G320改建公路地质灾害发育特征及防治建议

(整期优先)网络出版时间:2014-09-19
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G320改建公路地质灾害发育特征及防治建议

张颖张世涛田超张东泽

张颖ZHANGYing曰张世涛ZHANGShi-tao曰田超TIANChao曰张东泽ZHANGDong-ze(昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650093)(FacultyofLandResourceEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China)

摘要院通过对国道G320线(保山-蒲缥)段改建公路沿线现状地质灾害调查,发现因受地形、地貌、构造、岩性、降雨、人类活动等因素的影响,查明改建公路滑坡、崩塌、不稳定斜坡等地质灾害较为发育。本文根据发育特征及灾害成因提出防治建议。

Abstract:ThroughmakingasurveyofgeologicaldisastersalongtheNationalHighwayG320line(Baoshan-Pupiao)alterations,duetofactors,topography,structure,lithology,rainfall,humanactivitiesandsoon,itisidentifiedthatlandslides,avalanches,geologicaldisasterssuchasslopestabilityofroadreconstructionisdeveloped.Preventionrecommendationsaremadebasedondevelopmentalcharacteristicsandcausesofdisasters.

关键词院地质灾害;发育特征;成因;防治建议Keywords:geologicaldisasters;developmentalcharacteristics;causes;preventionrecommendations中图分类号院P694文献标识码院A文章编号院1006-4311(2014)27-0012-03

1地质环境概况国道G320线(保山至蒲缥)公路改建工程全线位于保山市隆阳区境内,改建公路沿线主要控制点有:路线起点G320线沙坝村委会北庙村、小堡子、辛街、左官屯、黑泥田、大官市、冷水箐、路线止点蒲缥镇。全长77.27公里。

研究区处于亚热带高原山区气候区,附近区域降雨量年平均值约为1500mm,可为地表水和地下水的活动,提供一定的水量。研究区位于云贵高原西南部,大地构造单元隶属于昌宁耀孟连褶皱带,该区内断裂纵横交错,褶皱多被断裂破坏而残缺不全。由于长期强烈的构造应力作用,加之脆性岩层集中分布,地层连续性较差,褶曲保存不完好。区内出露的地层从古生界到新生界都有出露,自老到新依次为:寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系、第四系。

改建公路北东段基本位于保山坝东侧的盆地边缘,南西段进入中山陡坡;地势北部、中东部、南部溶蚀侵蚀中山—低中山区较高,中西部、南西端侵蚀堆积地区较低;地形最高点为评估区南西段沟谷边缘,海拔1990m;最低点为评估区西端(路线终点),海拔1360m,最大相对高差630m。最大切割深度约280m。由于跨越多种地貌单元及地质环境,导致带状的公路工程与地质环境相互联系并相互影响。公路工程建设既受到各种现状地质灾害及潜在灾害因素的威胁和影响,又对沿线地质环境造成强烈扰动,引发新的地质灾害。因此,查明改建公路沿线地质灾害隐患,分析地质灾害发育特征、成因,灾害危害对象及危害性,将为保山地区公路建设和运营阶段地质灾害防灾减灾提供基础依据[1]。

2地质灾害发育特征及成因据地质资料及实地调查,(保山-蒲缥)段改建公路沿线地质灾害类型主要为不稳定斜坡、滑坡和崩塌3种,其中不稳定斜坡分布较广,现状危害性以小-中等为主,局部危害性、危险性中等-大;滑坡、崩塌零星分布。地质灾害发育密度高区集中在北部与南部,公路沿山脊一带灾害较发育,公路中段密度较低。

2.1不稳定斜坡不稳定斜坡在改建公路沿线共发育30处,土质斜坡主要为第四系残坡积层;岩质斜坡岩性有砂岩、粉砂岩、页岩、泥质条带灰岩、灰岩、白云岩等,岩性较复杂,表层以全原强风化基岩或第四系残坡积层为主,局部有中风化基岩出露。改建公路沿线不稳定斜坡具有以下特征:坡高一般为8-20m,边坡长度一般为12-150m。降雨、人为扰动、工程施工、植被破坏等因素作用下,导致斜坡失稳,产生局部岩体崩塌、滑坡灾害。不稳定斜坡成因:淤G320国道线公路建设施工切坡形成;于边坡与基岩结构面存在不利组合;盂运营时间长,边坡岩体抗风化能力弱,差异风化逐渐降低了边坡稳定性;榆土岩界面形成软弱结构面;虞坡顶通常未设置截排水沟;愚坡面防护措施不足。

典型不稳定斜坡分析:不稳定斜坡(BW3)位于拟改建公路K2+800路段路基北东侧,近直线形。人工取土石形成边坡,边坡总体走向130毅,倾向250毅、倾角35毅、长度300m、高度约30m。斜坡表部为志留系下统上仁和桥组(S2)粉砂岩,全原强风化,属散体、碎裂结构全原强风化岩岩组(域);下伏基岩为软弱薄层状结构泥岩、页岩、粉砂岩岩组(芋);坡顶有厚度0.5-2m的残坡积层(第四系松散结构多层土体玉)。边坡岩(土)体工程性质较差。岩层面产状250毅蚁35毅;发育2组节理,据赤平投影分析,边坡面(B)与层面(D)呈反倾有利组合;J2节理面与边坡呈顺倾不利组合;J1节理面与J2节理面组合棱体交线与边坡面呈顺层不利组合,斜坡稳定性较差。改建公路沿线典型不稳定斜坡赤平投影见图1。改建公路沿线典型不稳定斜坡剖面见图2。

2.2滑坡滑坡主要分布于现有公路两侧,共发育3处,均为土岩混合型滑坡。总体基本稳定,局部不稳定。滑坡体物质以第四系人工填土、残坡积层粘性土夹碎石或者全原强风化基岩为主。滑坡成因:淤受构造影响,基岩节理裂隙发育,岩体较破碎工程边坡走向与基岩结构面呈不利组合。于受当地气候影响,表层岩体风化强烈,有明显的差异风化特征;盂地表分布厚度不等的残坡积(Qhel+dl)含角砾碎石粘性土,残坡积层下伏全原强风化基岩,厚度一般大于3-5m,结构松散、碎裂,边坡稳定性较差。

典型滑坡分析:典型滑坡位于K45+750老G320公路路基南东侧。滑坡周界清晰,呈圈椅弧状,横宽12m,纵长20m;主滑方向135毅;滑体表面坡度总体约65毅;推测厚度3m;估算体积约480m3。滑坡体物质成分:第四系人工填土,成分为砂岩、灰岩角砾、碎石、粘性土。主要成因:G320公路工程建设填方形成填土边坡,土质比较松软,与基岩结合不紧密;上部公路汽车的重荷使挡土墙及土体失去平衡发生滑动,并挤压下部土体;降雨下渗、冲蚀坡脚,降低了路面下部土体的强度,填方土体顺基岩面卸荷下滑,H3可能继续下滑。严重威胁G320路基的安全。改建公路沿线典型滑坡剖面见图3。

2.3崩塌研究区范围内分布有崩塌2处,均处于评估区南西部。岩体被分割成块状形成危岩体。危岩体崩落后一般堆积于斜坡中部,以块石的形式岩坡面零星堆积。

典型崩塌分析:崩塌(B1)后缘陡壁坡度65-80毅,高度9m,走向约167毅,倾向约167毅;堆积体已被清除,现状地面坡度约45毅,高6-10m,残留厚度约5m,横宽约20-30m,体积约1100m3。主要成因:淤发育于寒武系上统沂33-3地层之中,岩性以泥质灰岩为主、局部夹砂岩。于受区域构造作用影响,岩体节理裂隙发育、较破碎,所在地貌属于中山陡坡溶蚀侵蚀地貌,坡度较陡,崩塌后缘陡壁坡度达到65-80毅,形成临空面,不利于斜坡的稳定。盂处于地表降水的径流区,碳酸盐接受地表水的坡面散流,岩溶水富水性中等,沿基岩溶隙下渗,进一步破坏了岩体的稳定性。在上述因素的综合作用下,边坡失稳,形成崩塌。据赤平投影分析,斜坡面B与层面D呈反倾呈有利组合;节理面J3和斜坡面夹角39毅,呈顺层不利组合。由于J3的倾角略小于斜坡面倾角,二者倾向接近;J2与J3的组合棱体交线为岩体顺层滑移提供了薄弱面,结合崩塌后缘陡壁残存客观特点分析,崩塌可归属于错断式崩塌,崩塌稳定性欠佳。改建公路沿线典型不稳定斜坡赤平投影见图4。改建公路沿线典型不稳定斜坡剖面见图5。

图1典型崩塌赤平投影图4典型崩塌赤平投影边坡(B)地层产状(D)节理产状稳定性分析220毅蚁70毅250毅蚁35毅J1:85毅蚁64毅J2:270毅蚁35毅NJ2EBSDJ1W岩层结构面与边坡呈顺倾不利组合,J1节理面、J2节理面与地层层面组合棱体交线与边坡面呈顺层不利组合,斜坡稳定性较差。

图2典型不稳定斜坡工程地质剖面图高程(m)220毅1、第四系松散结构多层土体;2、极软质松散、碎裂结构全-强风化岩181018081806180418021800179817961794250毅蚁35毅Qel+dlBW3高程(m)181018081806180418021800179817961794S1024m123Qel+dl4S15678岩组;3、较坚硬中厚层状结构砂岩夹软弱泥岩岩组;4、第四系残坡积层;5、志留系下统砂岩;6、含碎石、角砾粘性土;7、砂岩;8、全一强风化岩层界线及代号.图3典型滑坡工程地质剖面高程(m)1820181018001790178017701760175017401730172017101700高程(m)1820181018001790178017701760175017401730172017101700130毅公路挡墙河流30毅蚁40毅Qhdel01020mQhdel1234561、第四系全新统;2、寒武纪上统;3、砂砾石;4、砂岩;5、灰岩;6、页岩.斜坡(B)地层产状(D)节理产状稳定性分析167毅蚁65毅5毅蚁15毅296毅蚁71毅128毅蚁58毅NJ2EBDSJ1W淤改建公路所在地区,气温高、降雨较丰富,基岩抗风化能力弱,滑坡体目前总体基本稳定,后缘陡壁上部局部有悬附岩土体,受扰动后可能崩落;滑体前缘在降雨等不利因素影响下,局部可能滑动。在边坡防治措施方面,在坡面上修建排水措施,尽量减少地下水的下渗,采用支挡工程主动防护边坡稳定性。不稳定斜坡地质灾害危险程度除因路基整平挖方卸荷和受结构面与边坡面的组合关系控制外,并与边坡岩体的风化程度关系密切,应采取必要的坡面抗风化措施。

于崩塌的后缘陡壁总体处于欠稳定状态,由于诱发崩塌的因素依然存在,在其分布范围内,常会发生小规模的岩体崩落,对原G320国道通行车辆及行人的安全有威胁。在崩塌防治措施方面,以清除、加固、护面、拦挡为主,以排水、植被绿化等为辅的各种工程防治措施。

盂改建公路两侧分布的居民点,必要的给以避让搬迁,结合工程实际,采取挡墙、路堤措施,防止公路建设对紧邻公路住房、设施的不良影响,以致诱发滑坡、泥石流或对周围村庄造成危害。

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