魏晉攀
(甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730030)
泥石流的形成與地形、地質(zhì)、水文、人類(lèi)活動(dòng)因素等有密切的關(guān)系。概括起來(lái)有三個(gè)方面。其一是流域內(nèi)有豐富的松散固體物質(zhì);其二是地形陡峭且溝槽縱坡較大;其三是流域中上游有大量的降雨或渠道、水庫(kù)的潰決等。中國(guó)是世界多泥石流國(guó)家,遭到泥石流不同程度危害的省、市、自治區(qū)達(dá)23個(gè)。泥石流危害人的生命,造成人員傷亡、毀壞房屋;危害公路、鐵路和河道,中斷交通;泥石流還危害農(nóng)作物,淤埋農(nóng)田,造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)減收。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國(guó)的公路網(wǎng)中,以川藏、川滇、川陜、川甘等線(xiàn)路的泥石流災(zāi)害最嚴(yán)重,僅川藏公路沿線(xiàn)就有泥石流溝1000 余條,先后發(fā)生泥石流災(zāi)害400 余起,每年因泥石流災(zāi)害阻礙車(chē)輛行駛時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1-6個(gè)月[1]。
國(guó)道212 線(xiàn)會(huì)川至宕昌段是蘭州至??趪?guó)道在甘肅省境內(nèi)的重要路段,是全省中西部地區(qū)與南部各市、州、縣聯(lián)系的主要交通要道。2007年對(duì)舊路進(jìn)行改建,線(xiàn)路大部分沿原G212線(xiàn)布設(shè),并充分利用了原有橋涵構(gòu)造物,進(jìn)行截彎取直和加寬。漳縣境內(nèi)公路沿線(xiàn)構(gòu)造發(fā)育,溝谷縱橫,巖體破碎,在強(qiáng)降雨時(shí)容易形成泥石流。多處泥石流將公路掩埋,造成交通中斷和人民生命財(cái)產(chǎn)損失。
2.1 地形地貌及巖性特征
2.1.1 地形地貌
地形地貌是造成水土流失、形成泥石流的內(nèi)在因素,是決定泥石流形成、運(yùn)動(dòng)和發(fā)展的重要因素之一,是制約泥石流固體物質(zhì)輸移速度和堆積快慢的基本條件。漳縣地處隴西黃土高原與青藏高原過(guò)渡帶,根據(jù)《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ003-86)本項(xiàng)目所屬公路自然劃劃V1 區(qū)(秦嶺山地濕潤(rùn)區(qū))。地勢(shì)由北西向南東呈駝峰形,海拔為2100-3100m,兩峰為分水嶺(海拔2900m)、木寨嶺(海拔3100m),兩峰間殪虎橋海拔2100m,地貌可劃分為分水嶺~木寨嶺構(gòu)造侵蝕中山、河谷地貌。
2.1.2 巖性特征
全區(qū)出露上泥盆統(tǒng)大草灘群砂巖、頁(yè)巖、砂質(zhì)泥巖;二迭系灰?guī)r、板巖和碎屑巖類(lèi),巖層長(zhǎng)期受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及氣候因素影響,巖石破碎,節(jié)理發(fā)育,為泥石流的發(fā)生、發(fā)展提供了豐富的固體物質(zhì)。上部為第四系上更新統(tǒng)黃土,沖溝、河道及低級(jí)階地分布第四系全新統(tǒng)卵礫石、碎塊石,夾有少量粘土和砂土,土體孔隙度大裂隙發(fā)育,強(qiáng)度和穩(wěn)定性差,易被沖蝕。由于風(fēng)化及半風(fēng)化的砂巖、礫巖、泥巖、板巖等具有一定的軟化性能,浸水后抗蝕強(qiáng)度明顯降低,灰?guī)r節(jié)理裂隙明顯,風(fēng)化基巖呈碎塊狀;雨水滲入風(fēng)化基巖裂隙,對(duì)巖石加劇了進(jìn)一步破壞作用,導(dǎo)致沖溝兩側(cè)溝壁產(chǎn)生滑坡、崩塌,最后由于暴雨沖淘,滑坡、崩塌體轉(zhuǎn)化為泥石流。
2.2 氣候特征
漳縣地處青藏高原邊緣,為北亞熱帶、溫帶、高原三種氣候的過(guò)渡地帶,高寒陰濕,地表植被覆蓋較好。各地年平均降水量的地理分布特點(diǎn)是:東北部最少(一般都在500 毫米以?xún)?nèi)),并隨海拔高度的增高,向西、向南雨量增多。
漳縣四季降水分配不均勻,夏季最多,春秋季次之,降水相近,冬季最少。夏季平均降水量在240.6~306.4 毫米,是全年降水量最多的季節(jié),占年降水量的47~48%。各月降水量分布極不均勻。降水量主要集中在5~9月份,占年降水量的68~80%,各地降水量峰值均出現(xiàn)在8月份。泥石流多形成于降水量集中的月份,常常為夏季暴雨或連續(xù)降雨使沖溝內(nèi)松散固體混合物失去穩(wěn)定狀態(tài),混入溝內(nèi)洪水,形成泥石流。
2.3 人類(lèi)活動(dòng)影響
漳縣境內(nèi)多為中山、河谷地貌,可用于農(nóng)耕的土地有限,當(dāng)?shù)鼐用衿茐纳絽^(qū)原有草被,以開(kāi)辟農(nóng)田,再加上過(guò)度的放牧,生態(tài)平衡遭到破壞,坡面巖石裸露,水蝕、風(fēng)蝕嚴(yán)重,近年來(lái)當(dāng)?shù)卣罅μ岢巴烁€林”,保護(hù)了草場(chǎng)和林區(qū),在一定程度上對(duì)泥石流的發(fā)展規(guī)模起到了遏制作用。
漳縣境內(nèi)G212 線(xiàn)沿線(xiàn)泥石流沖溝分布較多(圖1,2),各泥石流沖溝地質(zhì)特征大致相同,該區(qū)域泥石流屬高頻率泥石流,每年均發(fā)生,每次都阻斷公路。本文以K59+160~K59+280 處泥石流溝為例加以說(shuō)明。K59+160~K59+280 處泥石流溝位于公路右側(cè)(圖3),路線(xiàn)從泥石流扇中部通過(guò)。該泥石流扇扇長(zhǎng)約60m,坡度約3 °,溝口巨石約 150×120×100cm,巖性為灰?guī)r,公路開(kāi)挖形成泥石流扇路塹高度3-4m。
泥石流溝口為灰?guī)r隘口,從溝口進(jìn)溝約250m,溝平面呈U 型,溝底灰?guī)r裸露,兩邊巖體陡峭,巖性為10-30m 厚的碎石土,在約100m處測(cè)得洪水印痕3.5×5m,110m-120 處谷坡崩塌堵塞溝道,150m 處量得灰?guī)r產(chǎn)狀345 °/71 °,走向與溝向近同,水流將灰?guī)r中所夾頁(yè)巖切蝕形成溝底。從250m-500m 為V 型谷,溝底未見(jiàn)基巖,兩坡碎石土多處滑塌。500m-800m 溝底基巖裸露,溝左岸為灰?guī)r陡崖,右坡為碎石土。800 m-1200m 溝谷寬闊,谷坡平緩約20-30 °,坡上灌木叢密布。1200m 處溝分兩叉,北溝順直,長(zhǎng)約500m,兩坡及溝腦多被開(kāi)墾成耕地,未見(jiàn)滑塌現(xiàn)象;南溝曲折,長(zhǎng)度約1km,碎石土滑塌不多見(jiàn),兩溝腦山體全為厚層灰?guī)r,傾角>70 °[2]??芍嗍餍纬芍饕獮榍?00m 溝谷兩岸早先洪坡積的碎石土(寬度約30-50m,厚度20-30m)岸坡被上游匯聚的大洪水側(cè)蝕產(chǎn)生滑塌而形成。此溝匯水面積較大,物質(zhì)來(lái)源豐富,泥石流對(duì)公路危害嚴(yán)重。
國(guó)道212 線(xiàn)漳縣境內(nèi)通過(guò)泥石流活動(dòng)具有如下特征:①巖體穩(wěn)定性差,巖石破碎,崩塌、滑坡發(fā)育,為泥石流提供了充分的固體物質(zhì);②地形起伏劇烈,溝谷發(fā)育,溝床及山坡坡度大,為泥石流蓄積了巨大的勢(shì)能;③人類(lèi)長(zhǎng)耕牧活動(dòng),使天然植被遭到嚴(yán)重破壞,造成嚴(yán)重水土流失,促進(jìn)了泥石流發(fā)展;④暴雨頻繁,激發(fā)泥石流活動(dòng)。
由于該段公路路線(xiàn)不能移線(xiàn),根據(jù)路線(xiàn)通過(guò)的泥石流特點(diǎn),建議采用以下幾點(diǎn)措施進(jìn)行泥石流防治:①排泄量小的泥石流修建導(dǎo)流堤或在溝谷中上游修建攔擋壩;②對(duì)于地形滿(mǎn)足渡槽設(shè)計(jì)縱坡及行車(chē)凈空要求的修筑渡槽;③路線(xiàn)通過(guò)洪積扇區(qū)建議采用橋梁形式通過(guò),采用合理的跨度及形式[3]。
通過(guò)采取各種相應(yīng)的防治措施,對(duì)漳縣境內(nèi)路線(xiàn)通過(guò)泥石流區(qū)域的公路通行狀況起到較大的改觀(guān),保障了公路通行安全,保護(hù)了人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
[1]http://ks.cn.yahoo.com/question/13061112165 47.html
[2]甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司.G212 線(xiàn)會(huì)川~宕昌公路改建工程會(huì)川~岷縣段兩階段施工圖設(shè)計(jì)工程地質(zhì)勘察報(bào)告.2007.
[3]公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30-2004).