浅析拉林铁路泥石流地质灾害防范论文_何财基

浅析拉林铁路泥石流地质灾害防范论文_何财基

铁路总公司拉林铁路建设总指挥部 西藏林芝 850400

摘要:拉林铁路位于青藏高原线路穿越高烈度活动性地震带和地质断裂带,泥石流不良地质作用十分普遍。正确分析泥石流和滑坡的形成,选取合理的设计线路、工程方案和治理手段,减少地质灾害的威胁确保线路的安全运行。

关键词:拉林铁路;泥石流;防范

1青藏高原地质概述

由于板块碰撞导致的强烈隆升使青藏高原成为全球最为活跃的年轻高原,其内动力地质作用强烈,地震活跃,岩体稳定性差,在寒冷风化、冰川作用和流水侵蚀等外动力作用下,强烈隔断形成了高山峡谷地貌。

2拉林铁路沿线主要的不良地质作用

拉林铁路沿线位于青藏高原东南部,沿雅鲁藏布江向南,山高谷深,高寒缺氧;沿线主要分布有新生界、中生界、古生界、元古界沉积岩、岩浆岩、变质岩及雅鲁藏布江构造地层区和青藏高原隆起时带到山坡上的大孤石及各种成因的松散堆积层。使冰川雪山融化,导致该地区成为中国泥石流和滑坡最发育的地区之一。

3泥石流地质灾害的特征及预防

3.1泥石流的特征

泥石流是暴雨、洪水将含有砂石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流。在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱和水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。

3.2泥石流的危害

泥石流可冲毁城镇“坚固”的设施,如楼房、路桥、堤坝等,从而严重危害到人们的生命财产安全。

如果泥石流规模较大时,泥石流体可穿越主河形成拦河坝,受阻河水在坝上游形成堰塞湖,导致沿河城镇被淹没;而当坝体发生溃决时,强大的特殊洪流,会对下游城镇及各种设施形成水毁灾害。也可直接填塞河道,造成河道淤塞,河床上升,危害周边的生命和财产安全。

3.3泥石流灾害形成

地形地貌条件:地形地貌可为泥石流灾害的发生提供势能条件,并可为其提供充足的固体物质来源,如破碎的岩层表面、断层皱褶发育、断层密布等,还有滥伐森林造成水土流失,开山采矿、老泥石流堆积等,这些都为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。

在铁路建设过程中施工人员对地形地貌、水文地质不了解,缺乏合理规划与防灾安全意识,把驻地和施工场地等建筑物修建在低洼处、沟道边、沟道内的泥石流严重危险区,或是把房屋建在泥石流通道。

勘察设计工作不到位,前期勘察不详细,对泥石流发生的区段判断不准确,使得铁路出现在泥石流频发的地带,或者在铁路建设过程中对水文地质进行破坏,导致铁路运营过程中遭到泥石流的威胁,造成不可弥补的损失。

3.4铁路工程建设中泥石流防范

3.4.1加大前期勘察工作

随着铁路建设的高速发展,加大铁路建设的前期投资,加大地质勘察工作的投入,可对建设工程减少投资,让后期工程顺利有序推进,具有指导意义。

3.4.2扩大地质勘察的范围

根据当地不同的地形地貌,扩大地质勘察的范围,开展泥石流专项勘察工作,正常的勘察工作主要集中在铁路两侧有限的范围内,主要以地质调查为主。易发生泥石流地段的判别主要是根据沟口的堆积扇。建议在上述地形地段也开展地质勘察工作,并开展泥石流专项勘察工作。

3.4.3组织专家攻关

泥石流是一种非常复杂的自然现象,目前国内外对泥石流的研究尚不深入,泥石流的勘察和治理单一的依靠规范很难奏效,泥石流的防治主要依靠勘察和设计者的专门知识和经验。尤其青藏高原地质复杂,自然灾害频发,防范泥石流的发生,专家们的经验更为宝贵。

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3.4.4应用新技术

采用高新技术,提高泥石流勘察水平和效率,泥石流发生的大部分地段自然条件恶劣,部分地区人员难以到达。地质勘察工作要采用高新技术,将传统地质勘察中需要大量野外完成的工作改在室内完进行,如使用遥感(RS)地理信息系统(GIS),全球定位系统(GPS)技术,建立无人值守的遥测站收集水文气象资料,开发专用计算机软件处理遥感信息等。

3.5拉林铁路泥石流分布点及对应措施

3.5.1泥石流对路基危害

DK59+550~DK59+880段泥石流该处泥石流为小型、稀性、高频、水石流泥石流,线路所在位置为泥石流堆积区。其物质来源有两处:一处为DK59+950右侧180m的两个山沟,其构造发育,岩体极破碎,呈"V"字形,沟底纵坡较陡,沟两侧存在滑坡沟两侧存在滑坡,以粗、细角砾土为主,厚2~20m,当暴雨发生时可形成泥石流,该处为本泥石流的主要物源。

另一处为DK59+650右侧90m,为坡面型泥石流,受构造影响岩体极其破碎,以粗、细角砾土为主,厚2~8m,其为线路附近堆积物的次要物源。泥石流频率为百年一遇时,其密度为1.7t/m3,设计洪峰流量3.67m3/s,泥石流流速3.05m/s,该泥石流主要以淤积为主,百年堆积厚度为2.82m,最大石块粒径为0.5m,最大冲刷深度为0.5m。

主要工程措施:在泥石流发生区靠近铁路采用C30混凝土桩基加设托梁形成强有力的挡护工程,防治泥石流发生冲入铁路。在铁路外侧设置宽度10米,深度26米的引流沟,当泥石流发生时能顺着引流沟小下游流出,防治冲入铁路。

3.5.2泥石流对隧道危害及对应措施

按照泥石流形成时的水动力条件,测区泥石流可分为雨洪型泥石流、冰川型泥石流和冰川—雨洪型泥石流三种基本类型。

a雨洪型泥石流

雨洪泥石流是由于降雨径流所激发而成的泥石流,由夏季暴雨径流对谷坡松散固体物质进行强烈侵蚀、搅合、搬运,导致泥石流的发生。主要分布在非冰川作用区内的中小流域内。具有爆发频率高、规模相对小、治理较容易的特点。拉林铁路对该类泥石流采用桥梁从扇尾沟口附近跨过,个别地段考虑从洪积扇前缘泥石流能量很低的部位以桥跨过。

b冰川型泥石流

冰川型泥石流是以大量冰碛物与冰湖溃决洪水、冰川及冰雪融水为水动力条件而形成的。这类泥石流规模宏大,搬运力和破坏力极强,治理难度大。据航片判读分析与调查,林芝至里龙的雅鲁藏布江沿岸存在少量有潜在危害的冰湖,如朝阳沟等沟槽,拉林铁路通过本不良地质段的隧道埋设较深,对结构本身不构成威胁,但在可能发生区采用设置泥石流拦挡墙,墙高5m,墙趾埋深不小于2m,采用C30混凝土浇注,挡墙基坑采用M7.5浆砌片石回填至原地面线。

c冰川—雨洪型泥石流

冰川—雨洪型泥石流是以冰川冰雪融水与降雨作为水动力条件。该类泥石流的分布区与冰川泥石流分布区大致相同。对冰川—雨洪泥石流,其选线原则和工程设置与冰川泥石流相同。这两类泥石流有时难以界定。在铁路建设时对泥石流分布区采用桥梁提高,减少了对铁路的危害。

3.5.3泥石流对桥梁的危害

桥梁作为主要跨越泥石流的手段之一,正确分析泥石流的形成区、流通区、堆积区和泥石流的发展趋势,在堆积区以合理的跨径跨越泥石流,泥石流对桥梁的危害较小。

4结语

拉林铁路沿线地质环境复杂,地质灾害频发,影响因素繁多,线路以绕避为主,对于隧道的进出口,大部分存在危岩、落石的危害,对部分危岩落石进行清除,加长明洞长度通过,对于冲沟发育,泥石流发展趋势不明的河谷,采用桥梁跨越。对于隧道的弃碴合理选择弃碴场,线路的施工不应造成滑坡泥石流形成或复活,保证线路的正常运行和周围环境的安全。

参考文献

[1]孟辉 胡海涛.我国主要人类工程活动引起的滑坡、崩塌和泥石流灾害[J].工程地质学报,1996,4

[2]岩土工程勘察规范GB50021-2001[S].北京:中国建筑工业出版社.2002,2

论文作者:何财基

论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期

论文发表时间:2017/8/9

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