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公路交通科技 ＿２００２年４月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＩＧＩ￣：４Ｙ ＡＮＤ ＴＰ＆＿ＮＳＰＯＲＴＡＴＩＯＮ Ｐ，ＥＳＥＡＩ￣ＣＨＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ 文章编号：１００２－０２６８【２００２】位ＯＯＯ６—０５ 川藏公路二郎山隧道西引道 地质灾害特征及整治 沈军辉 一，王兰生 ， 赵其华 ，李永林。 （１．东南大学土术工程学院 江苏２成都理工大学，四川成都南京２１００９６； 成都６１００４１ ６１０９５９；３ 四川省交通厅，四川摘要：系统介绍川藏，厶、路二郎山隧道西引道地盾灾害的地质环境、发育分布特征，对典型滑坡、泥石流地质竞害的形 成条件、成因、稳定状况、发展趋势厦对引道 路的危害性作出分析和评价一根据不同地质变害的特点，提出整治原 则和相应的整洁对策。 关键词：二郎山隧道；引道心路；地盾兜害；整治对策 中圈分类号：Ｕ４５６．３３ 文献标识码：Ａ Ｔｈｅ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃ Ｈ￣ａｒｄｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｗｅｓｔ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｆ Ｅｒｏｌａｎｇ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｔｕｎｎｅｌ，Ｃｈｕａｎｇ－Ｚａｎｇ Ｒｏａｄ ＳＨＥＮ Ｊｕｎ 一，珊 ＾ Ｌａｎ—ｓｈｅｎｇ ，ＺＨＡＯ ∞ ，Ｌ１Ｙｏｎｇ￣ｉ￣ｌ３ （１ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｌｖｅｍｉｔｙ，Ｊｉｍａｇｓｕ Ｎａｒｕｉｎｇ ２１００９６，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｅｂａｘ，Ｉｏｇｖ，Ｓｉｅｈｕａｎ Ｃｈ￣ｇｄｕ ６１００５９Ｃｈｉｎａ； ，３．Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｃｏｍｍｔｍｉｃａｆｉｏ￣ｒｓ Ｄｅｐａｒｔｍｅｍ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｃｈｅ￣ｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｉｎｔｒ￣ｃｅｓ ｔｈｅ ｇｅｏｂｕｇ￣ｃ ｏｎｖｉｍｎｍｅｎｔ，ｄｉｓ￣ｂｕｔｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｇｅｄｏｇＳｃ ｈａｚａｒｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｓｔ ａｐｐｒｏａｃｈ ｏｆ Ｅｄａｎｇ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｔｕｔｍｅｌ，Ｃｈｕｍ￣ｇＺａｎｇ Ｒｏａｄ，ａｎａｌ｝￣ｅｓ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｓｔ￣ｉｉｆｏｎ ａｎｄ ｃａｌ ｏｆｆｕｍｕａｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ．ｄｅｖｅｌｏｐ— ．ｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｏｆｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ，ｍｕｄｆｌｏｗ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆｔｈｅ ａｐｐｒｏａｃｈ ｒｏａｄＡｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｇｅ— ．ｏｌｏｇｌｃ［￣ｚａｒｄｓ，ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｒｒｌｅ￣ＬＳＬＬｒｅ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃ Ｍｚａｒｄｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｍ－ａｒｄ Ｋｅｙ Ｗｏｌｄｓ：Ｅｄ ｇ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｔｕｎｎｅｌ；Ａｐｐｒｏａｃｈ ｒｏａｄ；Ｇｅｏｌｏ￣ｃａｌ［ｕｍａｒｄｓ；Ｔｒｅａｍ￣ｅｎｔ ｍｅａｓＬ∽ 川藏公路二郎山隧道是国家九五重点建设工程． 引道公路始建于１９９６年初。受特定地质地貌及气候 条件的控制，隧道西引道段．滑坡、泥石流等地质灾 害较发育。此外，因对公路所处地质条件的复杂性认 识不足，修建过程未采取相应的有效措施，使公路建 成后，先后多处出现了不同程度的路面开裂、路基沉 陷、公路挡墙外鼓或倾倒等变形破坏现象，给川藏公 路的交通安全带来了极大隐患。为了进一步查明地质 灾害的发育分布、成因及发展趋势，确保公路的安全 畅通，对工区的地质灾害作了详细的勘察和评价，并 提出了地质灾害整治的措施和对策。 收稿日期：２ｏ０１－０４￣ １地质灾害发育的地质背景 １．１岩性与地质构造 引道位于ＮＥ向龙门山构造带、ＮＷ向鲜水河构造带 和 向川滇构造带所构成的Ｙ型构造交汇部位。 区内出露地层主要有 ：砂岩夹炭质页岩及薄 层煤线；Ｄ２２ｙ：泥质粉砂岩、砂质泥岩、石英砂岩互 层； Ｙ：上为粉砂岩夹泥岩、泥质条带灰岩，下为 生物碎屑灰岩；Ｄ ｇ：钙质泥岩、页岩、泥灰岩夹粉 砂岩。区内第四系堆积层发育，其类型主要有泥石流 堆积、滑坡堆积、洪积及残坡积等。引道段西部出露 作者简介：洗军辉（１９６４一）．男，浙江奉化＾．博士，副教授，岩土工程专业，现为东南大学土木工程学院博士后研究＾员 维普资讯 http://www.cqvip.com
川藏公路二郎山隧道西引道地质灾害特征及整洁沈军辉等 有钾长花岗岩体（ｒ２）。 区内地质构造复杂，龙门山断裂带南延的二郎山 断裂带从区内通过，岩体较破碎。褶啦枢纽倾伏，与 坡向近于一致。区内断层均无明显现代活动迹象，基 本地震烈度为Ⅷ度（据四ＪＩ『省地震局）。 １．２地貌及气候 引道处于青藏高原东缘的地貌梯级带上，属龙门 山深切割中山区 区内除大渡河一级支流和平沟外， 另有方家沟 大湾沟等小冲沟。区内地形受地质条件 控制，基岩区地形陡峻，第四系堆积区坡度较小。隧 道口高程２ １８０ｍ，离和平沟沟床拔高约１２ｍ。 旱雨季节分明的特点，雨季时洪流暴涨 因此，本医不仅地质背景复杂，岩体破碎，覆盖 层厚度大，地貌及气候条件也有利于地质灾害的发 育。对引道公路的建设带来了难度 ２地质灾害概况 引道段地质灾害发育，类型主要为滑坡及泥石 流，另见一些由堆积层蠕滑引起的路基沉陷、挡墙倾 倒等 受地质地貌条件的控制，不同地段的地质灾害 在发育特征、类型、成因及对工程的影响程度等均具 不同的特点，据此，将引道段划分成隧道口区、榛子 林区、别托区及早桥区４个分区（表１、图１）。 表１ 引道处于四ＪＩｌ盆地中亚热带季风湿润气候与青藏 高啄大黯性干冷气候匮的交接地带，具有多风少雨， 二郎山隧道西引道段地质灾害点一览表 图１地质灾害发育分布示意圉 团 维普资讯 http://www.cqvip.com
公路交通科技２００２年第２期 ３泥石流灾害及其对引道公路的危害性 堆积层为老泥石流堆积层，物源来自大弯沟沟源的古 冰斗区，泥石流主要形成于冰退期 近期，由于植被 发育较好，泥石流物源较少，已无明显活动迹象 别托区东侧方家沟为现代泥石流沟，１９９７年７ 月曾暴发小型泥石流。该沟沟壁两侧仍具有一定量的 固体碎屑物质，仍具暴发泥石流的地质地貌条件。主 引道段曾是泥石流多发区。在别托区、隧道口下 游侧等处均见大量的泥石流堆积体。近期，和平沟、 方家沟等冲沟均暴发过小型泥石流 为了评价泥石流 对引道公路的危害，为整治提供依据，从地质地貌、 植被、气候等方面，分析了本区泥石流的形成条件， 并对其发展演化趋势作出预测和评价。 ３．１和平沟泥石流 和平淘近５０年内虽未暴发大规模的泥石流，但 山洪及小型泥石流则经常暴发。如１９９７年７月３日 和８月１５ Ｅｌ，暴雨期间曾两次暴发泥石流，给隧道 施工带来损失。地质、地貌及气候条件表明，和平沟 具有再次发生泥石流的条件。 流域总体呈碟形，最高高程３ ３３８ｍ，隧道口高程 要将对方家沟桥产生危害， ４典型滑坡及其对引道公路的危害性 引道段发育和平沟、榛子林、大弯沟、旱桥等多 个规模不等、结构各异、成因不同的滑坡。为查明滑 坡的地质环境、滑坡体结构、岩土体物理力学性质， 分析滑坡的成因、破坏方式，评价和预测滑坡的稳定 状况、发展趋势及其对公路的危害性，为滑坡的整治 提供工程地质依据，对滑坡进行了详细的勘察和研 究。根据滑坡的特点，在工程地质测绘与分析的基础 上，采取了钻探、坑槽探、物探、监测等相结台的综 合勘察方法．取得了很好的勘察效果。 ４ １榛子林滑坡 ２ １７０ｍ，沟谷深切，谷坡陡峻，河床比降大；隧道１２１ 上游飞水岩以上碟形地貌具有良好的汇水条件，其平 均流量１４９１／ｓ（８～１０月），一般最高洪峰流量３～ ４ｍ ／ｓ，最大雨强５ ６ｉｒｍ￣ｌＯｍｉｎ。 出露地层为泥盆系养马坝组及观雾山组，其中养 马坝组岩层软硬相间，抗风化能力弱，有利于形成固 棒子林滑坡位于引道公路２６３＋６１０～８２０路段， 公路在其上部通过。滑坡呈南北向延伸的舌形，纵向 长４７０ｍ，宽１５０～２１０ｍ，为一复活的老滑坡。老滑坡 为沿向斜核部顺层滑动的高速基岩滑坡，滑坡可分主 滑区和牵动区两个区。主滑区宽约ｌＯＯｍ，平均厚度 ２５ｍ；东侧牵动区受主滑体下滑影响，岩体受强烈扰 动。隧道施工期，在滑坡中上部堆积了厚达８～２０ｍ 体碎屑物质 构造上处于三大构造带的交汇部位，岩 体较破碎，沟坡两侧崩塌滑坡等不良地质现象发育， 可为泥石流的形成提供大量的固体碎屑物质 山洪暴 发时，局部沟坡产生滑塌及坡面泥石流，碎屑物质向 下游输送．在缓坡地段形成堆积，在一些部位已形成 了较厚的松散堆积层。 可见，和平沟具有再次暴发大型泥石流的地质地 貌条件。隧道施工破坏了隧道口一带原有的植被条 件，加剧了泥石流的危害作用。 和平沟泥石流的暴发将对隧道口处的和平沟大桥 带来危害，尤其是大规模泥石流的发生将对处于流通 区的隧道口的安全带来隐患；也将对下游乡镇的安全 带来影响。 的隧道弃渣 地下水受大气降水及地表水下渗补给， 无明显统一含水层。 受老滑体结构控制，滑坡复活变形具明显分区特 征。主滑体西界贯通性裂缝平面上呈左行斜列，显示 主滑体顺坡下滑，东侧裂缝断续．后缘为横向拉裂和 松动，前缘表现为剧烈的多级后退式滑塌，中下部 ２ ｌ１５ｍ高程一带存在一明显的隆起变形带；受主滑 体复活下错扰动，牵动区内出现了新的ｂ，３０￣Ｗ、Ｎ７５。 Ｅ两组剪张裂缝。钻孔揭露滑体内可见多层滑带，主 滑面位于基岩与覆盖层接触面一带（图２）。 变形破裂的分区特征结台位移监测资料分析，滑 ３．２别托区泥石流评价 别托区团结村泥石流堆积层具有多期次暴发的特 点，其物源为后缘二郎山断裂带破碎岩体的滑塌堆积 体，雨季转化为泥石流。泥石流堆积体具有扇套扇和 扇叠扇特征，晚期为扇叠扇堆积 根据各期泥石流堆 积体的规模演变及堆叠关系，该区泥石流的规模逐渐 减小，后缘物源区边坡的稳定状况，也符合这一演化 规律。目前该区仅在后缘老川藏公路一带可见小型泥 石流暴发，混石流不会影响到引道公路的安全。 别托区团结村２号病害点至大弯沟一带的泥石流 坡的复活是在后缘崩坡积的加载、前缘和平沟冲蚀下 切，使滑坡的稳定性逐渐降低的基础上，主要由于主 滑体上二郎山隧道弃渣堆积、开挖扰动及隧道施工基 地生活用水等地表水的作用等引起，其中弃渣堆积是 引起滑坡整体复活的主要原因 。 滑坡复活变形的基本动态特征分析及稳定性计算 结果表明（表２），滑坡已整体复活，主滑体已处于 维普资讯 http://www.cqvip.com
川藏公路二郎山隧道西引道地质灾害特征发整治沈军辉等 极限平衡状态，其破坏最有可能从隆起带下部剪出， 一对公路的安全运行带来严重危害，一旦失稳，将很难 在短期内恢复公路的安全畅通一其所引发的泥石流也 将对下游乡镇带来危害 旦失稳，将形成高速滑坡；随着主滑体的失稳，牵 动区将随之失稳。由于引道公路直接筑于滑坡上，将 ０｜００ ２００ ３００ ４００ ５００ 图２榛子林滑坡工程地质剖面罔 】地表裂缝；２第四系内部界线；３宴测滑动面；４推测滑动面；５公路填方界线 榛子林滑坡稳定性计算结果 表２ 处的和平沟大桥构成大的威胁。但其引发泥石流将危 害下游乡镇 ５地质灾害的整治对策 地质灾害的整治应根据不同类型地质灾害的活动 ４．２和平沟滑坡 特点，地质灾害的规模、结构、成因、稳定状况及演 化趋势，结合其对工程或人类的危害性等方面来进 行 由于灾害间的关联性，如榛子林滑坡、和平沟滑 坡的发生可能诱发泥石流二次灾害，对其下游乡镇造 成危害，应采用综合治理措施，在确保公路稳定和正 常使用的前提下，兼顾不同灾种问的相互作用 ５．１泥石流的整治对策 和平沟滑坡位于隧道口下游侧和平沟左岸，为～ 覆盖层滑坡。堆积层由崩坡积层、坡积层、洪积层、 泥石流堆积及冲积层等组成，厚一般２５ｍ，最厚达 ３０ｍ以上。滑坡前缘和平沟高程为２ １５０ｍ，后缘高程 ２ ３加１３１，前缘宽１５０ｍ，斜坡平均坡度２６。，可见两级 平台和一级缓坡。堆积层分区明显，缓坡带（前缘高 程２ ２６０ｍ）以上为崩坡积；缓坡带至Ⅱ级平台后缘 （高程２ ２５５ｍ）为坡积层；Ⅱ级平台以下为洪积、泥 石流堆积和冲积互层，具成层性，层理水平．中夹多 层透镜状细砂土层及淤泥质土层 滑坡区地下水丰 区内对公路有影响的泥石流有和平沟泥石流及方 家沟泥石流，前者主要对隧道口及和平沟大桥构成威 胁，后者对方家沟桥有影响。 根据本区泥石流的发育特征、活动性及发展趋 势、致灾原因以及防灾减灾的目的和效益．采取以排 导工程为主，排导与拦挡工程相结合，工程措施与生 富，稳定地下水位位于堆积层内。 ｌ级平台后缘至缓坡带见多处新近发生的小型浅 层滑塌，且拉张下坐裂缝极为发育，裂缝平面上呈弧 形，成带发育，不同高程可见３个带，裂缝下错量最 物措施相结合的防治原则。即在泥石流通过的隧道 口、和平沟大桥、方家淘大桥等工程部位，以保护工 程为目的，采用排导为主，拦挡为辅的工程措施；在 泥石流物源区主要采用恢复植被的生物工程措施及固 沟稳坡的工程措施，以减少物源量。 考虑到泥石流对下游城镇的危害，尤其是隧道口 大达２ｍ左右，且以弧形裂缝带的弧顶最大，向两侧 逐渐减小；Ｉ级平台以下无明显变形迹象，钻孔揭露 堆积层结构保存较好，无明显错动迹象。 堆积层的结构特征，否定了前人关于该滑坡为一 老滑坡的认识。根据变形破裂特征，该滑坡目前主要 表现为浅层覆盖层滑坡，这已为监测资料所证实。滑 坡的形成主要与工程开挖、地下水及地表水的作用有 关，地下水对滑坡的稳定性极为敏感 稳定性计算表 明，存在有深层滑动的可能，其结构表明不会形成高 下游和平沟、榛子林等滑坡可能引发的泥石流二次灾 害，因此，在榛子林滑坡下游等沟床较平缓处修筑拦 挡坝工程。 ５．２滑坡的整治对策 滑坡的整治应综台考虑滑坡体的规模、结构、形 成或复活的原因、稳定性状况等来进行，根据各个滑 速滑坡，其淤水高程低于隧道口，也不会对隧道出口 回 维普资讯 http://www.cqvip.com
公路交通科技２００２年第２期 坡的特点，分别采取最有效的整治措施 同时也考虑 滑坡可能引起的泥石流二次灾害的危害，在确保公路 ６结语 稳定和正常使用的前提下，采取综合整治措施。 根据滑坡体结构和复活成因及稳定性状况的分区 特点，榛子林滑坡主要采用抗滑桩支挡结构保护路提 （１）二郫山隧道西引道段地质灾害较发育，其类 型主要为滑坡和泥石流，此外，见一些路面开裂、路 基沉陷、公路挡墙外鼓或倾倒等变形破坏现象。地质 灾害的发育与复杂的地质地貌背景及气候条件密切相 关，人类工程活动也是一大诱发因素 受地质地貌条 件控制，地质灾害具一定的分区发育特征。 和削方压脚措施，配合以截水排水工程等措施进行综 合治理。即在中后部引道公路线路外侧设抗滑桩，以 确保引道公路的安全，抗滑桩的布设根据主滑体和牵 动区的不同稳定状况而定；根据弃渣堆积是引起滑坡 （２）地质灾害的整治是一项系统工程，地质灾害 的勘察是有效整治的基础。对不同类型的地质灾害， 应采取不同的勘查与评价方法。泥石流的勘查以地面 调查和分析为主；滑坡的勘察主要在工程地质测绘与 分析的基础上，采取钻探、坑槽探、物探、监测等相 整体复活主因的特点，对滑坡滑面较大部位的不合理 填方或坡面堆积物进行削方处理，并将其填压于滑坡 隆起带的可能剪出部位，以提高滑坡的整体稳定性； 此外，在滑坡后部坡外作截水沟，导人公路排水系统 （图３），在坡体表面还可作一定的排水沟。 结合的综合勘察方法，对规模较大、结构复杂的滑 坡，不但要查明其坡体结构、岩土体物理力学性质、 稳定状况等，同时要分析其成因及破坏方式，这样才 能有效地服务于整治工程设计。 （３）整治工程应建立在对地质灾害形成演化机制 的系统地质分析基础之上，依据地质灾害成因，分别 采用相适宜的防治结构，并在结构设计中充分考虑灾 害的结构特征及稳定现状，科学选取设计参数。 （４）整治工程也应考虑地质灾害间的灾害链关 系，对地质灾害作出系统的综合整治。 （５）引道公路出现这么多的地质灾害，与引线工 程地勘工作重视不够，工程设计与施工不尽符合地质 实际有关。由于地勘工作不够细致．一些重大地质问 题未能及早发现，使得公路的选线未能做到对一些重 大的地质问题作出避让的原则。由此可见，在隧道的 勘察、设计阶段，引道段的地质工作也应引起充分的 重视。 （６）引道段地质灾害的诱发无一不与人类工程活 动相关 因此，隧道施工期的工程活动应受到合理的 图３棒子林滑坡整治工程布置图 １老滑坡边界；２＋整体复活区边界 规划和控制，工程施工的质量也应受到严格控制。 参考文献： ［１］ 张悼元．壬士 ，王兰生版社．１９９４ 对于引道段内的其它滑坡、路基沉陷、挡墙倾倒 等地质问题，根据其结构及稳定状况，分别采取了相 工程地质分析原理北京：地质出 应的整治措施。和平沟滑坡由于地下水对其极为敏 感，故主要以排水措施为主，在前缘作一定的抗滑桩 支挡结构；对顺层基岩滑坡，主要在坡脚作防冲刷挡 墙，坡面作喷锚支护；对一些规模较小的滑坡采用挡 土墙、抗滑桩及截排水沟工程；对公路挡墙外鼓或倾 倒等问题，根据外鼓或倾倒原因，采用了加固挡墙的 预应力锚索网格框架和抗滑桩等措施 ［２： 孙广忠工程地质与地质工程北京：地震出版社．１９９３ 二郎山棒子林精垃形成演化机制 ［３ Ｊ 沈军辉．王兰生、赵其华等及整浩对策．成都理工学院学报，２Ｏ０ｏ，２７（２）：１８４—１８８ ４］ 胡厚田．邢爱国．黄少强清连公路典型边坡灾害分析公路 交通科技．２０ｆｌＯ．１７（５）：１—５ ［５］ 殷跃平中国滑坡防治工程理论与宴践水文地质与工程地 质，１９９８ ２５（１）：５—９
