淺析泥石流水害應(yīng)急處置與防范

張德慶 楊鵬 白國(guó)棟

摘 要：本文以蘭渝線下行K542+800處泥石流水害為實(shí)例，對(duì)泥石流的成因和危害進(jìn)行闡述，進(jìn)而探討山區(qū)鐵路發(fā)生泥石流災(zāi)害時(shí)的應(yīng)急處置以及日常檢查方法與超前防范。

關(guān)鍵詞：泥石流;應(yīng)急處置;水害分析;災(zāi)害預(yù)防

一、水害概況

2020年6月16日，設(shè)備管護(hù)單位雨中巡檢人員發(fā)現(xiàn)：蘭渝線下行K542+800左側(cè)河岸發(fā)生沖刷淘蝕水害，岸坡坍塌，就近鐵路設(shè)施受損。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查：災(zāi)害發(fā)生處為掛旗河趙家河段，上部為鐵路橋梁。因持續(xù)強(qiáng)降雨造成上游溝槽山洪暴發(fā)，洪水夾帶泥砂和漂石從該橋第5跨通過，造成河道急劇下截約4米、岸坡坍塌、橋下限高架損壞、上游既有鋼軌攔碴壩沖毀等損失。

從圖1中可以看出：該橋上游溝槽匯水面積較大，溝槽狹窄紊亂（橫向呈糖葫蘆串形狀，支溝發(fā)育，有明顯的卡口、跌水等特征，溝槽內(nèi)富含砂石及大漂石），縱向坡度較大（上部約50度，橋址范圍約15度）;溝谷兩側(cè)山體陡峻（約75度），起伏較大，地質(zhì)為強(qiáng)風(fēng)化砂頁(yè)互層，坡面有溜坍、崩塌等現(xiàn)象;下游堆積物呈扇形分布，存在大量固體物質(zhì)且固體物質(zhì)磨圓度較差，為洪流從上游搬運(yùn)而至。從以上特征可以判斷該水害為典型的溝谷形泥石流。

二、搶修措施

水害發(fā)生后，設(shè)備管護(hù)單位迅速組織人員進(jìn)行應(yīng)急加固處置，采取對(duì)5號(hào)橋臺(tái)拋填砂袋進(jìn)行臨時(shí)防護(hù)后限速開通線路;后續(xù)采取對(duì)損毀河岸進(jìn)行沙袋堆碼、拋填石籠護(hù)基、河道清理等措施加固處理后恢復(fù)常速。

三、成因分析

1.地質(zhì)地形：水害點(diǎn)位于四川中坳陷燕山褶皺帶川北凹陷射箭河向斜核部北東端，周邊巖層傾角緩，節(jié)理裂隙發(fā)育。水害點(diǎn)兩側(cè)山體陡峻（約75度），起伏較大，地質(zhì)為強(qiáng)風(fēng)化砂頁(yè)互層，坡面有溜坍、崩塌等現(xiàn)象。橋下屬山間沖溝地貌，大橋4號(hào)墩、5號(hào)墩之間橫跨一“U”型沖溝，溝中常年有水，溝底覆蓋厚2-6m漂石土。小里程端橋臺(tái)地勢(shì)平緩，大里程橋臺(tái)處基巖裸露，地勢(shì)陡峻。橋址范圍內(nèi)覆蓋層主要為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層粉質(zhì)黏土，坡洪積層漂石土、崩坡積層塊石土，下伏基巖為泥巖、砂巖互層。

2.致災(zāi)雨量：據(jù)中新網(wǎng)廣元6月16日電 （苗志勇 朱映江 王菲菲 ）6月16日凌晨起，四川省廣元市昭化區(qū)普降大暴雨，局部地區(qū)為特大暴雨，12小時(shí)內(nèi)累計(jì)最大降雨量達(dá)145毫米，24小時(shí)內(nèi)累計(jì)最大降雨量達(dá)317.5毫米，為當(dāng)?shù)赜杏涊d以來70年一遇特大暴雨，導(dǎo)致多地出現(xiàn)道路積水、人員被困，部分農(nóng)田、道路不同程度受損，同時(shí)伴有山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害（見當(dāng)?shù)卮迕褡跃绒D(zhuǎn)移圖）;根據(jù)蘭渝線K542+690-2#雨量計(jì)顯示，連續(xù)雨量297mm，日降雨量175.3mm，最大小時(shí)雨量72.7mm。

3.人為活動(dòng)：水害點(diǎn)左側(cè)山體有村民耕種，當(dāng)?shù)卮迕裨?#墩-5#臺(tái)下動(dòng)土修建公路，同時(shí)，上游盤山公路的修建等人為活動(dòng)擾動(dòng)、破壞既有山體水土平衡，造成水害點(diǎn)周邊水土流失，局部改變溝槽水系自然徑流，以至于在強(qiáng)降雨的作用下易發(fā)生災(zāi)害。其次，原施工單位在溝槽兩側(cè)堆載棄土不合理，且未夯實(shí);且4#橋在建線時(shí)未考慮周邊環(huán)境的影響，設(shè)置在溝槽中，導(dǎo)致溝槽行洪斷面壓縮，危及橋墩安全。另橋址上游3-1.5m管涵漫水橋出水口與溝槽存在一定落差，形成跌水，加大了水流的勢(shì)能，加劇了溝槽的沖刷（見圖2）。

綜合所述，該處山谷溝槽在6月16日受70年一遇強(qiáng)降雨的影響下，造成該區(qū)域山洪匯集，洪水順溝槽傾斜而下，并帶動(dòng)溝槽內(nèi)及兩側(cè)漂石，形成泥石流，切割河岸，導(dǎo)致溝槽兩側(cè)邊坡垮塌，河道下切約4m，并沖毀既有鋼軌柵欄及周邊附屬設(shè)施，危及橋墩安全。

四、整治措施

1.在橋址上游漫水橋，改建為1-16米的框架涵，提高流通區(qū)的排導(dǎo)能力。

2.在橋址處沖溝兩側(cè)岸坡增設(shè)樁板墻，提高岸坡抗沖刷能力。

五、防范重點(diǎn)

通過對(duì)蘭渝線K542+800泥石流水害進(jìn)行分析，需要從以下方面重點(diǎn)防范。

1.對(duì)流域內(nèi)水系排查

對(duì)上游泥石流清水動(dòng)力區(qū)、形成區(qū)內(nèi)水系排查、風(fēng)險(xiǎn)研判（特別是溝槽上游的梅嶺關(guān)水庫(kù)），可采用無人機(jī)航拍、結(jié)合Google地圖進(jìn)行綜合分析地形地貌、匯水面積、水流狀態(tài)、河床比降、溝槽內(nèi)固體物質(zhì)的補(bǔ)給等因素（見圖3）。

2.增加上游攔擋設(shè)施

通過前期地災(zāi)排查，可評(píng)判該點(diǎn)在集中暴雨條件下可形成泥石流沖瀉而下，4號(hào)橋墩屬于被泥石流撞擊對(duì)象，設(shè)備管護(hù)單位應(yīng)安排在上游泥石流流通區(qū)修建鋼軌攔碴壩等措施進(jìn)行攔擋切流，避免大漂石沖撞橋墩，減小溝槽內(nèi)固體物質(zhì)的動(dòng)能、勢(shì)能。

3.災(zāi)害信息互通

設(shè)備管護(hù)單位在汛前防洪準(zhǔn)備工作中，積極與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)水利、氣象部門汛期建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制信息互通，配合鐵路防洪工作;在地方政府為減緩夏旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和老百姓生活的影響，實(shí)施人工增雨等措施時(shí)及時(shí)共享信息，設(shè)備管護(hù)單位提前準(zhǔn)備防范。

附錄：

1、參考文獻(xiàn)：

[1]鐵路工務(wù)技術(shù)手冊(cè)《橋涵》中國(guó)鐵道出版社 1992 北京;

[2]鐵路工務(wù)技術(shù)手冊(cè)《路基》中國(guó)鐵道出版社 1992 北京;

[3]《橋渡水文》中國(guó)鐵道出版社 1999年 北京。

2、作者簡(jiǎn)介：

張德慶，男，成都局集團(tuán)公司綿陽(yáng)工務(wù)段首席工程師，路電：0621-48235，手機(jī)：13778121084，郵箱：282573274@qq.com。

楊 鵬，男，成都局集團(tuán)公司綿陽(yáng)工務(wù)段助理工程師，路電：0621-48647，手機(jī)：18281406288，郵箱：782741790@qq.com。

白國(guó)棟，男，成都局集團(tuán)公司綿陽(yáng)工務(wù)段助理工程師，路電：0621-60204，手機(jī)：13541758507，郵箱：550613744@qq.com。6AA69EA7-78F7-41AD-A996-CCD33225BBEB