潭邵高速公路沿线主要地质灾害及防治对策

工 程科 技
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潭邵高速公路沿线主要地质灾害及防治对策
张嗣兵 ， 夏爱 民 ２
（ １ 、 湖 南省湘煤集 团展溪矿业公 司蒋 家坪煤矿 ， 湖 南 怀化 ４ １ ９ ５ ０ ０ ２ 、 湖南省第一工业设计研 究院， 湖ห้องสมุดไป่ตู้ 长沙 ４ １ ０ ０ １ １ ）
摘 娄： 潭邵高速公路是贯通湘潭和邵阳两大城市的重要交通线路 ， 它对缓解地区性的交通紧张和加快区域性的经济发展， 有着极
其重要的战略意义 ； 但是 沿线地质 灾害严 重， 对潭邵 高速公路 安全 营运存在潜在威胁 。本 文在 分析 沿线滑坡 和地 面塌 陷等主要 地质 灾害 的分布特征和形成条件的基 础上提 出了防治对 策， 以期为潭邵高速公路 营运 消除隐患方 面提供决策支持 。 关键 谰 ： 潭邵 高速公路 ； 地质 灾害； 防治对策
潭邵 高速公 路位 于湖 南省 中部 ， 是 国家 规划 的“ 五纵 七横 ” 国 质粉砂 岩， 局部夹 有薄层 泥岩， 另外加 之有泥 质页岩 夹劣质煤 层等 道 主干线 网 中上海 至瑞丽 高速公路 的一段 ， 是连 接华东 、 中南及 西 极软弱控 制层 以及 陡峭 的节理，这些岩层条 件在长期 地质应 力作 南地 区的重要运输 通道 。 它起于湘潭 市 １ ０ ７国道株 易路 口， 接京珠 用和 雨水 、地 下水 作 用 下容 易导 致坡 体失 稳 ；潭 邵 高速 公路 从 国道 主干线长潭 高速公路殷 家拗 互通， 止于邵 阳市隆 回县 周旺铺 ， Ｋ ８ １ ＋ ２ ８ ０ ～ Ｋ ２ １ ｌ ＋ １ ６ ０之间均 断续分 布有厚 薄不等 的具 有弱 ～中等 途经湘潭县、 湘乡市、 双峰县、 隆回县等 １ ０ 县（ 市、 区） ， 主线全长 ２ １ ８ 膨胀 土（ 岩） ， 膨胀土 是在 自然地 质过程 中形成 的一种 多裂隙并具 有 公里， 联络线长 ３ ５ ． ６ 公里， 该高速公路对于构建湖南省高速公路主 显 著胀缩性 的地质体 ， 粘粒 成分 主要 由亲水性矿 物蒙脱石 与伊利 骨架， 完善湖南省以及全国的交通网络， 改善湘中腹地投资环境， 促 石组 成， 是一种 吸水急剧 膨胀 软化和失水 显著 收缩开裂 ， 并 能反 复 进我省工 业化 、 农业化和城镇 化进程意 义重 大 。 但 工程 沿线地质构 胀缩 变形 的高 塑性粘 土， 它 的这种显著 胀缩性给 高速公路 的建设 造复杂， 地质灾害严重威胁着公路的营运安全； 本文通过对潭邵高 带来很 大危害［ ５ － ． ６ １ 。 潭邵高速公路 沿线多断层和顺层坡 面， 因此极易 速公路沿线主要地质灾害——滑坡和地面塌陷的分布特征及形成 发生滑坡 。 如Ｋ ８ ９ ～ Ｋ ９ ５路段 的多起 滑坡均属顺层滑坡沼 阳市马王 机理进行分析， 并藉此提出了相关地质灾害的防治对策。 山滑坡亦 为顺 层滑坡 。相对高差较大 ， 地形坡脚较 陡的地形 地貌是 １潭邵高速公路沿线地质地貌概况 滑坡 的高发地带，斜坡 的坡度对 滑坡 的发生具有 明显的控制作 用， 潭 邵高速公路 沿线地层从上 古界震旦 系到新生 界第 四系均有 潭邵高速公路 沿线滑坡发生 的坡度一般为 １ ０ 。－ ４ ５ 。。因此， 湘乡 出露 ； 湘潭 以新 四系和 白垩系 出露 最大 ． 娄 底 以石 炭系 和泥盆 系出 市潭市至棋梓 桥公 路沿线 的高 陡边 坡和高坡降 冲沟等部位成 为滑 露最 多。 邵 阳三叠 系 、 二叠系 、 石 炭系 、 泥盆 系均有 出露 。沿线岩 石 坡 的多发地段 。 邵 阳市隆 回县虎形 山为侵蚀剥蚀 中 一高山地貌， 多 种类多样， 以碳酸盐岩、 泥岩、 砂砾岩 、 含煤岩和碎屑岩为主， 受外营 危岩和陡壁， 并且地形切 割强烈， 致使该 在强降水情况下发生 滑坡 。 力及构造力作用， 岩石破碎， 裂隙发育。 潭邵高速公路跨越的华南陆 潭邵高速 公路处 于亚热 带季风气 候 区， 雨量充 沛且 多为暴雨 ， 所 以 一 方面 降低 了岩 土体 的抗 剪强度 ， 特别 是结 构 块是一个基于陆壳之上的陆内冒地槽褶皱带， 志留纪末的加里东 当雨水渗人 土体 时， 使其 发展成为滑 动面； 另一发面增加 了岩体 的 自重， 并 运动使地槽全面褶皱隆起形成华南加里东褶皱系， 从泥盆系开始 面抗 滑强度 ， 步人 准地 台发 展阶段 ， 印支运动 泥盆—— 三叠纪 凹陷带 内形成 准 增 加 了地下水 动水压力 和静水压力 ，使进一步 降低 了斜坡 的稳 定 地台盖层褶皱带。潭邵高速公路所经区大部分属湘中褶皱岩溶发 性， 以致发生 滑坡 。 育的丘陵盆地， 娄底北部和东南部， 邵阳西南部， 隆回南部和西部主 ３ ． ２潭邵 高速公路沿线地 面塌陷成 因分析 。 地 面塌陷是指地表 土体在 自然 或人为 因素作用下 ， 向下 陷落 ， 并在地面 形成塌陷坑 要为岩溶丘陵， 邵东邵阳大部分布有岩溶平原； 地势较低平， 地势大 岩 、 （ 洞） 的一种地质 现象， 主要包括岩 溶塌陷和采 空塌陷 。岩溶 区 因地 致 西高东低 、 南 高＝ ｊ ｔ 低Ｉ Ｉ － ４ ］ 。 ２ 潭邵高速公路沿线主要地质灾害的分布特征 下溶 洞 、 溶槽 、 溶 沟 的发育 ， 在施 加外 力 的情 况下 容易发 生岩 溶塌 潭 邵高速公路 沿线有 ５ ８ 个地质灾 害点， 其 中滑坡点 ４ ５ 个， 地 陷 。 采 矿区因地下矿物 采空， 上表 土层失去平衡而导致采 空塌陷 的 而且形态 、 大小 与 面塌陷点 １ ３ 个； 潭邵高速公路线上发生地质灾害有 ７ 起， 占总灾害 发生 。潭邵高 速公 路沿线 岩溶 区分 布极 为广泛， 数的 １ ２ ． １ ％。附近地 区发生地质 灾害 ２ ４ 起， 占总灾 害数 的 ４ １ ． ４ ％， 埋 深 差 别 很 大 ，岩 溶 区 段 主 要 有 Ｋ１ ２ ６ ＋ ９ ０ ０ ～ Ｋ １ ２ ７ ＋ ３ ０ ０ 、 其 中邵阳市区、 邵东县、 湘乡市和双峰县交界处为多发区， 发生地 Ｋ１ ３ ３ ＋ ３ ５ ０ Ｋ１ ３ ３ ＋ ６ ０ ０ 、 Ｋ ２ １ ＋ ６ ０ ０ ～ Ｋ ２ ２ ＋ ２ ０ ０ 、 Ｋ ９ ４ ＋ ８ ２ ０ ～ Ｋ ９ ５ ＋ ３ ０ ０等 十 质灾害 １ ６ 起，占总灾害数的 ２ ７ ． ５ ％。这是因为邵阳市碳酸岩盐分 几处 。 且潭邵高速公路 沿线的岩溶发育 区亦 为矿区， 所 以多数地面 布 甚广。 在碳 酸岩盐 组成 的垄 岗低丘地 段普遍 覆盖着风 化残积 型 塌陷属矿 山岩 溶塌陷 。 松散土石是主要 的塌陷盖层， 而第 四系冲积 易产生塌 陷。潭邵 高速公路 沿线断续分布有第 四系岩 红色粘性土， 当人类在红粘土区进行工程——经济活动时， 往往引 层结构松散， 起边坡 失稳 、 地 面塌 陷等地质 问题 ； 邵 东县广泛 分布有胀 缩性强 的 性 的河 湖冲积 、 洪 积粘 土 、 砂质 亚粘 土及砂 砾石层 ， 其 中以湘潭 段 最为显著 。这些地段 ， 土石 松散， 在地下水 的潜 蚀搬运作 用下， 土层 膨胀土， 并有邵东石膏矿区和牛马司煤矿区等采矿区， 水利工程多， 滑坡 、 地面塌陷等地质灾害自然严重； 湘乡市和双峰县交界处， 地势 自然应力易失 去平 衡， 从而 引起 地面塌塌 陷。潭邵高速公路 沿线 人 尤其是矿 山的开采 。 当矿 山强烈疏 排水 时， 由于改 较 高， 相 对 高差较 大， 地 形坡脚 较 陡， 且 岩溶发 育 ， 多水 库 ， 故 地质 灾 类 工程活动强烈， 引起 地下水 流速和坡 降增大 ， 使上 覆表层 害分布 密集 。潭 邵高速公路沿线 地质灾害 的空间分 布具 有 以下 特 变 了地下水 水动力 条件， 征： ａ ． 地 势相 对高差 较大 ， 地 形坡脚 较陡 的地 区为滑坡 多发 区， 如 湘 及 岩溶裂 中的冲填 物受到水流 潜蚀 、 冲刷和掏 空作 用， 使 溶洞顶 部 乡市 和双峰 县交界处 的棋梓桥 滑坡； 而地势平 坦 的湘 潭市 区、 湘潭 土体失去 了 自然平衡 而产生塌 陷。因此，煤矿 区容易产生 地面 塌 使地下水 自然 平衡状态发 县及湘 乡市南 部 、 东部地 区为滑坡少 发 区。ｂ ． 岩溶 区及 结构松 散 、 陷。如恩 口煤 矿由于 四对矿井疏 干排水， 漏斗迅 速扩大 ， 随着排水 量 的 日益增 加， 塌洞 也 日益 增 多。 抗 剪强度 和抗风化 能力较低 、 在水 的作用 下易发生变化 的红粘 土 、 生变 化， 膨胀土、 煤系地层等地带是滑坡和地面塌陷的易发区， 如邵东石膏 自 １ ９ ７ ２ ～ １ ９ ９ ０ 年， 初步 统计 ， 有塌洞 ６ ０ ｏ ０ 余个 。 矿 区的地 面塌陷 、 邵 阳市 区塘 田乡 、 小溪市 乡的滑坡 。 ｃ ． 城镇建 设 、 ４ 防治对 策 矿 山开采 、水利工程及交 通建设等人类 工程活 动强烈 的地 区是滑 ４ ． １开展较详细 的地质灾 害调查， 查清地质灾 害现状及 隐患 区 坡、 地面塌陷的高发 区， 如邵 阳市北塔区的地面塌陷 、 邵东县流光 （ 点） ， 充分 利用遥 感技 术快 速 、 宏观 、 准确 的特点 ， 加 强卫 星遥感 技 岭 水库 的滑坡等 。 术 的开发； 充 分发挥省 内国土 、 ��