川西高烈度地震区公路灾害特征及防灾减灾对策分析
2020-03-27包曙光马洪生
包曙光,马洪生
(1.重庆甲多公路设计咨询有限公司,重庆400039;2.四川省公路规划勘察设计研究院有限公司,成都610041)
1 引言
我国四川西部山区处于地震及地质灾害高发区域,汶川地震11 年来,先后发生了多次强烈地震、山体崩塌滑坡、山洪泥石流等灾害,对既有和在建公路造成了极大的损毁[1,2]。本文结合公路防灾减灾的工程建设实践分析和研究高烈度山区公路防灾减灾对策。
2 山区地震公路震害
2.1 地震地质灾害
崩塌、滑坡是主要的地震地质灾害类型,且规模大。地震还使山体震裂松动损伤,在后期风化卸荷的长期作用下,极易再次发生崩塌破坏。
2.2 路基震害
路基本体遭受的震害一部分源于地震动的直接作用,导致路基工点发生开裂、沉陷、隆起等震害;另一部分是由于滑坡、崩塌等次生地质灾害对路基本体造成的砸坏、掩埋等震害。
2.3 桥梁典型震害
桥梁典型震害可归纳为全桥损毁、部分孔跨损毁以及构件震害3 种类型。该3 类震害都会对桥梁造成严重破坏。
2.4 隧道典型震害
隧道工程在地震中总体表现良好,隧道震害主要表现为:洞口被掩埋及砸坏,洞身衬砌开裂、掉块,坍塌,仰拱填充及路面开裂、隆起。
3 公路工程防灾减灾对策实践
3.1 映汶高速福堂段
汶川地震导致映汶路沿线以崩滑为主的灾害集中发育。以高速公路福堂段(K16~K22)为例,沿岷江两岸发育十余处高位崩塌点和3 处泥石流沟(高家沟、彻底关沟、福堂沟),明线布设难以保证安全。经比选采用了隧道绕避泥石流及高位崩塌的方案(见图1)。
图1 映汶高速福堂段路线图
3.2 汶马高速木卡至薛城段
猪儿寨滑坡(见图2)虽然经勘察评价,滑坡整体稳定,但前缘临近G317 开挖的边坡坡口附近有小范围的浅表滑塌。路线K 线以隧道绕避了该滑坡,D1 线没有完全绕避,隧道出口仍位于滑坡内。列列寨古滑坡(见图3)虽然滑坡整体同样稳定,但滑坡前部临空面有局部坍塌。路线K 线以桥梁绕避了该滑坡,D1 线在滑坡前缘通过。
图2 路线与猪儿寨滑坡的关系
图3 路线与列列寨滑坡的关系
薛城崩塌(见图4),坡面凌乱,植被覆盖差,崩塌落石非常发育,坡脚堆积崩坡积体,受河流冲刷稳定性差。D1 线在崩塌体下方通过,安全性差。
图4 薛城崩塌发育段与D1 线的关系
经比选后,设计采用了更加安全的以桥隧绕避滑坡的K线方案,放弃了前缘通过的D1 线方案(见图5)。
图5 汶马高速木卡至薛城段路线布置图
4 公路防灾减灾对策分析
4.1 加强公路抗灾能力
四川西部山区地震烈度高、地形陡峻,山体地质灾害分布多,影响多条公路的安全,特别是在发生大震后,震害极易使通往灾区的道路断道,若有其他道路可以通往灾区,则可选择容易抢通的道路实现快速救灾的目的。
4.2 提高综合研判处治
山区地震后泥石流灾害往往会在很长的时间内影响公路的安全,且其活动规律比震前发生了新的变化;地震使山体受损,加剧了崩塌落石滑坡的发生概率,且在震后相当长时间内逐步发生。逐步提高对其发育发生规律的认识,为提前进行治理或绕避提供依据。
4.3 提升山区桥梁高度
山区公路大多顺沟谷布线,因沟谷狭窄,容量有限,即使少量的泥石流或滑坡也可大幅抬高河床,淹没公路,因此,高山峡谷区段线位尽可能走高,跨越沟谷的桥梁尽可能高,对沟谷的淤积抬高有足够的包容度。
4.4 加强灾害防治
准确地定量评估地质灾害,特别是长期影响公路安全的崩塌、滑坡等灾害,定量评价和准确预测极其困难,所以,对于已查明的大型不良地质体,首选的合理方案是绕避。
4.5 多建设隧道工程
高山峡谷区段,高位崩塌、滑坡、高位泥石流的判识是非常困难的,相对于明线道路,隧道工程方案更安全,建议尽可能用隧道穿越。
4.6 优化灾后恢复重建的合理性
对地质灾害的发生和发展开展必要的科学研究,基本查明和预测其发展规律,在此基础上,科学合理的选择恢复重建方案和实施时机[3]。
5 结语
提高震后灾区公路抗灾能力应该走“治山、治水、治路”的综合治理路线,在此背景下,才能通过科学合理的工程措施,有效提高恢复重建公路的抗灾能力。