王曉娟
摘要:地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅人民的生命及財(cái)產(chǎn)的安全,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失,本文以廣東省海豐縣深汕高速公路西段K2766+736處地質(zhì)災(zāi)害(泥石流)為例,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害威脅性評(píng)估。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害;危險(xiǎn)性;預(yù)測(cè)評(píng)估;現(xiàn)狀評(píng)估;建議
深汕高速公路是由中國(guó)廣東深圳通往中國(guó)廣東汕頭的高速公路,起點(diǎn)于深圳龍崗區(qū)荷坳,終點(diǎn)于汕頭,深圳終點(diǎn)下接機(jī)荷高速公路,汕頭方面接汕汾高速公路。深汕高速公路全線(xiàn)分為東、西兩段,西段由深圳龍崗荷坳至汕尾陸豐潭西,全長(zhǎng)146km,東段由汕尾陸豐潭西至汕頭達(dá)濠,于1996年12月建成,全長(zhǎng)140km,設(shè)計(jì)時(shí)速為100km/h,雙向四線(xiàn)行車(chē)并有緊急???,沿線(xiàn)設(shè)有多座出入口,深汕高速公路現(xiàn)已成為國(guó)家高速G15(沈海高速)的一部份。
1.深汕高速公路西段K2766+736處工程概況
深汕高速公路西段K2766+736處位于東行圓墩山隧道出口處,出口處路基形式為半路塹,東行為開(kāi)挖路基,開(kāi)挖高度1m~5m,坡面已進(jìn)行土釘掛網(wǎng)噴砼支護(hù);西行為半挖、半填。東行與西行為分離雙向四車(chē)道,高標(biāo)相同,均約10m,相鄰約23m。圓墩山為丘陵地貌,評(píng)估區(qū)范圍內(nèi)最高點(diǎn)為137.4m,地形整體較陡,多在36°~42°之間。
2017年5月,受臺(tái)風(fēng)暴雨影響,東行圓墩山隧道出口處發(fā)生泥石流地災(zāi)害,位于東行入口處及東行出口處之間。目前泥石流僅作簡(jiǎn)易防護(hù)工程:在泥石流溝口處作了一道礫石砂包,高約1.5m。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,簡(jiǎn)易碎石包工程對(duì)泥石流防控能力較弱。
2.地形地貌
評(píng)估區(qū)位于蓮花山脈南西部,屬丘陵地貌,標(biāo)高10m~137.4m,山體走向呈北東向,地形切割強(qiáng)烈,多呈“V”形,山脊狹窄和陡崖較多,坡面坡度30°~50°,多以37°~45°為主。
溝域發(fā)育有主溝一條,支溝3條。主溝長(zhǎng)約175m,總體上為“V+U”型谷地貌,溝口至溝源溝床坡降為400‰。溝底較為狹窄,一般為1m~5m,縱坡較陡。支溝均為暴雨季節(jié)上游滑坡形成泥石流沖刷面形成,地形陡峭。1號(hào)支溝,為HP01~HP03滑坡體沖刷形成,平均坡降為461.5‰;2號(hào)支溝,為HP11滑坡體沖刷形成,平均坡降為538.5‰;3號(hào)支溝,為HP04~HP06滑坡體沖刷形成,平均坡降為555.6‰。評(píng)估區(qū)高差大,達(dá)127.4m,地形切割強(qiáng)烈,多呈“V”字型,坡度30°~50°不等,起伏變化大。綜上所述地形地貌條件為復(fù)雜。
3.地層巖性
3.1地層
評(píng)估區(qū)出露地層由老至新為:侏羅系下統(tǒng)金雞群第二亞群第四系,各地層特征如下。
(1)侏羅系下統(tǒng)金雞群第二亞群。侏羅系下統(tǒng)金雞群第二亞群是一套海相及三角洲相砂頁(yè)巖。中下部以泥質(zhì)沉積為主,上部以砂質(zhì)沉積為主;下部為含菊石、瓣鰓類(lèi)的中厚層灰黑色、黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾長(zhǎng)石石砂巖;中部以薄層、葉層狀淺色頁(yè)巖為主;上部為長(zhǎng)石石英砂巖或石英砂巖夾頁(yè)巖。層厚>2782m。巖層產(chǎn)狀85°~95°∠39°~50°。巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,呈網(wǎng)脈狀“、X”型等,其中兩組較為發(fā)育,產(chǎn)狀分別為30°∠59°、0°∠65°,節(jié)理裂隙多有硅化現(xiàn)象。巖層淺部多呈強(qiáng)風(fēng)化。
(2)殘坡積?;疑弁翃A碎塊石及碎屑物質(zhì),粉土與碎屑含量約占60%~70%,碎塊石含量約20%~30%,主要分布于溝谷兩岸緩坡地帶,其中坡麓緩段度較大,厚度一般0.5m~2.5m,結(jié)構(gòu)稍密~中密,局部松散。
3.2巖漿巖
評(píng)估區(qū)未見(jiàn)巖漿巖出露。評(píng)估區(qū)地層傾角39~50°,較陡;節(jié)理裂隙發(fā)育,風(fēng)化程度強(qiáng),局部破碎。綜上所述,地層巖石條件為復(fù)雜。
4.地質(zhì)構(gòu)造
4.1褶皺
評(píng)估區(qū)位于海豐向斜南西翼,區(qū)內(nèi)為一單傾地層,產(chǎn)狀為85°~95°∠39°~50°。
4.2斷層
評(píng)估區(qū)位于梅隴斷裂帶內(nèi),原巖石疊加了韌性剪切、北東和北西向脆性斷裂,加之風(fēng)化改造,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,形成網(wǎng)脈狀、“X”型等,其中兩組產(chǎn)狀最為發(fā)育,產(chǎn)狀分別為30°∠59°、0°∠65°。節(jié)理間距2條/米~8條/米,巖層厚者多以2條/米~3條/米,巖層薄者多以5條/米~8條/米為主。評(píng)估區(qū)節(jié)理裂隙發(fā)育,有二組以上,間距多<0.4m。綜上所述,地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜。
5.巖土類(lèi)型及工程地質(zhì)性質(zhì)
評(píng)估區(qū)殘坡積坡分布于溝谷兩岸坡面上,地形較陡,土層較薄,并且中等透水性,暴雨易下滲,破壞巖面上巖土物理參數(shù),易形成滑坡;巖石節(jié)理發(fā)育,風(fēng)化強(qiáng),雨水下滲易形成滑坡或崩塌。綜上所述,評(píng)估區(qū)工程地質(zhì)條件為復(fù)雜。
6.水文地質(zhì)條件
評(píng)估區(qū)內(nèi)地下水類(lèi)型主要為第四系松散巖類(lèi)孔隙水和層狀巖類(lèi)裂隙水,主要接受大氣降雨的滲入補(bǔ)給,地下水隨季節(jié)變化大。
6.1地下水類(lèi)型及其富水性
(1)松散巖類(lèi)孔隙水。松散巖類(lèi)孔隙水賦存于第四系殘坡積砂質(zhì)粘性土及泥石流堆積物層,接受大氣降雨的直接補(bǔ)給和層狀基巖風(fēng)化裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給,水量貧乏,分布于坡地表層,嚴(yán)格受大氣降雨控制。
(2)層狀巖類(lèi)裂隙水。區(qū)內(nèi)巖性為侏羅系中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、泥質(zhì)砂巖及泥巖,巖層受構(gòu)造擠壓強(qiáng)裂,節(jié)理、裂隙縱橫交錯(cuò),但多有硅質(zhì)充填參膠結(jié),賦水性弱,水量貧乏。根據(jù)海豐幅區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告顯示,地下逕流模數(shù)約3L/s·km2,水位埋深大于11.32m。
6.2地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件
評(píng)估區(qū)屬中丘陵區(qū),地形地貌切割強(qiáng),山坡陡峻,降雨很快形成地表逕流或以其他形式排走。地下水補(bǔ)給基本靠大氣降雨補(bǔ)給。地勢(shì)西高東低,地形坡度30°~50°,地形條件有利于自然排水。綜上所述,評(píng)估區(qū)主要有松散巖類(lèi)孔隙水及層狀裂隙水兩個(gè)含水層,受大氣降雨影響較大,地下水對(duì)建設(shè)工程影響不大,水文地質(zhì)條件中等。
7.人類(lèi)工程活動(dòng)的影響
評(píng)估區(qū)人類(lèi)工程活動(dòng)主要為深汕高速公路建設(shè)、泥石流簡(jiǎn)易防治工程等。深汕高速公路建成多年,建設(shè)工程活動(dòng)影較小。暴雨季節(jié),設(shè)置木村樁+檔板、碎石砂包簡(jiǎn)易防治工程,人類(lèi)工程活動(dòng)中等。評(píng)估區(qū)內(nèi)主要有簡(jiǎn)易泥石流防治工程,人類(lèi)工程活動(dòng)中等。
8.地質(zhì)災(zāi)害(泥石流)危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估
深汕高速公路東行圓墩山出口處溝谷上游存在松散物源1.09×104m3,匯水面積為0.028km2,評(píng)估區(qū)最大高差達(dá)127.4m,地形陡峭,具備泥石流發(fā)育條件。通過(guò)調(diào)查、計(jì)算,高速公路東行圓墩山出口處泥石流洪峰期泥石流流量為1.91m3/s,固體物質(zhì)一次沖出量分別為230m3,泥石流最大沖起高度為0.92m。區(qū)內(nèi)僅設(shè)置了簡(jiǎn)易泥石流防治措施:礫石砂包擋墻,對(duì)泥石流地質(zhì)災(zāi)害防控制能力較弱。泥石流地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性及不確定性,應(yīng)做好監(jiān)測(cè)和預(yù)防措施。
據(jù)現(xiàn)狀評(píng)估,泥石流地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀威脅人數(shù)達(dá)100人以上,潛在經(jīng)濟(jì)損失大于500萬(wàn)元,危害程度大,發(fā)育程度弱,泥石流現(xiàn)狀評(píng)估危險(xiǎn)性中等。
9.結(jié)論與建議
9.1結(jié)論
評(píng)估區(qū)發(fā)生的泥石流是自然因素引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,具有形成泥石流的完整的物源條件、水源和勢(shì)能動(dòng)力條件、流通沖刷路徑和淤積區(qū),其爆發(fā)具有典型的雨季季節(jié)性特征。
治理方案:
(1)泥石流溝口處上游約40m處設(shè)置攔擋壩,將泥石流固體物質(zhì)攔截。
(2)在攔擋壩上游兩側(cè)設(shè)置排水溝,減少水量往隧道口排放。
(3)在攔擋壩上游約50m設(shè)置截水溝,將上游匯水區(qū)水流量往高速公路兩側(cè)排放,以削弱泥石流水動(dòng)力條件。
(4)并設(shè)置監(jiān)測(cè)系統(tǒng),及時(shí)開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害防治工作。
(5)禁止在評(píng)估區(qū)采伐森林,保護(hù)植被,減少水土流失。
評(píng)估區(qū)泥石流地質(zhì)災(zāi)害潛在嚴(yán)重威脅著下游深汕高速公路行車(chē)及人員安全,潛在威脅人數(shù)100人以上,潛在直接經(jīng)濟(jì)損失大于500萬(wàn)元,即使一塊塊徑10cm塊石沖進(jìn)高帶公路足可以造成大害危。因此,對(duì)泥石流地質(zhì)災(zāi)害的治理,是非常必要的。
9.2建議
(1)建議建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng),密切注意區(qū)內(nèi)泥石流、滑坡等異常情況,出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)匯報(bào),積極采取合理有效防治措施,同時(shí)編制防災(zāi)避災(zāi)應(yīng)急預(yù)案。
(2)建議在物源區(qū)禁止采伐森林,破壞植被,以利于固結(jié)松散碎屑物,減少泥石流的物質(zhì)來(lái)源,涵養(yǎng)雨水,降低山洪暴發(fā)。
(3)評(píng)估區(qū)泥石流地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大,治理任務(wù)較緊迫,應(yīng)盡早治理工作,另由于泥石流主要由暴雨引發(fā),因此進(jìn)行工程治理應(yīng)在汛期前進(jìn)行。
(4)鑒于本評(píng)估區(qū)泥石流屬自然因素引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,威脅廣東主要的交通干線(xiàn)(深汕高速公路)的運(yùn)營(yíng)及安全,危險(xiǎn)性大、危害性大,威脅人員多,潛在經(jīng)濟(jì)損失巨大,建議盡快向政府主管部門(mén)申報(bào),納入地質(zhì)災(zāi)害治理的范圍,以避免人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。
參考文獻(xiàn):
《廣東省地質(zhì)災(zāi)害危害性評(píng)估實(shí)施細(xì)則》(2016)
《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0220-2006)