都汶公路地質(zhì)災(zāi)害的處理

高永寶，王 毅，黃顯彬

(1.中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院)

1 都汶公路概述

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?，氣候特點是濕熱多雨，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(yīng)，每年4月氣候轉(zhuǎn)暖，上游高山積雪融化量增大，6～9月進(jìn)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(zāi)害植被被破壞嚴(yán)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(yán)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(zāi)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(yán)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(zāi)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。

2 都汶公路公路設(shè)計施工對地質(zhì)災(zāi)害的處理及5.12震后沿線地質(zhì)災(zāi)害對策

2.1 都汶高速公路設(shè)計施工對地質(zhì)災(zāi)害的處理

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(shè)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(hù)，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(hù)。

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(shè)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(hù)和高5～7m的擋土墻防護(hù)。

2.2 汶川5.12震后沿線地質(zhì)災(zāi)害對策思考

(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(yán)重，無論是老路還是新修的2008年初才通車的二級路尤為嚴(yán)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(shè)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(biāo)是基本保證公路暢通穩(wěn)定，具有反復(fù)性。短期治理措施可采取工程防護(hù)(包括干砌卵石、漿砌卵石、擋土護(hù)面、噴射混凝土、擋土墻、拱形護(hù)坡、框架梁等)，其它防護(hù)(包括拋石、石籠等)。

長期綜合治理側(cè)重長期總體規(guī)劃設(shè)計和環(huán)境綜合治理，按照總體規(guī)劃設(shè)計分步驟分階段進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)，把都汶路及其沿線的地質(zhì)災(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)納入其中進(jìn)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(zāi)害研究機構(gòu)，它需要對汶川地震次生地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面系統(tǒng)研究，以理論創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新指導(dǎo)地震次生地質(zhì)災(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)，它能夠組織領(lǐng)導(dǎo)地震次生地質(zhì)災(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工作的總體部署和具體落實并實施。

(2)地震次生地質(zhì)災(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)任務(wù)艱巨、過程漫長

強烈地震使山體嚴(yán)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(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)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(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)應(yīng)科學(xué)規(guī)劃

要順利完成這樣復(fù)雜巨大的工程，需對系統(tǒng)工程進(jìn)行科學(xué)地論證、設(shè)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(rèn)真研究地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)方案進(jìn)行可行性論證。進(jìn)而對區(qū)域性而非個體性的地震次生地質(zhì)災(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)做出總體規(guī)劃設(shè)計，它應(yīng)有分區(qū)域、分災(zāi)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(zāi)害實施檢測預(yù)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(zāi)害，實施監(jiān)測預(yù)警和預(yù)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(shè)置監(jiān)測點，按災(zāi)害危害中等程度以上確定為專業(yè)監(jiān)測點，在災(zāi)害體上埋石設(shè)置監(jiān)測點，用精密全站儀進(jìn)行有周期性的觀測，觀測曲線數(shù)據(jù)應(yīng)及時上報上級主管部門進(jìn)行科學(xué)分析，作為該點是否啟動防御預(yù)案的依據(jù)，一旦有險情，由村組負(fù)責(zé)人通知有關(guān)交通主管部門立即實行交通管制，并成立應(yīng)急搶險小分隊，一旦邊坡穩(wěn)定后解除預(yù)警。對于危害程度較輕的地質(zhì)災(zāi)害點，應(yīng)在坡體內(nèi)設(shè)置木桿標(biāo)尺，變形拉裂墻體上貼玻璃片、石膏片等進(jìn)行簡易觀測，遇較大暴雨應(yīng)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(yù)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(yù)告，警示來往車輛注意行車安全。

3 結(jié)語

通過對都汶公路設(shè)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(zāi)害治理進(jìn)行了研討，針對地震次生地質(zhì)災(zāi)害防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)提出了短期側(cè)重工程治理和長期側(cè)重總體規(guī)劃設(shè)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(shè)計研究院.國道317(213)都江堰至汶川公路兩階段施工圖設(shè)計文件，2002.

[4] 黃顯彬，雷文明，羅永忠.威遠(yuǎn)縣地質(zhì)災(zāi)害成生特點與防治措施研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報，2007，(2).