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泥石流災害防治工程設計規范范文1
對輸變電工程有直接影響的地質災害主要包括巖土變形(主要包括崩塌、滑坡、泥石流)、地面變形(主要是采空和巖溶地面塌陷)和特殊土地質災害等3種類型。本文將重點分析泥石流、滑坡、凍土、軟土等地質災害。
關鍵詞:
輸變電工程;地質災害;防災減災;標準條文
1輸變電工程典型地質災害分析
在電網工程建設和運行過程中,地質災害對電網工程造成不同程度的損失,通過對一些典型地質災害案例的分析,可以看出造成這些地質災害的原因是多方面的,既有前期勘測設計的原因,也有施工質量的原因,值得反思。案例一:泥石流——油坊溝二自線N205鐵塔倒毀事件事故介紹:2000年7月,西昌地區發生暴雨造成普格縣油坊溝發生泥石流,造成臨近溝坎的二灘至自貢輸電線路二普三線(二自III回)N205鐵塔地基因滑塌而倒毀,并將相鄰鐵塔折斷,共造成倒塔6基,鐵塔損壞3基,在該耐張段內的導線、絕緣子及金具全部損壞,經濟損失巨大。原因分析:(1)鐵塔位置位于油坊溝沖溝的坎邊,距坎邊的安全距離太??;(2)地基主要土層為第4系松散碎石土組成,抗沖蝕能力差,易受水流沖蝕而發生滑塌;(3)前期工作中對土坎在水(泥)流作用下發生后退的趨勢預測分析不夠。整治措施:移位改線。其中第一次移位改線后,由于部分塔位于陡坎上,后又發生滑坡災害,致使鐵塔變形,不得不進行第二次移位改線。案例二:滑坡——二自線一回N45~N48鐵塔變形損壞事故介紹:二自二回N45~N48鐵塔位于涼山州美姑縣九口鄉政府所在地的甲谷村,工程運行數年后,塔架發生嚴重變形,影響線路的正常運行和安全。原因分析:經調查,該N45~N48位于一巨型古滑坡體上,工程投入運行以來,因降雨等原因,滑體發生整移,最大位移達1m,年平均位移10余cm,造成滑體地表開裂,滑體上的鐵塔發生移位變形。前期工作中沒有鑒別出該地段為古滑坡體分布區,致使4基鐵塔被布置在活動的古滑坡體上。對策措施:取消中間的N47塔位,通過重新移位采用大跨越方式跨過古滑體。案例三:軟土——220kV灌云變電站軟土地基變形220kV灌云變電站位于江蘇連云港,地基為海相類軟土,1998年投運后不久,主控樓多處發生裂縫,主變也出現不均勻沉降,給供電維護造成一定影響。原因分析:該變電站位于淤泥質軟土上,由于前期勘測對軟土的性質評價不準確,主控樓基礎采用筏型基礎,直接位于淤泥質軟土天然地基上,未進行基礎處理。工程運行后,由于淤泥質軟土承載力不夠,導致基礎發生不均勻沉降,墻面多處發生裂縫,主變區變形過大。至目前為止,沉降仍未停止。處理措施:對主變加升高座,主控樓無法進行處理,只能進行沉降觀測。
2標準條文梳理及適應性分析
2.1標準條文梳理及適應性分析通過對電網工程相關標準的梳理,涉及到地質災害的相關設計標準有國家電網公司企業標準Q/GDW179-2008《110~750kV架空輸電線路設計技術規定》、GB50545-2010《110kV~750kV架空輸電線路設計規范》及電力行業標準DL/T5218-2012《220kV~500kV變電站所設計技術規程》等3項標準。因此,本次條文適應性分析的重點針對上述3個標準的相關條文進行分析。(1)Q/GDW179-2008《110~750kV架空輸電線路設計技術規定》第5.1條規定:路徑選擇應采用衛片、航片、全數字攝影測量系統等新技術,必要時可采用地質遙感技術,綜合考慮線路長度、地形地貌、城鎮規劃、環境保護、交通條件、運行和施工等因素,進行多方案技術比較,使路徑走向安全可靠,經濟合理。分析:此條文中在線路比較時,只提出了考慮地形地貌等因素,而沒有提到地質因素,不能適應防災減災要求。如前所述,地質因素是決定線路安全和經濟的重要因素之一,因此建議將“地形地貌”改為“地形地貌、地質條件”。第5.3條規定:路徑選擇應盡量避開不良地質地帶和采動影響區,當無法避讓時,應采取必要的措施;路徑選擇應盡量避開重冰區及影響安全運行的其他地區;應盡量避開原始森林、自然保護區、風景名勝區。該條文只提出了對無法避開的不良地質地帶和采動影響區采取必要措施,沒有提出具體應考慮的因素,從防災減災要求考慮,應提出進行專題論證,分析地質災害和采空區的影響范圍,以選擇最佳路線;除此之外,在塔位定位時,應充分考慮地質條件,避免將塔位選在不良地質點上,如“三邊”(即陡崖邊、陡坎邊和沖溝邊)等不良地段。因此建議將此條文第一部分修改為:“路徑選擇應盡量避開不良地質發育地段和采動影響區,當無法避讓時,應進行專題論證,選擇最佳路線,并采取必要的措施;塔位定位時,應充分考慮塔周的地質條件,確保塔位選定在穩定的地質體上”。第12.0.1條規定:基礎型式的選擇,應綜合考慮沿線地質、施工條件和桿塔型式等因素,并應符合下列要求:有條件時,應優先采用原狀土基礎;一般情況下,鐵塔可以選用現澆鋼筋混凝土基礎或混凝土基礎;巖石地區可采用錨筋基礎或巖石嵌固基礎;軟土地基可采用大板基礎、樁基礎或沉井等基礎;運輸或澆制混凝土有困難的地區,可采用預制裝配式基礎或金屬基礎;電桿及拉線宜采用預制裝配式基礎。
山區線路應采用全方位長短腿鐵塔和不等高基礎配合使用的方案。本條款基本考慮了地質條件因素,但未考慮采空區、凍土、膨脹土等特殊地質條件的基礎設計要求,建議進一步研究,形成指導工程設計的導則。建議在12.0.1之前補充以下內容:桿塔地基基礎,均應滿足承載力、變形和穩定性的要求。地基基礎設計前,應進行巖土工程勘察,勘察內容和方法應符合GB52001、DL/T5049-2006和DL/T5122-2000的規定。第12.0.6條規定:巖石基礎的地基應逐級鑒定。該條款僅考慮了巖石基礎的地基,實際上在地質條件復雜、易于發生地質災害的地段,也應進行逐基鑒定。如二自線一些位于地質條件復雜地段的塔位,由于沒有進行逐基鑒定,使基礎位于一些軟弱土層上,致使運行期間鐵塔因不均勻沉陷而變形。因此建議此條改為:巖石基礎的地基應逐基鑒定,對巖土條件變化大、易于發生地質災害地區的地基應進行專題或專項分析。第12.0.7條規定:基礎的埋深應大于0.5m,在季節性凍土地區,當地基土具有凍脹性時應大于土壤的標準凍結深度,在多年凍土地區應遵照相應規范。本條只提出了凍土區的基礎處理要求,應增加其他特殊性土如黃土、鹽漬土、軟土等基礎的處理設計要求。(2)GB50545-2010《110kV~750kV架空輸電線路設計規范》本標準的第3.0.1條、第3.0.2條、第3.0.3條、第3.0.6條、第12.0.1條、第12.0.6條、第12.0.7條及第12.0.9條等條文的適應性分析與前述國家電網公司企業標準Q/GDW179-2008《110~750kV架空輸電線路設計技術規定》的分析基本一致。(3)DL/T5218-2012《220kV~500kV變電站所設計技術規程》第5.0.5條規定:所址應具有適宜的地質、地形條件,并避開滑坡、泥石流、明和暗的河塘、塌陷區和地震斷裂帶等。本條要求基本符合防災減災條文要求,但應避開的地段不僅僅是上述所列,還有鹽漬土區、巖溶發育區等,所以建議改為“所址應具有適宜的地形地質條件,并避開滑坡、泥石流、塌陷區、地震斷裂帶、明和暗的河塘等不良地質帶(區)。
2.2地質災害防治設計原則研究通過對電網工程中地質災害的案例分析和對有關規范的條文適應性分析可知,現行規定總體上可行,但由于地質災害的復雜性,現行規程規范的規定還不能完全滿足地質災害的防治要求,在地質災害的具體防治設計過程中,需要更詳細的原則指導。在總結國內外電網工程地質災害的防治經驗基礎上,針對不同的地質災害提出以下不同的防治設計原則。(1)泥石流地質災害的防災設計原則治理泥石流以防為主,以避為宜,以治為輔,防、避、治相結合的方針;以生物生態為主,以工程為輔,生物與工程配套的舉措;防一般、避要害、治重點、科學管理、減災興利5個層次;全面規劃,統籌兼顧,融防災、抗災、減災、救災與國民經濟建設和國土整治為一體,達到4個效益的統一;從大環境著眼,小流域著手,從上游到下游,從局部到全體,治坡與治溝相結合的思路;工程防御體系,繞避措施,生物生態防御體系,監測預報體系,環境保護與管理體系相結合的防治對策。綜合國內外先進有用的技術,方能使泥石流這項復雜的防治運作體系進入最佳狀態,獲取最佳效果。我國在泥石流防治過程中,一般常用的泥石流防治方案為繞避泥石流災害的防治方案、綜合治理方案、單項工程防治方案、行政法制管理及預測預報防治方案等四大類。(2)凍土地區的電網工程防災設計原則1)凍土地區線路宜選擇在地勢相對較高的地方通過,而不宜在山坡坡腳通過;當線路穿越山坡時,一般選擇在陽坡通過,而不宜選擇在陰坡;線路應選擇在干燥、含水量少的地方通過,而不宜在沼澤濕地通過;當線路穿越融區、凍融過渡帶及凍土區時,盡量選擇在融區通過;線路一般穿越植被的地段,植被覆蓋度好的地段往往厚層地下冰發育,不宜通過。2)凍土區施工應做到盡量避免在高含冰量凍土地段大范圍開挖,避免對植被破壞,避免由于熱擾動使熱融滑塌及融凍泥流等產生,嚴禁在沼澤濕地開展工程活動等。3)凍土地區常用的幾種基礎型式:樁基礎,主要包括鉆孔灌注樁和鉆孔插入樁,一般適用于河流融區和熱融湖塘等存在熱源的地區;裝配式基礎,該基礎適合于非多年凍土地區、多年凍土地區的基巖及融區、低含冰量的凍土區、地下冰分布均勻的富冰凍土粗粒土地段及不凍脹和弱凍脹性的地基上;錐柱基礎,該基礎型式適合于季節凍土區、低含冰量的多年凍土區、地下冰分布均勻的富冰凍土粗粒土地段地基;拉“V”塔獨立基礎,由于拉“V”塔是一級塔只設一個獨立基礎,對凍土的開挖破壞面小且產生不均勻變形問題的機率低,而且在出現問題時便于快速搶修,因而適合于高溫高含冰量的地基。(3)軟土地區的電網工程防災設計原則1)軟土地區首先應作好地質勘察工作,查明軟土層的分布及相應的物理力學性質。2)為減少軟土地基的沉降差,對于地質情況較差的軟土地基,不論是主要構筑物,還是次要構筑物都要進行地基處理,并采用不同的處理方法來調整互相間的沉降差,直至符合規范要求。3)軟土地基可采用大板基礎、樁基礎或沉井等基礎。軟土地基開挖要注意作好支護措施。4)對于深厚淤泥質軟土地基上進行大面積填土的變電站工程應先填土后建設,以減小施工后的沉降。
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泥石流災害防治工程設計規范范文2
關鍵詞 邊坡柔性防護技術;泥石流;應用;注意事項
中圖分類號X43 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)111-0128-02
0 引言
邊坡柔性防護技術SaftyNettingSystem,國內簡稱SNS,柔性防護技術具有的柔性、開放性、對復雜地形的良好適應性,并具有施工安裝快速、簡便的特點,往往能解決傳統技術難于解決的一些邊坡防治問題,它主要抓住“以柔克剛”的思想,同時也能與環境美化和保護有機結合。
1 SNS工作原理
SNS柔性格柵壩由鋼繩網、鋼柱、支撐繩、拉錨系統及摩擦式減壓環構成,當泥石流沖擊點向繩網系統周邊加載途中逐級加載。在該加載途徑中,當沖擊荷載超過設計標準荷載時減壓環工作,從而避免繩網系統的破壞。
2性能指標
繩網尺寸:鋼絲網由φ8mm超強熱渡鋅鋼繩編織而成,菱形網孔,網孔尺寸20cm×20cm。
消能環:目的是將特定長度的張拉繩盤繞其中,當沖擊能量超過系統彈性變形時,鋼管環縮小,釋放出張拉繩,達到吸收能量的作用。
錨索尺寸:側拉、上拉及錨索在選用鋼絲繩時應滿足足夠的承載能力和壽命及防腐等要求。
3 工程實例
3.1 工程概況
本工程治理區域屬中低山侵蝕溝谷地貌,地勢起伏落差較大,坡面坡度為40°~70°,溝谷深切。
3.2 工程地質條件
根據次場地巖土工程勘察,場區覆蓋層厚1.3m~12.7m,坡高處覆蓋層薄,坡低處覆蓋層較厚,各區地層自上而下分別為:
1)粉質粘土:褐色,硬塑―可塑,光澤反應,無搖振反應,干強度中等,上部分為耕植土,下部含姜石。坡低層厚最大為5.5m;
2)卵石土:灰褐色,稍濕,中密,混雜堆積,局部為園礫,夾漂石及鈣質膠結角礫巖。卵礫石呈次圓形,成份為灰巖、泥巖等。坡低層厚最大為8.0m;
3)泥灰巖:灰色,中厚―厚層夾薄層,可見泥質花斑,層狀結構塊狀構造?;鶐r表面風化溶巖裂隙發育。屬強―中風化,。巖體較完整,塊狀、厚層結構。
3.3主要施工工藝
1)錨固鉆進主要成孔工藝
由于本工程地理條件所限制,采取了非液體循環介質鉆進為主體的潛孔錘鉆進基巖,短螺旋干鉆土層的綜合技術方法。
錨固孔施工時應注意:
根據坡面測放孔位,準確安裝固定鉆機,鉆進達到設計要求時,要穩鉆1min~2min,在鉆孔完成后使用高壓空氣將孔內巖粉及水體全部清除出孔外。
2)錨固灌漿工藝
錨固灌漿工藝就是清孔后,安設錨索和注漿管,制作早強堵漿塞和砂漿,用砂漿泵向孔底反向連續壓漿,排出孔內空氣或水,然后封閉堵漿塞排氣閥。灌漿壓力一般0.3Mpa~0.5Mpa。
3)格柵壩安裝
(1)按設計并結合實際地形對鋼樁進行測量定位;
(2)基坑開挖:對覆蓋層不厚的地方,當開挖至基巖尚未達到設計深度時,則在基坑內進行鉆鑿,待達到設計深度時將鋼柱對準位置安裝并灌漿,然后進行夯實回填;
(3)基座的安裝:將基座套入地腳螺栓并用螺帽擰緊;
(4)鋼柱安裝:
將鋼柱緩慢抬起并對準基座,然后將鋼柱底部插入基座中,最后插入連接螺栓桿并擰緊;
(5)側拉錨繩的安裝:安裝方法同上拉錨繩,只是在上拉錨繩安裝好后進行;
(6)上支撐繩安裝:將第一根支撐的掛環端暫時固定于端柱(分段安裝時為每一段的起始剛柱)的底部,然后沿平行于系統走向的方向上調直支撐繩并放置于基座的下側,并將減壓環調節就位,(距鋼柱約50cm,同一根支撐繩上每一跨的減壓環相對于鋼柱對稱布置)
將該支撐繩的掛環于端柱的頂部掛座上,在第二根鋼柱處,用繩卡將支撐繩固定于掛座的外側,在第三根桿鋼柱處,將支撐繩放在掛座內側,如此相同安裝支撐繩在基座的外側和內側直到本段最后一根鋼柱并向下統至該鋼柱基礎的掛座上。當確定減壓環全部正確就位后拉緊支撐繩并用繩卡固定;
(7)底部支撐繩安裝
將第一根支撐繩的掛環掛于端柱的基座的掛座上,然后沿平行于系統走向的方向上,調整支撐繩并放置于基座的下側,并將減壓環調節就位(距鋼柱約50cm,同一根支撐繩上每一跨的減壓環相對于鋼柱的對稱位置。
在第二個基座處,用繩卡將支撐繩固定于掛座的外側(僅用30%標準固力),在第二個基座處,將支撐繩放在掛座內下側,如此相同安裝支撐繩在基座的外側和內下側,直到本段的最后一個基座并將支撐繩纏繞在該基座的掛座上,在用繩卡暫時固定;
(8)鋼繩網按組編號,并在鋼柱之間按照對應的位置展開。
用緊繩器將起吊繩拉緊,直到鋼繩網上升到支撐繩的水平為止,同時也可以將網與下支撐繩暫時聯結以確保縫合時的安全,此后起吊繩可以松開抽出;
(9)鋼繩網的縫合:從系統的一端開始,先將縫合繩中點固定在每一張網的上緣中點。從中點開始用一半縫合繩向左逐步將網與兩根支撐繩纏繞在一起,直到用繩卡將兩根支撐繩聯結在一起的地方之后,用縫合繩將網與不帶減壓環的一根支撐繩纏繞在一起,當達到柱頂掛座時,將縫合繩從掛座的前側穿地,并繼續轉向右纏繞不帶減壓環的一根支撐繩。最后用繩卡將縫合繩與鋼繩網固定在一起;
(10)格柵網的安裝
格柵網鋪掛在鋼繩網的內側,并應疊蓋鋼繩網上緣并折到網的外側15cm,用軋絲將剛繩網與格柵聯結在一起。格柵網底部應沿斜坡向上敷設50cm左右,每張格柵網之間應疊蓋10cm,用扎絲將格柵網固定到鋼繩網上。
4 結論
1)采用SNS系統,施工相對簡單,屬于安全型設計,自身隱患小。SNS柔性防護系統在現場是以組裝各構件的形式施工,最多也僅需數天的時間就能完成,工程治理效果立竿見影;
2)施工簡單不破壞植被,占地少,綜合造價低;
3)泄水效果明顯。設置攔擋工程的目的是為了攔截泥石流中的固體物質。SNS柔性防護系統以其網狀的形式完全滿足了攔擋工程中充分泄水的要求,效果十分明顯。
參考文獻
[1]泥石流災害防治工程勘查規范DZ/T0220-2006.
泥石流災害防治工程設計規范范文3
(SoutheastofGuizhouWaterpowerSurveyandDesignInstituteKailiGuizhou556000)
【Abstract】Ourcountryisawiderangeofgeologicaldisasters,severedisasters,widelydistributedcountry-proneareasworst-hitGuizhoubelongs,alongwithsocialandeconomicdevelopment,thefrequencyandscaleofdisastersincreaseseveryyear,preventionhasbecomeincreasinglydifficult.Theso-calledgeologicaldisasters,isintendedtoincludenaturalfactorsorhumanactivitiescauseharmtopeople´slifeandpropertysafetyofthemountaincollapse,landslides,mudslides,groundsubsidence,groundfissures,groundsubsidenceassociatedwithgeologicaldisasters.Inthispaper,anewlibraryinGuizhoudistrictstation,duetowater-inducedlandslidepreventionandcontroldesign,theconclusionsforsimilarprojects!
【Keywords】Geologicaldisasters;Landslideanalysis;Preventionandtreatment;Preliminarydesign
1.基本情況
1.1地理位置。
巖腳寨山體滑坡地質災害位于貴州省丹寨縣排調鎮巖腳寨,排調河左岸,距碼頭電站壩址約1.5Km,未通公路,交通不便。排調河發源于丹寨縣排調鎮四方山,在三都縣打魚寨匯入都柳江,是珠江流域都柳江干流的一級支流。碼頭水電站位于排調河中上游河段,壩址位于碼頭村上游1.6Km處,距排調鎮約4Km。
1.2自然概況。
(1)全流域面積1132Km2,主河道長87Km,天然落差570m,河道平均比降7.28‰,年徑流總量9.41億m3。河谷多呈“V”型,階地不發育,是一典型的山區型河流。壩址以上集雨面積322.3Km2,河長39Km。
(2)區內氣候屬亞熱帶濕潤季風性氣候,四季分明,氣候溫和,雨量充沛,云霧多,日照少,冬暖夏涼,年平均氣溫14.7℃,最冷月平均氣溫4.2℃,最熱月平均氣溫23.5℃,極端最高氣溫34.8℃,極端最低氣溫-9.5℃,年平均降水量1427.3mm,24h最大降雨量為212.5mm。
1.3滑坡體級別。
(1)根據現場勘查,滑坡體前緣位于碼頭電站庫區排調河河床,后緣至巖腳寨寨腳,滑坡縱長280m,橫寬534m,面積約15萬m2,沿基巖面及強風化帶滑動,主滑方向傾角近24°,平均厚度約15m,滑體總量約200萬m3。
(2)滑坡變形破壞主要表現為中下部鼓脹剪切及上部地面拉裂變形,為大型牽引式滑坡。此滑坡危及到上部巖腳寨村、下部碼頭電站安全運行及下游碼頭村的人民生命和財產的安全,直接經濟損失將達6000萬元以上,因此對滑坡進行處理是非常必要和迫切。
根據《水利水電工程邊坡設計規范》的等級標準,確定該滑坡級別為3級。
2.滑坡成因
2.1工程地質。
工程區位于貴州省東南緣苗嶺山脈向湘桂丘陵過渡帶,地勢由北向南傾斜,地形變化較大。山頂高程一般為900~1100m,地表切割深度為500~700m,山坡坡度為10°~70°。地貌類型屬構造侵蝕的中山、中低山地貌,以峽谷、齒狀中山為主??辈靺^屬構造剝蝕中低山地貌,地處排調河左岸斜坡上?;抡w地形南西高北東低,最低點為排調河河床,相對高差150m以上。斜坡上緩下陡,地形坡角一般在25~38°之間,535m高程以上地形相對較緩,坡角10~20°。出露地層為第四系殘坡積物、崩坡積物和清白口系清水江組粉砂質板巖。
2.2滑坡成因。
(1)內因:第四系殘積土層及極破碎的強風化巖層較厚;地形坡度較大,土層和強風化層與中風化層基巖分界面較陡,巖層走向與坡向呈小角度相交,且巖層傾角小于坡角,堆積于地形較陡處的上部夾碎塊石粉質粘土具有相對的透水性,地表水易下滲至土層,自重增大,基巖面相對隔水,易在巖面形成集水帶,使巖土分界處,土的抗剪性能變差,達到臨界狀態。
(2)外因(誘發因素):降雨入滲到透水性較強的土體中,致使抗剪強度降低,遇到連續集中降雨或高強度降雨時,雨水滲入到下部粉砂質板巖頂面時受阻,順分界面運移,土體軟化,促使坡體發生變形;當水庫蓄水后,降低了坡腳殘積土和極破碎的強風化板巖強度,減輕坡腳反壓力,在水位反復升降變化時,水流對坡腳沖涮及反復加荷和減壓,坡體變形進一步積累,最終產生裂縫、蠕變和滑動。
3.滑坡預防和處理設計
3.1碼頭電站基本情況。
大壩為砼砌石重力壩,最大壩高47.3m,壩頂寬5.0m,壩軸線總長115.00m,其中非溢流段73.6m,溢流段41.40m,無閘控制,采用挑流消能,水庫總庫容1095萬m3,屬中型水庫。
校核洪水位(P=0.2%):489.75m;相應下游水位:460.73m;
設計洪水位(P=2%):487.05m;相應下游水位:457.91m;
正常蓄水位:481.00m;相應下游水位:450.61m;
死水位:475.0m。
3.2地質參數。
根據地勘資料,確定最不利的工況(暴雨)下的地質參數為:
(1)飽和狀態殘積粘土飽和重度γ=18.8KN/m3,飽和狀態C=28.0KPa,Ф=20°;
(2)強風化板巖飽和重度γ=21.00KN/m3,C=60KPa,Ф=25°;
(3)中等風化板巖飽和重度γ=26.7KN/m3,飽和抗壓強度平均值17.36MPa。
查《中國地震動參數區劃圖》,區內地震動峰值加速度值小于0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35S,勘察區抗震烈度小于6度,根據《建筑工程抗震設防分類標準》規定,不進行地震作用計算。
3.3穩定分析方法及成果。
(1)根據《水利水電工程邊坡設計規范》規定,當滑動面呈非圓弧形時,宜采用摩根斯頓-普賴斯法和不平衡推力傳遞法進行抗滑穩定分析。經地質勘察,該滑坡體滑面形態呈折線型,故采用摩根斯頓-普賴斯法進行抗滑穩定分析和簡化畢肖普法進行穩定驗算。
(2)根據滑坡體的特點和誘發因素,將滑坡分成ABC三個區,每區選擇一個典型的滑坡特征斷面,在飽和工況下,滑體上部沿基巖面滑動、下部極破碎強風化層沿中風化層滑動兩種最不利情況下進行計算,如圖1。
(3)計算程序采用中國巖土工程協會推薦,由清華大學按現行規范編制的《SLOPE2004-版本V4邊坡穩定計算程序》進行穩定分析(滑坡體穩定性計算成果見表1)。
C-C斷面 1.1633(摩根斯頓-普賴斯法),1.1639(簡化畢肖普法)
3.4穩定性分析。
(1)根據計算成果分析,A、B區滑坡體處于不穩定狀態;C區滑坡體基本處于穩定狀態。經穩定復核,A、B區殘積土層和強風化層需部分卸載,C區修整平順,共需卸載土石方20.55萬m3,可以使整個坡面基本處于穩定狀態。若不進行工程措施處理,則殘積土層和強風化層將會整體下滑,滑坡總量達到42.73萬m3。
(2)若滑坡在最不利的情況下一次性下滑,會使水庫水位平均升高約0.57m,最高水位超過碼頭電站大壩壩頂高程0.42m,對大壩的安全運行極為不利,下游受到洪水威脅。
3.5設計方案。
(1)巖腳寨整體避讓搬遷至安全的安置點;滑坡體上所有農田均水改旱,或改種經濟林,以增加坡面穩定性;
(2)治理總面積5萬m2,卸載土方22萬m3。在滑坡體周邊設截水溝,坡面設縱橫排水溝,采用5條縱向排洪溝將治理區域劃分為6個片區,在各片區內每隔10m高差設一條水平排水溝,與周邊截水溝和排洪溝連接,組成排水網絡,使暴雨期能迅速、最大限度地排除坡面降水及坡體內積水,抑制滑坡大規模發生。
(3)及時封閉滑坡拉裂縫,并設置邊緣警戒線。
(4)在工程施工期及電站運行期,在整個滑坡范圍內布置觀測設施,對截水、排水設施和邊坡穩定進行長期動態觀測。通過觀測坡面的變形及蠕動情況,作為評價邊坡的穩定性和排水效果的依據,以指導設計和施工,以及及時控制水庫水位,保證電站正常運行和合理調度。
4.結語
隨著社會經濟的發展,工程建設必不可少,工程建設誘發滑坡等地質災害不可避免,由此產生的后果也非常嚴重,但是采取合理、科學的防治方法可以預防和治理。巖腳寨山體滑坡地質災害通過治理,沒有造成經濟損失,有效地保障了人民群眾的生命和財產安全。
參考文獻
[1]《水利水電工程邊坡設計規范》(SL386-2007)中華人民共和國水利部2007.7.14.
[2]《建筑工程抗震設防分類標準》(GB50223-2008)中華人民共和國住房和城鄉建設部國家質量監督檢驗檢疫總局2007.7.30聯合.
[3]《SLOPE2004-版本V4邊坡穩定計算程序》清華大學編制.
[文章編號]1006-7619(2014)09-11-536
[作者簡介]李瑋(1968.3.29-),女,籍貫:湖北武漢,學歷:大學本科,職稱:高級工程師,國家注冊造價師,工作單位:貴州省黔東南州水利電力勘察設計院,研究方向:水利工程設計,從事水利工程設計、監理及工程造價工作。
李瑋
(貴州省黔東南州水利電力勘察設計院貴州凱里556000)
泥石流災害防治工程設計規范范文4
【關鍵詞】小城鎮;市政工程;標準規范;管線工程;防災減災
中圖分類號:[F299.22 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)06-(頁碼)-頁數
市政工程有廣義和狹義之分,狹義的市政工程指的為城鎮人民提供生產和生活所必需的最基本的基礎設施,主要包括管線、環保環衛、防災減災三大塊,廣義的市政工程還需加上交通、綠化等內容,本文中以下所指的市政工程均指狹義的市政工程。
1.小城鎮市政工程規劃的主要內容
小城鎮市政工程規劃主要包括三大塊:管線工程規劃、環境環衛規劃、防災減災工程規劃。其中管線工程規劃包括:給水、排水、雨水、電力、電信、郵政、有線電視、燃氣、供熱工程規劃;環境環衛規劃包括:環境保護、環衛設施規劃;防災減災規劃則包括:防洪、抗震、消防、人防規劃。
2.小城鎮市政設施規劃的現狀
2.1現狀資料嚴重缺失
在小城鎮市政工程規劃中,往往會發現現狀資料極其匱乏,尤其是地下管線資料,這主要是由于早期政府對市政公用設施的建設隨意、 缺少統一規劃管理, 從而導致現狀市政設施的基礎資料混亂和缺失,盡管現在地探技術越來越先進, 但很多開發商或政府部門卻不愿意投資采集現狀資料,這也使得設計人員在后續的規劃中不能依托現狀的建設情況,而是當成一塊空地來重新規劃,因而導致規劃與現狀相脫節,造成資源浪費、重復投資。
2.2標準和規范尚不完善
因為小城鎮的市政工程規劃與城市的市政工程規劃有著較大的區別,所以小城鎮很難直接套用城市的標準規范,而目前針對小城鎮規劃的標準規范尚不完善,這就給小城鎮市政規劃造成了一定的難度。
目前國家出臺的市政工程規劃規范大多是關于城市的,能針對小城鎮的標準規范很少,目前已知的只有《城鎮環境衛生設施設置標準》、《城鎮燃氣熱力工程規范》等少數的幾本規范,而其它的,例如給水工程只有《城市給水工程設計規范》、排水工程只有《城市排水工程規劃規范》、供電工程只有《城市電力規劃規范》等。
2.3科學性有待于提高
早期由于對小城鎮總體規劃中的市政工程章節的不重視,這部分內容往往由一些規劃專業的人員代做,由于缺乏專業基礎,所以他們的規劃往往是“依葫蘆畫瓢”,直接套用一兩個范本來做,這樣的規劃成果必然存在很多規范和技術問題,根本無法指導下一步的詳細規劃和設計;其次由于甲方對于市政工程部分不重視,從基礎資料的提供到市政規劃成果的審核都未給予足夠重視,這也直接挫傷市政規劃人員的積極性,間接導致其缺乏足夠的壓力和動力去認真調研和設計,多數時候會選擇馬虎了事,從而無法保證規劃質量。
2.4缺乏對小城鎮差異性的關注
小城鎮與城市差異很大,因此不能按照城市規劃的那一套模式和技術策略來規劃,而以往的小城鎮市政工程規劃往往是套用城市市政規劃的模式,在其框架基礎上做一些精減后來做小城鎮市政工程規劃,而對于小城鎮自身人口少、基礎薄弱、產業單一等特點缺乏缺乏相應的研究。
小城鎮直接也存在著較大的差異性,不同的經濟基礎、不同的地理特征、不同的資源條件等這一切都會影響到規劃的模式和技術策略,缺乏對差異性研究的規劃必然針對性差、實施性差,最終淪為紙上談兵。
2.5防災減災規劃流于形式
首先是內容結構不完善。目前的小城鎮的防災減災規劃結構比較單一,主要包括防洪、消防、抗震和人防四個方面,但如果統一都套用這樣的結構就非常不合適,因為防災減災的對象不僅僅包括上面的幾個災種,很多地方還應包括防風、地質災害防護、防風沙等等災種防護。
其次是規劃深度不夠。目前編制的的大多數防災減災規劃中除了防洪部分內容相對比較詳實外,其它的防災部分更多的只是提出”一些放之四海而皆準”的原則性控制條文,而對于現狀防災空間存在問題的分析、防災工程如何在空間中落實的內容卻涉及甚少。
3.小城鎮市政工程規劃的特點
3.1規劃思路的地域差異性大
以我們江蘇為例,蘇南蘇北的經濟發展水平、產業結構差距較大,其各種規劃標準以及規劃的方式差別也很大。以用水指標為例,由于經濟水平的差距,蘇北的小城鎮人均居住生活用水指標一般取80~120升/人.日,而蘇南人均用水指標則普遍取到120~150升/人.日;以污水處理工藝為例,蘇南鄉鎮的工業廢水比重較大,城鎮污水處理都采用生化處理的方式。而蘇北仍以生活污水為主,可以結合當地的水文地質情況采用一定生態處理的方式。
即使同處同一個縣市,由于不同的小城鎮的地域分布不同、地理特征不同,其設計時的采用的思路、標準以及設計時采取的參數也不同。例如:泗陽縣地處兩種不同的地震動峰值分區上,所以在進行抗震工程設計時,臨河鎮及以東地區抗震設防地震動峰值加速度為0.10g,臨河鎮以西地區抗震設防地震動峰值加速度為0.15g。
3.2與上位規劃聯系緊密
相比較城市,小城鎮的市政配套規劃方式受其區域定位和地理位置影響更大。主城區鄰近的城鎮,傾向于與主城區市政公用設施共建共享;縣市總規劃分的組團片區內的幾個城鎮宜統一考慮市政設施配套;而距離較遠或者地勢復雜的鄉鎮則往往難以與周圍鄉鎮市政設施共享,需要獨立配置市政設施。
3.3各類負荷波動較大
小城鎮相對城市而言,人口較小、產業單純,用水、用電、用氣等各類負荷高峰時與低峰時的差別更大。以用水為例,根據調研,小城鎮日用水變化系數達到1.75~1.95,時變化系數達到2.0~2.4,用水高峰值與最低值之間的振幅也隨小城鎮規模減小而增大,這遠遠高于城市的日變化系數取值的1.1~1.5和時變化系數取值的1.2~1.6。
3.4規范和標準相對獨立
由于小城鎮的不同于城市的特點,小城鎮所用的標準規范應與城市的標準規范有所區分。目前針對小城鎮規劃國家出臺的標準規范還很少,只有《城鎮環境衛生設施設置標準》、《城鎮燃氣熱力工程規范》等少數的幾本規范,國家也正在抓緊這塊標準的制定和完善,同時還要注意到,各部門、各省也出臺了一些針對小城鎮規劃的規劃文件,例如建設部1996年的《小城鎮建設策略》、江蘇1996年的《江蘇省小城鎮消防規劃編制要點》等等。
4.小城鎮市政工程規劃的編制的要點
4.1研究區域關系,宏觀把握規劃原則
大中城市規劃區范圍內的郊區小城鎮,市政設施的配置應在城市總體規劃中一并考慮;集中分布或連綿分布的小城鎮,市政設施應在城鎮區域統籌規劃的基礎上,實行主要市政設施的聯建共享,避免重復建設;相對獨立、分散分布的小城鎮,市政設施應在縣(市)域城鎮體系市政設施規劃指導下,結合小城鎮經濟、社會發展和實際情況做出具體安排。
4.2確定合理的規劃指標
指標的取值直接決定了后面的設施規模和管網計算,可以說是市政工程規劃的基礎,因此我們對于小城鎮的指標體系,必須在參照國家相應的標準的同時結合小城鎮的現實情況和專業發展動向來綜合考慮。
近年來隨著節能減排、低碳生態等理念在市政工程規劃中的貫徹,很多市政規劃的指標也應作出一些調整。例如“低沖擊開發模式”在雨水工程中的應用,使得在雨水工程設計時,徑流系數的取值也發生了改變;節水要求的提高需要我們采用節水設施和運用新技術,這也使得我們在計算管網漏損時的取值相應降低。
4.3近遠期統籌考慮
小城鎮經濟發展彈性大,因此其用水量、用電量等各類市政負荷變數也大,所以市政設施的位置、數量、容量一定要近遠期統籌考慮。污水廠、垃圾中轉站、變電站等重要的市政公用設施千萬不能出現三五年就需要遷址重建的情況,同時它們的建設規模一定要在滿足近期需求的同時,為將來的升級擴容預留足夠的備用空間;高壓走廊、輸水管、高中壓燃氣管等重要的市政設施走廊必須在規劃時選擇好合理的位置,盡量減少遠期改線的可能性。
4.4因地制宜,探尋適合自身特點的規劃體系
市政工程規劃切忌模式化,由于每個小城鎮有著各自不同的地理特征、資源條件、規劃背景,因此其市政規劃的思路和模式也各自不同。
例如在水資源較為匱乏的小城鎮,要特別注重節水規劃,必要的話需要設置再生水系統規劃;在太陽能比較豐富的城鎮,則需要提高太陽能的利用率,并且在相應的指標體系中加以約束;沿海小城鎮由于臺風威脅較大,則需要在防災規劃體系中加入防風規劃章節;山區的小城鎮則需要加入地質災害防護的重要章節等等。
4.5強化生態環境保護規劃
堅持小城鎮環境保護規劃服從區域、流域的環境保護規劃的原則。注意環境保護規劃與其他專業規劃的相互銜接,充分發揮環境保護規劃在環境管理方面的綜合協調作用。
在環境保護章節編制中,要根據小城鎮的土地、水域、生態環境的基本情況和使用功能,考慮社會經濟發展、產業結構調整和生態環境保護對不同區域的功能要求,結合小城鎮總體規劃和其它專項規劃,對具有條件分區的小城鎮進行不同類型功能區(如工業區、商貿區、住宅區、混合區等)的劃分并提出相應的保護要求。
各功能區應合理布局,對在各功能區內的開發、建設提出具體的環境保護要求。嚴格控制在城鎮的上風向和飲用水源地等敏感區內建設有污染的項目(包括規?;笄蒺B殖場)。
4.6加強綜合防災規劃
小城鎮防災減災應遵循“預防為主、防治結合”的方針,執行國家現行有關地震、火、風、洪水、地質災害等不同災種設防標準。
較集中分布或連綿分布的小城鎮的防災減災規劃可統籌考慮,資源共享;分散小城鎮的防災減災規劃可以結合小城鎮及周圍農村的實際情況進行編制。
小城鎮選址定點要避開洪水淹沒及行洪滯洪區,并應盡量避開低劣的地基巖土(如凍土、膨脹性巖土、流塑性淤泥、地下采空堆填土等)分布區、活動斷裂及滑坡、崩塌、泥石流多發的高危地區等地段。小城鎮布局要考慮防災減災的避難空間、人員疏散地和疏散通道。
參考文獻
[1]建設部.小城鎮建設技術政策.建設部,2006.
[2]吉芳英.小城鎮規模與用水量變化規律研究[J],中國給水排水2006年第5期
[3]劉興昌.市政工程規劃[M],中國建筑工業出版社,2006
泥石流災害防治工程設計規范范文5
關鍵詞:道路排水;地下水;地表水
隨著交通事業的不斷發展和交通科學技術的迅猛發展,公路的數量和質量都在提高,同時,對于道路排水設計越來越重視,對它的要求也越來越高,我國公路排水工程的發展經歷了從無到有到逐步完善的過程。建國初期及其后20年,由于我國經濟比較落后,建成的公路技術等級低,使用品質差,且由于缺乏必要的排水設施,公路抵御自然災害的能力很弱。進入20世紀80年代,公路排水問題逐步被人們所認識。在該時期出版的路基路面設計手冊中,對公路排水設計進行了一些分析與計算,提出了路基路面排水設計的要求與規定;在施工手冊中,對路基路面的排水施工提出了具體的要求和規定,闡明了各項排水設施施工時應注意的事項。這些手冊在相當長的一段時間內作為指導公路排水工程設計與施工的工具,在公路設計與施工中起到了十分重要的作用。20世紀90年代后,隨著高速公路的飛速發展,排水工程的設計、施工和養護愈來愈引起人們的重視,排水工程被提到了一個相當重要的高度。1998年我國制定并了《公路排水設計規范(JTJ018—97)》,它不僅全面系統地介紹了各種排水設施的設計要領,而且在路基路面排水的基礎上,增加了路面結構內部排水及公路構造物及下穿道路排水的內容,使公路排水工程更趨完善和合理。這里筆者就水對道路的作用及危害、道路排水的目的和要求、道路排水設計的前景進行詳述。
1水對道路的作用及危害
路基和路面結構外露在地表,直接感受自然因素的影響。水是道路上常見的自然物質,由于它的存在,會直接或間接影響到道路的濕度從而會影響到道路的使用質量與行車安全,主要體現在地面水對地表的侵蝕與地下水對地基的破壞。
(1)雨雪形成的大氣降水輕微會導致地面積水影響正常交通,嚴重會造成地面的重病害——可以直接沖毀路肩、邊坡和路基;滲入路基內部的水會使土基濕軟從而引起路基凍脹、翻漿或邊坡塌方、泥石流,甚至整個路基沿傾斜基底滑動;進入結構層內的水分可浸濕無機結合料處治的粒料層,導致基層強度下降,使瀝青面層出現剝落和松散;水泥混凝土路面由于接縫多,從接縫中滲入的水分聚集在路面結構中,在重載的反復作用下,產生很大的動水壓力,導致接縫附近的細顆粒集料軟化,形成唧泥,產生錯臺、斷裂等病害。
(2)海、河、湖、水渠及水庫水會影響離這些水源較近的道路的使用,長時間作用就會造成臨近道路路面的嚴重積水,降低路面材料的強度,形成各種各樣影響交通的病害;如果地上排水不充分會使水流進入封閉性不好的道路內部形成松軟土層,造成路基沉陷;遇到易發洪水季節甚至會沖毀路基及周邊的附屬工程構造物。
(3)位于地下上層相對不透水層一帶的滯水,會軟化路基,使路基潮濕,降低路基的強度。
(4)在地面以下第一個隔水層以上的含水層的潛水,距地面較近,在重力作用下可沿土層以薄膜形式從含水量高的位置向含水量低的地方流動,從溫度高的地方向溫度低的凍結中心周圍流動,會形成水分集中,造成路基局部損壞,影響路基的整體強度和水溫穩定性,重者會引起凍脹、翻漿或邊坡滑坍,甚至整個路基沿傾斜基底滑動,水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。
(5)在地面以下任何兩個隔水層之間含水層中的層間地下水,當水源高于地面時,可以通過巖層裂縫冒出地面而成泉水,上升到路基,導致路基濕軟,強度降低,重者也會引起路基的整體破壞。
總之,路基、路面的強度與穩定性同水的關系十分密切。路基、路面的病害有多種,形成病害的原因也有很多,但水的作用是主要因素,無不都與地面水和地下水的浸濕和沖刷破壞有關。水的作用加劇了路基路面結構的損壞,加快了路面使用性能的變壞,縮短了路面的使用壽命。據新聞網上有關報道:“近幾年由于我國連續發生了幾次歷史上罕見的特大洪水,公路水毀損失十分嚴重,據不完全統計,僅在1991年-1998年間,公路水毀損失達2000多億元,某些省份平均每年水毀損失都達億元?!边@固然有洪水兇猛人力不可抗拒的因素,但公路本身抗災能力差,排水設施不齊全,排水系統不配套也是造成水毀損失的一個重要原因。因此充分認識水對公路的破壞性,認真做好公路排水系統的設計、施工和養護已是一項十分嚴峻而緊迫的任務。
2道路排水的目的和要求
(1)道路排水設計的目的。就是要考慮道路等級、地形、地質、氣候、年降雨量、地下水等條件,考慮不同的水源,設置相應的排水設施,使路基、路面形成良好的排水系統。把影響路基強度和穩定性的水排到路基范圍以外適當的地點,并防止地面水漫流、滯積或下滲,對影響路基穩定性的地下水,則應予以隔斷、疏干、降低,并引到路基范圍以外適當的地點,將土基濕度降低到一定范圍內,保持路基常年處于干燥狀態,確保路基、路面的強度和穩定性不受地下水和地表積水的影響。還必須將路面排水和路基排水結合起來綜合考慮,將地上排水和地下排水結合考慮,將臨時性排水設施與永久性排水設施結合考慮,將道路排水與農田灌溉、周圍環境保護綜合考慮,將道路排水工程與防護加固工程綜合考慮。
一般把道路排水分為地面排水和地下排水。路界地面排水包括路面(含路肩、中央分隔帶)排水、路基邊坡排水、溝渠排水等。地下排水包括路基地下排水、中央分隔帶地下排水和縱向填、挖方交界處地下排水等。
(2)道路排水設施施工的目的。首先應校核全線排水系統的設計是否完備和妥善,必要時予以補充或修改,應重視排水工程的質量和使用效果。此外,應根據實際情況,設置施工現場的臨時性排水措施,保證路基土石方及附屬結構在正常條件下進行施工作業,消除路基基底和土體內與水有關的隱患,保證路基工程質量。
(3)道路排水設施養護的目的。應該對排水設施進行日常性、經常性、季節性的養護,若發現有排水不暢,淤積,堵塞現象,一定要及時對排水設施予以補充或修改,保持排水設施的正常使用,水流暢通,并根據實際情況不斷改善路基排水條件。
(4)道路排水設計的要求。①排水設計要因地制宜、全面規劃、因勢利導、綜合整治、講究實效、注意經濟,充分利用有利地形和自然水系。一般情況下,地面和地下設置的排水溝渠宜短不宜長,以使水流不致過于匯集,做到及時疏散、就近分流。②各種路基排水溝渠的設置,應注意與農田水利相配合,必要時要適當增設涵管或加大涵管孔徑,以防農業用水影響路基的穩定性,并做到路基排水有利于農田灌溉。路基邊溝一般不用作農田灌溉渠道,兩者必須合并使用時,邊溝的斷面應加大,以防止水流危害路基。③設計前必須進行調查研究,查明水源與地質條件,重點路段要進行排水系統的全面規劃,考慮路基排水與橋涵布置相配合、地面排水與地下排水相配合、各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合,做到綜合整治,分期修建。對于排水困難和地質不良的路段,還應和路基防護與加固工程相配合,并進行特殊設計。④路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,盡量不破壞天然水系,不輕易合并自然溝溪和改變水流性質,盡量選擇有利地質條件布設人工溝渠,減少排水溝渠的防護與加固工程。對于重點路段的重要排水設施,以及土質松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠,應進行必要的防護與加固。⑤路基排水要結合當地水文條件和道路等級等具體情況,注意就地取材,以防為主,既要穩固適用,又必須講究經濟效益。⑥為了減少水對路面的破壞作用,應盡量阻止水進入路面結構,并提供良好的排水設施,以便迅速排除路面結構內的水,亦可修筑具有能夠承載荷載和雨水共同作用的路面結構。
3道路排水設計的前景
(1)根據道路上水源的多樣化即水源的性質、方位、對道路的影響的不同,導致了我們要擴大道路排水設計的范圍,由地表到地下,由地面邊緣到地面中心,由地面交界線到道路交叉線上,由跨越溝渠的道路到橫穿海、河、湖的橋梁,由道路排水到農田灌溉、廢水排放、城市用水排水,環境保護、防治水土流失都要結合起來,聯系起來,達到多渠道、多方位排水設計。