G212 线（漳县境内）泥石流的特征及防治

2010-09-07魏晋攀

中国新技术新产品 2010年7期

魏晋攀

（甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司，甘肃兰州 730030）

1 前言

泥石流的形成与地形、地质、水文、人类活动因素等有密切的关系。概括起来有三个方面。其一是流域内有丰富的松散固体物质；其二是地形陡峭且沟槽纵坡较大；其三是流域中上游有大量的降雨或渠道、水库的溃决等。中国是世界多泥石流国家，遭到泥石流不同程度危害的省、市、自治区达23个。泥石流危害人的生命，造成人员伤亡、毁坏房屋；危害公路、铁路和河道，中断交通；泥石流还危害农作物，淤埋农田，造成农业减产减收。

据统计，在我国的公路网中，以川藏、川滇、川陕、川甘等线路的泥石流灾害最严重，仅川藏公路沿线就有泥石流沟1000 余条，先后发生泥石流灾害400 余起，每年因泥石流灾害阻碍车辆行驶时间长达1-6个月[1]。

国道212 线会川至宕昌段是兰州至海口国道在甘肃省境内的重要路段，是全省中西部地区与南部各市、州、县联系的主要交通要道。2007年对旧路进行改建，线路大部分沿原G212线布设，并充分利用了原有桥涵构造物，进行截弯取直和加宽。漳县境内公路沿线构造发育，沟谷纵横，岩体破碎，在强降雨时容易形成泥石流。多处泥石流将公路掩埋，造成交通中断和人民生命财产损失。

2 工程地质条件

2.1 地形地貌及岩性特征

2.1.1 地形地貌

地形地貌是造成水土流失、形成泥石流的内在因素,是决定泥石流形成、运动和发展的重要因素之一,是制约泥石流固体物质输移速度和堆积快慢的基本条件。漳县地处陇西黄土高原与青藏高原过渡带,根据《公路自然区划标准》(JTJ003-86)本项目所属公路自然划划V1 区(秦岭山地湿润区)。地势由北西向南东呈驼峰形，海拔为2100-3100m，两峰为分水岭（海拔2900m）、木寨岭（海拔3100m），两峰间殪虎桥海拔2100m，地貌可划分为分水岭～木寨岭构造侵蚀中山、河谷地貌。

2.1.2 岩性特征

全区出露上泥盆统大草滩群砂岩、页岩、砂质泥岩；二迭系灰岩、板岩和碎屑岩类，岩层长期受构造运动及气候因素影响,岩石破碎,节理发育,为泥石流的发生、发展提供了丰富的固体物质。上部为第四系上更新统黄土，冲沟、河道及低级阶地分布第四系全新统卵砾石、碎块石，夹有少量粘土和砂土，土体孔隙度大裂隙发育,强度和稳定性差,易被冲蚀。由于风化及半风化的砂岩、砾岩、泥岩、板岩等具有一定的软化性能,浸水后抗蚀强度明显降低，灰岩节理裂隙明显，风化基岩呈碎块状;雨水渗入风化基岩裂隙，对岩石加剧了进一步破坏作用,导致冲沟两侧沟壁产生滑坡、崩塌,最后由于暴雨冲淘,滑坡、崩塌体转化为泥石流。

2.2 气候特征

漳县地处青藏高原边缘，为北亚热带、温带、高原三种气候的过渡地带，高寒阴湿，地表植被覆盖较好。各地年平均降水量的地理分布特点是：东北部最少（一般都在500 毫米以内），并随海拔高度的增高，向西、向南雨量增多。

漳县四季降水分配不均匀，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节，占年降水量的47～48%。各月降水量分布极不均匀。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现在8月份。泥石流多形成于降水量集中的月份，常常为夏季暴雨或连续降雨使冲沟内松散固体混合物失去稳定状态，混入沟内洪水，形成泥石流。

2.3 人类活动影响

漳县境内多为中山、河谷地貌,可用于农耕的土地有限，当地居民破坏山区原有草被，以开辟农田，再加上过度的放牧，生态平衡遭到破坏，坡面岩石裸露，水蚀、风蚀严重，近年来当地政府大力提倡“退耕还林”，保护了草场和林区，在一定程度上对泥石流的发展规模起到了遏制作用。

3 泥石流特征分析

漳县境内G212 线沿线泥石流冲沟分布较多（图1，2），各泥石流冲沟地质特征大致相同，该区域泥石流属高频率泥石流，每年均发生，每次都阻断公路。本文以K59+160～K59+280 处泥石流沟为例加以说明。K59+160～K59+280 处泥石流沟位于公路右侧（图3），路线从泥石流扇中部通过。该泥石流扇扇长约60m，坡度约3 °，沟口巨石约 150×120×100cm，岩性为灰岩，公路开挖形成泥石流扇路堑高度3-4m。

泥石流沟口为灰岩隘口，从沟口进沟约250m，沟平面呈U 型，沟底灰岩裸露，两边岩体陡峭，岩性为10-30m 厚的碎石土，在约100m处测得洪水印痕3.5×5m，110m-120 处谷坡崩塌堵塞沟道，150m 处量得灰岩产状345 °/71 °，走向与沟向近同，水流将灰岩中所夹页岩切蚀形成沟底。从250m-500m 为V 型谷，沟底未见基岩，两坡碎石土多处滑塌。500m-800m 沟底基岩裸露，沟左岸为灰岩陡崖，右坡为碎石土。800 m-1200m 沟谷宽阔，谷坡平缓约20-30 °，坡上灌木丛密布。1200m 处沟分两叉，北沟顺直，长约500m，两坡及沟脑多被开垦成耕地，未见滑塌现象；南沟曲折，长度约1km，碎石土滑塌不多见，两沟脑山体全为厚层灰岩，倾角>70 °[2]。可知泥石流形成主要为前800m 沟谷两岸早先洪坡积的碎石土(宽度约30-50m,厚度20-30m)岸坡被上游汇聚的大洪水侧蚀产生滑塌而形成。此沟汇水面积较大，物质来源丰富，泥石流对公路危害严重。

国道212 线漳县境内通过泥石流活动具有如下特征：①岩体稳定性差,岩石破碎,崩塌、滑坡发育,为泥石流提供了充分的固体物质;②地形起伏剧烈,沟谷发育,沟床及山坡坡度大,为泥石流蓄积了巨大的势能;③人类长耕牧活动,使天然植被遭到严重破坏,造成严重水土流失,促进了泥石流发展;④暴雨频繁,激发泥石流活动。