V形深切河谷震害调查及公路重建工程减灾对策研究

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V形深切河谷是西南山区普遍存在的地貌,也常常是山区道路选择的廊道。鱼子溪沟属于岷江水系的一级支流,为典型的V形河谷。S303线映秀至卧龙段公路基本顺渔子溪行进,正处于“5.12”汶川大地震的震中地区,其中映秀至耿达18公里路段距离震中仅7公里。本文以此路段为论文研究依托工程,在对地震同震地质灾害及公路工程震害调查的基础上,研究近场区V形深切河谷的同震震害模式及其规律;结合公路恢复重建工程中遇到的震后次生灾害问题,研究地震诱发次生山地灾害的形成规律;以此为基础,提出公路恢复重建工程地震次生山地灾害的防治对策。希望通过对此典型案例的研究,提出具有普适性意义的V形河谷公路震害机理与减灾对策。本文主要结论如下:1.在构造运动山系隆升,河流下切侵蚀或侧向扩展的斜坡地貌形成过程中,V型深切河谷还处于河谷地貌演化的初级阶段。地震促使累积在浅生结构中的应力应变在短时间内集中释放,即将谷地貌演化过程中的应力应变提前释放,造成地表严重破坏。故相对而言,在同样的岩性与地震烈度条件下,V型地震触发的崩塌滑坡现象比U形河谷更为严重。2.基岩性质比较坚硬V型深切河谷,同震斜坡灾害往往以崩塌为主。公路工程的震害模式主要是上部坡体崩塌,形成岩堆掩埋阻塞道路;桥梁主要是被巨石砸毁。但由于河谷狭窄,上部坡体崩塌形成的堆积体容易阻塞河道,形成多级堰塞湖大段淹没道路,这是V形谷震害的特殊形式。3.深切河谷震后次生山地灾害主要为泥石流,具有规模大、爆发频率高等汶川地震强震区的共性。但V形河谷地形狭窄,水流搬运能力小,泥石流爆发后直接阻塞河道、大幅度抬高河床,如一次泥石流就能堆高35米,使得原本认为已处于高位的公路工程也被掩埋,这是V形河谷震后泥石流特有的成灾模式。4.主要针对V形河谷震后泥石流特有的成灾模式,根据不同类型初步提出处治原则。小型泥石流,而后缘物源丰富,形成大型泥石流的几率高,采用改线绕避,或采用明洞、设排导槽等防护措施处治;大型泥石流,而后缘物源较少,采用提高路线纵坡、设排导、拦挡等措施进行处治;大型泥石流,而后缘物源丰富,治理难度大,采用隧道绕避等方案处理;雍塞体抬高水位,淹没水毁公路,采用清淤降水位,同时抬高路线标高的综合措施。
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