天津某公路沿線地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)特征與治理方案研究

天津市地質(zhì)研究和海洋地質(zhì)中心，天津 300170

1 自然地理環(huán)境

薊州區(qū)屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，春季干旱多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季天高氣爽、冬季寒冷干燥，具有四季分明的特征；多年平均氣溫為11.6℃，極端高溫多出現(xiàn)在7～8月，極端低溫多出現(xiàn)在1月；全年無霜期為181d，土壤凍結(jié)期為124d，最大凍結(jié)深度達(dá)81cm。工作區(qū)屬構(gòu)造侵蝕中低山溝谷斜坡地貌，寶平公路穿行于溝谷平坦地帶，溝谷總體地勢為北東—西南，海拔為290～305m，兩側(cè)山脈海拔約為470～690m。薊州區(qū)地處北京、天津、唐山之間，區(qū)位優(yōu)勢明顯，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快；農(nóng)作物種植以小麥、玉米為主，經(jīng)濟(jì)作物主要為棉花。薊州區(qū)自然資源比較豐富，除大量可供建筑用砂石料外，初步探明的金屬、非金屬礦藏有20多種，其中大理石、花崗巖、建筑用頁巖、紫砂陶土和礦泉水儲量大、分布廣、品質(zhì)好，有較高的開采價(jià)值。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地層巖性

薊州區(qū)處在中—新元古代軸緣凹陷中心，中上元古界沉積厚度近萬米，出露廣泛，發(fā)育完全，構(gòu)造簡單，由一套未變質(zhì)或輕變質(zhì)的地臺型富鎂碳酸鹽巖、碎屑巖、頁巖夾少量富鉀火山巖組成，自下而上可分為長城系、薊州區(qū)系和青白口系，劃分為12個巖石地層單位：常州溝組、串嶺溝組、團(tuán)山子組、大紅峪組、高于莊組、楊莊組、霧迷山組、洪水莊組、鐵嶺組、下馬嶺組、龍山組和景兒峪組。

寒武紀(jì)地層分布局限，僅在府君山見有昌平組出露。

在山區(qū)自下而上劃分為中更新統(tǒng)赤城組、上更新統(tǒng)馬蘭組和全新統(tǒng)，成因類型主要有沖積和洪積，巖性為砂、沙礫石、卵礫石、砂質(zhì)黏土。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

（1）褶皺構(gòu)造。工作區(qū)處于華北準(zhǔn)地臺燕山臺褶帶盤山穹隆的西北側(cè)，受盤山花崗巖侵入影響，巖體發(fā)生變質(zhì)作用。盤山穹窿主要包括南部主巖體和北部小巖體，面積約60km2，巖體平面呈橢圓形，長軸350°，南、北不對稱，東、西略有差異。

（2）斷裂構(gòu)造。據(jù)《區(qū)域地質(zhì)調(diào)查總則（1∶50000）》（DZ/T 0001—91）可知，工作區(qū)內(nèi)沒有大型斷層穿過，距離評估區(qū)較近的斷層為斷裂新房子斷層（F1）。

新房子斷裂（F1）：走向NNW，彎曲，傾角E∠60～70°，兩盤地層均為霧迷山組，西老東新；斷裂帶寬幾米，有碎裂巖，充填有輝綠巖脈，斷距由北向南急增，逆斷層，在工作區(qū)東部0.3km處。

3 水文地質(zhì)條件

薊州區(qū)北部燕山山地作為區(qū)域地下水補(bǔ)給區(qū)，廣泛發(fā)育以白云巖為主的碳酸鹽地層，形成穿芳峪、磨盤峪、趙家峪和莊果峪4個裸露型基巖儲水構(gòu)造。其巖溶裂隙發(fā)育，水交替迅速，與地表水及溝谷孔隙水聯(lián)系密切，補(bǔ)給條件好，富水性較強(qiáng)，開發(fā)利用價(jià)值較高，是區(qū)域地下水的主要補(bǔ)給源之一，礦化度一般小于0.5g/L，水質(zhì)類型為HCO3-Ca·Mg型，除人工開采外，向南徑流既補(bǔ)給山前平原第四系孔隙水，又補(bǔ)給山前隱伏基巖地下水。

根據(jù)含水介質(zhì)類型、地下水賦存條件及其水力特征，工作區(qū)所處地下水系統(tǒng)為白云巖類裂隙水，屬極弱富水區(qū)，接受大氣降水入滲補(bǔ)給量的大小受地形地貌、植被、裂隙發(fā)育程度等因素制約，一般地區(qū)降水入滲系數(shù)為0.07～0.15。地下水總的徑流方向?yàn)樽晕鞅毕驏|南運(yùn)動，水力坡度一般為2‰。地下水排泄方式以人工開采為主，其次為水平徑流補(bǔ)給下游地下水，地下水開采主要供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和當(dāng)?shù)厝藗兩钍褂谩５叵滤宦裆钤?0m左右，水位動態(tài)變化規(guī)律主要受降水量因素控制，動態(tài)類型以氣象型動態(tài)為主，工作區(qū)屬水文地質(zhì)條件簡單類型。

4 巖土體工程地質(zhì)特性

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和區(qū)域資料，工作區(qū)基巖出露地層為薊州區(qū)系霧迷山組，其巖性為灰白色微-薄層狀砂質(zhì)白云巖，淺灰、灰色中-塊層燧石白云巖。受盤山巖體侵入影響，工作區(qū)內(nèi)白云巖發(fā)生變質(zhì)作用，巖體中上層白云巖受高溫炙烤白土化，夾淺變質(zhì)的大理巖化白云巖，白土破碎，細(xì)小裂隙發(fā)育，風(fēng)化嚴(yán)重，常有不規(guī)則塊體掉落，工程地質(zhì)條件差。

5 地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)發(fā)育

崩塌患點(diǎn)位于薊州區(qū)許家臺鎮(zhèn)盧家峪村，省道S210（寶平線）西側(cè)，天津市薊州區(qū)和北京市平谷區(qū)交界線天津一側(cè)，距盤山風(fēng)景區(qū)2km。隱患點(diǎn)總體坡向120°，巖層傾向295°，傾角40°，巖性為薊州區(qū)系霧迷山組一段的灰白色葉片狀含砂內(nèi)碎屑泥晶白云巖與灰、深灰色燧石條帶白云巖組成的韻律層，工作區(qū)為原礦山開采創(chuàng)面，呈約70°陡崖，崖面最高約30m，整個創(chuàng)面長約350m，陡崖前有松散堆積的碎石平臺，尾礦碎石堆、倒石堆若干。由于之前礦石開采不規(guī)范，導(dǎo)致創(chuàng)面破碎，經(jīng)過自然風(fēng)化、雨雪作用、冷熱變化、植被根系破壞等，形成崩塌落石。

5.1 存在的主要地質(zhì)環(huán)境問題及其危害

由于創(chuàng)面破碎，巖石在長期風(fēng)化作用、根劈作用下易剝落，尤其是進(jìn)入雨季后，暴雨的沖刷作用更易引起落石掉塊。通過現(xiàn)場勘察，發(fā)現(xiàn)邊坡坡腳已有滾落的碎石。

薊州區(qū)作為天津市的“后花園”，是國家級著名旅游風(fēng)景區(qū)，擁有得天獨(dú)厚的綠色休閑游、歷史文化游、紅色教育游資源，吸引著眾多的京津冀游客。該崩塌隱患點(diǎn)位于聯(lián)通京津的要道寶平公路，是進(jìn)入天津的前哨，嚴(yán)重威脅著過往行人及車輛安全。

5.2 邊坡穩(wěn)定性分析

工作區(qū)處于華北準(zhǔn)地臺燕山臺褶帶盤山穹隆的西北側(cè)，受盤山花崗巖體侵入影響，巖石發(fā)生變質(zhì)作用，變質(zhì)作用發(fā)生在盤山巖體周圍的接觸變質(zhì)帶上。巖石離巖體越近，巖石變質(zhì)程度越深；巖石離巖體越遠(yuǎn)，巖石變質(zhì)程度越淺。工作區(qū)原巖為薊州區(qū)系霧迷山組一段白云巖，其巖性為灰白色微-薄層狀砂質(zhì)白云巖，淺灰、灰色中-塊層燧石白云巖，由于距離盤山侵入巖體距離不同，該工作區(qū)隱患點(diǎn)處白云巖發(fā)生接觸變質(zhì)作用的程度也有所不同。隱患點(diǎn)中上部分白云巖受高溫炙烤白土化，夾有大量大理巖化白云巖、白云大理巖和透閃石白云大理巖，可視為土質(zhì)邊坡；隱患點(diǎn)下部未發(fā)生變質(zhì)，其巖性為灰白色微-薄層狀砂質(zhì)白云巖，巖層傾向295°、傾角40°，隱患點(diǎn)坡面傾向120°、傾角70°，巖層與坡面斜切，坡面穩(wěn)定，碎石堆積平臺與尾礦堆如圖1、圖2所示。

圖1 碎石堆積平臺

圖2 尾礦堆

根據(jù)現(xiàn)場邊坡地質(zhì)條件，因邊坡下部為強(qiáng)風(fēng)化白云巖，上部為受高溫烘烤而形成的大理巖化塊石和白土化白云巖，結(jié)構(gòu)極其松散，可按土質(zhì)邊坡進(jìn)行分析。計(jì)算結(jié)果顯示，滑動安全系數(shù)為2.665＞1.5，故邊坡無滑坡風(fēng)險(xiǎn)，只會在縱向節(jié)理發(fā)育部位以傾倒式崩塌存在。

6 治理方案

6.1 治理目標(biāo)及原則

（1）目標(biāo)：消除寶平公路盧家峪段崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患，保障過往行人和車輛安全，并使治理工程與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。①質(zhì)量目標(biāo)：嚴(yán)格按照招標(biāo)文件和相關(guān)的國家或部頒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行施工，確保全部工程質(zhì)量達(dá)到國家驗(yàn)收規(guī)范(合格)標(biāo)準(zhǔn)。②文明施工目標(biāo)：針對施工過程，結(jié)合工程特點(diǎn)制定詳細(xì)的文明施工管理規(guī)定，加強(qiáng)對施工現(xiàn)場布置及安全、保衛(wèi)、衛(wèi)生等方面的管理；嚴(yán)格遵守天津市及相關(guān)行業(yè)的有關(guān)規(guī)定，并結(jié)合施工單位以往現(xiàn)場管理的成功經(jīng)驗(yàn)，按現(xiàn)代化施工管理要求，堅(jiān)持文明施工、規(guī)范作業(yè)，使施工現(xiàn)場始終保持良好的環(huán)境和秩序。

（2）原則：在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，主要采用被動防護(hù)，盡可能減少對邊坡的二次破壞。在保證安全的前提下，要充分保證防護(hù)治理工程經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、施工方便；根據(jù)邊坡特征及地質(zhì)環(huán)境條件，結(jié)合場地條件，治理設(shè)計(jì)方案以被動防護(hù)為主；應(yīng)貫徹動態(tài)設(shè)計(jì)原則，根據(jù)施工反饋信息及時(shí)調(diào)整、優(yōu)化設(shè)計(jì)。

6.2 治理方案

（1）對于邊坡，采用機(jī)械階梯式削坡減載。

（2）對坡下構(gòu)筑物進(jìn)行拆除，對平臺按照整平高程進(jìn)行平整。

（3）采用漿砌石擋墻對道路邊坡進(jìn)行防護(hù)并覆土綠化，以達(dá)到視覺遮擋的作用。

7 結(jié)束語

文章以薊州區(qū)許家臺鎮(zhèn)盧家峪村為例，從自然地理狀況和地質(zhì)環(huán)境條件兩個方面入手，詳細(xì)分析了公路沿線地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)特征，總結(jié)了隱患點(diǎn)的發(fā)育特征，并提出了該隱患點(diǎn)的治理方案，為該區(qū)域工程建設(shè)的減災(zāi)提供了可行性建議。