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1地質環境條件

1.1地形地貌漢臺區境秦嶺南麓316國道沿線為中低山地貌，褒河由北向南通過，主河及其支溝老丈溝、沙河溝、蔣家溝、潘家河、瀝水溝呈“V”字型溝谷，切割深度大，一般在200～400m，山坡陡峻，坡度角一般在35°～50°之間，山背狹長，陡坡處基巖裸露，緩坡處殘坡積土覆蓋。區內植被較發育，但在人類活動強烈的地區，如316國道沿線或礦山開采區植被欠發育。

1.2地層巖性國道沿線出露震旦系和寒武系地層，第四系地層廣布于地表。震旦系地層分布于老莊基—土罐子溝一帶，呈NEE向展布，巖性為絹云綠泥石片巖、千枚巖夾灰巖;其余大部分區域為寒武系地層，與震旦系呈沉積不整合接觸關系，受復式褶皺構造與震旦系呈南北向間隔出現，巖性主要為黑云母石英片巖、二母云石英片巖夾大理巖。分布于河道或溝道第四系物質為沖洪積物，斜坡體上為坡殘積碎石土;漢臺境萬年橋附近316國道沿線兩側有萬年橋花崗巖枝出露，屬印支期中粒花崗巖，巖石塊狀構造，侵入于寒武系地層中。

1.3地質構造國道沿線位于揚子板塊與秦嶺板塊結合帶之秦嶺板塊之上，屬康縣—略陽—勉縣華力西褶皺帶。褶皺、斷裂及次級節理裂隙構造發育。褶皺構造總體為軸向北東東的復式緊閉褶皺，可進一步分為沙河溝口次級向斜和老莊基次級背斜，地層傾角大，50°～80°，褶皺緊閉，軸面劈理發育。斷層主要為次級順層走向斷層，規模較大的老丈溝斷層展布于寒武系地層內部。

1.4巖土體類型地層巖性決定了區內巖土體類型。巖體主要為堅硬塊狀花崗巖類;較堅硬中厚層狀碳酸鹽類;較堅硬—較軟黑云母石英片巖類、較軟中淺變質巖類等;土體為坡殘積碎石土和沖洪積粘性土等。

1.5人類工程活動國道沿線與地質災害有關的人類工程活動主要有道路建設、礦產開發、削坡建房。(1)秦嶺南麓漢臺境316國道沿褒河左岸前行，工程建設對原始坡體進行了大面積的開挖、削坡，致使基巖邊坡穩定性較差。另外，區內近年來通村公路基本建成，開挖的邊坡大都沒有防護，不穩定邊坡在降水、自重作用下常常發生滑塌等。(2)漢臺區礦產豐富，目前沿線正在開采礦種有石英礦、磷礦，涉及6個礦權。礦產資源礦的開發利用破壞了大量的土地資源，同時形成大量的棄渣，部分棄渣沿溝道散布，前緣未做有效的攔擋，成為泥石流隱患，一方面威脅礦山自身的安全，另一方面威脅下游耕地、國道的安全。(3)受地形條件的限制，北部中低山區削坡建房現象普遍存在，村民一般在屋后坡體前緣用石頭碼坎砌筑，不穩定邊坡大都得不到有效的防治。區內降水充沛，坡體臨時空失穩后，形成滑坡，威脅村民的安全。

2地質災害類型

2.1地質災害概況根據地質災害詳細調查，316國道沿線地質災害類型為崩塌、滑坡和泥石流災害(圖1、表1)，其中崩塌數量最多，為23處;其次為滑坡13處;泥石流隱患4處。威脅最嚴重的災害類型為崩塌。

2.2地質災害類型

2.2.1崩塌316國道工程建設過程中，對原始坡體進行了開挖，大部分地段未進行工程治理，形成不穩定邊坡，近乎直立或負坡，開挖地段植被覆蓋率低，在各類誘發因素的作用下，極易發生崩塌。(1)分布特征崩塌是指受重力作用的巖土體從高陡邊坡突然加速崩落或滾落(跳躍)的現象［3］。崩塌的往往突發性強、危害大，特別是在公路沿線頻發。漢臺境316國道沿線崩塌主要發育在褒河左岸斜坡體中上部，多因構造抬升、河流下切和人類工程活動相互作用形成陡崖，加之巖體節理裂隙發育，在暴雨等作用下易形成崩塌，對道路的安全暢通造成極大隱患。另外公路邊坡開挖形成的高陡斜坡，由于巖體差異風化，下部軟弱巖層抗風化能力弱，形成凹巖型，使上部堅硬巖石突然失去支撐，在重力作用下，也易形成崩塌。316國道沿線共發育23處崩塌，均為巖質崩塌。其中，中型崩塌居多，共16處，占崩塌總數的69.6%，其余7處均為小型崩塌，占崩塌總數的30.4%。按穩定狀態分，目前穩定性差的12處，其余11處為穩定性較差。(2)發育特征①斜坡類型通過調查分析，316國道沿線崩塌發育的坡面形態可分為三類:直立型、凹型和凸型，其中直立型和凸型屬于正向類，而凹型屬于負向類［4］。發育的23處崩塌中，直立型15處，占崩塌總數的65.2%;凹型5處，占21.7%;凸型3處，占崩塌總數的13.1%。②斜坡坡度斜坡的坡度是影響崩塌發育的一個重要的因子。23處崩塌坡度均大于60°(表2)，隨道地形坡度的增大，崩塌的數量也隨之增多，當坡度達到80°～90°時，崩塌的數量達到10處，這主要是因為坡度變陡，臨空面變大，巖土體內的應力就越集中于坡腳或軟弱結構面部位，使邊坡的穩定性大大降低，容易產生邊坡變形破壞，崩塌發生的數量也就越多。③斜坡厚度崩塌厚度分布范圍為1～5m，主要集中在3m和5m(見圖2)。23處崩塌中有10處厚度約3m，8處厚度為5m，而厚度為1m和2m的崩塌個數分別為3處和2處。由此說明:漢臺境秦嶺南麓316國道沿線基巖理裂隙切割塊體深度或厚度介于3～5m間。④斜坡坡高斜坡坡高也是影響崩塌發生的一個重要因素。坡高不能改變斜坡應力分布狀態，但隨著坡高的增大，坡體內應力大小將發生變化。對316國道沿線發育的崩塌的坡高進行統計(見圖3)，由圖3可以看出:坡高在10～20m區間的僅發育1處崩塌，占崩塌總數4.34%;而20～30m和30～40m這兩個區間均發育崩塌9處，分別占崩塌總數39.13%，共占78.26%;40～50m區間內發育3處崩塌，占總數13.06%;坡高大于50m有崩塌1處，占崩塌總數4.34%。由此可知:崩塌主要發育在坡高為20～40m區間內，隨著坡高的增大，崩塌的數量有所減少。⑤斜坡寬度崩塌寬度分布于50～400m間。寬度在100～150m的崩塌最多，有10處，占崩塌總數43.50%(見圖4);其次是50～100m的有6處，占崩塌總數26.08%;200～250m的有4處，占崩塌總數17.40%;250～300m、300～350m和350～400m這三個區間內都僅發育崩塌災害1處，分別占崩塌總數4.34%。由此可知:該段發育的崩塌寬度主要在50～150m之間。崩塌的寬度受人類工程活動的影響，說明工程建設過程中邊坡開挖的長度集中分布于50～150m間。⑥斜坡坡向斜坡坡向也是影響崩塌發育的一個因素。通過對調查數據的統計(表3)可以看出:發育于0°～90°坡向的崩塌數量1處，占崩塌總數的4.35%;發育于90°～180°坡向的崩塌數量6處，占崩塌總數的26.08%;發育于180°～270°坡向的崩塌最多，為12處，占崩塌總數的52.17%，而發育在270°～360°坡向的崩塌數量為4處，占17.40%。這里把90°～270°坡向的坡稱為陽坡，把270°～90°坡向的坡稱為陰坡，可以看出陽坡發育的18處崩塌數量遠大于陰坡發育的5處崩塌，造成這種現象的主要原因是:由于朝向的不同，山坡的氣候和溫差可能存在差異變化等。陽坡比陰坡受日照時間長，氣溫與巖土體溫度在白天的溫度比較高，所以在同等條件下，陽坡的晝夜溫差比陰坡大，同時陽坡一般都是人類居住地，工程活動比較強烈，這也是造成陽坡崩塌災害發育的原因。

2.2.2滑坡漢臺境秦嶺南麓316國道位于中低山區，第四系坡殘積層廣布，厚度一般3～5m，下伏寒武系和震旦系片巖灰巖，由于地形陡峻，汛期土巖接觸面含水量較大，在自重作用下發生滑動，個別地段由于國道或通村公路建設開挖，坡腳臨空失穩，上覆土體發生滑動?；乱话沩樒孪蜷L20～50m，垂直于坡向寬度60～100m，厚度與坡積層等厚，一般3～5m，滑坡后壁周界不清，拉張裂縫大都斷續出露，長度、深度、寬度不等，滑體上常見粒徑不等的塊石散布，前緣剪出口附近可見地下水呈點滴狀滲出。316國道沿線共發育13處滑坡，均為殘坡積層滑坡。小型滑坡9處，中型滑坡4處;按穩定狀態分，穩定性差5處，其余8處穩定性較差。

2.2.3泥石流316國道沿線溝谷為褒河水系，其支溝為“V”字型溝谷，溝谷縱坡降大，兩岸谷坡坡度較陡，開采石英礦在溝腦形成大量廢渣，具備泥石流的形成物源和地形條件，在降水作用下發生泥石流災害，沖洪積物所到之處如有重要設施必致災，即對老316國道已造成影響。有些泥石流溝短，形成區、流通區、堆積區界線不清，沖洪積物沿整個溝道散布，最終堆積于褒河支溝潘家河內;而有些泥石流溝較長，形成區、流通區、堆積區界線可辨，如大東溝和小東溝泥石流隱患，形成區位于溝腦的礦區集中開采區，如圖4所示，廢渣規模較大，流通區位于溝的中游，狹窄且長，下游主溝與支溝交匯處為堆積區，對316國道和耕地形成威脅。綜上，316國道沿線地質災害以滑坡、崩塌、泥石流為主。崩塌以中型基巖為主，穩定性較差;滑坡以小型殘坡積層滑坡為主，穩定性較差;泥石流以小型中～低溝谷型泥石流為主。

3地質災害成因

漢臺區地質災害多分布在公路、居民區、礦山企業附近，而人口稀少的高山或深山處，地質災害的發生率相對較低。這種分布并不是偶然的，而是因為地質災害的發生與人類生產、生活活動密不可分，人類活動往往使已經應力平衡的坡體發生應力集中和應力重分布現象，必然導致穩定的坡體向不穩定狀態發展，從而產生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害。對316國道沿線災害多發的原因，從以下幾個方面進行論述。

3.1陡峻的地形地貌是地質災害發生的前提316國道地貌單元為中低山區，“V”字形溝谷發育，切割深度大，一般在200～400m，山坡陡峻，坡度角一般在35°～50°之間，山背狹長，陡坡處基巖裸露，緩坡處殘坡積土覆蓋，植被較發育，一般在人類活動強的地區，地形坡度較大，植被欠發育，在降雨充沛時上覆松散層易沿下伏基巖面發生滑動;在坡腳遭開挖的中上部地段，因存在臨空面易發生崩塌災害;而在深切的溝谷中且上游有采礦活動的可能形成泥石流。316國道沿線地質災害均與這些地形地貌條件有關，因此陡峻的地形地貌是地質災害發生的前提。

3.2地層巖性及其巖土體是地質災害發生的物質基礎通過現場調查并結合前人的研究成果，得出316國道地質災害多發生在構造活動強烈、巖性軟弱、巖體破碎的順向結構邊坡的千枚巖、片巖地層中。尤其在316國道沿線地質災害高發段，由于修路、人工開挖切坡形成具有一定高度差的臨空面，導致邊坡體內的應力差異及應力重分布，造成局部應力超過巖體自穩條件，發生邊坡失穩破壞。而這個區域出露的主要是寒武系和震旦系軟弱變質巖，變質巖體結構由于在巖漿巖和沉積巖，甚至是原有變質巖的基礎上經歷了高溫、高壓下的變質－變形過程［5］，形成了定向的劈理結構，并且在形成后還不斷受構造活動改造，以至于巖體相對比較破碎，體內存在大量的節理裂隙，巖體內結構面極為發育，使其強度降低，表層巖體在雨水、溫度等影響下易發生風化，邊坡內、外巖體的風化程度和巖體力學性質也存在較大差異，當風化層不能滿足自身穩定時也會出現失穩，發生崩滑現象;而316國道沿線災害發生不僅具有發生數量多、范圍廣的特點，而且具有連帶性，如316國道周邊崩塌群，主要是由于一定范圍內的邊坡結構、地質條件、應力分布基本相同，加之已滑(崩)邊坡對相鄰邊坡不但起不到支撐作用，反而會產生向下拖拽等不良影響，所以地質災害易成群、成片發育。根據區內地質災害點的巖性分析，316國道沿線崩塌堆積體除有2處災點發生在萬年橋附近的花崗巖出露區外，其他多為堅硬—較軟黑云母石英片巖類。由此可見，地層巖性及其巖土體是地質災害發生的物質基礎。

3.3降水、地震和人類工程活動是地質災害發生的誘發因素降水是316國道沿線各類地質災害的主要誘發因素。大氣降水尤其連陰雨季，遇殘坡積層下滲在土巖接觸面形成浸潤面，進而產生滑坡;當遇暴雨時段時，雨水在地表形成匯水，對表層浸潤沖刷，在動水壓力的作用下產生崩滑，而深切溝谷中上游廢渣在遇暴雨后易形成集水盆地向下游傾瀉形成泥石流。因此每年汛期，316國道沿線地質災害頻發。地震本身是一種破壞性極強的災害，而且還可以誘發滑坡、崩塌等次生災害［6］。而地震對邊坡穩定性的影響主要是［7］:①直接破壞公路設施;②地震的發生使得坡體裂隙增多，對災害的發生起到加速的作用。本次調查表明2008年汶川8.0級大地震對本區的影響較嚴重，導致本區域山體松動、巖體破碎［8］，造成多處滑坡活動加劇，出現新的裂縫等現象，部分房屋開裂，地質災害易發。人類工程活動都不同程度地改變了(或正在改變)區域地質環境，已經成為地殼表面(含淺部)不可忽視的巨大營力，而各種地質災害是人為營力反饋效應的直接體現［9］。316國道沿線溝谷與兩側斜坡人類工程活動頻繁。如褒河左岸及其主要支溝老丈溝左岸、沙河溝右岸、蔣家溝左右岸、潘家河左岸、瀝水溝左岸等切坡建房、斬坡修路等人類活動強烈，削坡挖腳，一方面改變坡形和坡角，使斜坡應力重分布并出現應力集中;另一方面，坡腳開挖，使坡體前緣臨空，同時邊坡開挖時，采用不合理爆破方式，使得巖體結構破碎，地質環境惡化，從而導致斜坡的變形與破壞，易產生崩滑災害，另外公路上車輛運輸對坡體也起到一定的振動作用，也加劇了災害的發生;另外采礦活動為泥石流的了發生提供了豐富的物源。316國道沿線發育的地質災害皆與人類工程活動有關。

4地質災害的發展趨勢和防治對策

4.1地質災害的發展趨勢研究316國道沿線地質災害類型、發育特征、成因型等，對地質災害的發生、發展趨勢進行預測，以便提前防范，避免人員傷亡和財產損失是地質災害防治之根本［10］。316國道沿線地質災害的發展趨勢為:夏秋季節因降雨集中，崩塌、滑坡、泥石流發生的概率增大，而冬春季節因降雨量較少，災害發生的概率較小;非雨季過往車輛較多，震動對沿線的危巖體有一定的影響，崩塌發生的概率較大;陽坡比陰坡發生地質災害的概率較大。公路沿線應禁止開挖、采礦等有人類工程活動，從誘發因素上減少地質災害的發生。

4.2防治對策地質災害的防治應本著“以防為主、避讓與防治相結合”的原則，掌握時機，及早治理，強調災前以防為主，而不是等災害發生以后再治［11］，目標是減少地質災害的發生，通過采取各種措施，實現因災傷亡人數減少［12］，把災害損失降到最低，保證現行公路的安全運行等。316國道沿線地質災害的防治主要從三個方面著手:加強地質災害監測預警預報、阻止地質災害作用與受災對象相遇，即避繞措施［13］;致災地質作用的防治，即防止災害發生、減少其災害損失，進行工程治理。

4.2.1監測預警地質災害防治相關部門建立地質災害監測預警體系。(1)對已經發現的地質災害點和不穩定邊坡，建立地質災害避險工作明白卡，落實監測人、責任人、監測方法及監測時間、防搶撤預案等，發現災險情即時采取相應的防治措施。(2)對崩塌、滑坡災害重點監測后緣裂縫和前緣是否有小崩小落現象，如K2191km+800m處(河東店鎮麻坪寺村)麻坪寺崩塌目前后緣山體上仍有一條4m多長、30cm寬、2m深的裂縫，汛期雨水入滲貫通裂縫后，很有可能再次發生災險情。對類似的地質災害要落實“汛前排查、汛中檢查、汛后核查”制度;對沿線泥石流隱患的采礦活動應限制開采，已經形成礦山地質環境問題的按相關的制度加強恢復治理［14］，防患于未然，進一步開展氣象預警等［15］。(3)立警示牌對地質災害危險情大的區域，不能及時采取防治措施的，分段立警示牌，提醒過往行人及車輛注意安全。

4.2.2搬遷避讓［16］盡可能避免致災體與受災對象相遇，主要方法是搬遷與避讓。(1)對國道坡腳附近的村民，如平安村三組王二灣滑坡等坡腳的村民，應結合陜南移民搬遷政策［17］盡快實施搬遷避讓。(2)密切關注天氣變化情況，尤其是在汛期，前期降水量充沛時，沿線坡腳如有規模不等的松散堆積體，應采取兩端禁止通行或繞行。

4.2.3工程治理沿線地質災害和工程地質問題類型多，成因復雜。針對崩塌、滑坡和泥石流災害的特征，采取不同的工程防治措施。(1)崩塌的防治措施對于表層巖體破碎且容易發生墜落的高陡邊坡地段，應對其表層破碎物質進行清理，邊坡削方減載后利于坡體的穩定;對節理裂隙發育且危巖體相對較大，或者存在負地形的高陡邊坡地段，應對坡面進行防護，坡面防護是保護坡體不受水軟化的重要措施［18］，如安裝柔性防護網等。同時，應在危巖區域外側修建截排水溝，將地表水和地下水排出崩塌危巖區以外。(2)滑坡的防治措施在滑坡的后緣設置截水溝，在前緣和兩側設置排水溝，減小或者消除地表水誘發滑坡的可能;316國道沿線滑坡為殘坡積層滑坡，對于中小型滑坡實行削方減載，使坡體趨于穩定;對于滑動面積較大、危害較多的大型滑坡，先清理坡體的殘坡積層，然后設置抗滑樁、修筑擋墻、格構加植被防護等。(3)泥石流的防治措施316國道沿線4處泥石流均為采礦棄渣引發。建議地質災害防治管理部門規范沿線的采礦活動，限制地表開采，已經形成礦山地質環境問題的加強恢復治理;同時礦產開發應遵循“誰開發誰治理”的原則，對廢渣的堆放提出嚴格的治理要求;對已存在于溝內的廢渣必須進行有效的攔擋;從治理泥石流的長遠角度考慮，工程措施應與生物措施相結合。目前，316國道運行多年以來，地質災害頻發，公路管理門已經投入了大量的人力、財力，在部分危險地段已經設立警示牌，不穩定的崩塌、滑坡邊坡已經采取了不同的治理工程。由于地質災害的動態變化，地質災害防治的壓力尤其汛期十分嚴峻，新近增加的隱患地段應盡快實施切實可行的防范措施，保證過往車輛和行人的安全，確保316國道南北大通道時刻暢通，促進我國南北地方經濟的快速發展。

5結論

(1)316國道沿線地質災害以滑坡、崩塌、泥石流為主。崩塌以中型基巖為主，穩定性較差;滑坡以小型殘坡積層滑坡為主，穩定性較差;泥石流以小型中～低溝谷型泥石流為主;孕育地質災害發育的不穩定邊坡坡型、坡向、坡高、寬度和厚度等決定地質災害的發育特征。(2)陡峻的地形地貌是地質災害發生的前提、地層巖性及其巖土體是地質災害發生的物質基礎、降水和人類工程活動是地質災害發生的誘發因素。(3)316國道沿線，夏秋季節因降雨集中，崩塌、滑坡、泥石流發生的概率增大，而冬春季節因降雨量較少，災害發生的概率較小;非雨季過往車輛較多，震動可能誘發崩塌發生;陽坡比陰坡發生地質災害的概率較大。(4)目前316國道沿線已經采取一定的防治措施，但由于地質災害的動態變化，地質災害防治壓力十分巨大，防治措施以卸荷減載、鋪設柔性防護網、設置抗滑樁、監測預警等為主。(5)此文章依托于漢臺區地質災害詳細調查項目，項目的實施與應用為漢臺區國土資源分局等部門對地質災害的防范提供了決策與依據。

作者：姬怡微 李永紅 向茂西 賀衛中 劉海南 李輝 單位：陜西省地質環境監測總站