王少华高炎林 环境地质灾害PPT

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2015/12/15,#,2015,汶川地,震西线公路路基病害与,地质灾害分析,地质工程,1204,班,华 高炎林,1,1,引言,2008,年,5,月,12,日,14:28,，突如其来的,汶川,8.0,级特大地震发生,了，从,映秀镇附近的起始破裂点,开始,，,持续,100,多秒钟沿龙门山中央断裂,(,北川,映秀断裂,),发生多点连续破裂行为,，,其释放出来的能量巨大,，,且震源的位置在地表以下大约,13Km,处,，,属浅源地震,，,因此对于地面的建筑物及交通设施造成,了巨大的,破坏，并,引发大量次生地质灾害。,2,从区域地质资料反映的情况,来看,，,此次,汶川地震区,在大地构造上正处于青藏高原向四川盆地推,覆的,过渡带,上，是,川西高原,和,四川盆地的过渡,地带,，,龙门,山发震断裂即发育于,此（见,图,1,）,，,其间地质构造复杂,，,断层,、褶皱,发育，岩体破碎，风化严重，岩,体内的节理裂隙十分,发育，从而,使,岩体力学质大为变化，在,地壳的抬升和隆起过程,中,，,随着,河谷强烈的下蚀,作用，沿线,沟谷,深切，岸,坡高,陡，堆积作用旺盛，地质环境,十分,脆弱，为,地质灾害的发生提供了条件,。,汶川,特大,地震发生后由地震引发,的次生,地质灾害十分,严重，具有,类型多,、,规模大,、,活动性强,等,特点，,给,公路及其沿线设施造成了严重,的损害,。,3,4,沿发震断裂带的公路甚至,山体,，,也,都遭到了严重,破坏,，,并,诱发了崩塌、滑坡等次生,灾害,，,为及时打通,道路制造了巨大障碍。,地震发生后通往极重灾区,汉川县的国道,213,线损毁,严重,，,次生,地质灾害点多面,广,，,陆路,交通很难在短短几天内,打通,，,为了,能最大限度地抢救人员,在四川省和交通厅,抗震救灾,指挥部的统一指挥下,公路设计院组成了西线公路应急,调查组,，,对进,人坟川灾区的西线公路,(,成都,一雅安一小金一卓克基一理县一汉川、小金达维一卧龙一映秀方向,8km),进行震害调查,并为抢,通保,通提供技术支持。,5,2.1,西线公路沿线地质情况概述,2,路基,病害、地质灾害及分析,西线公路从成都经雅安、宝兴、达维、卓克基、理县到汉川全线约,730km,路线没有直接穿越,发震,断裂,(,见图,2),。,(l),成都至雅安段为高速公路,地形属,四川盆地区，沿线,为第四系冲洪积和冰水堆积,层，地形平缓，受,地震影响轻微,高速公路正常通行。,(2),雅安至夹金山为二、三级,公路,，,为,白奎系一泥盆系的沉积岩,地层，岩,性以砂岩、灰岩、泥岩,为主，并,分布有花岗岩,侵,入,体，宝兴,向夹金山方向,约,20km,处的巨石崩塌即为,花岗岩，并将,S210,线,整体阻断,；,该,段公路除零星几处巨块石崩塌和坡面零星碎落,外，无,大型地震次生地质灾害。,(3),夹金山一达维一小金,一,鹧鸪,山,段为二、三级,公路,，出,露三叠系变质岩,地层，岩,性以片岩、,板岩,、变质砂岩、千枚岩,为主，沿线,路基基本没有地震病害,出现，上,边坡基本没有采取,防护，受,地震,影响小，无,大型地震次生地质灾害出现。,6,7,(4,),鹧鸪,山,一米亚罗一古尔沟一理县段为三级,公路,，沿线,出露三叠系的变质岩,地层，,岩,性以,变质砂岩,为主夹千枚岩,为主,，病害,和地质灾害以上边坡,为主，路基,及下边坡基本没有出现大规模的,整体,滑移,、坍塌,病害，主要,由于上方边坡的崩塌、落石、倒石堆而砸坏和掩埋,路基，且,随着离震中距离越,近，崩塌,、落石、坡面碎屑流等次生地质灾害逐渐,增多，其中,以古尔沟一理县段沿线基本没有稳定、安全的边坡存在,特别是红叶一级电站边坡和高家庄高边坡,上百米高边坡上的崩塌落石对行车威胁极大。,(5),理,县一汶川段,为三级,公路,，沿线,出露志留系茂县群和泥盆系危关群变质岩,地层，,岩,性以,千枚岩,为主与变质砂岩和灰岩互,层,，病害,和地质灾害以上边坡为主,路基及下边坡亦没有出现大规模的,整体,滑移、坍塌,病害；沿线,上边坡破坏,严重，崩塌,、落石、碎屑流几乎在沿线的所有边坡都,存在,，,并且堆积,体方量明显增大。,(6),达维一卧龙段为三四级及新建二级,公路,，沿线,地层为三叠系变质砂岩为主与千枚岩、薄层,灰岩,互,层，石炭,一二叠系沉积,岩层，,以,灰岩为主夹千枚岩,沿渔子溪两侧均有,分布，病害,主要分布于,邓生,卧,龙及下游,病害主要是,:,堰塞湖及水毁路基、高陡边坡崩塌和路基开裂、下沉、路面鼓胀开裂,、错台,等。,8,2.2,路基,病害及原因分析,路基病害主要表现为五种,形式：一,种为临河或路基外侧临,空，临,河或临空半幅,路基下沉、,开裂,，,这种,病害形式主要集中表现在,夹金山、巴郎山沿线上下山,路段,；第二,种形式为,地震导致地基液化、,路基下沉,；第三,种形式表现为地震导致,路基错动,变形，路面,开裂、局部,隆起,；第四,种表现形式为,崩塌,巨石,砸坏路基,路面，导致,路面开裂形成,坑槽,；第五,种表现为由于崩塌、滑坡引起的,堰塞湖导致路基被淹。,2.2.1,路基,外侧下沉、开裂,病害,现象：主要,表现以外侧临空的斜坡路基为主沿填筑界线发生的路基范围内开裂、,下沉，并多伴有,路基坡脚位置的剪出、鼓胀,(,见图,3,一,图,4),。,9,10,原因分析,:,(1),由于路基由散体材料经碾压达到一定,压实度,填筑而,成，在,地震震动作用下其密实度,加大，而,斜坡,路段填土高度不,均，沉降,量,不同，导致,路基开裂。,(2),斜坡段半填半挖路基。,发生的原因主要是,由于,填筑体与基底力学性质,不同，地震,时填筑体易沿,填挖,交界面或岩土分界面滑移、错动形成贯穿,裂缝，路基,前缘有剪出,鼓胀，路基,受牵引则表现为开裂下沉。,(3),原路基路面处于滑坡体上。,这种情况是,路基,路面处于基本稳定滑坡体,上，在,地震作用下,滑坡体重,新,活动，引发,滑坡体上的路基路面开裂错动。,2.2.2,地震,导致地基液化、路基下沉,多发生在近河谷填筑于砂砾石等含砂量大、且地下水位高的地段。映日路邓生沟至卧龙段路基,沉陷，路基,紧邻,河床，所,处地形,平坦，不,存在陡坡路基问题,最大沉陷量达,30cm,(,见图,6,和图,7),。,原因分析,:,地震波导致路基基底,液化，继而,使上部的路基发生大面积路基沉陷。,11,12,此种病害主要分布于长段填筑路基,地段，尤,以铺筑沥青路面地段现象明显,(,见图,8,和,图,9,),。,2.2.3,地震,导致路基错动变形,路面开裂、局部隆起,原因分析,:,由于地震作用导致路基路面,变形，地面,整体,隆起，持续,的,地震波,使路基相互,挤压、,隆起变形,，形成,波浪状、拱翘状、错台开裂。,2.2.4,崩塌,巨石砸坏路基路面,导致路面开裂形成坑槽,此种病害在映日路和,古尔沟,汶川段,公路表现,明显，主要,是上边坡的巨石震垮掉落后将路基,路面砸,出坑,函，路面,碎裂、路基砸塌,(,见图,10,和,图,11),。,此种病害的形成具有两个,条件：高,陡的边坡和,震裂,后松动的大块岩体。,13,图,8,映日路卧龙向映秀方向路面,纵向裂缝,图,9,映日路卧龙向映秀方向路面挤压隆起,14,图,10,映日路路面被砸坏（,1,）,图,11,映日路路面被砸坏（,2,）,15,2.2.5,堰塞湖导致路基被淹,此病害在映日路上影响,严重，路线,所处位置路线标高,较低，地震,引发的崩塌、滑坡堆积体将渔,子溪,堵塞崩塌物压缩河道形成,堰塞湖，水位,上升河水冲刷,路基，造成,公路路基路面整体水毁,(,见图,12,和图,13),。该种震害对公路通行的危害极,大，恢复,重建难度极大。其中尤其以映日路巴郎河桥及附近,路基,由于崩塌体形成堰塞湖淹没,路面，以及,卧龙向映秀,方向,8Km,处崩塌体堵塞河道形成堰塞湖并淹没,公路,路基。,16,图,12,映日路巴郎河桥及路基被堰塞湖淹没,图,13,卧,龙向映秀方向,8Km,处崩塌体堵塞河道形成堰塞湖并淹没公路路基,17,2.3,地质灾害,及原因分析,地质灾害的主要类型,有：滑坡,、崩塌、落石、泥石流、坡面碎屑,流，其中,以崩塌堆积体和落石,对公路,抢通和保通的威胁程度,最大，地质灾害,的分布与路基病害的分布有直接,关系，,据调查，西线,公路沿线路基自身受地震震动引发的病害并不,多，且,病害程度较,轻，而,由于次生地质灾害导致公路掩埋,、砸坏,路段占据了绝大比例。,大部分地质灾害点分布于古尔沟一汉川段,以及龙,映,秀,方向,8,km,范围内，其他,路段公路沿线少有分布。,2.3.1,滑坡,多由上方坡体上松动并崩塌形成的堆积,体，亦,称崩,滑体，在,余震和大风、降雨等扰动,下，再次发生,滑动,破坏，并,将抢通道路重新掩埋。,在古尔沟一汉川段分布密集,(,见图,14,和,图,15),。,18,图,14,古尔沟附近崩滑体,图,15,理县附近滑坡体,19,（,1,）宝兴,向小金方向约,20km,处，受,地震影响发生的约,4000m,巨石,崩塌体,将,S210,线整体,阻断,，,以,人工爆破清除崩塌体为处理,措施，影响,通车约,2,天,(,见图,16),。,（,2,）古尔沟,一理县段,:,本段崩塌落石主要分布于古尔沟上游,约,7Km,至古尔沟,下约,l0km,的,红叶电站,以及朴头乡至理县,县城，该,两路段沿途公路内侧高陡岩质边坡受地震及余震影响、风吹、降雨,的影响下，时常,发生崩塌,落石，严重,威胁行车安全,。（,3,）理,县,一,汶川,段,:,本,段崩塌落石病害路段主要集中在理县,朝,汶川,方向,出城约,12Km,以及,汶川,城郊约,10Km,（见图,18,）,但理县与汝川县界碑处的高边坡路段长,稳定性差,崩塌落石威胁大,是,理县,至,汶川,路段,威胁最大的一处病害,遭遇,交通堵塞,滞留该路段,1,小时以上。,（,4,）卧,龙乡下,游,8,km,处向渔子溪下游,方向，白云岩,、石灰岩为主的崩塌、落石发育,集中,，,规模大,、破坏力,大，将,大量粗大树木连根摧毁、树皮也多被,剥离，对于,正在抢通保通的公路沿线构成,严重威胁,(,见图,19,和图,20),。,2.3.2,崩塌,、落石,20,图,16,宝兴向小金方向约,20Km,处崩塌灾害抢通,图,17,理县与汶川之间清理崩塌体,21,图,18,映日路卧龙下游崩塌巨石,图,19,映日路高陡边坡余崩塌堆积,22,2.3.3,泥石流和坡面碎屑流,西线,公路泥石流病害不严重,主要,在硗碛大桥,下有泥石流分布,其物质直接进入宝兴,河，并使河流变,得极为,浑浊，目前,该泥石流对桥梁及路基没有形成威胁,(,见图,20),。对,路线保通影响较大的是坡面碎屑,流，坡面,松散堆积物目前大部分还暂时停留在坡面上,但是在,余震、降雨等扰动下,便会向下崩,滑，直接,掩埋道路和对行车造成威胁,(,见图,21),保通阶段主要,采取清理堆积体的措施,。,23,图,21,汶川附近坡面碎屑流,图,20,宝兴,夹金山硗碛大桥附近泥石流,24,3,结论,（,1,）成都,经雅安、宝兴、翻越夹金山、小金、翻越梦笔山、经卓克基、米亚罗、理县、,至,汶,川的,道路没有经过发震,断裂,，,受,地震影响总体,较小，在,经过紧急抢通保通后可以保证应急交通,要求,，,在,2008,年,5,月,17,日便全部打通,保证了抗震救灾的顺利进行。其中,成都,雅安,宝兴,小金,卓克基,古尔沟,公路沿线由地震引起的次生地质灾害数量,少，山体,基本稳定,车辆通行条件,好,；古尔沟,上游,7Km,处,向汉川,方向，因,地震引起崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害分布,众多，规模大，是西线,救灾公路抢通保通的重点路段。,映日路达维至卧龙段病害主要分布于,邓生,卧,龙及下游,其中尤,以高陡边坡崩塌和堰塞湖水毁及淹没路基,为主，且,距震中越,近，病害,越,严重，,抢,通和保通,难度,大。,25,(2),路基病害主要表现为五种,形式,：一,种为临河或路基外侧临,空，临,河或临空半幅路基下沉、,开裂；第二,种形式为地震导致地基液化、,路基下沉；第三,种形式表现为地震导致路基错动,变形，路面开裂,、局部,隆起；第四,种表现形式为崩塌巨石砸坏路基,路面，导致,路面开裂形成,坑槽；第五,种表现为,由于,崩塌、滑坡引起的堰塞湖导致路基被淹。,(3),地质灾害的主要类型,有：滑坡,、崩塌、落石、泥石流、坡面碎屑,流，其中,以,崩塌落石和,碎屑流,对公路抢通和保通的威胁程度,最大,，地质灾害,的分布与路基病害的分布有直接关系。,(4),从本次“,512,”,汶川大,地震反映出的次生地质灾害问题,来说，地震,引发了大量,地质灾害,，,而,通往重灾区的公路大多因为地质灾害而,中断，常规,的调查和勘察手段难以应对数量众多、正在变形破坏无法靠近、道路不通难以快速到达灾害点等,问题，需要,大力进行,科学研究,做到震后对公路病害和次生地质灾害的快速,评估，及时,制定科学的抢保通,措施，继而,保证,救灾人员,、物资的及时,进,入,，同时,在抢通过程,中，,逐步,加深分析评价的,深度，为,道路抢通后的保通,提供技术,保障。,26,Thank You!,27,