段 鋆
(四川藏區(qū)高速公路有限責(zé)任公司,成都 610041)
地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)高速公路工程建設(shè)防治探討
段鋆
(四川藏區(qū)高速公路有限責(zé)任公司,成都610041)
【摘要】映秀至汶川高速公路地處地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū),工程建設(shè)面臨異常復(fù)雜的地質(zhì)、地形、氣候等環(huán)境條件,在建設(shè)過程中需要采取一系列重大地質(zhì)災(zāi)害的防治措施。該項目對類似工程建設(shè)具有一定的參考和指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)災(zāi)害;映汶高速公路;防治
目前,我國公路建設(shè)正處于快速發(fā)展的重要時期,特別是高速公路建設(shè),迎來了大建設(shè)、大發(fā)展的集中攻堅時期。隨著建設(shè)規(guī)模的不斷擴大,高速公路建設(shè)由過去平原、淺丘地區(qū)向山嶺重丘及高原、高海拔地區(qū)延伸,一些高速公路建設(shè)項目已經(jīng)進入地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的山區(qū)。本文以四川省映秀至汶川高速公路(以下簡稱“映汶高速公路”)為例,分析探討項目所處區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害類型、防治措施等。
映汶高速公路起于都江堰至映秀高速公路龍溪隧道出口,經(jīng)映秀、銀杏、桃關(guān)、草坡、綿虒、玉龍,止于汶川縣城南鳳坪壩,全長48.27公里,采用雙向四車道,設(shè)計速度80公里/小時,橋隧占路線總里程的76.3%,項目概算總投資約49.91億元。映汶高速公路先期啟動工程映秀隧道于2009年5月9日開工,主體工程于2009年12月全面動工,至2012年11月順利完成建設(shè)并通車。
映汶高速公路地處地震極重災(zāi)區(qū),位于龍門山斷褶帶、北川~映秀斷裂帶及茂汶斷裂帶上。龍門山構(gòu)造帶受青藏高原與四川盆地強烈擠壓,迄今仍處于活動狀態(tài)。從宏觀上來看,該地區(qū)是我國乃至全球山脈中地形陡度最大區(qū)帶之一,處于我國第一地形臺階與第二地形臺階的轉(zhuǎn)折地帶,在100km的范圍內(nèi),高差可達5000多米,形成高山陡谷,由于強烈的地質(zhì)活動對山區(qū)高陡斜坡的巨大影響,極易觸發(fā)大量高速遠程滑坡,在山頂上的放大作用非常顯著。該地區(qū)水系密集,主要有岷江、沱江、嘉陵江等水系,均為山區(qū)河流,坡陡谷深,相對高差極大。上述水系與龍門山構(gòu)造帶關(guān)系極為密切,同時也為觸發(fā)滑坡、崩塌、泥石流等大型地質(zhì)災(zāi)害提供了客觀條件。
特別是“5.12”汶川特大地震發(fā)生后,映汶地區(qū)正處于龍門山構(gòu)造斷裂帶中心區(qū)域,由地震引發(fā)的大量崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害最嚴重。由于余震及次生災(zāi)害頻發(fā)(據(jù)統(tǒng)計,從2008年12月至建成通車,共發(fā)生余震上萬次,其中3.0級以上的余震達161次),導(dǎo)致邊坡堆積大量危石和松散體,為泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了大量危險物源,公路工程施工建設(shè)安全風(fēng)險控制與管理難度極大。
該區(qū)內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型主要為崩塌、泥石流、滑坡和堰塞湖,且以崩塌、泥石流為主,具有規(guī)模大、數(shù)量大、分布廣、種類多、隨機性大、防治困難的特點。
地質(zhì)災(zāi)害具有一定的空間分布規(guī)律,主要與地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等因素有關(guān)。按地形地貌分段,受“5.12”地震及暴雨的影響,區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要集中在中下游映秀~草坡大橋段“V”字形峽谷區(qū),災(zāi)害252處,其中下游映秀~羅圈灣段122處,分布密度約8處/km;中游羅圈灣~草坡大橋段130處,分布密度約11處/km。而上游草坡大橋~汶川段“U”字形寬谷區(qū),災(zāi)害132處,分布密度不足5處/km。
按地層巖性分段,在“5.12”地震及暴雨的影響下,評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要集中在元古界晉寧~澄江期巖漿巖映秀鎮(zhèn)~綿虒鎮(zhèn)段,災(zāi)害305處,約占總數(shù)的80%,分布密度約8處/km;古生代變質(zhì)巖系綿虒鎮(zhèn)~汶川縣段,災(zāi)害79處,僅約占總數(shù)的20%,分布密度約4處/km。
按地質(zhì)構(gòu)造分段,構(gòu)造線的延伸方向與災(zāi)害點的空間展布方向近于一致,且離構(gòu)造線距離越近分布的災(zāi)害越多,規(guī)模越大,地質(zhì)構(gòu)造對地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生影響很大。受5.12地震及暴雨的影響,評估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要集中在映秀斷裂段,災(zāi)害252處,約占總數(shù)的65%,分布密度約9處/km;而茂汶斷裂段發(fā)育災(zāi)害132處,不足總數(shù)的35%,分布密度不到5處/km。
4.1動態(tài)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查
一方面,通過航空遙感解譯總體調(diào)查沿線災(zāi)害情況,確定災(zāi)害點位置,便于做出相應(yīng)緊急應(yīng)對措施。另一方面,通過地面調(diào)查對公路周邊地質(zhì)災(zāi)害隱患狀況進行逐點復(fù)核,深入排查潛在隱患。
4.2地質(zhì)災(zāi)害防治工程措施
充分利用已有工程,節(jié)省投資、縮短工期,采用“繞避、穿越、攔擋、治理”的綜合處治方法:采用明洞方案將滾石及泥石流由洞頂直接導(dǎo)入岷江;采用掛網(wǎng)噴錨封閉巖土體松散、破碎的坡面,防止發(fā)生飛石;采用攔石墻加被動網(wǎng)等防護措施對坍塌體進行防護;隧道進口設(shè)置鋼棚洞阻擋仰坡上面掉落的小型危石;修筑攔石壩、排導(dǎo)槽、防護堤壩等疏導(dǎo)或阻攔泥石流;采用動態(tài)設(shè)計優(yōu)化路線規(guī)避地質(zhì)災(zāi)害隱患地區(qū);設(shè)置橋梁墩柱防撞鋼套筒和梁體防落鏈;采用“全工序同步施工法”以及超前地質(zhì)預(yù)報等防治隧道巖爆等。
4.3建設(shè)管理措施
一是全線推行“一法三卡”安全管理模式?!耙环ā奔词鹿孰[患和職業(yè)危害監(jiān)控法;“三卡”是指安全檢查提示卡、危險源點警示卡(事故隱患和職業(yè)危害監(jiān)控卡)、有毒有害化學(xué)物質(zhì)信息卡。這是一項全員參與、全員防范、全員監(jiān)督、全員管理的安全管理與勞動保護工作的新模式。
二是認真開展安全隱患排查治理,加強實時動態(tài)管理。
三是做好相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案,開展汛期、防坍塌等演練,抓好交通干線搶通保通工作。
地質(zhì)災(zāi)害不可避免,但最重要的是災(zāi)害發(fā)生前的預(yù)警、預(yù)防和后續(xù)的科學(xué)合理的處治措施。通過科學(xué)合理的工程與管理措施,上述風(fēng)險和隱患,在一定范圍內(nèi)是可以加以控制和防范的。
【參考文獻】
[1]章勇武,馬慧民.山區(qū)高速公路滑坡與高邊坡病害防治技術(shù)實踐[M].北京:人民交通出版社,2007.
[2]李志平.論西部公路建設(shè)的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害及工程對策[M].北京:人民交通出版社,2002.
[3]甘建軍,孫海燕,等,汶川縣映秀鎮(zhèn)紅椿溝特大型泥石流形成機制及堵江機理研究[J].災(zāi)害學(xué),2012,27(1)5-9.
【作者簡介】
段鋆(1986-),男,四川營山人,碩士研究生,研究方向:防災(zāi)減災(zāi)及防護工程,助理工程師。