巖溶地區公路工程地質災害及其防災策略

歐志筆

（廣東省工程勘察院，廣東 廣州 510510）

隨著我國社會經濟的不斷發展，對公路建設發展提出了新的要求。但是由于我國山區地質地貌有著復雜多樣的特點，在自然災害方面發生比較頻繁，使得公路建設難度增加。尤其是對于巖溶地區公路工程建設來講，地質災害問題屬于工程中的重點，只有制定出高效的防災策略，才能保障公路工程的質量安全。

1 巖溶地區地質特點

在地球上巖溶屬于分布比較廣泛的地理現象，也被稱之為喀斯特，主要是針對巖石裸露、草木不生等地區為主，屬于地下對可溶性塊狀石灰巖溶蝕后所產生的，因形成機理存在著一定的復雜性，因碳酸鹽巖所形成的巖石圈表層在長期的地質歷史發展中不斷與大氣圈、生物圈發生耦合作用，最終也就形成了巖溶。從地質特點層面來講巖溶地貌有著洞穴系統發達，存在地下河道、巖溝、天生橋等比較獨特的地形。從巖溶地貌的發育層面來講，不論是哪一種地質現象，都是在漫長的歷史發展中逐漸演變出來的，所以巖溶地貌的發育條件為：附近具有節理發育的致密石灰巖、降雨量較大、地下水暢通等。由于石灰巖處于酸性水中以后很容易出現溶解等，所以水會進入到裂縫中，在不斷滲透后使得石灰巖最終被溶解，以溶液方式流走。當長時間出這一狀態后勢必會出現裂縫加寬、加深等問題，最終形成比較特殊的地形[1]。

2 巖溶地區公路工程地質災害

2.1 水毀災害

在整個巖溶地區公路工程中水毀災害是產生影響最大的災害之一，如在我國部分地區中由于地表與地下巖溶發育程度良好，而在地下水網方面也是比較豐富的，而對于封閉性的巖溶洼地、盆地等來講，由于地表水網并不完善，所以當地表水與地下水能夠借助地下水網不斷排泄。而這也就造成巖溶地區中所發生的洪澇災害程度與非巖溶地區中存在較大的差別。在許多非巖溶地區中主要是在下雨后由于地形比較低洼所以逐漸積聚形成，但是對于巖溶地區來講，由于其屬于封閉性的洼地與盆地等，在地表水與地下水方面存在排水不暢等問題，當長期處于滯水狀態以后，很容易出現洪澇災害問題。或是受到地下水位不斷升高的影響，造成地下水不斷涌出，最終逐漸形成洪澇災害。為避免公路工程質量受到影響，就需要采取有效的防水措施，避免對路基等產生不利影響[2]。

2.2 滑坡災害

在巖體自重應力、構造力、滲透力等的綜合作用下，很容易產生滑坡災害。在我國一些巖溶地區中，由于地質環境比較脆弱，所以一旦出現災害性降水時很容易產生滑坡事故。而對于巖溶地區公路工程來講，滑坡災害的出現很容易對公路安全產生直接影響，如滑坡災害會造成公路出現開裂、變形等問題，尤其是對于橋梁基礎、隧道等來講所產生的危害也是相對較大的，如造成結構出現位移現象，當危害程度較大時勢必會引發倒塌等事故。

2.3 地震災害

地震災害屬于巖溶地區公路工程中比較常見的地質災害之一，由于地震災害、巖溶地區地質災害、人類活動之間有著密切的聯系，所以地震災害所產生的影響也是相對較大的。而對于地震災害的誘因來講主要涉及到塌陷、水庫工程建設等方面。對于塌陷性地震來講，主要是因為地面出現塌陷災害，加之地下中存在巖溶洞穴等，當頂部、側壁受到重力因素、外來力等因素的影響后很容易產生塌陷事故，最終引發地震。由于地震對公路工程所產生的影響是較大的，所以也就成為了巖溶地區公路工程中的重點防災之一。在出現地震后很容易造成地形出現錯動問題，使得公路逐漸被撕裂，且在發生地震以后還會誘發山體滑坡、落石、倒塌等事故，會進一步對公路產生比較嚴重的影響[3]。

2.4 崩塌塌陷災害

對于巖溶地區中所出現的崩塌塌陷來講，其實就是巖溶孔洞、孔隙上方的土體受到自然因素、人為因素等的影響向下所產生的塌陷，同時也會在地面上形成塌陷坑（見圖1），崩塌塌陷屬于比較常見的巖溶動力地質作用與現象，同時也存在著一定的特殊性，所產生的危害性也是相對較大的，很容易產生比較嚴重的經濟損失，一旦巖溶地區公路工程中出現地面崩塌塌陷危害，不僅會對土地資源產生一定的影響，同時也會對地面建筑物、工程設施等產生嚴重的影響，且在后續中還需要做好工程處理工作，勢必會出現資金投入增加等問題。尤其是對于巖溶地區公路工程來講，一旦出現損壞問題，很容易造成公路一分為二，進而影響到行車安全。

圖1 某工程路面崩塌塌陷圖

2.5 泥石流災害

一般來說泥石流主要是針對山區、溝谷深壑或地形地勢相對比較險峻的地區來說的，在出現暴雨、暴雪等天氣以后，或是受到其他自然災害等因素的影響，使得山體滑坡產生，同時在發生泥石流災害時還會攜帶大量泥砂、石塊等比較特殊的洪流等（見圖2），所以所產生的影響也是相對較大的。由于泥石流發生有著突發性、流動快、流量大等特點，所產生的破壞力也是相對較大的。在巖溶地區公路工程中一旦出現泥石流勢必會對工程產生比較嚴重的影響，甚至還會造成發生區域中的公路被損壞等現象，造成交通被中斷，而對于公路中的運行車輛來講，還會產生比較嚴重顛覆等問題，甚至還會出現人員傷亡等。如果泥石流進入到河道中，還會造成河道出現變遷等，進而對公路、相關建筑物等產生影響，如道路改線等，最終會出現經濟損失嚴重等問題。如在1978年7月某地發生泥石流，使得當地河流灣河被堵塞，一段公里數的公路被淹沒，灣河改造影響下使得路基成為主河道，公路、護岸等被毀壞。

圖2 泥石流示意圖

2.6 突水突泥涌砂災害

在巖溶地區公路工程隧道工程中突水突泥涌砂屬于比較嚴重的地質災害，在開展施工工序時，由于揭穿充滿飽和水、過飽和水粘土巖溶等，使得流塑狀飽水與粘土等逐漸向著隧道內流瀉，而這一災害被稱之為突水突泥涌砂。從表現上來講為淤塞或是淹沒隧道等，同時也會對施工中所使用的機械設備、人員等產生一定的威脅，甚至還會間接影響到隧道上方地面，出現塌陷等事故。

3 巖溶地區公路工程防災策略

3.1 巖溶塌陷防災策略

第一，在正式開展巖溶地區公路工程施工以前，要求相關人員需要深入到施工現場中，做好全面細致的勘察工作，掌握當地土洞位置分布情況、具體規模等。在面對下伏土洞時可以在上部設計跨越、避讓等，在必要情況下還需要先對土洞、溶洞等進行灌漿處理，在充分填充以后隨即進行上部基礎施工，及時消除土洞、溶洞等安全隱患，避免在施工、使用中出現塌陷地質災害。第二，加大對地下水開采量的控制力度，及時在周邊一定范圍內抽取相應的地下水，以此來避免地下水位因為波動過于頻繁而對工程產生不利影響。第三，做好巖溶地區公路工程兩側控制工作，實現對強烈爆破活動的有效控制。第四，在開展巖溶地區公路工程施工中，應當結合具體情況，確保施工工藝的合理性，如在開展橋梁施工時應當避免采取沖擊成孔等，減少對地下水的影響。第五，在開展填方路段施工時，應當避免對落水洞、地下河天窗等進行填埋[4]。

3.2 崩塌防災策略

第一，在開展臨近山體路段施工時，應當及時組織專業人員針對臨近的巖溶山體情況進行分析，及時找出是否存在危險等。如果發現存在危險巖溶，應當及時制定有效措施做好清除處理，同時還要引入先進技術進行加固施工，進一步提升施工的安全性，在全面監測的基礎上制定出預警措施。第二，對于山腳緩坡等地帶，應當做好落石溝等設置工作，或是可以增加被動防護網等，以此來達到攔擋效果。在山腳還可以種植一定數量的竹樹林等，做好植被保護工作，最大限度遠離山腳，減少崩塌等災害所產生的不利影響。第三，在巖溶地區公路工程中還需要組織專業人員針對臨近山道路的山體等進行巡視與監測，進一步掌握巖溶具體情況，如針對危巖穩定情況等進行分析，做好預測工作，明確發展趨勢等，進而為巖溶地區公路工程防災工作開展提供支持，制定出有效的治理措施。

3.3 滑坡防災策略

第一，在開展滑坡防災施工時，應當提升對斜坡地帶挖填的重視度，結合勘察所獲取的數據與資料，掌握具體排水條件、當地地下水條件等，在合理范圍內增設截水、排水工程。第二，針對滑坡情況進行分析，如果屬于中大型滑坡則需要掌握工程特點，在合理范圍內做好避讓工作。如果屬于小型滑坡，則需要針對滑坡體進行挖除處理，同時還要針對這一區域的地表水、地下水等做好治理工作。第三，在開展滑坡抗滑段填土施工時應當及時做好填土加重工作，或是建設擋土墻、抗滑樁等，以此來避免滑坡災害所產生的影響[5]。

3.4 泥石流防災策略

第一，在開展泥石流防災治理工作時應當及時針對坡面、沖溝情況進行分析，選擇當地適合的植被，做好恢復處理工作。借助植樹造林、種草等方式，能夠將這一流域轉變成為不同結構的地面保護層，同時也可以發揮出攔截降水等效果，進一步提升滲入效果，提高匯入阻力，實現對地表的有效保護，減少侵蝕問題的出現。第二，在開展路塹開挖施工時應當及時針對已經開挖出的棄石、棄土等進行處理，嚴禁采取隨意丟棄、堆放等問題，避免因雨水沖刷等因素的影響將其沖入到溝谷中，在一定程度上消除泥石流的成因。第三，及時針對沖溝做好截排水處理，避免水流直接沖刷已經裸露在外的巖石區，同時還要適當提升對沖溝水量等的控制力度，加大對物源等的監測力度，尤其是對于存在涵洞跨越的路段，應當從設計層面入手，進一步提升泄洪能力。

4 結語

綜上所述，隨著我國社會經濟的不斷發展，人類活動范圍有了明顯的增加，而對于巖溶地區公路工程來講，就需要及時做好地質災害研究與分析工作，在掌握地質災害與地貌具體情況的基礎上做好調查與分析工作，針對具體類型情況進行劃分，采取綜合有效的治理措施。