泥石流的特征对某高速公路的影响范文

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摘要:某高速公路位于贵州省威宁县，据调访及现场勘察后资料显示每年均有规模大小不同的泥石流发生，泥石流发生频率较高，为高频泥石流发育区，泥石流对拟建高速公路影响大，场区建设适宜性较差，经工程治理后可以建设。

关键词:高速公路;泥石流;建设

1某高速公路在金斗河谷的展布情况

贵州省威宁至围仗高速公路在金斗河谷段为由北西向南东方向展布，拟建线路K17+900～K19+930，有2．03km通过泥石流区，在金斗河谷附近共拟设有两条线位进行比较，分别为推荐线(K线)及同深度比较线(H线)。K线构造物主要有幺站隧道出口段，接红石岩大桥，接下来为金斗互通及省界主线收费站，尾部为金斗中桥及金斗隧道进口段。H线构造物主要有么站隧道接金斗主线跨线桥，接下来为金斗互通，尾部为金斗1号、2号中桥及金斗隧道进口段。

2金斗河流域泥石流形成原因

2．1地质条件金斗河流域内地层岩性以玄武岩为主，区内受金斗断裂构造影响，岩体节理裂隙发育，岩体破碎，风化差异大，其岩石物理力学性质较差，沿层面及贯通性节理面，在斜坡地带覆盖层与基岩接触面易产生滑坡或崩塌堆积等地质灾害，形成堆积物堆积在陡坡、坡脚及沟道两侧，成为暴发泥石流的主要物源。在突降暴雨突发时，暴发的山洪将沟道里堆积物源迅速启动形成泥石流冲向下游，对河道内建筑物产生破坏。

2．2地形地貌金斗河地带属威宁县境内地势较高部位，为深切割中山地貌。沟谷呈树枝状，大部分呈V型沟谷，流域沟源最高点位于金斗河左岸，最高2438．1m，最低点位于红石岩村两沟交汇处，高程为1853．8m，高差584．3m，物源区坡度在25°～45°;坡体植被覆盖率低于10%，植被单一。2．3降雨集中突出威宁县境内年均降水880．08mm，年最大降雨量1311．8mm(2014年)，年最小降雨量554．7mm(2014年)，最大日降水量200．7mm(2017年6月28日7时至29日7时)，最大小时降雨量70mm，在突遇特大暴雨的情况下引发山间洪流水巨烈冲刷溪沟及河道内堆积物源，形成大规模泥石流，产生群发性大范围的山洪泥石流灾害。

3泥石流发育特征

3．1沟域划分金斗河主河谷纵向长约3．0km，流域面积约4．4km2，河谷地势南高北低，两岸地势陡峻，左岸自然坡度20°～40°，右岸自然坡度30°～60°，其泥石流发生区域主要位于河谷左岸，该岸支沟发育众多，平面形态呈树枝状，主要有2条主沟，分别为北西－南东向Ⅰ号主沟和南东－北西向Ⅱ号主沟。Ⅰ号主沟为1～4号支沟汇集排泄主要通道，由形成区及流通堆积区组成，该主沟沟域物源面积为2．47km2，堆积区位于与Ⅱ号主沟金斗河交汇冲洪积扇上，主沟于2015年修建了泥石流导流槽，使得现堆积区位于导流槽与金斗河交汇后下游，据调查，该沟域泥石流产生较频繁，几乎每年都有不同程度发生，除1996年8月存在较典型外，尤以2017年6月29日表现为甚，持续时间约1小时，其中Ⅰ号主沟固体堆积物体积120804m3，为大型泥石流。Ⅱ号主沟由金斗乡集镇顺河谷而下、该段河流水力坡度缓，河谷内主要为冲洪积区域，沟域物源面积1．93km2。该段泥石流主要为左岸坡体上小型支沟形成的泥石流，规模较小，主要由5、6、7号支沟3条小型支沟组成，其形成区及流通区均位于坡体上，堆积区主要位于支沟前缘缓坡段，2017年发生最大泥石流一般堆积物为500～3000m3，与金斗河Ⅱ号主沟交汇处的支沟存在少量固体物冲出。

3．2物源条件Ⅰ号主沟即主沟长约1．9km，又开叉为数条小支沟;冲沟切割深度一般2～5m，局部深度较大达到10m。纵坡坡降较陡，坡降一般为10%～30%，两侧沟坡坡度为30°～60°。Ⅱ号主沟金斗河左岸存在小型支沟泥石流，其中典型的主要分布5～7号支沟分别长约0．9～1．1km。冲沟切割深度一般3～6m，局部深度较大达到40m。纵坡坡降较陡，坡降一般为10%～30%，两侧沟坡坡度为30～60°，局部超过70°。地表覆盖层破坏区主要位于流域北面和东面地势陡峻处，坡体上可见多处小型滑塌，此种地段易形成物源，亦是金斗泥石流物源主要分布区域。

3．3堆积物分布及组成泥石流主要沿沟谷顺次堆积，并抬高金斗河沟床，2017年6月28日～2017年6月29日泥石流在Ⅰ号主沟导流槽口与金斗河交汇处堆积厚度为2～5m，堆积物主要由块石、碎石及砂砾组成，粘土很少，最大块径约2m，自沟源向沟口递减，分析判断泥石流为水石型(稀性)泥石流。

3．4主要动力学特征(1)Ⅰ号主沟区域Ⅰ号主沟区位于金斗乡红石岩村，泥石流主要包括主沟A及其分叉的支沟1、2、3、4号支沟。(2)Ⅱ号主沟泥石流区沟由金斗乡集镇顺河谷而下，与金斗河Ⅱ号主沟交汇处后仅有5、6、7号支沟存在少量固体物冲出。泥石流具有突发性、能量集中、冲击力强、破坏性大的特点。针对拟建线路情况，泥石流威胁线路方案主要情况是:①拟建线路K17+900～K19+930有2．03km通过泥石流区，泥石流规模大，在近期已发生过多次泥石流灾害，该区域工程地质条件复杂，治理难度大，建设适宜性较差，必须采取安全可靠的工程措施处理方可通过。②么站隧道出口段位于物源区堆积体B1内，隧道开挖易发生垮塌冒顶，同时隧道出口设计标高低，且隧道出口位于Ⅰ号主沟泥石流流通堆积区，在极端天气下，根据计算结果，该段泥石流倒灌隧道风险大，严重危害隧道，建设条件差，须对泥石流进行强有力的综合治理后方可建设。③红石岩大桥跨越Ⅰ号主沟泥石流流通堆积区，桥面设计标高低，根据计算结果，在极端天气下，泥石流翻爬冲到桥面风险大，对桥梁安全产生重大影响，桥梁附近存在的几条小支沟泥石流，水力坡度陡，泥石流均有翻爬冲上桥面的风险，该桥建设条件差，均须对泥石流进行强有力的综合治理后方可建设。④金斗互通:匝A2号桥、匝E桥及匝B桥均位于泥石流堆积区，A1号桥则跨越7号支沟泥石流堆积区，堆积区泥石流对桥墩存在威胁，匝C、匝D、匝A(AK0+230～AK1+500段)、互通收费站以及老路改线均位于Ⅱ号主沟左岸小型支沟泥石流区及冲洪积区，大部以路基通过，泥石流规模虽小，但水力坡度大，泥石流极有可能爬翻路基，须对小型支沟泥石流进行疏排处治。⑤主线收费站大部位于Ⅱ号主沟冲洪积区，河谷左岸支沟为小型泥石流，水力坡度大，极有可能爬翻路基，冲进主线收费站平台内，须对小型支沟泥石流进行疏排处治;且该段收费站平台冲洪积覆盖层厚，开挖坡体和加载坡体均有可能导致坡体失稳，Ⅱ号主沟冲洪积区洪水位高，洪水对坡体及基础存在冲刷风险。⑥金斗中桥和金斗隧道进口段位于小型7号支沟泥石流堆积区，设计标高低，泥石流翻爬冲上桥面，倒灌隧道风险大，建设条件差，须对该泥石流沟进行处治。

4结语

金斗泥石流为高频、稀性、沟谷型大型泥石流，对拟建威宁至围仗高速公路影响大，场地地质条件复杂，泥石流治理难度大，建设事宜性较差，经工程手段治理后可以建设。

参考文献:

［1］公路工程地质勘察规范(JTGC20－2011)［S］.

［2］公路隧道设计规范(JTGD70－2004)［S］.

［3］岩土工程勘察规范(GB50021－2001)［S］.

作者：吴志柏 单位：贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司