王寶亮,陳洪凱,韋 瑋
(1.核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川 成都 610061; 2.西藏東南建設(shè)有限責(zé)任公司,西藏 林芝 860100;3.棗莊學(xué)院 城市與建筑工程學(xué)院,山東 棗莊 277160)
我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害以危巖崩塌、滑坡和泥石流最為多發(fā)和常見,已成為城鎮(zhèn)發(fā)展、交通建設(shè)和西部開發(fā)、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)戰(zhàn)略的重要制約因素之一。我國(guó)地形以山地為主,其中喀斯特地貌險(xiǎn)峻雄奇,是旅游大國(guó)的根基。于是便出現(xiàn)了一種獨(dú)特的現(xiàn)象,在風(fēng)景名勝區(qū)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)頻發(fā),尤其是旅游公路的修建與養(yǎng)護(hù),人為引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害威脅游人安全及景區(qū)風(fēng)貌。
在風(fēng)景名勝區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治方面,涉及工程治理的較多,但大多停留在傳統(tǒng)和粗放階段,同一般地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治沒有太大區(qū)別,多數(shù)集中于解決安全問題,對(duì)景觀等因素考慮不足或根本未予以考慮[1,2]。在地質(zhì)災(zāi)害安全治理過程中,僅從工程有效性角度出發(fā),造成一定景觀或人文價(jià)值的損壞和破壞。該文從上述問題出發(fā),通過對(duì)國(guó)家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)金佛山旅游公路地質(zhì)災(zāi)害治理研究,希望找出一條綠色環(huán)保、安全可行、有推廣價(jià)值的新技術(shù)。
金佛山自然保護(hù)區(qū)位于重慶市南川區(qū)境內(nèi)(東經(jīng)106°54′~107°27′,北緯28°46′~29°38′),北距重慶市88 km,東鄰武隆,南接貴州,交通便利。金佛山現(xiàn)獲5A 級(jí)景區(qū)、國(guó)家森林公園等多項(xiàng)殊榮,景區(qū)由金佛、柏枝和箐壩等108 峰組成,幅員面積441 km2。
金佛山屬貴州大婁山東段的一條支脈,地貌上屬于中高山區(qū),分為中山臺(tái)地和低山峽谷,處于寬緩向斜軸部。主要地層為第四系全新統(tǒng),下伏二疊系上統(tǒng)和志留系中統(tǒng)地層。景區(qū)屬典型的喀斯特地質(zhì)地貌,山勢(shì)雄偉,切割強(qiáng)烈,緩傾角巖體結(jié)構(gòu)發(fā)育,坡腳存在厚40 余米的松散崩坡積物。
金佛山自然保護(hù)區(qū)屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū),雨量充沛,山間小氣候發(fā)育。降水季節(jié)分配不均,4—10 月降雨量占全年降雨的80%以上,相對(duì)濕度多在88%以上。垂直自然帶差異大,山體上部多年平均氣溫8.5 ℃,降水量1 434.5 mm;山體下部年均氣溫16.6 ℃,降水量1 286.5 mm。該區(qū)溫暖多雨且雨量集中,為區(qū)內(nèi)崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育提供了一個(gè)十分有利的外部環(huán)境[3,4]。
金佛山水系發(fā)達(dá),河谷深切,溪流眾多,呈網(wǎng)狀發(fā)育,包括龍骨溪、石鐘溪、石板溪、柏枝溪、木渡河等26 條,均屬于長(zhǎng)江水系。總流域面積2 565 km2,流程506.8 km,平均徑流量57.053 m3/s,年流量16.77 億m3,是南川水資源的涵養(yǎng)地。
路線從山腳曲折而上,順層段落較多,邊坡巖體為二疊系灰?guī)r,巖層傾角30°~36°左右,巖層層面有夾泥現(xiàn)象,且多處有軟弱頁(yè)巖層夾于灰?guī)r間,老路順層挖方段坡體多出現(xiàn)不同規(guī)模的順層面破壞(圖1)。經(jīng)統(tǒng)計(jì),順層邊坡段落有1 439 m/19 處[5]。
圖1 金佛山旅游公路K4+400 處順層滑坡
路線多展布于山體斜坡及山腰上,斜坡最陡可達(dá)60°~70°,受地形控制,測(cè)區(qū)挖方邊坡高度在30 m 左右的巖質(zhì)高邊坡段落有:340 m/6 處。巖層為薄~中層灰?guī)r,整體穩(wěn)定性較好,坡體表面易發(fā)生零星掉塊和崩塌(圖2),需要及時(shí)清理坡表松散巖體。
圖2 金佛山旅游公路K7+200 處掉塊
路線經(jīng)過區(qū)巖體多組結(jié)構(gòu)面切割,當(dāng)結(jié)構(gòu)面連通性質(zhì)較好且空間可組成有臨空條件的塊體,容易產(chǎn)生塊體失穩(wěn)。路線中共計(jì)有175 m/1 處。
斜坡地土層厚度1~8 m,斜坡自然坡度一般為30°~40°,局部可達(dá)40°~50°,受地形橫坡影響,路基多采用半填半挖、全填的方式通過,易發(fā)生沿填筑界面的滑動(dòng)破壞。經(jīng)統(tǒng)計(jì),斜坡路堤段落有955 m/25 處。
風(fēng)景名勝區(qū)旅游公路地質(zhì)災(zāi)害的治理,首先考慮景觀價(jià)值和人文關(guān)懷,同時(shí)考慮地質(zhì)災(zāi)害的安全有效性。根據(jù)風(fēng)景名勝區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要危害的對(duì)象是景觀資源和生態(tài)系統(tǒng)、游客和交通安全,確定如下原則[6,7]:
保護(hù)歷史的、繼承的、現(xiàn)有的景觀價(jià)值,保持景觀資源的原汁原味,同時(shí)要注意把工程施工對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響減少到最小的程度。
考慮美學(xué)要求,在色彩、結(jié)構(gòu)、形式方面,使地質(zhì)災(zāi)害治理工程與自然景觀協(xié)調(diào),融為一體。
地質(zhì)災(zāi)害治理工程應(yīng)運(yùn)用現(xiàn)行規(guī)范,保證工程手段用的輕微,治理效果好。
風(fēng)景名勝區(qū)是人流量較大區(qū)域,地質(zhì)災(zāi)害治理應(yīng)結(jié)合應(yīng)急管理手段,保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
旅游公路是景區(qū)進(jìn)出的生命線,地質(zhì)災(zāi)害治理要采取臨時(shí)和永久治理工程相結(jié)合方式,保障交通通暢。
根據(jù)風(fēng)景名勝區(qū)旅游公路地質(zhì)災(zāi)害治理原則,結(jié)合金佛山地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)和發(fā)育規(guī)律,建立地質(zhì)災(zāi)害治理體系[8,9]。
(1)微創(chuàng)治理技術(shù)是尊重自然、保護(hù)自然,在不改變滑坡坡度、坡高、長(zhǎng)度、地形地貌、原始植被的情況下,采用地下排水、隱蔽支擋、電滲灌漿方法使滑坡保持穩(wěn)定(表1)。
表1 微創(chuàng)治理技術(shù)
(2)修復(fù)治理技術(shù)是按照自然稟賦,采用仿生、日用、融合的方法恢復(fù)原生態(tài),注重人在車上,車在路上的設(shè)計(jì)理念(圖3、圖4)。
圖3 景觀抗滑樁
(3)整形治理技術(shù)是打破原有平衡,總體規(guī)劃再造景觀,可采用抗滑支擋、減重壓腳、錨桿錨索等方法,后采用景觀、綠植等手段融入周圍環(huán)境。
(1)崩塌治理應(yīng)堅(jiān)持以人為本、安全可靠、環(huán)保經(jīng)濟(jì)、技術(shù)可行的原則,根據(jù)崩塌破壞特征、落石運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)以及保護(hù)對(duì)象的位置采用清危或主被動(dòng)的攔擋措施。
(2)對(duì)崩塌災(zāi)害治理工程采用于崩塌體色彩相似的混凝土;采用與人文結(jié)合,附以墻面、雕刻、涂鴉的形式予以美化;使用無公害無污染的膠凝材料;對(duì)截排水系統(tǒng)采用景觀水系的打造。
應(yīng)用于金佛山西坡旅游公路K9+900 滑坡,根據(jù)旅游公路地質(zhì)災(zāi)害的治理原則、治理技術(shù)提出景觀美化和生態(tài)環(huán)保的方案:景觀型抗滑樁+ 截、排水溝(圖5)。
圖5 滑坡景觀治理方案
(1)風(fēng)景名勝區(qū)的旅游公路地質(zhì)災(zāi)害治理,應(yīng)采用景觀、人文和環(huán)境友好型的方式進(jìn)行;治理材料應(yīng)選用綠色環(huán)保型。
(2)風(fēng)景名勝區(qū)的公路地質(zhì)災(zāi)害治理工程宜采用隱蔽處理、弱化處理、美學(xué)處理、色彩處理,最大限度地減少人工斧鑿的痕跡,給游人以美的享受。
(3)金佛山旅游公路地質(zhì)災(zāi)害的治理對(duì)于保證100 萬人次/年接待量的實(shí)現(xiàn),保證人民的生命安全都是十分重要的。景觀型治理技術(shù)是風(fēng)景名勝區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治的必然趨勢(shì),符合國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,對(duì)其他地質(zhì)災(zāi)害治理也有借鑒意義。