福建岩土工程勘察研究院 刘晓勇
摘要：高速公路线路长，必定跨越不同的岩性地层，不同的地形地貌及水文地质条件，将遇到复杂的工程地质条件；特别是山区高速公路的地形特点，其不特定因素更多，这就需要在路线勘察过程中了解清楚沿线的不良地质作用，并查清其成因、规模，为设计提供所需的设计参数，减少设计变更，为高速公路的安全运营提供保障。本文介绍线路勘察过程中对泥石流的识别，并提供设计所需的参数及为设计提供必要的防治措施建议。 关键词：线路勘察；泥石流；措施建议；
1前言 在线路勘察中，查明沿线的不良地质作用对路线方案的选择至关重要，疏忽了不良地质的后果将可能造成较大的设计变更及经济损失，甚至影响线路的安全运营。本文根据《南平市顺昌至邵武高速公路工程A1标段》K6+065～K6+165段路线跨越泥石流堆积区为实例介绍泥石流的野外调查识别、验证、工程防治建议及施工情况进行编写。 2现场调查 外业调查在2014年12月进行，在线路桩号K6+065～K6+165两侧滚石较多，粒径大小不一，最大粒径约5米，掺杂着泥质石英砂砾等。沿沟谷方向向上游追索，在沟谷的西侧山坡调查发现3处滑坡体，其中2处滑坡残留体较厚，表层松散，上覆松树东倒西歪呈“醉汉林”特征。滑坡特征见下表。 滑坡特征表 表1 编 号 里程桩号或位置 规 模 滑向 类型 主要特征 高度(m) 宽度(m) 厚度(m) 体积(m3) H03B K6+250 右100m 15～ 20 10～ 15 0.5～1.0 140 170 岩土质崩塌 均为岩土质滑塌，主要为降雨等不良因素作用下，致使岩土体容重增加、物理力学指标强度降低，在水渗透力及冲刷等作用下产生滑塌。 H03C K6+215 右110m 15～20 10～15 0.5～1.0 140 150 岩土质崩塌 H03D K6+202 右203m 30～40 30～40 3～5 4900 165 岩土质崩塌 通过走访沟口附近的多名村民，得出一致结论，该路段曾经发生过多次泥石流，最大的两次在1998年及2009年；两次发生时均将沟谷附近的村道一并冲毁。该村道宽3-5m，为土质填方路堤，设置一排水圆管涵洞直径约0.50m。
3布置钻探工作量加以验证 对泥石流堆积区顺沟谷方向布置钻孔2个，坑探点1个;泥石流物源区布置钻孔4个，并加强沿沟谷，冲刷沟槽，沟槽坡度及两侧山坡的调查。 泥石流堆积区钻孔揭露情况表 表2 钻孔 编号 里程 桩号 主要特征 SD1386 K6+105 0-9.00m粗砂:松散;稍湿;灰色，主要以粗砂为主，大于0.5mm的颗粒含量55-65%，分选性一般，级配一般，约含20%粘粉粒。其中8.30-9.00m为滚石,母岩岩性为花岗岩，呈中风化状态，结晶大小2-5mm为主。 9.00-16.72m碎块状强风化花岗岩:灰黄色，结晶颗粒以0.5-2mm为主，原岩结构构造已风化破坏，岩芯呈碎块状，手折易断，岩体极破碎。 SD1387 K6+184 0-4.50m粗砂:松散;稍湿;灰色，主要以粗砂为主，大于0.5mm的颗粒含量60-70%，分选性一般，级配一般，其余以粘粉粒为主。其中0.30-1.00m、2.50-3.50m为滚石,母岩岩性为花岗岩，呈中风化状态，结晶大小2-5mm为主。 4.50-8.20m全风化花岗岩：褐黄色、灰白色，中细粒花岗结构，风化裂隙很发育，矿物成分石英、长石为主，岩芯呈砂土状，浸水易软化，岩体极破碎，属极软岩。 8.20-20.57m 砂土状强风化花岗岩：褐黄色夹灰白色，中细粒花岗结构，风化裂隙很发育，矿物成分石英、长石为主，岩芯呈砂土状，浸水易软化，岩体极破碎。 根据钻探揭露，靠近泥石流沟谷处覆盖层厚度层变小趋势，且上覆粗砂层掺杂的滚石结晶颗粒较粗，与上游物源区钻孔揭露的基岩结晶颗粒大小接近，而下伏基岩结晶颗粒较细，并验证了上覆层为外来物的特征。 4工程地质条件概况 4.1地形地貌 K6+065～K6+165上游三面环山，一面沟口，山坡西侧及北侧自然斜坡坡度35-45°，东侧山坡较缓，自然斜坡坡度25-30°。山坡总体汇水面积约0.048km2。山坡多为乔木，局部为松树。 4.2地质构造和地震 据《中国地震动参数区划图》(GB18306－2015)，本线路抗震设防烈度为6度，设计基本地震动峰值加速度值为0.05g，中硬场地土地震动反应谱特征周期为0.35s。 4.3工程地质条件 该区域主要为燕山早期侵入花岗岩（γ52）及其风化层，岩石风化强烈，根据冲沟后缘基岩出露情况，该区域基岩裂隙发育两组；节理1：3-5条/m，产状250°∠50°；节理1：5-8条/m，产状160°∠75°；岩石风化强烈。根据赤平投影分析，当边坡由北往南倾斜时容易产生楔形体崩塌。 4.4气象条件 测区属亚热带海洋性季风气候，年平均气温18.5℃，极端高温40.3℃，极端低温-6.8℃，年日照时数1442小时～2043小时，无霜期304天，年平均降水量1685毫米且集中于4至8月份。气候温和，雨量充沛，冬无严寒，夏无酷暑，四季常青。 5泥石流特征成因及规模 根据调查及钻探结果分析，该区域内特定的地形条件，形成较大的汇水面积，且地形较陡，岩石风化强烈，易在北侧、西侧山坡产生滑坡崩塌；在暴雨期间，突然的降雨作用，使土体饱和，重度增加，从而引发泥石流，但其规模总体较小，根据计算堆积体总方量10000m3。该路段曾经发生过多次泥石流，最大的两次在1998年及2009年，属于中等频率泥石流沟谷，但其流域面积小，一次冲出量小于1万m3，其破坏作用属轻微。 从物源区钻孔揭露情况，物源区松散覆盖层厚度3.00～5.00m，根据调查结果，分布面积约0.032km2，汇水面积0.048km2。沟槽上段坡度0.25～0.36，中段坡度0.14～0.23，下段与堆积区相连坡度0.09～0.14。 根据《铁路工程不良地质勘察规程》（TB 10027-2012）及现场调查，泥石流弯道中心半径R0=65m，弯道内外侧泥面高程差1.00m，沟槽宽度15～20m,根据公式vc=,计算得泥石流流速6.2m/s。 根据《工程地质手册》（第四版），夹石块的黏性大的浆糊状根据经验得密度为1.7t/m3。采用形态调查法Qm=Fm·vm得流量Qm=316m3/s。 6泥石流防治建议 根据泥石流的成因规模，提出防治措施建议，对泥石流物源区清除表层松散物，在上游沟谷地段采用堆石坝分级拦挡；线路通过泥石流堆积区时应根据泥石流的淤积高度留足净空，调整线路设计高程，路基部分设置大的涵洞以保证水流的通畅。 7结束语 本次不良地质调查方法全面，工作量布置合理，满足设计要求；设计基本按勘察的治理措施建议进行了设计；本次勘察方法采用地质调绘、钻探、挖探情况基本查清了不良地质作用，为施工图设计提供了依据。现场已经进行施工，从施工情况来看，不良地质的调查能满足施工要求，未出现设计变更。现场未再出现滑坡崩塌等情况。
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