柔性防護技術在泥石流治理中的應用

摘 要：近年來，由于山地森林系統的破壞日益嚴重，隨之爆發的泥石流也越來越多，這些泥石流嚴重危害著相關地方群眾的人身財產安全，所以如何有效穩固地治理泥石流就成了當下越來越被人們所重視的重大問題。本文將介紹治理泥石流常用的一些方法措施和新型的治理技術，并通過傳統治理措施與新型治理措施的相互比較分析這種新型治理措施--柔性防護技術在治理泥石流時的優點。

關鍵詞：柔性防護技術；泥石流；治理措施

中圖分類號：P642.23 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0193-02

1 引 言

我國山地和高原面積約占國土總面積的66%，大部分山地和切割高原地質構造復雜，地形起伏大，表層巖體破碎，加之受人類工程活動的影響，植被覆蓋率較低，泥石流災害活動較為頻繁。優化和發展泥石流的治理措施，對降低泥石流治理成本，提高泥石流治理效果，更好地減輕泥石流隱患都有著深遠的影響和作用。

2 治理泥石流的常用措施

在治理泥石流的過程中，人們普遍從兩大方面采取措施進行治理，分別是工程治理措施和生物治理措施，在進行泥石流治理時主要采取“疏、攔、固”等方法。

2.1 治理泥石流的“疏”

進行泥石流治理時的“疏”主要是指為盡量減小泥石流所造成的傷害和損失，在泥石流流動區的中下游與堆積區建立疏導工程，人為控制其流動路線，使泥石流流入堆積區周圍的空曠地帶，比如附近的山谷、流動的河流。疏導工程因其工程簡單有效、取材施工方便等特點，成為了進行泥石流治理時應用廣泛的工程措施。目前我國約有80～90%的泥石流治理工程采用了疏導措施，具體疏導工程可根據截面形式分為尖底槽、V形槽和平底槽。

2.2 治理泥石流的“攔”

進行泥石流治理時的“攔”主要是指為有效攔截泥石流中的固體物質而在泥石流的上游尋找合適位置修建橫向、具有攔擋功能的治理工程，此治理工程具有攔渣泄洪、控制固體物質帶入量、防止溝道下切等特點，是進行泥石流綜合治理的先導工程。根據不同的構造形式可將其分為重力式攔擋壩和格柵式攔擋壩兩大類。

2.3 治理泥石流的“固”

進行泥石流治理時的“固”主要是指為防止暴雨侵襲時泥石流溝內的松散物源下滑堆積在溝內，造成重大的泥石流安全隱患，在泥石流溝內采取擋土墻等形式對溝內松散物質進行加固的治理工程。此工程可有效降低發生泥石流時泥石流所造成的危害程度。

2.4 治理泥石流的生物治理措施

爆發泥石流的原因大多是由于過度砍伐、放牧等行為，導致各支流河谷斜坡中下部的森林生態系統遭到嚴重破壞，土地沒有了地表植被的固化，松散物質增多。要想真正有效地從根本源頭減少泥石流等地質災害的發生，有效控制其危害程度，就必須以生物治理措施為主，逐步恢復森林生態系統、改善坡地生態地質環境。

3 泥石流柔性防護技術的原理及特點

3.1 柔性防護技術的原理結構

基于落石攔截被動防護系統所改進發展起來的泥石流柔性防護系統大多以自身柔性或抗沖擊力較強的環形網作為攔截網（圖1），按照其不同的結構形式，可將其分為VX型（圖1a）與UX型（圖1b），這兩種類型的防護措施分別適用于寬度不同的泥石流溝渠，它們的主要區別在于其中部結構是否存在鋼柱。一般來說，當泥石流溝渠較窄時，采用VX型結構，且結構中部不設置鋼柱；反之，當泥石流溝渠較寬時，采用UX型結構，且在結構中部設有鋼柱。

3.2 柔性防護技術的特點

稀性泥石流爆發時，其所攜帶的體積較大的物質大多集中于泥石流的前端，由于柔性網具有抵抗點沖擊的特性，所以柔性防護技術對有效治理泥石流具有很重要的作用。治理泥石流的柔性防護系統還具有較好的柔性特征，其抗沖擊能力很強。設計為可滲透結構形式的柔性網能在排出水和較小顆粒泥沙的同時，將體積較大的石塊攔截下來使之沉淀成為新的防護屏障。在接受泥石流的沖擊時，柔性網可將所受到的沖擊力通過支撐繩和錨桿傳遞到地面進行卸力。

除了抗沖擊能力較強外，柔性防護系統在面臨各類泥石流溝渠的不同地形條件時，也具有極強的適應性，更重要的是柔性防護系統不會對周邊的環境景觀造成破壞。

4 柔性防護技術在泥石流治理中的優點

隨著地質災害治理科技的不斷發展，在安全治理的前提下，人們越來越重視治理工程的環保問題，此時，柔性防護系統便以其抗沖擊力強、不破壞景觀環境等特點被廣泛應用于道路邊坡防護、泥石流治理等行業。總的來說，用柔性防護系統代替傳統的攔擋壩等剛性結構體進行泥石流治理主要有以下幾大優勢：

4.1 施工簡便

在現有的施工技術下，修筑泥石流攔擋壩需要數月時間，而由于雨季等客觀因素的影響，施工隊通常無法進行連續性作業，施工人員的安全及材料供應都得不到有效保證。除此之外，即使許多趕在雨季到來之前建筑完工的攔擋壩，在雨季泥石流爆發時由于其強度標準不夠，導致時常發生攔擋壩被泥石流沖毀的事件。應用柔性防護系統進行泥石流的治理就可以有效避免這種情況的發生。柔性防護系統的施工是在現場進行系統各部件的組裝，所需的施工時間大大縮短，最多僅需數天時間就可完成柔性防護系統的施工，這就極大地降低了治理的各項成本，并使得工程的治理效果有立竿見影的表現。

4.2 易于取材

進行泥石流治理工程施工時所需的建筑材料較多，如砂、石、混凝土等材料，而絕大部分的泥石流都是爆發于山區、高原等地帶，所以在進行泥石流治理工程施工時也就會相應的面對施工材料運輸供給困難、修筑成本過高等問題。由于柔性防護系統質地較輕，所以進行運輸和搬運也很容易，大大降低了進行泥石流治理工程的施工難度和施工成本。

4.3 泄水有效

在進行泥石流治理的實際操作中，普通固體形式的攔擋壩時常會由于泄水系統的淤塞而造成攔擋壩無法及時有效的進行泄水，致使攔擋壩所受到的壓力過大，甚至于發生攔擋壩被沖毀的事件。所以建筑攔擋工程治理泥石流的關鍵就在于既要有效地攔截泥石流中體積較大的巖石等固體物質，又要保證泥石流漿體能夠及時順暢地通過攔擋工程，減輕攔擋工程的攔擋壓力，使其能夠充分發揮攔擋功效。應用柔性防護系統治理泥石流就可以有效解決這一關鍵問題，柔性防護系統所采用的柔性網既可以攔截大塊固體物質，并使之沉淀成為天然的防護屏障，又可以保證泥石流的漿體能夠順暢通過，使泥石流的治理效果更加明顯。

4.4 成本更低

采用傳統固體形式的攔擋壩治理泥石流時，由于受到壩基等地理條件的影響，攔擋壩的設計也是各有不同，為保證攔擋壩能夠安全有效地正常使用，在進行攔擋壩施工時按照相關的修筑標準要求往往需要修筑多道攔擋壩進行泥石流的攔擋，再加之這些攔擋壩的截面尺寸普遍較大，所需的修筑材料較多、運輸難度較大，所以使得泥石流攔擋壩不光設計費用高，而且修筑成本也十分高昂。應用柔性防護系統進行泥石流的治理就可以有效避免由于資金不足而造成攔擋工程有瑕疵的問題現象，進行柔性防護系統施工時受泥石流溝渠地理條件的影響較小，設計難度大大降低，由于其施工時所需的材料也較為簡單，建筑的網數也沒有具體的要求，所以應用柔性防護系統進行泥石流的治理可以大大降低修筑泥石流攔擋工程的各項成本。

4.5 方便維護

若采用傳統固體形式的攔擋壩進行泥石流的治理，進行后期的各項維護工作時都較為困難，很多攔擋工程由于后期維護的不到位，對淤泥等物質的清除不夠徹底，導致泥石流二次爆發時，攔擋壩由于達不到泥石流攔擋的標準要求，而發生攔擋工程被沖毀的問題事件。采用柔性防護系統治理泥石流就可以有效防止此類事件的發生，由于柔性防護系統所采用的柔性防護網都是以組裝的形式進行修筑的，所以在后期維護時，只需要將損壞的部分零件進行變換就可以，使維護工作更加簡單，攔擋工程的使用更加有效長久。

5 結 語

雖然現階段柔性防護技術在泥石流的治理中應用不是很廣泛，其相關理論也有待同行業人士進行進一步的探討、補充和發展，但就目前的情況來看，在小型的泥石流治理工程中用柔性防護系統代替傳統固體形式的攔擋工程可以帶來諸多好處。隨著柔性防護理論在泥石流治理領域的日趨成熟，越來越多的柔性防護系統將會代替剛性攔擋壩，環保的泥石流治理方法也將會更為更多人所倡導。

參考文獻

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收稿日期：2018-5-13

作者簡介：郭根柱（1978-），男，助理工程師，本科，主要從事質災害防治工程勘查設計施工管理工作。