泥石流排导槽设置主要问题及对策(一)

最近参与了一些泥石流处治工程的现场咨询和设计审查,发现有技术人员对泥石流的处治知识较为匮乏,导致泥石流处治不安全、不经济等问题突出。故此,笔者逐次写一些泥石流治理的工程方面的基础性和常规性文章,供现场一线技术人员上手应用。

从工程的安全性和经济性方面考虑,泥石流讲究“能排则排,不能排则拦,拦不了则停”的治理顺序。因此,首先说一下泥石流排导槽设置的基本原则。

1、排导槽的作用

泥石流排导槽是泥石流治理中最为常用的一种工艺,合理设置排导槽可:

1)有效约束泥石流的流动方向而防止其危害保护对象;
2)提高泥石流的流动速度而防止其淤积堵塞;
3)加大泥石流的输送距离而将泥石流输送至预定区域。
2、排导槽设计中的主要问题
1)排导槽标准偏高现象较为严重,主要表现在排导槽宽度明显较大,排导槽的起点和终点设置依据较差而长度明显较大,造成工程浪费现象较为严重,且性价比偏低。
2)过于追求排导槽的顺直,布置时脱离原沟情况造成的开挖或填筑规模较大。笔者就多次遇见排导槽追求顺直而开挖形成高边坡或槽下填方过高情况的多次出现,导致边坡加固工程规模大或填方沉降造成槽身存在开裂的情况,这种情况如果没有特殊要求,往往需要避免。
3)排导槽的平面布置欠佳,排导槽往往出现转弯半径过小、过急,而过弯处对泥石流的直进性和弯道超高考虑不足,造成泥石流通过时往往溢出排导槽而漫流。
4)排导槽纵坡设置较为随意,往往存在明显较原沟纵坡平缓许多的排导槽纵坡,导致泥石流的流速偏低而在排导槽中淤积堵塞;或排导槽纵向变坡点较多,导致泥石流在变坡点出现淤塞而造成其失去排导作用。
图1 排导槽陡缓变化太快极易造成淤塞
5)排导槽进出口设置欠佳,造成进口端泥石流不能顺利进入排导槽或造成排导槽损坏;出口端直对河流或偏向河流上游,造成泥石流不能顺利排出而出现淤积或排导槽冲刷损坏严重,甚至造成河流堵塞。笔者多次见到排导槽进口归流设施缺失,出口呈喇叭型布置,且与河床基本平齐的不合理现象。

图2 排导槽进口欠合理,泥石流无法有效归槽

6)排导槽结构形式单一,宽度偏大而深度偏小,泥石流的“束流攻沙”等功效明显不足,且造成占地较多,工程规模偏大。
7)排导槽防冲刷设置偏弱,尤其是一些长大、降坡较大的排导槽中防冲肋槛缺失,墙身结构偏弱而埋深不足,排导槽身损坏严重。
8)排导槽与拦挡坝结合利用效果差,各自为政,导致排导槽对拦挡坝前部的抗冲刷防护效果较差或丧失,或拦挡坝功能丧失造成排导槽加速损坏。
9)排导槽设置与原有地方设施协调较差,没有给当地民居的正常生产生活留下充裕的空间,造成排导槽阻碍或影响了当地民居的正常生活,从而造成排导槽人为破坏严重。
10)过分强调排导槽的使用,而对拦挡坝等工程的设置比例严重偏低。对不同性质、规模的泥石流,往往只想“一排了之”,造成排导槽的排导能力严重不足,造成排导槽使用年限严重偏低。
11)相关各方对泥石流的治理重视程度不足。如在西藏公路工程建设中,对滑坡、高边坡工程等的处治往往可以投入几千万,甚至上亿元或过亿元,但对同样危害程度相当大的泥石流却往往只投入几十万,或多则近百万,几乎有上千万的工程处治措施。
今天文章至此为止,明天见泥石流排导槽问题的解决策略。
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