G544线川九路县城-沟口段震后路基病害特征及防治对策

臧立超 厉成武 曾庆波

[摘  要]：受“8·8”九寨沟地震影响，G544线川九路县城至沟口段受损严重，公路路基病害突出，主要表现为路基边坡岩土体松动引发危岩崩落、边坡垮塌及浅表溜滑，既有滑坡及不稳定斜坡发生不同程度变形，严重危害人员、交通及沿线设施安全。文中在分析该路段不同类型路基病害基本特征基础上，总结出针对性的防治对策。

[关键词]：地震; 路基病害; 基本特征; 防治对策

U419.2A

G544线川九路县城至沟口段起于九寨沟县城岭岗岩隧道西北侧的中田山村附近，顺接拟建国道544线九寨沟双河至县城段终点，路线向西，沿白水江、白河而上，经中田山村、太平村、新华村、白河乡、黑河大桥、芝麻家村、二道桥村、牙扎村、止于隆康桥与沟口至川主寺段相接，全长32.926 km。2017年8月8日21：19：46，四川阿坝州九寨沟县发生7级地震，震中位于北纬33.20°，东经103.82°，九寨沟核心景区西部5 km处比芒村，东距研究区内白河乡32 km。研究区受该次地震强烈的波及和影响，震后公路路基病害典型、突出，故本文以该路段不同类型路基病害为研究对象，分析各病害基本特征，并以典型工点为例提出针对性防治措施。

1 地质背景

九寨沟县主要气候特点：冬季长夏季短，昼暖夜凉，昼夜温差大;夏无酷暑，冬无严寒，春秋温凉。气候垂直差异明显，干、雨季分明。干季（10月至次年4月）降水稀少，空气干燥，占年总降水量的20.2%（113.2 mm）。雨季降水集中在5—10月，占年总降水量的79.8%（445.8 mm）。

地貌类型主要为中高山峡谷地貌和河流侵蚀堆积地貌，九寨沟县城海拔1 405 m，平均海拔在3 000～4 000 m之间，沟谷发育，地形切割强烈，多呈峡谷地形，切割深度一般1 000～2 000 m，沟谷横断面呈“V”字型，纵断面呈阶梯状，山坡陡峻，平均坡度40～45°。

区内主要出露第四系、中生界三叠系、古生界二叠系地层。其中中生界三叠系地层岩性为灰色、深灰色、灰绿色，中厚-厚层状凝灰质砂岩、层凝灰岩、石英岩屑砂岩、长石石英砂岩等粗碎屑岩组成，局部为砂岩、灰岩、板岩的间互出露。古生界二叠系地层岩性主要为灰-浅灰绿色中厚层-薄层砂岩、千枚岩、板岩，夹薄层条纹状灰岩片。

构造上属于巴彦喀拉地块东部之川西北断块，处于著名的“南北向地震构造带”的中段。断块及附近区域包括西秦岭地槽褶皱带、龙门山推覆断褶带、川西北断块等构造单元。九寨沟地区位于岷山隆起带北端与西秦岭地槽褶皱带之南缘文县—玛沁断裂相交汇部位。

根据历史资料记载，本区地震自638年有地震记载至今共记载Ms≥4.7级地震超过200次，其中8.0级地震2次，7.0～7.9级 17次以上，6.0～6.9级 41次以上，5.0～5.9级 94次以上，4.7～4.9级地震 46次以上。其中据记载，1985年以前共发生地震136次，其中Ms≥2.56级地震123次，Ms≥4.0级地震13次。1976年8月16日松潘发生7.2级强烈地震，并分别于8月22日、23日再次发生6.7级、7.2级强烈地震，震中位于路线起点东南方向约60 km处。2017年8月8日21：19：46，四川阿坝州九寨沟县（北纬33.2°，东经103.82°）发生7级地震，震源深度20 km，共造成四川省、甘肃省8个县受灾。

2 路基病害基本特征

经调查G544线川九路县城至沟口段路基病害类型主要包括边坡垮塌、浅表溜滑、路基水毁、危岩、滑坡、不稳定斜坡。其中边坡垮塌7处、浅表溜滑5处、路基水毁6处、危岩32段、滑坡10处、不稳定斜坡2处。

2.1 边坡垮塌、浅表溜滑

受地震影响，边坡岩土体多易出现松动、开裂等，进而促使边坡发生不同程度的垮塌及表层溜滑。

2.1.1 边坡垮塌

根据调查研究，发生边坡垮塌处主要为线路两侧零星分布的崩坡堆积体，自然边坡坡度一般25°～35°，人工开挖后前缘坡度30°～45°，物质成分以碎块石为主，堆积松散-稍密，地震作用下发生局部垮塌，规模一般较小。例如K30+580～K30+650段边坡垮塌（图1）。

2.1.2 浅表层溜滑

浅表层溜滑多发生于坡度40～60°边坡，坡体中山部表层以残坡积土层为主，厚度1～3m为主，局部段稍厚，地震作用下，上部岩土体易沿基覆界面或强风化软弱层发生浅表层溜滑，其规模受失稳范围限制。例如K9+268～K9+338段边坡浅表层溜滑（图2）。

2.2 路基水毁

该类型病害主要发生于临河路堤边坡，主要段落包括K5+314～K5+894、K10+723～K10+803、K12+192～K12+224、K13+105～K13+140、K19+649～K19+729。受震动影响，坡体内部岩土体损伤，强度下降、稳定性降低，加之在河水冲刷、掏蚀作用下，边坡变形加剧，致使路基底部临空形成欠稳定路堤边坡（图3），甚至发生垮塌（图4）。

2.3 危岩

研究区褶皱及断裂较为发育，岩体以中生界三叠系、古生界二叠系砂岩、板岩、灰岩等为主，受区内褶皱断层的构造影响，软质岩路段边坡岩体大多破碎，完整性較差，坡表危石群广布（图5）;软硬岩相间的岩体组合，边坡岩体差异风化形成凹腔，或因结构面切割下部岩体失稳后在岩体底部形成凹腔的坠落式危岩（图6）;区内昼夜温差大，物理风化作用强烈，工程边坡开挖导致岩体卸荷作用明显，已有道路内侧边坡倾倒式危岩较为发育（图7）。

线路两侧既有边坡危岩发育，且路段范围内多分布有高陡岩质边坡，高位危岩尤为突出（图8），具有高度大、冲击力大、危害大、治理难度大等特点。“8·8”地震影响下，边坡岩体松动、卸荷裂隙进一步张开，发展形成新的不稳定危岩块体;既有危岩稳定性进一步变差，甚至失稳崩落，对公路安全运营造成重大安全隐患。

根据调查统计，研究区内发育的危岩多以高位危岩为主，其中中田山段（K1+543～K2+015）、太平村段危岩所处边坡高度大于150 m，最高处约300 m，南岸家段（K17+040～K17+480）危岩所处边坡高度80～200 m，以上拟采用新建隧道或绕行方案。燕子垭段（K9+200～K9+370）危岩所处边坡高度40～50 m，新华村段（K8+580～K8+770）危岩所处边坡高度80～100 m，二道桥段（K19+440～K19+630）危岩所处边坡高度60～80 m，沙坝村段（K26+120～K26+380）危岩所处边坡高度100～150 m，以上拟采用明洞方案通过。

2.4 滑坡及不稳定斜坡

该路段既有滑坡10处，不稳定斜坡2处，震前多以采用挡墙、抗滑桩等措施进行治理，处于稳定状态。在地震影响下，大多运营良好，处于整体稳定状态，但个别滑坡及不稳定斜坡发生变形。如K18+320～K18+840滑坡（图9），该滑坡位于芝麻家村附近、白河左岸，拟建公路内侧，为一大型古滑坡，滑坡体整体稳定，但前缘K18+450～K18+510及K18+545～K18+610段两处发生溜滑，距离线路较远，影响较小;K18+660～K18+710段前缘发生垮塌，垮塌后缘高度10 m左右，继续发展有侵占道路的可能。

另外，K32+224～K32+415段不稳定斜坡，地震影响下，坡体发生滑移变形，致使K32+229～K32+280及K32+370～K32+415段路面隆起、起伏，已建挡墙拉裂、外凸，部分破损，挡墙上部土体局部垮塌（图10、图11）。

3 防治对策

3.1 边坡垮塌、浅表溜滑

其规模一般较小，易于处置，但失稳至公路路面后，影响交通安全，严重者可致使交通中断，可采取锚杆框架梁等坡面防护进行处治，或在在坡脚处设置拦挡墙，防止边坡变形失稳。

3.2 路基水毁

路堤水毁多表现为局部塌陷、位移损毁，可采用干砌（或浆砌）片石进行填补，加强塌陷处及周边土密实度后，再采用挡墙等措施进行防护;支挡工程应修筑在稳定压实的地层上，同时应加强坡体内部排水，可在挡墙等支挡结构上设置排水孔。

3.3 危巖

危岩失稳后多以跳跃、滚动、滑动等方式向坡体下部运动，其运动至公路路面处产生的冲击力大小，决定损坏路面设施及危害过往车辆、行人的程度大小。相同块径危岩在同一运动方式及路径下，危岩产生冲力大小主要取决于危岩崩落高差，且危岩分布位置越高施工治理难度越大，因此危岩防治应着重考虑危岩分布位置，即距路面高差。

分布于边坡高度较小的危岩，一般高差小于50 m，可采取清危、主动防护网、锚杆加固等进行防治;危岩分布距路面高差较大，处于 50～150 m之间，其冲击力较大，且治理难度大，宜采用明洞等方式通过;危岩分布距路面高差大于150 m，对其进行治理不可行，且产生冲击力巨大，明洞等不能承受其冲击力，宜对其进行绕避或采取隧道方式从坡体内部通过。

3.4 滑坡及不稳定斜坡

地震影响下，既有滑坡及不稳定斜坡稳定性较低，宜采用挡墙、抗滑桩等措施提高其抗滑力、减小下滑力;同时可在坡表设置截、排水沟，坡内设支撑盲沟，墙身设置泄水孔等，以消除和减轻地表水和地下水的影响。

3.5 加强维护管理

公路路基病害的发生往往影响交通通行甚至致使交通断道，在对不同类型路基病害进行处治基础上，仍需制定完善

的抢险保通应急预案，定期巡查、雨季加强检查，发生险情及时响应，按照已制定程序组织实施抢修工作，确保道路尽快畅通。

4 结束语

地震对路基边坡影响甚大，往往致使边坡岩土体松动从而引发危岩崩落、边坡垮塌及浅表溜滑，对既有滑坡及不稳定斜坡产生不同程度变形或引发新的滑坡，临河路堤边坡发生水毁程度增加，严重危害人员、交通及沿线设施安全，应根据不同类型路基病害采取针对性防护方案进行处治，并制定完善的公路抢险保通应急预案。

参考文献

[1] 公路工程地质勘察规范： JTG C20-2011[S].

[2] 公路路基设计规范： JTG D30-2015[S].