郭曉峰
(定西公路管理局岷縣公路管理段 甘肅定西 748400)
公路泥石流防治淺談
郭曉峰
(定西公路管理局岷縣公路管理段 甘肅定西 748400)
在地質(zhì)不良的河谷中或地形比較陡峭的山區(qū)中是泥石流的頻發(fā)地區(qū)。其發(fā)生的主要原因是受到了水源的激發(fā)而產(chǎn)生的。在很短的時(shí)間內(nèi)攜帶大量泥沙、石塊,沖毀房屋,沖壞路基,造成河流堵塞,威脅到人們生命財(cái)產(chǎn)安全,造成重大災(zāi)害。本文主要根據(jù)泥石流產(chǎn)生的原因以及歷經(jīng)多年的防治經(jīng)驗(yàn),分析了公路建設(shè)過程中應(yīng)注意關(guān)于防治泥石流的要點(diǎn)和方法。
泥石流;防治原則;設(shè)計(jì)原則;防治措施
1.1 泥石流的形成
冰雪融水、暴雨侵襲等情況都有可能引發(fā)泥石流。泥石流的爆發(fā)具有突然性、運(yùn)動(dòng)速度快、過程短暫等特點(diǎn)。地區(qū)的地形、水文特點(diǎn)、天氣情況以及人類的活動(dòng)都是影響泥石流形成關(guān)鍵因素。具體有以下三方面:①地質(zhì)影響,也就是區(qū)域內(nèi)土質(zhì)松散或有松散的固體物質(zhì)。②地形方面,地形相對(duì)陡峭導(dǎo)致不穩(wěn)定。③外來因素影響也就是其上游受到暴雨侵襲或水庫決堤。
1.2 流域的分布
泥石流的分布大致分為三個(gè)區(qū):①形成區(qū)一般位于上游地帶,地形多為溝壑縱橫、山坡陡峭、或盆地,是泥石流的形成地帶。②通區(qū),一般位于中游地帶該地區(qū)溝道狹窄、溝谷地形、溝床順直,泥石流流過此處直瀉山外。③沉積區(qū),位于下游地帶一般為山谷口處開外接近平原地帶,容易形成較大規(guī)模的洪積扇。
泥石流的防治原則:
在泥石流的防治原則大體分為兩方面:①?gòu)木€路選擇方面進(jìn)行控制;②從路基設(shè)計(jì)上著手。
2.1 選線原則
在泥石流地區(qū)進(jìn)行公路設(shè)計(jì)建設(shè)的過程中重要環(huán)節(jié)就是選線。合理的選線可以減輕甚至避免泥石流造成的病害損失,反之選線環(huán)節(jié)沒有得到好的控制,選線不合理則會(huì)造成加重泥石流的病害。在高級(jí)公路建設(shè)選線時(shí)應(yīng)盡量避開可能發(fā)生泥石流的地帶,高級(jí)公路建設(shè)成本高,其可能是地區(qū)性關(guān)鍵的交通樞紐,一旦破壞會(huì)造成巨大損失,如若無法避開也應(yīng)該本著避重就輕的原則進(jìn)行選線。如果在選線的過程中遇河流河谷比較開闊,河流形成的洪積扇并沒有到達(dá)河岸的情況,選線應(yīng)該避開洪積扇,這樣會(huì)使公路更加平順。如果線路是大河峽谷段,則在選線是盡量選擇高的位置,以免被淹沒。當(dāng)線路必須通過洪積扇時(shí)應(yīng)注意其四種病害,分別為沖擊、漫流、淤積、沖刷。洪積扇的位置不同其產(chǎn)生的病害是有差異的,線路盡量設(shè)在洪積扇的邊緣地帶,不得已的情況下才會(huì)從其腰部穿過。
2.2 路基設(shè)計(jì)原則
路基是抵御泥石流的關(guān)鍵部位,其最容易受到破壞,因而在可能發(fā)生泥石流地帶的路基必須要做加固處理。①泥石流地區(qū)的路基在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)是需要顧及攔截、排導(dǎo)、跨越、及水土保持等方面因素的影響。②在泥石可能發(fā)生的地帶所建設(shè)的路堤要做好充足的加固處理以及導(dǎo)流措施,還需保證路堤的整體性。③在泥石流可能發(fā)生范圍內(nèi)所建設(shè)的路堤需要考慮的影響因素為;根據(jù)路堤兩側(cè)的流淤變化情況選擇水穩(wěn)性的滲水土或很難滲透的粘性土填筑。如果路堤兩側(cè)水位差距較大時(shí)應(yīng)考慮土壩的筑建方式。④沿河路基建設(shè)時(shí),若可能受泥石流病害則在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮到以下幾點(diǎn);河床積淤的標(biāo)高,當(dāng)泥石流占據(jù)主河道時(shí)會(huì)造成沿河路基長(zhǎng)時(shí)間受到?jīng)_刷。這種情況是便不適合沿河建設(shè)路基。
3.1 生物措施
生物措施是指在可能發(fā)生泥石流的區(qū)域進(jìn)行合理耕和恢復(fù)植被。使用的植物有灌木、喬木、等,將其進(jìn)行合理的調(diào)配。其功能有;保持水土,滯留降水,從而避免或減輕泥石流所產(chǎn)生的病害。生物措施的實(shí)施范圍比較廣,須大范圍治理。對(duì)于一些植被稀少的荒坡更要采用這種辦法,并需正確的處理好各方面的關(guān)系,如果管理不善,很難收到預(yù)期的效果。
生物防治措施的特點(diǎn)有;改善自然環(huán)境條件,投資省,使用范圍比較廣,風(fēng)險(xiǎn)小,還能促進(jìn)生態(tài)平衡,獲得生態(tài)效益,相對(duì)工程防治優(yōu)點(diǎn)較多。但其防治周期較長(zhǎng),在實(shí)施生物防治的前期相對(duì)效果不夠明顯,一般需要一兩年甚至三五年的時(shí)間才能見效。在這期間一旦發(fā)生泥石流險(xiǎn)情將會(huì)對(duì)生物防治造成很大程度的破壞。因而僅僅依靠生物方式措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,應(yīng)該將工程防治與生物防治相結(jié)合,均衡利弊,長(zhǎng)治久安。
3.2 設(shè)排導(dǎo)溝
(1)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):泥石流排導(dǎo)溝的設(shè)計(jì)要求在通過洪峰流量時(shí)不發(fā)生淤積和沖刷。在發(fā)生泥石流并通過排導(dǎo)溝時(shí),由于泥石流的不確定性因素較多,受流量的大小,泥石流的組成物質(zhì)的變化等因素影響要保證排導(dǎo)溝在任何情況下都不出現(xiàn)淤積很難實(shí)現(xiàn)。
(2)總體布置:在進(jìn)行排導(dǎo)溝布置時(shí)應(yīng)注意,總體盡量保持順直,在發(fā)生轉(zhuǎn)向的位置其轉(zhuǎn)角半徑盡量設(shè)置的大一些,因?yàn)槟嗍骶哂兄睕_性在發(fā)生流向轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)還應(yīng)適當(dāng)加高,當(dāng)存在泥石流流量較大流速較快的情況時(shí)排導(dǎo)溝轉(zhuǎn)角外側(cè)還應(yīng)設(shè)立堤壩,以避免流向失控、原土被沖刷、造成破壞。排導(dǎo)溝應(yīng)與溝岸穩(wěn)定的流通區(qū)或山口直接連接,排導(dǎo)溝的出口應(yīng)選擇在大河主流處或有較大堆積場(chǎng)所的地方。
(3)排導(dǎo)溝的縱向坡度和橫斷面的選擇將直接影響到排導(dǎo)溝的排泄能力。為了達(dá)到排導(dǎo)溝即可以順利的排出泥石流有能避免不產(chǎn)生淤泥的目的,應(yīng)對(duì)排導(dǎo)溝的縱坡和其橫斷面進(jìn)行合理的選擇。因?yàn)槭艿匦蔚南拗瓶v坡的坡度選擇余地比較小,可以通過模型試驗(yàn)以及流量估計(jì)等方面對(duì)縱坡進(jìn)行合理調(diào)控。在保證縱坡的情況下還需解決斷面的問題,排導(dǎo)溝的橫斷面也是影響排導(dǎo)溝排泄能力的重要因素,即排導(dǎo)溝的寬度與深度將直接影響到泥石流流量的輸沙能力。
(4)防護(hù)加固:排導(dǎo)溝側(cè)面的加固方式有三種,分別為堤壩、擋土墻以及湖泊。堤壩只要是排導(dǎo)溝填方部分使用,而擋墻與護(hù)坡主要用于排導(dǎo)溝深度較大的位置。排導(dǎo)溝的溝底面防護(hù)加固方式常用的兩種分別為防沖欄與鋪砌兩種。鋪砌其中前者適用于溝道較窄的情況,防沖欄在寬度較大的位置使用。
(5)為防治橋涵的淤塞和堵塞,因而設(shè)置了急流槽。急流槽是斷面壓縮以及縱坡加大的情況下使泥石流的流動(dòng)速度加快的一種建筑物。為防止淤塞,急流槽內(nèi)測(cè)兩壁應(yīng)為石砌。急流槽的銜接處應(yīng)做加固處理防治破壞。
(6)導(dǎo)流堤的作用是改變泥石流的流向和流速,它—般被修筑在洪積扇上或路基受泥石流影響的范圍內(nèi),使泥石流能夠順利的排走,進(jìn)而確保路基的安全。綜上所述,為預(yù)防泥石流現(xiàn)象的發(fā)生,無論是選線還是路基設(shè)計(jì)上都必須慎重以防后患,除此之外,還應(yīng)該采用生物措施或工程措施來加以防治。
3.3 環(huán)保措施
在路線經(jīng)過泥石流地區(qū)時(shí),要注意環(huán)境保護(hù)工作,盡可能減少對(duì)原地貌的破壞,對(duì)于路基區(qū)、棄土場(chǎng)要合理集中設(shè)置,并保證植被及草皮的恢復(fù),同時(shí)做好路基挖方邊坡的綠化工作,將水土流失控制在最低限度,以避免加大泥石流規(guī)?;蛞鹦碌哪嗍靼l(fā)生。
3.4 水土保持
水土保持是指植樹造林、封山育林、修筑梯田、平整山坡、修筑支擋工程和排水系統(tǒng)等措施。水土保持雖然是治理泥石流的一種措施,但需要一定的自然條件和足夠長(zhǎng)的時(shí)間,因此我們應(yīng)該與其它措施配合進(jìn)行??傊?,在公路建設(shè)中人們應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,因地制宜。詳細(xì)勘測(cè),綜合比較,將泥石流這一自然災(zāi)害對(duì)公路的危害降低到最低限度。
做好公路施工前期預(yù)防工作。做好公路施工的前期預(yù)防工作也就是要建立有效系統(tǒng),防止災(zāi)害。在施工過程中,要綜合考慮施工地形、地貌,科學(xué)估量它可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。為了避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生就可以建設(shè)相應(yīng)的災(zāi)害防治工程,從而有秩有序的完成地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防措施。公路的修建不僅能夠改善全國(guó)的交通結(jié)構(gòu),還能夠?yàn)閲?guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮重大作用。為了使公路發(fā)揮更好的效用,公路工程中常見地質(zhì)災(zāi)害的防治工作也任重道遠(yuǎn)。所以,就應(yīng)該全力推進(jìn)公路工程中常見地質(zhì)災(zāi)害的防治工作,以公路為“引擎”,促使經(jīng)濟(jì)、社會(huì)共同步上健康發(fā)展之路。
[1]交通部第一公路工程總公司.《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》.人民交通出版社.
[2]《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ051-93).人民交通出版社,1993.
[3]李鳳明.地質(zhì)災(zāi)害及工程治理實(shí)踐[J].科學(xué)技術(shù),2001(3).
U412.3
A
1004-7344(2016)01-0149-02
2015-11-2
郭曉峰(1967-),男,大專,道路橋梁專業(yè),主要從事公路養(yǎng)護(hù)工作。