按：《四川交通》2017年3月總第267期專題報道我院設(shè)計的S303線映秀至臥龍公路勘察設(shè)計亮點，現(xiàn)轉(zhuǎn)載如下，敬請大家關(guān)注。
2016年10月，S303線映秀至臥龍公路建成通車。45公里，二級公路，歷時11年。這條被稱為“地質(zhì)災(zāi)害博物館”的公路，建設(shè)難度之大、時間之長，史無前例。
映秀至臥龍公路，沿線風(fēng)景秀美，是通往臥龍大熊貓保護(hù)區(qū)最便捷的途徑，是馬爾康、金川的第二條生命通道，是連通小金、黑水、紅原、九寨溝，形成大九寨旅游環(huán)線的重要路段。這項萬眾矚目的工程能夠浴火重生，其勘察設(shè)計經(jīng)歷了怎樣的艱難曲折、千難萬險，征服了多少世界級難題？項目設(shè)計單位——廳公路設(shè)計院自有攻堅克難的絕技妙招。
難于上青天的生命通道重建
2005年9月，映臥路啟動建設(shè)，四川提出要打造“中國的黃石公園公路”。2008年，就在道路初步建成準(zhǔn)備鋪設(shè)路面時，“5.12”汶川特大地震突然發(fā)生，映臥路遭受毀滅性的破壞。2009年初，映臥路開始災(zāi)后重建，2010年百年不遇的“8.14”特大山洪泥石流再次給造成毀滅性破壞。2012年7月，映臥路再一次開工建設(shè)。
大地震造成沿線滑坡、泥石流、坍塌總量數(shù)億立方米，地質(zhì)災(zāi)害極其發(fā)育，各類崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖災(zāi)害連續(xù)分布，面廣量大，高位、高危，而震后相當(dāng)一段時間也是次生災(zāi)害的高發(fā)期。據(jù)震后現(xiàn)場調(diào)查和遙感解譯，沿線次生地質(zhì)病害點達(dá)200多處，災(zāi)害潛在物源總量達(dá)數(shù)億方。特別是映秀至耿達(dá)段由于距離震中很近，幾乎全部被掩埋在崩塌堆積體下，在高達(dá)千米以上的山坡上，地震震垮、震裂、震松的山體高懸，余震、風(fēng)吹、鳥飛都會導(dǎo)致崩塌落石，遇雨則爆發(fā)滑坡、泥石流等大型次生災(zāi)害。沿線震后河道堵塞形成了大大小小10多處堰塞湖，呈串珠狀排列。“地質(zhì)災(zāi)害博物館”因此得名，公路穿越必須攻克地震烈度高，震后（潛在）次生地質(zhì)災(zāi)害的判識、評估極其困難，次生地質(zhì)災(zāi)害極其發(fā)育，選擇安全的線位極其困難，走廊唯一、無可替代通道等諸多極其重大的技術(shù)難題。
生死踏勘+尖端技術(shù)：步步深入探明災(zāi)情
如何盡快探明道路災(zāi)情，搶通便道，如何完成全線地災(zāi)信息的收集和處理的，盡快恢復(fù)重建？設(shè)計者們?yōu)榇烁冻隽藰O其艱苦的努力，也采用了先進(jìn)的技術(shù)手段。
三次冒險徒步探路。2008年5-6月，廳公路設(shè)計院先后組織3批20多人次的專業(yè)技術(shù)突擊隊，冒著生命危險，徒步走通了映秀～耿達(dá)段20多公里，這在救災(zāi)部隊官兵和當(dāng)?shù)厥転?zāi)群眾看來也幾乎不可能走通的道路。他們歷經(jīng)生死考驗，克服重重困難，經(jīng)受住了體力、毅力、精神和心理的極限挑戰(zhàn)，手足并用一步一步、一段一段爬過，徒步走通全路段，完成了對沿線路基、擋防、橋涵構(gòu)造物的情況調(diào)查，初步摸清了山體滑坡、崩塌、泥石流、堰塞堆積等病害情況，收集到了詳實的第一手資料，逐段提出了可行的打通技術(shù)方案和施工組織計劃，為上級決策部署搶通工作提供了基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)，他們是交通系統(tǒng)最先徒步走通這段路的探路先鋒。
高科技先進(jìn)設(shè)備跟進(jìn)。項目沿線地質(zhì)災(zāi)害類型多，分布范圍廣，地形條件差，單靠人力進(jìn)行外業(yè)調(diào)查風(fēng)險極大、效率極低。為進(jìn)一步探明有關(guān)情況，應(yīng)用高空間分辨率的Quick Bird圖像與高精度無人機(jī)航片，進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害的解譯，結(jié)合外業(yè)現(xiàn)場核實調(diào)查，在短時間內(nèi)就完成了區(qū)域內(nèi)地災(zāi)識別、災(zāi)害分類與信息集成，大大提高了調(diào)查廣度和效率，更全面地掌握了地質(zhì)信息，為線位的合理選擇、災(zāi)害的防治提供了翔實準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在外業(yè)測量中，還創(chuàng)新運用三維激光掃描技術(shù)，高效完成了高陡斜坡危巖分布與地形測量，測量速度和精度都得到很大提高，有效解決了常規(guī)測量手段受限的問題。
持續(xù)跟蹤調(diào)查。從地震發(fā)生后的應(yīng)急調(diào)查開始，每個雨季之后，每次災(zāi)害之后，設(shè)計人員一直對沿線地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)行跟蹤調(diào)查，對潛在災(zāi)害進(jìn)行排查，并對設(shè)計方案的安全性進(jìn)行核查和評估。
科研成果+技術(shù)創(chuàng)新：天路神奇穿越“地質(zhì)災(zāi)害博物館”
面對重重困難，唯有通過大力開展科研攻關(guān)，不斷創(chuàng)新設(shè)計理念、設(shè)計技術(shù)，才能攻堅克難。
多個科研課題協(xié)力攻關(guān)。結(jié)合本項目的恢復(fù)重建工程，開展了4個專項科研課題以提供技術(shù)支持。另外還有2個科研課題也是以本項目作為依托工程之一?！兜卣鸬刭|(zhì)災(zāi)害安全風(fēng)險評估技術(shù)研究》全面收集掌握了災(zāi)害體地質(zhì)信息，建立了沿線災(zāi)害信息庫，并合理評價潛在災(zāi)害體穩(wěn)定性，進(jìn)行災(zāi)害體安全風(fēng)險評估，確定合理的處治策略；《地震地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警技術(shù)研究》引進(jìn)全新的災(zāi)害預(yù)警新技術(shù)、新方法，建立全線或大型工點的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，通過全線設(shè)置自動雨量計對重要工點觸發(fā)攝像系統(tǒng)，進(jìn)行實時預(yù)警；《地震次生地質(zhì)災(zāi)害綜合防治技術(shù)研究》對崩塌滾石和泥石流這兩種主要災(zāi)害形式提出了針對性的解決辦法，采用鋼結(jié)構(gòu)棚洞和輕型結(jié)構(gòu)棚洞防飛石，并設(shè)有減震結(jié)構(gòu)，棚洞頂鋪設(shè)EPS吸能材料，對橋墩采用雙層緩沖耗能防撞裝置；《映臥路堆積體上路基修筑技術(shù)研究》通過對堆積體的特性研究，采用沖擊碾壓、普夯措施對基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)，并提出填筑路基的質(zhì)量檢測指標(biāo)、試驗方法及評價標(biāo)準(zhǔn)。
創(chuàng)新設(shè)計理念確保安全。經(jīng)反復(fù)總結(jié)推敲，項目總體設(shè)計理念遵循抗災(zāi)能力優(yōu)先原則，路線選擇貫徹“地質(zhì)選線”、“安全選線”，在確保路線安全的同時，盡量完善路網(wǎng)安全。“避、讓、治”——合理選擇路、橋、隧通過方式。起點至耿達(dá)段為次生地質(zhì)災(zāi)害集中和嚴(yán)重路段，設(shè)計主要以隧道、橋梁方式進(jìn)行繞避。全段設(shè)置了南華、盤龍山等6座傍山隧和5座橋梁跨河換岸，橋隧比達(dá)76 %。隧道洞口均選擇在相對安全的位置，對主要泥石流溝，通過繞避或拐入山體下穿的方式通過。“寧高勿低”——合理選取路線標(biāo)高。映臥路面臨的潛在最大威脅是山洪泥石流下泄至主河道中，淤積、抬高河床，掩埋、淹沒道路或隧道。路線高程在高于累次淤高高程的前提下，盡量預(yù)留一定的安全高度，特別是橋隧等結(jié)構(gòu)物。“應(yīng)急優(yōu)先”——多設(shè)置橫洞及應(yīng)急通道。利用傍山隧道的特點，合理設(shè)置橫洞，并設(shè)置應(yīng)急通道將橫洞與加高、加固后的便道相接，有利于緊急情況下逃生使用，提高隧道的應(yīng)急抗災(zāi)能力，同時結(jié)合隧道橫洞的設(shè)置，增加施工工作面，并通過橫向通風(fēng)，降低運營費用。
創(chuàng)新技術(shù)提升防災(zāi)抗震能力。防災(zāi)抗震是該工程的第一要務(wù)，設(shè)計上采取了多項技術(shù)措施。合理設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)。漁子溪河道臨河沖刷嚴(yán)重，導(dǎo)致?lián)鯄_刷損毀極多，在恢復(fù)重建中，較多采用了樁基承臺擋墻型式，基礎(chǔ)采用樁基承臺，上設(shè)擋墻，經(jīng)檢驗起到了良好的效果。部分路段采用橫向約束、墻后承重板減荷等綜合措施，增加支護(hù)結(jié)構(gòu)抗震性能、減小結(jié)構(gòu)尺寸，增加支護(hù)結(jié)構(gòu)抗震性能。針對坡面塌滑、飛石災(zāi)害嚴(yán)重路段，設(shè)計了輕型結(jié)構(gòu)棚洞，在立柱與梁板節(jié)點設(shè)置可更換的金屬耗能器，在梁板頂面設(shè)置有EPS吸能墊層，可有效防止坡面飛石和坡面坍塌對道路的影響。三向限位彈塑性型鋼擋塊。地震中橋梁的破壞更易威脅人員安全的是由于上部梁板在縱、橫向地震波的作用下，發(fā)生位移而滑落或被拋出。為此，設(shè)計者創(chuàng)新使用了三向限位的彈塑性型鋼擋塊，可防止豎向加速度較大時，近斷層的橋梁支座拋落后，引起橋梁較大損傷或落梁。多級設(shè)防分級耗能保護(hù)橋梁。設(shè)計中對橋梁的防護(hù)提出“多級設(shè)防，分級耗能”的思想，對災(zāi)害體和橋梁本身分別采用多級措施防護(hù)，將次生災(zāi)害對橋梁的影響降到最低。如針對邊坡飛石，除對坡面進(jìn)行排危、設(shè)置被動網(wǎng)或攔石墻以外，對橋梁易遭飛石區(qū)采用柔性棚洞進(jìn)行防護(hù)；對易遭落石撞擊的橋墩，采用雙層耗能防撞裝置或?qū)蛄憾罩馓卒摴?、噴涂拜鐵膜處理進(jìn)行橋墩防護(hù)，相當(dāng)于給橋墩穿上“棉襖”，有效保護(hù)橋梁墩柱的安全。地災(zāi)監(jiān)測和預(yù)警新技術(shù)。由于強(qiáng)震后山體破碎，地災(zāi)風(fēng)險防不勝防，為提高道路的運營安全，在沿線設(shè)置自動雨量計，并在關(guān)鍵位置設(shè)置攝像系統(tǒng)，當(dāng)降雨量達(dá)到一定峰值時，就會自動觸發(fā)攝像系統(tǒng)，進(jìn)而實時預(yù)警監(jiān)控，有效保證了道路安全運行。
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省道303線映秀至臥龍公路是九環(huán)線映秀至日隆旅游公路的重要組成部分，是四川九寨黃龍、大草原、四姑娘山構(gòu)成的“黃金旅游環(huán)線”的重要路段，是通往臥龍大熊貓自然保護(hù)區(qū)及“東方圣山”四姑娘山的唯一道路，是省道S303線的一段，也是川西北小金、丹巴等縣與省會成都最便捷的通道，同時也是救災(zāi)“生命線”。
項目起于映秀，沿漁子溪一路上行，經(jīng)耿達(dá)，止于臥龍。全線采用二級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計速度40公里/小時，路基寬度8.5米。路線全長44.89公里，8次反復(fù)跨越漁子溪，跨河橋長1.211公里；設(shè)置隧道8座，長16.652公里；橋隧占路線總長的39.8%。其中映秀至耿達(dá)段19.7km范圍內(nèi)，主要以隧道和橋梁進(jìn)行繞避，隧道14044米/6座， 6跨漁子溪橋梁995米/6座，該段橋隧比達(dá)76.3%，為省內(nèi)二級公路橋隧比最高的路段。（供稿：匡成剛 胡棟才）
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