一、川藏高速公路所在的地質(zhì)環(huán)境和高速公路特征建設(shè)于我國(guó)第一階梯段由第二階梯、青藏高原與四川盆地過渡區(qū)域的川藏高速公路雅安~康定段(南線)和汶川~馬爾康(北線),經(jīng)過管理、設(shè)計(jì)、咨詢、施工和監(jiān)理等單位和技術(shù)人員五年多的艱苦建設(shè),終于已與今年基本建成通車。1)地形變化顯著、山體陡峻高差大,相對(duì)高差往往達(dá)幾百米~上千米;2)地層巖性幾乎匯集了寒武~第四系的時(shí)代、以花崗巖、千枚巖、砂泥巖為主的巖體,和以崩坡積、沖洪積、冰水堆積、泥石流、殘坡積、滑坡等多種因素形成的堆積體;3)大江大河發(fā)育,岷江、大渡河匯百川而騰出山,成為長(zhǎng)江流域水量最大的流域,大、中、小型水電站開發(fā)密度相當(dāng)大;4)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈、斷裂活動(dòng)頻繁,是我國(guó)地震活動(dòng)最為頻繁區(qū)域之一,高速公路全部布設(shè)于Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度地震區(qū);5)氣象環(huán)境變化快速,溫度變化的大,季節(jié)性凍融現(xiàn)象明顯,坡體風(fēng)化強(qiáng)烈。基于以上地質(zhì)環(huán)境的川藏高速公路,具有極其復(fù)雜的地質(zhì)條件,極其脆弱的生態(tài)條件,極其困難的工程建設(shè)條件,滑坡、崩塌、泥石流相當(dāng)發(fā)育,橋隧比高達(dá)86%左右,每公里工程投資達(dá)約2.1億元,是目前我國(guó)雙向四車道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中工程造價(jià)最高的高速公路,面臨巨大的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、安全風(fēng)險(xiǎn)、工期風(fēng)險(xiǎn)、造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn)。基于以上地質(zhì)環(huán)境建設(shè)的川藏高速公路,雖然布置了監(jiān)測(cè),但仍不可能達(dá)到全方位監(jiān)控和預(yù)防,不可避免的存在可能影響公路安全的地質(zhì)災(zāi)害。因此在如此復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下如何管控潛在地質(zhì)災(zāi)害、如何有效提高高速公路的安全性和有效確保全天侯通暢的交通要道,是后期養(yǎng)護(hù)單位的重中之重。1、作為線形工程的高速公路,區(qū)內(nèi)陸形高陡,山大溝深,必然造成相對(duì)高差幾百米,乃至上千米的山體,必然存在多種類型、處于不同穩(wěn)定階段的滑坡、崩塌、泥石流。沿線而這些地質(zhì)病害體有的已經(jīng)被工程治理,有的由于處于無人區(qū)、人跡無法抵達(dá)的高海拔山體而不可能、甚至無法逐一被發(fā)現(xiàn)或主動(dòng)進(jìn)行治理。一旦隨時(shí)間推移,并隨著降雨、地震、雪山融化等因素影響而可能發(fā)生自然病害,并繼而可能危及高速公路。如工程建設(shè)期間發(fā)生的高懸于線路以上約900m、體積100萬方的高位滑坡,就是"沒有任何征兆"的大型自然滑坡,其導(dǎo)致的工程改線直接增加工程造價(jià)達(dá)4億無左右。而這類潛在地質(zhì)災(zāi)害,可以肯定的是在將來的高速公路營(yíng)運(yùn)期間仍會(huì)時(shí)有發(fā)生。 圖1 高懸于原高速公路頭頂?shù)哪炒笮透呶换?/span> 2、區(qū)內(nèi)陸質(zhì)環(huán)境多屬于地質(zhì)構(gòu)造活躍帶,地質(zhì)歷史上發(fā)生的多次地震,形成了廣泛發(fā)育的泥石流、滑坡、崩塌、高山融雪等地質(zhì)災(zāi)害體,坡體卸荷發(fā)育、傾倒體密布、多種成因的堆積體廣泛,這些穩(wěn)定性欠佳的地質(zhì)體,隨著時(shí)空的轉(zhuǎn)換和推移,其穩(wěn)定性必然存在不斷降低的可能。由于任何工程不可能做到絕對(duì)的潛在病害治理,尤其是區(qū)內(nèi)這種復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,更不可能做到對(duì)所有潛在病害體的完全處治。因此,雖然有些地段設(shè)置了預(yù)防性的被動(dòng)防護(hù)工程,但也不可能對(duì)全部高速公路進(jìn)行銅墻鐵壁式的被動(dòng)防護(hù),其對(duì)高速公路的潛在威脅是不可避免的。高速公路布設(shè)于高山峽谷區(qū)如工程建設(shè)期間發(fā)生的橋隧相接部位、體積約30萬方的大型千枚巖傾倒體就造成了約0.45億元的工程變更。而這個(gè)傾倒體只是區(qū)內(nèi)潛在地質(zhì)病害的“滄海一粟”。(寫作期間,該處發(fā)生了大規(guī)模崩滑,充分驗(yàn)證了川藏高速公路的地質(zhì)的復(fù)雜性)
圖2 位于隧道口的大型傾倒體 
圖2-1 隧道右側(cè)大型傾倒體發(fā)生局部崩滑(4萬方) 
圖3 區(qū)內(nèi)廣泛分布的泥石流溝

圖4 岷江河谷密集分布的巨型滑坡
3、由于走廊限制,川藏高速公路主要沿大渡河、岷江及其支流布設(shè)。作為長(zhǎng)江水量最大的支流區(qū)域,典型的上游特征造成溝谷洪水特征相當(dāng)明顯,形成的強(qiáng)大淘蝕、撞擊等沖刷作用,甚至由于河流沖刷能量過大,而不得不采用防沖樁這類工程規(guī)模較大的措施進(jìn)行處治。因此,以擋墻為主的沿河防護(hù)工程,在線路運(yùn)營(yíng)期間,由于河道的強(qiáng)烈下切和攜帶巨石的撞擊作用,將可能是威脅線路安全的主要病害源之一。
圖5 采用防沖樁防護(hù)的沿河工程
4、川藏高速公路的一個(gè)重要問題就是棄渣規(guī)模而消化處治相當(dāng)困難。由于區(qū)內(nèi)陸質(zhì)環(huán)境惡劣,很難尋找到理想的棄置場(chǎng)所。造成棄渣場(chǎng)除應(yīng)用“橋改路”進(jìn)行消化外,大量棄置于溝谷和沿河區(qū)段。但由于特殊的地質(zhì)環(huán)境,這些棄渣場(chǎng)區(qū)多具有泥石流、洪水強(qiáng)沖刷特征,雖然設(shè)置了強(qiáng)大的工程防護(hù)措施,但考慮到大自然的復(fù)雜性,不排除時(shí)間推移工程防護(hù)弱化而造成棄渣場(chǎng)出現(xiàn)隱患的可能,這需要后期養(yǎng)護(hù)中時(shí)時(shí)進(jìn)行巡查和及時(shí)維修,并對(duì)泥石流溝谷特征進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控。圖6 抗滑樁防護(hù)的沿河大型棄渣場(chǎng) 六、區(qū)內(nèi)橋梁占比高,但布置于高陡自然山體、河岸的橋梁,仍可能受到躲在暗處而沒有被人們發(fā)現(xiàn)的潛在病害體的威脅。此外,受到工程措施防護(hù)等級(jí)和耐久型的影響,諸如主動(dòng)網(wǎng)、被動(dòng)網(wǎng)、導(dǎo)石網(wǎng)等工程措施的養(yǎng)護(hù)將是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。尤其這些措施多布置于高陡山體,甚至是高大陡崖,將來的養(yǎng)護(hù)維修是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。
圖7 工程建設(shè)期間突發(fā)的自然堆積體造成在建大橋損壞 
圖8 保護(hù)大橋而在高大崖體上布置的導(dǎo)石網(wǎng) 七、高速公路所經(jīng)過的地帶地震烈度高,屬于典型的高烈度地震活躍區(qū)。雖然線路設(shè)置相應(yīng)抗震設(shè)防烈度的工程措施。但是區(qū)內(nèi)發(fā)生的地震所產(chǎn)生的能量可能多大于人類按規(guī)范所規(guī)定的地震防護(hù)等級(jí)。尤其是區(qū)內(nèi)山大溝深,即使一次較小的地震,也可能造成坡體病害的發(fā)生,而這不是高速公路一個(gè)部門,也不是人類工程所能完全杜絕的。因此,如何快速實(shí)施可能的震后搶險(xiǎn)救災(zāi)可能是一種最好的“被動(dòng)工程措施”。

圖9 區(qū)內(nèi)5.12地震形成的大面積巖崩

圖10 野生動(dòng)物活動(dòng)形成的落石威脅下部高速公路
高速公路作為人類工程,它是一種滿足相關(guān)規(guī)范、符合國(guó)力的構(gòu)造物。作為與世界上最危險(xiǎn)的公路—川藏公路(北線國(guó)道G317與南線國(guó)道G318)伴行的川藏高速公路,由于位于地質(zhì)環(huán)境異常復(fù)雜的青藏高原邊緣區(qū),復(fù)雜的地質(zhì)病害體隨時(shí)時(shí)空轉(zhuǎn)換和自身穩(wěn)定性的不斷降低,以及降雨、地震等不利外界因素的影響下,可能會(huì)在川藏高速公路運(yùn)營(yíng)期間轉(zhuǎn)換為地質(zhì)災(zāi)害體的可能。基于此,針對(duì)性的建立熟悉區(qū)內(nèi)相關(guān)潛在病害體特征的應(yīng)急、養(yǎng)護(hù)、咨詢隊(duì)伍是提高川藏高速公路有效提高保通能力必不可少的有效措施。并在結(jié)合長(zhǎng)期地質(zhì)病害體監(jiān)控、定期評(píng)估,以及與當(dāng)?shù)鼐用竦募皶r(shí)溝通的基礎(chǔ)上,進(jìn)行群策群力式的進(jìn)行地質(zhì)病害體的預(yù)防和定時(shí)應(yīng)急、養(yǎng)護(hù)演練,借鑒與之類似的成昆鐵路、寶天鐵路等地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),將是川藏高速公路營(yíng)運(yùn)期間的主要課題和研究對(duì)象。
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