泥石流病害對公路建設(shè)的影響及防治對策

田何林

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

泥石流病害對公路建設(shè)的影響及防治對策

田何林

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

主要從泥石流災(zāi)害的分類及成因入手，闡述了泥石流災(zāi)害對公路建設(shè)所造成的影響，并提出了一系列成熟的泥石流災(zāi)害防治對策，以為類似公路工程建設(shè)提供參考依據(jù)。

泥石流病害；公路建設(shè)；防治對策

1 泥石流病害的成因

一方面是自然因素，泥石流發(fā)生地多我場地主要為半干旱山區(qū)、植被稀少。在地形地貌上由于溝壑陡峭、溝床縱度大，便于雨水的快速集中；在泥石流的形成區(qū)一般多為三面環(huán)山，一面為漏斗狀的出口，且出口處地形平坦，植被稀疏巖體破碎，便于雨水和碎石等雜物的快速集中；地表巖石松散、破碎、錯落等不良地質(zhì)條件為泥石流發(fā)生提供了有利的物質(zhì)來源，同時巖體結(jié)構(gòu)松散，風(fēng)化程度嚴重，或軟硬相間的成層地區(qū)都容易受到破壞，為泥石流提供物質(zhì)來源。

另一方面是人為因素，其中人為因素主要有：一是濫伐亂墾會使植被消失，山坡失去保護、土體疏松、沖溝發(fā)育，大大加重水土流失，進而山坡的穩(wěn)定性被破壞；二是修建鐵路、公路、水利以及其它工程建筑的不合理開挖，如開山采礦爆破作業(yè)使原本欠穩(wěn)定的坡體發(fā)生裂縫、坍塌或者滑動，從而觸發(fā)泥石流等自然災(zāi)害；三是棄土棄渣采石堆放不合理直接誘發(fā)了泥石流的發(fā)生；四是農(nóng)業(yè)灌溉，地表水下滲使得巖石軟化，土壤松散，坡體的容量增大。

2 泥石流病害對公路建設(shè)造成的影響

2.1 淤高河床，抬高水位

泥石流在運動過程中會攜帶大量的泥砂流入河道，導(dǎo)致河床內(nèi)塊石、礫石等含量明顯增多，水流含砂率增加，且這些塊石和礫石等會隨著水體的移動而不斷發(fā)生變化，大大降低了河床的穩(wěn)定性，而河床嚴重淤積是這一變化的直接體現(xiàn)。在暴雨或連續(xù)性霉雨季節(jié)，河床淤積現(xiàn)象更為嚴重，進而導(dǎo)致河床水位抬升，對周邊居民住宅、農(nóng)田等造成負面影響。

2.2 堵塞河道，形成低高度擋水建筑物

泥石流災(zāi)害發(fā)生后，在公路工程周邊的河流域內(nèi)會形成多個大小不同的低高度擋水建筑物，多是由泥石流淤積河道而造成的。一旦水位超過這種擋水建筑物，會直接淹沒公路，甚至形成二次泥石流或洪水破壞等現(xiàn)象，進而對公路下游的居民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴重威脅。由泥石流沖積物堆積形成的擋水建筑物，其細顆粒土含量較多，這就導(dǎo)致其承受水體沖刷的能力較差，在很大程度上增加了潰壩風(fēng)險。

2.3 摧毀公路，阻斷交通

泥石流對公路工程所造成的直接危害表現(xiàn)在：一是一旦發(fā)生泥石流，大量的泥砂、石塊等會從溝口不斷涌出，進而掩埋公路；二是泥石流的快速運行的過程中具有較大的撞擊力，特別是巨石所攜帶的動能，會對房屋、車輛等建筑構(gòu)造物或物體造成毀滅性沖擊；三是泥石流中含有大量的泥砂，在運動過程中會對各保護目標及工程防護設(shè)施等造成嚴重侵蝕，特別是沿河路基由于水流含沙量較大，在對河岸造成的侵蝕作用更為嚴重，甚至?xí)?dǎo)致沿河路基出現(xiàn)局部塌方現(xiàn)象。

3 泥石流的防治措施

3.1 建立災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

針對我國部分泥石流常發(fā)地區(qū)，有必要在區(qū)域內(nèi)建立水文、氣象、泥石流災(zāi)害等多種監(jiān)測系統(tǒng)，要時刻觀測降水量、山洪災(zāi)害等，盡量避免泥石流等自然災(zāi)害對村鎮(zhèn)和構(gòu)造物的損壞，以保障人民的生命財產(chǎn)安全。根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)測得的降雨量最高值和均值，并結(jié)合長期的降雨量資料來分析河流的臨界值，從而分析泥石流爆發(fā)的幾率；建立泥石流災(zāi)害預(yù)報模型，其是泥石流災(zāi)害監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)，一般可以選用氣象因子相關(guān)法、回歸分析法、網(wǎng)絡(luò)模型等建立泥石流災(zāi)害預(yù)報模型圖。

同時，還應(yīng)長期、定期對震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害體進行跟蹤觀測，尤其是存在潛在威脅的泥石流溝，建立預(yù)防與預(yù)警機制，并每隔3-5年或更短時間對全線地質(zhì)災(zāi)害進行一次全面地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作，為項目建設(shè)前期提供充分詳實的資料，合理避災(zāi)，也可指導(dǎo)工程運營期的預(yù)警和防治，科學(xué)減災(zāi)。

3.2 工程性防護措施

(1)排導(dǎo)工程。主要包括導(dǎo)流工程、排放工程和橋涵工程，其中導(dǎo)流工程中常見的是修建急流槽、導(dǎo)流堤及束流堤等，可以改善泥石流的流速、方向等，將泥石流引入至開闊的地帶，避免對居民及構(gòu)造物造成破壞；排放工程有修建渡槽、棚洞、隧道等工程，這樣可以繞過泥石流區(qū)域，從其上方或者下方經(jīng)過，不與其發(fā)生直接性的接觸，減少受害面積；橋涵工程就是在泥石流多發(fā)區(qū)采用橋涵的方式直接跨越泥石流，但是橋涵的建立需選好位置，避免泥石流直接沖毀橋涵構(gòu)造物。

(2)攔擋工程。常見的有攔渣壩、儲淤場、支擋工程、截洪工程，其可以直接攔渣固流，固定溝槽，可以有效地防止泥石流的沖擊；通過建立儲淤場等讓泥石流固體物質(zhì)在一定區(qū)域內(nèi)堆積，減少泥石流發(fā)生時的固體物質(zhì)來源，降低泥石流的災(zāi)害強度。

(3)綜合治理工程。根據(jù)泥石流的危害強度和性質(zhì)采用生物措施和工程措施相結(jié)合的綜合手段，在統(tǒng)一流域內(nèi)進行處理，以減小泥石流災(zāi)害，其治理效果也是得到實際驗證的。

3.3 合理超預(yù)期設(shè)計

強震區(qū)泥石流易發(fā)性的風(fēng)險評估，不能簡單地依據(jù)歷史記載資料和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，而應(yīng)充分考慮地震區(qū)地質(zhì)氣象條件的復(fù)雜性以及次生災(zāi)害易發(fā)性和破壞力，在項目建設(shè)前期應(yīng)充分論證多種可能的不利工況，科學(xué)評判，適當提高設(shè)防標準，進行合理地超預(yù)期設(shè)計。

3.4 采用科學(xué)的防護設(shè)施

根據(jù)泥石流的成因、形態(tài)、特點及防治措施，以流域為單位進行細化，結(jié)合實際情況因地制宜建立實時監(jiān)測系統(tǒng)、泥石流災(zāi)害防御信息管理平臺、預(yù)警系統(tǒng)和群測群防體系組成的泥石流災(zāi)害防治非工程措施平臺等一系列科技防治手段，并配備相關(guān)技術(shù)人員實時觀測，監(jiān)測體系一旦異常要立刻作出反應(yīng)，進行災(zāi)前防治處理，采用新科技、新方法、新設(shè)備提高災(zāi)害預(yù)警的準確性和及時性，為泥石流災(zāi)害的防治提供技術(shù)保障。

4 結(jié) 語

綜上所述，受地質(zhì)構(gòu)造、地震作用等的影響下，再加上場區(qū)巖體破碎、地形條件非常復(fù)雜，極易誘發(fā)泥石流災(zāi)害，對公路工程及其下游居民安全構(gòu)成的危害巨大。故本文提出了一系列減災(zāi)防災(zāi)措施，比如工程性防護措施、建立災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)、合理超預(yù)期設(shè)計等，可為類似地區(qū)公路工程泥石流減災(zāi)防治提供參考。

[1] 劉波，牛運華，王英奎，等.烏東德水電站豬拱地溝泥石流特性與防治對策[J].長江科學(xué)院院報，2017，34(2)：126-131.

[2] 楊東旭，游勇，陳曉清，等.強震-暴雨疊加區(qū)小崗劍泥石流災(zāi)害特征與防治關(guān)鍵技術(shù)[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(自科版)，2015，51(6)：898-903.

[3] 李興龍，卓春英.公路沿線誘發(fā)泥石流的災(zāi)害特征與控制技術(shù)模型研究[J].公路工程，2016，41(5)：190-194.

U419

C

1008-3383(2017)10-0032-02

2017-08-01