公路泥石流综合防治方案研究

作者:周成龙 更新时间:2015-07-22 15:02 点击:
【论文发表关健词】公路泥石流;防治;方案
【职称论文摘要】
泥石流可以在瞬间释放出大量前期逐渐积累的物质和巨大能量,具有极大的破坏力,在泥石流所到之处,常常毁损公路、铁路、桥梁等交通设施,良田被冲毁,江河被堵塞。泥石流的综合防治对区域内的发展非常重要。

          1 研究概况
本论文研究的昆明市功山至东川高速公路位于昆明市北部,路线全长50.414km。该项目地形、地质条件十分复杂。沿线地质破碎,滑塌、崩塌、泥石流等地质灾害频发,水土流失严重,生态环境十分脆弱,尤其是泥石流十分发育,严重威胁公路建设与运营安全。
2 公路泥石流防治原则
(1)因地制宜
泥石流的分布区域很广泛,尤其在西南山区更为明显,各类泥石流的性质不同,比如稀性泥石流和黏性泥石流就表现出不同的力学和物理性质。公路所经过的泥石流沟道的地貌和水文条件,对泥石流的形成有至关重要的影响,泥石流沟道的发育历史和致灾潜力也是千差万别。因此,因地制宜是泥石流治理工程的基本原则。
(2)综合治理
泥石流的防治基本上采用的事综合治理的措施,在某一区域或者时间段,单项措施也可以当做综合治理设计的一部分,经调查研究,公路泥石流采用综合治理的效果较为显著。各类泥石流防治措施的设计不同,起到的作用也有差异,各中工程设施是不可互为代替的。作为综合治理的每一部分,各种设施是必须要相互结合和相互补充的。比如说工程措施和生物措施交叉结合,生物措施中要将农林业和牧业等交叉结合,工程措施里面要将拦挡工程和排导工程交叉结合等。经过理论研究和大量的工程实例证明,泥石流治理中采用单一措施很难成功,综合治理才是能有明显成效的。
(3)经济、有效
泥石流治理工程复杂性高、难度大,往往需要很大的泥石流治理经费预算。治理的同时,应注重防灾减灾,并且要兼顾稳定和恢复生态平衡,选择最经济有效的治理方案和措施。工程措施的费用往往占着较大比例,所以不强求对每个泥石流沟进行综合全面的整治,往往生物措施所耗材料少,投资小,生态效益高,又有经济价值和增产作用,建议每个分部分项工程处都多采用生物工程措施。针对同一个工程,制定多套方案,进行优化比选,对每套方案分别设计,制定预算,通过比选来确定最经济有效的设计。公路泥石流的规划设计要遵守有关的法律法规,严格遵守相关的行业规范。
3 工程综合防治方案设计
(1)CK32+500~CK33+000段
设计比较方案CK32+500~CK33+000段经过大白泥沟泥石流。该沟为常年流水沟,为沟谷型粘泥石流。该冲沟沟域植被不发育,岩体破碎,顶部沟道两侧发育有崩塌、滑坡,沟床中坡洪积、崩坡积松散堆积物丰富,主沟长9.6km,比降为1/9.3,近期曾发生大型泥石流,一次冲出量约6~10万立方米,使该沟口大白河河道逐年抬高。
本路段采用以排导为主的综合防治措施,拟建桥梁跨越,结合排导结构直接穿越路线,避免了泥石流与公路边坡的接触。边坡防护方面,本路段公路边坡部分的设计方案,采用山区公路边坡防护设计方案即可。工程设计方案中,C线从泥石流沟沟口横跨,拟建大白泥大桥跨沟通过,该泥石流对拟建C线大白泥大桥桥墩冲刷影响较大,同时河床逐年抬高,泥石流淤积对桥梁危害性大。桥梁高度设计时,应充分考虑桥下净空安全高度,根据大白泥沟历史爆发资料,同时参考分析河床高度的变化规律,确定出合理的桥位高度;桥墩的抗冲刷能力需满足规范要求。
(2)K22+000~K22+500段
设计方案K22+000~K22+500段经过阿旺小河泥石流,该沟位于大白河左岸,为季节性沟谷,属黏性泥石流。该冲沟纵坡陡、流域面积较大,主沟长9.7km,比降为1/5.9,支沟极为发育,虽沟域中下部植被发育较茂密,两侧均为梯田,但中上部山体较破碎,且沟谷中上部两侧一直开采矿山,对环境破坏较大,矿渣堆积于沟道内成为物源,其左右岸坡发育多处崩塌堆积于沟中,为该泥石流主要固体物质来源,加上冲沟在坡洪积、崩坡积松散堆积物,推测一次性冲出量约5~10万立方米。
本段采用以治水为主的综合治理的方案。采用工程措施和生物工程措施,对山坡、水源、森林和农田进行综合治理。在泥石流形成区建设调洪水库,营造水源涵养林,用来调节洪水,削减洪水洪峰,目的是为了控制泥石流形成的必要条件--水源。在特殊位置设置抛石防护、石笼防护,营造水土保持林,通过一体化的防护设计,以达到泄洪、拦渣,调节洪水流量,稳固河床,拦沙稳坡,减少形成泥石流的松散土体和碎屑颗粒的来源,防止沟道下切和沟壑发育。在流通区以下修建导流堤,开挖排导沟,种植防护林带,用来稳固泥石流沟床,控制泥石流流势,调节控制洪流。在这个条件复杂的泥石流沟谷内,必须采取固坡、治水和合理排导的综合治理措施,才能控制住泥石流的爆发,削减泥石流的危害。
4 结语
在公路泥石流的研究中,对泥石流的综合防治是很重要的一个体系,也是对泥石流的研究应用到实际工程的具体操作。以排导、治水、治土等为主的综合治理方案,均应结合每条泥石流沟的具体情况,设计切实有效的防治方案。
参考文献:
[1] 周必凡等编著.泥石流防治指南[M]. 科学出版社, 1991. 

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