泥石流灾害防治工程勘察规范范例6篇

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泥石流灾害防治工程勘察规范

泥石流灾害防治工程勘察规范范文1

摘要:

以果木沟泥石流为研究对象,在阐述该泥石流自然地质条件的基础上,系统地分析了该泥石流的发育情况、泥石流沟谷特征及其形成条件,确定了该泥石流的类型;分析预测其发展趋势,计算确定了典型泥石流沟的动力学特征,研究成果为经济合理防治该泥石流沟灾害提供了科学依据。

关键词:

泥石流;沟谷特征;运动特征;综合防治

果木沟泥石流位于甘孜县夺多乡果木村,果木沟为达曲河左岸的一级支流。沟口洪积扇上分布有多处建筑。该沟内近年来多次发生了规模不等的泥石流灾害。从一九八五年至今,发生泥石流的频率和规模有加剧的态势,严重威胁到沟口洪积扇上靠近沟边居住的村民的生命和财产安全,影响前缘坡下的乡镇公路的正常运行。在每年雨季暴雨冲刷下,果木沟沿线发生多处崩塌和小型滑坡,在沟谷堆积了大量的物源,成为较大的安全隐患。因此,查明泥石流的发育情况及泥石流沟谷特征,分析预测其发展趋势,并通过计算确定典型泥石流沟的动力学特征,这些结论对于如何经济合理防治泥石流灾害具有重要现实意义[1]。

1泥石流自然地质条件

1.1气象水文

研究区属大陆性高原季风气候,空气干燥,气温较低,冬长夏短,多年平均气温5.6℃,多年平均降雨量666.81mm,其中10min最大降雨量13.2mm(2001年),30分钟最大降雨量30.9mm,一日最大降雨量40.9mm(1995年),属季节性冻土地区,最大冻土层厚度达1.2m;达曲河从果木沟沟口前缘经过,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

研究区位于青藏高原东南缘的川西北高山高原区,横断山脉的东北翼部分。受青藏川大“歹”字型地质构造活动的严格控制,地貌类型复杂多样。区内整个地势自西北向东南逐渐倾斜,出现了丘原、山原、高山、极高山等多种地貌类型,海拔多在3500m以上。夺多乡地貌主要表现为河谷深切,山势陡峻,高差悬殊大。谷底宽约50~150m,山岭宽度一般仅10km。河谷深切一般为200~800m,有的可达1500m,坡度一般45°,有的可达60°~70°,海拔多在5000m以上,是典型的高山峡谷地貌类型。

1.3地层岩性

研究区内出露的地层主要由三叠系杂谷脑组(T2z)和三叠系侏倭组(T3zh)地层及第四系冲洪积层(Q4al+pl)、残坡积层(Q4el+dl)、坡洪积层(Q4dl+al)和泥石流堆积层(Q4sef)。(1)三叠系。三叠系杂谷脑组(T2z):灰色薄~厚层变质钙质石英细砂岩,长石石英粉砂~细砂岩,岩屑长石砂岩与灰色绢云板岩不等厚互层,夹灰色薄~中层生物碎屑灰岩。下部夹锰质结核,灰岩中锰质高。三叠系侏倭组(T3zh):灰色薄~厚层变质石英粉~细砂岩、长石砂岩与深灰色含钙质绢云板岩韵律式互层,下部夹泥灰岩结核。(2)第四系。冲洪积层(Q4al+pl):灰色、灰白色漂卵石夹砂,母岩主要为为板岩、变质砂岩,漂石粒径一般20~30cm,最大0.8~1.2m,约占20%~30%,卵石约占50%~60%,砂约占20%,磨圆度较好,多呈圆~亚圆状,结构稍密~中密,分选性较好。主要分布于沟口达曲河两岸一级阶地上。残坡积层(Q4el+dl):含碎石粉质粘土,区内广泛分布,褐色、灰色、灰白色,碎石粒径一般6~15cm,少数达15cm以上,母岩为变质砂岩、板岩,呈强风化状,磨圆度差,呈棱角状,分布形态主要以透镜体分布于该层中。残坡积物从下到上有韵律层序,倾角近似于坡角,呈松散至半固结状。坡洪积层(Q4dl+al):地表形态常呈带状、三角形、扇裙等,物质组分为碎石、少量块石、砾石、砂、泥等,母岩成份主要有变质砂岩、板岩等。块碎石无分选,磨圆度差,呈尖棱角~棱角状,粒度一般在5~15、40~60cm之间,最大可达2m,底厚1~6m之间,最厚可达8m以上,坡洪积物粒度由底部至顶部有变细的趋势,其堆积体表面坡度在25°~45°之间。该层主要分布于流域中、下游果木沟沟床两侧带状区域内。泥石流堆积层(Q4sef):杂色,稍湿,碎石,母岩主要成分为变质砂岩、板岩,棱角~次棱角状,中等~微风化,碎石粒径多为8~20cm,含少量块石,碎石含量50%~70%,充填物主要为砂,结构松散~稍密。该层主要分布于主沟下游沟床及沟口扇体上。

1.4地质构造

研究区位于青藏高原向云贵高原和四川盆地的过渡地带,属横断山系北段川西高山高原区,是青藏高原的一部分。区域地质构造处于青藏滇缅印“歹”字型构造的头部向中部转折部位上,构造形迹比较复杂,主要表现为平行排列的北西向褶皱和断裂。

2泥石流发育特征

根据泥石流沟床纵比降及物源分布特征,将全流域分为形成流通区与堆积区两个区域(见图1)。

2.1形成流通区特征

果木沟泥石流平面形态呈条带状,无支沟发育,果木沟两侧可见明显分水岭,地形起伏较大。该区最高海拔4485m之间,最低海拔3570m,相对高差约915m,汇水面积约5.2km2,果木沟长约5.0km。沟谷形态变化较大,主要以“V”字形为主,平均沟床纵比降19%。果木沟源头段200m范围纵坡比降达42.5%,横向上主要由沟谷堆积、坡积群及高山等地貌组成,纵向上沟谷形态呈折线型,长滩、跌坎发育明显,纵坡比降大,谷底一般宽2~6m,地形地貌为高山峡谷地貌。根据调查,区内岩土体主要为三叠系杂谷脑组上段灰色薄~厚层变质石英砂岩夹粉砂质绢云板岩、绢云板岩,崩塌、滑坡等作用形成的碎块石及第四系垮塌形成的松散土体。区内岩体较坚硬,抗压强度高,但是浅表部节理裂隙发育;区内各类物源堆积体中碎块石结构一般为稍密~中密,分选性差,棱角分明,透水性强;残坡积土层结构松散,主要分布于缓坡、山脊平台和坡脚地带。区域降雨和植被分带明显,随高程增加,降雨量增加,植被覆盖率也逐渐增加。

2.2堆积区特征

堆积区位于海拔3550~3570m之间,平面形态呈扇型,为古洪积扇,现代沟谷中水流下切前期古洪积扇体,汇入达曲河。堆积扇前缘直抵达曲河河床左岸水边,堆积扇前缘宽约200~300m,后缘宽50~80m,纵向长约150~200m,纵坡坡度6°~10°,扩散角100°~110°,平面面积约为2.2×104m2,根据钻探资料,泥石流堆积厚度大于15m,堆积扇体积大于30×104m3。物质组成以碎、块石和砂粒堆积为主,碎块石占50%~70%,结构稍密~中密。母岩成分为变质砂岩、板岩,粒径一般在8~25cm,最大可达300cm,砂及粉土充填,分选性差。从扇顶至扇体边缘颗粒由粗变细,具有简单分选的特征,扇顶颗粒较粗大,最大粒径200cm,一般粒径为15~30cm;中部最大粒径60cm,一般粒径为9~24cm;前缘最大块石粒径约40cm,一般粒径为6~15cm。

3泥石流形成条件及活动特征

3.1形成条件

果木沟长约5.0km,最高点海拔4485m,最低点入达曲河口处海拔3550m,相对高差约935m,谷坡平均坡度30°~65°,沟床平均纵比降为18.6%,沟谷形态为“V―U”字形。地貌以高山侵蚀地貌为主,地形平面形态呈树叶状,两岸边坡以上山峰林立,岸坡陡峻,沟道窄坡降大,这种地形有利于松散固体物源、雨水及地下水的汇集,同时沟谷地形坡度陡,跌水明显,流域内巨大的谷岭高差、陡峻的岸坡及较大的沟床纵比降为泥石流的形成提供了地形地貌条件[2]。该沟所在的甘孜县在区域地质构造处于青藏滇缅印“歹”字型构造的头部向中部转折部位上,构造形迹比较复杂,断裂发育,岩体破碎较严重,基岩风化带较厚,河流侵蚀强烈,在暴雨、地震及人类活动等作用下常常形成崩塌、滑坡等地质灾害,大量松散物质堆积于沟床及两侧,为泥石流形成提供了充足的固体物源。经常产生强降雨,产生洪流,在狭窄陡深的沟谷中产生强大的动能,为泥石流的产生提供了水动力条件[3-4]。从上述分析来看,果木沟泥石流流域的固体物质、水源条件和地形条件,都有利于泥石流的发生和活动。

3.2泥石流类型

按照泥石流灾害防治工程勘察规范对泥石流的流体性质、发生频率、发生地形地貌条件、固体物质提供方式、诱发因素及动力特征等不同指标和总和指标进行分类[5],详述如下:(1)按流体性质划分,果木沟泥石流为粘性泥石流根据调访,泥石流浆体像稀粥状,其容重在1.6~1.8g/cm3之间,果木沟泥石流为粘性泥石流;(2)按暴发频率划分,果木沟泥石流为高频泥石流根据调查,果木沟1988年降雨雨强为10~20年一遇,1988年发生泥石流为20年一遇,按泥石流灾害防治工程勘察规范,发生频率在一年多次至5年1次为高频泥石流;(3)按泥石流集水区地貌特征划分,果木沟泥石流主要属于沟谷型泥石流根据实地调查,泥石流沟发育于山体深切沟谷地带,物质来源为沟两侧的山坡提供及果木沟沟床堆积物提供,泥石流的形成流通区及堆积区明显;(4)按照泥石流固体物质补给方式分类,果木沟泥石流属于崩塌及沟床侵蚀型泥石流泥石流在形成过程中,固体物质主要由崩塌提供,在运动及发展过程中,固体物质主要由沟床堆积物侵蚀提供;(5)按泥石流激发、触发及诱发因素分类,果木沟泥石流属于暴雨型泥石流该流域的泥石流主要由于暴雨或特大型暴雨引起;(6)按照泥石流动力特征分类,果木沟泥石流属于水力类泥石流泥石流发生主要沿较缓的坡面运动,其中土体是靠水体的部分提供推移力引起和维持其运动;综上所述,果木沟泥石流属于粘性—高频—暴雨—沟谷型泥石流。

3.3泥石流规模

根据果木沟泥石流泥痕和过流断面实测资料,果木沟一次泥石流堆积总量在1×104~3×104m3,确定果木沟泥石流规模为中型。

4泥石流运动特征与动力学特性

对于泥石流运动特征和动力特征的定性分析,是认识泥石流和进行泥石流防治工程设计的基本数据。由于无泥石流发生时的实际观测数据,对各泥石流沟的分析,主要根据查访资料,类比利用目前泥石流运动特征及动力特征研究的成果进行分析。

4.1泥石流流速

果木沟泥石流为粘性泥石流,流体粘性较大,浮托力强,能耗大,流速一般较小,且在不同地段流速有明显的差异,如在形成流通区上游沟床纵坡降大,沟道顺直段的泥石流流速大,而在窄谷、弯道沟段,由于流体动能消耗大,流速明显减缓,进入形成流通区下游后,沟道变宽,流深变浅,流速会明显减小。因此,根据果木沟泥石流的实际情况,分别选用《泥石流灾害防治工程勘查规范》规范性附录I中的“粘性泥石流流速计算公式”———东川蒋家沟泥石流改进公式、甘肃武都地区粘性泥石流流速计算公式及古乡沟、东川蒋家沟、武都火烧沟的通用公式对其进行计算[5],将计算结果与当地曾经目睹过该沟泥石流暴发的人对泥石流情况的描述相对比佐证,沟口位置泥石流流速的采用值为P=5%频率下的泥石流流速值:VC=3.8m/s。

4.2泥石流容重

采用现场泥浆痕迹相似法和泥石流形态调查法比对分析综合确定泥石流流体容重。根据当地村民描述泥石流开始发生和结束时呈稀粥状,流动较快;中间时,泥石流浆体呈稠粥状。因此,综合认为泥石流的密度均应在1.70~2.0t/m3之间。

4.3泥石流流量

果木沟流域内无实测的洪峰流量资料,不能用数理统计的方法计算设计洪峰流量。根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》,泥石流峰值流量采用“雨洪法”来进行计算,即假设泥石流与暴雨同频率、且同步发生,计算断面的暴雨洪水设计流量全部转化为泥石流流量的假设条件下建立的计算方法,采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》计算设计暴雨[6],由设计暴雨推求设计洪峰流量(见表1)。

4.4泥石流冲击力

泥石流整体冲击压力δ按《泥石流灾害防治工程勘查规范》的规范性附录I中推荐的“铁二院(成昆、东川两线)公式”进行计算(见表3)。

5结论

本文阐述了该泥石流沟的发育情况及沟谷特征,分析预测其发展趋势,并通过计算泥石流流速、流量、一次性冲出量及固体物质总量和冲击力,确定典型泥石流沟的动力学特征,这些结论对于如何经济合理防治泥石流灾害具有重要现实意义。果木沟泥石流为典型的暴雨崩滑高频粘性沟谷型泥石流,严重威胁到沟口附近人民群众生命财产安全。泥石流沟处于发育壮年期,有继续发育和发展的良好沟道条件、丰富的物源储备和积累、极高的暴发频率、良好的水源条件及触发因素、流域植被覆盖率总体较低、大量的小型滑坡、崩塌发育,为泥石流的形成提供了丰富的物源[7]。果木沟泥石流实施治理不仅十分必要,而且极为紧迫。因此,建议采取“以排为主、拦排结合”方案对泥石流进行治理,并在治理后采取生物措施相结合的综合防治对策,在泥石流形成物源区采用恢复植被的生物工程措施及固沟稳坡的工程措施。

参考文献:

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

[2]费祥俊,舒安平.泥石流运动机理与灾害防治[M].北京:清华大学出版社,2004:262-267.

[3]许强.四川省8.13特大泥石流灾害特点、成因与启示[J].工程地质学报,2010,18(5):596-608.

[4]许强,裴向军,黄润秋.汶川地震大型滑坡研究[M].北京:科学出版社,2009:210-300.

[5]国土资源部.泥石流灾害防治工程勘查规范:DZ/T0220-2006[S].北京:中国标准出版社,2006:58-78.

[6]四川水利电力厅.四川省中小流域暴雨洪水计算手册[M].成都:四川水利电力厅,1984:8-100.

泥石流灾害防治工程勘察规范范文2

关键词:泥石流;沟谷特征;运动特征;综合防治

中图分类号:P642文献标志码:A

文章编号: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

果木沟泥石流位于甘孜县夺多乡果木村,果木沟为达曲河左岸的一级支流。沟口洪积扇上分布有多处建筑。该沟内近年来多次发生了规模不等的泥石流灾害。从一九八五年至今,发生泥石流的频率和规模有加剧的态势,严重威胁到沟口洪积扇上靠近沟边居住的村民的生命和财产安全,影响前缘坡下的乡镇公路的正常运行。在每年雨季暴雨冲刷下,果木沟沿线发生多处崩塌和小型滑坡,在沟谷堆积了大量的物源,成为较大的安全隐患。因此,查明泥石流的发育情况及泥石流沟谷特征,分析预测其发展趋势,并通过计算确定典型泥石流沟的动力学特征, 这些结论对于如何经济合理防治泥石流灾害具有重要现实意义[1]。

1泥石流自然地质条件

1.1气象水文

研究区属大陆性高原季风气候,空气干燥,气温较低,冬长夏短,多年平均气温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分钟最大降雨量30.9 mm,一日最大降雨量40.9 mm(1995年),属季节性冻土地区,最大冻土层厚度达1.2 m;达曲河从果木沟沟口前缘经过,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

研究区位于青藏高原东南缘的川西北高山高原区,横断山脉的东北翼部分。受青藏川大“歹”字型地质构造活动的严格控制,地貌类型复杂多样。区内整个地势自西北向东南逐渐倾斜,出现了丘原、山原、高山、极高山等多种地貌类型,海拔多在3 500 m以上。夺多乡地貌主要表现为河谷深切,山势陡峻,高差悬殊大。谷底宽约50~150 m,山岭宽度一般仅10 km。河谷深切一般为200~800 m,有的可达1 500 m,坡度一般45°,有的可达60°~70°,海拔多在5 000 m以上,是典型的高山峡谷地貌类型。

1.3地层岩性

研究区内出露的地层主要由三叠系杂谷脑组(T2z)和三叠系侏倭组(T3zh)地层及第四系冲洪积层(Q4al+pl)、残坡积层(Q4el+dl)、坡洪积层(Q4dl+al)和泥石流堆积层(Q4sef)。

(1)三叠系。三叠系杂谷脑组(T2z):灰色薄~厚层变质钙质石英细砂岩,长石石英粉砂~细砂岩,岩屑长石砂岩与灰色绢云板岩不等厚互层,夹灰色薄~中层生物碎屑灰岩。下部夹锰质结核,灰岩中锰质高。

三叠系侏倭组(T3zh):灰色薄~厚层变质石英粉~细砂岩、长石砂岩与深灰色含钙质绢云板岩韵律式互层,下部夹泥灰岩结核。

(2)第四系。

冲洪积层(Q4al+pl):灰色、灰白色漂卵石夹砂,母岩主要为为板岩、变质砂岩,漂石粒径一般20~30 cm,最大0.8~1.2 m,约占20%~30%,卵石约占50%~60%,砂约占20%,磨圆度较好,多呈圆~亚圆状,结构稍密~中密,分选性较好。主要分布于沟口达曲河两岸一级阶地上。

残坡积层(Q4el+dl):含碎石粉质粘土,区内广泛分布,褐色、灰色、灰白色,碎石粒径一般6~15 cm,少数达15 cm以上,母岩为变质砂岩、板岩,呈强风化状,磨圆度差,呈棱角状,分布形态主要以透镜体分布于该层中。残坡积物从下到上有韵律层序,倾角近似于坡角,呈松散至半固结状。

坡洪积层(Q4dl+al):地表形态常呈带状、三角形、扇裙等,物质组分为碎石、少量块石、砾石、砂、泥等,母岩成份主要有变质砂岩、板岩等。块碎石无分选,磨圆度差,呈尖棱角~棱角状,粒度一般在5~15、40~60 cm之间,最大可达2 m,底厚1~6 m之间,最厚可达8m以上,坡洪积物粒度由底部至顶部有变细的趋势,其堆积体表面坡度在25°~45°之间。该层主要分布于流域中、下游果木沟沟床两侧带状区域内。

泥石流堆积层(Q4sef):杂色,稍湿,碎石,母岩主要成分为变质砂岩、板岩,棱角~次棱角状,中等~微风化,碎石粒径多为8~20 cm,含少量块石,碎石含量50%~70%,充填物主要为砂,结构松散~稍密。该层主要分布于主沟下游沟床及沟口扇体上。

1.4地质构造

研究区位于青藏高原向云贵高原和四川盆地的过渡地带,属横断山系北段川西高山高原区,是青藏高原的一部分。区域地质构造处于青藏滇缅印“歹”字型构造的头部向中部转折部位上,构造形迹比较复杂,主要表现为平行排列的北西向褶皱和断裂。

2 泥石流发育特征

根据泥石流沟床纵比降及物源分布特征,将全流域分为形成流通区与堆积区两个区域(见图1)。

2.1 形成流通区特征

果木沟泥石流平面形态呈条带状,无支沟发育,果木沟两侧可见明显分水岭,地形起伏较大。该区最高海拔4 485 m之间,最低海拔3 570 m,相对高差约915 m,汇水面积约5.2k m2,果木沟长约5.0 km。沟谷形态变化较大,主要以“V”字形为主,平均沟床纵比降19%。果木沟源头段200 m范围纵坡比降达42.5%,横向上主要由沟谷堆积、坡积群及高山等地貌组成,纵向上沟谷形态呈折线型,长滩、跌坎发育明显,纵坡比降大,谷底一般宽2~6 m,地形地貌为高山峡谷地貌。根据调查,区内岩土体主要为三叠系杂谷脑组上段灰色薄~厚层变质石英砂岩夹粉砂质绢云板岩、绢云板岩,崩塌、滑坡等作用形成的碎块石及第四系垮塌形成的松散土体。区内岩体较坚硬,抗压强度高,但是浅表部节理裂隙发育;区内各类物源堆积体中碎块石结构一般为稍密~中密,分选性差,棱角分明,透水性强;残坡积土层结构松散,主要分布于缓坡、山脊平台和坡脚地带。区域降雨和植被分带明显,随高程增加,降雨量增加,植被覆盖率也逐渐增加。

2.2 堆积区特征

堆积区位于海拔3 550~3 570 m之间,平面形态呈扇型,为古洪积扇,现代沟谷中水流下切前期古洪积扇体,汇入达曲河。堆积扇前缘直抵达曲河河床左岸水边,堆积扇前缘宽约200~300 m,后缘宽50~80 m,纵向长约150~200 m,纵坡坡度6°~10°,扩散角100°~110°,平面面积约为2.2×104 m2,根据钻探资料,泥石流堆积厚度大于15 m,堆积扇体积大于30×104 m3。物质组成以碎、块石和砂粒堆积为主,碎块石占50%~70%,结构稍密~中密。母岩成分为变质砂岩、板岩,粒径一般在8~25 cm,最大可达300 cm,砂及粉土充填,分选性差。从扇顶至扇体边缘颗粒由粗变细,具有简单分选的特征,扇顶颗粒较粗大,最大粒径200 cm,一般粒径为15~30 cm;中部最大粒径60 cm,一般粒径为9~24 cm;前缘最大块石粒径约40 cm,一般粒径为6~15 cm。

3 泥石流形成条件及活动特征

3.1 形成条件

果木沟长约5.0 km,最高点海拔4 485 m,最低点入达曲河口处海拔3 550 m,相对高差约935 m,谷坡平均坡度30°~65°,沟床平均纵比降为18.6%,沟谷形态为“VDU”字形。地貌以高山侵蚀地貌为主,地形平面形态呈树叶状,两岸边坡以上山峰林立,岸坡陡峻,沟道窄坡降大,这种地形有利于松散固体物源、雨水及地下水的汇集,同时沟谷地形坡度陡,跌水明显,流域内巨大的谷岭高差、陡峻的岸坡及较大的沟床纵比降为泥石流的形成提供了地形地貌条件[2]。该沟所在的甘孜县在区域地质构造处于青藏滇缅印“歹”字型构造的头部向中部转折部位上,构造形迹比较复杂,断裂发育,岩体破碎较严重,基岩风化带较厚,河流侵蚀强烈,在暴雨、地震及人类活动等作用下常常形成崩塌

、滑坡等地质灾害,大量松散物质堆积于沟床及两侧,为泥石流形成提供了充足的固体物源。经常产生强降雨,产生洪流,在狭窄陡深的沟谷中产生强大的动能,为泥石流的产生提供了水动力条件[3-4]。从上述分析来看,果木沟泥石流流域的固体物质、水源条件和地形条件,都有利于泥石流的发生和活动。

3.2 泥石流类型

按照泥石流灾害防治工程勘察规范对泥石流的流体性质、发生频率、发生地形地貌条件、固体物质提供方式、诱发因素及动力特征等不同指标和总和指标进行分类[5],详述如下:

(1)按流体性质划分,果木沟泥石流为粘性泥石流根据调访,泥石流浆体像稀粥状,其容重在1.6~1.8 g/cm3之间,果木沟泥石流为粘性泥石流;

(2)按暴发频率划分,果木沟泥石流为高频泥石流

根据调查,果木沟1988年降雨雨强为10~20年一遇,1988年发生泥石流为20年一遇,按泥石流灾害防治工程勘察规范,发生频率在一年多次至5年1次为高频泥石流;

(3)按泥石流集水区地貌特征划分,果木沟泥石流主要属于沟谷型泥石流

根据实地调查,泥石流沟发育于山体深切沟谷地带,物质来源为沟两侧的山坡提供及果木沟沟床堆积物提供,泥石流的形成流通区及堆积区明显;

(4)按照泥石流固体物质补给方式分类,果木沟泥石流属于崩塌及沟床侵蚀型泥石流

泥石流在形成过程中,固体物质主要由崩塌提供,在运动及发展过程中,固体物质主要由沟床堆积物侵蚀提供;

(5)按泥石流激发、触发及诱发因素分类,果木沟泥石流属于暴雨型泥石流 该流域的泥石流主要由于暴雨或特大型暴雨引起;

(6)按照泥石流动力特征分类,果木沟泥石流属于水力类泥石流

泥石流发生主要沿较缓的坡面运动,其中土体是靠水体的部分提供推移力引起和维持其运动;

综上所述,果木沟泥石流属于粘性―高频―暴雨―沟谷型泥石流。

3.3泥石流规模

根据果木沟泥石流泥痕和过流断面实测资料,果木沟一次泥石流堆积总量在1×104~3×104 m3,确定果木沟泥石流规模为中型。

4泥石流运动特征与动力学特性

对于泥石流运动特征和动力特征的定性分析,是认识泥石流和进行泥石流防治工程设计的基本数据。由于无泥石流发生时的实际观测数据, 对各泥石流沟的分析, 主要根据查访资料,类比利用目前泥石流运动特征及动力特征研究的成果进行分析。

4.1泥石流流速

果木沟泥石流为粘性泥石流,流体粘性较大,浮托力强,能耗大,流速一般较小,且在不同地段流速有明显的差异,如在形成流通区上游沟床纵坡降大,沟道顺直段的泥石流流速大,而在窄谷、弯道沟段,由于流体动能消耗大,流速明显减缓,进入形成流通区下游后,沟道变宽,流深变浅,流速会明显减小。

因此,根据果木沟泥石流的实际情况,分别选用《泥石流灾害防治工程勘查规范》规范性附录I中的“粘性泥石流流速计算公式”――东川蒋家沟泥石流改进公式、甘肃武都地区粘性泥石流流速计算公式及古乡沟、东川蒋家沟、武都火烧沟的通用公式对其进行计算[5],将计算结果与当地曾经目睹过该沟泥石流暴发的人对泥石流情况的描述相对比佐证,沟口位置泥石流流速的采用值为P=5%频率下的泥石流流速值:VC=3.8 m/s。

4.2 泥石流容重

采用现场泥浆痕迹相似法和泥石流形态调查法比对分析综合确定泥石流流体容重。根据当地村民描述泥石流开始发生和结束时呈稀粥状,流动较快;中间时,泥石流浆体呈稠粥状。因此,综合认为泥石流的密度均应在1.70~2.0 t/m3之间。

4.3泥石流流量

果木沟流域内无实测的洪峰流量资料,不能用数理统计的方法计算设计洪峰流量。根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》,泥石流峰值流量采用“雨洪法”来进行计算,即假设泥石流与暴雨同频率、且同步发生,计算断面的暴雨洪水设计流量全部转化为泥石流流量的假设条件下建立的计算方法,采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》计算设计暴雨[6],由设计暴雨推求设计洪峰流量(见表1)。

5结论

本文阐述了该泥石流沟的发育情况及沟谷特征,分析预测其发展趋势,并通过计算泥石流流速、流量、一次性冲出量及固体物质总量和冲击力,确定典型泥石流沟的动力学特征,这些结论对于如何经济合理防治泥石流灾害具有重要现实意义。

果木沟泥石流为典型的暴雨崩滑高频粘性沟谷型泥石流,严重威胁到沟口附近人民群众生命财产安全。泥石流沟处于发育壮年期,有继续发育和发展的良好沟道条件、丰富的物源储备和积累、极高的暴发频率、良好的水源条件及触发因素、流域植被覆盖率总体较低、大量的小型滑坡、崩塌发育,为泥石流的形成提供了丰富的物源[7]。果木沟泥石流实施治理不仅十分必要,而且极为紧迫。因此,建议采取“以排为主、拦排结合”方案对泥石流进行治理,并在治理后采取生物措施相结合的综合防治对策,在泥石流形成物源区采用恢复植被的生物工程措施及固沟稳坡的工程措施。

参考文献:

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

[2]费祥俊,舒安平.泥石流运动机理与灾害防治[M].北京:清华大学出版社,2004:262-267.

[3]许强.四川省8.13特大泥石流灾害特点、成因与启示[J].工程地质学报,2010,18(5):596-608.

[4]许强, 裴向军, 黄润秋.汶川地震大型滑坡研究[M].北京:科学出版社,2009:210-300.

[5]国土资源部.泥石流灾害防治工程勘查规范:DZ/ T 0220-2006[S].北京:中国标准出版社, 2006:58-78 .

泥石流灾害防治工程勘察规范范文3

关键词:义县 泥石流 防治

一、自然概况和地质环境条件

1.自然概况

1.1位置与交通

泥石流沟位于义县大榆树堡乡石匣子村的黄砬子和黄金贝两个自然村,中心点地理坐标为东经121°34′40″,北纬41°28′26.0″,距离义县中心直距35km,有公路相通,交通方便。

1.2气象条件

勘查区地处中温带,属于大陆性季风型气候。年内大多数时间受西伯利亚和蒙古的干冷气团的影响,盛行西北风,气候干寒,只在夏季受海洋气候影响,多偏南风,气候较湿润,故属于半干旱向半湿润的过渡地带。境内四季分明,雨热同季,日照充足,太阳辐射强,水分不足,温差较大。

年平均气温为8.2℃,无霜期年平均157天,年平均降水量为533.7mm,最多为946.6 mm(1994年),最少为301.7mm(1999年),日最大降水量318.5mm,时最大降水量74.8mm,10分钟最大降水量29.2mm。降水量季节变化明显,冬季最少仅7.7mm,春秋季在70mm~84mm。

1.3水文条件

大凌河为区内主要河流,泥石流沟谷冲出区为大凌河的二级支流,属季节性河流,只有雨季有水。沟域内没有水库、湖泊等地表水体,因此,泥石流暴发的水源主要为降雨。

2.地质环境条件

2.1地形地貌

泥石流沟沟域地形属构造侵蚀低山地形,沟域内总体上地形较陡峻,崩塌、滑坡、不稳定斜坡等不良地质现象较发育。

泥石流沟谷总体上为V型谷地貌,沟域平均纵向长度3.0km,平均宽度1.34km,沟域面积3.96km2,泥石流主沟位于沟域中间。沟域最高点位于南端,高程625.4m,最低点位于北端沟口,高程200m,相对高差425.4m。

2.2地层岩性

区内主要出露太古代晚期混合岩(M1)和第四纪地层(Q)。

太古代晚期混合岩分布于沟域内,为浅灰色。全风化层厚1.0~1.5m。

第四纪地层主要为泥石流堆积物(Q4sef)和冲洪积物(Q4pl+al),主要分布于泥石流沟下沟段沟中和沟口扇形地区、各支沟扇形地区等。

2.3地质构造

勘查区所处大地构造单元为阴山东西复杂构造带中段东端与大兴安岭―太行山新华夏系构造隆起带的交接部位。区内以新华夏系构造体系为主,属于医巫闾山背斜西翼,轴向大致呈“NE向”20~25°。区内无断裂带。

2.4水文地质条件

勘查区地下水按赋存状态分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水二类。松散岩类孔隙水含水岩组主要由第四系各种堆积物组成,含水层岩性为中粗砂含砾、砂砾石、砾卵石及砂砾石含粉土。含水层不稳定,为薄层及透镜体,导水性、富水性差异较大,水质较好。

基岩裂隙水富水性较差,涌水量一般小于200m3/d,地下水化学类型多为SH-C型水,矿化度小于0.5g/l,PH值7左右。地下水主要补给来源为大气降水和冰雪融水。据水质检测,区内地下水无侵蚀性。

2.5生态环境条件

沟域生态环境类型可分为农业生态区、林地生态区和居民点等三种生态环境类型。

整个沟域总体上以林业生态区为主,且沟域上游林地覆盖率高于下游,总体上林地植被发育,生态环境良好,植被覆盖率达80%以上;居民点主要分布于沟谷中下游两侧及沟口泥石流堆积扇区,为主沟和支沟泥石流的主要威胁对象;农业生态区主要围绕居民点周围分布,主要集中于泥石流沟中下游沟谷两侧坡地上,主要农作物为玉米和蔬菜。

3.人类工程活动

沟域内人类工程活动强度较低,区内居民主要为黄金贝和黄砬子村村民,居住于沟谷中下游及沟口泥石流堆积扇区,村民活动以农耕为主,主要种植玉米、蔬菜等作物,耕地主要沿沟两岸坡地分布,对周边植被未造成大的破坏,基本未发现不合理人类工程活动引发地质灾害的现象。

二、泥石流形成条件分析

1.地形地貌及沟道条件

泥石流沟沟域内山高坡陡,平均坡度在25°以上,沟谷纵坡18°,有利于雨水的汇集,为泥石流水源的汇流集中提供了基础。同时,由于地形较陡峻,为崩塌、滑坡等不良地质现象的发育提供了有利条件,为泥石流增加了松散固体物源,且沟谷纵坡较大,也为松散固体物质的搬运和参与泥石流活动提供了有利的地形条件。根据地形地貌及沟道条件,将泥石流沟沟域划分为泥石流形成区(清水区)、形成流通区和堆积区。

2.物源条件

泥石流松散固体物源较丰富,主要分布于泥石流主沟至沟口两岸及各支沟中下游地段。物源类型主要包括崩滑堆积物源、沟道堆积物源和坡面侵蚀物源等三类。经计算共计有松散固体物源量350.05×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为19.46×104m3。

3.水源条件

泥石流的水源主要来源于大气降水。由于泥石流均发生在雨季,春季冰雪融水一般不会成为引发泥石流的水源,此外,沟域内地下水不丰富,不构成引发泥石流的主要水源,沟域内没有水库、湖泊等集中的地表水体,因此连续降雨或暴雨形成的地表径流是引发泥石流的主要水源,连续降雨或暴雨是泥石流的主要激发因素。

三、泥石流基本特征

1.泥石流灾害史及灾情、危害性分析

1.1泥石流灾害史及灾情

勘查区泥石流沟为老泥石流沟,但有文字记载的只有一次,即1994年发生的泥石流灾害。

1994年8月9日早7时,沟域内多条支沟爆发泥石流,此次暴发的泥石流共造成2人死亡,冲走牲畜12头,摧毁房屋17间,农田全毁113亩,半毁70亩,冲毁果树3300株,村路6km,高压电线杆5根600延长米,低压线20根1000延长米,广播线5km,累计直接经济损失约139.45万元。

1.2泥石流危险区范围及险情

泥石流危险区范围主要为沿沟两岸预测最高泥位线以下区域,泥石流危险区面积为0.39km2。泥石流威胁对象主要为黄金贝和黄砬子村的居民点、果树及农田等,据调查访问,泥石流现威胁居民住户共90余户400余人、房屋300多间。因此,该泥石流目前险情属中型,进行勘查和治理显得必要而紧迫。

2.泥石流基本特征值的计算

由于缺乏泥石流监测资料,因此,泥石流基本特征值的计算主要参照和利用野外调查和访问获取的泥位、沟道断面特征等进行,计算指标的确定主要根据拟设泥石流治理工程的需要,除对泥石流流体重度、流速、流量、一次冲出量、一次固体冲出物质总量等常规指标计算外,还结合拟建工程部位特点,对拟设拦挡工程部位泥石流整体冲压力、爬高和最大冲起高度等进行计算和校核。计算结果见表表1。

四、泥石流发展趋势分析

1.泥石流易发程度评价

根据泥石流沟域基本特征和参数,按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DT/T0220―2006),对泥石流易发程度数量化进行评分,泥石流主沟评分值为72,各支沟评分值为73~80分,均为轻度易发泥石流沟。

2.泥石流的发生频率

根据前述对泥石流灾害史的调查,勘查区以往泥石流的灾害记载仅1994年一次。该沟发生较大洪水的周期约为5年,但多次洪水均未诱发泥石流,这说明泥石流的发生并非与洪水的周期直接相关。从近期泥石流灾害史看,由于沟内植被较发育,纵坡降较缓,沟内崩塌、滑坡等不良地质现象较发育,坡面侵蚀物源较少,因此,诱发大规模泥石流的可能性很小,但引发泥石流灾害的可能性仍然存在,据此估算,50年内可能发生2次泥石流灾害,泥石流的类型为低频泥石流。通过野外调查和基本特征值的计算,泥石流容重为1.50t/m3,泥石流固体物质重度γH=2.69t/m3,最大的一次泥石流冲出量为Q=0.92×104m3,固体物质冲出总量约为QH=0.78×104m3,泥石流规模为小型。

3.泥石流发展阶段及发展趋势预测

根据访问和调查,勘查区泥石流的形成主要和其流域的地形地貌以及气候有关。较为丰富的松散固体物质,局域的集中降雨是泥石流形成的关键因素。按照泥石流发展的阶段划分,泥石流目前正处于发展期。

泥石流沟流域内的人类活动,主要是物源区居住的居民对物源区植被的破坏,如砍伐树木和陡坡垦荒等,导致生态环境恶化。随着人们对地质环境认识的提高,破坏地质环境、陡坡耕种、砍伐林木等现象将大大减少,植被覆盖率将与日俱增,沟谷、岸坡稳定性将增强,泥石流发生的频率与规模也将会呈现递减趋势。

目前,该泥石流沟危险性为中型,在上述环境保护措施下,泥石流危险性将向小型发展。

五、泥石流防治方案建议

根据泥石流的勘察成果,在深入分析该泥石流沟的沟谷特征、活动性状、危险性、发展趋势、影响因素、危害特征等的基础上,提出泥石流的治理工程方案。

1.防治工程设计参数建议

1.1降雨量参数

按50年一遇暴雨强度进行设计,根据计算,按P=2%计算求得的1小时设计雨强为69.77mm。

1.2泥石流固体物源参数

该沟泥石流松散固体物源量350.05×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为19.46×104m3,按泥石流发生频率将呈现由高至低的过渡变化过程,预计其50年内可能发生泥石流2次左右,则固体物质冲出总量约为1.56×104m3左右。

1.3泥石流运动特征参数

按50年一遇暴雨强度的设计标准,泥石流主要运动特征参数统计见表1。

1.4工程部位岩土特征参数

泥石流治理工程部位地基土以冲洪积物或泥石流堆积的碎块石土为主,基岩埋深为0.6~8.4m,治理工程地基置于碎块石土或基岩上,根据取样试验结果及类比相似地区工程地质参数及查表,确定其主要工程地质特征参数为:松散碎块石土地基承载力120Kpa,稍密碎块石土地基承载力280Kpa,中密碎块石土地基承载力450Kpa,密实碎块石土地基承载力750Kpa;强风化混合岩地基承载力500Kpa,中等风化混合岩地基承载力1500Kpa。

1.5抗震设计参数

根据辽宁省地震动力参数区划、反应谱特征周期(Tg)区划图(比例尺1:4000000),区域地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,地震基本烈度按Ⅵ度设防。

2.防治工程方案建议

在综合分析该泥石流沟的形成条件、沟谷特征、活动性状、危险性、发展趋势、影响因素、危害特征以及对泥石流基本特征值的计算等的基础上,提出泥石流的治理工程方案(见图1)。

分别在泥石流主沟上、中、下游及各支沟处布置8座格栅坝,格栅坝是用于稀性泥石流和水石流的一种工程结构,它能拦蓄泥石流中粗大颗粒,排走泥沙、细砾和流体中的自由水,使进入沟谷的泥石流很快被疏干,达到水石分离的作用。因此修建格栅坝可以稳拦物源和削峰减流,减少到达主沟下段的固体物质量,降低泥石流容重,并调节下游泥石流洪峰流量,保护流通堆积区居民的生命财产安全。

六、地质灾害防治效益评估

1.经济效益评估

据前述泥石流险情的统计,泥石流危险区内现有居民共90余户400余人,房屋300多间,果树万余株及农田等,险情级别为中型。

泥石流防治工程可保护上述危险区内人民的生命财产安全,为地方带来良好的经济效益。

2.社会效益评估

通过对泥石流采用工程措施结合生物工程措施进行防治,可有效保护危险区内人民的生命财产安全,将促进区内经济和社会的稳定与发展,提高区内居民的生活质量,由此带来的社会效益将是非常显著的。

3.环境效益评估

泥石流防治工程是一项综合性措施,不仅通过工程治理,减轻灾害对危险区内人民生命财产安全的威胁,并结合采用生物工程等措施,使治理工程与环境相协调,结合地方政府实施植被恢复和水土保持工程,可有效改善当地地质环境条件,减少水土流失的危害,从而消除区内已恶化的生态环境,人为的为区内居民创造一个安居乐业的生活环境。

4.减灾效益评估

泥石流防治工程本身是针对地质灾害采取的工程防治措施,工程治理将结合泥石流的危害现状、发展趋势等进行,通过泥石流防治工程的实施,可有效地保护当地人民的生命财产安全,其减灾效益也将是非常显著的。

泥石流灾害防治工程勘察规范范文4

关键词:地质环境、地质灾害、地质灾害治理、保护环境

前言

张家口市城市建设在市委、市政府的正确领导下,可谓日新月异,突飞猛进的发展。随着清水河治理以及外环路通车,浅山区“山中城”项目的逐步实施,我市城市面貌可谓“旧貌换新颜”。然而伴随着大规模的开发建设,浅山区地质环境复杂,基岩,地质灾害的危害已刻不容缓的摆在有关部门和岩土工作者面前,本文就地质灾害及其防治提出粗浅看法,以共勉。

二、浅山区地质环境

(一)浅山区自然地理环境。所谓的浅山区可分为两个集聚区,分别为东山产业集聚区和西山产业集聚区。

(二)浅山区地质环境

1、地貌条件。东山产业集聚区地貌形态为构造侵蚀低中山地形,最大海拔标高为1994米,一般在750~1000米,沟谷多为V字形,靠近山体附近最大切割深度可达200余米,向下游逐渐变缓,到沟口附近变为U字形,切割深度一般在50~70米,山体坡度靠近山脊可大于50°,局部呈直立陡崖,山腰一带一般为30~40°,靠近山脚一带一般为20~30°。西山产业集聚区地貌形态为构造侵蚀低中山地形,最高海拔标高1020米,一般在700~900米间,靠近山脊附近沟谷多为V字形,切割深度可达200米,向下游逐渐变为U字形,切割深度在50~60米之间。

2、地层岩性条件。东山产业集聚区地层岩性以侏罗系上统张家口组(J3Z)火山岩为主(距今约1.40亿年),在山坡和沟谷两侧堆积了第四系中更新统(Q2)~全新统(Q4)风积离石黄土、马兰黄土,坡洪积黄土状粉土和碎石类土。西山产业集聚区,东部仍以侏罗系上统张家口组火山岩为主,而西部则以下白垩统青石砬组为主,岩性多为河、湖相紫红色砂岩、砂砾岩、青灰色泥岩为主,产状260∠30°。

3、构造条件。浅山区本身没有什么大的构造,但受其北侧梁家庄~人头山断裂影响,在侏罗系火山岩中也发育着小的错动和小断层。这些小断层附近岩性破碎,裂隙极发育,为产生崩塌、泥石流、滑坡创造了一定的构造条件。

三、近年来由于人类活动引发的次生地质灾害

崩塌。崩塌是在重力作用下,受季节温差、地表水冲刷等自然条件影响,岩块由高处向低处自由落体的一种运动方式,多发生在坡度大于55°,高度30米以上的,上陡下缓的坡面处。浅山区筑路,平整土地,挖山削坡,一般高度5~10米,最高可达30米,坡度大于55°,局部近似直立,原坡顶植被遭受破坏,破碎的基岩,在受倾覆力矩或剪切力以及重力作用下,极易形成崩塌,由于人类活动引发和加剧次生地质灾害。

(二)泥石流。泥石流是山区特有的一种自然地质现象,它是一种固相和液相共存的特殊流体,属于一种块状滑体携河水运动之间的颗粒剪切流。暴雨是产生泥石流的决定因素―动力,而碎屑物质是基础―成分,河谷则是泥石流运动的场所―渠道。

(三)边坡失稳。浅山区不论哪个规划小区,由于挖山筑路,都不同程度形成许多边坡,这些边坡有土质边坡,有岩质边坡,还有综合边坡(底部为基岩,上部为土质),更有甚者还有碎石边坡(书本上没有此定义)。这些边坡在靠近山体附近绝大部分为半挖半填区,回填厚度之大,范围之广,成分复杂,前所未有。在回填部位几乎是没有经过任何处理,所以均匀性,密实度都很差,在附加压力和自重作用下,一遇降水就会产生塌陷乃至滑动,使边坡失稳,这是浅山区的最大的潜在人为地质灾害,必须引起高度重视。

(四)冻融灾害。冻融灾害目前没有正式定为地质灾害,但它是由于气候变化一冻一融而产生的自然现象,也是环境问题。在工程建设中,人们往往为防止基础冻胀,将基础埋至在一定深度范围内,为了美观和安全,一些创伤面和护坡需要治理,这时冻融问题往往被忽略和忽视。通过几年工程实践,浅山区冻融问题较为普遍,主要发生在边坡地段,在土质边坡治理时,既要考虑纵向冻深问题,也应考虑横向冻融问题。

四、地质灾害的防治

对于地质灾害的防治,应本着“预防为主,综合治理”的原则。

对崩塌的治理。1、消除隐患;2、要搞清火山喷出岩的原生节理倾向与山体走向,尽量避开原生节理倾向方向;3、切山筑路时陡崖面坡度不要大于55°,其高度不要超过30米,如高度超过30米,可分级分台进行开挖,在已开挖面上,砌筑引水通道,不要让地表水直接冲刷坡面。4、从思想上要有保护地质环境的意识,尽量保持生态原生环境。5、从资金上对防治地质灾害给予重视和支持。

(二)泥石流的治理。1、在沟谷上游进行大量植树造林,逐步增加植被覆盖率,防止水土流失,尽最大可能保持生态平衡。2、在汇水面积大于0.5平方公里,切割深度大于100米的沟谷中应筑坝进行防洪。3、浅山区所有堆积的碎屑物质清理出沟底,堆放在比较安全的地带,不能让洪水携带大量碎石、泥、砂,现已堆在沟底的应尽快处理。4、合理的设置沟谷中排水网络,使雨水不要集中在一处排放,从而激化泥石流的形式。

(三)边坡失稳的治理。1、排水一定要通畅,绝不能让地表水下渗到边坡体中。2、在填埋区内应根据拟建物性质,设置抗滑桩、重力挡土墙、锚杆挡墙,以减少滑动体范围。3、防止大量开挖,场地回填时,应根据物质成分和厚度不同,错台分层碾压,回填厚度取最小值。4、对全部碎石回填的地段,应注浆固化。5、充分考虑冻胀的影响。

五、结束语

“地球是迄今为止宇宙中唯一适宜人类生活的地方,人类却在肆意虐待它,地球反过来以更加频繁的地质灾害等环境问题“报复、惩罚”人类”。人类与地质环境的关系危机四伏,长此以往人类将面临更大的灾难。行动起来吧,保护我们共同的家园――地球。

本文在撰写过程中,得到了岩土注册师李翰林同志的帮助,在此表示感谢!

参考文献:

1、中华人民共和国地质矿产业标准《泥石流灾害防治工程勘察规范》DZ/T0220-2006

2、谭炳炎:《泥石流运动评估与防治》

泥石流灾害防治工程勘察规范范文5

【关键词】岩土工程;地质灾害;防治措施;实践经验

中图分类号:C35 文献标识码: A

由于全球气候异常变化,世界范围内的降水、降雨量日渐增多,地质灾害隐患也在不断增加;特别是随着人类活动的加剧和活动范围的不断扩大,工程建设造成的地质性破坏越来越多。随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。

1、岩土工程与地质灾害的内涵

人类起源于自然,又高于自然,人类自产生以来就一直在利用和改造自然。从原始人利用天然洞穴到学会挖土造屋,时至今日,人类已能够建造高达数百米的摩天大厦、高坝和巨塔。在此过程中,由于地基处理的需要,逐渐形成了一门学科技术D岩土工程。

地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。

地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。

2、我国地质灾害的特征与危害

我国地理位置独特,东邻世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南处世界最大的环太平洋构造带与特提斯构造带交汇处,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之,又是人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。

地质灾害的发生还导致破坏铁路、公路、航运、水库、堤坝和通信等工程设施,破坏土地资源、水资源、矿产资源、旅游资源和生态环境等。

地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类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体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。

滑坡的诱因:

(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。

滑坡发生的规律:

下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。

2.2崩塌

陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。

崩塌的诱因:

(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。

2.3泥石流

泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。

泥石流的诱因:

(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。

2.4地面变形

地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。

3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施

3.1主要的施工技术标准总结

地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:

(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);

(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);

(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);

(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。

3.2地质灾害防治工程实践

3.2.1做好防治工程设计

(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;

(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。

3.2.2地质灾害防治工程的主要工程措施

根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等,设计分别采用了对应的防治工程措施,见下表1所示。

3.2.3地质灾害工程实践

(l)工程防治措施

工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。

(2)生物防治措施

生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。

(3)避让措施

①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。

②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。

4、结语

岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。建设资源节约型、环境友好型社会,建设社会主义新农村,对地质灾害防治工作提出了新的要求。

泥石流灾害防治工程勘察规范范文6

【关键词】岩土工程;地质灾害;防治措施;实践经验

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:

由于全球气候异常变化,世界范围内的降水、降雨量日渐增多,地质灾害隐患也在不断增加;特别是随着人类活动的加剧和活动范围的不断扩大,工程建设造成的地质性破坏越来越多。随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。

1、岩土工程与地质灾害的内涵

人类起源于自然,又高于自然,人类自产生以来就一直在利用和改造自然。从原始人利用天然洞穴到学会挖土造屋,时至今日,人类已能够建造高达数百米的摩天大厦、高坝和巨塔。在此过程中,由于地基处理的需要,逐渐形成了一门学科技术—岩土工程。

地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。

地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。

2、我国地质灾害的特征与危害

我国地理位置独特,东邻世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南处世界最大的环太平洋构造带与特提斯构造带交汇处,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之,又是人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。

地质灾害的发生还导致破坏铁路、公路、航运、水库、堤坝和通信等工程设施,破坏土地资源、水资源、矿产资源、旅游资源和生态环境等。

地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类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体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。

滑坡的诱因:

(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。

滑坡发生的规律:

下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。

2.2崩塌

陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。

崩塌的诱因:

(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。

2.3泥石流

泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。

泥石流的诱因:

(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。

2.4地面变形

地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。

地面塌陷发生的规律:

(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。

2.5人为地质灾害的危险性分析

人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。人工诱发地质灾害的特点如下:

一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。

二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。

三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。其中不少损失是通过地质灾害而产生的。

3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准总结

地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:

(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);

(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规》(GB50202-2002);

(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);

(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。

4、结语

岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。建设资源节约型、环境友好型社会,建设社会主义新农村,对地质灾害防治工作提出了新的要求。