泥石流病害對(duì)公路建設(shè)的影響及防治對(duì)策

田何林

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

泥石流病害對(duì)公路建設(shè)的影響及防治對(duì)策

田何林

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 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(duì)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(duì)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(duì)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(chǎng)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(cuò)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(lái)源，同時(shí)巖體結(jié)構(gòu)松散，風(fēng)化程度嚴(yán)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(lái)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(huì)使植被消失，山坡失去保護(hù)、土體疏松、沖溝發(fā)育，大大加重水土流失，進(jìn)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(dòng)，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(duì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)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(huì)隨著水體的移動(dòng)而不斷發(fā)生變化，大大降低了河床的穩(wěn)定性，而河床嚴(yán)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(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致河床水位抬升，對(duì)周邊居民住宅、農(nóng)田等造成負(fù)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(huì)形成多個(gè)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(guò)這種擋水建筑物，會(huì)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(jìn)而對(duì)公路下游的居民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。由泥石流沖積物堆積形成的擋水建筑物，其細(xì)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(xiǎn)。

2.3 摧毀公路，阻斷交通

泥石流對(duì)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(huì)從溝口不斷涌出，進(jìn)而掩埋公路；二是泥石流的快速運(yùn)行的過(guò)程中具有較大的撞擊力，特別是巨石所攜帶的動(dòng)能，會(huì)對(duì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)對(duì)各保護(hù)目標(biāo)及工程防護(hù)設(shè)施等造成嚴(yán)重侵蝕，特別是沿河路基由于水流含沙量較大，在對(duì)河岸造成的侵蝕作用更為嚴(yán)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(duì)我國(guó)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(cè)系統(tǒng)，要時(shí)刻觀測(cè)降水量、山洪災(zāi)害等，盡量避免泥石流等自然災(zāi)害對(duì)村鎮(zhèn)和構(gòu)造物的損壞，以保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)得的降雨量最高值和均值，并結(jié)合長(zhǎng)期的降雨量資料來(lái)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(bào)模型，其是泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè)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(bào)模型圖。

同時(shí)，還應(yīng)長(zhǎng)期、定期對(duì)震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害體進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，尤其是存在潛在威脅的泥石流溝，建立預(yù)防與預(yù)警機(jī)制，并每隔3-5年或更短時(shí)間對(duì)全線地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行一次全面地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作，為項(xiàng)目建設(shè)前期提供充分詳實(shí)的資料，合理避災(zāi)，也可指導(dǎo)工程運(yùn)營(yíng)期的預(yù)警和防治，科學(xué)減災(zāi)。

3.2 工程性防護(hù)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(duì)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(guò)泥石流區(qū)域，從其上方或者下方經(jīng)過(guò)，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(chǔ)淤場(chǎng)、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(guò)建立儲(chǔ)淤場(chǎng)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(shí)的固體物質(zhì)來(lái)源，降低泥石流的災(zāi)害強(qiáng)度。

(3)綜合治理工程。根據(jù)泥石流的危害強(qiáng)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(jìn)行處理，以減小泥石流災(zāi)害，其治理效果也是得到實(shí)際驗(yàn)證的。

3.3 合理超預(yù)期設(shè)計(jì)

強(qiáng)震區(qū)泥石流易發(fā)性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，不能簡(jiǎn)單地依據(jù)歷史記載資料和經(jīng)驗(yàn)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(xiàng)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(píng)判，適當(dāng)提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行合理地超預(yù)期設(shè)計(jì)。

3.4 采用科學(xué)的防護(hù)設(shè)施

根據(jù)泥石流的成因、形態(tài)、特點(diǎn)及防治措施，以流域?yàn)閱挝贿M(jìn)行細(xì)化，結(jié)合實(shí)際情況因地制宜建立實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、泥石流災(zāi)害防御信息管理平臺(tái)、預(yù)警系統(tǒng)和群測(cè)群防體系組成的泥石流災(zāi)害防治非工程措施平臺(tái)等一系列科技防治手段，并配備相關(guān)技術(shù)人員實(shí)時(shí)觀測(cè)，監(jiān)測(cè)體系一旦異常要立刻作出反應(yīng)，進(jìn)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(zhǔn)確性和及時(shí)性，為泥石流災(zāi)害的防治提供技術(shù)保障。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，受地質(zhì)構(gòu)造、地震作用等的影響下，再加上場(chǎng)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(duì)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(hù)措施、建立災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)、合理超預(yù)期設(shè)計(jì)等，可為類似地區(qū)公路工程泥石流減災(zāi)防治提供參考。

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