泥石流对公路工程的影响及其防护措施

■顾廷婷　唐　鹏（四川省冶金地质勘查局水文工程大队四川成都611730）

泥石流对公路工程的影响及其防护措施

■顾廷婷唐鹏
（四川省冶金地质勘查局水文工程大队四川成都611730）

本文阐述了泥石流的产生原因和它对公路工程的不良作用，并针公路工程泥石流的预防和治理进行了重点论述，综合论述分析了震后修建时泥石流防治的新结构。

公路泥石流形成条件破坏形式治理措施

1　泥石流对公路工程的危害形式

在公路工程修建及使用过程中，极易受到泥石流的危害，其作用形式一般包括冲刷、冲击、淤埋和它带来的次生灾害。

1.1泥石流冲击

泥石流冲击一般有三种形式，第一种形式是所产生的流体与作用对象直接接触而产生的冲击；第二种形式是流体内某些体积较大的物体对对象的某一部分产生作用；第三种形式是泥石流龙头带起的泥浆、石块等砸向作用对象。

我们在确定泥石流所产生的冲击力时，可以使用如下计算公式：

式中:δ为泥石流整体冲击力；λ为建筑物截面形状系数，圆形、矩形、方形分别为1.0，1.33，1.47；γc为泥石流容重；Vc为泥石流流速；g为重力加速度；α为泥石流冲击角度。

1.2泥石流冲刷

泥石流冲刷一般有下蚀、侧蚀以及磨蚀等几种主要类型。如果泥石流在运动过程中掏蚀沟床，掏空了沟床及附近建筑物的地基，则必然会使建筑物倾倒。如泥石流侧蚀沟床，就会使岸的稳定性降低，产生崩塌、滑坡等问题，加剧泥石流的运动，危险岸上的所有设备。中国的西南山区会频繁的发生泥石流灾害，极易导致公路冲毁的问题发生。泥石流冲刷所引起的公路路基失稳问题如图1所示。

图1　泥石流冲刷路基

1.3泥石流淤埋

泥石流运动过后就会堆积，而堆积下来的这些泥沙石块会将该段公路上的所有设施都掩埋。泥石流的出现率、堆积区域地质状况等的区别使其淤埋速度以及面积也有很大的差异。比如：川藏公路的G318国道在波密县区域频繁的遭到古乡沟泥石流的掩埋，经常使公路数天无法正常通行，给当地的生产、生活带来了非常不利的影响。汶川县磨子沟泥石流淤埋公路桥梁的情形如图3所示。

2　公路工程泥石流防护措施

对公路工程进行泥石流防护工作时，所使用的措施一般有工程措施、生物措施以及综合治理措施。

2.1工程措施

科技的不断发展进步，使我们在治理泥石流时也有了更多的工程措施可以选择，例如:拦阻坝、谷坊、排导槽、停淤场等。结合泥石流防治的具体要求，我们对拦挡工程和排导工程进行了深入的论述。拦挡工程就是将泥石流中携带的固体物质拦挡下来，并借助泥石流沟局部床段的降低来提高河床的基底。这不仅能减小泥石流的速度，还可以使其产生的冲刷力以及冲击力大大降低，避免逆流式产生较为严重的破坏，这一工程通常都位于泥石流的产生区和活动区。所谓泥石流排导工程，就是借助早已存在的自然、人工沟道等来对泥石流进行排泄和引导，使其到达下游对人类生产、生活危害较小的区域，避免产生泥石流堆积区域。排导工程包括排导槽、排导沟、导流防护堤、渡槽等，通常都修剪在泥石流沟的活动区及堆积区。泥石流防治的工程措施成效显著，可是成本较高，并且会使区域生态环境受到不良作用。

2.2生物措施

治理泥石流的生物措施一般有营造森林、灌木和草本植被。使用这些措施能够有效避免水土流失问题，并且能降低地表径流以及松散物的总量，避免泥石流运动的同时很好的保护了自然环境，使生物的资源产量及产值能够因此大大提高。此外，这一泥石流防治措施的成本很低，但是需要很长一段时间才会有效果。

2.3综合治理措施

综合治理措施就是将上述的工程措施与生物措施联系起来应用，一般在泥石流较严重的地区才会使用这一措施。具体工作方式就是先用工程措施来保障公路的正常运营，然后再用生物措施来对生态环境进行恢复。这一工作的目的往往不单单是对泥石流进行防治，还包括保证公路安全，提高地区生态效益等。

3　震后大型泥石流防治对策探讨

3.1震后泥石流防治原则

一旦出现地震，则各个山区的泥石流沟道所发生的泥石流的危害程度、运动情况都会产生很大的区别。结合以前的工作实际，在进行泥石流防治工作时应当坚持“全面规划、重点明确”的原则，这样才能收到较好的效果。

3.2震后公路泥石流防治标准探讨

在设定地震后规模较大的泥石流防治标准时，一定要了解震后灾区的泥石流运动状况可能发生怎样的改变，还要按地震与泥石流发生的先后来排序。震后的泥石流及后发型地震泥石流大都具有下列特征：

（1）数量增多:很多震前不会发生泥石流的区域也出现了泥石流。

（2）频率增高:泥石流的发生间隔变短。

（3）具备群发性，同步性特征。

（4）松散物质的体积增大，经常出现小沟大灾的问题。

（5）主控因素改变，由原有的固体松散物变成了短时间降雨。

震后泥石流的特征是会发生一定的改变的，所以，使用之前的泥石流防治标准已无法获得预期的结果，特别是规模较大的泥石流会产生耦合作用而使其规模大大增加，因此，在对震后灾区的泥石流进行防治时一定要结合实际制定最科学、适宜的防治方案。

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P642.23[文献码]B

1000-405X（2016）-1-339-1