高永寶,王 毅,黃顯彬
(1.中交第一公路勘察設計研究院有限公司;2.四川農(nóng)業(yè)大學城鄉(xiāng)建設學院)
都汶公路是國道213(317)合線。都江堰到阿壩州汶川縣映秀鎮(zhèn)為高速公路,映秀到汶川為二級公路。高速路段分別位于四川省都江堰市和阿壩州汶川縣境內(nèi),全線25.858km;二級路位于四川省阿壩州汶川縣境內(nèi),全長70余km。
本區(qū)氣候?qū)倥璧貋啛釒夂颍瑲夂蛱攸c是濕熱多雨,秋雨綿綿,多年平均氣溫15℃,最高氣溫34℃,最低氣溫-5℃。多年平均降雨量為1000~1 600mm,最大降雨量雨本氣.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%,多年水面平均蒸發(fā)量900~1 000mm。
區(qū)內(nèi)岷江干、支流逕流特征的年內(nèi)變化與區(qū)內(nèi)氣候相適應,每年4月氣候轉(zhuǎn)暖,上游高山積雪融化量增大,6~9月進入洪水期。
表1 岷江干、支流特征性水文參數(shù)
本區(qū)位于四川盆地西北側(cè)平原區(qū)和中低山區(qū),地形起伏大。高速路段路線經(jīng)過A、B段地形平坦開闊,起伏變化小,路線經(jīng)過一種地貌單元,即侵蝕堆積河谷地形,又可主要分為漫灘和階地地貌。其余段落地貌單元為階地及漫灘、丘陵、中低山的地貌單元。
地震前區(qū)內(nèi)大部分地段植被茂盛,以農(nóng)耕地和灌木林為主。地震后二級路段,特別是映秀到草坡段山體地表因山體滑坡、泥石流、滾石等地質(zhì)災害植被被破壞嚴重。
路線經(jīng)過區(qū)段,第四系堆積物、沉積巖、礫巖、砂巖、巖漿巖均有外露。
地震后都汶路損毀嚴重,距離震中10多km路段被崩塌的山體完全覆蓋,50余座橋梁受損,7座橋梁完全垮塌,數(shù)十處山體滑坡、泥石流,上百處路基處于危險之中,從紫坪鋪電站到汶川的90多km路段,共發(fā)生地質(zhì)災害351處,損壞路段超過35km,占總長度37%。其中映秀至汶川段的損害尤為嚴重。全路塌方量超過3億m3。由于該路段大量暴雨頻繁,沿線已發(fā)生了數(shù)百次規(guī)模不等的次生災害,該路段要形成新的穩(wěn)定狀態(tài),至少需要3年甚至更長時間。
都汶高速公路A、B段10多km長路基填方全是高路堤,填方在4.6~7.8m之間,填料為金馬河的砂礫石。由于砂礫石在雨水的作用下容易產(chǎn)生沖刷,設計施工對填方路堤邊坡采用漿砌片石主骨架拱形次骨架防護,在主骨架上砌筑排水溝,在主骨架和次骨架中間回填30cm粘土植草防護。
都汶高速公路從C段一直到終點,絕大多數(shù)路段是橋梁和隧道。設計施工對LK20+735~K21+420和K25+078-終點(K25+858)松散滑坡山體分別采取的措施是框架梁(噴注漿錨桿并植草)防護和高5~7m的擋土墻防護。
(1)震后都汶路需要短期治理與長期綜合治理相結(jié)合
自5.12地震后,都汶路特別是二級路段破壞嚴重,無論是老路還是新修的2008年初才通車的二級路尤為嚴重。對這種山體滑坡、泥石流面積大路線長的狀況,目前還沒有規(guī)劃設計出比較完善的治理措施。針對這種特殊新課題、新情況,宜短期治理與長期綜合治理相結(jié)合。
短期治理側(cè)重工程治理,目標是基本保證公路暢通穩(wěn)定,具有反復性。短期治理措施可采取工程防護(包括干砌卵石、漿砌卵石、擋土護面、噴射混凝土、擋土墻、拱形護坡、框架梁等),其它防護(包括拋石、石籠等)。
長期綜合治理側(cè)重長期總體規(guī)劃設計和環(huán)境綜合治理,按照總體規(guī)劃設計分步驟分階段進行地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復,把都汶路及其沿線的地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復納入其中進行全盤綜合考慮。建立一個包括地質(zhì)及地質(zhì)工程、生態(tài)及生態(tài)工程在內(nèi)的專家組成的汶川地震次生地質(zhì)災害研究機構(gòu),它需要對汶川地震次生地質(zhì)災害進行全面系統(tǒng)研究,以理論創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新指導地震次生地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復,它能夠組織領(lǐng)導地震次生地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復工作的總體部署和具體落實并實施。
(2)地震次生地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復任務艱巨、過程漫長
強烈地震使山體嚴重失穩(wěn),引發(fā)區(qū)域性巖石崩塌和滑坡。崩塌和滑坡又為形成泥石流提供了充足條件。原來植被發(fā)育良好的山體,現(xiàn)在大面積裸露。今后幾年乃至幾十年是余震的頻發(fā)期。局部工程治理可以在短期內(nèi)完成,局部山體滑坡可能在三年至五年趨于穩(wěn)定,但整體的地震次生地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復是一個漫長過程。大規(guī)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實際的。
(3)地震次生地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復應科學規(guī)劃
要順利完成這樣復雜巨大的工程,需對系統(tǒng)工程進行科學地論證、設計和規(guī)劃。在理清頭緒的基礎(chǔ)上,從最基礎(chǔ)的調(diào)查研究做起,認真研究地質(zhì)災害發(fā)育的區(qū)域性地質(zhì)環(huán)境,對其危害性做出基本評估,對地震次生地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復方案進行可行性論證。進而對區(qū)域性而非個體性的地震次生地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復做出總體規(guī)劃設計,它應有分區(qū)域、分災害類型、分輕重緩急的技術(shù)保障。
(4)中-輕等危害程度的地質(zhì)災害實施檢測預警
重度滑坡、泥石流容易發(fā)現(xiàn)。對存在潛在滑坡、泥石流等中—輕等危害程度的地質(zhì)災害,實施監(jiān)測預警和預報制度是最優(yōu)的防治措施。以震中映秀為中心的一定范圍內(nèi),從紫坪鋪至映秀,從映秀至草坡,凡存在潛在中—輕等滑坡、泥石流處設置監(jiān)測點,按災害危害中等程度以上確定為專業(yè)監(jiān)測點,在災害體上埋石設置監(jiān)測點,用精密全站儀進行有周期性的觀測,觀測曲線數(shù)據(jù)應及時上報上級主管部門進行科學分析,作為該點是否啟動防御預案的依據(jù),一旦有險情,由村組負責人通知有關(guān)交通主管部門立即實行交通管制,并成立應急搶險小分隊,一旦邊坡穩(wěn)定后解除預警。對于危害程度較輕的地質(zhì)災害點,應在坡體內(nèi)設置木桿標尺,變形拉裂墻體上貼玻璃片、石膏片等進行簡易觀測,遇較大暴雨應每小時觀測一次,我省早些時候在盧州納溪區(qū)、宣漢天臺鄉(xiāng)滑坡監(jiān)測預警中取得了成功,從而避免了人員傷亡。對于泥石流頻繁地段,采用暴雨和泥石流等級預告,警示來往車輛注意行車安全。
通過對都汶公路設計施工在沖刷、滑坡、崩塌方面的治理,對都汶公路震后的地質(zhì)災害治理進行了研討,針對地震次生地質(zhì)災害防治和生態(tài)環(huán)境恢復提出了短期側(cè)重工程治理和長期側(cè)重總體規(guī)劃設計和環(huán)境綜合治理的方案。
[1] 張倬元,王士天,王蘭生.工程地質(zhì)分析原理[M].北京:地質(zhì)出版社,1997.
[2] 牡丹江市編篡委員會編篡.牡丹江市志上卷[M].黑龍江人民出版社,1993.
[3] 四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設計研究院.國道317(213)都江堰至汶川公路兩階段施工圖設計文件,2002.
[4] 黃顯彬,雷文明,羅永忠.威遠縣地質(zhì)災害成生特點與防治措施研究[J].自然災害學報,2007,(2).