雨水浸泡后接近滑动临界值。目前滑坡体下方修筑了挡墙，处于新的稳定状态。

2.5 典型河岸坍塌

朗隆河岸坍塌位于普当—南木林段中段，公路东侧，甲措藏布右侧凹岸。河岸由一级阶地砾石层组成，结构较为松散，甲措藏布河水湍急，河水水力坡度大于7‰，河岸坍塌处河流对立面沟谷型泥石流发育。目前泥石流堆积扇已占据大半个河道，致使主流偏移，增强了对坍岸侧河岸的冲刷力度，造成河岸坍塌（图3f）。调查发现，朗隆河岸呈现河岸坍塌群，总坍塌方量约2.5×104m3，影响公路长度约1 000 m，坍塌后缘距公路右缘最短1.5 m，其动力机制主要为河流侧蚀冲刷。河岸坍塌对向泥石流处于发展阶段的旺盛期，其堆积扇有继续扩大和持续挤压河道的趋势，加剧了河水对该处凹岸的冲刷力度，预测该处河岸坍塌在这种强烈侧蚀冲刷作用下，将呈现不断坍塌后退的趋势，直接破坏公路路基，进而破坏公路，轻则影响车辆通行，重则中断交通。

3 防治建议

地质灾害的防治应本着“以防为主、避让与防治相结合”的原则，尽最大可能防范地质灾害、减轻地质灾害的影响，保证拟建公路的安全运行[2, 3]。针对上述不同的地质灾害特征，采取相应的防治措施。

3.1 泥石流

公路泥石流灾害的防治措施主要包括跨越措施、排导措施和拦截措施，其中，跨越措施包括采用桥梁、涵洞、过水路面、隧道、渡槽等方式；排导措施主要是设置排导沟；拦截措施包括拦挡坝和格栅坝；此外还有生物防治、监测预警及管理预防措施等[4-6]。对于该公路沿线而言，泥石流是最主要的地质灾害，但大多数泥石流规模不大，对路基及构筑物难以造成较为严重的影响。结合当地经济状况、环境情况及公路等级标准，该公路沿线泥石流灾害的防治以疏导排泄为原则，具体措施是，对于25条危害较小的山坡型泥石流，采用过水路面或设置涵洞的方式处治；对于5条危害较严重和严重的稀性泥石流，采用涵洞结合排导沟与拦截措施的方式处治。此外，从治理泥石流的长远角度考虑，还要从环境治理上采取积极措施，工程措施与生物措施相结合，加强生态环境保护。

3.2 崩塌

对于坡面堆积区易发滑移式土质崩塌的路段，采取清除危石、削坡稳定工程和修筑挡土墙等措施，并结合地表修建排水沟、截水平台将危石体范围的地表径流排出坡外；对于岩体结构破碎易发倾倒式岩质崩塌的路段，采取以清除危岩，在边坡上部削方释重的治理措施，此外，结合坡面锚喷或防护网防护，在坡体中部设置拦石墙、落石沟或落石平台，并在危岩区外侧修建截排水沟，将地表水和地下水排出崩塌危岩区以外。

3.3 滑坡

该公路沿线上滑坡相对弱发育，其中一处对公路存在直接威胁的滑坡体已被清除，且对其采取了削坡及构筑挡墙等措施，目前处于稳定状态。对此类规模较小的滑坡灾害，建议在滑坡后缘和中部设置环形截水沟，消除或减少地表水诱发滑坡的因素。

3.4 河岸坍塌

该公路沿线河岸坍塌发育区主要是靠河较近，受河水冲刷的路段，建议采用墙式基础加浆砌片石护坡，护坡厚度50 cm，护坡与边坡间设厚约10 cm的砂砾垫层，墙基础的埋深在冲刷线以下1 m处。此外，还应结合公路对岸泥石流的防治治理，减少泥石流扇挤压河道对公路路基的侧蚀冲刷。

4 结论

1）通过对G562普当至南木林段线路全长约65 km的公路地质灾害现场调研和已有资料分析得出，沿线发育地质灾害47处，其中泥石流30条，崩塌10处，滑坡4处，河岸坍塌3处。

2）通过典型地质灾害归纳和发育特征分析认为，沿线泥石流以暴雨—山坡型和沟谷型稀性泥石流为主，崩塌以滑移式土质崩塌和倾倒式岩质崩塌为主，滑坡以堆积层土质滑坡为主，河岸坍塌以河流侧蚀冲刷坍塌为主。

3）建议结合当地实际，针对不同类型不同成因地质灾害采取不同防治措施。

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Geohazards and Their Control in the Pudang-Namling Section of the National Highway 562

HUANG Yong-gao1HAN Fei1ZHOU You2JIA Xiao-chuan1YANG Xue-jun1YAN Gang1YANG Qing-song1

(1- Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081; 2-(No. 403 Geological Team, BGEEMRSP, Emeishan, Sichuan 614200)

This paper has a discussion on the development and control of geohazards in the Pudang- Namling section of the National Highway 562 based on geological survey. These geohazards include 30 debris flows, 10 collapses, 4 landslides and 3 bank settlement. Some effective control measures are put forward.

geohazard; development; control; G562; Tibet

2018-04-22

黄永高（1987-），男，湖北仙桃人，工程师，从事基础地质调查与研究

P642.2

A

1006-0995（2019）01-0088-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.021