作者:王佳雯 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/6/27 14:31:20
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中科院成都山地所:以科学为尺丈量川藏交通廊道

 

6月22日起,2017走进中国科学院·记者行——“科技支撑川藏交通廊道建设”活动一行,自四川成都开拔,沿国道318一路驱车前往林芝,考察川藏交通廊道。

一路上,一侧是汹涌的江河作陪,一侧是陡峭的悬崖峭壁为伴。在险峻的风光中,偶尔横亘在路中央的巨大石块和车队行进中遭遇的崩塌,不时提醒过往车辆这里的危险性。

复杂的地质条件、频发的山地灾害,让川藏交通廊道面临重重考验,却也让中科院成都山地灾害与环境研究所多年的研究积累有了更大的施展空间。

“躲避”瓦斯沟

位于大渡河流域康定县境内的瓦斯沟,是川藏交通廊道的咽喉之地。然而在瓦斯沟20多公里的距离中,却蕴藏着34处崩塌风险。而在瓦斯沟右岸的一级支沟,长度7公里左右的日地沟,在近60年来,也爆发过5次比较大的泥石流灾害。

“灾害发生后肯定会留下痕迹,就像雁过留痕一样,而我们需要找到这些痕迹,并推算出当时灾害的规模、流量、冲击速度、危害方式等信息。” 成都山地所总工程师、川藏铁路STS项目负责人游勇告诉《中国科学报》记者。

记者在山地所副研究员李秀珍的指导下,清晰地识别出瓦斯沟崩塌堆积体的轮廓。崩塌从山顶倾泻而下,犹如一个倒立的椎体,又仿佛一把圈椅端放在河畔。

凹陷地形、圈椅状地貌、坡体前缘明显突出、马刀树、醉汉林等,这些可以用肉眼分辨的特征,都是山地所科研人员判定古滑坡的“土方法”,也是游勇所说的痕迹。

要“循迹探宝”,不仅要求科研人员走到已发生的崩塌、滑坡面前,甚至要求他们爬到滑坡体去勘探、取样。

这办法虽然传统,却从未过时。特别是在山地所有了地质雷达、3D扫描、遥感解译、无人机航拍等天空地一体化手段后,看上去耗时耗力的野外考察并没有减少,研究人员一年跑三四次川藏线调查山地灾害是一件很平常的事。

“遥感影像有它的弊端,看不到坡体内部结构,所以还需要结合实地调查。”李秀珍说。

“土方法”与新科技结合,山地所科研人员为川藏交通廊道规划选线提供了详实的山地灾害信息,为交通廊道通过瓦斯沟的选线提供了重要的科技支撑。

“除名”72道拐

沿国道318一路向西,盘旋爬升到海拔4600多米的业拉山口,在西藏昌都地区的八宿县境内,科研技术人员和记者一行在著名的“怒江72道拐”前停下了脚步,不为罕见的风光,而为嘎玛沟滑坡。

“这是318国道上较为著名的一处滑坡,也是一处典型的堆积层老滑坡。”李秀珍介绍说。

陡峭的高山、险峻的峡谷,平均坡度在45度以上,加之断裂带纵横密布,地层岩性为易滑坡的变质砂板岩,这些条件致使该区域成为滑坡高易发区。

记者放眼望去,被蜿蜒盘旋的“72道拐”切割成块的山体上,分布着供水流下泄的排水沟,也有如长城城墙般整齐排列的抗滑桩、挡墙。

这是上世纪90年代,山地所科学家在对嘎玛沟滑坡进行专门调查研究后,提出的滑坡综合治理工程方案。截止目前为止,治理后的嘎玛沟滑坡并未再发生变形。

但沿“72道拐”向怒江大桥方向西行进,科研人员一路向记者指出了多处位于怒江及其支流嘎玛沟的老滑坡、崩塌。“这里都可以被称为滑坡群、崩塌群了。”李秀珍说。

正是考虑这一区域崩塌、滑坡灾害密集发育,山地所和中铁二院、中科院地质地球所的专家经过多次联合考察、现场会商后,提出了川藏铁路绕避山地灾害的选线建议。

在今后的川藏铁路线上,很可能会少了怒江“72道拐”的影子。

“依偎”旺北村滑坡

一路向西进发,进入西藏八宿地区,冷曲河淙淙流水岸边,接连不断的山丘绵延起伏。而山地所科研人员告诉记者,那些呈山丘状的物质,事实上是范围达165万平方米、体积为8000万方的旺北村巨型滑坡堆积体。

“川藏铁路从八宿出来,朔冷曲而上,但该用什么方式穿越这个滑坡堆积体,它又会对铁路产生什么样的影响,是我们关注的重点。”游勇说。

25日上午,在小雨中,记者随科研人员一同登上了陡峭的旺北村滑坡堆积体。科研人员用计算机连接一根长长的管线,开始沿坡体横向穿行——这是在利用地质雷达为滑坡堆积体做“体检”。

据介绍,地质雷达可以探测到滑坡堆积体内部四五十米深的坡体结构。地质雷达收集的数据,再结合科研人员对堆积体地表是否存在开缝、有无沉陷、坡体上的公路是否变形等实地考察,山地所副研究员杨宗佶告诉记者,“滑坡堆积体目前是整体基本稳定,堆积体前缘产生了两个新滑坡,在降雨、地震条件下欠稳定”。

尽管存在一定的风险,但比对是在旺北村滑坡堆积体前缘走明线,还是隧道穿越,科研人员和工程技术人员认为,可以通过设置抗滑桩、锚索等方式对存在一定风险的滑坡体进行加固,建议采用从前缘通过的方案。

中铁二院高级工程师、川藏铁路副总体设计负责人夏烈告诉记者,铁路路基建设成本较低,如果工程可行、安全,则尽量采取以路基形式通过,减少铁路建设成本。

不过,目前川藏铁路仍处于规划阶段,游勇也强调,如果后期铁路工程确需从滑坡堆积体前缘经过,铁路规划设计单位中铁二院将和中科院山地研究所一起对该地质风险点作进一步的研究论证。

游勇向记者介绍旺北村滑坡情况。王佳雯摄。

李秀珍介绍嘎玛沟滑坡对川藏交通廊道的影响。王佳雯摄。

 
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