某边山公路工程地质环境特征..doc

某边山公路工程地质环境特征 及其地质灾害危险性评估 贺鹰1 张国胜2 (1 山西省地质工程勘察院 太原030024;2 山西省第三地质工程勘察院 晋中030620) 摘要：公路工程地质灾害的发生往往与公路沿线及其周边的复杂的地质环境条件密切相关，边山地带往往是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害高易发区，线路沿程长，地形、地质条件复杂，决定了线路工程地质灾害危险性评估有其特殊性。本文以山西太原西山运煤公路专线为例，简要地介绍了线路工程地质灾害评估工作的基本特点，对线路工程的地质灾害危险性评估工作提供了一定的参考价值。 关键词：地质灾害；崩塌；泥石流；危险性评估；土地适宜性 0 前言 拟建公路为运煤专用线路，为减少大型运载车辆对城市环境的影响，拟沿城市边山地带新建运煤专用公路，线路总长43km。而边山地带往往是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害高易发区，加上该线路邻经城市边山煤矿采空区，沿线地形地质条件复杂，对公路工程沿线进行周详的地质环境调查，查明地质灾害类型及其特征，评价地质灾害的危险性，为建设单位防治地质灾害提供一定依据，为尽可能减少因不合理的工程活动引发的地质灾害给人民生命财产造成的损失起到一定的预防作用。 1 工程概况 拟建线路位于太原市西部，沿边山总体呈近南北走向，线路里程K0+000-K43+076，全长43.076km，拟建工程按二级公路标准设计，设计行车时速为60m/h，路基宽12m，全线共设置长380m 的隧道1 座，总长3945m 的大桥11 座，总长378m 的中桥5 座，总长29m 的小桥2 座，涵洞共计45 道；分离式立交7 处，天桥14 处，通道20 处。 2 地质环境特征 2.1 拟建线路评估范围的划分 线路沿程地形地貌复杂，岩土体工程地质性质较差；破坏地质环境的人类工程活动强烈，拟建公路属“重要建设项目”，沿线边山地带崩塌、滑坡、泥石流等灾害点多，影响范围不仅限于线路两侧，工程建设还有削坡、架桥等复杂工程有可能对周边也产生影响，原则上线路工程评估范围以线路中线向两侧外扩1000m 为限，评估面积约86km2。 2.2 地质环境特征 根据地形地貌特征，将线路评估范围划分为低山丘陵区、冲洪积倾斜平原区、冲积平原区（见图1）， 其中低山丘陵区长占线路总长的50.2%，冲洪积倾斜平原区占线路总长的20.9%，冲积平原区占线路总长的28.9% ， 线路K0+000-K9+800 与K37+000-K43+076 段评估区呈现平原区的气候特征，K9+800-K37+000 段评估区呈现山区的气候特征。评估区内地表水系属黄河流域汾河水系，主要河流有汾河、虎峪沟、玉门沟、九院沙沟、冶峪沟、风峪沟等，除汾河长年有水外，其它河沟均属季节性河流。 评估范围位于太原断陷和西山向斜次级构造单元内。区域地层走向以NE 向为主；断裂构造以走向NE、NNE 向平行排列的高角度断裂为主，次为NW 向断裂带；褶皱构造不甚发育，以走向NE 和近SE 向舒缓褶皱为主。评估区内地层由老到新依次有下古生界奥陶系，上古生界石炭系、二叠系及新生界新近系、第四系。 评估范围内大面积为黄土（Q3）覆盖，汾河、虎峪河等河沟中，为全新统（Q4）冲积、冲洪积碎石、砂卵石、亚粘土。评估区线路西侧长约16km 地段出露有软硬相间的灰岩、页岩或砂岩、泥岩。总体上岩层产状较为平缓，岩体结构为软硬相间，软质岩体抗风化能力差，易软化、泥化，被水侵蚀掏空，降低抗滑力，从而使上覆岩体产生滑动或使上部硬质岩石形成临空面，形成危岩体或石质崩塌。 图 1 线路评估范围地貌分区 3 地质灾害危险性评价 3.1 泥石流灾害 拟建线路紧邻边山布设，沿途跨越多条沟谷，较大的沟谷有风峪沟、冶峪沟、九院河沟、虎峪沟、玉门沟等。据调查，1996 年8 月4 日，由强降雨诱发，九院沟、虎峪沟、玉门沟及风峪沟发生特大泥石流地质灾害，曾造成西山部分矿井坑道进水，设备被淹，并有人员伤亡。据有关部门初步统计，当次泥 石流灾害造成直接经济损失累计达8.16 亿元。 泥石流发生有两个必备条件，一个是降雨量，一个是物源。据《泥石流灾害防治工程勘查规范》DZ/T0220-2006 表G.1，5 条沟谷的泥石流易发程度均为中度易发。对照《规范》附录B 中的表B.1，评估区具备爆发泥石流的降水量条件，强度较大的降雨主要集中在6~9 月份，雨量大，来势猛，持续时间 较长，为泥石流形成提供了动力条件。 水的作用一方面是浸润饱和山坡松散物质，使其向下滑动的摩擦阻力减小，另一方面水流对松散物质的侧蚀掏挖作用产生滑坡、崩塌等，增加了泥石流形成的物质来源。而随着煤矿的不断开采，采煤引发的沟谷边坡土体松动，产生了崩塌、滑坡，也增加了泥石流物源，在河道处进行的城市建筑对河道产 生堵塞，所有这些因素都导致泥石流发生的可能性加大。