渭武高速公路茶埠泥石流基本特征与治理建议

1、渭武高速公路茶埠泥石流基本特征与治理建议 摘要：拟建渭武高速公路于c4k233+850c4k234+700段以高架桥的形式跨越茶埠泥石流沟口段。根据现场调查和分析，此泥石流为特大型稀性泥石流，一旦大规模爆发将直接威胁拟建公路的安全。本文系统分析了该泥石流的形成条件，探讨了泥石流基本特征和形成机理，并根据泥石流与拟建公路的关系，提出治理建议，为公路建设提供参考依据。 关键词：茶埠泥石流；成因分析；发育特征；治理建议 中图分类号：p642.23文献标识码： a 文章编号： 0 引言 渭武高速公路是兰州至海口国家高速公路（g75）的重要组成路段，途经临洮、渭源、漳县、岷县、宕昌、武都到达甘川界罐子沟

2、，是甘肃省南部唯一纵线，在全省高速公路网中具有特殊的地位和作用。 甘肃岷县为泥石流多发地区，2012年5月10日岷县发生特大山洪泥石流，致使53.86万人受灾，直接经济损失71.09亿元，给群众生命财产，农业生产和基础设施造成了严重损失。 泥石流是该公路工程主要不良地质现象之一，据现场调绘统计，沿线发育泥石流近百余处，多数泥石流较稳定，对线路影响不大，可布设桥和渡槽形式通过。而茶埠泥石流为一条特大型稀性泥石流沟，对线路影响较大，必须采取一定措施，以保证工程项目安全。 1 泥石流发育条件 1.1 地形地貌条件 该区地处西秦岭北支褶皱带上，整个地形呈东南向西北倾斜，地形复杂陡峭，河谷纵横，山体破碎

3、，滑坡、泥石流极为发育。洮河两岸及支流为主要泥石流发育区。 1.2 气象水文条件 该地区位于温带半湿润气候与高寒湿润气候的过渡带，气温低，多年平均气温5.7，最低-26.3，最热31.5，相对湿度为69。降水量较丰富，年降水量大于600mm，为多雨区。岷县多年平均降水量560.8mm，日最大降水量为61.5mm，1小时最大降水量54.0mm。岷县年内降水量主要集中于59月，期间降水量占全年总量78以上，其雨强完全可以满足激发泥石流的条件。 该区地表水系分属黄河水系，其主要河流为洮河干流及其支流迭藏河、纳纳河等。洮河两岸发育多条冲沟，多为沟道泥石流。 1.3 地层地质条件 该区出露地层主要为第四

4、系松散堆积物（q）、新近系b组泥岩（nb）、二叠系下统b组炭质板岩（p11-b）和泥盆系板岩组（d3dc2a）地层。受构造影响，节理断层发育，岩体十分破碎，多呈层状碎裂结构，为泥石流提供了丰富的物源。 1.4区域地质构造条件 该区在地质构造上属西秦岭地槽褶皱系的北支秦岭海西褶皱带，受秦岭东西复杂构造带和祁、吕、贺兰山字型前弧的共同影响，地质构造活动强烈，该区主要的地质构造有：大草滩复背斜、岷县宕昌复向斜、岷县北断裂带，复杂的构造致使岩层近直立展布，揉皱现象明显，岩体完整性极差。 2泥石流分布位置、规模及范围 茶埠泥石流发育在洮河支流纳纳河及耳阳沟内，纳纳河河谷较宽广，河水流量较大；耳阳沟平时河

5、流流量较小，但若遇暴雨，流量呈百倍增加。该沟泥石流爆发周期为34年，规模大小与降雨量密切相关。最近一次大规模爆发是在2012年5月10日，河谷严重淤积，堆积体沿河谷呈条带状分布，堆积厚度2m5m，长度近2公里，下游数户居民房屋被冲毁。 3泥石流基本特征及分析 3.1基本发育特征 茶埠沟主沟谷长度约为25km，发育数条支沟，流域面积约为22km2，主沟沟道相对高差为550，平均比降为2.3%，泥石流形成区沟道面积约为6.5km2，两岸山坡平均坡度约为37º43，其上均覆盖一定厚度第四系松散物。根据茶埠泥石流的发育现状和形成特点，可将沟域划分为泥石流物源及流通区、泥石流堆积区。 物源及流

6、通区：分区面积12.5km2，低中山斜坡区，两侧斜坡坡度较陡，两岸山坡平均坡度约为37º43，沟道标高约2320m2830m之间，高差510m，总长24km，沟道纵比降2.1%，坡度较陡，沟道呈“u”形谷。沟道中主要为卵砾石层夹杂碎石，卵砾石层磨圆差，碎石成分以板岩碎块为主。 3.2形成机制及发展趋势 1）丰富的松散固体物质条件 茶埠泥石流所在沟谷植被较差，表层岩体风化严重，加之受岷县-合作区域断裂及次级断裂的影响，岩体十分破碎，第四系松散层分布范围广且厚度大，沟谷内滑坡发育，松散固体物质储量充足，这为泥石流的发生提供了充足的物源。 2）适宜的地形条件 茶埠泥石流流域地形陡峻，坡面冲

7、沟纵横，高差较大，这为泥石流的形成提供了较好的势能条件。该沟上游支沟岸坡坡度大于32的有72条，占总数的95以上，水流的面蚀作用强烈，大量的表层物质被侵蚀，源源不断补给给沟道，增加了形成泥石流的固体物质。 4泥石流对公路工程影响及其处理措施 4.1泥石流对公路的影响 拟建公路以高架桥的形式跨越茶埠泥石流沟口段，一旦大规模爆发将直接威胁拟建公路c4k233+850c4k234+700段的安全。 4.2治理措施 对于泥石流的防治主要措施有：防止和削弱泥石流活动、控制泥石流运动、调整和疏导泥石流流通、预防泥石流危害等防护工程体系。 针对本工程，建议采用控制泥石流运动和预防泥石流危害相结合的防护措施：

8、 1）泥石流排导 针对泥石流堆积区，在泥石流流通段采取排导渠（槽），防止淤积，使泥石流顺畅下排。排导槽可以有效的排导不同规模的泥石流，避免小规模泥石流对桥墩的冲刷。排导槽的纵断面设计可借鉴速流结构，以防止泥石流体在出口处溯源淤积。根据经验，排导槽的纵坡须大于1%，不宜超过35%。 2）设置防撞墩和桥墩围护 对跨泥石流段桥墩采用耐磨材料进行加固和围护，防止泥石流对高架桥桥墩的破坏，增加桥梁的安全储备。 5结论与建议 1）渭武高速公路工程的主要不良地质之一为泥石流，该泥石流为稀性特大型泥石流，处于活动期，活动周期34年。 2）工程区的暴雨频发和丰富的固体物质来源是该泥石流发生的主要因素。 3）根据泥石流的暴发频率和特点，建议对下游泥石流进行排导，并在桥墩前设防撞墩，并对桥墩进行围护，防止泥石流对高架桥桥墩的破坏，增加桥梁的安全储备。 参考文献 1陈光曦，王