上思县城至广西十万大山国家森林公园公路地灾危险性评估研究

2020-12-09班振瑶吴柱基

资源信息与工程 2020年3期

班振瑶，吴柱基，凌斌

(1.桂林理工大学，广西桂林 541006；2.广西壮族自治区第四地质队，广西南宁 530031)

1 地质环境条件

评估区地形坡度一般为10°～30°、局部35°～50°，地貌类型主要为构造剥蚀-红层丘陵盆地地貌、构造侵蚀-丘陵地貌、构造侵蚀-缓坡低山地貌及侵蚀堆积-河谷阶地地貌，地形与地貌类型复杂；地质灾害弱发育。主要发育2条区域性大断裂，3条区域性小断裂，地质构造较复杂；分布有第四系人工堆积层填筑土，淤泥质黏性土，坡残积层的粉质黏土、黏土，冲洪积层的粉质黏土、黏土及砾砂石层，岩性岩相变化大；岩土体工程地质整体较好、局部较差。评估区地下水对工程建设影响小，水文地质条件整体良好，局部较差。根据危险性分级标准和分区评估原则[1]，地质灾害危险性评估级别为一级，评估区地质环境条件复杂程度为复杂类别。

2 地质灾害危险性现状评估

2.1 地质灾害类型及特征

评估区中构造剥蚀-红层丘陵盆地、构造侵蚀-丘陵、构造侵蚀-缓坡低山地貌地层以碎屑岩和第四系坡残积覆盖层为主，边坡高陡，对评估区的地质环境造成较大的破坏，该区易发育崩塌、滑坡及泥石流等地质灾害。经现场调查，评估区内发育崩塌地质灾害共7处，滑坡地质灾害1处。

崩塌地质灾害均位于构造侵蚀-丘陵地貌区，均小于100 m3，为小型崩塌规模。在暴雨条件下稳定地段崩塌再次发生的可能性为小～中等，其危害是破坏路边边坡的稳定性，影响行走及公路的排水设施，但其规模均为小型，未对人员、车辆造成伤害，危害程度小，危险性小。

滑坡体宽15～20 m，斜长约30～35 m，厚2～5 m，后壁高约0.5～1.5 m，体积约2 500 m3，滑坡方向与山体边坡坡向一致，为150°。滑坡体物质成分上部为坡残积层黏土，下部为强风化泥岩。滑坡现状稳定性为基本稳定且属于小型滑坡。在暴雨或持续降雨条件下，滑坡再次发生的可能性中等，其危害是破坏路边边坡的稳定性，影响人员和车辆通行，但其规模为小型，未对人员、车辆造成伤害，危害程度小，危险性小。

2.2 地质灾害危险性现状评估

综上所述，评估区内共发现有7处崩塌和1处滑坡地质灾害，均为土质崩塌，规模为小型，均发生在原有公路的挖方边坡上，属经人类工程活动后发生和形成。其危害对象主要是路经的人员和车辆的安全。目前尚未对行人和车辆造成伤害和财产造成损失，危害程度小，危险性小。发生崩塌后的边坡处于稳定～基本稳定状态，其再次发生崩塌的可能性小～中等，但其规模为小型，只发生在评估区的局部区域。因崩塌规模小，故对拟建公路影响小。

3 地质灾害危险性预测评估

3.1 工程建设引发或加剧地质灾害可能性预测

根据野外调查，预测本工程建设过程中可能引发的地质灾害主要有崩塌、滑坡。评估区内发现的7处崩塌和1处滑坡规模均为小型，均处于稳定～基本稳定状态，且均位于现状道路的挖方边坡上，公路改扩建后，将被挖除，将不复存在，所以此次工程建设不会加剧现状地质灾害。

3.2 建设工程本身可能遭受地质灾害危险性的预测

根据前述的地质环境条件和工程建设引发地质灾害危险性的预测评估结果，结合建设工程本身特点分析，建设工程本身可能遭受的地质灾害为崩塌、滑坡、路基不均匀沉降。预测评估结果：建设工程本身遭受路堑边坡崩塌、滑坡危险性大的有14段，总长3.55 km，占线路总长11.9%；危险性中等的有2段，总长0.7 km，占线路总长2.3%；其余非主要挖方路段均为危险性小。建设工程本身遭受路堤边坡崩塌、滑坡危险性中等的有9段，总长2.37 km，占线路总长7.94%；其余非主要填方路段均为危险性小。

4 地质灾害危险性综合分区评估与防治措施

4.1 地质灾害危险性综合评估

根据现状评估和预测评估结果，结合评估区地质环境条件复杂程度的差异，采用定性方法、半定量分析方法[2]对评估区地质灾害危险性等级进行分区：依据现状地质灾害发育程度，考虑预测地质灾害发生的可能性大小和危害程度大小，主要以崩塌、滑坡和路基不均匀沉降地质灾害的危害性和危险性作为分级分区指标，并考虑地形地貌、地层岩性、岩土工程地质性质、工程水文地质条件的类似性，将评估区地质灾害危险性等级分为危险性大、危险性中等、危险性小三个等级，相应将评估区分为地质灾害危险性大区、危险性中等区、危险性小区。

4.2 建设场地适宜性分区评估

建设用地适宜性差区：为综合评估危险性大区(Ⅰ区)内的建设用地，总长3.55 km，占线路总长11.9%。均为构造侵蚀-丘陵地貌区，主要地层岩性为侏罗系中统那荡群中段(J2nb)、侏罗系下统百姓组上段(J1b2)和下段(J1b1)的砂岩夹泥岩、泥岩、泥岩夹砂岩、粉砂岩等；上覆第四系残坡积黏性土。主要地下水类型为碎屑岩类基岩裂隙水(水量贫乏)和松散岩类孔隙水(水量贫乏)。该区发现4处小型崩塌地质灾害，其危害程度小，危险性小，现状地质灾害弱发育。该区建设工程本身遭受路堑(堤)边坡崩塌、滑坡地质灾害的可能性大，危害程度中等，危险性大。综合评估为地质灾害危险性大区(Ⅰ)。

建设用地基本适宜区：为综合评估危险性中等区(Ⅱ区)内的建设用地，总长3.07 km，占全线10.29%。该区现状地质灾害弱发育；地质灾害危险性中等，防治难度不大，可通过工程措施、生物措施和监测措施进行防治，建设用地适宜性为基本适宜。

建设用地适宜区：为综合评估危险性小区(Ⅲ区)内的建设用地，总长23.217 km，占线路总长77.81%。该区现状地质灾害弱发育，地质灾害危险性小，防治难度不大，易于处理，可通过工程措施、生物措施和监测措施进行防治，建设用地适宜性为适宜。

4.3 地质灾害防治措施

4.3.1 针对崩塌、滑坡地质灾害的防治措施

(1)路堑边坡崩塌、滑坡。评估区沿线路堑边坡地表一般覆盖第四系残坡积层或人工填土等，基岩为侏罗系中统那荡群上段(J2nc)、中段(J2nb)、下段(J2na)和侏罗系下统百姓组上段(J1b2)、下段(J1b1)的砂岩、泥质粉砂岩夹泥岩、泥岩夹砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、砂岩夹泥岩等。需要根据边坡地层岩性、产状和开挖坡比、规模进行稳定性分析，以采取针对性措施。对于高陡边坡，特别是切坡高度大于或等于16 m的路段建议分级放坡，并结合挡墙、截水沟等工程措施。对于有条件通过选择合适坡比达到自然稳定的路堑边坡，可选择一些辅助工程措施，预防自然营力如降雨、风化等导致边坡岩土体强度下降而诱发崩塌滑坡等地质灾害。主要措施有：截排水、植被恢复、护面墙等。土质及风化极严重的岩石路堑边坡：高度小于5 m时采用喷播植草间植灌木护坡防护；高度5～10 m可采用骨架内喷播植草间植灌木护坡；当边坡高度大于10 m时，设边坡平台，并设平台截水沟，坡面视具体情况设骨架内喷播植草间植灌木护坡或锚杆(索)框架梁内喷播植草间植灌木护坡或喷混植生护坡防护。

(2)路堤边坡崩塌、滑坡。沿线路堤边坡主要包括填方路堤、半挖半填路堤，就填料类别可分为填土路堤和填石路堤。需要根据地基地层岩性、产状和填料、填筑高度等进行稳定性分析，以采取针对性措施。勘察设计阶段，对沿线路堤地基进行勘察，如存在水田及山谷低洼处，有软土或高塑性黏土出现时，需要进行地基处理后，再进行路基填筑，也可选择桥梁跨越方案。对有条件通过选择合适坡比达到自然稳定的路堤边坡，可选择一些辅助工程措施，主要有截排水、植被恢复、浆砌片石骨架、护面墙等。高路堤及不良地质路堤边坡：路基面预留沉降加宽值，填料采用附近挖方的合格土料，并采用重型碾压来满足压实度要求；基底采用强夯或挖除换填等措施加固；路堤边坡达不到稳定性要求地段，于两侧坡脚分别设置侧向约束桩加固。

4.3.2 路基不均匀沉降地质灾害的防治措施

(1)对沿线填方路堤地基进行勘察，地基处理可选择清除、复合地基、排水固结、抛石挤淤等方式。

(2)斜坡填土前把原地面挖成向内倾斜4%、大于2 m的台阶，选用工程地质性质良好的黏性土或砂性土填料，分层碾压，压实度达到设计要求；如受条件所限，选择填石路堤，需要采用良好的级配填料并分层冲击强夯压实处理。

(3)做好路堤边坡排水和护坡，减少雨水对表层岩土体的渗透，降低岩土体强度，避免出现不均匀沉降。

(4)加强桥头区填方路基填筑施工控制，降低公路与桥梁衔接处产生巨大的影响。