公路泥石流形成条件及防治

公路泥石流是指发育于公路沿线并对公路桥涵、路基路面及相应防护结构具有冲击毁损和淤埋破坏的病害类型，包括桥台水毁、上部结构毁损、桥涵基础掏蚀、桥涵淤埋、道路毁损等类型。公路泥石流的形成条件如下。

（1）丰富的泥石流物源。由于公路作为线状构筑物，需要穿越不同的地质、地貌区，公路沿线涉及种类齐全、储量丰富但分布不均的泥石流物源。如在海拔超过1 000m 的高寒地区，物源类型主要有寒冻风化物、第四纪冰碛物及冰水沉积物等。根据对新疆天山公路沿线1981—1990 年寒冻风化碎屑的统计，海拔3 300～3 500m 之间坡地平均碎屑产出率为0.006～0.008m3（ m2·a），在山体坡前地带则存在大量冰碛物，呈现典型的混杂堆积，仅在北天山哈希勒根地区便有冰碛垄3～6 道，紧紧围绕在现代冰川下方，在K631 泥石流沟内发育5 道古冰碛垄并呈5 级物源台地，最厚的T5 台地厚可及100m；在海拔1 800～2 000m之间的河谷两岸冰水阶地发育，一般3～5 级，每级阶地厚20～30m。

（2）轴线方向与区域新构造应力场主压应力方向一致的泥石流沟。这是地表岩体比较破坏、抗御动力地貌过程能力薄弱的部位，沟谷地貌稳定性较差，容易演变为泥石流沟。如美姑河流域，区域新构造应力场主压应力方向σr方位43°、两个剪切带Max1和Max2方向分别为73°和347°，而美姑河流域内公路泥石流沟轴线存在两个优势分布方向，即方位角160.5°和78.2°，前者与新构造应力场Max2 相近，相差6.5°；后者与新构造应力场Max1 相近，相差5.2°。

（3）具有焚风效应的气象条件。降雨条件是诱发泥石流的主要动力因子。高寒地区尚有因温度变化融化冰雪产生大量地表流水而诱发泥石流。如果泥石流沟位于局部大气环流下沉区，由于焚风效应的作用，地表植被覆盖度通常较差，物源在水的作用下自稳性能较差。如北天山高山深谷区，便处于向西敞开的伊犁盆地背风坡，属于干热气流控制区，地表植被覆盖度不及0.6%，是天山公路泥石流集中发育的区域。四川省普格县的茨达泥石流、西昌—木里公路沿线的平川泥石流、小关沟泥石流等均具有类似特性。

公路泥石流防治原则如下。第一，重视公路线型与泥石流沟的合理组合， 以确保穿越泥石流沟公路桥涵、路基路面、相应防护工程、房屋建筑、行人及车辆安全并使交通有序进行为总体目标。第二，重视泥石流冲击力及冲击路径、泥石流淤埋规律、泥石流与防治结构耦合作用、防治结构在泥石流作用下的动力响应过程、泥石流抛程、泥石流对防治结构的冲击及磨蚀机理等核心理论问题研究， 重视防治结构抗御泥石流冲磨的耐久性设计， 延长防治结构的使用寿命。第三，防治结构开发研究， 应尽可能体现防治结构与公路交通的合理利用， 针对不同的泥石流类型、流量、冲击磨蚀性能、淤埋特性等开发成套防治单体技术体系， 据此构建具有较强针对性的综合防治模式，公路泥石流工程防治的关键部位在公路建构筑物附近的有限范围。公路泥石流防治应根据泥石流的自身特性合理选用单体防治技术， 有效组合综合防治模式。

陈洪凯，硕士毕业于兰州大学自然地理专业，博士毕业于重庆建筑大学岩土工程专业，2007年迄今重庆大学博士后，从事动力地貌学、山地灾害演变、安全警报与减灾技术研究。获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖与二等奖7项、三等奖3项，国家发明专利11项，出版专著7部，发表论文220余篇（SCI收录6篇、EI收录40篇）。享受国务院政府特殊津贴，荣获新世纪百千万人才工程国家级人选、重庆市杰出专业技术人才、全国优秀教师、重庆市名师、交通部科技青年英才等称号。