泥石流堆积特征对铁路工程的影响——以成兰铁路睢水河至茂县松潘段为例

摘要

成兰铁路（成都至九寨沟段）线路总长435.2km，地处川西高原与四川盆地的过渡带，具有特殊环境地质条件，泥石流发生的风险较大。特别是汶川地震以后，区段内的泥石流呈愈演愈烈的趋势。而且，桥隧总长占正线建筑长度的80％，新建车站13个，大多穿越泥石流沟，遭受泥石流的威胁。因此，为了保障未来的铁路的建设和运营的安全，对成兰铁路沿线泥石流的进行调查，认识其基本特征，进而分析堆积特征对铁路工程的影响是十分必要的。
　　 本论文分别选取成兰铁路通过的龙门山断裂带两侧各一区段，即雎水河段和茂县松潘段作为研究区，进行比较分析。在广泛收集前人研究资料和对研究区内泥石流发育的环境地质条件调查、观测、试验基础上，采用室内遥感解译、现场勘查以及工程地质类比等方法，分析归纳出研究区泥石流基本特征；探讨并比较国内外现有的四种泥石流冲出量的计算方法，评价冲出量与堆积的关系，最终找到适合计算研究区泥石流冲出量的计算公式，为进一步定量评价研究区泥石流堆积特征提供依据；借助遥感影像解译和现场调查等手段，从堆积扇的性质、平面形态、范围规模、厚度和纵比降等方面，定性认识评价研究区内泥石流堆积特征。
　　 在上述研究的基础上，结合研究区工程地质条件，选用合理的计算公式和泥石流堆积范围模型，以典型桥梁和车站例，计算出泥石流设计年限内的总淤积高度，再考虑巨大石块超出设计泥位的高度、泥石流泥位在弯道外侧的超高值、泥石流遇阻冲高和设计安全值等因素，最终确定桥下净空的安全值，进而定量评价了泥石流堆积对桥梁的影响；结合实地勘查成果，计算出不同频率下一次泥石流冲出距离和最大堆积宽度，再根据堆积区微地形的变化，并充分考虑泥石流堆积扇将向下游侧偏移这一特点，最终确定了泥石流在各个频率下的堆积范围，从而评价了不同频率泥石流堆积对车站的影响。根据成兰铁路定测阶段所确定的线位，考虑到铁路通过泥石流沟的位置（流通区、扇顶区、扇腰区和扇缘区）不同，结合实地工程地质条件和工程类型，提出相应的防治对策，并分别举实例说明.