（岩土工程专业论文）风景名胜区旅游公路滑坡灾害景观型防治研究.pdf

摘要 当前景区地质灾害治理均是按照常规处理方法，没有考虑景区的特殊性，以 至于治理工程对景观破坏严重，治理工程与景区文化资源和自然资源不协调，降 低了相关风景名胜区的人文及自然价值。本文针对景区旅游公路的特点，对景区 旅游公路地质灾害分布规律、形成机制、景观型仿生材料、景观抗滑桩等进行了 系统研究，取得的主要成果如下： 1 分析了重庆风景名胜区旅游公路分布规律、发育特点及成灾背景；运用极 限平衡理论和断裂损伤力学方法研究了滑坡裂纹扩展机制，提出一种滑坡贯通的 力学计算方法，并将该方法应用于三峡故陵滑坡证明了其可行性。在有限元a n s y s 中编制程序，对滑动带的贯通进行了模拟，并结合滑坡特点将滑坡贯通分为初始 阶段、滑动带扩展阶段、坡脚鼓胀阶段、破坏阶段四个阶段；为滑坡形成机制的 深入研究及滑坡的有效治理奠定了理论基础。 2 针对出露在陡崖、陡坡和地表面的格构、锚头、抗滑桩顶端的混凝土结构， 建立两种景观仿生材料：景观混凝土和粘涂材料并对景观混凝土的着色方法、表 面压印技术进行了研究，分析了景观型面层粘涂材料组成、着色方法、技术要求， 引进仿古建筑涂料、仿瓷涂料、仿石混凝土涂料、多彩喷塑涂料、浮雕涂料五种 景观涂料。 3 针对抗滑桩桩头，采用仿生技术、色彩学和景观生态学方法，引进景观型 混凝土和粘涂材料进行结构优化设计和景观处理，提出了仿生桩、花池桩、日晷 桩、环保桩四种景观抗滑桩，并研究其设计计算方法。以金佛山k 9 + 9 0 0 滑坡为例， 应用花池桩进行治理，并给出其设计计算。 4 以国家级风景名胜区金佛山为例，分析了景区地质地貌、气候水文，对地 质灾害成因进行了研究，提出了风景名胜区公路地质灾害的治理原则，并运用景 观型仿生材料、景观抗滑桩对滑坡、崩塌灾害进行了防治。 5 针对滑坡灾害治理方法决策问题，分析了滑坡治理方案应考虑的基本因素， 特别是风景名胜区旅游公路滑坡治理方案对景观的特殊要求，对金佛山k 9 + 9 0 0 滑 坡提出了三种景观治理方案，采用层次分析法建立多目标多层次的滑坡方案优选 模型，利用模糊优选理论和熵权决策法，得到最优滑坡景观治理方案。 桩 关键词：风景名胜区旅游公路；滑坡；景观治理；景观仿生材料；景观抗滑 本文得到重庆市交委科技攻关项目“风景名胜区旅游公路重大地质灾害防治关键技术研究”资助 a b s t r a c t t r e a t m e n to fs c e n i cg e o l o g i c a ld i s a s t e r sw e r eb a s e do nt h ec o n v e n t i o n a la p p r o a c h c u r r e n t l y , w i t h o u tc o n s i d e r i n gt h ep a r t i c u l a r i t yo fs c e n i cs p o t s ，s ot h a tt r e a t m e n tw o r k so n t h el a n d s c a p es e v e r e l yd a m a g e d , g o v e r n a n c e ，e n g i n e e r i n ga n dc u l t u r a lr e s o u r c e sa n d n a t u r a ls c e n i cs p o t si n c o n s i s t e n c i e s ，r e d u c i n gt h er e l a t e ds c e n i ca r e a so ft h eh u m a n i t i e s a n dn a t u r a lv a l u e i nt h i sp a p e ra c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fs c e n i ct o u r i s t h i g h w a y , t h es c e n i ct o u r i s th i g h w a yd i s t r i b u t i o no fg e o l o g i c a ld i s a s t e r s ，f o r m a t i o n m e c h a n i s m ，l a n d s c a p e - b a s e db i o m i m e t i cm a t e r i a l s ，l a n d s c a p ea n do t h e ra n t i s l i d ep i l e g a v eas y s t e m a t i cs t u d y t h em a i n r e s u l t so b t a i n e da r ea sf o l l o w s ： 1 c h o n g q i n gt o u r i s ms c e n i ch i g h w a yd i s t r i b u t i o n , d e v e l o p m e n tc h a r a c t e r i s t i c sa n d d i s a s t e r b a c k g r o u n dw a sa n a l y z e d u s i n g l i m i te q u i l i b r i u mt h e o r ya n df r a c t u r e m e c h a n i c ss t u d i e dt h el a n d s l i d e d a m a g e c r a c kg r o w t hm e c h a n i s m p r o p o s e da m e c h a n i c a lc a l c u l a t i o nm e t h o do fl a n d s l i d er u nt h r o u g h i ti sp r o v e df e a s i b i l i t yi nt h e t h r e eg o r e s g u l i n gl a n d s l i d e t h es l i d i n gz o n ec o a l e s c e n c ep r o c e s sh a sb e e ns i m u l a t e d b ya n s y s i nc o n j u n c t i o nw i t hl a n d s l i d ec h a r a c t e r i s t i c sa n ds i m u l a t i o nr e s u l t sd i v i d e dt h e s l i d i n gz o n e c o a l e s c e n c ep r o c e s si n t of o u r s t a g e s ：t h e i n i t i a l s t a g e o fl a n d s l i d e f o r m a t i o n ，t h ep r o p a g a t i o ns t a g eo fs l i d i n gz o n e ，t h eb u l g i n gs t a g eo fb a s a ls l o p e ，t h e s t a g eo fd a m a g e t h i s m e t h o dt ot h ef o r m a t i o nm e c h a n i s mo fl a n d s l i d e sa n d l a n d s l i d e d e p t hs t u d yo fe f f e c t i v eg o v e r n a n c el a i dt h ec o r r e s p o n d i n gt h e o r e t i c a lb a s i s 2 f o rt h ee x p o s e di nc l i f f s ，s t e e ps l o p e sa n dt h es u r f a c el a t t i c es t r u c t u r e ，a n c h o r h e a d ，a n t i s l i d ep i l ea tt h et o po fc o n c r e t es t r u c t u r e s ，t oi n t r o d u c et w ok i n d so fl a n d s c a p e b i o m i m e t i cm a t e r i a l s ：l a n d s c a p eo fc o n c r e t ea n dt h ea d h e s i v e c o a t i n g m a t e r i a l t o r e s e a r c hc o n c r e t ec o l o r i n gm e t h o da n ds u r f a c ee m b o s s i n gt e c h n o l o g y ，a n a l y s i so f l a n d s c a p e - t y p e s u r f a c el a y e ro f a d h e s i v ec o a t i n gm a t e r i a lc o m p o s i t i o n , c o l o r i n g m e t h o d s ，t e c h n i c a lr e q u i r e m e n t s f i n a l l yi n t r o d u c e df i v ep a i n tk i n d so fr e l i e fs c e n i ca r e a f o rt o u r i s mh i g h w a yg e o l o g i ch a z a r dp r e v e n t i o na n dc o n t r o ls t r u c t u r eo ft h ec o a t i n g ：t h e a n t i q u ea r c h i t e c t u r a lc o a t i n g s ，m e l a m i n ep a i n t s ，i m i t a t ec o n c r e t ec o a t i n g s ，c o l o r f u l s p r a yp a i n t 3 a c c o r d i n gt ow i d e l yu s e di nl a n d s l i d eh a z a r df o rt h et r e a t m e n to fa n t i s l i d ep i l e ， u s i n gb i o n i ct e c h n o l o g y , c o l o rs c i e n c ea n dl a n d s c a p ee c o l o g ym e t h o d s ，i n t r o d u c e l a n d s c a p et y p eo fc o n c r e t ea n da d h e s i v ec o a t i n gm a t e r i a l s ，c a r r i e do u ts t r u c t u r a ld e s i g n a n dl a n d s c a p i n gt r e a t m e n to nt h ee x p o s e dp a r t so ft h ep i l e d e s i g n e df o u rl a n d s c a p e s a n t i s l i d ep i l e ：t h eb i o n i cp i l e s ，f l o w e rb e d sp i l e s ，p i l es u n d i a l ，e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n , a n t i - s l i d ep i l ea n dt os t u d i e di t sd e s i g nc a l c u l a t i o nm e t h o d s c a r r i e do u tt h ed e s i g n c a l c u l a t i o n so ff l o w e rb e d sp i l ei nj i n f o s h a nk 9 + 9 0 0l a n d s l i d e 4 a n a l y z e dt h es c e n i cg e o l o g i c a lf e a t u r e s ，c l i m a t ea n dh y d r o l o g i c a lo fj i n f o s h a n s t a t e l e v e ls c e n i cs p o t s g e o l o g i c a ld i s a s t e r st y p e sa r es u m m 撕z e d t or e s e a r c ht h e c a u s e so fg e o l o g i c a ld i s a s t e r s p r o p o s e dg o v e r n a n c ep r i n c i p l e so fs c e n i ca r e ah i g h w a y g e o l o g i ch a z a r d c a r r i e do u tas y s t e m a t i cs t u d yo f t h ed i s a s t e rl a n d s c a p ep r e v e n t i o n 5 m e t h o d sf o rt h et r e a t m e n to fl a n d s l i d eh a z a r dt h e o r yi sl a g g i n gb e h i n dt h e d e c i s i o n - m a k i n gp r o b l e m s ，a n a l y s i st h e f u n d a m e n t a lf a c t o r so fl a n d s l i d ec o n t r o l p r o g r a m ss h o u l d b er a k e di n t oa c c o u n t e s p e c i a l l yi ns c e n i ca r e at o u r i s th i g h w a y l a n d s l i d ec o n t r o lp r o g r a m so nt h es p e c i a lr e q u i r e m e n t so ft h el a n d s c a p eo nt h e j i n f o s h a nk 9 + 9 0 0l a n d s l i d ep r o p o s e dat h r e ek i n d so fl a n d s c a p et r e a t m e n t p r o g r a m u s i n ga n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s st oe s t a b l i s ham u l t i - l e v e lm u l t i o b j e c t i v e o p t i m i z a t i o nm o d e lo fl a n d s l i d e ，u s i n gt h ef u z z yo p t i m i z a t i o nt h e o r ya n de n t r o p yo f t h e r i g h tt od e c i s i o n - m a k i n gm e t h o d , t oo b t a i nt h eo p t i m a ll a n d s l i d el a n d s c a p eg o v e r n a n c e p r o g r a m k e yw o r d s ：s c e n i ca r e at o u r i s th i g h w a y ；l a n d s l i d e ；l a n d s c a p et r e a t m e n t ；l a n d s c a p e b i o m i m c t i cm a t e r i a l s ；l a n d s c a p ea n t i s l i d ep i l e 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 寻茁乳日期：如j 。年占月罗e t 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行 信息服务( 包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等) ，同时本人保留 在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名：了味乞 日期：2 0i 。年月矿日 指导教师签名： 日期：歹勺f 啐 本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社c n k i 系 列数据库中全文发布，并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规 定享受相关权益。 、 学位论文作者签名：寻泛移 日期：知i o 年月? 日 指导教师签名： 日期：( 年6 第一章绪论 第一章绪论 1 1 本课题研究的目的和意义 2 0 0 7 年6 月国务院批准设立重庆改革试验区，我市据此根据落实国家西部大 开发战略决策，落实城乡统筹、实现科学发展和保护三峡库区生态环境三大背景， 于2 0 0 7 年6 月对重庆市城乡总体规划( 2 0 0 7 - - 2 0 2 0 ) 进行了修编。该总规 明确了我市在全国发展布局中的功能定位把强化中心城市职能、促进三峡库区 全面协调可持续发展作为重点注重生态、人文环境保护和资源的集约利用，“一 圈两翼”经济发展模式的快速实旌，使旅游业成为我市经济发展的重要助推力和 持续发展的重要资源。旅游业的发展日口提是旅游资源的保护，然而，由于我市的 风景名胜区6 0 以上位于危岩、滑坡等重大地质灾害多发地段，如三峡、浮图关、 枇杷山、缙云山、四面山、北温泉、石宝寨、太白岩、黑山谷、金刀峡、大足石 刻、金佛山、白帝城、丰都鬼城，等等。这些风景名胜区旅游资源的大力开发， 必然涉及到景区公路修建和养护。目前在风景名胜区已实施的危岩、滑坡等重大 地质灾害防治工程，均是按照常规处理方法进行工程设计和施工，仅仅遵循“确 保安全”的防治理念，以至于治理工程对景观破坏严重，治理工程与景区文化资 源和自然资源不协调，降低了相关风景名胜区的人文及自然价值。因此，系统开 展风景名胜区旅游公路重大地质灾害防治关键技术研究，配合我市打造“长江三 蛱”，“山水都市”和“乌江画廊”三大旅游精品项目( 图i _ 1 ，王志纲工作室制作) ， 实现高等级公路建设、养护与旅游资源协同开发，提升旅游公路的旅游价值，具 有必要性和紧迫性。 图11 重庆市三峡旅游经济区战略策划纲要 f i 9 1 lt o u r i s m e c o n o m i c z o n eo f c h o n g q i n g _ 丌l r c e g o r g e s s t l a l e g l cp l a n n i n g f r a m e w o r k 2第一章绪论 由于我市风景名胜区旅游公路沿线的重大地质灾害以危岩和滑坡为主，本文 以风景名胜区内的滑坡作为研究对象，遵循确保公路构建筑物的安全与稳定、注 重景观因子、人文特色、历史文脉等要素保护与优化的旅游公路重大地质灾害防 治理念，基于对我市风景名胜区重大地质灾害发育特点及致灾动力机制、风景名 胜区重大地质灾害防治景观保护与重建理论、风景名胜区危岩、滑坡灾害治理新 技术、新材料、新工艺等方面的系统研究，系统创建风景名胜区旅游公路重大地 质灾害防治的理论和技术体系，为全面防治我市乃至我国风景名胜区旅游公路沿 线的危岩、滑坡等重大地质灾害、挖掘旅游资源、提升旅游价值等提供重要理论 依据和技术支撑。 1 2 国内外研究现状 目前，风景名胜区旅游公路改、扩建及养护过程中，由于受资金、地形、地 物及气候等条件的限制，等级低、路窄、坡陡、弯急，道路条件差，缺乏必要的 交通安全设施，致使群死群伤的恶性交通事故屡有发生，社会负面影响较大：公路 建设中，由于环保和景观设计观念不足，与环境协调性差，甚至对周围优美的自 然、人文景观造成严重破坏，这些在相当程度上制约了沿线旅游资源的开发和利 用。 地质灾害防治既是地质灾害研究的有机组成部分，也直接引用了地质灾害研 究成果，可概括为三方面，即发育环境和形成条件、发育机理及灾害体稳定性分 析和风景名胜区地质灾害防治实践等方面。 1 2 1 发育环境和形成条件 风景名胜区地质灾害发育环境和形成条件研究主要集中在各风景名胜区危 岩、滑坡和泥石流的形成条件方面，包括地形地貌、地层岩性、地质构造、植被、 地下水、降雨、地表水、人为活动等对灾害的影响和激发作用方面。一般散见于 有关文献中，根据危岩、滑坡和泥石流的不同特点，进行了一定的分析和描述。 如晏鄂川等对国家级风景名胜区海螺沟雪( 冰) 崩、融冻、岩土体蠕滑、崩塌、 滑坡、泥石流、水土流失和地震等灾害形成的环境条件进行了研究，并将导致这 些灾害问题的主要作用归结为五个方面，即强烈的新构造抬升运动、复杂的地质 构造体系、冰川作用显著、强而丰沛降水以及人类活动不当等因素口1 。赵敬民等讨 论了泰山风风景名胜区自然灾害的成因及基本特征，主要为崩塌灾害，以及对其 周期性、群发性、多重性等进行了研究b 1 。李俊雄等分析重庆市浮图关公园白骨塔 危岩发育的地层、地貌、地质构造、降雨等环境条件特征h 1 。刘成等对北碚地区坡 面泥石流形成的坡度、降雨和植被等影响因素进行了系统研究，涉及了缙云山风 风景名胜区部分泥石流灾害删。杜政清m 、李晓嘲、李玉生嗍、旷镇国n 、胡克定 n 、晏同珍n 2 1 袁天长n 阳、李焯芬等n 们对重庆市以及主城范围的危岩、滑坡灾害形 第一章绪论 成的地形地貌、地质构造、地层岩性以及降雨等环境条件特征进行了分析，涉及 洪崖洞、浮图关、鹅岭、北温泉等风景名胜区的滑坡和危岩灾害。陈洪凯等对包 括太白岩在内的风景名胜区危岩形成环境因素、影响条件、激发条件等进行了深 入系统研究n 钉。胡明等对江津四面山危岩发育环境条件进行了分析，认为陡峻的 地形、岩体风化卸荷和降雨影响是危岩崩落的主要原因n 。白云峰对乌江画廊区 域的危岩、滑坡灾害进行了研究，认为地形、构造条件、地表地下水、卸荷风化 等独特的自然环境条件孕育了该地广泛发育的危岩、滑坡灾害n 7 1 。高克昌基于遥 感技术对万州主城区崩塌灾害条件进行了研究，涉及太白岩等危岩带n 射。高克昌 建立了基于信息量模型的万州地区滑坡灾害危险性评价地理信息系统n 明。 综上可见，对于重庆风景名胜区而言，主要报道的灾害类型以危岩( 崩塌) 、 滑坡为主，而且研究非常零散，局限于形成条件的一般面上分析；另外，对风景 名胜区进行专门研究的少，风景名胜区地质灾害的有关内容仅散见于一般研究文 献中，缺乏针对性的深入研究。在泥石流方面，重庆市涉及较少，而且崔鹏等已 有相对丰富的研究成果唧，。 1 2 2 发育机理及灾害体稳定性分析 在风景名胜区地质灾害发育机理方面，研究内容相对较少，而且危岩研究较 滑坡研究要多且深入；多数研究成果局限于宏观机理以及发育机制的探讨方面。 如袁天长等对重庆市危岩、滑坡灾害发育机制进行了宏观分析，认为长江回水、 人类工程活动等是城区( 包括部分风景名胜区) 灾害发育的主要诱发机制n 羽。白 云峰对乌江画廊区域危岩( 崩塌) 、滑坡灾害暴发的地下采矿卸荷、风化、降雨等 作用机理进行了宏观分析，并进行了宏观稳定性的定性评价n 刀。刘成、徐刚等对 北碚地区坡面泥石流形成机制进行了定性分析，涉及缙云山风风景名胜区部分泥 石流灾害鲫1 。旷镇国对重庆市以及主城范围的危岩、滑坡灾害形成机制进行了定 性分析，涉及洪崖洞、浮图关等风景名胜区危岩灾害n 们。此外，陈洪凯等对包括 太白岩危岩灾害发育的宏观链式规律、微观主控结构面损伤、断裂、流变的宏微 观发育机理，以及稳定性计算理论等进行了深入系统研究，取得了危岩带发育时 间、破坏规律、等效参数、稳定性分析方法和判别标准等一系列成果n 乱2 1 。崔 鹏等结合九寨沟泥石流的治理需要，对风景名胜区内多条泥石流启动机理、运动 机理、淤埋机理、景观破坏机理等进行了系统研究啪】。 1 2 3 风景名胜区地质灾害防治实践 在风景名胜区地质灾害防治方面，涉及工程治理的较多，但大多停留在经验 和粗放阶段，同一般地区的地质灾害防治没有太大区别，多数集中于解决安全问 题，对景观等因素考虑不足或根本未予以考虑。在地质灾害安全防治的同时，常 常造成一定景观或人文价值的损坏和破坏。如李俊雄( 1 9 9 8 ) 等报道了重庆市浮 第一章绪论 图关公园白骨塔危岩治理情况及效果评价，但该危岩带于2 0 0 6 年在此进行了工桎 治理，且景观破坏比较严重nz 。陈洪凯等以太白岩风景名胜区为主，系统开发了支 撑、锚固、灌浆、支撑锚固联合、拦石墙、拦石网、主被动联合等2 0 余种危岩 防治技术有效治理了该风景名胜区危岩灾害，该公园己成为当地百姓休闲游乐 的理想去处“5 ” = 但另一方面，尽管在治理过程中采取了各种措施保护风景名胜 区的环境和文物，但还是造成了一定程度的景观破坏。胡克定、袁天长等“、 白云峰“”对重庆主城区危岩、捐坡和乌江画廊区域的崩塌、滑坡灾害治理提出了 一些措施建议。陈洪凯等以万州城区一处滑坡治理和城市建设开发相结合的实例， 提出和阐述了城市建设和灾害治理一体化模式的思想，为风景名胜区地质灾害的 防治提供了新的思路“”。崔鹏等在九寨沟泥石流防治中，采用了木栅一栏坝、谷 坊、拦渣坝等技术措施，对风风景名胜区内多条泥石流进行了治理工程治理效 果比较明显1 。此外，重庆市忠县石宝寨、丰都鬼城名山、奉节白帝城等风景名 胜区进行了系统的危岩、滑坡灾害治理对景观的破坏比较严重，制约了风景名 胜区旅游价值的提升。 胡文海等讨论了旅游山地灾害类型和特点，并提出了防治对策1 。鄢和琳分 析了四，i l 九寨沟滑坡、崩塌、泥石流、地震概况、成因并针对各种灾害提出了防 治措施，同时提出了山地生态旅游的法制管理鼬1 。殷跃平等分析了骊山明宫滑坡 的形态、结构、滑带滑床和变形特征，并提出了基于绿色设计的工程治理1 。张 阳等对路桥工程中挡土墙的景观设计手法、构造形式、景观绿化推荐植物傲了细 致的研究( 图l2 一1 4 ) ”“。谢怀建系统研究了长江三峡和重庆地质灾害并提出 了地质灾害的景现保护与重建理论”1 。 孽芒熏 囤12 化高为低圈13 化整为霉 14 化大为小 f i g 】2 c h a n g eh i 曲t o l o wf i g 】3 c h a n g e m e w h o l e p a r tf i 9 14 c h a n g e b i g t 0s m a l l 综上可见，目前国内在实施风景名胜区重大地质灾害防治中，基本上直接引 用了一般地质灾害研究与防治方法，所实施的治理工程虽然可满足了地质灾害治 理基本需求，但是对风景名胜区的景观价值造成了严重损害，降低了人文及自然 景观价值，没有考虑到旅游公路的特殊性，即旅游公路沿线重大地质灾害防治应 第一章绪论 5 赋予旅游价值，至少不损毁、破坏旅游资源。因此，遵循风景名胜区重大地质灾 害防治的特殊需求，以重大危岩及滑坡灾害为研究对象，开展风景名胜区旅游公 路重大地质灾害防治关键技术研究，创建景观保护与重建理论，据此进行工程防 治，这是风景名胜区地质灾害防治的必然趋势，符合国家社会经济发展需求，也 是学术界研究的新兴热点之一。 1 3 本文研究的内容、思路及方法 本文拟综合运用地质灾害学、景观学、材料学的方法和研究成果，分析风景 名胜区地质灾害的发育、分布规律，研究地质灾害的致灾动力机制并开发出适合 风景名胜区的地质灾害治理技术。主要包括以下几点： ( 1 ) 分析重庆市风景名胜区旅游公路地质灾害空间、时间分布规律，发育特 点，分析地质灾害成灾背景，运用极限平衡理论、断裂损伤力学、有限元方法研 究滑坡形成的力学机制。 ( 2 ) 针对出露在陡崖、陡坡或地表面的格构、锚头、抗滑桩顶端混凝土结构， 严重损害风景名胜区的景观品质的问题，引进景观型混凝土和粘涂材料，打造既 美观生态又安全经济的旅游公路。 ( 3 ) 针对景区滑坡灾害对景观的特殊要求，设计景观型抗滑桩。研究景观型 抗滑桩的设计计算方法，并应用到滑坡实例的计算中。 ( 4 ) 以国家级风景名胜区金佛山为依托，分析其地质灾害类型、成因，并提 出旅游公路地质灾害治理原则，地质灾害景观治理技术，以金佛山旅游公路k 9 + 9 0 0 滑坡为例，运用传递系数法和有限元数值模拟的方法，确定其稳定性。 ( 5 ) 对景区滑坡治理方案，采用模糊优选理论和熵权决策的联合应用方法， 得到最优的滑坡景观治理方案。 本文研究的技术路线见图1 5 。 6 第一章绪论 滑坡成灾动力机制地质灾害成灾背景 地质灾害分布规律 图1 。5 本文研究路线 f i g 1 5t e c h n o l o g y - r o a d 第二章重庆市风景名胜区旅游公路地质灾害发育特点及致灾动力机制 7 第二章重庆市风景名胜区旅游公路地质灾害发育特点及致灾 动力机制 2 1 重庆市风景名胜区旅游环境概况 2 1 1 重庆丰富的自然资源 重庆旅游资源种类齐全，数量众多，品味高，市场知名度高，拥有其中世界 文化遗产4 处，国家级风景名胜区5 处，省级风景名胜区2 7 处嘲。市域内巴山绵延， 河流纵横，俯瞰历史源远流长，文化积淀深厚，构成了集山、水、林、泉、瀑、 峡、洞等为一体的壮丽自然景色和溶巴渝文化、民族文化、移民文化、三峡文化、 “陪都一文化、都市文化于一炉的人文景观嘲。其中三峡景区风光独特，以高山、 深谷和巨川为其曲型特色，举世闻名。大坝蓄水后，三峡峡谷区景观虽在一定程 度上受到影响，但却形成一个新的峡谷景观。不仅瞿塘峡、夔门风姿仍在，巫峡 神女峰美态毫不逊色，而且整个库区形成高峡平湖景观。三峡大坝所在地形成水 面宽度达2 0 0 0 米以上的大型湖泊，为游人提供了更广阔的游乐场所，三峡大坝、 三峡电站、三峡船闸等宏伟建筑独具科学考察价值。许多新的旅游观光点及大规 模移民迁建的新城新村，将成为重庆旅游业发展的重要后续资源。 同时由于地质作用的原因，重庆喀斯特溶洞景观发育，万盛石林、武隆芙蓉 洞、开县仙女洞等具有典型的喀斯特特色，极具观赏和研究价值。适宜的气候条 件造就了重庆森林面积广大，是森林面积最多的直辖市，。而且重庆主城区地形 错落有致，依山傍水，高楼林立，具有独特的山城特色。 图2 1 重庆市旅游资源分布图 f i g 2 1d i s t r i b u t i o no ft o u r i s mr c s o t u - c 2 si nc h o n g q i n g 2 1 2 重庆悠久的人文历史 8第二章重庆市风景名胜区旅游公路地质灾害发育特点及致灾动力机制 早在公元1 1 世纪，巴人在今重庆建立巴国，从而拉开重庆历史的序幕。随着 历史的变迁，重庆的管辖范围不断扩大，在西南乃至全国的地位越来越重要。2 0 世纪重庆的两次大移民：抗战时重庆移民和三峡移民对重庆文化的形成有着重要 的作用，所以重庆基本上是一个人口流动度很大的移民城市。抗战时的内迁不但使 重庆奇迹般地转型为具有现代化工业基础的经济重镇，而且由于众多政治名人、 文化名人云集山城，为现代重庆文化注入了丰富广博的内涵。直辖后，重庆成为 面积最大、人口最多、农村建设任务最重的直辖市，在全国经济发展中具有举足 轻重的地位。 李白、杜甫、李商隐以及苏东坡、王维、白居易、刘禹锡、文天祥等历代文 豪留下的瑰丽诗篇，也因此有了诸如万县西山的太白岩、丰都鬼城、忠县石宝寨、 梁平双桂堂、巫山的陆游洞和孔明碑、云阳的张飞庙、涪陵北岩点易洞、石柱县 的秦良玉陵园等文物遗迹。抗战时期，重庆是当时中国的首都，保留下了大批以 国民政府遗址为代表的政府机构遗址、外国使馆遗址和众多经济、政治、军事、 文化要人旧居等人文景观7 0 多处。 同时，重庆是老一辈无产阶级革命家赵世炎、刘伯承、聂荣臻、杨尚昆的家 乡，又是毛泽东、周恩来、邓小平、朱德、董必武、吴玉章、陈毅、贺龙、叶剑 英、邓颖超等工作和战斗过，并已建立丰功伟绩的地方。在这片热土上，留下了 叶挺、王若飞、廖承志等革命家的足迹，以及许晓轩、江竹筠、陈然等革命英烈 的英勇事迹，因而形成了以红岩村、新华日报社址、渣滓洞、白公馆、烈士 陵园等为代表的革命历史遗址和人文景观。所有这一切都充分表明，重庆具有丰 厚的历史文化底蕴，不愧为“历史文化名城。 独特的地域文化背景，造就了独特的民俗文化。“铜梁龙灯之乡打、“秀山 花灯之乡 “九龙槛联之乡 、“綦江农民版画之乡 等2 6 个特色文化基地。特 色文化体现了重庆文化广泛的群众基础和深厚的文化底蕴，为着力重塑“历史文 化名城 形象创造了有利条件。 重庆有深厚基础的巴渝文化资源。巴渝文化是中华民族文化的一部分，是重 庆文化的源和流，是重庆人的骄傲。如何在公路景观建设中融入浓郁的巴渝文化， 是我市公路景观设计的新课题，对以后我市公路景观建设具有重要的现实意义嘲。 2 1 3 重庆公路交通 重庆交通虽有一定基础，但受地形条件和社会经济发展水平诸因素限制，公 路网密度低，2 0 0 8 年全市公路总里程达1 0 8 万公里，平均路网密度为1 3 1 8 3 里 百平方公里，但区内道路等级低( 见表2 1 ) ，路况差，二级以上8 1 5 8 公里，仅占 公路总里程的1 4 1 2 ，而等外级公路有4 9 6 5 4 公里，占公路总里程的8 5 8 8 ，且 大足、黔江、巫山等1 0 余区县还未通高速公路嘲。 第二章重庆市风景名胜区旅游公路地质灾害发育特点及致灾动力机制 9 表2 1 重庆公路等级表 t a b2 it h es c a l eo f c h o n g q i n gr o a d 分类标准项目公路里程( 蹦)占总里程的比例( ) 高速公路 1 1 6 52 0 2 一级公路4 2 00 7 3 技术等级 二级公路 6 5 7 31 1 3 7 等外公路4 9 6 5 48 5 8 8 总计5 7 8 1 21 0 0 城区多分布在长江、嘉陵江沿岸的低山、丘陵、台地上，沟谷纵横，地面破 碎，导致城区道路线形曲折，弯多路窄，纵坡较大，路网不发达。重庆低密度、 低等级的路网状况，严重影响了城市机能的正常运行和区际间的交流，同时也严 重影响到旅游出行的质量，制约了重庆经济的发展。 全市许多道路既为旅游服务，又为城市交通服务，过境公路的通过使路网功 能更为混杂，不利于游客的疏散。旅游交通网中有许多断头路，使游客不得不步 行游览风景点，这就失去了许多时间比较紧张的游客( 尤其是外地游客) 。断头路 使游客不得不走“回头路 ，而这正是旅游交通最“忌讳 的。重庆虽各种运输 方式齐全，但主要集中在重庆主城区范围，万州、黔江、涪陵距市中心较远，缺 乏大运量的快速便捷交通方式，黔江至今没有铁路和机场，万州目前也只有正在 修建的万达铁路，涪陵仅有2 0 公里的地方支线铁路，巨大的交通条件区域差异对 于提升重庆旅游的整体实力将是极大的阻碍。 2 2 重庆市风景名胜区旅游公路地质灾害发育特点 重庆市国家级自然人文景观点多成点状分布，受地质灾害威胁的主要有江津 四面山滑坡、忠县石宝寨危岩、潼南大佛寺危岩、合川钓鱼城危岩、北碚北温泉 危岩带、武隆县芙蓉洞、丰都名山滑坡、双桂山滑坡等州，都对风景名胜古迹形 象有所损坏，由于自然入文景观点的特殊性，其价值无法用货币进行估量。 2 2 1 重庆旅游公路的特点 风景区旅游公路是风景区中供游人游览运输用的道路，属于园林型道路。它 是风景区的游览通道，也是风景的一部分，由出入风景区的旅游专用干线公路和 风景区内部游览公路组成，也可以说由外部交通和内部交通组成。前者用于沟通 风景区至外部城镇或连通该地区干线公路网，它是吸引游客进入风景区的必经路 线，也承担一定数量的地方交通：后者则是引导游客游览景区、观赏景物的通行 路径。旅游公路与其它公路相比，在交通流特性、交通安全受环境的影响程度， 以及与环境相协调的要求等诸多方面具有特殊的性质和要求。 l o 第二章重庆市风景名胜区旅游公路地质灾害发育特点及致灾动力机制 地形条件的特殊性。重庆有许多旅游景点在山区、湖区，山区的地形、地 质条件较为复杂，山高坡陡，沟深谷窄，由于受限条件过多，各项技术指标往往 难以充分满足安全行车要求；急弯陡坡、依山傍水的险段给驾驶员行车带来极大 的心理负担，造成感受和处理信息的能力下降和安全操作的可靠性降低；加之一 些车辆的制动性能、爬坡性能和转弯性能不能适应于山区道路上的行驶要求，道 路交通标志、标线和防护工程设施欠缺或不齐全，事故就难以避免。而事故发生 后，由于受地形条件限制，救援和事故现场清理又存在较大困难。 小气候的影响。旅游公路周边小气候对公路交通安全有着特殊的影响。一 般来说，周边树木茂密、海拔较高或沿江傍湖的旅游公路，其小气候十分活跃， 经常出现的风、霜、雨、雪、雾等自然现象，使得车辆能见度降低，安全行车视 距得不到保证，易导致驾驶人员产生急躁或不安心理，导致交通事故的发生。 景观点的影响。旅游公路周边往往都分布有自然、人文景观点，这些景观 点的存在，不仅会影响旅游公路的选线，还会吸引大量的人流和车流，对车辆运 行安全影响较大。如果处置不当，不仅会影响公路的线形设计和日常养护、管理， 还会影响驾驶员视线，降低交通标志或标线的使用效果，增加交通安全隐患。 交通事故的特殊性。旅游公路交通事故的后果相对较严重，社会负面影响 较大。旅游公路上运行的大客车较多，坡陡路弯，一旦出现事故，极易造成大量 的人员伤亡。2 0 0 6 年6 月8 日下午4 点4 2 分，一辆客车在湖北省宜昌市兴山县境 内发生车祸，造成车上2 0 名香港游客中3 人当场死亡、1 2 人受伤。 艺术要求高。旅游公路是旅游区的交通通道，也是旅游区景观的先锋体现 者。所以，不仅要求公路本身具有良好的景观，更为重要的是，要与景区的名胜 古迹、自然风光等协调、配合，以取得良好的艺术效果】。 2 2 2 重庆地质灾害空间分布规律 重庆地区地质灾害主要受构造条件控制，尤其是陡倾坡外的裂隙组常控制上 部砂岩的危岩块体，这些危岩块体崩塌后又堆积于斜坡中下部，在洪水涨落、暴 雨或降雨触发和人类工程活动等综合因素影响下，易发生滑坡、崩塌h 3 制。 水平分带性 重庆市滑坡、崩塌地质灾害的空间分布特点( 图2 2 、图2 3 ) 1 ) 沿长江干流及支流集中分布，特别是集中分布于长江干流沿岸及大宁河、 乌江沿岸段：滑坡主要分布在河谷岸坡带，并集中成群出现在冲刷的凹岸段。 另外，重庆的沿江高速公路从万州开始，经云阳、奉节、巫山，然后与湖北 巴东相接。其中万州至云阳段7 8 公里，云阳至奉节的7 0 公里，奉节至巫山的5 9 公里，全线2 0 7 公里。沿江高速公路建成后，重庆沿长江的各区县的地质灾害势 必进一步恶化。 第二章重庆市风景名胜区旅游公路地质灾害发育特点及致灾动力机制 2 ) 多沿呈条带状展布的中低山两侧斜坡地带分布，其中呈n n w 向发育的观音 峡背斜、温塘蛱背斜及近研向展布的铁峰山背斜山地两侧，地质灾害密集： 3 ) 沿交通线分布，旅游公路建设大规模地改变了土地利用方式，挖填方等土 方工程日益增大施工强度急剧攀升，随之而来的是滑坡灾害日益严重”州1 ，主要集 中于万一开公路、涪一武公路、3 1 0 国道及铁路沿线。 f l 2 2 d i s t r i b u 围t i 0 2 n0 2 f 重l a n 庆d s 旅l i d 游e 公h a 路z a r 滑d 坡o f 灾c h 害o n 分g q 布i n g 图t o u r i s th i g h w a yf l h i 图23 重庆旅游公路崩塌灾害分布图 f i 9 23 0 i s l i i b u t i o n o f c o l l a p s eh a z a r d o f c h o n g q i n g t o u r i s t h i g h w a y 垂直分带性 重庆市区崩塌滑坡是由其特定的地质背景所决定的，主要反映在崩塌滑坡发 1 2 第二章重庆市风景名胜区旅游公路地质灾害发育特点及致灾动力机制 生的空间位置方面。近水平状砂岩泥岩互层，砂岩的风化速度约为7 7 l o c m d ； 而泥岩的风化速度约为1 5 1 0 。2 c m d h 刁。当受到河流下切作用时，斜坡后退的主 要方式是泥岩快速风化侵蚀，造成砂岩体组成侵蚀平台，其边缘，生岩体崩塌现 象崩塌与滑坡现象不是孤立的，两者之间具有一定的相互关系，也就是崩塌结 果形成斜坡堆积，随着崩塌过程的发展，斜坡堆积逐渐增多，而其稳定性却随之 降低，遇降雨、洪水或