山体落石泥石流灾害的预防与整治

山体落石、泥石流灾害的预防与整治嘉镜线（原名镜铁山支线）起自兰新线嘉峪关枢纽绿化站，止于镜铁山南站，全长70.348km，共有桥梁37座/1346m、隧道19座/12318m、涵渠67座。整条线路依山傍河而行，自冰沟以上大部分路基为半堤半堑或路堑，山高坡陡，植被稀少，季节性温差变化较大，大部分山体没有经过工程措施治理，历经几十年的风化剥蚀，山体岩石松动塌落，极易发生塌方落石事故，严重影响铁路行车安全。一、嘉镜线防洪存在的主要问题嘉镜线沿途祁连山区气候变化无常，雨水多集中在7、8、9月，降雨呈现分布不均、局域性、突发性的特点，因此一旦降大雨极易形成灾害。2008年7月、8月，2009年9月、2010年7月、8月均发生了强降雨水害。嘉镜线k37+000-k70+348段沿北大河河谷穿行，线路两侧有断续阶地，阶地为紧密卵石层和沉积沙砾层。河岸两侧风化严重、岩体破碎，地形地质复杂，雨季遇降雨天气极易诱发山体崩坍落石，危及行车安全。2010年7月2日嘉镜线K70+330处落石刮擦机车排障器，影响行车1小时15分钟。由于该线两侧均为高陡边坡，部分区段因融雪、暴雨侵蚀，山体产生软弱滑动面，汛期遭受强降雨，易产生山体滑塌。嘉镜线由于设计年代久远、建设标准低，加之受施工条件的限制，使得该线设备的质量不高、先天不足。目前该线共有67座涵渠，其中孔径1m以下的涵渠31座，部分冲沟或洪积扇区无排洪设施。汛期，山区铁路经常发生局地强降雨，极易形成泥石流，由于桥涵孔径不足或排洪设施不完善，诱发泥石流漫道。2008年7月17日嘉镜线冰沟-狼尾山K44+990发生泥石流掩埋线路，中断行车。2009年9月4日嘉镜线K69+000-100处因泥石流上道，造成K69+0821-2.3m板梁桥、K69+2741-6.7m板梁桥、K69+9581-1.0m拱涵、K70+7471-1.5m拱涵、K71+5341-1.0m拱涵堵塞，中断行车。嘉镜线沿北大河修建，随着经济发展，目前沿河修建数座水电站蓄水，汛期遭遇强降雨时，因山洪暴发、水库泄洪均可能造成洪水冲刷桥头路基及其附属建筑物。二、嘉镜线山体落石及泥石流漫道的原因分析嘉镜线k37+000-k70+348段沿北大河河谷穿行，河岸两侧山坡陡峭，为南山系变质岩。因修建铁路，山体多处被切割，构造面被切割分离成不连续状态。平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育，使岩石的构造、结构受到破坏，岩体破碎、裂隙发育，是崩塌落石、泥石流产生的基本条件。嘉镜线k37+000-k70+348段线路两侧为断续阶地，阶地为紧密卵石层和沉积沙砾层，出露岩性有凝灰质板岩、凝灰熔岩以及第四系堆（沉）积物，表层风化严重，岩体颗粒之间胶结不良，存在许多节理和裂隙，融雪、暴雨等加速了节理和裂隙的发育。完整岩体部位，上覆腐殖土，长期的风化剥蚀、雨水侵蚀造成岩体风化，使山前产生多处残积层或坡积物。从现场调查看山体岩石风化严重、抗剪强度和抗风化能力低，遇强降雨天气极易形成崩塌落石或泥石流。嘉镜线k37+000-k70+348段山高坡陡，植被稀少，平均山体高度约80m~300m，线路依山傍水。修建时为节省投资，线路坡度大、曲线半径多采用300m、350m小半径曲线、隧道洞口晚进早出造成仰坡陡峭且未进行必要的防护措施，线路建设过程中爆破开挖山体，降低了山体稳定性，为崩塌落石、泥石流产生创造了条件。嘉镜线修建于我国综合国力低下的六十年代，建设标准低。铁路沿山谷穿行时，对山体切削，形成多处陡峭的堑坡且未采取必要的防护措施，极易诱发山体落石或泥石流。该线全线共有67座涵渠，其中孔径1m以下的涵渠31座，部分冲沟或洪积扇区无排洪设施，汛期局地强降雨极易形成泥石流，由于桥涵孔径不足或无必要的排洪设施，易发生泥石流漫道。融雪、降雨是诱发嘉镜线崩塌落石和泥石流灾害的主要原因。融雪、降雨使地表水渗入山体，对卵石层和沉积沙砾层的胶结层软化，产生孤石、活石，汛期遇强降雨冲刷，诱发崩塌落石或泥石流。嘉镜线穿行于北大河河谷，北大河河流常年冲刷山体坡脚，是诱发山体落石和泥石流灾害的又一主要原因。嘉镜线修建主要目的是为了镜铁山矿石外运，因此矿产资源采掘施工，修建铁路、公路工程时边坡开挖，不规范的弃渣、堆渣、填土以及火车、机械运行剧烈震动等人类工程经济活动和周边环境改变也可能造成山体崩塌落石或泥石流灾害发生。三、嘉镜线崩塌落石及泥石流灾害的防范与整治为确保汛期行车安全，我局要求嘉峪关工务段针对嘉镜线山体崩坍落石及泥石流灾害，专门制订了《关于印发嘉峪关工务段嘉镜线汛期危险点看守管理办法的通知》，对汛期看守、日常管理、规章制度、检查办法、应急处理、信息反馈做出了明确的要求。汛前、汛期定期组织对管内易发生山体崩塌、落石，泥石流处所进行专项检查，采取分段包保、记名登山检查的方式，建立危岩落石台账，明确检查重点。汛前组织对危及行车安全地段的危石、孤石进行搜山、扫山等全面清理(今年汛前共清理68.1m），对难以清理的危石、孤石进行编号，对已经落在坡脚的石块涂刷红油漆，动态掌握新的落石，并逐处制定检查和看守办法，做到不留死角，抓好落实。汛期根据降雨和现场变化情况及时组织清理山体危石，动态管理。加大汛期检查、看守力度。根据检查评估情况，对嘉镜线山体危岩落石、泥石流处所安排重点看守，对Ⅰ级防洪地点安装电话并与机车进行联控，其他处所分区段看守，覆盖所有的防洪地点。根据检查情况对每处重点山头制定干部包保制度，加大对山头巡、看守、检查的监督力度，确保山头检查工作落到实处，在山头检查的同时，对防洪地点看守情况进行检查，确保看守有效。严格执行“雨中、雨后”检查制度，确保万无一失。嘉镜线电化改造后，运量增加、行车密度加大，为了确保安全，经路局相关部门协商，制定了中雨以上降雨天气时立即封锁区间，开行轨道车检查线路，检查一个区间开通一个区间，保证行车安全。由于嘉镜线沿北大河河谷修建，山大沟深、没有公路通行，现有的便道坡度大、转弯急，遇雨雪天气汽车根本无法通行，给防洪抢险工作造成了极大的困难，为做好应急抢修工作，应重点做好以下工作：1.合理制定雨量警戒值。根据近年来降雨量和发生水害的规律，初步确定沿线各个区段的出巡、限速、封锁雨量警戒值，使其更具准确性、科学性，真正起到“提前预防、科学防洪”的作用，目前嘉镜线分别在冰沟、狼尾山、镜铁山安装雨量计，基本做到了全覆盖监测降雨情况。2.及时准确掌握气象资料。为准确掌握气候变化情况，做好防洪准备工作，汛前与酒泉气象局签订气象服务合同，专门针对嘉镜线沿线情况提供气象专报，接到降雨和大风天气预警通知，及时安排车间、工区、看守点看守工出巡检查。3.完善防洪预案。针对嘉镜线存在山体崩坍落石、泥石流灾害的现状，汛前进行防洪大检查，对存在的隐患处所逐处进行风险评估，今年确定防洪地点6处，其中Ⅰ级防洪地点2处、Ⅱ级防洪地点4处。根据评估出的防洪地点，有针对性的编制了防洪抢险预案，对Ⅰ、Ⅱ级防洪地点还专门制定了单点抢险预案。4.合理储备防洪料具。根据预测产生的灾害类型，按照就近的原则，在绿化车站储备枕木、片石、道砟等抢险材料，并在绿化车站安排防洪车一辆，配备抢险用机具、料具，以备抢险需要。5.签订防洪联保协议。针对嘉镜线易产生山体崩坍落石和泥石流灾害以及降雨天气下汽车无法通行的情况，今年嘉峪关工务段积极协调，分别与沿线的讨赖河东水峡水电站工程指挥部、金昌水利水电工程局、玉门锦华劳务派遣有限责任公司等施工和建设单位签订大型抢修机具使用和人员参加抢险协议，可调用装载机7台、挖掘机4台、推土机1台、抢险人员1200人，为防洪抢险提供了人员和机械保证。四、加大投入，积极整治山体落石及泥石流灾害对检查发现的崩塌落石、泥石流处所要及时进行整治，采取措施，确保行车和设备安全。根据崩坍落石和泥石流产生的原因和大小分别应采取遮挡、拦截、刷坡卸载、支挡、砌护、扩孔及引排等措施。本文在此简述一下遮挡。遮挡，通常采用修建明洞、棚洞等工程设施，遮挡上部的崩塌物。嘉镜线修建隧道时为节省投资，晚进早出使得隧道仰坡陡峭，所以应采取该工程措施对隧道接长。通常采取在坡脚或山腰设置工程结构物，拦截因降雨诱发的落石、剥落和小型崩塌体。设置的工程结构物一般有被动防护网、挡石墙、落石沟或钢轨桩等。通常对山体风化破碎或危石孤石突出的地段，采用刷坡、削山、爆破清除等技术减缓坡度、清理松散堆积物，减少崩坍落石。固结或包覆。对面积较小或难以采取拦截的崩塌落石处所可以采取安设主动防护网、喷浆或水泥砂浆抹山等措施对风化剥落岩体进行固结或包覆，减少山体落石。支顶。在不稳定的较大孤石或个别突出的岩石下面利用浆砌片石、钢轨修建支柱、支挡墙等设施，保证岩石稳定。砌护。对风化剥落的边坡地段，可以通过修建挡墙、护坡或采取脚墙防护的措施保证边坡稳定。扩孔改造。对修建年代久远的小孔径桥涵，通过扩孔改造引排泥石流，减少泥石流漫道的灾害。完善排水设施。对排水设施不完善地段，通过修建水沟、挡水墙、拦泥坝等防排水工程构筑物，以进行拦截和疏导，可有效地减少泥石流漫道灾害的发生。灌浆勾缝。对山体、护坡、防排水构筑物存在的裂隙、裂缝、空洞，采用片石填补空洞，水泥沙浆勾缝等措施，防止病害发展。综上所述，通过多项应急措施确保了行车安全。