公路泥石流形成條件及防治

公路泥石流是指發(fā)育于公路沿線并對公路橋涵、路基路面及相應防護結構具有沖擊毀損和淤埋破壞的病害類型，包括橋臺水毀、上部結構毀損、橋涵基礎掏蝕、橋涵淤埋、道路毀損等類型。公路泥石流的形成條件如下。

（1）豐富的泥石流物源。由于公路作為線狀構筑物，需要穿越不同的地質(zhì)、地貌區(qū)，公路沿線涉及種類齊全、儲量豐富但分布不均的泥石流物源。如在海拔超過1 000m 的高寒地區(qū)，物源類型主要有寒凍風化物、第四紀冰磧物及冰水沉積物等。根據(jù)對新疆天山公路沿線1981—1990 年寒凍風化碎屑的統(tǒng)計，海拔3 300～3 500m 之間坡地平均碎屑產(chǎn)出率為0.006～0.008m3（ m2·a），在山體坡前地帶則存在大量冰磧物，呈現(xiàn)典型的混雜堆積，僅在北天山哈希勒根地區(qū)便有冰磧壟3～6 道，緊緊圍繞在現(xiàn)代冰川下方，在K631 泥石流溝內(nèi)發(fā)育5 道古冰磧壟并呈5 級物源臺地，最厚的T5 臺地厚可及100m；在海拔1 800～2 000m之間的河谷兩岸冰水階地發(fā)育，一般3～5 級，每級階地厚20～30m。

（2）軸線方向與區(qū)域新構造應力場主壓應力方向一致的泥石流溝。這是地表巖體比較破壞、抗御動力地貌過程能力薄弱的部位，溝谷地貌穩(wěn)定性較差，容易演變?yōu)槟嗍鳒稀Ｈ缑拦煤恿饔颍瑓^(qū)域新構造應力場主壓應力方向σr方位43°、兩個剪切帶Max1和Max2方向分別為73°和347°，而美姑河流域內(nèi)公路泥石流溝軸線存在兩個優(yōu)勢分布方向，即方位角160.5°和78.2°，前者與新構造應力場Max2 相近，相差6.5°；后者與新構造應力場Max1 相近，相差5.2°。

（3）具有焚風效應的氣象條件。降雨條件是誘發(fā)泥石流的主要動力因子。高寒地區(qū)尚有因溫度變化融化冰雪產(chǎn)生大量地表流水而誘發(fā)泥石流。如果泥石流溝位于局部大氣環(huán)流下沉區(qū)，由于焚風效應的作用，地表植被覆蓋度通常較差，物源在水的作用下自穩(wěn)性能較差。如北天山高山深谷區(qū)，便處于向西敞開的伊犁盆地背風坡，屬于干熱氣流控制區(qū)，地表植被覆蓋度不及0.6%，是天山公路泥石流集中發(fā)育的區(qū)域。四川省普格縣的茨達泥石流、西昌—木里公路沿線的平川泥石流、小關溝泥石流等均具有類似特性。

公路泥石流防治原則如下。第一，重視公路線型與泥石流溝的合理組合， 以確保穿越泥石流溝公路橋涵、路基路面、相應防護工程、房屋建筑、行人及車輛安全并使交通有序進行為總體目標。第二，重視泥石流沖擊力及沖擊路徑、泥石流淤埋規(guī)律、泥石流與防治結構耦合作用、防治結構在泥石流作用下的動力響應過程、泥石流拋程、泥石流對防治結構的沖擊及磨蝕機理等核心理論問題研究， 重視防治結構抗御泥石流沖磨的耐久性設計， 延長防治結構的使用壽命。第三，防治結構開發(fā)研究， 應盡可能體現(xiàn)防治結構與公路交通的合理利用， 針對不同的泥石流類型、流量、沖擊磨蝕性能、淤埋特性等開發(fā)成套防治單體技術體系， 據(jù)此構建具有較強針對性的綜合防治模式，公路泥石流工程防治的關鍵部位在公路建構筑物附近的有限范圍。公路泥石流防治應根據(jù)泥石流的自身特性合理選用單體防治技術， 有效組合綜合防治模式。

陳洪凱，碩士畢業(yè)于蘭州大學自然地理專業(yè)，博士畢業(yè)于重慶建筑大學巖土工程專業(yè)，2007年迄今重慶大學博士后，從事動力地貌學、山地災害演變、安全警報與減災技術研究。獲國家科技進步二等獎1項，省部級科技進步一等獎與二等獎7項、三等獎3項，國家發(fā)明專利11項，出版專著7部，發(fā)表論文220余篇（SCI收錄6篇、EI收錄40篇）。享受國務院政府特殊津貼，榮獲新世紀百千萬人才工程國家級人選、重慶市杰出專業(yè)技術人才、全國優(yōu)秀教師、重慶市名師、交通部科技青年英才等稱號。