明挖工程
泥石流明洞类似于渡槽,都属于排水工程。当渡槽的宽度超过其跨度时,通常称之为明洞。一般情况下,1m以上的平硐顶部被土层覆盖,因此保持了沟床的自然形状。泥石流的最大流量和漂石的直径都比渡槽大。
1.平硐的适用条件
1)对于泥石流规模较大,流体中大石块较多的泥石流沟,当缺口高差满足线路净高要求时,可采用平硐排水。
2)当泥石流沟床纵坡很大,修建渡槽有困难时,可采用明洞。
3)若线路从堆积扇下通过,且标高略低于洞顶,泥石流淤积和溢出不严重(或可控),施工人员尚可明挖时,宜采用浅埋平硐。
4)线路通过流通区沟底。如果能满足平硐顶部标高的要求,并能明挖,施工人员可以利用明硐通过流通区,这样可以缩短两端隧道的长度。
明挖隧道在我国铁路和公路泥石流防治中应用广泛。仅在西北的青藏、宝成、宝田、天蓝、南疆铁路线上,就已建成12明挖渡槽(表3-8)。川、甘、陕、青藏公路沿线还有10多条明挖渡槽穿越泥石流沟。此外,成昆铁路、东川也有多条支线。明洞工程在防治泥石流灾害中发挥了巨大作用。
2.平硐布置
(1)平硐开口位置的确定
平硐口应避开泥石流分岔和溢流分流的影响范围,平硐外跨谷的桥梁有足够的净空高度,以利于泥石流的排出,防止其溢流进入平硐。平硐体应适当加长,为平硐两端导流堤加高留有余地。
表3-8西北铁路泥石流明洞渡槽统计表
(2)洞身位置的选择
1)立面上的平硐顶部宜浅埋(图3-40)。如果沟底低于平硐顶部,可在不减缓沟底纵坡的情况下抬高上游沟底,平硐顶部回填土厚度可保持大于等于1.0m
2)平硐的畅通应避免外界空气和洪水的侵蚀而危及硐体的稳定。
3)支洞顶部宜设在沟床冲刷深度以下1 ~ 2m处,否则应对顶部采取保护措施。
3.开放式平硐结构
1)泥石流明洞要求结构完整,能承受较大的土偏压和动水压力偏压。
2)平硐顶部的砌体应有足够的强度和耐磨性,以抵抗泥石流的冲击和侵蚀。
3)加强明洞的防排水措施,上游墙体应设置排水孔或排水平硐(图3-40),以降低地下水的动水压力,防止渗漏。