广乐高速公路K70+500处泥石流地质灾害成因分析

冯耀栋

摘要：广乐高速京港澳高速公路粤境段的复线，也是广东省新十项工程和高速公路“六纵”的重要组成部分，对地方经济发展具有重大意义。但山区高速公路段常受到滑坡、崩塌及泥石流等地质灾害危害，严重影响交通正常运营及公路行驶人员的生命财产安全。其中泥石流地质灾害具有危害性大，成因复杂等特征，通过泥石流地质灾害成因研究、分析，对泥石流防治具指导性作用。广乐高速公路K70+500处泥石流地质灾害为其中一处，属典型沟谷性泥石流，其成因与地貌、地质条件及气象等有密切关系。

关键词：高速公路；地质灾害；成因

1.泥石流区自然地理概况

广乐高速公路是京港澳高速公路粤境段的复线，主线全长约270.8km，跨广东省韶关、清远、广州三市。广乐高速公路南行K70+500位于广东省韶关市桂头镇西侧约5kin处，中心坐标为：纬度24°57'10"，经度113°23'57"。

区内年降雨量1400mm～2400mm，多年平均降雨量为1542mm，降雨多集中在3月～9月，该期间降雨量占全年总雨量的80%，尤其3月～7月最为集中，10月～2月为旱季。

泥石流地质灾害流域面积达0.56k㎡，汇水沿主沟由西向东排泄，长约3kin，最终流至武江。区内沟谷受大气降雨控制明显，丰水期流量达3.5m3/s～18m3/s，枯水期沟谷干枯。

2.泥石流地质灾害特征

2A泥石流沟地形地貌特征

广乐高速公路南行K70+500处地形切割强烈，沟谷发育，常呈“V”字型。沟域最高点海拔高程约636.5m，最低点位于泥石流沟沟口，高程约125m，相对高差大，达511.5m。该泥石流沟沟域平均纵向长度1.872km，平均宽度280m，底部狭窄，宽度仅3m-8m，流域面积约0.56k㎡。

据现场调查，泥石流域地形呈树枝状，发育有1条主沟及3条支沟，各沟谷地貌特征：主沟总体为“V+U”型谷地貌，从沟口至沟源沟床坡降为108%～122%～224%～261%～515%，平均沟床坡降为192%。中上游沟底较为狭窄，为3m～5m，纵坡较陡，暴雨期间水流湍急，且动态变化较大，具急聚排的冲沟特征。中下游沟底稍大，为10m～16m，纵坡较缓，多为泥石流停滞和堆积区域。支沟沟谷大多狭窄陡急，基本呈“V”型谷，两侧谷坡坡角30°～50°，谷低宽度多为2m～4m，沟床比降较大，一般大于400%。地形陡峻，为崩塌、滑坡等地质灾害发育提供有利条件，且沟谷纵坡较大也为松散固体物质的搬运和泥石流活动提供了有利条件。

2.2地质特征

评估区②号支沟发育一断裂构造，倾向约5°，沿②号支沟延伸，倾角较陡，约70°，断层错距约0.5m，断裂带宽0.3m～0.6m。支沟上游地层产状为倾向85°～95°倾角35°～40°，坡向及坡角与地层产状相近，夹角小于8°。地层岩性为石英砂岩、砂砾岩，多呈中一强风化，区内节理裂隙发育，有2组～3组，间距为0.2m～1m，整体较为破碎。第四系残积层多为松散，层厚1m～1.5m为主。

②号支沟段流域断裂、节理发育，风化强，堆积物松散，岩层顺坡向产出，使该区域边坡不稳定，为泥石流的形成提供的物源条件。

2.3物源特征

流石流固体松散物源主要为分布于形成区山坡上的风化残积物以及早期堆积于沟谷两侧的洪积物、坡积物等，主要分布于形成区及冲积区，其中形成区主要由两处崩塌（BT1.BT2）构成。BT1及BT2潜在物源总量约60800m3。

冲积区物源：该区物源主要冲积于1#拦挡坝上游～3#潜坝之间，长共512m，厚3m～7.5m，宽15m～45m，冲积面积达12580㎡，该区总物源量约62900m3。冲积物主要由岩块、砾石及少量砂土组成，岩块、砾石块径3cm～120cm为主，部分巨块石块长达4m。岩块、砾石岩性有砾岩、砂砾岩、含砾砂岩、砂岩及少量分砂岩及泥岩。上游主沟及支沟含少量松散岩块，零星分布，方量约1000m3。

综上所述，该泥石区总松散物源约124700m3。

2.4水源特征

该区泥石流沟的水源主要来源于大气降水，暴雨形成的地表径流是泥石流的主要激发因素。区内沟谷受大气降雨控制明显，丰水期流量达3.5m3/s～18m3/s，枯水期沟谷干枯。沟谷呈“V”形为主，沟域面积达0.56km2，沟内地形陡峻，沟谷上游纵坡很大，有利于地表降水的径流和汇集，这些因素为泥石流的形成提供了有利的汇水条件和充足的水量，陡峭的沟谷、极大的坡度及降比为形成泥石流提供了大的势能，即动力条件。

3泥石流的形成机制

3.1水动力条件

根据当地气象部门提供的降水资料显示，区内降雨集中，5月～10月降雨量占全年雨量80%，同时由于受山区地形的影响，降水量的垂直分布特别明显，尤其由沿海登陆的台风影响，流域易遭受短时间强降雨作用而迅速形成地表径流，汇集到沟道，冲刷沟道及两岸的松散固体物质，启动松散固体物质参与运动而形成泥石流。因而这种集中降雨及局域性的强降雨是泥石流的主要诱导因素。

3.2松散物源及补给

在强降雨作用下，第四系坡积层、风化层、残积层和洪积层的过饱和的边坡失稳，产生崩塌或滑坡，松散碎屑物质不断向沟道迁移或阻塞在沟谷中，为泥石流形成准备了充足的固体松散物质。

3.3适宜的地形地貌条件

地形条件是泥石流形成的一个重要因素，评估区内地形较陡、切割深度大，汇水面积大且径流系数较大，在短时间的强降雨作用下易在短时间内形成强大的水源，这为泥石流的发生提供强大的水动力源。

4.结论与建议

4.1结论

该区泥石流形成发展因素主要有：陡峭地形地貌、强降雨、地质构造发育及丰富物源。各个因素相辅相成、相互促进，在这些因素和条件相互作用下，遇到暴雨甚至大暴雨来临时，具有再次发生致灾性泥石流的可能性。

4.2建议

区内泥石流危害对象为广乐高速公路及行驶车辆、人员等，危害程度大，危險性大，相关部门应及时对该区泥石流地质灾害进行治理，确保车辆行驶人员生命财产安全。