泥石流災害防治工程勘察規范范例6篇

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泥石流災害防治工程勘察規范

泥石流災害防治工程勘察規范范文1

摘要:

以果木溝泥石流為研究對象,在闡述該泥石流自然地質條件的基礎上,系統地分析了該泥石流的發育情況、泥石流溝谷特征及其形成條件,確定了該泥石流的類型;分析預測其發展趨勢,計算確定了典型泥石流溝的動力學特征,研究成果為經濟合理防治該泥石流溝災害提供了科學依據。

關鍵詞:

泥石流;溝谷特征;運動特征;綜合防治

果木溝泥石流位于甘孜縣奪多鄉果木村,果木溝為達曲河左岸的一級支流。溝口洪積扇上分布有多處建筑。該溝內近年來多次發生了規模不等的泥石流災害。從一九八五年至今,發生泥石流的頻率和規模有加劇的態勢,嚴重威脅到溝口洪積扇上靠近溝邊居住的村民的生命和財產安全,影響前緣坡下的鄉鎮公路的正常運行。在每年雨季暴雨沖刷下,果木溝沿線發生多處崩塌和小型滑坡,在溝谷堆積了大量的物源,成為較大的安全隱患。因此,查明泥石流的發育情況及泥石流溝谷特征,分析預測其發展趨勢,并通過計算確定典型泥石流溝的動力學特征,這些結論對于如何經濟合理防治泥石流災害具有重要現實意義[1]。

1泥石流自然地質條件

1.1氣象水文

研究區屬大陸性高原季風氣候,空氣干燥,氣溫較低,冬長夏短,多年平均氣溫5.6℃,多年平均降雨量666.81mm,其中10min最大降雨量13.2mm(2001年),30分鐘最大降雨量30.9mm,一日最大降雨量40.9mm(1995年),屬季節性凍土地區,最大凍土層厚度達1.2m;達曲河從果木溝溝口前緣經過,平均水深1.5m,最大流量215m3/s,最低流量5.8m3/s。

1.2地形地貌

研究區位于青藏高原東南緣的川西北高山高原區,橫斷山脈的東北翼部分。受青藏川大“歹”字型地質構造活動的嚴格控制,地貌類型復雜多樣。區內整個地勢自西北向東南逐漸傾斜,出現了丘原、山原、高山、極高山等多種地貌類型,海拔多在3500m以上。奪多鄉地貌主要表現為河谷深切,山勢陡峻,高差懸殊大。谷底寬約50~150m,山嶺寬度一般僅10km。河谷深切一般為200~800m,有的可達1500m,坡度一般45°,有的可達60°~70°,海拔多在5000m以上,是典型的高山峽谷地貌類型。

1.3地層巖性

研究區內出露的地層主要由三疊系雜谷腦組(T2z)和三疊系侏倭組(T3zh)地層及第四系沖洪積層(Q4al+pl)、殘坡積層(Q4el+dl)、坡洪積層(Q4dl+al)和泥石流堆積層(Q4sef)。(1)三疊系。三疊系雜谷腦組(T2z):灰色薄~厚層變質鈣質石英細砂巖,長石石英粉砂~細砂巖,巖屑長石砂巖與灰色絹云板巖不等厚互層,夾灰色薄~中層生物碎屑灰巖。下部夾錳質結核,灰巖中錳質高。三疊系侏倭組(T3zh):灰色薄~厚層變質石英粉~細砂巖、長石砂巖與深灰色含鈣質絹云板巖韻律式互層,下部夾泥灰巖結核。(2)第四系。沖洪積層(Q4al+pl):灰色、灰白色漂卵石夾砂,母巖主要為為板巖、變質砂巖,漂石粒徑一般20~30cm,最大0.8~1.2m,約占20%~30%,卵石約占50%~60%,砂約占20%,磨圓度較好,多呈圓~亞圓狀,結構稍密~中密,分選性較好。主要分布于溝口達曲河兩岸一級階地上。殘坡積層(Q4el+dl):含碎石粉質粘土,區內廣泛分布,褐色、灰色、灰白色,碎石粒徑一般6~15cm,少數達15cm以上,母巖為變質砂巖、板巖,呈強風化狀,磨圓度差,呈棱角狀,分布形態主要以透鏡體分布于該層中。殘坡積物從下到上有韻律層序,傾角近似于坡角,呈松散至半固結狀。坡洪積層(Q4dl+al):地表形態常呈帶狀、三角形、扇裙等,物質組分為碎石、少量塊石、礫石、砂、泥等,母巖成份主要有變質砂巖、板巖等。塊碎石無分選,磨圓度差,呈尖棱角~棱角狀,粒度一般在5~15、40~60cm之間,最大可達2m,底厚1~6m之間,最厚可達8m以上,坡洪積物粒度由底部至頂部有變細的趨勢,其堆積體表面坡度在25°~45°之間。該層主要分布于流域中、下游果木溝溝床兩側帶狀區域內。泥石流堆積層(Q4sef):雜色,稍濕,碎石,母巖主要成分為變質砂巖、板巖,棱角~次棱角狀,中等~微風化,碎石粒徑多為8~20cm,含少量塊石,碎石含量50%~70%,充填物主要為砂,結構松散~稍密。該層主要分布于主溝下游溝床及溝口扇體上。

1.4地質構造

研究區位于青藏高原向云貴高原和四川盆地的過渡地帶,屬橫斷山系北段川西高山高原區,是青藏高原的一部分。區域地質構造處于青藏滇緬印“歹”字型構造的頭部向中部轉折部位上,構造形跡比較復雜,主要表現為平行排列的北西向褶皺和斷裂。

2泥石流發育特征

根據泥石流溝床縱比降及物源分布特征,將全流域分為形成流通區與堆積區兩個區域(見圖1)。

2.1形成流通區特征

果木溝泥石流平面形態呈條帶狀,無支溝發育,果木溝兩側可見明顯分水嶺,地形起伏較大。該區最高海拔4485m之間,最低海拔3570m,相對高差約915m,匯水面積約5.2km2,果木溝長約5.0km。溝谷形態變化較大,主要以“V”字形為主,平均溝床縱比降19%。果木溝源頭段200m范圍縱坡比降達42.5%,橫向上主要由溝谷堆積、坡積群及高山等地貌組成,縱向上溝谷形態呈折線型,長灘、跌坎發育明顯,縱坡比降大,谷底一般寬2~6m,地形地貌為高山峽谷地貌。根據調查,區內巖土體主要為三疊系雜谷腦組上段灰色薄~厚層變質石英砂巖夾粉砂質絹云板巖、絹云板巖,崩塌、滑坡等作用形成的碎塊石及第四系垮塌形成的松散土體。區內巖體較堅硬,抗壓強度高,但是淺表部節理裂隙發育;區內各類物源堆積體中碎塊石結構一般為稍密~中密,分選性差,棱角分明,透水性強;殘坡積土層結構松散,主要分布于緩坡、山脊平臺和坡腳地帶。區域降雨和植被分帶明顯,隨高程增加,降雨量增加,植被覆蓋率也逐漸增加。

2.2堆積區特征

堆積區位于海拔3550~3570m之間,平面形態呈扇型,為古洪積扇,現代溝谷中水流下切前期古洪積扇體,匯入達曲河。堆積扇前緣直抵達曲河河床左岸水邊,堆積扇前緣寬約200~300m,后緣寬50~80m,縱向長約150~200m,縱坡坡度6°~10°,擴散角100°~110°,平面面積約為2.2×104m2,根據鉆探資料,泥石流堆積厚度大于15m,堆積扇體積大于30×104m3。物質組成以碎、塊石和砂粒堆積為主,碎塊石占50%~70%,結構稍密~中密。母巖成分為變質砂巖、板巖,粒徑一般在8~25cm,最大可達300cm,砂及粉土充填,分選性差。從扇頂至扇體邊緣顆粒由粗變細,具有簡單分選的特征,扇頂顆粒較粗大,最大粒徑200cm,一般粒徑為15~30cm;中部最大粒徑60cm,一般粒徑為9~24cm;前緣最大塊石粒徑約40cm,一般粒徑為6~15cm。

3泥石流形成條件及活動特征

3.1形成條件

果木溝長約5.0km,最高點海拔4485m,最低點入達曲河口處海拔3550m,相對高差約935m,谷坡平均坡度30°~65°,溝床平均縱比降為18.6%,溝谷形態為“V―U”字形。地貌以高山侵蝕地貌為主,地形平面形態呈樹葉狀,兩岸邊坡以上山峰林立,岸坡陡峻,溝道窄坡降大,這種地形有利于松散固體物源、雨水及地下水的匯集,同時溝谷地形坡度陡,跌水明顯,流域內巨大的谷嶺高差、陡峻的岸坡及較大的溝床縱比降為泥石流的形成提供了地形地貌條件[2]。該溝所在的甘孜縣在區域地質構造處于青藏滇緬印“歹”字型構造的頭部向中部轉折部位上,構造形跡比較復雜,斷裂發育,巖體破碎較嚴重,基巖風化帶較厚,河流侵蝕強烈,在暴雨、地震及人類活動等作用下常常形成崩塌、滑坡等地質災害,大量松散物質堆積于溝床及兩側,為泥石流形成提供了充足的固體物源。經常產生強降雨,產生洪流,在狹窄陡深的溝谷中產生強大的動能,為泥石流的產生提供了水動力條件[3-4]。從上述分析來看,果木溝泥石流流域的固體物質、水源條件和地形條件,都有利于泥石流的發生和活動。

3.2泥石流類型

按照泥石流災害防治工程勘察規范對泥石流的流體性質、發生頻率、發生地形地貌條件、固體物質提供方式、誘發因素及動力特征等不同指標和總和指標進行分類[5],詳述如下:(1)按流體性質劃分,果木溝泥石流為粘性泥石流根據調訪,泥石流漿體像稀粥狀,其容重在1.6~1.8g/cm3之間,果木溝泥石流為粘性泥石流;(2)按暴發頻率劃分,果木溝泥石流為高頻泥石流根據調查,果木溝1988年降雨雨強為10~20年一遇,1988年發生泥石流為20年一遇,按泥石流災害防治工程勘察規范,發生頻率在一年多次至5年1次為高頻泥石流;(3)按泥石流集水區地貌特征劃分,果木溝泥石流主要屬于溝谷型泥石流根據實地調查,泥石流溝發育于山體深切溝谷地帶,物質來源為溝兩側的山坡提供及果木溝溝床堆積物提供,泥石流的形成流通區及堆積區明顯;(4)按照泥石流固體物質補給方式分類,果木溝泥石流屬于崩塌及溝床侵蝕型泥石流泥石流在形成過程中,固體物質主要由崩塌提供,在運動及發展過程中,固體物質主要由溝床堆積物侵蝕提供;(5)按泥石流激發、觸發及誘發因素分類,果木溝泥石流屬于暴雨型泥石流該流域的泥石流主要由于暴雨或特大型暴雨引起;(6)按照泥石流動力特征分類,果木溝泥石流屬于水力類泥石流泥石流發生主要沿較緩的坡面運動,其中土體是靠水體的部分提供推移力引起和維持其運動;綜上所述,果木溝泥石流屬于粘性—高頻—暴雨—溝谷型泥石流。

3.3泥石流規模

根據果木溝泥石流泥痕和過流斷面實測資料,果木溝一次泥石流堆積總量在1×104~3×104m3,確定果木溝泥石流規模為中型。

4泥石流運動特征與動力學特性

對于泥石流運動特征和動力特征的定性分析,是認識泥石流和進行泥石流防治工程設計的基本數據。由于無泥石流發生時的實際觀測數據,對各泥石流溝的分析,主要根據查訪資料,類比利用目前泥石流運動特征及動力特征研究的成果進行分析。

4.1泥石流流速

果木溝泥石流為粘性泥石流,流體粘性較大,浮托力強,能耗大,流速一般較小,且在不同地段流速有明顯的差異,如在形成流通區上游溝床縱坡降大,溝道順直段的泥石流流速大,而在窄谷、彎道溝段,由于流體動能消耗大,流速明顯減緩,進入形成流通區下游后,溝道變寬,流深變淺,流速會明顯減小。因此,根據果木溝泥石流的實際情況,分別選用《泥石流災害防治工程勘查規范》規范性附錄I中的“粘性泥石流流速計算公式”———東川蔣家溝泥石流改進公式、甘肅武都地區粘性泥石流流速計算公式及古鄉溝、東川蔣家溝、武都火燒溝的通用公式對其進行計算[5],將計算結果與當地曾經目睹過該溝泥石流暴發的人對泥石流情況的描述相對比佐證,溝口位置泥石流流速的采用值為P=5%頻率下的泥石流流速值:VC=3.8m/s。

4.2泥石流容重

采用現場泥漿痕跡相似法和泥石流形態調查法比對分析綜合確定泥石流流體容重。根據當地村民描述泥石流開始發生和結束時呈稀粥狀,流動較快;中間時,泥石流漿體呈稠粥狀。因此,綜合認為泥石流的密度均應在1.70~2.0t/m3之間。

4.3泥石流流量

果木溝流域內無實測的洪峰流量資料,不能用數理統計的方法計算設計洪峰流量。根據《泥石流災害防治工程勘查規范》,泥石流峰值流量采用“雨洪法”來進行計算,即假設泥石流與暴雨同頻率、且同步發生,計算斷面的暴雨洪水設計流量全部轉化為泥石流流量的假設條件下建立的計算方法,采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》計算設計暴雨[6],由設計暴雨推求設計洪峰流量(見表1)。

4.4泥石流沖擊力

泥石流整體沖擊壓力δ按《泥石流災害防治工程勘查規范》的規范性附錄I中推薦的“鐵二院(成昆、東川兩線)公式”進行計算(見表3)。

5結論

本文闡述了該泥石流溝的發育情況及溝谷特征,分析預測其發展趨勢,并通過計算泥石流流速、流量、一次性沖出量及固體物質總量和沖擊力,確定典型泥石流溝的動力學特征,這些結論對于如何經濟合理防治泥石流災害具有重要現實意義。果木溝泥石流為典型的暴雨崩滑高頻粘性溝谷型泥石流,嚴重威脅到溝口附近人民群眾生命財產安全。泥石流溝處于發育壯年期,有繼續發育和發展的良好溝道條件、豐富的物源儲備和積累、極高的暴發頻率、良好的水源條件及觸發因素、流域植被覆蓋率總體較低、大量的小型滑坡、崩塌發育,為泥石流的形成提供了豐富的物源[7]。果木溝泥石流實施治理不僅十分必要,而且極為緊迫。因此,建議采取“以排為主、攔排結合”方案對泥石流進行治理,并在治理后采取生物措施相結合的綜合防治對策,在泥石流形成物源區采用恢復植被的生物工程措施及固溝穩坡的工程措施。

參考文獻:

[1]周必凡.泥石流防治指南[M].北京:科學出版社,1991:8-200.

[2]費祥俊,舒安平.泥石流運動機理與災害防治[M].北京:清華大學出版社,2004:262-267.

[3]許強.四川省8.13特大泥石流災害特點、成因與啟示[J].工程地質學報,2010,18(5):596-608.

[4]許強,裴向軍,黃潤秋.汶川地震大型滑坡研究[M].北京:科學出版社,2009:210-300.

[5]國土資源部.泥石流災害防治工程勘查規范:DZ/T0220-2006[S].北京:中國標準出版社,2006:58-78.

[6]四川水利電力廳.四川省中小流域暴雨洪水計算手冊[M].成都:四川水利電力廳,1984:8-100.

泥石流災害防治工程勘察規范范文2

關鍵詞:泥石流;溝谷特征;運動特征;綜合防治

中圖分類號:P642文獻標志碼:A

文章編號:1672-1098(2016)02-0052-05

Abstract:The GuoMu gully debris flow as the research object, in this paper on the basis of natural geological conditions of the debris flow, systematically analysis the of the debris flow development and debris flow characteristics and formation conditions, to determine the type of the debris flow; analyses and predicts the trend of their development, calculation to determine the kinetic characteristics of the typical debris flow gullies, research results of economical and reasonable control of the debris flow disaster provides scientific basis.

Key words:debris flow;gully feature;motion characteristics;comprehensive prevention and control

果木溝泥石流位于甘孜縣奪多鄉果木村,果木溝為達曲河左岸的一級支流。溝口洪積扇上分布有多處建筑。該溝內近年來多次發生了規模不等的泥石流災害。從一九八五年至今,發生泥石流的頻率和規模有加劇的態勢,嚴重威脅到溝口洪積扇上靠近溝邊居住的村民的生命和財產安全,影響前緣坡下的鄉鎮公路的正常運行。在每年雨季暴雨沖刷下,果木溝沿線發生多處崩塌和小型滑坡,在溝谷堆積了大量的物源,成為較大的安全隱患。因此,查明泥石流的發育情況及泥石流溝谷特征,分析預測其發展趨勢,并通過計算確定典型泥石流溝的動力學特征, 這些結論對于如何經濟合理防治泥石流災害具有重要現實意義[1]。

1泥石流自然地質條件

1.1氣象水文

研究區屬大陸性高原季風氣候,空氣干燥,氣溫較低,冬長夏短,多年平均氣溫5.6℃,多年平均降雨量666.81 mm,其中10 min最大降雨量13.2 mm(2001年),30分鐘最大降雨量30.9 mm,一日最大降雨量40.9 mm(1995年),屬季節性凍土地區,最大凍土層厚度達1.2 m;達曲河從果木溝溝口前緣經過,平均水深1.5 m,最大流量215 m3/s,最低流量5.8 m3/s。

1.2地形地貌

研究區位于青藏高原東南緣的川西北高山高原區,橫斷山脈的東北翼部分。受青藏川大“歹”字型地質構造活動的嚴格控制,地貌類型復雜多樣。區內整個地勢自西北向東南逐漸傾斜,出現了丘原、山原、高山、極高山等多種地貌類型,海拔多在3 500 m以上。奪多鄉地貌主要表現為河谷深切,山勢陡峻,高差懸殊大。谷底寬約50~150 m,山嶺寬度一般僅10 km。河谷深切一般為200~800 m,有的可達1 500 m,坡度一般45°,有的可達60°~70°,海拔多在5 000 m以上,是典型的高山峽谷地貌類型。

1.3地層巖性

研究區內出露的地層主要由三疊系雜谷腦組(T2z)和三疊系侏倭組(T3zh)地層及第四系沖洪積層(Q4al+pl)、殘坡積層(Q4el+dl)、坡洪積層(Q4dl+al)和泥石流堆積層(Q4sef)。

(1)三疊系。三疊系雜谷腦組(T2z):灰色薄~厚層變質鈣質石英細砂巖,長石石英粉砂~細砂巖,巖屑長石砂巖與灰色絹云板巖不等厚互層,夾灰色薄~中層生物碎屑灰巖。下部夾錳質結核,灰巖中錳質高。

三疊系侏倭組(T3zh):灰色薄~厚層變質石英粉~細砂巖、長石砂巖與深灰色含鈣質絹云板巖韻律式互層,下部夾泥灰巖結核。

(2)第四系。

沖洪積層(Q4al+pl):灰色、灰白色漂卵石夾砂,母巖主要為為板巖、變質砂巖,漂石粒徑一般20~30 cm,最大0.8~1.2 m,約占20%~30%,卵石約占50%~60%,砂約占20%,磨圓度較好,多呈圓~亞圓狀,結構稍密~中密,分選性較好。主要分布于溝口達曲河兩岸一級階地上。

殘坡積層(Q4el+dl):含碎石粉質粘土,區內廣泛分布,褐色、灰色、灰白色,碎石粒徑一般6~15 cm,少數達15 cm以上,母巖為變質砂巖、板巖,呈強風化狀,磨圓度差,呈棱角狀,分布形態主要以透鏡體分布于該層中。殘坡積物從下到上有韻律層序,傾角近似于坡角,呈松散至半固結狀。

坡洪積層(Q4dl+al):地表形態常呈帶狀、三角形、扇裙等,物質組分為碎石、少量塊石、礫石、砂、泥等,母巖成份主要有變質砂巖、板巖等。塊碎石無分選,磨圓度差,呈尖棱角~棱角狀,粒度一般在5~15、40~60 cm之間,最大可達2 m,底厚1~6 m之間,最厚可達8m以上,坡洪積物粒度由底部至頂部有變細的趨勢,其堆積體表面坡度在25°~45°之間。該層主要分布于流域中、下游果木溝溝床兩側帶狀區域內。

泥石流堆積層(Q4sef):雜色,稍濕,碎石,母巖主要成分為變質砂巖、板巖,棱角~次棱角狀,中等~微風化,碎石粒徑多為8~20 cm,含少量塊石,碎石含量50%~70%,充填物主要為砂,結構松散~稍密。該層主要分布于主溝下游溝床及溝口扇體上。

1.4地質構造

研究區位于青藏高原向云貴高原和四川盆地的過渡地帶,屬橫斷山系北段川西高山高原區,是青藏高原的一部分。區域地質構造處于青藏滇緬印“歹”字型構造的頭部向中部轉折部位上,構造形跡比較復雜,主要表現為平行排列的北西向褶皺和斷裂。

2 泥石流發育特征

根據泥石流溝床縱比降及物源分布特征,將全流域分為形成流通區與堆積區兩個區域(見圖1)。

2.1 形成流通區特征

果木溝泥石流平面形態呈條帶狀,無支溝發育,果木溝兩側可見明顯分水嶺,地形起伏較大。該區最高海拔4 485 m之間,最低海拔3 570 m,相對高差約915 m,匯水面積約5.2k m2,果木溝長約5.0 km。溝谷形態變化較大,主要以“V”字形為主,平均溝床縱比降19%。果木溝源頭段200 m范圍縱坡比降達42.5%,橫向上主要由溝谷堆積、坡積群及高山等地貌組成,縱向上溝谷形態呈折線型,長灘、跌坎發育明顯,縱坡比降大,谷底一般寬2~6 m,地形地貌為高山峽谷地貌。根據調查,區內巖土體主要為三疊系雜谷腦組上段灰色薄~厚層變質石英砂巖夾粉砂質絹云板巖、絹云板巖,崩塌、滑坡等作用形成的碎塊石及第四系垮塌形成的松散土體。區內巖體較堅硬,抗壓強度高,但是淺表部節理裂隙發育;區內各類物源堆積體中碎塊石結構一般為稍密~中密,分選性差,棱角分明,透水性強;殘坡積土層結構松散,主要分布于緩坡、山脊平臺和坡腳地帶。區域降雨和植被分帶明顯,隨高程增加,降雨量增加,植被覆蓋率也逐漸增加。

2.2 堆積區特征

堆積區位于海拔3 550~3 570 m之間,平面形態呈扇型,為古洪積扇,現代溝谷中水流下切前期古洪積扇體,匯入達曲河。堆積扇前緣直抵達曲河河床左岸水邊,堆積扇前緣寬約200~300 m,后緣寬50~80 m,縱向長約150~200 m,縱坡坡度6°~10°,擴散角100°~110°,平面面積約為2.2×104 m2,根據鉆探資料,泥石流堆積厚度大于15 m,堆積扇體積大于30×104 m3。物質組成以碎、塊石和砂粒堆積為主,碎塊石占50%~70%,結構稍密~中密。母巖成分為變質砂巖、板巖,粒徑一般在8~25 cm,最大可達300 cm,砂及粉土充填,分選性差。從扇頂至扇體邊緣顆粒由粗變細,具有簡單分選的特征,扇頂顆粒較粗大,最大粒徑200 cm,一般粒徑為15~30 cm;中部最大粒徑60 cm,一般粒徑為9~24 cm;前緣最大塊石粒徑約40 cm,一般粒徑為6~15 cm。

3 泥石流形成條件及活動特征

3.1 形成條件

果木溝長約5.0 km,最高點海拔4 485 m,最低點入達曲河口處海拔3 550 m,相對高差約935 m,谷坡平均坡度30°~65°,溝床平均縱比降為18.6%,溝谷形態為“VDU”字形。地貌以高山侵蝕地貌為主,地形平面形態呈樹葉狀,兩岸邊坡以上山峰林立,岸坡陡峻,溝道窄坡降大,這種地形有利于松散固體物源、雨水及地下水的匯集,同時溝谷地形坡度陡,跌水明顯,流域內巨大的谷嶺高差、陡峻的岸坡及較大的溝床縱比降為泥石流的形成提供了地形地貌條件[2]。該溝所在的甘孜縣在區域地質構造處于青藏滇緬印“歹”字型構造的頭部向中部轉折部位上,構造形跡比較復雜,斷裂發育,巖體破碎較嚴重,基巖風化帶較厚,河流侵蝕強烈,在暴雨、地震及人類活動等作用下常常形成崩塌

、滑坡等地質災害,大量松散物質堆積于溝床及兩側,為泥石流形成提供了充足的固體物源。經常產生強降雨,產生洪流,在狹窄陡深的溝谷中產生強大的動能,為泥石流的產生提供了水動力條件[3-4]。從上述分析來看,果木溝泥石流流域的固體物質、水源條件和地形條件,都有利于泥石流的發生和活動。

3.2 泥石流類型

按照泥石流災害防治工程勘察規范對泥石流的流體性質、發生頻率、發生地形地貌條件、固體物質提供方式、誘發因素及動力特征等不同指標和總和指標進行分類[5],詳述如下:

(1)按流體性質劃分,果木溝泥石流為粘性泥石流根據調訪,泥石流漿體像稀粥狀,其容重在1.6~1.8 g/cm3之間,果木溝泥石流為粘性泥石流;

(2)按暴發頻率劃分,果木溝泥石流為高頻泥石流

根據調查,果木溝1988年降雨雨強為10~20年一遇,1988年發生泥石流為20年一遇,按泥石流災害防治工程勘察規范,發生頻率在一年多次至5年1次為高頻泥石流;

(3)按泥石流集水區地貌特征劃分,果木溝泥石流主要屬于溝谷型泥石流

根據實地調查,泥石流溝發育于山體深切溝谷地帶,物質來源為溝兩側的山坡提供及果木溝溝床堆積物提供,泥石流的形成流通區及堆積區明顯;

(4)按照泥石流固體物質補給方式分類,果木溝泥石流屬于崩塌及溝床侵蝕型泥石流

泥石流在形成過程中,固體物質主要由崩塌提供,在運動及發展過程中,固體物質主要由溝床堆積物侵蝕提供;

(5)按泥石流激發、觸發及誘發因素分類,果木溝泥石流屬于暴雨型泥石流 該流域的泥石流主要由于暴雨或特大型暴雨引起;

(6)按照泥石流動力特征分類,果木溝泥石流屬于水力類泥石流

泥石流發生主要沿較緩的坡面運動,其中土體是靠水體的部分提供推移力引起和維持其運動;

綜上所述,果木溝泥石流屬于粘性―高頻―暴雨―溝谷型泥石流。

3.3泥石流規模

根據果木溝泥石流泥痕和過流斷面實測資料,果木溝一次泥石流堆積總量在1×104~3×104 m3,確定果木溝泥石流規模為中型。

4泥石流運動特征與動力學特性

對于泥石流運動特征和動力特征的定性分析,是認識泥石流和進行泥石流防治工程設計的基本數據。由于無泥石流發生時的實際觀測數據, 對各泥石流溝的分析, 主要根據查訪資料,類比利用目前泥石流運動特征及動力特征研究的成果進行分析。

4.1泥石流流速

果木溝泥石流為粘性泥石流,流體粘性較大,浮托力強,能耗大,流速一般較小,且在不同地段流速有明顯的差異,如在形成流通區上游溝床縱坡降大,溝道順直段的泥石流流速大,而在窄谷、彎道溝段,由于流體動能消耗大,流速明顯減緩,進入形成流通區下游后,溝道變寬,流深變淺,流速會明顯減小。

因此,根據果木溝泥石流的實際情況,分別選用《泥石流災害防治工程勘查規范》規范性附錄I中的“粘性泥石流流速計算公式”――東川蔣家溝泥石流改進公式、甘肅武都地區粘性泥石流流速計算公式及古鄉溝、東川蔣家溝、武都火燒溝的通用公式對其進行計算[5],將計算結果與當地曾經目睹過該溝泥石流暴發的人對泥石流情況的描述相對比佐證,溝口位置泥石流流速的采用值為P=5%頻率下的泥石流流速值:VC=3.8 m/s。

4.2 泥石流容重

采用現場泥漿痕跡相似法和泥石流形態調查法比對分析綜合確定泥石流流體容重。根據當地村民描述泥石流開始發生和結束時呈稀粥狀,流動較快;中間時,泥石流漿體呈稠粥狀。因此,綜合認為泥石流的密度均應在1.70~2.0 t/m3之間。

4.3泥石流流量

果木溝流域內無實測的洪峰流量資料,不能用數理統計的方法計算設計洪峰流量。根據《泥石流災害防治工程勘查規范》,泥石流峰值流量采用“雨洪法”來進行計算,即假設泥石流與暴雨同頻率、且同步發生,計算斷面的暴雨洪水設計流量全部轉化為泥石流流量的假設條件下建立的計算方法,采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》計算設計暴雨[6],由設計暴雨推求設計洪峰流量(見表1)。

5結論

本文闡述了該泥石流溝的發育情況及溝谷特征,分析預測其發展趨勢,并通過計算泥石流流速、流量、一次性沖出量及固體物質總量和沖擊力,確定典型泥石流溝的動力學特征,這些結論對于如何經濟合理防治泥石流災害具有重要現實意義。

果木溝泥石流為典型的暴雨崩滑高頻粘性溝谷型泥石流,嚴重威脅到溝口附近人民群眾生命財產安全。泥石流溝處于發育壯年期,有繼續發育和發展的良好溝道條件、豐富的物源儲備和積累、極高的暴發頻率、良好的水源條件及觸發因素、流域植被覆蓋率總體較低、大量的小型滑坡、崩塌發育,為泥石流的形成提供了豐富的物源[7]。果木溝泥石流實施治理不僅十分必要,而且極為緊迫。因此,建議采取“以排為主、攔排結合”方案對泥石流進行治理,并在治理后采取生物措施相結合的綜合防治對策,在泥石流形成物源區采用恢復植被的生物工程措施及固溝穩坡的工程措施。

參考文獻:

[1]周必凡.泥石流防治指南[M].北京:科學出版社, 1991:8-200.

[2]費祥俊,舒安平.泥石流運動機理與災害防治[M].北京:清華大學出版社,2004:262-267.

[3]許強.四川省8.13特大泥石流災害特點、成因與啟示[J].工程地質學報,2010,18(5):596-608.

[4]許強, 裴向軍, 黃潤秋.汶川地震大型滑坡研究[M].北京:科學出版社,2009:210-300.

[5]國土資源部.泥石流災害防治工程勘查規范:DZ/ T 0220-2006[S].北京:中國標準出版社, 2006:58-78 .

泥石流災害防治工程勘察規范范文3

關鍵詞:義縣 泥石流 防治

一、自然概況和地質環境條件

1.自然概況

1.1位置與交通

泥石流溝位于義縣大榆樹堡鄉石匣子村的黃砬子和黃金貝兩個自然村,中心點地理坐標為東經121°34′40″,北緯41°28′26.0″,距離義縣中心直距35km,有公路相通,交通方便。

1.2氣象條件

勘查區地處中溫帶,屬于大陸性季風型氣候。年內大多數時間受西伯利亞和蒙古的干冷氣團的影響,盛行西北風,氣候干寒,只在夏季受海洋氣候影響,多偏南風,氣候較濕潤,故屬于半干旱向半濕潤的過渡地帶。境內四季分明,雨熱同季,日照充足,太陽輻射強,水分不足,溫差較大。

年平均氣溫為8.2℃,無霜期年平均157天,年平均降水量為533.7mm,最多為946.6 mm(1994年),最少為301.7mm(1999年),日最大降水量318.5mm,時最大降水量74.8mm,10分鐘最大降水量29.2mm。降水量季節變化明顯,冬季最少僅7.7mm,春秋季在70mm~84mm。

1.3水文條件

大凌河為區內主要河流,泥石流溝谷沖出區為大凌河的二級支流,屬季節性河流,只有雨季有水。溝域內沒有水庫、湖泊等地表水體,因此,泥石流暴發的水源主要為降雨。

2.地質環境條件

2.1地形地貌

泥石流溝溝域地形屬構造侵蝕低山地形,溝域內總體上地形較陡峻,崩塌、滑坡、不穩定斜坡等不良地質現象較發育。

泥石流溝谷總體上為V型谷地貌,溝域平均縱向長度3.0km,平均寬度1.34km,溝域面積3.96km2,泥石流主溝位于溝域中間。溝域最高點位于南端,高程625.4m,最低點位于北端溝口,高程200m,相對高差425.4m。

2.2地層巖性

區內主要出露太古代晚期混合巖(M1)和第四紀地層(Q)。

太古代晚期混合巖分布于溝域內,為淺灰色。全風化層厚1.0~1.5m。

第四紀地層主要為泥石流堆積物(Q4sef)和沖洪積物(Q4pl+al),主要分布于泥石流溝下溝段溝中和溝口扇形地區、各支溝扇形地區等。

2.3地質構造

勘查區所處大地構造單元為陰山東西復雜構造帶中段東端與大興安嶺―太行山新華夏系構造隆起帶的交接部位。區內以新華夏系構造體系為主,屬于醫巫閭山背斜西翼,軸向大致呈“NE向”20~25°。區內無斷裂帶。

2.4水文地質條件

勘查區地下水按賦存狀態分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水二類。松散巖類孔隙水含水巖組主要由第四系各種堆積物組成,含水層巖性為中粗砂含礫、砂礫石、礫卵石及砂礫石含粉土。含水層不穩定,為薄層及透鏡體,導水性、富水性差異較大,水質較好。

基巖裂隙水富水性較差,涌水量一般小于200m3/d,地下水化學類型多為SH-C型水,礦化度小于0.5g/l,PH值7左右。地下水主要補給來源為大氣降水和冰雪融水。據水質檢測,區內地下水無侵蝕性。

2.5生態環境條件

溝域生態環境類型可分為農業生態區、林地生態區和居民點等三種生態環境類型。

整個溝域總體上以林業生態區為主,且溝域上游林地覆蓋率高于下游,總體上林地植被發育,生態環境良好,植被覆蓋率達80%以上;居民點主要分布于溝谷中下游兩側及溝口泥石流堆積扇區,為主溝和支溝泥石流的主要威脅對象;農業生態區主要圍繞居民點周圍分布,主要集中于泥石流溝中下游溝谷兩側坡地上,主要農作物為玉米和蔬菜。

3.人類工程活動

溝域內人類工程活動強度較低,區內居民主要為黃金貝和黃砬子村村民,居住于溝谷中下游及溝口泥石流堆積扇區,村民活動以農耕為主,主要種植玉米、蔬菜等作物,耕地主要沿溝兩岸坡地分布,對周邊植被未造成大的破壞,基本未發現不合理人類工程活動引發地質災害的現象。

二、泥石流形成條件分析

1.地形地貌及溝道條件

泥石流溝溝域內山高坡陡,平均坡度在25°以上,溝谷縱坡18°,有利于雨水的匯集,為泥石流水源的匯流集中提供了基礎。同時,由于地形較陡峻,為崩塌、滑坡等不良地質現象的發育提供了有利條件,為泥石流增加了松散固體物源,且溝谷縱坡較大,也為松散固體物質的搬運和參與泥石流活動提供了有利的地形條件。根據地形地貌及溝道條件,將泥石流溝溝域劃分為泥石流形成區(清水區)、形成流通區和堆積區。

2.物源條件

泥石流松散固體物源較豐富,主要分布于泥石流主溝至溝口兩岸及各支溝中下游地段。物源類型主要包括崩滑堆積物源、溝道堆積物源和坡面侵蝕物源等三類。經計算共計有松散固體物源量350.05×104m3,可能參與泥石流活動的動儲量為19.46×104m3。

3.水源條件

泥石流的水源主要來源于大氣降水。由于泥石流均發生在雨季,春季冰雪融水一般不會成為引發泥石流的水源,此外,溝域內地下水不豐富,不構成引發泥石流的主要水源,溝域內沒有水庫、湖泊等集中的地表水體,因此連續降雨或暴雨形成的地表徑流是引發泥石流的主要水源,連續降雨或暴雨是泥石流的主要激發因素。

三、泥石流基本特征

1.泥石流災害史及災情、危害性分析

1.1泥石流災害史及災情

勘查區泥石流溝為老泥石流溝,但有文字記載的只有一次,即1994年發生的泥石流災害。

1994年8月9日早7時,溝域內多條支溝爆發泥石流,此次暴發的泥石流共造成2人死亡,沖走牲畜12頭,摧毀房屋17間,農田全毀113畝,半毀70畝,沖毀果樹3300株,村路6km,高壓電線桿5根600延長米,低壓線20根1000延長米,廣播線5km,累計直接經濟損失約139.45萬元。

1.2泥石流危險區范圍及險情

泥石流危險區范圍主要為沿溝兩岸預測最高泥位線以下區域,泥石流危險區面積為0.39km2。泥石流威脅對象主要為黃金貝和黃砬子村的居民點、果樹及農田等,據調查訪問,泥石流現威脅居民住戶共90余戶400余人、房屋300多間。因此,該泥石流目前險情屬中型,進行勘查和治理顯得必要而緊迫。

2.泥石流基本特征值的計算

由于缺乏泥石流監測資料,因此,泥石流基本特征值的計算主要參照和利用野外調查和訪問獲取的泥位、溝道斷面特征等進行,計算指標的確定主要根據擬設泥石流治理工程的需要,除對泥石流流體重度、流速、流量、一次沖出量、一次固體沖出物質總量等常規指標計算外,還結合擬建工程部位特點,對擬設攔擋工程部位泥石流整體沖壓力、爬高和最大沖起高度等進行計算和校核。計算結果見表表1。

四、泥石流發展趨勢分析

1.泥石流易發程度評價

根據泥石流溝域基本特征和參數,按照《泥石流災害防治工程勘查規范》(DT/T0220―2006),對泥石流易發程度數量化進行評分,泥石流主溝評分值為72,各支溝評分值為73~80分,均為輕度易發泥石流溝。

2.泥石流的發生頻率

根據前述對泥石流災害史的調查,勘查區以往泥石流的災害記載僅1994年一次。該溝發生較大洪水的周期約為5年,但多次洪水均未誘發泥石流,這說明泥石流的發生并非與洪水的周期直接相關。從近期泥石流災害史看,由于溝內植被較發育,縱坡降較緩,溝內崩塌、滑坡等不良地質現象較發育,坡面侵蝕物源較少,因此,誘發大規模泥石流的可能性很小,但引發泥石流災害的可能性仍然存在,據此估算,50年內可能發生2次泥石流災害,泥石流的類型為低頻泥石流。通過野外調查和基本特征值的計算,泥石流容重為1.50t/m3,泥石流固體物質重度γH=2.69t/m3,最大的一次泥石流沖出量為Q=0.92×104m3,固體物質沖出總量約為QH=0.78×104m3,泥石流規模為小型。

3.泥石流發展階段及發展趨勢預測

根據訪問和調查,勘查區泥石流的形成主要和其流域的地形地貌以及氣候有關。較為豐富的松散固體物質,局域的集中降雨是泥石流形成的關鍵因素。按照泥石流發展的階段劃分,泥石流目前正處于發展期。

泥石流溝流域內的人類活動,主要是物源區居住的居民對物源區植被的破壞,如砍伐樹木和陡坡墾荒等,導致生態環境惡化。隨著人們對地質環境認識的提高,破壞地質環境、陡坡耕種、砍伐林木等現象將大大減少,植被覆蓋率將與日俱增,溝谷、岸坡穩定性將增強,泥石流發生的頻率與規模也將會呈現遞減趨勢。

目前,該泥石流溝危險性為中型,在上述環境保護措施下,泥石流危險性將向小型發展。

五、泥石流防治方案建議

根據泥石流的勘察成果,在深入分析該泥石流溝的溝谷特征、活動性狀、危險性、發展趨勢、影響因素、危害特征等的基礎上,提出泥石流的治理工程方案。

1.防治工程設計參數建議

1.1降雨量參數

按50年一遇暴雨強度進行設計,根據計算,按P=2%計算求得的1小時設計雨強為69.77mm。

1.2泥石流固體物源參數

該溝泥石流松散固體物源量350.05×104m3,可能參與泥石流活動的動儲量為19.46×104m3,按泥石流發生頻率將呈現由高至低的過渡變化過程,預計其50年內可能發生泥石流2次左右,則固體物質沖出總量約為1.56×104m3左右。

1.3泥石流運動特征參數

按50年一遇暴雨強度的設計標準,泥石流主要運動特征參數統計見表1。

1.4工程部位巖土特征參數

泥石流治理工程部位地基土以沖洪積物或泥石流堆積的碎塊石土為主,基巖埋深為0.6~8.4m,治理工程地基置于碎塊石土或基巖上,根據取樣試驗結果及類比相似地區工程地質參數及查表,確定其主要工程地質特征參數為:松散碎塊石土地基承載力120Kpa,稍密碎塊石土地基承載力280Kpa,中密碎塊石土地基承載力450Kpa,密實碎塊石土地基承載力750Kpa;強風化混合巖地基承載力500Kpa,中等風化混合巖地基承載力1500Kpa。

1.5抗震設計參數

根據遼寧省地震動力參數區劃、反應譜特征周期(Tg)區劃圖(比例尺1:4000000),區域地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35s,地震基本烈度按Ⅵ度設防。

2.防治工程方案建議

在綜合分析該泥石流溝的形成條件、溝谷特征、活動性狀、危險性、發展趨勢、影響因素、危害特征以及對泥石流基本特征值的計算等的基礎上,提出泥石流的治理工程方案(見圖1)。

分別在泥石流主溝上、中、下游及各支溝處布置8座格柵壩,格柵壩是用于稀性泥石流和水石流的一種工程結構,它能攔蓄泥石流中粗大顆粒,排走泥沙、細礫和流體中的自由水,使進入溝谷的泥石流很快被疏干,達到水石分離的作用。因此修建格柵壩可以穩攔物源和削峰減流,減少到達主溝下段的固體物質量,降低泥石流容重,并調節下游泥石流洪峰流量,保護流通堆積區居民的生命財產安全。

六、地質災害防治效益評估

1.經濟效益評估

據前述泥石流險情的統計,泥石流危險區內現有居民共90余戶400余人,房屋300多間,果樹萬余株及農田等,險情級別為中型。

泥石流防治工程可保護上述危險區內人民的生命財產安全,為地方帶來良好的經濟效益。

2.社會效益評估

通過對泥石流采用工程措施結合生物工程措施進行防治,可有效保護危險區內人民的生命財產安全,將促進區內經濟和社會的穩定與發展,提高區內居民的生活質量,由此帶來的社會效益將是非常顯著的。

3.環境效益評估

泥石流防治工程是一項綜合性措施,不僅通過工程治理,減輕災害對危險區內人民生命財產安全的威脅,并結合采用生物工程等措施,使治理工程與環境相協調,結合地方政府實施植被恢復和水土保持工程,可有效改善當地地質環境條件,減少水土流失的危害,從而消除區內已惡化的生態環境,人為的為區內居民創造一個安居樂業的生活環境。

4.減災效益評估

泥石流防治工程本身是針對地質災害采取的工程防治措施,工程治理將結合泥石流的危害現狀、發展趨勢等進行,通過泥石流防治工程的實施,可有效地保護當地人民的生命財產安全,其減災效益也將是非常顯著的。

泥石流災害防治工程勘察規范范文4

關鍵詞:地質環境、地質災害、地質災害治理、保護環境

前言

張家口市城市建設在市委、市政府的正確領導下,可謂日新月異,突飛猛進的發展。隨著清水河治理以及外環路通車,淺山區“山中城”項目的逐步實施,我市城市面貌可謂“舊貌換新顏”。然而伴隨著大規模的開發建設,淺山區地質環境復雜,基巖,地質災害的危害已刻不容緩的擺在有關部門和巖土工作者面前,本文就地質災害及其防治提出粗淺看法,以共勉。

二、淺山區地質環境

(一)淺山區自然地理環境。所謂的淺山區可分為兩個集聚區,分別為東山產業集聚區和西山產業集聚區。

(二)淺山區地質環境

1、地貌條件。東山產業集聚區地貌形態為構造侵蝕低中山地形,最大海拔標高為1994米,一般在750~1000米,溝谷多為V字形,靠近山體附近最大切割深度可達200余米,向下游逐漸變緩,到溝口附近變為U字形,切割深度一般在50~70米,山體坡度靠近山脊可大于50°,局部呈直立陡崖,山腰一帶一般為30~40°,靠近山腳一帶一般為20~30°。西山產業集聚區地貌形態為構造侵蝕低中山地形,最高海拔標高1020米,一般在700~900米間,靠近山脊附近溝谷多為V字形,切割深度可達200米,向下游逐漸變為U字形,切割深度在50~60米之間。

2、地層巖性條件。東山產業集聚區地層巖性以侏羅系上統張家口組(J3Z)火山巖為主(距今約1.40億年),在山坡和溝谷兩側堆積了第四系中更新統(Q2)~全新統(Q4)風積離石黃土、馬蘭黃土,坡洪積黃土狀粉土和碎石類土。西山產業集聚區,東部仍以侏羅系上統張家口組火山巖為主,而西部則以下白堊統青石砬組為主,巖性多為河、湖相紫紅色砂巖、砂礫巖、青灰色泥巖為主,產狀260∠30°。

3、構造條件。淺山區本身沒有什么大的構造,但受其北側梁家莊~人頭山斷裂影響,在侏羅系火山巖中也發育著小的錯動和小斷層。這些小斷層附近巖性破碎,裂隙極發育,為產生崩塌、泥石流、滑坡創造了一定的構造條件。

三、近年來由于人類活動引發的次生地質災害

崩塌。崩塌是在重力作用下,受季節溫差、地表水沖刷等自然條件影響,巖塊由高處向低處自由落體的一種運動方式,多發生在坡度大于55°,高度30米以上的,上陡下緩的坡面處。淺山區筑路,平整土地,挖山削坡,一般高度5~10米,最高可達30米,坡度大于55°,局部近似直立,原坡頂植被遭受破壞,破碎的基巖,在受傾覆力矩或剪切力以及重力作用下,極易形成崩塌,由于人類活動引發和加劇次生地質災害。

(二)泥石流。泥石流是山區特有的一種自然地質現象,它是一種固相和液相共存的特殊流體,屬于一種塊狀滑體攜河水運動之間的顆粒剪切流。暴雨是產生泥石流的決定因素―動力,而碎屑物質是基礎―成分,河谷則是泥石流運動的場所―渠道。

(三)邊坡失穩。淺山區不論哪個規劃小區,由于挖山筑路,都不同程度形成許多邊坡,這些邊坡有土質邊坡,有巖質邊坡,還有綜合邊坡(底部為基巖,上部為土質),更有甚者還有碎石邊坡(書本上沒有此定義)。這些邊坡在靠近山體附近絕大部分為半挖半填區,回填厚度之大,范圍之廣,成分復雜,前所未有。在回填部位幾乎是沒有經過任何處理,所以均勻性,密實度都很差,在附加壓力和自重作用下,一遇降水就會產生塌陷乃至滑動,使邊坡失穩,這是淺山區的最大的潛在人為地質災害,必須引起高度重視。

(四)凍融災害。凍融災害目前沒有正式定為地質災害,但它是由于氣候變化一凍一融而產生的自然現象,也是環境問題。在工程建設中,人們往往為防止基礎凍脹,將基礎埋至在一定深度范圍內,為了美觀和安全,一些創傷面和護坡需要治理,這時凍融問題往往被忽略和忽視。通過幾年工程實踐,淺山區凍融問題較為普遍,主要發生在邊坡地段,在土質邊坡治理時,既要考慮縱向凍深問題,也應考慮橫向凍融問題。

四、地質災害的防治

對于地質災害的防治,應本著“預防為主,綜合治理”的原則。

對崩塌的治理。1、消除隱患;2、要搞清火山噴出巖的原生節理傾向與山體走向,盡量避開原生節理傾向方向;3、切山筑路時陡崖面坡度不要大于55°,其高度不要超過30米,如高度超過30米,可分級分臺進行開挖,在已開挖面上,砌筑引水通道,不要讓地表水直接沖刷坡面。4、從思想上要有保護地質環境的意識,盡量保持生態原生環境。5、從資金上對防治地質災害給予重視和支持。

(二)泥石流的治理。1、在溝谷上游進行大量植樹造林,逐步增加植被覆蓋率,防止水土流失,盡最大可能保持生態平衡。2、在匯水面積大于0.5平方公里,切割深度大于100米的溝谷中應筑壩進行防洪。3、淺山區所有堆積的碎屑物質清理出溝底,堆放在比較安全的地帶,不能讓洪水攜帶大量碎石、泥、砂,現已堆在溝底的應盡快處理。4、合理的設置溝谷中排水網絡,使雨水不要集中在一處排放,從而激化泥石流的形式。

(三)邊坡失穩的治理。1、排水一定要通暢,絕不能讓地表水下滲到邊坡體中。2、在填埋區內應根據擬建物性質,設置抗滑樁、重力擋土墻、錨桿擋墻,以減少滑動體范圍。3、防止大量開挖,場地回填時,應根據物質成分和厚度不同,錯臺分層碾壓,回填厚度取最小值。4、對全部碎石回填的地段,應注漿固化。5、充分考慮凍脹的影響。

五、結束語

“地球是迄今為止宇宙中唯一適宜人類生活的地方,人類卻在肆意虐待它,地球反過來以更加頻繁的地質災害等環境問題“報復、懲罰”人類”。人類與地質環境的關系危機四伏,長此以往人類將面臨更大的災難。行動起來吧,保護我們共同的家園――地球。

本文在撰寫過程中,得到了巖土注冊師李翰林同志的幫助,在此表示感謝!

參考文獻:

1、中華人民共和國地質礦產業標準《泥石流災害防治工程勘察規范》DZ/T0220-2006

2、譚炳炎:《泥石流運動評估與防治》

泥石流災害防治工程勘察規范范文5

【關鍵詞】巖土工程;地質災害;防治措施;實踐經驗

中圖分類號:C35 文獻標識碼: A

由于全球氣候異常變化,世界范圍內的降水、降雨量日漸增多,地質災害隱患也在不斷增加;特別是隨著人類活動的加劇和活動范圍的不斷擴大,工程建設造成的地質性破壞越來越多。隨著我國國民經濟的快速發展,各種資源開發和工程建設活動等人類工程活動的力度也普遍增大,給我國本就十分脆弱的地質環境帶來了巨大的壓力,地質災害的頻度和規模有逐年增加的趨勢。

1、巖土工程與地質災害的內涵

人類起源于自然,又高于自然,人類自產生以來就一直在利用和改造自然。從原始人利用天然洞穴到學會挖土造屋,時至今日,人類已能夠建造高達數百米的摩天大廈、高壩和巨塔。在此過程中,由于地基處理的需要,逐漸形成了一門學科技術D巖土工程。

地質工程學,是研究與解決從規劃到竣工乃至工程運行后效的全過程的與地質有關的工程問題的科學。它把地質體乃至地質環境作為工程系統的組成部分來對待,這顯然符合大系統工程學的思想,它包含巖土工程和地質災害防治工程兩個方面,但以后者對其特點的反映更為深刻。巖土工程是指工程建設中涉及巖土體的開挖與加固;地質災害防治工程是對自然或人為作用產生的有害地質現象進行防范與防治。后者包含了更全面地對地質生態環境合理開發與管理的思想。

地質災害是指由于自然因素或者人為活動引發的危害人民生命財產安全或使人類賴以生存和發展的環境、資源發生嚴重破壞的地質現象?!兜刭|災害防治條例》規定,地質災害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災害。

2、我國地質災害的特征與危害

我國地理位置獨特,東鄰世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南處世界最大的環太平洋構造帶與特提斯構造帶交匯處,地質構造復雜,地球生態環境多變,加之,又是人口眾多的農業大國,經濟較落后,承災能力弱,所有這些疊加在一起,形成災害類型多、分布廣、頻度高、強度大、影響面寬、損失嚴重的格局。

地質災害的發生還導致破壞鐵路、公路、航運、水庫、堤壩和通信等工程設施,破壞土地資源、水資源、礦產資源、旅游資源和生態環境等。

地質災害可分兩大類:第一類主要是由自然因素引起的地質環境問題,又稱第一環境問題,屬自然地質災害;這些災害不以人類歷史的發展為轉移;第二類主要是由人為活動引發的地質災害,稱第二環境問題,屬人為地質災害。這些災害常隨社會經濟的發展而日益增加,據地質災害成因分析,全國50%以上的地質災害發生的主要原因是人類行為,尤其是人類不合理地大量挖掘能源所造成的。

2.1滑坡

滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現象。

滑坡的誘因:

(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的沖刷、浸泡;(4)河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;(5)開挖坡腳;(6)蓄水排水;(7)堆填加載;(8)劈山放炮,亂砍亂伐。

滑坡發生的規律:

下列地帶是滑坡的易發和多發地區:(1)江、河、湖(水庫)、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區,山區鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。(2)地質構造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。(3)易滑(坡)巖、土分布區。(4)暴雨多發區及異常的強降雨區。

2.2崩塌

陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象稱為崩塌。

崩塌的誘因:

(1)采掘礦產資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強烈振動。

2.3泥石流

泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。

泥石流的誘因:

(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾。

地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。

2.4地面變形

地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國發生地面沉降活動的城鎮有70多個,明顯成災的有30余個,最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區)。造成中國城鎮地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。

3、地質災害防治工程的主要施工技術標準及防治措施

3.1主要的施工技術標準總結

地質災害防治工程的最大特點是隱蔽性(如抗滑樁)、復雜性(如抗滑樁+錨拉+擋板+冠梁)和多樣性(防治滑坡可采用樁,亦可采用擋土墻),以地下工程施工為工藝特點,因此與地基與基礎工程和巖土工程具有十分相近或相同的工藝流程、施工工序和施工工法。涉及地質災害防治工程施工的技術規范和標準主要有:

(1)地質災害防治工程現行施工技術標準和規范,如《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0218-2006);

(2)各類工業與民用和市政工程建設項目的地基與基礎、深基坑、高切坡、地基處理、基礎病害工程防治等所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB50202-2002);

(3)各類水利水電工程的土石方、地基與基礎和巖土工程所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《水電水利工程預應力錨索施工規范》(DL/T5083-2004);

(4)各類交通建設中所涉及的邊坡、滑坡、危巖、塌陷和沉降等工程防治的相關技術標準和規范,如《公路隧道施工技術規范》)(JTJ042-94)。

3.2地質災害防治工程實踐

3.2.1做好防治工程設計

(1)根據致災的成因確定主要防治途徑;

(2)根據災害的易發程度、防治目標確定防治工程的強度和工程量。

3.2.2地質災害防治工程的主要工程措施

根據地質災害防治工程勘查設計現行行業規范,國內防治地質災害的主要工程類型有:排(截)水工程、支(攔)擋工程、加固工程、護坡工程、減載與壓腳工程及搬遷和避讓等,設計分別采用了對應的防治工程措施,見下表1所示。

3.2.3地質災害工程實踐

(l)工程防治措施

工程防治措施是防治地質災害的重要組成部分,工程防治措施的適用條件及方式:大多數房后切坡造成的小型土質滑坡,選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方減載護坡等工程措施較為適應;對于中型以上滑坡,應根據工程地質勘察資料選擇工程防治措施。

(2)生物防治措施

生物防治措施是指植樹造林,種草護坡及合理耕牧。它具有應用范圍廣、投資省,能促進生態平衡,改善自然環境條件,防治作用持續時間長的特點,需較長時間才能發揮其效益。

(3)避讓措施

①雨天避讓措施。對災害隱患點和變形斜坡,采取雨天臨時避讓措施,各鎮在防災預案的基礎上編制安全轉移預案,雨天對受威脅戶一一作轉移地點安排。應根據就近原則、轉移地(接受戶)不受地質災害或其它災害威脅的原則進行操作。

②搬遷避讓措施。對一些危險性大、危害性嚴重的地質災害,防治費用超過搬遷費用或再建房仍然受地質災害威脅的,采用搬遷避讓措施。調查區需搬遷避讓或已搬遷的災點。

4、結語

巖土工程地質災害防治工程是一項長期的工作,任重而道遠。建設資源節約型、環境友好型社會,建設社會主義新農村,對地質災害防治工作提出了新的要求。

泥石流災害防治工程勘察規范范文6

【關鍵詞】巖土工程;地質災害;防治措施;實踐經驗

中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:

由于全球氣候異常變化,世界范圍內的降水、降雨量日漸增多,地質災害隱患也在不斷增加;特別是隨著人類活動的加劇和活動范圍的不斷擴大,工程建設造成的地質性破壞越來越多。隨著我國國民經濟的快速發展,各種資源開發和工程建設活動等人類工程活動的力度也普遍增大,給我國本就十分脆弱的地質環境帶來了巨大的壓力,地質災害的頻度和規模有逐年增加的趨勢。

1、巖土工程與地質災害的內涵

人類起源于自然,又高于自然,人類自產生以來就一直在利用和改造自然。從原始人利用天然洞穴到學會挖土造屋,時至今日,人類已能夠建造高達數百米的摩天大廈、高壩和巨塔。在此過程中,由于地基處理的需要,逐漸形成了一門學科技術—巖土工程。

地質工程學,是研究與解決從規劃到竣工乃至工程運行后效的全過程的與地質有關的工程問題的科學。它把地質體乃至地質環境作為工程系統的組成部分來對待,這顯然符合大系統工程學的思想,它包含巖土工程和地質災害防治工程兩個方面,但以后者對其特點的反映更為深刻。巖土工程是指工程建設中涉及巖土體的開挖與加固;地質災害防治工程是對自然或人為作用產生的有害地質現象進行防范與防治。后者包含了更全面地對地質生態環境合理開發與管理的思想。

地質災害是指由于自然因素或者人為活動引發的危害人民生命財產安全或使人類賴以生存和發展的環境、資源發生嚴重破壞的地質現象。《地質災害防治條例》規定,地質災害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災害。

2、我國地質災害的特征與危害

我國地理位置獨特,東鄰世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南處世界最大的環太平洋構造帶與特提斯構造帶交匯處,地質構造復雜,地球生態環境多變,加之,又是人口眾多的農業大國,經濟較落后,承災能力弱,所有這些疊加在一起,形成災害類型多、分布廣、頻度高、強度大、影響面寬、損失嚴重的格局。

地質災害的發生還導致破壞鐵路、公路、航運、水庫、堤壩和通信等工程設施,破壞土地資源、水資源、礦產資源、旅游資源和生態環境等。

地質災害可分兩大類:第一類主要是由自然因素引起的地質環境問題,又稱第一環境問題,屬自然地質災害;這些災害不以人類歷史的發展為轉移;第二類主要是由人為活動引發的地質災害,稱第二環境問題,屬人為地質災害。這些災害常隨社會經濟的發展而日益增加,據地質災害成因分析,全國50%以上的地質災害發生的主要原因是人類行為,尤其是人類不合理地大量挖掘能源所造成的。

2.1滑坡

滑坡是指斜坡上的土體或巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現象。

滑坡的誘因:

(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的沖刷、浸泡;(4)河流等地表水體對斜坡坡腳的不斷沖刷;(5)開挖坡腳;(6)蓄水排水;(7)堆填加載;(8)劈山放炮,亂砍亂伐。

滑坡發生的規律:

下列地帶是滑坡的易發和多發地區:(1)江、河、湖(水庫)、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區,山區鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。(2)地質構造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。(3)易滑(坡)巖、土分布區。(4)暴雨多發區及異常的強降雨區。

2.2崩塌

陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象稱為崩塌。

崩塌的誘因:

(1)采掘礦產資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強烈振動。

2.3泥石流

泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。

泥石流的誘因:

(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾。地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。

2.4地面變形

地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國發生地面沉降活動的城鎮有70多個,明顯成災的有30余個,最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區)。造成中國城鎮地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。

地面塌陷發生的規律:

(1)巖溶強烈發育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶;(2)沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉折、破碎的地帶;(3)松散蓋層較薄且以砂石為主,其底部粘性土層缺失或甚?。ㄒ话悴蛔?-2米)的“天窗”地段;(4)巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上;(5)具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶;(6)巖溶地下水的排泄區;(7)巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動的地帶,或受排水影響強烈的降落漏斗中心及近側地段;(8)臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶;(9)巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。

2.5人為地質災害的危險性分析

人為活動加劇或加速地質災害的發生所帶來的危害性大大超過正常狀態下產生的地質災害所帶來的損失。人工誘發地質災害的特點如下:

一是誘發速度快。在自然地質演化及氣候變化過程中,巖體由相對穩定至不穩定的變化,經歷長時間過程。

二是誘發災害面廣。自然地質災害的發生,除了特大災害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素誘發下,其危害性就具有更大的影響面。

三是災害損失巨大,除了地震之外,人工誘發的地質災害所造成的損失是嚴重的。隨著經濟建設的發展,人工誘發地質災害所造成的損失,仍會不斷增加,目前估計地質災害損失每年約500億元,而受到威脅的就是這些數據的數倍至數百倍。其中不少損失是通過地質災害而產生的。

3、地質災害防治工程的主要施工技術標準總結

地質災害防治工程的最大特點是隱蔽性(如抗滑樁)、復雜性(如抗滑樁+錨拉+擋板+冠梁)和多樣性(防治滑坡可采用樁,亦可采用擋土墻),以地下工程施工為工藝特點,因此與地基與基礎工程和巖土工程具有十分相近或相同的工藝流程、施工工序和施工工法。涉及地質災害防治工程施工的技術規范和標準主要有:

(1)地質災害防治工程現行施工技術標準和規范,如《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0218-2006);

(2)各類工業與民用和市政工程建設項目的地基與基礎、深基坑、高切坡、地基處理、基礎病害工程防治等所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《建筑地基基礎工程施工質量驗收規》(GB50202-2002);

(3)各類水利水電工程的土石方、地基與基礎和巖土工程所涉及的技術規范和標準均可參考使用,如《水電水利工程預應力錨索施工規范》(DL/T5083-2004);

(4)各類交通建設中所涉及的邊坡、滑坡、危巖、塌陷和沉降等工程防治的相關技術標準和規范,如《公路隧道施工技術規范》)(JTJ042-94)。

4、結語

巖土工程地質災害防治工程是一項長期的工作,任重而道遠。建設資源節約型、環境友好型社會,建設社會主義新農村,對地質災害防治工作提出了新的要求。

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