包曙光,馬洪生
(1.重慶甲多公路設(shè)計(jì)咨詢有限公司,重慶400039;2.四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,成都610041)
我國(guó)四川西部山區(qū)處于地震及地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)域,汶川地震11 年來,先后發(fā)生了多次強(qiáng)烈地震、山體崩塌滑坡、山洪泥石流等災(zāi)害,對(duì)既有和在建公路造成了極大的損毀[1,2]。本文結(jié)合公路防災(zāi)減災(zāi)的工程建設(shè)實(shí)踐分析和研究高烈度山區(qū)公路防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策。
崩塌、滑坡是主要的地震地質(zhì)災(zāi)害類型,且規(guī)模大。地震還使山體震裂松動(dòng)損傷,在后期風(fēng)化卸荷的長(zhǎng)期作用下,極易再次發(fā)生崩塌破壞。
路基本體遭受的震害一部分源于地震動(dòng)的直接作用,導(dǎo)致路基工點(diǎn)發(fā)生開裂、沉陷、隆起等震害;另一部分是由于滑坡、崩塌等次生地質(zhì)災(zāi)害對(duì)路基本體造成的砸壞、掩埋等震害。
橋梁典型震害可歸納為全橋損毀、部分孔跨損毀以及構(gòu)件震害3 種類型。該3 類震害都會(huì)對(duì)橋梁造成嚴(yán)重破壞。
隧道工程在地震中總體表現(xiàn)良好,隧道震害主要表現(xiàn)為:洞口被掩埋及砸壞,洞身襯砌開裂、掉塊,坍塌,仰拱填充及路面開裂、隆起。
汶川地震導(dǎo)致映汶路沿線以崩滑為主的災(zāi)害集中發(fā)育。以高速公路福堂段(K16~K22)為例,沿岷江兩岸發(fā)育十余處高位崩塌點(diǎn)和3 處泥石流溝(高家溝、徹底關(guān)溝、福堂溝),明線布設(shè)難以保證安全。經(jīng)比選采用了隧道繞避泥石流及高位崩塌的方案(見圖1)。
圖1 映汶高速福堂段路線圖
豬兒寨滑坡(見圖2)雖然經(jīng)勘察評(píng)價(jià),滑坡整體穩(wěn)定,但前緣臨近G317 開挖的邊坡坡口附近有小范圍的淺表滑塌。路線K 線以隧道繞避了該滑坡,D1 線沒有完全繞避,隧道出口仍位于滑坡內(nèi)。列列寨古滑坡(見圖3)雖然滑坡整體同樣穩(wěn)定,但滑坡前部臨空面有局部坍塌。路線K 線以橋梁繞避了該滑坡,D1 線在滑坡前緣通過。
圖2 路線與豬兒寨滑坡的關(guān)系
圖3 路線與列列寨滑坡的關(guān)系
薛城崩塌(見圖4),坡面凌亂,植被覆蓋差,崩塌落石非常發(fā)育,坡腳堆積崩坡積體,受河流沖刷穩(wěn)定性差。D1 線在崩塌體下方通過,安全性差。
圖4 薛城崩塌發(fā)育段與D1 線的關(guān)系
經(jīng)比選后,設(shè)計(jì)采用了更加安全的以橋隧繞避滑坡的K線方案,放棄了前緣通過的D1 線方案(見圖5)。
圖5 汶馬高速木卡至薛城段路線布置圖
四川西部山區(qū)地震烈度高、地形陡峻,山體地質(zhì)災(zāi)害分布多,影響多條公路的安全,特別是在發(fā)生大震后,震害極易使通往災(zāi)區(qū)的道路斷道,若有其他道路可以通往災(zāi)區(qū),則可選擇容易搶通的道路實(shí)現(xiàn)快速救災(zāi)的目的。
山區(qū)地震后泥石流災(zāi)害往往會(huì)在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)影響公路的安全,且其活動(dòng)規(guī)律比震前發(fā)生了新的變化;地震使山體受損,加劇了崩塌落石滑坡的發(fā)生概率,且在震后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)逐步發(fā)生。逐步提高對(duì)其發(fā)育發(fā)生規(guī)律的認(rèn)識(shí),為提前進(jìn)行治理或繞避提供依據(jù)。
山區(qū)公路大多順溝谷布線,因溝谷狹窄,容量有限,即使少量的泥石流或滑坡也可大幅抬高河床,淹沒公路,因此,高山峽谷區(qū)段線位盡可能走高,跨越溝谷的橋梁盡可能高,對(duì)溝谷的淤積抬高有足夠的包容度。
準(zhǔn)確地定量評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害,特別是長(zhǎng)期影響公路安全的崩塌、滑坡等災(zāi)害,定量評(píng)價(jià)和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)極其困難,所以,對(duì)于已查明的大型不良地質(zhì)體,首選的合理方案是繞避。
高山峽谷區(qū)段,高位崩塌、滑坡、高位泥石流的判識(shí)是非常困難的,相對(duì)于明線道路,隧道工程方案更安全,建議盡可能用隧道穿越。
對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展開展必要的科學(xué)研究,基本查明和預(yù)測(cè)其發(fā)展規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,科學(xué)合理的選擇恢復(fù)重建方案和實(shí)施時(shí)機(jī)[3]。
提高震后災(zāi)區(qū)公路抗災(zāi)能力應(yīng)該走“治山、治水、治路”的綜合治理路線,在此背景下,才能通過科學(xué)合理的工程措施,有效提高恢復(fù)重建公路的抗災(zāi)能力。