泸定至石棉高速公路沿线泥石流★

刘 彬 梁京涛 王 猛

(四川省地质调查院，四川 成都 610081)

泸定至石棉高速公路沿线泥石流★

刘 彬 梁京涛 王 猛

(四川省地质调查院，四川 成都 610081)

介绍了泸定—石棉高速公路的地质环境背景，通过对泸定—石棉高速公路沿线泥石流灾害的调查，指出该高速公路沿线泥石流具有沟道密集，沟道纵比降大，沟谷深切，物源丰富，爆发频率高，危害大的特点，并分析了高速公路可能面临的泥石流潜在威胁，提出了针对性的防治措施和今后需要注意的问题。

泥石流，高速公路，防治措施

1 沿线地质环境背景

泸定—石棉高速公路起于四川省甘孜藏族自治州泸定县，沿大渡河顺流而下，至四川省雅安市石棉县，路线全长约96 km。路线所处的大渡河地貌类型主要为深切峡谷地貌，沟谷岸坡坡度大，崩坡积堆积物丰富，主沟道纵比降大，该区域是泥石流灾害的高发区。

1.1 地质背景

泸定—石棉高速公路沿线地层由三叠纪、二叠纪、元古代岩浆岩和震旦系至白垩系沉积岩组成。其中三叠纪岩浆岩主要为花岗岩，二叠纪岩浆岩主要包括辉长岩、基性—超基性侵入岩，元古代岩浆岩主要为花岗岩、花岗闪长岩、闪长花岗岩、石英闪长岩等。构造上位于中国西南著名的三大活动断裂带(南北向的安宁河断裂带，北东向的龙门山断裂带、北西向鲜水河断裂带)的交汇处，因此从泸定—石棉大渡河两岸断裂发育，在断裂带及其两侧，岩体十分破碎，易于风化，这也为泥石流的发育提供了大量的固体物质。根据GB 18306—2001中国地震动参数区规图，泸定至石棉高速公路沿线地震动峰值加速度定为0.3g，地震反应谱特征周期定为0.40 s。

1.2 气象水文

从泸定县到石棉县的大渡河河谷位于横断山脉东部，同时也是青藏高原与四川盆地的过渡地带。该区域主要受太平洋、印度洋及青藏高原大气环流影响，因此气候类型是以亚热带季风气候为主的山地气候。由于大渡河河谷切割深，两岸岸坡陡，所以气候垂直分带现象比较明显，在两岸海拔3 500 m以上地带，气候类型为高山寒带气候；在海拔3 500 m～1 800 m之间则属亚热带季风气候；在海拔低于1 800 m的大渡河河谷地带属于热带季风气候，是中国西南有名的干热河谷。从泸定至石棉段的大渡河河谷地区的年平均降雨量在1 000 mm～1 200 mm，且降雨在时间分布上极不均匀，在每年的10月～次年4月，为旱季，降雨量一般占全年总降雨量的20%；每年的5月～9月，属于雨季，降雨量一般占到全年降雨总量的80%。在雨季还多有暴雨、阵雨出现，为泥石流的爆发提供了有利条件。

泸定县—石棉县一线的水系为大渡河水系，大渡河在该区域的流向基本上为南北向。两岸较大的支流有田湾河、松林河、南垭河、大冲河、弯东河等。该段大渡河河床的平均纵比降为25‰。根据石棉站资料，大渡河多年平均流量为1 218 m3/s。

1.3 地形地貌

泸定—石棉高速公路所在的大渡河河谷地区地貌类型主要为侵蚀构造地貌和侵蚀堆积地貌。其中侵蚀构造地貌主要为侵蚀构造峡谷地貌，分布于大渡河沿岸地带，海拔2 500 m以上，分水岭高程3 000 m～4 000 m，切割深度1 000 m～1 800 m，多为侵入岩地层，河谷多呈“V”字形。侵蚀堆积地貌主要类型为阶地和河漫滩。泸定—石棉段大渡河两岸共发育Ⅵ级阶地，但只有Ⅰ级和Ⅱ级阶地保存较好，Ⅲ级以上的高级阶地在局部地段有部分残留。现场调查表明，Ⅰ级阶地全部为堆积阶地，Ⅱ级阶地既有堆积阶地，也有基座阶地，Ⅲ级～Ⅵ级阶地均为基座阶地。

2 泸定—石棉高速公路沿线泥石流特点

1)沟道密集。由于大渡河河谷在泸定—石棉段，地质条件较差，构造发育，沟谷密集，切割深度大，沟内松散固体物质丰富，为泥石流的发育储备了物质条件。同时，该地区降雨极不均匀，在雨季时常有暴雨、大暴雨，所以造成沿线大多数沟谷均爆发过泥石流灾害，泥石流沟道密集发育。经调查，从泸定至石棉共有大小泥石流沟道52条。平均不到2条公路就有1条泥石流沟道。

2)泥石流主沟道纵比降大。大渡河沿河两岸支沟发达，与大渡河呈正交分布，其中很多沟谷发育泥石流灾害，在流域面积较大的沟谷与大渡河的交汇处通常发育较明显的泥石流堆积扇或洪积扇，而在流域面积较小的沟谷，因其泥石流规模小，一次冲出量小，且被大渡河河水带走，因此在沟口没有泥石流堆积扇。该区域自喜山运动以来，是强烈的隆升区，沟谷快速下切，因此形成了主沟道纵比降大，一般在260‰～450‰之间，沟谷两岸岸坡陡峭的特点。

3)沟谷深切。大渡河泸定—石棉段所在区域从喜山运动至中新世时期，区域范围内经历了大面积间歇性急速抬升，大渡河及两侧沟谷快速下切，沟谷一般较顺直，两侧岸坡总体坡度较大，一般在40°以上。大渡河两侧的分水岭高程一般在3 000 m～4 000 m不等。大渡河河水面高程在泸定为1 300 m，在石棉为850 m，因此其两侧沟谷最大切割深度达到2 000 m～3 000 m。所以从泸定至石棉，大渡河两岸的深切沟谷十分发育。

4)物源丰富。松散固体物质是泥石流爆发的必要条件，在大渡河两岸，沟谷深切，岸坡陡峭。沟谷内崩坡积堆积层较厚，沟道及两岸平缓地带堆积大量松散固体物质。沿大渡河河谷断裂发育，岩体破碎，地表岩体风化强烈，很多斜坡表部岩浆岩呈全风化状，因此从泸定至石棉，大渡河两岸沟谷内固体松散物质丰富。

5)爆发频率高。现场调查表明，大渡河河谷泸定—石棉段两岸泥石流沟道具有爆发频率高的特点。一般在雨季(5月～9月)，在发生暴雨、大暴雨时，每年均有多条泥石流沟道爆发泥石流灾害，甚至有的泥石流沟道在一年内爆发多次泥石流灾害。现场在很多泥石流沟口可见大量新近泥石流堆积物。

3 泥石流潜在威胁及危险性评价

大渡河两岸密集的泥石流沟道势必对沿河谷分布的泸定—石棉高速公路构成严重威胁。当高速公路跨越泥石流沟口或沟道下游时，泥石流将直接冲击高速公路桥墩和路面，由于泥石流具有强大的冲击力，因此必须明确每条泥石流沟对高速公路的潜在威胁，并开展威胁性评价。对泥石流危害程度的划分应充分考虑到泥石流本身的易发程度，泥石流的规模大小，高速公路与泥石流沟道的位置关系等因素。根据泥石流沟道的地形地貌、地层岩性、松散物质和现场调查来评价泥石流的易发程度。泥石流对高速公路的危害程度定性划分方法：对于沟内物源较为丰富，泥石流易发程度较高，规模较大，线路正好从沟口通过或横跨泥石流沟道的，将其危害程度定为“威胁线路”；对于泥石流易发程度较低，线路从泥石流沟口通过或横跨泥石流沟道的，将其定性为“有影响”；若线路离泥石流沟较远，不在泥石流危险区内，则将其定性为“无影响”。

经过现场调查，从泸定至石棉段的52条泥石流沟道中，共有24条泥石流沟道威胁高速公路或对高速公路有影响，详情见表1。

表1 泸定—石棉高速公路沿线泥石流危险性评价统计表

4 防治措施与注意问题

通过以上论述可知：泸定—石棉大渡河两岸泥石流具有物源丰富、爆发频率高、主沟道纵比降大、冲击力强的特点。泸定—石棉高速公路主要沿大渡河河谷两岸展布，因此高速公路多在泥石流沟口段通过，对该区域泥石流的治理措施既要考虑泥石流自身的特点，也要根据高速公路与泥石流的位置关系来制定行之有效的治理方案。通过现场调查，泸定—石棉高速公路与沿线泥石流的关系主要有以下三种情况：

1)高速公路跨越中小型泥石流沟口。对此类情况，鉴于泥石流规模为中小型，沟道宽度小，爆发泥石流流量小，建议高速公路采用桥梁方式直接跨越泥石流沟道。泥石流沟道宽度不大，因此在沟道中不要设置桥墩，这样就避免了泥石流对桥墩的冲击。在沟道两侧的桥梁基础部位要做好岸坡支护工程，防止泥石流冲刷桥基。同时要注意桥梁净空尺寸不能太小，要有足够高度，满足爆发100年一遇泥石流灾害时的最大流量能顺利通过。

2)高速公路从大型泥石流堆积扇上通过。对于此类情况，建议在堆积扇上现有泥石流沟道的基础上修建排导槽，对沟道进行取直、尽量提高沟道的纵比降，争取将泥石流排入大渡河，防止泥石流快速堆积。高速公路以桥梁的形式跨越泥石流排导槽，同时要注意排导槽的横断面尺寸不能太小，桥梁的净空也要足够大，避免爆发大型泥石流灾害时，因排导槽过流断面太小导致泥石流冲入高速公路。

3)高速公路跨越大型宽阔泥石流沟道。对于此类情况，因泥石流沟道宽阔，高速公路以桥梁跨越通过时，需要在泥石流沟道中设置桥墩。为防止泥石流对桥墩的冲击，建议在桥墩上游设置防撞墩，对泥石流沟道两侧岸坡进行必要支护，防止泥石流冲刷。同时桥梁要有足够的净空高度。

此外对于沿线几处大型泥石流灾害，除了在沟口采取治理措施防止泥石流破坏高速公路外，还应充分调查大型泥石流的物源类型、规模及分布情况，对于大型的集中物源，如沟内规模较大的滑坡、崩塌等可采取必要的治理措施。对于泥石流沟道内的人类工程活动要进行严格的管理，杜绝大规模地往泥石流沟道内堆放大量弃土、弃渣。

泥石流灾害往往具有突发性和不确定性，对此要有充分的认识，在对泥石流开展详细调查的基础上，对泸定—石棉高速公路沿线泥石流沟道进行合理的工程治理后，必能保障泸定—石棉高速公路的畅通运行。

[1] 刘希林，唐 川.泥石流危险性评价[M].北京：科学出版社,1995.

[2] 刘传正.地质灾害指南[M].北京：地质出版社,2000.

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Debris flow along the Luding-Shimian freeway★

Liu Bin Liang Jingtao Wang Meng

(SichuanInstituteofGeologicalSurvey,Chengdu610081,China)

Introduces the geological environment background of the Luding-Shimian freeway. Through investigation of Luding-Shimian along the freeway debris flow disaster, aware of debris flow along with channel density, channel longitudinal slope, deep valley, a rich source of material, high eruption frequency, great harm. The potential threat of debris flow in the expressway is analyzed, and the control measures and the problems needing attention in the future are proposed.

debris flow， freeway， control measures

2015-06-09★：西南地区重大地质灾害隐患遥感综合调查评价(项目编号：1212011201000)

刘 彬(1978- )，男，博士，工程师； 梁京涛(1982- )，男，工程师； 王 猛(1980- )，男，硕士，高级工程师

1009-6825(2015)23-0046-02

P642.23

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