海螺溝景區專用道路病害的應急機制

海螺溝風景區的特種道路位于貢嘎山腳下。這是世界上最陡峭的高山峽谷。泥石流、滑坡、地震等山間災害突出，確保旅游安全是該地區旅游發展的最大挑戰。本工程1～3#營地段,地形狹窄,路線采用較多回頭展線克服高差,由于積雪凍漲等原因,出現大面積坑凼、翻漿、沉陷等路面病害,部分邊坡產生坍塌,隨時有塊石土掉落在公路上,嚴重影響過往車輛的行車安全。項目原舊路防護措施較弱,地質災害頻繁,在雨季給游客出來帶來不便,必須以科技為支撐,針對各種可能的災害建立完整的預防、監測、應急機制,確保旅游區安全。1海螺溝景區公路建設概況海螺溝景區專用道路位于海螺溝景區內,公路等級4級,設計時速20km/h,路線長度30.542km,路基寬度6.5m,路面寬度6m,按輕型交通設計為瀝青混凝土路面。海螺溝景區專用道路1～3#營地路段(設計樁號K14+770～K30+542),全長16.542km。由于積雪凍脹等原因,近1400m的路段出現大面積坑凼、翻漿、沉陷和邊坡崩塌等病害(見圖1～圖3),嚴重影響過往車輛的行車安全,是本文主研地段。原甘孜州海螺溝景區公路使用年限較長,路面、邊坡防護多處嚴重破壞,路面排水不暢,遠遠不能滿足現在的交通需求。改建工程是根據《海螺溝景區規劃》,打造海螺溝冰川森林溫泉公園品牌,將貢嘎山海螺溝地區建設成為保護、利用、管理一流,生態、社會、經濟效益突出的極高山觀光體驗與現代山地休閑度假旅游目的地而進行的一項旅游景區基礎設施改善工程。該工程起于瀘定縣磨西鎮海螺溝景區山門,沿既有公路途經青杠坪大橋,貢嘎神湯、雪域溫泉酒店,1#營地,2#營地,終點止于3#營地,全長30.542km。該公路是目前海螺溝景區內部及對外聯系的惟一等級公路,其主要功能是景區專用公路。該公路的改建能滿足景區對外交通需求,對景區發展尤為重要。2本工程中道路橋坍塌海螺溝景區專用道路1～3#營地路段主要病害類型有2種:坑凼、翻漿沉陷等路基病害和崩塌等邊坡病害。具體災害特征及其分布情況詳見表1。3坡面破壞嚴重項目區域路基邊坡病害的主要成因是由于其地處高山曲流深切峽谷地貌,公路以挖方形式切挖坡腳,形成高陡冰磧湖相塊石土邊坡和局部的巖質邊坡,加上該地區晝夜溫差大,導致風化強烈,崩塌掉塊現象經常出現,另外夏季常有短時大雨或暴雨及雨雪、冰雹交加,易造成坡面破壞;由于冰磧湖相塊石透水性好,路基邊坡地層孔隙水富集條件好,加上暴雨和冰雪融化,易導致路基下沉和路面開裂溢水現象。3.1海螺溝河左路海螺溝河左路走岸方案1#營地雪域溫泉酒店至3#營地終點為高山曲流深切峽谷地貌,路線沿海螺溝河左路岸展布,地形狹窄,路線采用較多回頭展線克服高差,該段工程地質較為復雜,邊坡陡峭,崩塌掉塊嚴重。3.2高陡邊坡水岸研究區出露地層以第四系全新統冰磧湖相塊石土為主,下伏二疊系下統大理巖。第四系全新統冰磧湖相堆積物(Q4gl+l)灰～灰褐色為主,主要為塊石土,塊石呈棱角狀或次棱角狀,塊石含量40%～70%,塊徑一般20～50cm,大者可達1.2～4m,松散堆積,稍濕,無分選,沿途出露的厚度為4～22m,局部較厚,公路以挖方形式切挖坡腳,形成高陡冰磧湖相塊石土邊坡和局部的巖質邊坡,冰磧湖相塊石土松散堆積,稍濕,無分選,厚度4～22m不等,沿途多處出現崩塌掉塊、路基下沉和路面開裂溢水現象。3.3基巖裂隙水水水工作區內水文地質條件較為簡單,水文地質條件較好。地下水類型主要為第四系松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水。第四系孔隙水:主要賦存于第四系的松散堆積層孔隙中,由于覆蓋層結構的不均勻性,且局部堆積體厚度大,分選性較差,透水性強,地下水賦存條件差,當大氣降雨補給時,較快的滲入其間,徑流路程短,以面狀方式或帶狀方式下滲最后匯于溝谷底部。3.4降水量、蒸發量項目區屬大陸季風高原型氣候,具低溫干燥,日照充足,晝夜溫差大,蒸發量大、年溫差小、日溫差大,垂直分帶明顯的特點。區域內年平均氣溫6.5℃,極限最低氣溫-20.7℃,極限最高氣溫32.2℃,最大凍土深度0.8m。年平均降水量為613.3mm,年最大降雨量為758.9mm;年平均蒸發量為1637.1mm,最大為1911.1mm。年均日照時數為2051.7h,無霜期為156天;每年10月至次年5月為風季,多東南風,6～9月為雨季,雨季降雨量為全年降雨量的87.8%,1月降雨量最小,為1.6mm,7月降雨量最大,為135.5mm,夏季常有短時大雨或暴雨及雨雪、冰雹交加,造成山洪及泥石流爆發,沖毀道路和橋梁。3.5梁中面東傾、脊線處于邊緣結構區內,第5頁描述載氣初至2020工作區位于毛坪背斜東翼,核部出露最老地層為二疊系下統下段,兩翼分別為二疊系下統中、上段。兩翼地勢較陡,一般大于50°,局部倒轉,東翼稍緩,一般30°～50°,局部直立,軸面東傾,脊線略具起伏,傾伏角約為30°,該背斜為一軸面向東陡傾、脊線波狀起伏的緊密線狀尖楞褶皺。構造處于青藏高原地震區的鮮水河地震帶、安寧河地震帶及龍門山地震帶交匯部位;其中,鮮水河地震帶地震活動性最強烈,對本區的波及和影響較大,其他2地震帶的影響相對較弱。工作區自公元1216年以來,共記載7.0～7.9級地震7次;6.0～6.9級地震21次;5.0～5.9級地震71次。據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001)國家標準第1號修改單,海螺溝抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速度值為0.20g,表明區內的地震活動水平是較高的。4區地質構造及地震監測從前文的分析可知,該段路基病害形成的內因在于第四系全新統冰磧湖相堆積物結構松散、透水性好,以及暴雨季節和冰雪融化時地下水位升高,浸泡軟化路基結合材料,造成路基下沉,路面開裂,進而出現坑凼,另外,惡劣的氣候條件和區域地質構造及地震對路基病害起到了加劇的作用;邊坡病害形成的內因在于路線展布于高山曲流深切峽谷地貌區,邊坡陡峭,加上坡面物質第四系全新統冰磧湖相堆積物結構松散,抗風化能力差,氣候水文地質條件以及區域地質構造及地震也加劇了邊坡病害。形成病害的主要原因不同,整治措施也需因地制宜。對于路基病害,主要采用加強排水、填高路基或設置防滲層等措施解決。對于高度不大,坡度較緩的邊坡,如:K17+750～K17+940、K19+180～K19+350、K25+670～K25+710、K26+755～K26+785段,其病害整治主要采用清理坡面、削坡、植草種樹、修補擋墻及排水措施;對于高度較大,坡度較陡的邊坡(詳見表2),主要采用多級削坡、修補擋墻、掛主動網及排水措施。5暴雨季節和暴雨下相堆積物海螺溝景區道路1～3#營地路基與邊坡病害形成的主要原因都在于其特殊的物質組成——第四系全