泥石流防治工程混凝土材料的抗冲磨性能

方 鑫, 陈晓清, 陈剑刚, 赵万玉

(1.中国科学院 山地灾害与地表过程重点实验室, 四川 成都 610041;2.中国科学院 水利部 成都山地灾害与环境研究所, 四川 成都 610041; 3.中国科学院大学, 北京 100049)

在汶川地震和极端暴雨事件的双重影响下，地震影响区域内的泥石流灾害发生频繁，呈现出持续性和群发性的特点。近年来，对泥石流灾害的起动机理、运动过程、监测预警、风险评价和防治措施等方面开展了深入的研究[1-8]。同时为保障交通生命线的畅通和保护山区村镇人民生命财产的安全，修建了大量的泥石流防治工程。其中常见的防治工程型式包括：谷坊、拦砂坝、明洞、排导槽、渡槽等，这些工程通常会用到大量混凝土材料。20世纪70—90年代，在铁路泥石流防治工程中，在溢流口等表面易受冲磨损伤的部位较多使用钢板、钢轨等做抗冲及耐磨材料，但其中大部分在经历多次泥石流冲磨后，抗冲磨性能仍不能完全满足要求。例如，为治理成昆线在四川省乐山市大瓦山南麓与汉源县的边界上的白熊沟泥石流，20世纪80年代末修建的防治工程中，修建了全衬砌V型排导槽以加强泥石流的宣泄能力，为加强排导槽底的抗冲磨性能，在混凝土中掺入了钢板、钢轨等材料。现行的《泥石流防治工程设计规范(试行)(T/CAGHP021-2018)》中明确了用于保护铁路的泥石流防治工程的设计寿命一般按50 a考虑，而根据2010年(相距白熊沟防治工程建成仅20余年)对白熊沟的现场考察资料发现，发现该处的全衬砌V型排导槽在经历泥石流冲磨后，产生了较大的损伤，如图1所示。……