陈　昕

(四川兴蜀公路建设发展有限责任公司， 四川成都 610041)



国道318线飞仙关至二郎山段隐患调查及处治

陈昕

(四川兴蜀公路建设发展有限责任公司， 四川成都 610041)

【摘要】国道318线雅安境内飞仙关至二郎山段受地形、地质、地貌以及气候的影响，公路抗灾能力较差。通过现场调查，公路沿线病患类型主要为边坡稳定、危岩飞石；路基外挡损坏；路面损坏；泥石流及路基滑坡。文中结合不同病害特点，分别提出了针对性的治理方案，为沿线公路安全运营提供保障。

【关键词】318国道；调查；病患类型；处治方案

1项目概况及调查内容

1.1项目概况

国道318线是由川入藏的重要通道，也是玉树灾后重建的重要通道。全线弯多路窄、临崖邻水，且受“5·12”余震影响及雨水侵蚀，沿线多处发生泥石流、滑坡、山体崩塌、路基垮塌等损毁情况，常有危岩飞石对车辆的安全通行造成影响[1]。

本文在对沿线边坡稳定、危岩飞石，路基外挡损坏，路面损坏，泥石流灾害及路基滑坡等5种病害类型进行分类统计的基础上，针对不同的病害类型，采取合适的治理方案进行处治，并辅以安全保障措施，提高公路对灾害的综合防治能力以及公路通行的安全性。

1.2灾害隐患调查内容

边坡灾害调查的内容包括：(1)灾害类型、位置、规模和数量；(2)边坡岩土结构；(3)灾害形成的原因和危害程度；(4)灾害的现状和发展趋势。

路基失稳变形调查的内容包括：产生的位置、规模、形状和变形痕迹以及发生时的气候和水文地质条件。

泥石流灾害调查的内容包括：泥石流形成背景、活动规律和冲淤特点。

2沿线隐患类型

2.1边坡失稳、危岩飞石

由于公路沿线地质条件复杂，雨水多，高边坡路段易出现危岩飞石和边坡不稳坍塌，危害过往车辆和行人安全[2]、[3]。全线边坡上方仅在少数路段设置了截水沟，边坡水基本呈漫流状态，直接影响了边坡的稳定性。土质边坡在雨季受雨水冲刷后，容易出现松散垮塌，堵塞水沟或阻断交通；石质边坡在长期日晒、雨淋、风吹作用下，风化严重，出现危岩飞石，给过往的车辆和行人的安全造成威胁(图1)。

图1　水洞溪处路基右侧危岩飞石

2.2路基缺口及外侧挡墙损毁

雅安地处川西盆地边缘山区，区域内山高谷深，地势险峻，尤其天全县境内山岭谷底高差达200～600 m，沿线河谷狭窄，属“V”形河谷，河床比降大(天全河平均比降12.3‰，其中前碉至龙胆溪段高达46‰)，两岸为陡峭山坡，支沟、支流发育，地形破碎。属于亚热带湿润季风气候，雨量充沛。多年年均雨日218 d，多年平均降雨量1 732 mm。受自然条件、历年建设规模及投资、沿线水电开发的影响，目前灾害防治能力较差，路基缺口严重，部分路段受边坡垮塌影响外侧挡墙局部或全部垮塌，随时有中断国道交通的可能(图2)。

图2　路基右侧挡墙损毁

2.3路面损坏

国道318线雅安境内公路路面状况总体一般，部分路段病害相对较多，主要表现为裂缝、沉陷、严重破碎板、板角断裂、唧泥、错台、接缝材料破损等。历年改建时，受改建规模及投资限制，仅对路面、边沟等进行重点改建，对软弱路基处理不足，基本未设置地下排水设施。目前部分路段路面破损较为严重。旧路纵横缝填缝料已剥落，地表水通过裂缝接缝渗入路基，造成路基软化。加之近年来超载超限车辆行车碾压破坏突出，在车辆荷载的重复作用下，产生混凝土板脱空、松动、错台、冒浆等情况。尤其在路基填挖交界段，高填方路段及路面与桥涵等构造物交接路段，由于路基不均匀沉降引起路面破损较多(图3)。

图3　典型路面破损

2.4冒水孔泥石流

国道318线雅安境内飞仙关至二郎山段冒水孔处泥石流位于天全县境内K2724+080～K2724+200处，该处于1975年、1998年、2009年暴发过泥石流灾害。

2.4.1泥石流形成地形地貌条件

流域地形地貌条件是影响泥石流形成和运动的重要因素，主要为沟床比降和山坡坡度。一般来说，泥石流源区的沟床坡度在15°～40°范围内，在这一范围内，沟床坡度越大越有利于泥石流的形成，反之则越不利。

冒水孔为天全河左岸的一级支沟，流域面积0.8 km2，沟口海拔1 430 m，流域最高点海拔1 771.9 m，相对高差达341.9 m。冒水孔主沟长1.1 km，主沟沟床平均纵比降310.8‰(图4)。

图4　冒水孔主沟比降示意

2.4.2泥石流主沟分段

冒水孔泥石流从沟口海拔1 430～1 455 m的沟道为泥石流堆积沟段；海拔1 455～1 555 m的沟道为泥石流流通沟段，流通区沟床坡度20°～40°，沟床相对较为狭窄，呈典型“V”字形，两侧岩壁陡峭，大部分山坡坡度45°以上；海拔1 555 m以上的沟道为泥石流形成沟段，沟道坡度相对较大，大多数在45°以上，是本沟主要的水源汇集区域，为泥石流提供启动的水源条件。

2.4.3泥石流形成物源条件

冒水孔残坡积物在流域中下游地区广泛分布，由于该区域降雨量较大，大量的土体随地表径流进入主沟，坡面侵蚀严重。由于该区降雨丰富，岩层风化严重，相对陡的区域基岩出露，由于风化等因素，形成较多的孤立大石块，在降雨等外力作用下堆积于沟道，成为泥石流粗大石块的主要物质来源。据统计流域内固体物质总量约为11.7万m3，成为泥石流固体物质的主要来源。

2.4.4泥石流形成水源条件

四川地区泥石流暴发临界雨强的统计结果表明，泥石流暴发的10 min临界雨强为4 mm，1 h临界雨强为10 mm，24 h的临界雨强为25 mm。根据四川省水文手册，冒水孔流域24 h最大雨强可达100 mm，远远的超过该临界值，故冒水孔泥石流暴发的降雨条件充分。

2.4.5泥石流发展趋势

(1)从泥石流的活动历史分析。据调查，冒水孔于1975年、1998年、2009年暴发过泥石流灾害，并且在天全河河道内残留一定的痕迹。当地居民记忆，该沟近百年来暴发过数次泥石流灾害。所有调查资料显示冒水孔是一条老泥石流沟，从这条沟发育的历史来看，冒水孔在一定的极端条件下，今后仍然可能暴发泥石流。

(2)从地形地貌分析。泥石流的发生和发展需要一定的能量。能量的供给需要泥石流源区有一定的坡降。冒水孔的沟床坡降较大，主沟平均比降310.8 ‰，两侧山坡坡度大多在40°以上；流域的最大岭谷高差300 m以上。这表明冒水孔流域的产流、汇流条件较好，沟床纵坡和两侧山坡坡度因素满足发生泥石流的条件。

(3)从土源条件分析。经调查冒水孔流域内目前还有一定的松散物质，这些物质较不稳定，有可能会大量补给主沟道。从物源条件的限制性分析，该沟今后还可能暴发大规模泥石流。坡面松散堆积物将是泥石流形成的重要物质来源。做好流域的生态保护工作能够有效地限制泥石流的固体物质来源，从而达到减小泥石流规模和降低泥石流暴发频率的目的。

(4)从水源条件分析。冒水孔四季均有常流水，基础径流深入坡面及冲沟的堆积层使得部分土体饱和，为泥石流产生奠定基础。依据四川省水文手册和有关的区域降雨特征，该区域24 h降雨量可达100 mm。本区的降雨量能满足泥石流的发生发展的要求。

2.5烈羊背滑坡

烈羊背滑坡位于国道318线雅安境内飞仙关至二郎山段K2650+440～K2650+560处。

2.5.1地形地貌

滑坡区区域地貌整体为川西南典型深切割山区，河流纵横交错发育。滑坡区主要的地貌类型为二级河流阶地，堆积物以砂卵石为主，其二元结构特征明显，地表分布粉土夹角砾耕作土层，下伏卵石堆积，工程地质条件良好。

滑坡区位于白岩河左岸缓倾斜坡地下段，倾向白岩河上游，为单斜坡地，总体地势西北高东南低，坡向228°，地形坡度一般为20°～30°，局部地区40°～45°，山体植被不发育，农田耕地呈坎状沿山坡分布。滑坡区钻孔高程最大值957.175 m，最小值946.056 m，地表相对高差11.119 m(图5)。

图5　烈羊背滑坡

2.5.2滑坡特征

(1)平面特征。经现场踏勘，该滑坡顺坡长度约120 m。后缘始于雅安境内国道318线，顺公路线延伸约100 m，路基受其影响，外侧坍塌，产生的裂隙宽10～30 cm，整个滑坡体最宽处在公路边大约55 m，平面投影面积1 000 m2。前缘止于国道318线左侧乡村道路，陡坎形态分布，清晰可见崩坡积层覆盖于堆积体上。

(2)规模与类型。根据勘察成果，该滑坡为第四系崩坡积层夹杂软弱层，厚度一般为5.0～6.0 m，平均厚度约5.5 m，已产生滑动变形的体积45 m×50 m×5.5 m约12 000 m3。因此，根据DZ/T 0218-2006《滑坡防治工程勘察规范》第6.1条的规定，该滑坡按深度(厚度)划分为浅层滑坡；按物质组成和结构因素分类为堆积层(土质)滑坡；按运动形式分类为牵引式滑坡；按体积大小划分为小型滑坡。

(3)滑坡的组成物质特征。组成滑坡的物质为第四系粉土夹砾卵石和亚粘土夹角砾碎石，松散，潮湿，一般厚度5～6.0 m，平均厚度约5.5 m，堆积(覆盖于)早震旦系弱风化千枚岩之上。

(4)滑面、滑床的确定及特征。滑移面一般可沿以下几种界面形成：一是沿软弱结构面进行滑移；二是沿岩性差别较大的岩性界面滑动；三是沿节理、裂隙的连续带或地下水的渗透径流带滑移。

根据调查结果，该滑坡上覆第四系崩坡积层，下伏弱风化基岩层，中间夹杂软弱层，岩性界面清楚，软弱层渗水活跃，附近黏土、碎石均不可见。由于渗水，软弱层迅速淤泥化，力学强度降低，导致土体滑移坍塌，因此，判定软弱夹层为该滑坡的滑移面。

2.5.3滑坡成因分析

(1)地形地貌条件。该滑坡处于上部较陡、下部较缓、前缘临空的河沟地带，是有利于形成滑坡的地形条件；地形坡度跨度为18°～45°，且呈起伏式出现，中缓地形和前缘临空是形成滑坡的有利条件。

(2)地层岩性。上覆第四系崩坡积层，下伏弱风化基岩层，本应呈现稳定状态，但其中夹杂的黑泥层成为形成滑移面的有利软弱面；根据钻探及探槽的施工，判定黑泥层在渗水的作用下软化，降低自身力学强度，造成该滑面沿走向280°滑移。

(3)降水汇水渗水条件。滑动体上部存在基岩斜坡，有利于汇水，斜坡上覆盖的崩坡积物为渗透性较好的松散层，有利于水的入渗，地表降水与上部的地下径流水入渗后，使土体的重度增大，黑泥夹层淤泥化，抗剪强度降低，稳定性变差，从而引起滑动变形。

2.6安全保障设施

公路沿线安全保障设施是公路的组成部分。它对提高公路服务性能、保障行车安全和交通畅通具有重要意义[4]、[5]。安全保障设施是为了保障过往的车辆和行人在特殊路段能够安全通行的设施，一般设在急弯陡坡、悬崖峭壁、沿河路堤等地，起到提醒司机和行人注意安全的目的。

经过近年来不断完善，国道318线大多数危险路段已安设了波型护栏等安全保障设施，公路行驶的安全性有了明显改善，交通事故率总体在逐年下降。但仍有部分危险路段未安设安全保障设施，部分路段安全设施损毁严重，少数路段交通事故相对集中。

3隐患分类处治方案

(1)边坡失稳、危岩飞石路段：主要采用局部清方加坡面设置主动防护网的方案进行处治，老滑坡失稳处拆除重建原破损护面墙后增加预应力锚索。

(2)路基缺口及外侧挡墙损毁路段：主要对路基缺口及外挡损毁路段沿河挡墙进行重建的方案进行处治。由于所调查挡墙均处于沿河段，本次设计采用C20混凝土仰斜式挡墙，墙身分台处采用4φ22钢筋连结，挡墙采用扩大基础。

(3)路面整治：国道318线雅安境内公路历年改建时，受改建规模及投资限制，仅对路面、边沟等进行重点改建，对软弱路基处理不足，基本未设置地下排水设施。目前部分路段路面破损较为严重。旧路纵横缝填缝料已剥落，地表水通过裂缝接缝渗入路基，造成路基软化。加之近年来超载超限车辆行车碾压破坏突出，在车辆荷载的重复作用下，产生混凝土板脱空、松动、错台、冒浆等情况。尤其在路基填挖交界段，高填方路段及路面与桥涵等构造物交接路段，由于路基不均匀沉降引起路面破损较多。本次路面整治综合考虑与下一步对318国道改造的方案相结合，对划定路段整体进行修补。

(4)冒水孔泥石流：对冒水孔泥石流主要采取上边坡挂网喷锚、棚洞跨越国道318线及外侧新建沿河挡墙的处治方案。

(5)烈羊背滑坡：对烈羊背滑坡处公路左侧及滑坡下缘带设置一排20根抗滑桩，其桩的截面尺寸为2.0 m×1.2 m，桩长为13.2 m和16.2 m，抗滑桩中心间距为6.0 m。抗滑桩开挖后采用C30混凝土一次性浇筑。井口上部2.18 m范围为锁口，桩井开挖2.18 m后立即施工锁口，护壁每节长度按照开挖后岩性决定，每节开挖后及时施工护壁，以确保施工安全。

(6)公路安全保障工程。对于交通事故易发段，设置加强型波形护栏及强制减速带，并在前后一定距离内设置醒目的警示标志。对其他危险路段，一般设置普通型波形护栏，对损坏的桥梁栏杆拆除后新设混凝土防撞护栏。

4结论及建议

(1)国道318飞仙关至二郎山段沿线病害共分为边坡稳定、危岩飞石路段、路基外挡损坏、路面损坏、泥石流灾害及路基滑坡段等5种类型，对公路的安全运营造成了严重影响。

(2)处治方案根据各病患特征采取了不同的处置方案，具有较强的针对性，同时辅以安全保障措施，为公路安全运营提供了保障。

(3)建议对局部危岩飞石路段进行集中整治，并同时实施安全保障工程和路面病害的整治，保障国道318线的交通畅通。

参考文献

[1]雅安公路设计院. 国道318线飞仙关至二郎山段隐患治理工程初步设计报告[R].2010.

[2]JTG B01-2003 公路工程技术标准[S].

[3]黄永生. 山区高速公路高边坡病害处治工程施工技术[J].科技传播，2010(3).

[4]解晋涛. 浅谈高速公路路面病害的处治[J]. 科技情报开发与经济, 2004(4).

[5]蒋立政. 水泥混凝土路面的病害原因分析及预防养护和病害处治[J]. 工程与建设, 2006(4).

【文献标志码】A

【中图分类号】U418.8

[作者简介]陈昕(1981～),男,本科，工程师，主要从事公路建设管理工作。

[定稿日期]2015-10-12