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川藏高等级公路地质灾害及避灾选线探讨

2018-02-15崔英明

建材与装饰 2018年16期
关键词:冰湖堰塞湖选线

崔英明

(重庆 400063)

G4218雅叶高速公路是《国家公路网规划(2013~2030年)》连接线中的一条,属于远期展望线,由四川省雅安至新疆叶城,线路主要经过雅安、天全、泸定、康定、理塘、芒康、八宿、林芝、拉萨、日喀则、噶尔、叶城。其中四川境内雅安至泸定已经建成通车,泸定至新都桥段正在施工,西藏境内G4218林芝至拉萨正全面开工建设,部分路段已通车,其于路段也均逐步开展前期工作研究。文章通过对左贡至林芝段的地质灾害研究,提出川藏高等级公路避灾选线的思路。

1 研究区自然环境条件

1.1 地形地貌

研究区总的地形属于高山峡谷区,局部路段为高原台地。沿线主要山脉或河流的走向在横断山区以南北向为主。地貌特征是山间河川深切、峡谷众多,山体与湖盆相间,峰岭与峡谷并列,山体高大、雄伟。河流坡降大,水流湍急。

1.2 地质构造

按板块构造的观点,研究区为滇藏板块(Ⅳ)、印度板块(Ⅴ)两个一级构造单元。研究区以板块缝合带、地壳拼接带等深大活动断裂为构造格架,与其他活动断裂一起,构成了与公路关系最为密切的地质构造。研究区主要的板块缝合带断裂有雅鲁藏布江断裂,地壳拼接带断裂有怒江断裂,此外还发育八宿断裂、嘉黎断裂等其他活动断裂[1]。

1.3 新构造运动

研究区处于藏东南横断山高山峡谷区和藏南谷地区,新构造运动十分强烈,且具明显的继存性。印度板块在渐新世——中新世完成在雅鲁藏布江缝合带的拼合和西亚利克A型俯冲带形成后,仍在向北运动,全区仍作整体抬升、斜掀和差异性的上升运动,主要表现为高原的隆升、活动构造、地热显示及地震活动。

2 研究区地质灾害分布、活动与危害特征

2.1 泥石流分布、活动与危害特征

根据泥石流的形成条件和发生机制,主要类型划分为暴雨型泥石流、冰水混合型泥石流和冰湖溃决型泥石流3大类。但由于研究区山地灾害类型多样、暴发频率高、规模大等特点,当一种灾害规模超过一定阈值,往往转化形成另一种灾害,形成灾害链,进而在时间和空间上进一步延展,加剧灾害损失。如崩塌滑坡→泥石流、溜砂坡→泥石流、冰崩→滑坡→碎屑流(泥石流)→堰塞湖→溃决洪、崩塌滑坡→泥石流→堰塞湖→溃决洪水、泥石流→堰塞湖→溃决洪水、(冰崩)→冰湖溃决→泥石流→堰塞湖→洪水、冰崩→堵塞溃决→泥石流→堰塞湖→洪水等。

泥石流主要危害有:冲毁路基、桥梁、涵洞;淤埋路基、路面;淤塞桥梁、涵洞;冲刷侵蚀路基;弯道超高和漫流改道危害;压顶磨蚀危害;堰塞湖淹没破坏;泥石流堰塞湖溃决洪水冲刷破坏。

2.2 崩滑、滑坡、遛沙坡灾害分布、活动与危害特征

研究区地域辽阔,地质环境条件、地貌类型复杂多样,在气候上干湿季分明、降雨集中,加上人类工程活动,滑坡、崩塌、溜砂坡灾害广布全区。崩塌灾害主要分布于藏东的“三江流域”、雅鲁藏布江中下游地区的深切峡谷及喜马拉雅山脉南坡,而G318线然乌至中坝路段,是溜砂坡发育的主要地段。

滑坡、崩塌、溜砂灾害发生突然,随机性强。如崩塌、溜砂可在满足崩落坍塌条件的边坡中发生。而滑坡运动受水的影响,一般在夏秋季节,大气降水充沛,地下水活动加强的时段发育较多,往往具有“大雨大滑、小雨小滑”的特点[2]。

滑坡、崩塌、溜砂坡对公路的危害可分为二种类型:直接危害和诱发次生灾害(泥石流、洪水),诱发次生灾害往往会加重灾害的危害程度。

滑坡发生后直接摧毁公路,断道时间长,滑坡剪出口在公路以上,则滑体大量碎石、块石堆积掩埋公路,不但清理土石方工作量大、耗费时间长,而且坡脚被清理后还会进一步引发上级滑体进一步下滑;滑坡剪出口在公路下边坡则连公路一起被推移使公路完全被毁坏。如通麦段加马其美沟处大型滑坡发生后原有公路摧毁1.3km,断道达数月之久,给运输带来巨大的经济损失。

崩塌是全线影响行车安全和危害长度较严重的山地灾害之一,大部分公路段都有间断性的点或带状分布,形成岩锥,倒石锥及坡积裙。

溜砂坡以自然休止角作为边坡的稳定角度,但坡面山体未砂化的大石块常飞、滚而下砸伤车辆和行人。在外力作用下,如风力、水力、震动和人为开挖等作用下,溜砂坡的稳定坡角极易发生改变,因此溜砂坡经常失稳运动。

2.3 冰湖分布、活动与危害特征

然乌湖至通麦段帕隆藏布流域内发育了我国境内最大的海洋性冰川群,冰湖星罗棋布,是遭受冰湖溃决危害的典型区域。遥感解译结果显示:帕隆藏布然至乌通麦段面积大于0.1km2的冰湖共有23个。由于这些冰湖位于沟道的上游或中游,所处位置较高,拥有的势能很大,一旦溃决极有可能形成冰湖溃决型泥石流,并且泥石流冲入帕隆藏布江后可能堵塞主河形成泥石流坝,进而泥石流坝溃决,在帕隆藏布江形成超常洪水,摧毁沿河公路、村寨、桥梁、通讯及输电等各种设施,并可能造成人员伤亡。

3 避灾选线思路

3.1 泥石流区的高等级公路选线原则

有防灾意识地开展地质选线,是泥石流地区等级公路设计的首要环节。把握住这个关键和要害,即使泥石流极其严重与集中发育,亦可避免和减轻其危害程度。如若选线不当,轻则造成很多泥石流工点病害,并将在工程补救措施上付出相当高的代价,还可能为运营管理留下长期的后患;重则导致整段线路无法正常使用,以致废弃造成巨大的经济损失和不良的影响。从这个意义上讲,用“预则立,不预则废”的精神来选好线路。以防、避、治的原则来处置工程,将是防止泥石流灾害发生发展的最佳决策和有效举措。

3.2 崩塌、滑坡、遛沙坡的高等级公路选线原则

高位崩塌对结构物影响大,危及营运安全,应以避让为主,小型有崩塌风险的危岩可采用清除、设置被动防护网等工程措施处理;巨型滑坡,如著名的102滑坡群、海通沟滑坡这种根本没有办法治理的,均应饶避;流沙坡常年均有砂石落,危害虽然不大,但始终持续不断,且由于其结构松散,若在下部切坡,随时会演变为巨型滑坡,引起极大的工程地质灾害,应根据规模情况予以避让、设置明洞等方式通过。

3.3 冰湖溃决影响区高等级公路选线原则

冰湖溃决由于从高处冲下,有大量势能需要释放,同时瞬间流量大,冰水混合物夹带大量泥沙,破坏力、危害极大。因此对于有冰湖溃决路段的路线选线应严格控制路线标高、留出足够通道,桥梁宜采用大跨径桥梁单跨跨越,避免在冰湖溃决通道内设置隧道进出口。

4 结束语

综上所述,得出以下结论:

(1)川藏高等级公路特大型、巨型冰湖溃决和冰水混合型泥石流非常发育,由于研究区泥石流形成条件的复杂性,在未来强震和极端气候条件下,存在较大不确定性,应总结古乡沟、天摩沟、米堆沟等典型泥石流沟的爆发规律和情况,进而研究其它泥石流可能暴发规模、危害形式等。

(2)川藏高等级公路公路八宿段的滑坡威胁应予以重视,初步调查发现八宿段冷曲河谷发育有多处古滑坡变形体,如高等级公路线路从滑坡堆积体上通过,一旦滑坡复活则会对公路造成直接的危害,因此风险较高,可有针对性地组织研究。

(3)重大桥梁工程选址,怒江特大桥设计标高距离怒江水面800m,桥位选择受桥址处工程地质、水文地质、环境地质、地形及河势条件、行洪及同行条件的综合影响,应进行多桥址方案比选。[1]肖洪春.公路地质灾害治理与措施[J].信息记录材料,2017(09):38~40.[2]吴维义,龙万学.山区公路边坡地质灾害排查要点探讨[J].路基工程,2017(09):238~242.

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