都汶公路地质灾害的处理

2011-01-25 03:08高永宝黄显彬
黑龙江交通科技 2011年5期
关键词:山体汶川泥石流

高永宝,王 毅,黄显彬

(1.中交第一公路勘察设计研究院有限公司;2.四川农业大学城乡建设学院)

1 都汶公路概述

都汶公路是国道213(317)合线。都江堰到阿坝州汶川县映秀镇为高速公路,映秀到汶川为二级公路。高速路段分别位于四川省都江堰市和阿坝州汶川县境内,全线25.858km;二级路位于四川省阿坝州汶川县境内,全长70余km。

本区气候属盆地亚热带气候,气候特点是湿热多雨,秋雨绵绵,多年平均气温15℃,最高气温34℃,最低气温-5℃。多年平均降雨量为1000~1 600mm,最大降雨量雨本气.8mm,全年降雨日200d以上,降雨及暴雨主要集中在6~8月份,占全年降雨量的60%~70%,多年水面平均蒸发量900~1 000mm。

区内岷江干、支流迳流特征的年内变化与区内气候相适应,每年4月气候转暖,上游高山积雪融化量增大,6~9月进入洪水期。

表1 岷江干、支流特征性水文参数

本区位于四川盆地西北侧平原区和中低山区,地形起伏大。高速路段路线经过A、B段地形平坦开阔,起伏变化小,路线经过一种地貌单元,即侵蚀堆积河谷地形,又可主要分为漫滩和阶地地貌。其余段落地貌单元为阶地及漫滩、丘陵、中低山的地貌单元。

地震前区内大部分地段植被茂盛,以农耕地和灌木林为主。地震后二级路段,特别是映秀到草坡段山体地表因山体滑坡、泥石流、滚石等地质灾害植被被破坏严重。

路线经过区段,第四系堆积物、沉积岩、砾岩、砂岩、岩浆岩均有外露。

地震后都汶路损毁严重,距离震中10多km路段被崩塌的山体完全覆盖,50余座桥梁受损,7座桥梁完全垮塌,数十处山体滑坡、泥石流,上百处路基处于危险之中,从紫坪铺电站到汶川的90多km路段,共发生地质灾害351处,损坏路段超过35km,占总长度37%。其中映秀至汶川段的损害尤为严重。全路塌方量超过3亿m3。由于该路段大量暴雨频繁,沿线已发生了数百次规模不等的次生灾害,该路段要形成新的稳定状态,至少需要3年甚至更长时间。

2 都汶公路公路设计施工对地质灾害的处理及5.12震后沿线地质灾害对策

2.1 都汶高速公路设计施工对地质灾害的处理

都汶高速公路A、B段10多km长路基填方全是高路堤,填方在4.6~7.8m之间,填料为金马河的砂砾石。由于砂砾石在雨水的作用下容易产生冲刷,设计施工对填方路堤边坡采用浆砌片石主骨架拱形次骨架防护,在主骨架上砌筑排水沟,在主骨架和次骨架中间回填30cm粘土植草防护。

都汶高速公路从C段一直到终点,绝大多数路段是桥梁和隧道。设计施工对LK20+735~K21+420和K25+078-终点(K25+858)松散滑坡山体分别采取的措施是框架梁(喷注浆锚杆并植草)防护和高5~7m的挡土墙防护。

2.2 汶川5.12震后沿线地质灾害对策思考

(1)震后都汶路需要短期治理与长期综合治理相结合

自5.12地震后,都汶路特别是二级路段破坏严重,无论是老路还是新修的2008年初才通车的二级路尤为严重。对这种山体滑坡、泥石流面积大路线长的状况,目前还没有规划设计出比较完善的治理措施。针对这种特殊新课题、新情况,宜短期治理与长期综合治理相结合。

短期治理侧重工程治理,目标是基本保证公路畅通稳定,具有反复性。短期治理措施可采取工程防护(包括干砌卵石、浆砌卵石、挡土护面、喷射混凝土、挡土墙、拱形护坡、框架梁等),其它防护(包括抛石、石笼等)。

长期综合治理侧重长期总体规划设计和环境综合治理,按照总体规划设计分步骤分阶段进行地质灾害防治和生态环境恢复,把都汶路及其沿线的地质灾害防治和生态环境恢复纳入其中进行全盘综合考虑。建立一个包括地质及地质工程、生态及生态工程在内的专家组成的汶川地震次生地质灾害研究机构,它需要对汶川地震次生地质灾害进行全面系统研究,以理论创新、技术创新指导地震次生地质灾害防治和生态环境恢复,它能够组织领导地震次生地质灾害防治和生态环境恢复工作的总体部署和具体落实并实施。

(2)地震次生地质灾害防治和生态环境恢复任务艰巨、过程漫长

强烈地震使山体严重失稳,引发区域性岩石崩塌和滑坡。崩塌和滑坡又为形成泥石流提供了充足条件。原来植被发育良好的山体,现在大面积裸露。今后几年乃至几十年是余震的频发期。局部工程治理可以在短期内完成,局部山体滑坡可能在三年至五年趋于稳定,但整体的地震次生地质灾害防治和生态环境恢复是一个漫长过程。大规模的限期工程、先建后治、一步到位等急功近利的做法是不符合实际的。

(3)地震次生地质灾害防治和生态环境恢复应科学规划

要顺利完成这样复杂巨大的工程,需对系统工程进行科学地论证、设计和规划。在理清头绪的基础上,从最基础的调查研究做起,认真研究地质灾害发育的区域性地质环境,对其危害性做出基本评估,对地震次生地质灾害防治和生态环境恢复方案进行可行性论证。进而对区域性而非个体性的地震次生地质灾害防治和生态环境恢复做出总体规划设计,它应有分区域、分灾害类型、分轻重缓急的技术保障。

(4)中-轻等危害程度的地质灾害实施检测预警

重度滑坡、泥石流容易发现。对存在潜在滑坡、泥石流等中—轻等危害程度的地质灾害,实施监测预警和预报制度是最优的防治措施。以震中映秀为中心的一定范围内,从紫坪铺至映秀,从映秀至草坡,凡存在潜在中—轻等滑坡、泥石流处设置监测点,按灾害危害中等程度以上确定为专业监测点,在灾害体上埋石设置监测点,用精密全站仪进行有周期性的观测,观测曲线数据应及时上报上级主管部门进行科学分析,作为该点是否启动防御预案的依据,一旦有险情,由村组负责人通知有关交通主管部门立即实行交通管制,并成立应急抢险小分队,一旦边坡稳定后解除预警。对于危害程度较轻的地质灾害点,应在坡体内设置木杆标尺,变形拉裂墙体上贴玻璃片、石膏片等进行简易观测,遇较大暴雨应每小时观测一次,我省早些时候在卢州纳溪区、宣汉天台乡滑坡监测预警中取得了成功,从而避免了人员伤亡。对于泥石流频繁地段,采用暴雨和泥石流等级预告,警示来往车辆注意行车安全。

3 结语

通过对都汶公路设计施工在冲刷、滑坡、崩塌方面的治理,对都汶公路震后的地质灾害治理进行了研讨,针对地震次生地质灾害防治和生态环境恢复提出了短期侧重工程治理和长期侧重总体规划设计和环境综合治理的方案。

[1] 张倬元,王士天,王兰生.工程地质分析原理[M].北京:地质出版社,1997.

[2] 牡丹江市编篡委员会编篡.牡丹江市志上卷[M].黑龙江人民出版社,1993.

[3] 四川省交通厅公路规划勘察设计研究院.国道317(213)都江堰至汶川公路两阶段施工图设计文件,2002.

[4] 黄显彬,雷文明,罗永忠.威远县地质灾害成生特点与防治措施研究[J].自然灾害学报,2007,(2).

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