郭晓峰
(定西公路管理局岷县公路管理段 甘肃定西 748400)
公路泥石流防治浅谈
郭晓峰
(定西公路管理局岷县公路管理段 甘肃定西 748400)
在地质不良的河谷中或地形比较陡峭的山区中是泥石流的频发地区。其发生的主要原因是受到了水源的激发而产生的。在很短的时间内携带大量泥沙、石块,冲毁房屋,冲坏路基,造成河流堵塞,威胁到人们生命财产安全,造成重大灾害。本文主要根据泥石流产生的原因以及历经多年的防治经验,分析了公路建设过程中应注意关于防治泥石流的要点和方法。
泥石流;防治原则;设计原则;防治措施
1.1 泥石流的形成
冰雪融水、暴雨侵袭等情况都有可能引发泥石流。泥石流的爆发具有突然性、运动速度快、过程短暂等特点。地区的地形、水文特点、天气情况以及人类的活动都是影响泥石流形成关键因素。具体有以下三方面:①地质影响,也就是区域内土质松散或有松散的固体物质。②地形方面,地形相对陡峭导致不稳定。③外来因素影响也就是其上游受到暴雨侵袭或水库决堤。
1.2 流域的分布
泥石流的分布大致分为三个区:①形成区一般位于上游地带,地形多为沟壑纵横、山坡陡峭、或盆地,是泥石流的形成地带。②通区,一般位于中游地带该地区沟道狭窄、沟谷地形、沟床顺直,泥石流流过此处直泻山外。③沉积区,位于下游地带一般为山谷口处开外接近平原地带,容易形成较大规模的洪积扇。
泥石流的防治原则:
在泥石流的防治原则大体分为两方面:①从线路选择方面进行控制;②从路基设计上着手。
2.1 选线原则
在泥石流地区进行公路设计建设的过程中重要环节就是选线。合理的选线可以减轻甚至避免泥石流造成的病害损失,反之选线环节没有得到好的控制,选线不合理则会造成加重泥石流的病害。在高级公路建设选线时应尽量避开可能发生泥石流的地带,高级公路建设成本高,其可能是地区性关键的交通枢纽,一旦破坏会造成巨大损失,如若无法避开也应该本着避重就轻的原则进行选线。如果在选线的过程中遇河流河谷比较开阔,河流形成的洪积扇并没有到达河岸的情况,选线应该避开洪积扇,这样会使公路更加平顺。如果线路是大河峡谷段,则在选线是尽量选择高的位置,以免被淹没。当线路必须通过洪积扇时应注意其四种病害,分别为冲击、漫流、淤积、冲刷。洪积扇的位置不同其产生的病害是有差异的,线路尽量设在洪积扇的边缘地带,不得已的情况下才会从其腰部穿过。
2.2 路基设计原则
路基是抵御泥石流的关键部位,其最容易受到破坏,因而在可能发生泥石流地带的路基必须要做加固处理。①泥石流地区的路基在进行设计时是需要顾及拦截、排导、跨越、及水土保持等方面因素的影响。②在泥石可能发生的地带所建设的路堤要做好充足的加固处理以及导流措施,还需保证路堤的整体性。③在泥石流可能发生范围内所建设的路堤需要考虑的影响因素为;根据路堤两侧的流淤变化情况选择水稳性的渗水土或很难渗透的粘性土填筑。如果路堤两侧水位差距较大时应考虑土坝的筑建方式。④沿河路基建设时,若可能受泥石流病害则在设计过程中应考虑到以下几点;河床积淤的标高,当泥石流占据主河道时会造成沿河路基长时间受到冲刷。这种情况是便不适合沿河建设路基。
3.1 生物措施
生物措施是指在可能发生泥石流的区域进行合理耕和恢复植被。使用的植物有灌木、乔木、等,将其进行合理的调配。其功能有;保持水土,滞留降水,从而避免或减轻泥石流所产生的病害。生物措施的实施范围比较广,须大范围治理。对于一些植被稀少的荒坡更要采用这种办法,并需正确的处理好各方面的关系,如果管理不善,很难收到预期的效果。
生物防治措施的特点有;改善自然环境条件,投资省,使用范围比较广,风险小,还能促进生态平衡,获得生态效益,相对工程防治优点较多。但其防治周期较长,在实施生物防治的前期相对效果不够明显,一般需要一两年甚至三五年的时间才能见效。在这期间一旦发生泥石流险情将会对生物防治造成很大程度的破坏。因而仅仅依靠生物方式措施是远远不够的,应该将工程防治与生物防治相结合,均衡利弊,长治久安。
3.2 设排导沟
(1)设计标准:泥石流排导沟的设计要求在通过洪峰流量时不发生淤积和冲刷。在发生泥石流并通过排导沟时,由于泥石流的不确定性因素较多,受流量的大小,泥石流的组成物质的变化等因素影响要保证排导沟在任何情况下都不出现淤积很难实现。
(2)总体布置:在进行排导沟布置时应注意,总体尽量保持顺直,在发生转向的位置其转角半径尽量设置的大一些,因为泥石流具有直冲性在发生流向转弯时外侧还应适当加高,当存在泥石流流量较大流速较快的情况时排导沟转角外侧还应设立堤坝,以避免流向失控、原土被冲刷、造成破坏。排导沟应与沟岸稳定的流通区或山口直接连接,排导沟的出口应选择在大河主流处或有较大堆积场所的地方。
(3)排导沟的纵向坡度和横断面的选择将直接影响到排导沟的排泄能力。为了达到排导沟即可以顺利的排出泥石流有能避免不产生淤泥的目的,应对排导沟的纵坡和其横断面进行合理的选择。因为受地形的限制纵坡的坡度选择余地比较小,可以通过模型试验以及流量估计等方面对纵坡进行合理调控。在保证纵坡的情况下还需解决断面的问题,排导沟的横断面也是影响排导沟排泄能力的重要因素,即排导沟的宽度与深度将直接影响到泥石流流量的输沙能力。
(4)防护加固:排导沟侧面的加固方式有三种,分别为堤坝、挡土墙以及湖泊。堤坝只要是排导沟填方部分使用,而挡墙与护坡主要用于排导沟深度较大的位置。排导沟的沟底面防护加固方式常用的两种分别为防冲栏与铺砌两种。铺砌其中前者适用于沟道较窄的情况,防冲栏在宽度较大的位置使用。
(5)为防治桥涵的淤塞和堵塞,因而设置了急流槽。急流槽是断面压缩以及纵坡加大的情况下使泥石流的流动速度加快的一种建筑物。为防止淤塞,急流槽内测两壁应为石砌。急流槽的衔接处应做加固处理防治破坏。
(6)导流堤的作用是改变泥石流的流向和流速,它—般被修筑在洪积扇上或路基受泥石流影响的范围内,使泥石流能够顺利的排走,进而确保路基的安全。综上所述,为预防泥石流现象的发生,无论是选线还是路基设计上都必须慎重以防后患,除此之外,还应该采用生物措施或工程措施来加以防治。
3.3 环保措施
在路线经过泥石流地区时,要注意环境保护工作,尽可能减少对原地貌的破坏,对于路基区、弃土场要合理集中设置,并保证植被及草皮的恢复,同时做好路基挖方边坡的绿化工作,将水土流失控制在最低限度,以避免加大泥石流规模或引起新的泥石流发生。
3.4 水土保持
水土保持是指植树造林、封山育林、修筑梯田、平整山坡、修筑支挡工程和排水系统等措施。水土保持虽然是治理泥石流的一种措施,但需要一定的自然条件和足够长的时间,因此我们应该与其它措施配合进行。总之,在公路建设中人们应根据实际情况,因地制宜。详细勘测,综合比较,将泥石流这一自然灾害对公路的危害降低到最低限度。
做好公路施工前期预防工作。做好公路施工的前期预防工作也就是要建立有效系统,防止灾害。在施工过程中,要综合考虑施工地形、地貌,科学估量它可能出现的地质灾害。为了避免地质灾害的发生就可以建设相应的灾害防治工程,从而有秩有序的完成地质灾害的预防措施。公路的修建不仅能够改善全国的交通结构,还能够为国民经济的发展发挥重大作用。为了使公路发挥更好的效用,公路工程中常见地质灾害的防治工作也任重道远。所以,就应该全力推进公路工程中常见地质灾害的防治工作,以公路为“引擎”,促使经济、社会共同步上健康发展之路。
[1]交通部第一公路工程总公司.《公路路基施工技术规范》.人民交通出版社.
[2]《公路土工试验规程》(JTJ051-93).人民交通出版社,1993.
[3]李凤明.地质灾害及工程治理实践[J].科学技术,2001(3).
U412.3
A
1004-7344(2016)01-0149-02
2015-11-2
郭晓峰(1967-),男,大专,道路桥梁专业,主要从事公路养护工作。