泥石流的调查及防治措施建议

2017-07-20刘晓勇

环球市场信息导报 2017年26期

◎刘晓勇

泥石流的调查及防治措施建议

◎刘晓勇

高速公路线路长，必定跨越不同的岩性地层，不同的地形地貌及水文地质条件，将遇到复杂的工程地质条件；特别是山区高速公路的地形特点，其不特定因素更多，这就需要在路线勘察过程中了解清楚沿线的不良地质作用，并查清其成因、规模，为设计提供所需的设计参数，减少设计变更，为高速公路的安全运营提供保障。本文介绍线路勘察过程中对泥石流的识别，并提供设计所需的参数及为设计提供必要的防治措施建议。

在线路勘察中，查明沿线的不良地质作用对路线方案的选择至关重要，疏忽了不良地质的后果将可能造成较大的设计变更及经济损失，甚至影响线路的安全运营。本文根据《南平市顺昌至邵武高速公路工程A1标段》K6+065～K6+165段路线跨越泥石流堆积区为实例介绍泥石流的野外调查识别、验证、工程防治建议及施工情况进行编写。

现场调查◎

外业调查在2014年12月进行，在线路桩号K6+065～K6+165两侧滚石较多，粒径大小不一，最大粒径约5m，掺杂着泥质石英砂砾等。沿沟谷方向向上游追索，在沟谷的西侧山坡调查发现3处滑坡体，其中2处滑坡残留体较厚，表层松散，上覆松树东倒西歪呈“醉汉林”特征。滑坡特征见下表。

通过走访沟口附近的多名村民，得出一致结论，该路段曾经发生过多次泥石流，最大的两次在1998年及2009年；两次发生时均将沟谷附近的村道一并冲毁。该村道宽3～5m，为土质填方路堤，设置一排水圆管涵洞直径约0.50m。

布置钻探工作量加以验证

对泥石流堆积区顺沟谷方向布置钻孔2个，坑探点1个;泥石流物源区布置钻孔4个，并加强沿沟谷，冲刷沟槽，沟槽坡度及两侧山坡的调查。

表1 滑坡特征表

表2 泥石流堆积区钻孔揭露情况表

根据钻探揭露，靠近泥石流沟谷处覆盖层厚度层变小趋势，且上覆粗砂层掺杂的滚石结晶颗粒较粗，与上游物源区钻孔揭露的基岩结晶颗粒大小接近，而下伏基岩结晶颗粒较细，并验证了上覆层为外来物的特征。

工程地质条件概况

地形地貌。K6+065～K6+165上游三面环山，一面沟口，山坡西侧及北侧自然斜坡坡度35～45°，东侧山坡较缓，自然斜坡坡度25～30°。山坡总体汇水面积约0.048km2。山坡多为乔木，局部为松树。

地质构造和地震。据《中国地震动参数区划图》(GB18306－2015)，本线路抗震设防烈度为6度，设计基本地震动峰值加速度值为0.05g，中硬场地土地震动反应谱特征周期为0.35s。

工程地质条件。该区域主要为燕山早期侵入花岗岩（γ52）及其风化层，岩石风化强烈，根据冲沟后缘基岩出露情况，该区域基岩裂隙发育两组；节理1：3～5条/m，产状250°∠50°；节理1：5～8条/m，产状160°∠75°；岩石风化强烈。根据赤平投影分析，当边坡由北往南倾斜时容易产生楔形体崩塌。

气象条件。测区属亚热带海洋性季风气候，年平均气温18.5℃，极端高温40.3℃，极端低温-6.8℃，年日照时数1442～2043小时，无霜期304天，年平均降水量1685mm且集中于4至8月份。气候温和，雨量充沛，冬无严寒，夏无酷暑，四季常青。

图1 赤平投影图（上半球）

泥石流特征成因及规模

根据调查及钻探结果分析，该区域内特定的地形条件，形成较大的汇水面积，且地形较陡，岩石风化强烈，易在北侧、西侧山坡产生滑坡崩塌；在暴雨期间，突然的降雨作用，使土体饱和，重度增加，从而引发泥石流，但其规模总体较小，根据计算堆积体总方量10000m3。该路段曾经发生过多次泥石流，最大的两次在1998年及2009年，属于中等频率泥石流沟谷，但其流域面积小，一次冲出量小于1万m3，其破坏作用属轻微。

从物源区钻孔揭露情况，物源区松散覆盖层厚度3.00～5.00m，根据调查结果，分布面积约0.032km2，汇水面积0.048km2。沟槽上段坡度0.25～0.36，中段坡度0.14～0.23，下段与堆积区相连坡度0.09～0.14。

根据《铁路工程不良地质勘察规程》（TB 10027-2012）及现场调查，泥石流弯道中心半径R0=65m，弯道内外侧泥面高程差1.00m，沟槽宽度15～20m,根据公式计算得泥石流流速6.2m/s。

根据《工程地质手册》（第四版），夹石块的黏性大的浆糊状根据经验得密度为1.7t/m3。采用形态调查法Qm=Fm·vm得流量Qm=316m3/s。