廣樂高速公路K70+500處泥石流地質災害成因分析

馮耀棟

摘要：廣樂高速京港澳高速公路粵境段的復線，也是廣東省新十項工程和高速公路“六縱”的重要組成部分，對地方經濟發展具有重大意義。但山區高速公路段常受到滑坡、崩塌及泥石流等地質災害危害，嚴重影響交通正常運營及公路行駛人員的生命財產安全。其中泥石流地質災害具有危害性大，成因復雜等特征，通過泥石流地質災害成因研究、分析，對泥石流防治具指導性作用。廣樂高速公路K70+500處泥石流地質災害為其中一處，屬典型溝谷性泥石流，其成因與地貌、地質條件及氣象等有密切關系。

關鍵詞：高速公路；地質災害；成因

1.泥石流區自然地理概況

廣樂高速公路是京港澳高速公路粵境段的復線，主線全長約270.8km，跨廣東省韶關、清遠、廣州三市。廣樂高速公路南行K70+500位于廣東省韶關市桂頭鎮西側約5kin處，中心坐標為：緯度24°57'10"，經度113°23'57"。

區內年降雨量1400mm～2400mm，多年平均降雨量為1542mm，降雨多集中在3月～9月，該期間降雨量占全年總雨量的80%，尤其3月～7月最為集中，10月～2月為旱季。

泥石流地質災害流域面積達0.56k㎡，匯水沿主溝由西向東排泄，長約3kin，最終流至武江。區內溝谷受大氣降雨控制明顯，豐水期流量達3.5m3/s～18m3/s，枯水期溝谷干枯。

2.泥石流地質災害特征

2A泥石流溝地形地貌特征

廣樂高速公路南行K70+500處地形切割強烈，溝谷發育，常呈“V”字型。溝域最高點海拔高程約636.5m，最低點位于泥石流溝溝口，高程約125m，相對高差大，達511.5m。該泥石流溝溝域平均縱向長度1.872km，平均寬度280m，底部狹窄，寬度僅3m-8m，流域面積約0.56k㎡。

據現場調查，泥石流域地形呈樹枝狀，發育有1條主溝及3條支溝，各溝谷地貌特征：主溝總體為“V+U”型谷地貌，從溝口至溝源溝床坡降為108%～122%～224%～261%～515%，平均溝床坡降為192%。中上游溝底較為狹窄，為3m～5m，縱坡較陡，暴雨期間水流湍急，且動態變化較大，具急聚排的沖溝特征。中下游溝底稍大，為10m～16m，縱坡較緩，多為泥石流停滯和堆積區域。支溝溝谷大多狹窄陡急，基本呈“V”型谷，兩側谷坡坡角30°～50°，谷低寬度多為2m～4m，溝床比降較大，一般大于400%。地形陡峻，為崩塌、滑坡等地質災害發育提供有利條件，且溝谷縱坡較大也為松散固體物質的搬運和泥石流活動提供了有利條件。

2.2地質特征

評估區②號支溝發育一斷裂構造，傾向約5°，沿②號支溝延伸，傾角較陡，約70°，斷層錯距約0.5m，斷裂帶寬0.3m～0.6m。支溝上游地層產狀為傾向85°～95°傾角35°～40°，坡向及坡角與地層產狀相近，夾角小于8°。地層巖性為石英砂巖、砂礫巖，多呈中一強風化，區內節理裂隙發育，有2組～3組，間距為0.2m～1m，整體較為破碎。第四系殘積層多為松散，層厚1m～1.5m為主。

②號支溝段流域斷裂、節理發育，風化強，堆積物松散，巖層順坡向產出，使該區域邊坡不穩定，為泥石流的形成提供的物源條件。

2.3物源特征

流石流固體松散物源主要為分布于形成區山坡上的風化殘積物以及早期堆積于溝谷兩側的洪積物、坡積物等，主要分布于形成區及沖積區，其中形成區主要由兩處崩塌（BT1.BT2）構成。BT1及BT2潛在物源總量約60800m3。

沖積區物源：該區物源主要沖積于1#攔擋壩上游～3#潛壩之間，長共512m，厚3m～7.5m，寬15m～45m，沖積面積達12580㎡，該區總物源量約62900m3。沖積物主要由巖塊、礫石及少量砂土組成，巖塊、礫石塊徑3cm～120cm為主，部分巨塊石塊長達4m。巖塊、礫石巖性有礫巖、砂礫巖、含礫砂巖、砂巖及少量分砂巖及泥巖。上游主溝及支溝含少量松散巖塊，零星分布，方量約1000m3。

綜上所述，該泥石區總松散物源約124700m3。

2.4水源特征

該區泥石流溝的水源主要來源于大氣降水，暴雨形成的地表徑流是泥石流的主要激發因素。區內溝谷受大氣降雨控制明顯，豐水期流量達3.5m3/s～18m3/s，枯水期溝谷干枯。溝谷呈“V”形為主，溝域面積達0.56km2，溝內地形陡峻，溝谷上游縱坡很大，有利于地表降水的徑流和匯集，這些因素為泥石流的形成提供了有利的匯水條件和充足的水量，陡峭的溝谷、極大的坡度及降比為形成泥石流提供了大的勢能，即動力條件。

3泥石流的形成機制

3.1水動力條件

根據當地氣象部門提供的降水資料顯示，區內降雨集中，5月～10月降雨量占全年雨量80%，同時由于受山區地形的影響，降水量的垂直分布特別明顯，尤其由沿海登陸的臺風影響，流域易遭受短時間強降雨作用而迅速形成地表徑流，匯集到溝道，沖刷溝道及兩岸的松散固體物質，啟動松散固體物質參與運動而形成泥石流。因而這種集中降雨及局域性的強降雨是泥石流的主要誘導因素。

3.2松散物源及補給

在強降雨作用下，第四系坡積層、風化層、殘積層和洪積層的過飽和的邊坡失穩，產生崩塌或滑坡，松散碎屑物質不斷向溝道遷移或阻塞在溝谷中，為泥石流形成準備了充足的固體松散物質。

3.3適宜的地形地貌條件

地形條件是泥石流形成的一個重要因素，評估區內地形較陡、切割深度大，匯水面積大且徑流系數較大，在短時間的強降雨作用下易在短時間內形成強大的水源，這為泥石流的發生提供強大的水動力源。

4.結論與建議

4.1結論

該區泥石流形成發展因素主要有：陡峭地形地貌、強降雨、地質構造發育及豐富物源。各個因素相輔相成、相互促進，在這些因素和條件相互作用下，遇到暴雨甚至大暴雨來臨時，具有再次發生致災性泥石流的可能性。

4.2建議

區內泥石流危害對象為廣樂高速公路及行駛車輛、人員等，危害程度大，危險性大，相關部門應及時對該區泥石流地質災害進行治理，確保車輛行駛人員生命財產安全。