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如何做好公路地质灾害易发路段的灾前识别?

公路地质灾害灾前识别的主要目的,是明确灾害易发路段,预估灾害的影响程度以及可能造成的损失。 

公路地质灾害具有季节性、突发性、重发性等特征。其发生的不确定性是公路地质灾害风险客观存在的前提条件。 

公路地质灾害的识别,是通过深入研究公路地质灾害路段的地形地貌、 地质、水文、人类活动和地震等因素对灾害体的诱发作用以及公路地质灾害的发生规律,提出公路地质灾害的识别原则和方法,使潜在地质灾害的识别成为可能,为公路地质灾害的预防和治理提供参考。 

灾前识别使得公路地质灾害的治理变得更加主动、超前。 

较为严重的公路地质灾害一般分布在这些地区:①降水(包括降雨和降雪)总量大或降水强度大的地区;②山区、环境生态脆弱或植被破坏严重的地区;③公路密度大且等级低、防护力度较小的地区;④崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发且密度大的地区:⑤高填深挖、岩溶采空、特殊岩土(如软土、 膨胀土、湿陷性黄土等)和易滑岩土(如泥页岩等软质岩石)分布地区:⑥江河湖库的岸坡地带,以及跨越沟谷地段:⑦地质构造带(如断裂带、地震带等)通过地区:⑧地震高烈度区等。而且地质灾害主要出现在该地区的汛期、 秋末冬初、春融季节,特别是主汛期和气候变化剧烈的时期。这是对公路地质灾害灾前风险识别的时空综合判断。 

1、滑坡类灾害识别

(1)主要发生在20。~45。的边坡上,上缓下陡的河流凸岸,人工开挖的路堑边坡上。 

(2)主要表现为公路所在山坡上或附近有不均匀沉陷,多处房屋、道路、 水渠出现拉裂现象;边坡前部发现鼓胀、翘起或建筑物地基出现错裂,边坡后部出现贯通性的弧形裂缝。 

(3)对于古滑坡,通常有“马刀树”、 “醉汉林”、 “双沟同源”等现象,上部较两侧山体凹陷而下部较两侧山坡凸出;对于一个发育完全的新滑坡,会有明显的变形形迹和要素:后缘贯通性的弧形拉张裂缝,前缘的放射状裂缝和鼓胀裂缝,两侧则出现羽状剪切裂缝。 

(4)在大断层通过的河谷地带,滑坡密集;地质构造造成岩体节理裂隙和小断层发育,易发生滑坡;构造面发育,特别是缓倾角断层倾向临空面(开挖面)时,属于易滑地段。 

(5)路基和边坡地下水较为丰富,疏排水措施不力时,坡体易发生滑动变形。 

(6)膨胀土、厚层黏性土、黄土(特别是下伏泥质岩层时)、泥页岩、煤系地层分布地段。 

(7)新建公路施工工艺、工期不合理,或者防护工程不及时、不恰当,易诱发不稳定边坡失稳、滑坡复活。 

(8) 半填半挖路段,特别是陡坡路段,填方部分易沿着原地面发生侧向滑移。

(9) 路基路面及防护、排水工程出现裂缝等迹象,表明滑坡正处于变形阶段。 

2、崩塌类灾害的识别

(1)崩塌主要发生在:土质边坡坡度一般在45。以上,岩质边坡坡度一般在60。—70。以上,坡形一般呈凸形、阶梯形或凹形陡坡。 

(2)边坡岩土体内部有裂隙发育,尤其是斜交和平行边坡走向的陡倾裂隙发育,或存在顺坡裂隙或软弱面;边坡上部已有明显拉张裂隙,并且切割边坡的裂隙、软弱面即将贯通,使岩体与母体呈现出分离之势。  

(3)坡面有相对新鲜岩石面出露,或坡脚有崩塌物堆积,说明曾发生过崩塌,今后有可能再次发生。 

(4)边坡前缘掉块、坠落不断是崩塌先兆。 

3、泥石流的识别

泥石流的形成必须同时具备3个条件:地形地貌条件,较为陡峻的,便于集聚水流和松散物质;丰富的松散物质条件;短时间内大量的水源条件。因此,潜在的泥石流也主要从这3方面来识别。 

(1)地形地貌条件。地形上,具备山高沟深、地形陡峻、沟床纵坡较大, 

流域形状便于水流汇集。地貌上,泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山、一面出口的瓢状或漏斗状, 

地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良,这样的地形有利于水和碎屑物质的集中;中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡降大,使泥石流能迅猛流通;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,是堆积物的堆积场所。 

(2)松散物质来源条件。泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育, 

新构造活动强烈,地震烈度较高的地区。地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源;另外,岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相间成层的地区,因易受破坏, 

也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源;一些人类工程活动,如滥伐森林造成水土流失,开山采矿、采石弃渣等,往往也为泥石流提供了大量的物质来源。 

(3)水源条件。水是泥石流的重要组成部分,又是其激发条件和搬运介

质。泥石流的水源条件,有暴雨、冰雪融水和溃决水体等形式。在我国,暴雨、长时间的连续降雨是泥石流的主要水源。 

对于已经发生的泥石流,可以从如下几方面来识别:

(1)沟槽经常大段地被大量松散固体物质堵塞。 

(2)往往凹岸发生冲刷坍塌,凸岸堆积成延伸不长的“石堤”;或凸岸被冲刷,凹岸堆积,有明显的截弯取直现象。 

(3)堆积的石块均具有尖锐的棱角,无方向性,无明显的分选层次。 

2009年8月18日,泥石流涌进了西汉高速公路宁陕境K132处田坝隧道。交通清障车也被泥石流掩埋(资料来源:西部网,2009年8月) 

4、路基沉(塌)陷的识别

路基局部路段在垂直方向产生较大的错落,形成凹陷和裂纹,或因地基沉降导致路基整体下沉。主要的形式是路基局部高程较周围低,出现大量裂缝。 

(1)公路位于滑坡等不良地质地段。 

该路段位于一问房滑坡后缘,由于滑坡变形滑动引起路基下沉( G316 线K1793+800~K1793+900. 陕西安康,2007年4月) 

(2)公路位于基底起伏或不稳定地段(如采空区、黄土暗穴、岩溶、软弱地基等),地基未处理到位。 

2004年4月4日下午4时19分,福建罗长高速公路左道K215 +130。K215+200处,发生路基特大坍塌事故,长70余米的路基断裂后,外移下陷约15m。造成事故的主要原因是路基软、地质差, 淤泥又深又厚,雨季来临使地下淤泥产生流动(海峡都市报,2004年4月5日) 

(3)高填方路段易出现路基不均匀沉降,特别是遇到软弱地基时。 

(4)公路路基填料选择不当、填筑方法不合理,或施工压实不足地段。

(5)路基地表、地下排水不力的地段,或路堤内部有过湿夹层时。 

(6)路面出现~条或多条纵向或弧形裂缝,或者路基两侧地面隆起、路肩挡土墙发生鼓胀变形。 

上述灾害易发生地段极有可能发生公路地质灾害,应该予以重视。在制订灾害防治与应急预案时,将这些路段纳入到重点防范的工作计划中,做到心中有数、有的放矢。

对于公路地质灾害的易发路段,在公路设计时应该认真勘察,认清这些公路地质灾害易发路段的规律、特点,并因地制宜地进行相应的防护设计。在施工及灾害工程修复时,应该科学设计,严格按照设计施工、控制施工质量,减少灾害现象的发生。特别要根据实际揭露的岩土层、地下水等施工信息,及早判断可能出现的问题,力争将地质灾害隐患消除于施工过程中。 

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