总 第 203 期
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High%ays H Automotive AppIications
特征及处治原则
李金标，黄厚罡
（四川省交通勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610017#
摘要：西南复杂山区公路多具有长期干旱集中降雨的河谷气候、高陡的峡谷地貌、破碎的变质 岩岩体、复杂的复式褶皱断层构造、强烈的地震活动等良好的地质灾害孕育条件，复杂地质背景条 件下国省干线公路养护面临类型多样、规模不一、危害程度不同的地质病害$文中通过对病害类 型、数量、规模、危害程度、养护资金、处治难点等的分析，提出西南复杂山区国省干线公路地质病 害
处治方案选取原则$
关键词：公路；国省干线公路；地质病害；病害处治原则；西南复杂山区
中图分类号：U4184
文献标志码：A
文章编号：1671 —2668（2021）02 —0082 —05
中国西南地区山高谷峡，走廊单一，路网密度 小，国省道干线往往是某一地区进出的生命通道$
西南地区位于地势由第一阶梯的青藏高原向第二阶 梯的四川盆地过渡带，属横断山脉，岸坡陡峻，气象
条件恶劣，地层岩组多样，地质构造复杂，活动断裂 发育，地震频繁，发育大量的崩塌、滑坡、泥石流等地
质病害$运营的国省道干线公路在峡谷中展布，抗
灾能力差$ G213线川汶（川主寺一汶川）段公路是 西南地区复杂地质条件下国省干线公路的典型路
段，在2008年“5 . 12”汶川地震中损害严重，于
2009年采用二级公路标准恢复重建，全长192.1
km，于2012年交工$平时车流量达1.万〜1.6万 辆/d，旅游旺季可达2.1万辆/d，道路畅通及行车安 全尤为重要$ 2017年8月6日，K112 + 600石大关
旧关楼发生新的山坡高位坍方，土方达5万m 3 ，造 成道路中断-017年8月8日，K150 + 500渭门乡 发生山坡高位坍方，土方达1 000 m 3 ，造成道路中
断$在复杂地质背景、气象条件下，G213川汶段沿
线极易发生类似病害，直接冲击道路，给过往车辆及 乘客带来巨大威胁，灾害轻则导致道路中断，重则车 毁人亡。该文以该路段为例，分析沿线地质病害发 育特征，提出运营养护中对复杂多样地质病害的处
治原则$1工程地质环境
1.1 气象水文
G213川汶段沿线属半干旱河谷型气候，5—9
月降雨集中，年降水量496.1 mm ，最大日降水量
75.2 mm ，年蒸发量1 344. 7 mm ；年日照时间
1 557. h ；年相对湿度71.7% ；年霜期57.3 d ；年平
均气温5.7〜111 g ，最高气温32 g ，最低气温
— 11.6 g ，昼夜温差高达10〜15 g $属岷江水系,
支流发育$1.2地形地貌
沿线属剥蚀〜侵蚀中高山深切河谷地貌。岷江
河谷深切，河谷形态及展布方向受地层岩性和地质 构造控制，山体基本呈北东向展布，由坚硬岩浆岩、 沉积变质岩系组成$山顶海拔2 600〜3 800 m，山
势巍峨，多基岩裸露，谷坡陡峻，断崖层出，植被较 少，高陡边坡发育$1.3地层岩性
沿线出露三叠系、泥盆系、志留系及奥陶系浅变
质岩系地层，岩性为板岩、千枚岩、变质砂岩，第四系 松散堆积层广泛分布于坡麓缓坡一带，大型崩滑堆 积体沿岷江河谷发育$
1.4地质构造及地震
该道路位于松潘一甘孜褶皱系的巴颜喀拉冒地
槽褶皱带内，东靠龙门山台缘褶皱带。该地区在三
叠纪晚期印支运动地槽回返形成地槽褶皱带，随着
青藏高原的抬升和地壳物质的东移，燕山运动使之
逐步形成推覆构造带，喜马拉雅运动使之构造变形 最后定型，褶皱及断裂构造极其发育$路线沿南北
向岷江断裂展布后在茂县南侧沿北东向茂县—汶川 断裂展布（见图1）$
2021年第2期李金标，等：西南复杂山区国省干线公路养护地质病害特征及处治原则83
103°104°105°106°
图1项目区构造位置
沿线地层总体走向N10°〜50°W，倾向南西或北东，倾角40。〜80。。边坡岩体受风化及地质构造作用的强烈影响，岩石挤压破碎，节理裂隙十分发育，很多地段由于岩石风化强烈，裂隙密集，呈碎块状，缓倾角裂隙少，陡倾角裂隙多，一般为50。〜85。。裂隙面较平直、光滑、紧闭，多数无充填物，延长2〜20m侗距0.1〜5cm，岩石多沿裂隙面风化崩解。
路线距离龙门山地震带最近约160km，该地震带曾发生4$4级地震14次，最近的为2008年5月12日汶川8.0级特大地震。沿线地震动峰值加速度0.20g，地震动反应谱特征周期0.35〜0.40s。
1.5水文地质
沿线为半干旱季风气候区，地下水补给主要来源为大气降水和冰雪融水，随季节变化十分明显，全年降雨量500〜800mm，降雨多集中在6—10月，旱、雨季节分明，这种降雨集中、气候分带、深谷地形等条件对地下水的交替循环有明显影响。地下水按其赋存形式有松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两类，其中：松散堆积层孔隙水零星分布于沟谷、谷坡及山间盆地，以潜水为主；基岩裂隙水主要贮存于谷坡两岸及谷底岩体中，多受构造控制，并与岩体风化、卸荷有关，由大气降雨和地下水侧向补给，向河谷排泄。
2地质病害发育特征
道路沿线地质灾害共计8870m、75处，主要为崩塌碎落和滑坡滑塌，其次为泥石流、水毁和路面病害等$ 2.1崩塌碎落
沿线共调查崩塌碎落4121m、37处，强风化、卸荷岩体表层小块碎落257m、4处，几方至上百方的基岩整体垮塌33处，其中高位崩塌3333m、22处。危害方式为崩塌体形成飞石或大方量垮塌砸向公路，威胁行车安全（见图2）。
图2K112+600石大关旧关楼垮塌
2.2滑坡滑塌
沿线共调查滑坡2685m、19处，其中浅层滑塌11处、中深层滑坡8处。滑坡多发生于河谷岸坡覆盖层分布地带，主要沿覆盖层内或下伏岩面产生滑动（见图3）。危害方式为滑塌堆积体堆积路面造成断道或滑体滑动错断路基等，危害公路运营。
图3K183+900—K184+540文镇滑坡
2.3泥石流
沿线调查泥石流475m、5处，其中高位泥石流1处。总体上泥石流物源区、形成区与路面高程高差大、纵坡陡，冲出物直接堆积路面，爆发频繁（见图4）危害方式为堆积路面断道
图4K188+955—K189+155段高位泥石流
2.4水毁及路基沉降
沿线调查水毁822m、10处。雨季岷江水位上涨，洪水流速快、流量大、泥沙含量高，冲刷路堤坡脚或路肩墙基础，导致下部掏空，引起路基下错、挡墙
84
公路与 汽运
2021 年3 月
绍兴县报损毁（见图5）。危害方式为路基垮塌断道$
图 5 K140 + 590—K140 + 660 段水毁
2.5路面病害
沿线调查路面病害767 m 、4处$道路长期使
用或路基内部排水不畅，发生不均匀沉陷，车辙明
显，路面开裂$危害方式为行车颠簸$2.6灾害等级划分
G213线灾害点多、灾害发生频繁，对公路运营
危害有大有小，为便于集中人力、物力处治迫在眉睫
的灾害点，对灾害点进行危害程度等级分类（见表
1、表 2）$
表1危害等级划分
分级
判别标准
灾害类型
★★★
高 危
对公路运营安全尤其是雨季
或不良因素（如地震等）影响 下构成严重威胁，其影响范围
大，出现意外交通事故的概率
高，需加强紧急处理措施
中 ★
危★
对公路运营安全尤其是雨季
或不良因素（如地震等）影响
下有一定威胁，其影响范围较
大，出现意外交通事故的概率
较高，需采取一定处理措施
低
危
对公路运营安全尤其是雨季
或不良因素（如地震等）影响
下有小范围的一定威胁， 其影
响范围较小，出现意外交通事
故的概率较低，一般情况下进
行简单处理（如清障）
滑坡、泥石流、 大面积路基沉
陷、高陡危岩
体等朱莉娅 吉拉德
一般为不稳定
边坡、小型滑
塌、坡面防
护等
一般为小型碎
落、垮塌、矮挡
墙、小型不稳
定斜坡及路面
病害等
表2灾害点危害等级统计
危害等级
长度/m
段落数量/处
★★★4317
28
★★336135
★
1192
12
合计
8870
75
2.7灾害发育特征
沿线75处地质灾害整体呈现以下特征：
（1） 灾害种类多样，规模大小不一。
（2） 全线分布，局部集中$不良地质病害类型、
分布规律与地层岩性及组合、地形地貌、地下水等因
素紧密相关$沿线松潘、茂县、汶川各段地形地貌、 地层岩性等具有一定 差 异， 导 致沿线 地 质灾害 点 发 育数量、类别、规模及分布离散程度存在差异$松潘
段地形较开阔，以小规模坡面滑塌、路基沉降及水毁
为主，局部高位崩塌；茂县、汶川段属于高山峡谷地
貌，病害以高位崩塌及碎落为主，并有早期古滑坡 （文镇滑坡、苏村滑坡）局部失稳$如茂县K122 +
200—K136 + 500段14.3 km 发育灾害点16处，汶
川 K183 + 800—K194 + 600 段 10. km 发育灾害点
11 处$
（3） 高危、高位灾害体较多，危害性大，一旦发
生，轻则断道，重则车毁人亡，属于沿线灾害整治的 重中之重$沿线高位崩塌及滑坡发育22处，多数造 成过断道及人员伤亡$
（4） 已发病害与隐蔽灾害并存，旧的灾害仍在
发生，新的灾害仍在发育，灾害预防及治理是长期 的$沿线坡体中上部多无人居住，山体陡峭，人员无
法达到，灾害不易判别，存在尚未发现的灾害点，地 质病害的整治需做好长期预算及方案准备$
2.8高位崩塌成因分析
沿线高位崩塌共3 333 m 、22处，占崩塌碎落病
害长度的80% $这类病害占比高、危害大、处治难，
需在查明成因背景的基础上论证处治方案$
（1） 气象水文$岷江河谷为典型干旱河谷，10
月至翌年4月，天气以干燥、晴朗为主，昼夜温差高 达10"15 g ，5—9月降雨集中，雨量丰沛，最大日 降水量75.2 mm，年降水量496.1 mm，年蒸发量 1344.7 mm #蒸 发 量 远 大 于 降 雨 量 #平 时 坡 体 中 上
部地层赋水贫乏$但到每年6—8月集中以暴雨出
现，岩土体内骤然饱水，加之坡体陡峻，势必造成山
体崩塌掉块、垮塌下错等病害$
（2） 地形地貌$据据文献［4 — 5］对茂县、汶川
区域灾害特征的统计，约83.3%的崩塌发育在较陡
的斜坡、河谷地带$路线地处龙门山中段，地形以高 山、中山V 形峡谷为主，横坡陡峻，道路上方存在大 量高位岩体，高程达数百至上千米，具有高位崩塌发
育良好的空间条件$ K124 + 080—380石大关高位
崩塌区坡度约67。，与路面高差约370 m （见图6）
$
2021年第2期李金标，等：西南复杂山区国省干线公路养护地质病害特征及处治原则85
地形坡度与地质灾害发生的关系见表3。
图6K124+080—380石大关垮塌灾害现场坡、崩塌及泥石流等地质灾害的发生集中在每年6+9月$对区内1973—2002年中有时间记载的地质灾害事件进行统计，地质灾害波动曲线与降雨量波动曲线成正相关关系(见图8)$沿线年降雨量不大，但降雨集中，4—10月降雨量444.4mm，占全年降雨量的91%，单月最大降雨量168.1mm，单日最大降雨量75.2mm，集中性降雨更易达到灾害发生的降雨临界阈值，具有良好的诱发条件$K124+ 080—380石大关垮塌及“8・6”石大关旧关楼垮塌均是在降雨后发生$
表3地形坡度与地质灾害发生的关系
类型
不同坡度。)下地质灾害发生的比例/% <3030〜5050〜7070〜90
滑坡31.7566.67 1.59—崩塌—16.6766.6616.67泥石流100.00———100
80
60
40
地质灾害发生频数］
厂
'、降雨量
30
20
10
(3)地层岩性$地层岩性以三叠系西康新都桥组、侏倭组、志留系茂县的粉砂岩、变质砂岩、千枚岩为主，受层面及节理裂隙切割岩体破碎，具有良好的物质条件$K124+080—380石大关垮塌区为志留系茂县第四岩组千枚岩、变质砂岩$
(4)地质构造$区内经历印支期以来构造运动，复式背斜、向斜及断层较发育，造成区内岩体节理裂隙密集、岩性破碎$沿线整体地处龙门山推覆构造上盘，地震活动强烈而频繁$地震导致高陡斜坡及山脊部位抗震不利地段岩体进一步损伤破坏，为高位崩塌形成演化提供了可能(见图7)$
爲川茂县北川
龙门山
6,
4
g0
g-4
鄱阳财政塑-8
變-12
-16
_20」
汶川-茂县断裂
图7路线与龙门山断裂带的位置关系
(5)岩体及坡体结构$地壳剧烈抬升，岷江水系强烈下切，河谷陡峻，冲沟短而比降大，岸坡卸荷强烈；地震及高地应力作用下深层岩体损伤严重；特殊的区域地质环境造成岩体破碎，陡倾节理面易形成贯通软弱带，具有不利的坡体结构$
(6)降雨集中$根据文献［4*几乎所有的滑
20
0______I I I~I I I I I I I
123456789101112
月份
图8地质灾害发生频率和降雨量的关系
3地质病害处治原则三个代表论文
3.1处治难点
(1)高位、高危泥石流和崩塌的规模、稳定性等量化评价困难$因地形、地质条件限制，对灾害的调查、资料收集困难，造成对灾害发生时机、规模等因素的量化预测困难$需多方面收集资料，包括国土部门资料、沿线养护单位灾害记录等，为灾害稳定性评价提供依据$
(2)高位崩塌多，坡体陡、高差大，人员、机械及材料无法到达，主动处治施工困难$
(3)G213川汶路多数路段处于峡谷地带，多数无绕避空间，只能原位处治$
(4)施工保通困难$G213线是重要的出川通道，也是九寨沟旅游环线的重要组成部分，车流量大，保通
问题较突出$
(5)国省道养护资金短缺。
3.2处治原则
根据沿线既有防治经验、灾害规模及对公路的破坏程度、今后威胁程度、有限的养护资金条件等提出以下处治原则：
(1)沿线走廊带狭窄，对地质病害绕避的空间有限，且绕避投资多、环境破坏严重，大规模采用绕避方案的可实施性不大
$
86
公路与汽运2021年3月
(2)规模大的灾害点(尤其是高位崩塌、泥石流、滑坡)处治困难，对于高位崩塌防治工程设置用于预防常规性、大概率的崩塌落石，结构安全性可满足要求，保证行车安全，对于小概率、大规模垮塌下错(强震等因素诱发)可起到缓冲作用，降低风险；对于大规模滑坡，在不具备绕避条件的情况下，以提高行车舒适性、加强安全警示为主$
(3)对规模小的灾害点，如路基沉降、水毁等，因其成因机制简单，灾害发展可控，又直接影响公路的畅通，采取主动防治、彻底整治的措施；而滑塌、崩塌等，因沿线为高山峡谷地貌、地质构造复杂、岩土类型多样，具有良好的地质灾害发育条件，且地质灾害的发育、发展、失稳是一个动态过程，彻底根治较困难，部分灾害点位于高陡斜坡中上部，不具备施工条件，采取主动或被动措施，以防护公路路基及净空范围为主，用于改善公路运营条件，降低运营风险$
(4)加强地质监测、人工巡视瞭望、测防等，避免造成集中性人员伤亡$
(5)沿线地处龙门山推覆构造带上盘，工程地质条件极差，地质灾害种类发育多样、规模大小不一、危
害程度不同，鉴于环保、新增用地困难及养护资金有限，应建立地质病害台账，根据地质灾害危害程度合理利用养护资金，分期处治$
4结语
G213川汶段沿线具有长期干旱、降雨集中的河谷气候，高陡的峡谷地貌，破碎的变质岩岩体，复杂的复式褶皱断层构造，强烈的地震活动等良好的地质灾害孕育条件，通过对病害类型、数量、规模、危害程度、养护资金、处治难点等的分析，提出地质病害处治方案选取原则$复杂地质背景条件下国省干线公路养护面临类型多样、规模不一、危害程度不同的地质病害，且灾害的孕育、发展、发生是一个动态过程，目前稳定的地带在未来演化过程中，在地表水、地下水、风、地震等诱发下可能发生新的地质病害，公路养护应建立地质病害台账，合理利用养护资金，分期处治，以达到最好的资金利用效果$
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收稿日期=2020—06—26
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收稿日期=2020—05—23
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