川藏公路沿线地质灾害分析与防治对策探讨

2016-04-14李松波

地球 2016年4期

关键词：排水工程挡土墙断裂带

■李松波

（武汉中南冶勘资源环境工程有限公司湖北武汉430035）

川藏公路沿线地质灾害分析与防治对策探讨

■李松波

（武汉中南冶勘资源环境工程有限公司湖北武汉430035）

通过对川藏公路沿线泥石流、滑坡、崩塌、冰崩、雪崩等各类地质灾害成因与特征进行分析，并对其防治对策进行行探讨，以便指导下一步治理工作。

泥石流滑坡崩塌冰崩雪崩

1　前言

川藏公路始建于20世纪50年代初，1969年全线通车，总长达4000多公里，横跨三大山脉—横断山、念青唐古拉山及喜马拉雅山，四大水系—长江、澜沧江、怒江及雅鲁藏布江。沿线山高谷深，地形切割破碎，地质构造复杂，断裂褶皱发育，新构造运动活跃，地震活动强烈，气候恶劣多变，致使外力地质作用—侵蚀、重力、剥蚀、寒冻、冰蚀等作用强烈，引发泥石流、滑坡、崩塌、冰崩、雪崩等地质灾害频繁发生，严重危及川藏公路正常运营。

2014年10月18日上午9时30分许发生山体塌方的川藏公路西藏昌都境内然乌段，山体塌方冲毁了道路上方的防雪走廊，导致近百米路基被覆盖，堆积物最高处达8米，塌方量约9600立方米。塌方致使近70台车辆、200余人滞留。

2　地质灾害的分布

根据其空间位置及形成条件的差异，川藏公路地质灾害主要分布于川西藏东横断山区、藏东南高山峡谷区、藏南山原河谷区。

2.1川西藏东横断山区

川西藏东横断山区的主要地质灾害为暴雨型泥石流、滑坡和崩塌。以二郎山、巴塘—义敦、帮达—八宿段危害最为严重。

二郎山地段：主要地质灾害为滑坡、崩塌及暴雨型泥石流，累计数十处，其中位于二郎山西坡的别托滑坡，公路在其上盘旋达5km，多年整治不愈，危及公路运行。

义敦段（海子山—黄草坪）：主要地质灾害为滑坡和暴雨型泥石流。其中滑坡18处，泥石流沟29条。川藏公路沿线最大的2个滑坡—波戈溪滑坡（5400×104m3）和格丹滑坡（1400×104m3）就分布在该段。这2个滑坡为60—70年代复活的老滑坡，每年雨季都产生滑动，在前缘形成崩滑、垮塌，进而形成坡面泥石流，严重阻碍交通。

帮达—八宿段：主要地质灾害为暴雨型泥石流及崩塌。该段有泥石流沟165条，其中瓦达沟泥石流年年爆发，一年爆发多次，对公路危害极大。冷曲河峡谷段崩塌严重，大小崩塌169处。

2.2藏东南高山峡谷区

藏东南高山峡谷区主要地质灾害为冰川降雨型泥石流及冰冻、雪崩等。该区迫隆藏布江段是川藏公路泥石流危害最严重的地段，主要有米多冰川泥石流、中坝冬茹沟冰雪泥石流、古乡冰川泥石流、通德冰川泥石流、迫隆冰川—降雨型泥石流、加其美降雨型泥石流等。其中古乡冰川泥石流自1953年大爆发以来几乎年年爆发，规模巨大，活动频繁、强烈；迫隆冰川—降雨型泥石流自1983年大爆发以来，几乎年年爆发，冲毁公路、桥梁，阻塞交通，危害极大；米多沟特大型冰川泥石流于1988年爆发，堵塞迫隆藏布江，冲毁川藏公路21km，抬高河床7—10m。

2.3藏南山原河谷区

藏南山原河谷区危害川藏公路的主要地质灾害为雨水型及冰湖溃决型泥石流。该地区自1964年工布江达的唐不朗沟爆发冰湖溃决泥石流后，尚未发生过大的地质灾害，相对上述2个地区而言，该区地质灾害危害较轻。

3　地质灾害的形成条件

地质灾害的形成，主要与所在区域的地形地貌、水文气象、地层岩性、地质构造、新构造运动、地震及人类工程活动等因素有关。

3.1形成条件

3.1.1地层岩性

川藏公路沿线地层复杂，从上元古界震旦系—新生界第四系均有出露，以三叠系、二叠系地层出露最广。岩石以变质岩为主，受强烈的构造力作用，岩石破碎，裂隙发育。

3.1.2地质构造

川藏公路经过地区主要受青藏川滇“歹”字型构造体系和喜马拉雅—帕米尔“歹”字型构造体系的控制，它们由一系列大型褶皱带及大型断裂带组成。它们有龙门山褶皱带、沙鲁里山褶皱带、雅砻江—丹巴褶皱带、巴塘—哀牢山褶皱带、羌塘—昌都断褶带、澜沧江褶皱带、宁静山—无量山褶皱带、罔底斯—伯舒拉岭断褶带及鲜水河大断裂、甘孜—理塘大断裂、金沙江大断裂带、澜沧江断裂带、怒江深大断裂带、松宗—嘎达大断裂带、雅鲁藏布江大断裂带等。这些构造带控制了区域地形地貌及山川的发育展布，区域地层岩石亦由于强大的构造力的作用变得支离破碎，成为地质灾害形成的构造条件。

3.1.3新构造运动及地震

川藏公路二郎山以西为新构造运动强烈上升区，第三纪以来除区域强烈上升，尚伴有水平挤压和差异性升降。这些运动更明显的表现在一系列强烈活动的断裂构造带上，如二郎山断裂带、大渡河断裂带、鲜水河断裂带、理塘—德巫断裂带、乾宁—康定断裂带、巴塘—莫西断裂带、澜沧江断裂带、怒江断裂带、波密断裂带、林芝断裂带及雅鲁藏布江断裂带等。这些断裂带近期活动强烈，地震频繁，同时构成区内的主要地震带，既是地质灾害的形成条件，又常是诱发因素。

3.1.4地形地貌

区域地形呈西高东低之势，由四川盆地及青藏高原两大地貌单元组成。成都—雅安段沿线为平原及丘陵低山，高程460—900m，属四川盆地部分。雅安以西即进入青藏高原。青藏高原大致分为川西—藏东横断山区及藏东南高山峡谷区和藏南山原河谷区2种类型。其中川西—藏东横断山及藏东南高山峡谷区切割强烈，山高谷深，为川藏公路地质灾害最严重地段，发生各类地质灾害达3000多处，约占川藏公路全线地质灾害总数的90%。

3.1.5气象条件

区内气象因素对地质灾害的影响突出表现在3个方面，即气温低、温差大、降雨集中。气温低，一是在极高山，高山区形成大量冰雪堆积，是冰川泥石流的冰源；二是寒冻作用强烈，形成寒冰风化层，为泥石流的物质来源。温差大易使岩石产生机械破碎，破坏岩石结构，降低斜坡稳定性或形成较厚风化层。降雨集中则是泥石流产生的直接水源因素和滑坡产生的诱发因素。

3.1.6人类工程活动

川藏公路人类工程活动主要表现为道路的开凿、兴修水利和垦荒伐木等方面。

道路开凿，形成高切边坡，或破坏坡脚，使斜坡失稳；水利工程的渗漏，加剧斜坡变形破坏；垦荒伐木，使斜坡水土流失，加剧斜坡变形破坏。这些人类工程活动，使老的变形体复活、加剧，形成新的变形体。波戈溪滑坡、义墩段K351、K353滑坡的复活，均与沿线人类工程活动有关。

3.2主要地质灾害及其形成条件分析

3.2.1波戈溪滑坡

波戈溪滑坡位于巴塘城东65km处，为一特大型基岩—松散层老滑坡。自20世纪60年代发现复活以来，有逐渐加剧的迹象。其下段坡面大量开裂，前缘经常垮塌，暴雨时形成坡面泥石流，危害公路运行；中段、后段已出现数条拉裂缝，中段东洼槽波戈溪村7户民房全部拉裂倒塌，大量耕地遭到破坏。

该滑坡体地层为二叠系板岩、千枚岩及灰岩，软硬相间，褶皱、断裂发育，坡体被分割成若干块体。坡体位于深切的巴曲河谷南侧，前后缘相对高差830m、坡度达30°—35°（局部70°—80°）；坡体内地下水活动强烈，上下均有泉水出露；年降水量657.5mm，降雨集中、多暴雨；巴曲河水流湍急，下切和侧蚀作用强烈；距强烈活动的巴塘—莫西断裂仅7km，受地震活动影响明显，公路修建中滑坡前缘被挖陡，未进行支挡。由于上述诸多因素的影响，加剧了该滑坡变形破坏。

3.2.2八宿冷曲河泥石流

八宿冷曲河位于藏东横断山区，为怒江一级支流，河口海拔2646m，分水岭海拔5899m，相对高差约3000m，支沟山坡坡度40°—60°，纵坡降0.1—0.2。出露地层主要为侏罗系、白垩系砂砾岩、粉砂岩、灰岩、泥岩等。由于地质构造复杂，断裂发育，因而岩石破碎；所在区气候属高原大陆性寒冷干燥气候带，温差大，年降水量214mm，降雨集中、多暴雨，植被稀少，岩石风化强烈，形成大量的坡残积层，亦有大量的冰碛物。因此，遇暴雨泥石流即广泛爆发。

3.2.3古乡沟泥石流

古乡沟泥石流位于藏南高山峡谷中，形成区由数条冰川谷组成。由于该泥石流沟山顶花岗岩裸露，遭受强烈的寒冻风化，风化碎块石不断补充给冰川，因此，谷中聚集了大量冰碛物，局部厚达400m。泥石流流通区谷坡较陡，坡度达50°—60°，呈“V”型。1953年入夏持续高温，冰雪融化强烈，随之连续大暴雨，以致于在7月29日午夜爆发了特大型冰川泥石流。源头泥石流从前方的古冰川终碛上俯冲而下，堵塞沟口，随后形成高达40m以上的“龙头”，倾泻于迫隆藏布江谷地，阻塞河道，形成湖泊。此后连年爆发，掩埋森林、农田及公路、桥梁，形成数平方公里的泥石流扇。

4　主要地质灾害的防治对策

川藏沿线地区地质条件复杂，自然地理条件恶劣，地质灾害种类多、规模大、爆发频繁。因此，在充分掌握上述地质灾害的形成规律基础上，因地制宜，采取公路改线避让与治理相结合的综合措施。

4.1公路改线避让

针对大型难以治理的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害应尽量采取公路改线避让。如从旁边绕道、从地下开拓隧洞、从上建桥通过。如义墩段大型滑坡治理困难即可采用绕道避开，古乡沟、迫隆沟大型泥石流可采取从地下开拓隧道通过。

4.2治理

针对中小型可治理的地质灾害宜采用工程措施进行治理。如中小型滑坡，可在滑坡体下部布置抗滑桩+预应力锚索，在坡脚建重力式挡土墙+排水沟，滑坡体上部采取削方减载+截水沟+柔性防护网+绿化；如中小型泥石流沟，可采取清淤+建拦沙坝+防护墙+排导槽+植树植草固坡；如中小型崩塌，可采取清理危岩+重力式挡土墙+排水沟+坡面绿化等治理措施。

4.2.1滑坡治理

4.2.1.1高切边坡治理

高切边坡治理应针对斜坡变形破坏的特点进行。在治理过程中应采用分层次治理的原则。高边坡防治的目标是采用防治工程辅以安全监测，确保高边坡在结构设计基准期50年内不发生失稳。

针对川藏公路高切边坡的特点，可采取以下治理方案：

1）方案I——锚喷支护+挡土墙+格格锚杆+排水工程

该方案是在高切坡下段边坡采用格构锚杆工程+挡土墙支挡工程+整平工程+排水工程。在高切坡上段边坡采用锚喷工程+挡土墙支挡工程+整平工程+排水工程。

为达到边坡治理目的，保证下部边坡的整体稳定性，应按以下原则进行：

①自上而下分台阶开挖，每挖完一层台阶，迅速加固处理。

②推力比较大的剖面，采用格构与锚固相结合的治理措施。

③边坡体由软质岩石组成，为防止表面岩体进一步风化及阻止局部小块岩石下滑，在边坡表面采用挂网和喷砼的方法。

④在边坡后缘修建地表截水沟，最大可能地减少地表雨水入渗到边坡岩体中。

2）方案II——抗滑桩+预应力锚索+锚喷支护+挡土墙+排水工程