泥石流災(zāi)害防治工程范文
時(shí)間:2023-09-21 16:57:48
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篇1
關(guān)鍵詞:可可托海 崩塌 泥石流 防治工程
中圖分類(lèi)號(hào):P642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
Abstract: the project royalties and fees for the autonomous region in 2013 two investment project. The cocoa Xinjiang Fuyun county support the design and implementation of Sea Mine Park No. three vein landslide debris flow disaster prevention and control projects, eliminate a landslide debris flow on No. three vein threats, protection of geological heritage landscape resources, to protect people's lives and property safety. Through the analysis of the survey report of 1, mining data, as well as a large number of supplementary exploration work, combining mine park construction planning 2, the textile design book project
Keywords: Koktokay landslide debris flow control works
中圖分類(lèi)號(hào):TD-0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一.自然地理概況
(一)位置及交通:防治區(qū)位于新疆富蘊(yùn)縣可可托海鎮(zhèn)三號(hào)礦坑區(qū)域,行政區(qū)劃屬于新疆阿勒泰地區(qū)富蘊(yùn)縣可可托海鎮(zhèn)管轄,防治區(qū)總面積0.82km2。防治區(qū)距富蘊(yùn)縣城55km,為山區(qū)公路,交通條件一般。
(二)社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況:3號(hào)礦脈最早開(kāi)采始于1935年,閉坑于2000年,陸陸續(xù)續(xù)經(jīng)歷了大半個(gè)世紀(jì)的開(kāi)采,最終形成了目前的“地質(zhì)圣坑”,礦坑直徑約250米,深約140米,形成13層旋環(huán)運(yùn)礦車(chē)道??煽赏泻f?zhèn)是依托新疆稀有金屬而發(fā)展起來(lái)的一個(gè)工業(yè)小城鎮(zhèn),2012年5月可可托海風(fēng)景區(qū)成功創(chuàng)建為國(guó)家5A 級(jí)旅游景區(qū)。同年新疆維吾爾自治區(qū)將可可托海鎮(zhèn)列為自治區(qū)歷史文化名鎮(zhèn),鎮(zhèn)南側(cè)聞名于世的三號(hào)礦坑已于2004年申報(bào)為我國(guó)第一個(gè)以典型礦床和礦山遺址為主體景觀的礦山公園。防治區(qū)就位于可可托海國(guó)家礦山公園景區(qū)內(nèi)部。
(三)地形地貌::位于新準(zhǔn)噶爾盆地的東北邊緣,阿爾泰山脈的東端南麓,額爾齊斯河支流庫(kù)依爾特河源頭南側(cè)山區(qū),海拔1155-1306m,相對(duì)高差145m,分屬低中山地貌及河谷地貌兩個(gè)地貌單元,總體地勢(shì)東高西低,南部山勢(shì)較陡峭,地形坡度20-40°。
(四)氣象水文:(1)氣象:為典型的大陸性寒溫干旱氣候,極端最低氣溫-51.5℃,年均溫-1.9℃,年均降水量250mm,年均蒸發(fā)量為1734mm,年均風(fēng)速1.4m/s,常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。凍土深度2.2m,無(wú)霜期120d。(2)水文:額爾齊斯河支流庫(kù)依爾特斯河是防治區(qū)內(nèi)的主要水系,源于阿爾泰山南麓,從防治區(qū)北側(cè)由東向西流,河谷在防治區(qū)附近寬300-500m,距防治區(qū)北側(cè)邊界約500m,河水流量最小為1.6-2.9m3/s,最大為200-350m3/s,多年平均徑流量為7.0×108m3。
二.地質(zhì)概況
(一)地層:防治內(nèi)的地層以?shī)W陶系和第四系為主,幾乎所有出露的奧陶系均已遭受強(qiáng)烈的變質(zhì)作用,變質(zhì)程度較深,出露巖層裂隙發(fā)育,巖石破碎。其中第四系又分為上更新統(tǒng)-全新統(tǒng)沖洪積物和全新統(tǒng)人工堆積物。
(二)地質(zhì)構(gòu)造:防治區(qū)處于阿勒泰褶皺內(nèi)的喀納斯-可可托海地槽褶皺帶可可托海復(fù)背斜,位于哈龍-青河晚古生代深成巖漿弧南緣阿拉爾花崗巖體南側(cè),南與克蘭早古生代弧后盆地毗鄰??傮w向南西傾的單斜構(gòu)造,產(chǎn)狀:230°∠30-50°。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較活躍,以升降運(yùn)動(dòng)為主的差異性塊斷升降運(yùn)動(dòng)。
(三)地震及區(qū)域穩(wěn)定性
防治區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20g,地震基本烈度為Ⅷ度屬次不穩(wěn)定區(qū)。
三.地質(zhì)災(zāi)害特征及危害
(一)崩塌地質(zhì)災(zāi)害特征及危害
特征:崩塌地質(zhì)災(zāi)害主要位于三號(hào)礦坑開(kāi)采邊坡,分為土質(zhì)和巖質(zhì)兩類(lèi)。土質(zhì)崩塌位于北側(cè)觀景臺(tái)下部和東北側(cè)運(yùn)礦道路下部,巖性主要為第四系沖洪積物,主要由漂卵石層和塊石碎石土層組成,坡長(zhǎng)約330m,相對(duì)高差40m,坡腳堆積有大量松散堆積物;該區(qū)域土質(zhì)邊坡陡立,部分地段呈反坡,現(xiàn)階段穩(wěn)定性較差。巖質(zhì)崩塌廣泛分布于采坑巖質(zhì)邊坡處,巖性主要為輝長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)角閃巖、石英片巖;三號(hào)礦坑直徑約250m,深約140m,形成13層旋環(huán)運(yùn)礦車(chē)道,由于礦坑開(kāi)采了大半個(gè)世紀(jì),目前礦坑邊坡巖石風(fēng)化破碎,極易形成崩塌地質(zhì)災(zāi)害;崩塌體積在幾十立方米至幾百立方米之間,規(guī)模均為小型。
危害:三號(hào)礦坑露天開(kāi)采閉坑后,其部分礦段轉(zhuǎn)為地下開(kāi)采,目前坑內(nèi)的采礦相關(guān)活動(dòng)主要為風(fēng)井建設(shè)及抽排水工程。每天仍有少量工作人員及設(shè)備進(jìn)出礦坑,坑底抽排水設(shè)備也在不間斷工作中。另外,3號(hào)礦坑目前為開(kāi)放式的,坑內(nèi)常有牲畜在坑內(nèi)進(jìn)行放牧活動(dòng);從觀景臺(tái)可沿礦坑道路直達(dá)坑底,游客及社會(huì)車(chē)輛可自由進(jìn)出礦坑。在旅游季節(jié)常有少量游客和車(chē)輛進(jìn)出礦坑。待后續(xù)礦山地質(zhì)公園建成后,人員活動(dòng)將更加頻繁;崩塌地質(zhì)災(zāi)害對(duì)其產(chǎn)生較大的威脅,嚴(yán)重破壞了地質(zhì)景觀整體效果。
(二)泥石流地質(zhì)災(zāi)害特征及危害
泥石流災(zāi)害主要防治對(duì)象為三號(hào)礦坑1250高程以上的東側(cè)至南側(cè)一帶低山?jīng)_溝流域,流域面積0.8km2。泥石流規(guī)模為小型水石流,由于泥石流溝位于3號(hào)礦坑南部,溝口直對(duì)礦坑,雖然目前已修建有簡(jiǎn)易土溝進(jìn)行導(dǎo)流,但受土溝規(guī)模、尺寸、結(jié)構(gòu)等因素限制,在暴雨及融雪季節(jié),排導(dǎo)能力不能滿(mǎn)足排泄需求,且在部分礦山道路交叉口處無(wú)明顯溝渠,因此,常有大量水流直接流入礦坑。對(duì)礦坑邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生了較大危害,對(duì)日后礦山公園的正常運(yùn)營(yíng)也產(chǎn)生了較大危害,對(duì)地質(zhì)景觀產(chǎn)生了較大的破壞。
四.防治工程設(shè)計(jì)
(一)防治思路:充分結(jié)合礦山公園建設(shè)規(guī)劃,有針對(duì)性地設(shè)計(jì)防治工程方案和合理布置防治工程量。通過(guò)災(zāi)害防治工程和監(jiān)測(cè)預(yù)警結(jié)合的方式達(dá)到本次工作的目的。
(二)防治方案:對(duì)于坑壁的危巖體采用危石清理、漿砌石支護(hù)墻的措施進(jìn)行防治,基本保持原有臺(tái)階形狀,與原始礦坑地形地貌相協(xié)調(diào)。對(duì)于崩塌掉落于礦坑平臺(tái)的落石采用全部清理的措施進(jìn)行。土質(zhì)崩塌災(zāi)害通過(guò)削填方對(duì)現(xiàn)狀邊坡進(jìn)行削方放坡施工,使其恢復(fù)原有臺(tái)階狀邊坡。同時(shí)在臺(tái)階內(nèi)側(cè)坡腳修建擋土墻,提高坡面整體穩(wěn)定性,并對(duì)斜坡進(jìn)行格構(gòu)護(hù)坡。泥石流防治工程以清理泥石流物源和排導(dǎo)泥石流水源的措施進(jìn)行,首先將堆積在下游溝口的物源進(jìn)行清理,并修建截排水溝,將溝內(nèi)水源直接引出區(qū)外排導(dǎo)至庫(kù)依爾特河內(nèi),達(dá)到防治泥石流的目的。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)主要針對(duì)崩塌災(zāi)害,進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),在確定監(jiān)測(cè)預(yù)警指標(biāo)的基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)域現(xiàn)有通訊條件和監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)軟硬件建設(shè)的要求,建立出一套科學(xué)、適用合理的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。最終達(dá)到區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)目的,使得地質(zhì)公園運(yùn)營(yíng)及周邊范圍群眾的生命財(cái)產(chǎn)得到有效的防護(hù)。
(三)主要防治工程手段:巖質(zhì)崩塌災(zāi)害主要通過(guò)危石清理、漿砌石支護(hù)墻、落石清運(yùn)等措施進(jìn)行防治。土質(zhì)崩塌防治方案分為邊坡削填整飾工程、擋土墻工程、格構(gòu)護(hù)坡工程、安全防護(hù)圍欄工程。泥石流防治工程以排導(dǎo)泥石流水源和清理泥石流物源的措施進(jìn)行,修建接排水溝,將溝內(nèi)水源直接引出區(qū)外排導(dǎo)至庫(kù)依爾特河內(nèi),對(duì)堆積在下游溝口的物源進(jìn)行清理。設(shè)計(jì)建立3個(gè)一體化視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)崩塌危巖體(帶)進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。監(jiān)測(cè)儀器的布設(shè)以視野良好、能夠覆蓋監(jiān)視崩塌危巖體的原則進(jìn)行。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要為人類(lèi)工程活動(dòng)、崩塌危巖體宏觀形態(tài)變化情況,在雨季及大風(fēng)天氣應(yīng)加強(qiáng)視頻監(jiān)測(cè)。
五.預(yù)期效益評(píng)價(jià)
防治區(qū)位于可可托海鎮(zhèn)三號(hào)采坑,是可可托海國(guó)家地質(zhì)公園的核心景區(qū),防治工程的實(shí)施可保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全,消除或減輕崩塌危巖體與泥石流的威脅,最大程度地保留了可可托海三號(hào)礦坑景區(qū)內(nèi)原有的自然景觀,使得防治工程與區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境相輔相成、和諧共存,維護(hù)可可托海居民及旅游區(qū)旅游業(yè)的正常發(fā)展。社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益明顯。
參考文獻(xiàn)
《新疆富蘊(yùn)縣可可托海稀有金屬礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理前期勘查報(bào)告》,新疆地質(zhì)工程勘察院,2013年7月;
篇2
關(guān)鍵詞 泥石流;形成機(jī)理;防治方法
中圖分類(lèi)號(hào)X43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1674―6708(2011)36―0072―01
0 引言
針對(duì)泥石流防治的來(lái)講,除了要考慮泥石流的條件、性質(zhì)、發(fā)生趨勢(shì)和管理等方面的要求,更為重要的是要需要從全球的角度,以實(shí)用,相互關(guān)聯(lián)的工程措施、生物措施、預(yù)警措施和有效的行政管理措施,泥石流流域或區(qū)域統(tǒng)一規(guī)劃。因此,泥石流的防治不是單個(gè)的具體的預(yù)報(bào)或防治措施,而是若干個(gè)措施的結(jié)合,是泥石流預(yù)警預(yù)報(bào)、應(yīng)急求助、災(zāi)前防治、災(zāi)后治理和重建等一系列工作的系統(tǒng)結(jié)合。目前,針對(duì)泥石流防治的研究已經(jīng)進(jìn)取得了一定進(jìn)展,各種軟硬防治方法層出不窮,但由于泥石流防治是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其中涉及宣傳預(yù)防、緊急搶救和治理重建等眾多環(huán)節(jié),因此,如何以系統(tǒng)的理論來(lái)統(tǒng)領(lǐng)整個(gè)泥石流的防治,把各種方法有效結(jié)合起來(lái),將有限的資源合理安排到泥石流防治的各個(gè)階段,以到達(dá)安全最大化,效益最大化,仍然是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。
1 防治方法
1.1 防治概述
泥石流是指在山區(qū)或者其他溝谷深壑,地形險(xiǎn)峻的地區(qū),因?yàn)楸┯瓯┭┗蚱渌匀粸?zāi)害引發(fā)的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物質(zhì)容量大和破壞力強(qiáng)等特點(diǎn)。發(fā)生泥石流常常會(huì)沖毀公路鐵路等交通設(shè)施甚至村鎮(zhèn)等,造成巨大損失。
泥石流的形成需要3個(gè)基本條件:有陡峭便于集水集物的適當(dāng)?shù)匦?,上游堆積有豐富的松散固體物質(zhì),短期內(nèi)有突然性的大量流水來(lái)源。
我國(guó)泥石流的水源主要是暴雨、長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)降雨等。
誘發(fā)因素:由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,人類(lèi)對(duì)自然資源的開(kāi)發(fā)程度和規(guī)模也在不斷發(fā)展。近年來(lái),因?yàn)槿藶橐蛩卣T發(fā)的泥石流數(shù)量正在不斷增加。
1.2 防治方法
經(jīng)過(guò)上面分析討論,泥石流防治工作主要包括兩個(gè)方面,即硬性措施和軟性措施,基本手段為在構(gòu)筑強(qiáng)制性硬性措施的和行政管理方法為主,盡量有效避開(kāi)泥石流災(zāi)害的軟性措施。
一方面對(duì)于硬性措施來(lái)說(shuō),主要形成包括生物措施和工程措施的綜合預(yù)防體系,能有效強(qiáng)制性的對(duì)泥石流形成進(jìn)行限制,也就說(shuō)更為有效的控制泥石流發(fā)生源地,從而避免泥石流災(zāi)害的發(fā)生,或者利用此方法降低災(zāi)害的暴發(fā)頻率,能夠減小規(guī)?;蛘呦麥p災(zāi)害危害作用。但是同時(shí),這種方面由于需要采用大量的人力和物力,只有對(duì)于重點(diǎn)地段才采用硬性措施,因而難以普遍采用。
另外一方面,對(duì)于軟性措施來(lái)說(shuō),就是從過(guò)相關(guān)監(jiān)測(cè)工作,來(lái)研究泥石流的氣象、水文等主要因素的動(dòng)態(tài)變化,來(lái)分析泥石流的發(fā)展變化,從而更為有效的對(duì)于泥石流災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)警處理,同時(shí)更為有效對(duì)于人畜進(jìn)行疏散,從而安全能撤出災(zāi)區(qū)。利用這種方法可以有效進(jìn)行科學(xué)決策,對(duì)于劃分泥石流危險(xiǎn)區(qū)并指導(dǎo)建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃選址和避災(zāi)具有重要意義。
下面針對(duì)實(shí)際工作情況,對(duì)于我國(guó)泥石流災(zāi)害現(xiàn)狀及治理方法探討,重點(diǎn)從3個(gè)方面探討泥石流防治工作的開(kāi)展。
1)重點(diǎn)在于預(yù)防,軟性措施為先
預(yù)防為主的策略主要對(duì)于對(duì)潛在威脅和可能發(fā)生的災(zāi)害顯得十分必要,同時(shí)利用軟性措施為先的方針,可以有效減少災(zāi)害的影響,節(jié)省資金進(jìn)行重點(diǎn)地段的整治工作,能夠從全局的角度說(shuō)明如何將災(zāi)害損失降低到最低。根據(jù)流域危險(xiǎn)區(qū)劃制訂防避方案;鐵路、公路、航道、水渠、電力及通訊等線(xiàn)路工程,在勘測(cè)選線(xiàn)和運(yùn)營(yíng)階段,做好通過(guò)具有嚴(yán)重危險(xiǎn)泥石流溝的繞避方案和線(xiàn)路通過(guò)泥石流活躍地區(qū)的選線(xiàn)繞避方案是防避泥石流災(zāi)害的有效方式。
2)應(yīng)該把單項(xiàng)治理普遍化
對(duì)于我國(guó)鐵路、公路部門(mén)來(lái)說(shuō),包括排導(dǎo)工程程、分洪工程、攔蓄工程和停淤工程等是普遍采用并運(yùn)用多年、行之有效的泥石流治理方法。所謂的單項(xiàng)治理,主要是指,將泥石流與保護(hù)對(duì)象實(shí)行隔離,或?qū)⒛嗍鲾r蓄停淤,或?qū)⒛嗍魇鑼?dǎo)排泄,具有工程簡(jiǎn)單,功能可靠,造價(jià)節(jié)省,容易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),而不是直接在發(fā)源地對(duì)于泥石流進(jìn)行治理。但是需要注意這種方式的局限性,其防災(zāi)減災(zāi)的效益較為有限,也就說(shuō)它不具有、減少水土流失、抑制泥石流發(fā)生、改善生態(tài)環(huán)境的功能。
3)重點(diǎn)地段應(yīng)綜合治理
針對(duì)不同泥石流地段,包括上至流域水源區(qū)、形成區(qū),下至流通段、堆積區(qū),可以選取不同方法,采取多種措施對(duì)于泥石流形成與活動(dòng)的全過(guò)程實(shí)施控制,這樣才能保證盡可能減少災(zāi)害損失,目前,這也是我國(guó)城鎮(zhèn)、工業(yè)礦區(qū)泥石流的防治處理主要方法。綜合治理主要包括生物的、工程的、預(yù)報(bào)報(bào)警的、行政與法制管理的等方面的內(nèi)容,也就是采用方法多種,措施多樣,功能互補(bǔ),覆蓋范圍較寬的多種措施。這樣的處理方法能有效避免人為主觀判斷,同時(shí)也避免了由于設(shè)備故障,設(shè)施缺陷,管理維護(hù)不當(dāng)引起的錯(cuò)誤判斷,從而能保證把災(zāi)害損失降低到最低。但是也需要注意,周期長(zhǎng)(3年-5年或更久),需用人力和經(jīng)費(fèi)較多是這種方面的局限性所在,還難以普遍展開(kāi)英勇,而僅限于重點(diǎn)實(shí)施。
2 結(jié)論
本文介紹了泥石流的防治原理和方法,對(duì)臺(tái)風(fēng)暴雨和植被對(duì)泥石流形成的影響進(jìn)行了定性分析,但是其具體的作用機(jī)制及微觀機(jī)理還不太明確,尤其是在臺(tái)風(fēng)暴雨的反復(fù)作用下,植被的防水固沙作用到底有多大等問(wèn)題,仍需要深入研究。
參考文獻(xiàn)
篇3
前言:地質(zhì)災(zāi)害是指由自然因素或人為活動(dòng)引發(fā)的危害人民生命財(cái)產(chǎn)安全或者使人類(lèi)賴(lài)以生存與發(fā)展的環(huán)境、資源發(fā)生嚴(yán)重破壞的地質(zhì)現(xiàn)象。地質(zhì)災(zāi)害主要包括山體崩塌、泥石流、滑坡、地裂縫、地面塌陷以及地面沉降等災(zāi)害。其中由軟弱巖土引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害有山體崩塌、滑坡與泥石流。
1.我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的表現(xiàn)特征
我國(guó)所處的地理位置較為獨(dú)特,地質(zhì)構(gòu)造也很復(fù)雜,生態(tài)環(huán)境的多變,再加上人口眾多,經(jīng)濟(jì)不是很發(fā)達(dá),所以承災(zāi)能力比較弱,所有的這些因素加在一起,就形成了災(zāi)害頻度高、類(lèi)型多、影響面寬、分布廣、強(qiáng)度大以及損失嚴(yán)重的局面。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示,崩塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害在我國(guó)非常容易發(fā)育。而崩塌、滑坡以及泥石流的分布面積就占到國(guó)土總面積的50%左右,其中尤其以西南和西北地區(qū)最嚴(yán)重。地質(zhì)災(zāi)害的兩大類(lèi)型:第一類(lèi)是由自然條件引發(fā)的地質(zhì)問(wèn)題,屬自然地質(zhì)災(zāi)害,這些災(zāi)害并不以人類(lèi)歷史的發(fā)展為轉(zhuǎn)移;第二類(lèi)主要是由人為活動(dòng)而引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,屬人為地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害常常隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而日益增加,據(jù)有關(guān)資料分析,全國(guó)一半以上的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要原因都是人類(lèi)的行為,尤其是人類(lèi)不合理地大量挖掘能源破壞環(huán)境所造成的。而人為的地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人們的影響又是極其重大的,人為活動(dòng)所導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生所帶來(lái)的危害性大大超過(guò)正常狀態(tài)自然條件下產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害所帶來(lái)的損失。例如:鐵道、公路等各種工程建設(shè)的開(kāi)挖及礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā),經(jīng)常會(huì)加劇地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,比如:地面塌陷與沉降、土壤侵蝕、巖爆、滑坡、荒漠化、泥石流及瓦斯爆炸、坑道涌水等諸多的災(zāi)害。人類(lèi)濫砍濫伐森林,造成土壤侵蝕、滑坡及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,并導(dǎo)致加劇洪災(zāi)的發(fā)生。一些工程上用的爆破技術(shù)也會(huì)誘發(fā)巖溶的塌陷與滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,并且還有可能導(dǎo)致連鎖性的巖溶塌陷的出現(xiàn)。人為誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害具有誘發(fā)速度快、災(zāi)害面廣、損失巨大等特點(diǎn),往往會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員的傷亡。
2.我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害的大概分布
我國(guó)是一個(gè)幅員遼闊、地形地貌復(fù)雜、地質(zhì)種類(lèi)繁多的國(guó)家,同時(shí)我國(guó)也是世界上地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一,我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害的大概分布(見(jiàn)圖1)。主要有:地殼活動(dòng)的災(zāi)害,例如地震與斷層等;斜坡軟弱巖土體運(yùn)動(dòng)的災(zāi)害,例如泥石流、滑坡與崩塌等;地面變形的災(zāi)害,例如地面沉降與地面塌陷等;礦山與地下工程的災(zāi)害,例如洞井塌方與巖爆等;城市地質(zhì)災(zāi)害,例如建筑地基與垃圾堆積等;河、湖、水庫(kù)的災(zāi)害,例如淤積、榻岸等;海岸帶災(zāi)害,例如海平面升降、暴風(fēng)雨及海水入侵等;海洋地質(zhì)災(zāi)害,例如潮流沙壩、水下滑坡、淺層氣害等;特殊巖土的災(zāi)害,例如凍土凍融、膨脹土漲縮及沙土液化等;土地退化的災(zāi)害,例如水土流失、土地鹽堿化、沙漠化、潛育化及沼澤化等;水土污染和化學(xué)異常災(zāi)害,例如地下水質(zhì)的污染、農(nóng)田土地的污染及地方病等;水源枯竭的災(zāi)害,例如河水漏失、泉水干涸以及地下含水層疏干等。
地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育、分布以及危害程度與地質(zhì)環(huán)境背景條件、植被條件、氣象水文、人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)及其強(qiáng)度等都有著極為密切關(guān)系。其中崩塌、滑坡及泥石流災(zāi)害的分布范圍就占國(guó)土面積的1/5左右,具有極其明顯的區(qū)域性分布規(guī)律?;轮饕植荚诠鹞?、桂北、桂東南的層狀碎屑巖出露地區(qū) 。崩塌在全區(qū)均有分布,山區(qū)公路邊坡上比較常見(jiàn)。其中規(guī)模較大的主要分布于桂西、桂東、桂東北、桂東南。 地面塌陷主要分布在巖溶地區(qū)與礦山采空區(qū)。而這一切都是地質(zhì)巖土的本質(zhì)特性決定的,其中崩塌、滑坡、泥石流就是由軟弱巖土而引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。
3.軟弱巖土的基本特征
這種巖土是在相對(duì)緩慢的流水中沉積,經(jīng)過(guò)生物作用、化學(xué)作用形成的,其具有壓縮性較高,而承載力較低及靈敏性高的特點(diǎn),富含大量有機(jī)質(zhì),天然的含水量比較豐富,天然孔隙比大于1.0。例如淤泥、淤泥土質(zhì)及其它高壓縮飽粘性土等。故軟弱巖土有流變的特點(diǎn),在靜載作用下流變的行為比較緩慢,短時(shí)間內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害,然而如果在外部動(dòng)態(tài)載荷發(fā)生作用的前提下,例如人類(lèi)的濫砍濫伐,不注意植被的保護(hù)以及洪水沖刷等原因,軟弱巖土就會(huì)快速發(fā)生流變導(dǎo)致滑坡、泥石流及地面塌陷等嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生;它同時(shí)也具有觸變性,原狀土壤受到振動(dòng)以后,就會(huì)在一定程度上破壞結(jié)構(gòu)的連接,從而降低土壤的強(qiáng)度,并很快地使土變成稀釋的狀態(tài);具有較低的強(qiáng)度、較低透水及不均勻性,因沉積環(huán)境的變化,通常會(huì)帶有薄厚不均勻的粘土層。且?jiàn)A粉細(xì)砂透鏡體,使地層在水平與垂直分布上不均勻。動(dòng)態(tài)荷載的強(qiáng)烈作用是引發(fā)巖土地質(zhì)災(zāi)害主要的而且是最直接的外部因素,軟弱巖土自原來(lái)的緩慢流變變化為快速流變是巖土突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的外在表現(xiàn)方式。而在傳統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害研究中卻忽略了自然現(xiàn)象中存在的動(dòng)態(tài)載荷促進(jìn)流變的作用與軟弱巖土動(dòng)態(tài)流變的行為,故難以準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)其突發(fā)的機(jī)理與大位移流動(dòng)變形的規(guī)律,使得研究的結(jié)果和實(shí)際情況產(chǎn)生一定的偏差。
4、軟弱巖土引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害及地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的影響以及防治措施
我國(guó)的建筑、土木建設(shè)、水利設(shè)施以及巖土與地下工程等很多的工程都建在軟弱巖土的地基上。這種情況下,因軟弱巖土本身的特性再加上特殊的外力作用例如暴風(fēng)雨、洪水及人類(lèi)的活動(dòng)等強(qiáng)烈作用下,它就會(huì)加速流變,引發(fā)巖土松動(dòng)失穩(wěn),從而導(dǎo)致建筑物地基傾斜及沉降,更有甚者就是建筑物與橋梁等工程發(fā)生開(kāi)裂及倒塌現(xiàn)象引發(fā)重大安全事故。所以,外在的作用力更容易加速軟弱巖土的流變,從而導(dǎo)致泥石流、滑坡及崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
4.1泥石流地質(zhì)災(zāi)害
泥石流是因?yàn)榻邓a(chǎn)生在谷地、山溝或者山坡上的一種挾帶大量的泥砂、石塊與巨礫等固體物質(zhì)的特殊洪流,是高濃度的固體與液體的混合顆粒流。
4.1.1泥石流產(chǎn)生的原因有: 不合理的開(kāi)挖;不合理?xiàng)壨?、棄石及棄渣?濫砍濫伐濫墾等。
4.1.2泥石流地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的后果(見(jiàn)圖2):泥石流往往具有突然暴發(fā)及來(lái)勢(shì)兇猛的特點(diǎn)。并且兼有滑坡、崩塌及洪水破壞的雙重作用,危害程度比單一的滑坡、崩塌及洪水的危害更加的廣泛與嚴(yán)重。對(duì)人類(lèi)的危害主要有:一、對(duì)人類(lèi)居住的危害,泥石流最常見(jiàn)的危害之一就是沖進(jìn)鄉(xiāng)村與城鎮(zhèn),摧毀房屋、工廠及其他場(chǎng)所設(shè)施。淹沒(méi)人畜及毀壞土地,甚至造成村毀人亡的重大災(zāi)難。二、對(duì)鐵路及公路的危害,泥石流可以直接埋沒(méi)或摧毀鐵路與公路,沖塌路基及橋涵等大型工程設(shè)施,導(dǎo)致交通中斷,還有可能引起正在運(yùn)行的火車(chē)與汽車(chē)發(fā)生顛覆事故,造成重大的人員傷亡事故。有的時(shí)候泥石流會(huì)沖入河道,從而引起河道的大幅度變遷,間接的毀壞公路、鐵路與其它的構(gòu)筑物,有時(shí)可能會(huì)迫使道路改變線(xiàn)路,以于造成巨大的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。例如甘川公路394公里處對(duì)岸的石門(mén)溝,在1978年7月暴發(fā)以此嚴(yán)重的泥石流,堵塞了自龍江,公路也被淹l公里,由于白龍江的改道使得長(zhǎng)約2公里的路基變成了主河道,公路、護(hù)岸以及渡槽全部被催毀。該線(xiàn)路從1962年以來(lái),因受到對(duì)岸泥石流的影響己被迫改線(xiàn)3次。泥石流給我國(guó)的鐵路與公路造成了無(wú)法估計(jì)的巨大的經(jīng)濟(jì)損失;三是對(duì)水利水電工程的危害:主要危害是沖毀水電站、過(guò)溝建筑物與引水渠道、淤埋水電站尾水渠并淤積水庫(kù)、磨蝕壩面等災(zāi)害。四是對(duì)礦山的危害:主要是摧毀礦山及其設(shè)施,淤泥埋藏礦山坑道、傷害礦山人員及造成停工停產(chǎn)等災(zāi)害,有時(shí)甚至使礦山報(bào)廢不能再次使用。
圖2 泥石流災(zāi)害
4.1.3對(duì)泥石流的防治措施
原則上,工程在選址時(shí)應(yīng)該避開(kāi)泥石流的多發(fā)區(qū),但是實(shí)在無(wú)法避開(kāi),就必須使用相應(yīng)的防治措施,將泥石流產(chǎn)生的危害降到最小,最常用的防護(hù)措施有:建場(chǎng)儲(chǔ)淤,在泥石流流經(jīng)的下游地方進(jìn)行建場(chǎng)儲(chǔ)淤,用來(lái)減少泥石流中的顆粒含量,從而達(dá)到降低泥石流沖擊力的作用,降低對(duì)下游建筑的傷害;改道排導(dǎo),在泥石流比較多的區(qū)域的下游修建改道排導(dǎo)溝,避免因泥石流出現(xiàn)改道情況及漫流的現(xiàn)象導(dǎo)致影響范圍擴(kuò)大;攔擋較大顆粒固體物質(zhì),泥石流中除泥沙等小顆粒固體物質(zhì)外還含有砂石等大顆粒固體物質(zhì),所以在泥石流流經(jīng)的下游修筑攔砂壩,可有效的攔截泥石流中包括砂石等的大顆粒固體物質(zhì),從而達(dá)到降低泥石流的沖擊力,減輕泥石流危害的作用。
4.2滑坡地質(zhì)災(zāi)害:
滑坡是指山體斜坡上某一部分巖土在重力的作用下,沿著一定的軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生剪切位移而整體地向斜坡下方移動(dòng)的作用與現(xiàn)象。
4.2.1滑坡形成的原因:
4.2.1.1地質(zhì)原因:巖土的類(lèi)型,通常各類(lèi)巖土都有可能形成滑坡體,但其中結(jié)構(gòu)比較松散,抗剪的強(qiáng)度與抗風(fēng)化的能力較低,在水的作用下其性質(zhì)比較容易發(fā)生變化的巖土,例如松散覆蓋層、紅粘土、黃土、泥巖、頁(yè)巖等軟硬相間的巖層構(gòu)成的斜坡就比較容易發(fā)生滑坡;地質(zhì)構(gòu)造,構(gòu)成斜坡的巖土體只有被各種構(gòu)造面切割分離并呈現(xiàn)不連續(xù)的狀態(tài)時(shí),才會(huì)形成向下滑動(dòng)的條件;地形地貌,處于一定的地貌部位,具備一定坡度的斜坡,才有可能發(fā)生滑坡;水文地質(zhì),地下水的活動(dòng),在滑坡形成中起著主要作用。
4.2.1.2內(nèi)外應(yīng)力的原因及人為原因:在地殼運(yùn)動(dòng)活躍的地方與人類(lèi)活動(dòng)多的地方都是滑坡的多發(fā)區(qū),外界因素的作用影響著滑坡發(fā)生的基本條件,從而導(dǎo)致滑坡的方式。其中主要誘發(fā)因素有:降雨、地震、融雪、地表水的沖刷及浸泡等地表水對(duì)斜坡坡腳的不停沖刷;不合理的人類(lèi)活動(dòng);還有比如風(fēng)暴潮、凍融、海嘯等原因也可能會(huì)誘發(fā)滑坡。
4.2.2滑坡地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的后果(見(jiàn)圖3):滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生以后,首先是對(duì)坡下的人類(lèi)生活、建筑及人員生命造成嚴(yán)重?fù)p害,自然力量的不可抗拒性必然會(huì)使處在滑坡威脅區(qū)域內(nèi)的人類(lèi)活動(dòng)遭到嚴(yán)重破壞,其次是破壞了生態(tài)環(huán)境,巖體裸露,植被無(wú)法生長(zhǎng)。
圖3 滑坡地址災(zāi)害
4.2.3對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
滑坡的防治措施應(yīng)當(dāng)以預(yù)防為主。因?yàn)橐鸹碌脑蛴泻芏?,在進(jìn)行滑坡防治時(shí)就要認(rèn)真分析原因,針對(duì)具體情況使用不同的應(yīng)對(duì)措施。目前最經(jīng)濟(jì)有效的防護(hù)措施有:增加斜坡巖土的力學(xué)強(qiáng)度,通過(guò)提高斜坡巖土的力學(xué)強(qiáng)度,提高坡體的承受能力,從而降低其滑動(dòng)力,以達(dá)到防治滑坡的目的。在多種提高斜坡巖土力學(xué)強(qiáng)度的方法中,削坡減載和邊坡加固是最為有效而且最為實(shí)用的;合理控制地下水,控制地下水的目的主要是解決水對(duì)坡體的威脅。在滑坡的自然成因中,其中水就是最大的影響因素,許多滑坡的形成都與水有關(guān)。所以,合理的控制地下水能夠有效的從根源上預(yù)防滑坡的發(fā)生。
4.3崩塌地質(zhì)災(zāi)害
陡坡上被直立裂縫分開(kāi)的巖土體,因?yàn)楦靠仗摚蹟鄩核榛蛘呔植康囊苹?,?dǎo)致失去穩(wěn)定,突然脫離母體而向下翻滾與傾倒并堆積在坡腳的現(xiàn)象叫做崩塌。
4.3.1崩塌地質(zhì)災(zāi)害形成的原因:不合理的開(kāi)采礦產(chǎn)資源;路橋工程開(kāi)挖邊坡;水庫(kù)蓄水及渠道滲漏;堆、棄渣填土;強(qiáng)烈的振動(dòng)。
4 .3.2崩塌地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的后果(見(jiàn)圖4):對(duì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域人們的生命安全及財(cái)產(chǎn)造成重大威脅,破壞交通設(shè)施及基礎(chǔ)設(shè)施。
圖4山體崩塌災(zāi)害
4.3.3崩塌地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
在采取崩塌防治措施前,要仔細(xì)分析崩塌的形成原因,并制定相應(yīng)的解決方案。傳統(tǒng)的防治技術(shù)有很多,比較常見(jiàn)的有:攔截、排水、護(hù)墻、護(hù)坡及支擋等。隨著科技的發(fā)展,一些新型的防治技術(shù)逐漸應(yīng)用到崩塌的防治中,如SNS柔性攔石網(wǎng)技術(shù),該技術(shù)能夠有效防治坡度較陡的崩塌,對(duì)落石強(qiáng)度較大的崩塌也能夠取得較好的防治效果。
5地質(zhì)災(zāi)害防治的主要施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及防治措施
5.1 施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)總結(jié): 地質(zhì)災(zāi)害防治工程的最大特點(diǎn)就是隱蔽性、復(fù)雜性與多樣性。涉及地質(zhì)災(zāi)害防治工程的施工技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有: 地質(zhì)災(zāi)害防治工程現(xiàn)行施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,例如《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》;各種民用、工業(yè)及市政工程項(xiàng)目的地基、地基處理、高切坡、深基坑以及基礎(chǔ)病害工程防治等所需要的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),例如《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》; 各種水電水利工程的土石方、地基與基礎(chǔ)及巖土工程所涉及的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),例如《水電水利工程預(yù)應(yīng)力錨索施工規(guī)范》; 各種交通建設(shè)中涉及到的滑坡、邊坡、塌陷、危巖與沉降等工程防治的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,例如《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》)。
5.2 地質(zhì)災(zāi)害工程的主要防治措施
5.2.1 防治工程設(shè)計(jì)措施
地質(zhì)災(zāi)害防治工程的設(shè)計(jì),必須依據(jù)滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡的成因機(jī)制、易發(fā)性、運(yùn)動(dòng)模式及防治目標(biāo)予以制定,依據(jù)災(zāi)害發(fā)生的主要原因確定相應(yīng)防治措施; 依據(jù)災(zāi)害的容易發(fā)生的頻率,來(lái)確定防治工程的強(qiáng)度以及工程量。
5.2.2地質(zhì)災(zāi)害防治的主要措施
5.2.2.1工程防治措施 :工程防治措施是防治地質(zhì)災(zāi)害的重要組成部分,工程防治措施的適用條件與方式:大多數(shù)房后切坡造成的小型土質(zhì)滑坡,選用滑坡后緣地表排水方法、前緣支擋方法或者削方減載護(hù)坡方法等工程措施較為適應(yīng);對(duì)于中型以上的滑坡事故,要依據(jù)工程地質(zhì)勘察資料來(lái)選擇合適的工程防治措施。
5.2.2.2生物防治的措施 :是指進(jìn)行植樹(shù)造林,護(hù)坡種草與合理的耕牧。它具有應(yīng)用范圍廣與投資省的優(yōu)點(diǎn),能很好的促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的平衡,對(duì)改善自然環(huán)境有著十分有利的作用,其還具有防治效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),但是需要比較長(zhǎng)的時(shí)間才能充分發(fā)揮其良好的效益。 依據(jù)調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)與自然、經(jīng)濟(jì)等條件,地面塌陷區(qū)、泥石流區(qū)以及水土流失區(qū)域要實(shí)行退耕還林及封山育林等更為有效的防治措施,以更好的減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率。
篇4
[關(guān)鍵詞]公路;泥石流;綜合防治;方案
中圖分類(lèi)號(hào):U418.56 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)42-0193-01
我國(guó)山區(qū)占國(guó)土面積的2/3以上。全國(guó)每年因公路地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)幾十億到上百億元人民幣,在這些損失中,山區(qū)公路占有較大的比例。泥石流是山區(qū)特有的一種突發(fā)性自然災(zāi)害現(xiàn)象,是一種飽含大量泥砂石塊和巨礫的固液兩相流體,是地質(zhì)、地貌、水文、氣象、土壤、植被等自然因素和人為因素綜合作用的結(jié)果,是山地環(huán)境惡化的產(chǎn)物,也是毀損山區(qū)公路路基、路面及其結(jié)構(gòu)物的重要外在動(dòng)力機(jī)制。
一、泥石流對(duì)公路工程的危害形式
(一)泥石流沖擊
泥石流沖擊(撞)可以是泥石流體直接作用于其危害對(duì)象,也可以是泥石流體中的個(gè)別巨大漂礫作用于其危害對(duì)象的某一部分,還可以是泥石流龍頭掀起的泥漿或石塊飛濺起來(lái)砸向其危害對(duì)象。
(二)泥石流沖刷
泥石流沖刷包括下蝕、側(cè)蝕和磨蝕。若泥石流下切掏蝕溝床,導(dǎo)致溝床被切深,使過(guò)溝建筑物(如路基、橋墩等)和護(hù)岸(坡)的基礎(chǔ)被掏空,使其破壞;若泥石流側(cè)蝕溝床,則會(huì)破壞岸坡穩(wěn)定,引起崩塌、滑坡等失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生,促使泥石流活動(dòng)更加活躍,危及岸坡之上的各種設(shè)施。我國(guó)西南山區(qū)泥石流多發(fā)地區(qū)的公路經(jīng)常出現(xiàn)因泥石流沖刷導(dǎo)致公路損毀的現(xiàn)象。
(三)泥石流淤埋
在泥石流堆積區(qū),堆積下來(lái)的泥砂石塊會(huì)對(duì)通過(guò)該區(qū)公路的各種設(shè)施造成淤埋。泥石流規(guī)模、暴發(fā)頻率、堆積區(qū)地形等的差異,導(dǎo)致其淤埋速率和范圍不同。
(四)泥石流次生災(zāi)害
泥石流的產(chǎn)生會(huì)對(duì)其所匯入的主河流形成堵塞,根據(jù)對(duì)主河流的堵塞程度可分為部分堵塞和完全堵塞。部分堵塞指泥石流進(jìn)入主河道堆積,擠壓主河道,但未堵斷主河的現(xiàn)象。其可使泥石流溝口附近主河形成急流險(xiǎn)灘,還可導(dǎo)致河水主流線(xiàn)改變,迫使主河移向?qū)Π?,致使?duì)岸嚴(yán)重沖刷,一旦被沖刷段坡岸失穩(wěn),將會(huì)對(duì)沿岸的公路結(jié)構(gòu)物造成嚴(yán)重破壞,或?qū)е鹿仿坊Х€(wěn)破壞,從而嚴(yán)重威脅路上車(chē)輛和行人的安全。完全堵塞指泥石流在其所匯入的主河流內(nèi)形成天然攔河壩,將河流完全堵斷,在上游形成堰塞湖,水位不斷增高,沿河兩岸的公路設(shè)施將被淹沒(méi);堵塞體一旦潰決,對(duì)河流下游公路將造成毀滅性破壞。
二、公路泥石流防治原則
(一)因地制宜
泥石流的分布區(qū)域很廣泛,尤其在西南山區(qū)更為明顯,各類(lèi)泥石流的性質(zhì)不同,比如稀性泥石流和黏性泥石流就表現(xiàn)出不同的力學(xué)和物理性質(zhì)。公路所經(jīng)過(guò)的泥石流溝道的地貌和水文條件,對(duì)泥石流的形成有至關(guān)重要的影響,泥石流溝道的發(fā)育歷史和致災(zāi)潛力也是千差萬(wàn)別。因此,因地制宜是泥石流治理工程的基本原則。
(二)綜合治理
泥石流的防治基本上采用的是綜合治理的措施,在某一區(qū)域或者時(shí)間段,單項(xiàng)措施也可以當(dāng)做綜合治理設(shè)計(jì)的一部分,經(jīng)調(diào)查研究,公路泥石流采用綜合治理的效果較為顯著。各類(lèi)泥石流防治措施的設(shè)計(jì)不同,起到的作用也有差異,各中工程設(shè)施是不可互為代替的。作為綜合治理的每一部分,各種設(shè)施是必須要相互結(jié)合和相互補(bǔ)充的。
(三)經(jīng)濟(jì)、有效
泥石流治理工程復(fù)雜性高、難度大,往往需要很大的泥石流治理經(jīng)費(fèi)預(yù)算。治理的同時(shí),應(yīng)注重防災(zāi)減災(zāi),并且要兼顧穩(wěn)定和恢復(fù)生態(tài)平衡,選擇最經(jīng)濟(jì)有效的治理方案和措施。工程措施的費(fèi)用往往占著較大比例,所以不強(qiáng)求對(duì)每個(gè)泥石流溝進(jìn)行綜合全面的整治,往往生物措施所耗材料少,投資小,生態(tài)效益高,又有經(jīng)濟(jì)價(jià)值和增產(chǎn)作用,建議每個(gè)分部分項(xiàng)工程處都多采用生物工程措施。針對(duì)同一個(gè)工程,制定多套方案,進(jìn)行優(yōu)化比選,對(duì)每套方案分別設(shè)計(jì),制定預(yù)算,通過(guò)比選來(lái)確定最經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)計(jì)。公路泥石流的規(guī)劃設(shè)計(jì)要遵守有關(guān)的法律法規(guī),嚴(yán)格遵守相關(guān)的行業(yè)規(guī)范。
三、工程實(shí)例
某公路工程全長(zhǎng)51.45km,該公路工程所處地地質(zhì)條件極為復(fù)雜,沿線(xiàn)地質(zhì)破碎,滑塌、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),水土流失嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境十分脆弱,尤其是泥石流十分發(fā)育,嚴(yán)重威脅公路建設(shè)與運(yùn)營(yíng)安全。因此必須強(qiáng)加對(duì)泥石流病害的防治力度,具體措施如下:
(一)A段
設(shè)計(jì)比較方案A段經(jīng)過(guò)大白泥溝泥石流。該溝為常年流水溝,為溝谷型粘泥石流。該沖溝溝域植被不發(fā)育,巖體破碎,頂部溝道兩側(cè)發(fā)育有崩塌、滑坡,溝床中坡洪積、崩坡積松散堆積物豐富,主溝長(zhǎng)9.6km,比降為1/9.3,近期曾發(fā)生大型泥石流,一次沖出量約6-10萬(wàn)立方米,使該溝口大白河河道逐年抬高。
本路段采用以排導(dǎo)為主的綜合防治措施,擬建橋梁跨越,結(jié)合排導(dǎo)結(jié)構(gòu)直接穿越路線(xiàn),避免了泥石流與公路邊坡的接觸。邊坡防護(hù)方面,本路段公路邊坡部分的設(shè)計(jì)方案,采用山區(qū)公路邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案即可。工程設(shè)計(jì)方案中,C線(xiàn)從泥石流溝溝口橫跨,擬建大白泥大橋跨溝通過(guò),該泥石流對(duì)擬建C線(xiàn)大白泥大橋橋墩沖刷影響較大,同時(shí)河床逐年抬高,泥石流淤積對(duì)橋梁危害性大。橋梁高度設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮橋下凈空安全高度,根據(jù)大白泥溝歷史爆發(fā)資料,同時(shí)參考分析河床高的變化規(guī)律,確定出合理的橋位高度;橋墩的抗沖刷能力需滿(mǎn)足規(guī)范要求。
(二)B段
設(shè)計(jì)方案B段經(jīng)過(guò)阿旺小河泥石流,該溝位于大白河左岸,為季節(jié)性溝谷,屬黏性泥石流。該沖溝縱坡陡、流域面積較大,主溝長(zhǎng)9.7km,比降為1/5.9,支溝極為發(fā)育,雖溝域中下部植被發(fā)育較茂密,兩側(cè)均為梯田,但中上部山體較破碎,且溝谷中上部?jī)蓚?cè)一直開(kāi)采礦山,對(duì)環(huán)境破壞較大,礦渣堆積于溝道內(nèi)成為物源,其左右岸坡發(fā)育多處崩塌堆積于溝中,為該泥石流主要固體物質(zhì)來(lái)源,加上沖溝在坡洪積、崩坡積松散堆積物,推測(cè)一次性沖出量約5-10萬(wàn)立方米。
本段采用以治水為主的綜合治理的方案。采用工程措施和生物工程措施,對(duì)山坡、水源、森林和農(nóng)田進(jìn)行綜合治理。在泥石流形成區(qū)建設(shè)調(diào)洪水庫(kù),營(yíng)造水源涵養(yǎng)林,用來(lái)調(diào)節(jié)洪水,削減洪水洪峰,目的是為了控制泥石流形成的必要條件--水源。在特殊位置設(shè)置拋石防護(hù)、石籠防護(hù),營(yíng)造水土保持林,通過(guò)一體化的防護(hù)設(shè)計(jì),以達(dá)到泄洪、攔渣,調(diào)節(jié)洪水流量,穩(wěn)固河床,攔沙穩(wěn)坡,減少形成泥石流的松散土體和碎屑顆粒的來(lái)源,防止溝道下切和溝壑發(fā)育。在流通區(qū)以下修建導(dǎo)流堤,開(kāi)挖排導(dǎo)溝,種植防護(hù)林帶,用來(lái)穩(wěn)固泥石流溝床,控制泥石流流勢(shì),調(diào)節(jié)控制洪流。在這個(gè)條件復(fù)雜的泥石流溝谷內(nèi),必須采取固坡、治水和合理排導(dǎo)的綜合治理措施,才能控制住泥石流的爆發(fā),削減泥石流的危害。
公路泥石流的危害較大,嚴(yán)重危機(jī)人們的生命安全,因此必須加強(qiáng)綜合防治措施。文章結(jié)合工程實(shí)例,以排導(dǎo)、治水和治土為主的綜合防治方案,效果良好,期望能給同類(lèi)型工程提供借鑒和參考。
參考文獻(xiàn)
[1]廖麗萍,朱穎彥,楊志全,MuhammadWaseem,SteveZou,陳濟(jì)丁,王云,葉成銀,張學(xué)進(jìn).中巴公路泥石流災(zāi)害破壞及防治優(yōu)化[J].地質(zhì)科技情報(bào),2013,06.
篇5
關(guān)鍵詞:泥石流;危害;特點(diǎn);防治措施
Abstract: the debris flow in common is a serious happens the geological disaster, because of jilin geological conditions, also frequent landslides, to the country and the property of the great threat to life. This paper defines the definition of debris flow, then the characteristics of debris flow, danger, cause the careful research, finally puts forward the prevention measures, has certain theoretical significance and practical value, for everybody reference.
Keywords: mudslides; Harm; Characteristics; Prevention and control measures
中圖分類(lèi)號(hào):[TV144]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言
我國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家,泥石流地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。泥石流是指溝谷坡地的大量泥沙、石塊等固體物質(zhì)在洪水作用下的混合流動(dòng)。泥石流是物源、地形地質(zhì)地貌、降雨等因子非協(xié)同異變耦合作用的必然結(jié)果。其具有突發(fā)性強(qiáng)、歷時(shí)短的特點(diǎn),破壞力極大。
1泥石流的特點(diǎn)及危害
泥石流具有突發(fā)性強(qiáng)、破壞大、歷時(shí)短的特點(diǎn),其發(fā)生的范圍較小,往往局限于溝道及溝口。但是其災(zāi)害后果往往具有毀滅性。其危害主要是沖積扇能毀壞大面積的農(nóng)田,在其下泄過(guò)程中由于動(dòng)能極大,往往沖毀房屋建筑、公路、鐵路、橋涵,給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及交通帶來(lái)嚴(yán)重的后果。因此,科學(xué)地分析泥石流的發(fā)生、發(fā)展機(jī)理,確定導(dǎo)致泥石流產(chǎn)生的各種因素,對(duì)預(yù)防和治理這種破壞力極強(qiáng)災(zāi)害的發(fā)生具有十分重要的指導(dǎo)意義。
2泥石流的成因
根據(jù)對(duì)泥石流頻發(fā)地區(qū)的觀測(cè)勘查結(jié)果,泥石流的活動(dòng)強(qiáng)度主要與地形地貌、地質(zhì)環(huán)境和水文氣象三個(gè)方面的因素有關(guān)。崩塌、滑坡、土壤侵蝕劇烈、巖石風(fēng)化程度深,則易成為泥石流固體物質(zhì)的補(bǔ)給源;溝谷長(zhǎng)度大、集水面積大、溝床縱向坡降大等因素為泥石流的流通提供了條件,水文氣象因素直接提供水動(dòng)力條件。綜上所述,泥石流的產(chǎn)生主要有以下三大類(lèi)因素:
(1)自然因素
一般發(fā)生泥石流的地區(qū)都是地表植被覆蓋率低,土壤侵蝕模數(shù)相對(duì)較大,巖體構(gòu)造面較發(fā)達(dá),坡面陡且長(zhǎng),遇到強(qiáng)度大的降雨,很容易誘發(fā)局部山體滑坡,從而產(chǎn)生泥石流順坡而下。
不同巖體結(jié)構(gòu)面,抗風(fēng)化能力不同,風(fēng)化程度也不同,風(fēng)化程度高的地區(qū),溝谷內(nèi)松散堆積物和風(fēng)化剝落物豐富,為泥石流的發(fā)生提供了物質(zhì)來(lái)源,吉林省山區(qū)的巖體主要以火成巖為主,巖石的種類(lèi)又以花崗巖和玄武巖居多,地表的花崗巖大多風(fēng)化強(qiáng)烈、裂隙發(fā)育,玄武巖柱狀節(jié)理也十分發(fā)育,這些特殊的地質(zhì)條件都為泥石流的發(fā)生提供了大量的物質(zhì)來(lái)源。這里我們從一個(gè)重要的指標(biāo)中找到規(guī)律,即土壤侵蝕模數(shù)。土壤侵蝕模數(shù)是指每平方千米年產(chǎn)生的土壤侵蝕總量。需要觀測(cè)及計(jì)算獲得。在我國(guó)乃至國(guó)外是評(píng)價(jià)某地生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀的重要指標(biāo)之一,通過(guò)觀測(cè)其變化,不但可以反映當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,還可以為預(yù)防泥石流的發(fā)生提供科學(xué)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)證明,隨著土壤侵蝕的加強(qiáng),也在增加,極易引起溝谷侵蝕發(fā)育,從而促進(jìn)加劇山崩、滑坡和泥石流災(zāi)害的形成和發(fā)展,被剝蝕的泥土、砂石同時(shí)也為泥石流的發(fā)生提供了充足的物質(zhì)來(lái)源。資料表明,根據(jù)土壤侵蝕分級(jí)情況,當(dāng)>5000t/(km2?a)時(shí),只要坡度、降雨量和持續(xù)時(shí)間滿(mǎn)足泥石流產(chǎn)生的三大因素,便極易產(chǎn)生泥石流,應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),提前預(yù)警,啟動(dòng)相關(guān)預(yù)案。
(2)人為因紊
生態(tài)環(huán)境遭到人為破壞,地表植被被破壞,采取極其低下的不科學(xué)的耕作方式或進(jìn)行生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng),造成水土流失。由于植被根系可以固定土壤,在植被被破壞后,坡面降水很容易形成徑流并且逐漸形成侵蝕溝,久而久之,侵蝕溝不斷發(fā)展,坡面被侵蝕溝縱橫相切,遇到強(qiáng)度大的降雨,大量泥沙、石塊等固體物質(zhì)和洪水混合下泄,從而發(fā)生泥石流。一些人為工程活動(dòng),如濫伐森林,修建鐵路,公路,采石棄渣等,往往也為泥石流的發(fā)生提供大量的物質(zhì)來(lái)源。
(3)水文氣象因素
水既是泥石流的重要組成部分,又是泥石流的激發(fā)條件和搬運(yùn)介質(zhì)(動(dòng)力來(lái)源),泥石流的水源,有暴雨、冰雪融水和水庫(kù)(池)潰決水體等形式。吉林省山區(qū)年降雨集中在6-9月,尤其多發(fā)局地暴雨。泥石流的水源主要是暴雨、長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)降雨等,這就為泥石流的發(fā)生直接提供了水動(dòng)力條件。
綜上所述,當(dāng)土壤侵蝕達(dá)到一定程度后,巖體,由于構(gòu)造面的存在,當(dāng)降雨強(qiáng)度達(dá)到一定程度,雨水使構(gòu)造面的結(jié)合力下降,極易誘發(fā)小范圍的山體滑坡,再遇強(qiáng)降雨,滑坡的山體移動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)能,帶動(dòng)其他地表土及砂石混合水順坡而下,形成泥石流。
3泥石流的防治措施
(1)政府加強(qiáng)管理
制定針對(duì)性強(qiáng)的法律、法規(guī),依法管理保護(hù)環(huán)境。目前,有關(guān)“環(huán)境保護(hù)”的法律、法規(guī)條文中,對(duì)山區(qū)環(huán)境保護(hù)的特殊性認(rèn)識(shí)不足,針對(duì)性不強(qiáng),因此有必要研究和制定山區(qū)環(huán)境保護(hù)的專(zhuān)門(mén)法規(guī)。山區(qū)環(huán)保涉及到的環(huán)保、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、安全監(jiān)察、礦管等部門(mén)之間協(xié)調(diào)不夠,山區(qū)環(huán)境保護(hù)受到嚴(yán)重影響。泥石流地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)當(dāng)受到政府及主管部門(mén)的高度重視,健全和完善市政管理機(jī)構(gòu)和技術(shù)機(jī)構(gòu),嚴(yán)格管理,科學(xué)防治,健全和完善管理機(jī)構(gòu)和技術(shù)機(jī)構(gòu),是泥石流防治工作的基礎(chǔ)。
(2)植物措施
主要是在發(fā)生中度以下土壤侵蝕的區(qū)域配合工程措施采用。往往采取喬灌結(jié)合的方式,增加植被的覆蓋度,植物的樹(shù)干及樹(shù)葉能減少降雨的雨滴勢(shì)能,以緩沖直接擊濺地表的能量根系,能固結(jié)土壤。溝底一般采取柵狀造林的方式,可以減少泥沙下泄的速度,降低泥石流的動(dòng)能。溝頭防護(hù)采取喬灌混交模式,可以預(yù)防溯源侵蝕以及侵蝕溝的發(fā)展,起到一定的蓄水保土作用。
(3)工程措施
在泥石流的防治工作中,植物措施雖然重要,工程措施及編制《泥石流防治預(yù)案》也是必要的。但防治泥石流的工程措施卻是效果極佳的。具體有以下幾項(xiàng)措施。
①坡地水土保持工程。在陡坡地耕種農(nóng)作物,應(yīng)盡量修建梯田,可以減少水土流失,并且提高糧食產(chǎn)量。在15°--20°的坡耕地上,若不修建梯田可以改造隔坡式梯田,同時(shí)修建一定數(shù)量的土谷坊,配合削坡,開(kāi)挖截水溝、排水溝等設(shè)施,以期減少水土流失量。
②修建攔砂壩、石谷坊等水型農(nóng)水工程該工程主要是減少土砂流失量,并對(duì)已流失的砂土進(jìn)行調(diào)節(jié)。該工程設(shè)施的建設(shè)目的是讓水排出,只攔蓄砂石土等固體物質(zhì)。攔砂壩主要有以下幾種類(lèi)型:一是山腳固定壩。在山腳下筑壩淤砂,增加山體的穩(wěn)定性,減少由于滑坡和山崩造成的泥砂量。二是防止縱向侵蝕壩。在溝谷的縱向侵蝕區(qū)間的下游修建攔砂壩,使河床淤積后保護(hù)縱向侵蝕區(qū)域不再侵蝕和沖刷,以減少下泄土砂量。三是堆積體下游攔阻壩。在滑坡、山崩的堆積體下游筑壩,防止堆積體流失形成泥石流。四是泥石流攔截壩。對(duì)上游已產(chǎn)生的泥石流進(jìn)行攔截,控制和消減泥石流對(duì)下游的破壞力。石谷坊主要用于坡耕地的侵蝕溝防護(hù)。就是按照侵蝕溝的走向布設(shè)一定數(shù)量的石谷坊,以排水蓄土為目的,使侵蝕溝逐步被填平,也能大大減少泥砂的流失量。
③河道加固和護(hù)岸工程。對(duì)于河流彎曲部位有可能因一側(cè)河岸沖刷造成山體崩塌或土地大量侵蝕的部位,要設(shè)置各種護(hù)岸工程,減少土砂流失量。
④建立分砂地。當(dāng)泥石流流出山谷,進(jìn)入沖積扇時(shí)流速減小,開(kāi)始堆積。因此可在山谷出口附近選擇適合區(qū)域劃為分砂區(qū),在周?chē)谭乐雇辽耙绯?。通過(guò)將泥石流的堆積限制在指定范圍內(nèi),達(dá)到減少對(duì)其他區(qū)域的危害的目的。
總之,泥石流的防治是關(guān)系經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要任務(wù),要及早進(jìn)行防治,把泥石流消滅在萌芽中。
參考文獻(xiàn):
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篇6
[關(guān)鍵字] 泥石流 重力式攔擋壩 穩(wěn)定性 驗(yàn)算方法 工程案例
[中圖分類(lèi)號(hào)] X43 [文獻(xiàn)碼] A [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-1-224-2
0 引言
目前,在泥石流治理工程中多采用重力式攔擋壩進(jìn)行泥石流的防治工作,在工程設(shè)計(jì)時(shí),須對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算,以提高工程的可靠性和安全性,驗(yàn)算時(shí)多采用電子軟件驗(yàn)算,國(guó)內(nèi)的一些驗(yàn)算軟件一般是工程設(shè)計(jì)者自行研發(fā)和編寫(xiě),各驗(yàn)算軟件技術(shù)還不成熟,均具有局限性和不準(zhǔn)確性,此種驗(yàn)算僅在工程設(shè)計(jì)時(shí)使用方便,其驗(yàn)算結(jié)論并非準(zhǔn)確。筆者提出,此類(lèi)工程驗(yàn)算可根據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DZT0239-2004)提出的驗(yàn)算公式進(jìn)行驗(yàn)算,稱(chēng)之為手動(dòng)筆算,簡(jiǎn)稱(chēng)手算。其驗(yàn)算步驟明確,簡(jiǎn)單易懂,結(jié)合工程力學(xué)性質(zhì)驗(yàn)算,結(jié)論較準(zhǔn)確,計(jì)算過(guò)程可在Excel中完成。
1 工程案例
下面根據(jù)工程實(shí)例,采取手動(dòng)筆算對(duì)重力式泥石流攔擋壩的穩(wěn)定性驗(yàn)算。江西漂塘鎢業(yè)有限公司漂塘礦區(qū)豬斗窩至漂塘河泥石流治理工程中設(shè)計(jì)的一處攔擋壩作為本次工程實(shí)例[1]。
1.1 工程概況
該易發(fā)性泥石流溝開(kāi)口方向總體為210°,相對(duì)高差180~330 m,主溝呈"V"型,縱坡降150‰,匯水面積約1.5km2。兩側(cè)山坡坡度一般25~35°,植被較發(fā)育,以灌木為主,覆蓋率80%。上覆Qedl殘坡積土,厚一般0.5~2.0m,局部2.0~4.0m,下伏∈Ⅱ變質(zhì)砂巖,地層產(chǎn)狀355°∠55°。據(jù)野外調(diào)查,該處溝谷兩側(cè)淺層滑坡較為發(fā)育,見(jiàn)4處崩塌、滑坡,山坡、溝谷中有4處廢石堆放場(chǎng)(總方量約358.2×104m3)及零星堆放小方量的廢石、礦渣、棄土等,廢石堆結(jié)構(gòu)松散,穩(wěn)定性較差,為形成泥石流提供了豐富的松散物質(zhì)來(lái)源,一旦遭遇到特大暴雨,溝內(nèi)水流將攜帶大量的泥土礦渣形成泥石流,對(duì)礦區(qū)造成危害,威脅人口約150人,威脅資產(chǎn)約300萬(wàn)元。因此,在適宜位置設(shè)置重力式攔擋壩預(yù)防突發(fā)泥石流災(zāi)害對(duì)下游遭受破壞。
1.2 重力式攔擋壩設(shè)計(jì)參數(shù)
該重力式攔擋壩采用漿砌塊石砌筑,泥石流災(zāi)害防治工程安全等級(jí)為四級(jí),工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí),即50年一遇,壩址左右兩岸斜坡坡度均為28°,上覆殘坡積厚0.5~1.5m,巖性為含碎石粉質(zhì)粘土,下伏地層為∈1n1巖屑石英雜砂巖,產(chǎn)狀120°∠50°,強(qiáng)風(fēng)化層厚1.0~3.5m。該攔擋壩設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)為壩長(zhǎng)50m,壩體高10m,壩頂寬1.6m,壩底寬9.6m,基礎(chǔ)厚2.5m,下游壩坡比1∶0.2,上游壩坡比1∶0.6,在壩體高1.5m、3.0m、4.5m、6.0m、7.5m處設(shè)置五排泄水孔,孔徑DN90,孔距2.0m,上下排呈"品"字型布置,采用M10.0砂漿砌筑塊石和1∶2水泥砂漿勾縫及抹面,水泥采用普通硅酸鹽32.5R型,壩頂設(shè)有溢流口,長(zhǎng)2.0m,高0.4m。設(shè)計(jì)庫(kù)容約13.2×104m3,上游廢石累進(jìn)流失率6%,約13.05×104m3,滿(mǎn)足要求,見(jiàn)圖1 重力式攔擋壩橫剖面圖、圖2 重力式攔擋壩縱剖面圖。
1.3 重力式攔擋壩穩(wěn)定性驗(yàn)算
依據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DZT0239-2004),攔擋壩抗滑安全系數(shù)應(yīng)大于1.20,抗傾覆安全系數(shù)應(yīng)大于1.50,地基容許承載力應(yīng)大于1.2倍最大地基應(yīng)力。假定該重力式攔擋壩在滿(mǎn)負(fù)荷工況下運(yùn)行進(jìn)行以下穩(wěn)定性驗(yàn)算。
作用于攔擋壩的垂直壓力,即攔擋壩壩體自重計(jì)算(其它外力忽略不計(jì)),采用《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DZT0239-2004)提出的計(jì)算公式[2]:
式中:Wd--單寬壩體自重(kN);
Vb--單寬壩體體積(m3);
b--筑壩材料重度,取24kN/m3。
Vb=65.4m3, b=24kN/m3,根據(jù)上述公式計(jì)算得:Wd=1569.6kN。
作用于攔擋壩的水平壓力,即泥石流體水平壓力(其它外力忽略不計(jì)),采用《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DZT0239-2004)提出的朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算公式:
式中:Fvl--泥石流體水平壓力(kN);
c--泥石流重度(kN/m3);
Hc--泥石流體泥深(m);
a--泥石流體內(nèi)摩擦角,一般取值4°~10°。
c取20 kN/m3,Hc取9m, a取4°,根據(jù)上述公式計(jì)算得:Fvl=704.34kN。
1.3.1抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算
抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算采用《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DZT0239-2004)提出的抗滑穩(wěn)定性計(jì)算公式:
式中:kc--抗滑安全系數(shù);
f--滑動(dòng)面上的抗剪摩擦系數(shù),取值0.5~0.8;
∑N--垂直方向作用力的總和(kN);
∑P--水平方向作用力的總和(kN)。
f取0.6,∑N=Wd=1569.6kN;∑P =Fvl=704.34kN,根據(jù)上述公式計(jì)算得:kc=1.34>1.20,則抗滑穩(wěn)定性滿(mǎn)足規(guī)范要求。
1.3.2抗傾覆驗(yàn)算
抗傾覆驗(yàn)算采用《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DZT0239-2004)提出的抗傾覆計(jì)算公式:
式中:k0--抗傾覆安全系數(shù);
∑MN--抗傾力矩的總和,即垂直方向的力的力矩總和(kN·m);
∑MP--抗傾覆力矩的總和,即水平方向的力的力矩總和(kN·m)。
根據(jù)圖3 壩體受力分析示意圖,∑MN=F1×L1=Wd×L1=1569.6×5.6=8789.76kN·m,∑MP =F2×L2=Fvl×L2=704.34×3.0=2113.02kN·m,則根據(jù)上述公式計(jì)算得:k0=4.16>1.50,則抗傾覆穩(wěn)定性滿(mǎn)足規(guī)范要求。
1.3.3地基承載力驗(yàn)算
地基承載力驗(yàn)算采用《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DZT0239-2004)提出的地基承載力計(jì)算公式:
地基承載力應(yīng)滿(mǎn)足下式:
σmax≤[σ](7)
σmin≥0(8)
式中:σmax--最大地基應(yīng)力(kN);
σmin--最小地基應(yīng)力(kN/m2);
∑N--垂直力的總和(kN);
B--壩底寬度(m);
e0--偏心矩;
[σ]--地基容許承載力(kN)。
根據(jù)地基巖性力學(xué)特征,σ取1.5×104kN,∑N=Wd=1569.6kN,B=9.6m, e0=B÷2-L1=9.6÷2-5.6=-0.8(m),根據(jù)上述公式計(jì)算得:σmax=81.75 kN×1.2=98.1kN0,則地基承載力滿(mǎn)足規(guī)范要求。
所以,該重力式攔擋壩抗滑穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性和地基承載力均滿(mǎn)足規(guī)范設(shè)計(jì)要求。
根據(jù)以上驗(yàn)算過(guò)程和結(jié)論可知,其驗(yàn)算步驟簡(jiǎn)單明了,結(jié)論準(zhǔn)確清晰,經(jīng)穩(wěn)定性驗(yàn)算該工程設(shè)計(jì)的壩體安全穩(wěn)定,滿(mǎn)足技術(shù)規(guī)范要求,能夠起到很好的防護(hù)作用,進(jìn)一步為工程設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)依據(jù),確保工程安全有效。
2 結(jié)論
在泥石流防治工程設(shè)計(jì)中,攔擋壩的穩(wěn)定性十分重要,重力式攔擋壩是泥石流防治中使用較普遍、設(shè)計(jì)方法較為成熟的典型壩型[3],其穩(wěn)定性驗(yàn)算方法多種多樣,有些方法并非適合某種特定環(huán)境下的重力式攔擋壩穩(wěn)定性驗(yàn)算。
這樣就亟需在某一特定環(huán)境下具體分析研究,采取適宜此類(lèi)狀況下的驗(yàn)算法則,而目前較多的工程設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行重力式攔擋壩設(shè)計(jì)驗(yàn)算時(shí)多采用某種驗(yàn)算軟件,該種驗(yàn)算軟件中設(shè)置的參數(shù)并不能完全符合實(shí)際需要,使用此類(lèi)驗(yàn)算軟件得出的結(jié)論往往與實(shí)際情況差別較大。因此,應(yīng)從工程實(shí)際出發(fā),結(jié)合國(guó)家制定的規(guī)范、規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和以往工程經(jīng)驗(yàn)作出單一環(huán)境下的驗(yàn)算思路和驗(yàn)算方法,這樣可以使驗(yàn)算結(jié)論符合工程本身。
本文以江西漂塘鎢業(yè)有限公司漂塘礦區(qū)豬斗窩至漂塘河泥石流治理工程中設(shè)計(jì)的某一重力式攔擋壩為驗(yàn)算案例,通過(guò)以上驗(yàn)算方法的詳細(xì)闡述,依據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DZT0239-2004)設(shè)計(jì)要求和結(jié)合工程實(shí)際情況,在分析重力式攔擋壩受力狀態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行壩體穩(wěn)定性驗(yàn)算,此穩(wěn)定性驗(yàn)算方法在驗(yàn)算泥石流物源以礦山廢石等粗顆粒為主要物質(zhì)的環(huán)境下所設(shè)計(jì)的重力式攔擋壩尤為適宜。該穩(wěn)定性驗(yàn)算方法簡(jiǎn)單易懂,步驟詳盡,結(jié)論可靠,本驗(yàn)算方法可供工程設(shè)計(jì)人員參考和借鑒。
Calculation of the Stability of the Gravity Dam in Front of Debris Flows
LIU Jian-bing ZHANG Wen-shan
(Geo-environmental Monitoring station of Jiangxi, Nanchang, Jiangxi, 330095)
Abstract:In engineering design, calculation of the stability of the gravity dam in front of debris flows generally adopts calculation software, subject to non-scientific and inaccurate nature. In order to ensure checking method accuracy,Manual check based on 《Engineering design Specifications of debris flow disaster prevention》's check formula and analysis of dam body stress, combining from actual projects,with a gravity dam of Jiangxi Tungsten CO.,LTD which located by Zhu Dou Wo - Piao Tang He,hypothesis full- reservoir. Manual check applies to all material of debris flow. If these manual check method are thoroughly promoted,it can be enormous useful work for mine geological disaster prevention.
Keyword:debris flow gravity dam stability checking method projects
參考文獻(xiàn)
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LIU Jianbing. Jiangxi Tungsten CO.,LTD Piao Tang mine geological environmental protection restoring and harnessing program [R]. Geo-environmental Monitoring station of Jiangxi,2012:70-72.
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DZT0239-2004,Engineering design Specifications of debris flow disaster prevention [S].
篇7
摘要:
以果木溝泥石流為研究對(duì)象,在闡述該泥石流自然地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地分析了該泥石流的發(fā)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(lèi)型;分析預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì),計(jì)算確定了典型泥石流溝的動(dòng)力學(xué)特征,研究成果為經(jīng)濟(jì)合理防治該泥石流溝災(zāi)害提供了科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:
泥石流;溝谷特征;運(yùn)動(dòng)特征;綜合防治
果木溝泥石流位于甘孜縣奪多鄉(xiāng)果木村,果木溝為達(dá)曲河左岸的一級(jí)支流。溝口洪積扇上分布有多處建筑。該溝內(nèi)近年來(lái)多次發(fā)生了規(guī)模不等的泥石流災(zāi)害。從一九八五年至今,發(fā)生泥石流的頻率和規(guī)模有加劇的態(tài)勢(shì),嚴(yán)重威脅到溝口洪積扇上靠近溝邊居住的村民的生命和財(cái)產(chǎn)安全,影響前緣坡下的鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路的正常運(yùn)行。在每年雨季暴雨沖刷下,果木溝沿線(xiàn)發(fā)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(fā)育情況及泥石流溝谷特征,分析預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì),并通過(guò)計(jì)算確定典型泥石流溝的動(dòng)力學(xué)特征,這些結(jié)論對(duì)于如何經(jīng)濟(jì)合理防治泥石流災(zāi)害具有重要現(xiàn)實(shí)意義[1]。
1泥石流自然地質(zhì)條件
1.1氣象水文
研究區(qū)屬大陸性高原季風(fēng)氣候,空氣干燥,氣溫較低,冬長(zhǎng)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(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū),最大凍土層厚度達(dá)1.2m;達(dá)曲河從果木溝溝口前緣經(jīng)過(guò),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(qū)位于青藏高原東南緣的川西北高山高原區(qū),橫斷山脈的東北翼部分。受青藏川大“歹”字型地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的嚴(yán)格控制,地貌類(lèi)型復(fù)雜多樣。區(qū)內(nèi)整個(gè)地勢(shì)自西北向東南逐漸傾斜,出現(xiàn)了丘原、山原、高山、極高山等多種地貌類(lèi)型,海拔多在3500m以上。奪多鄉(xiāng)地貌主要表現(xiàn)為河谷深切,山勢(shì)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(dá)1500m,坡度一般45°,有的可達(dá)60°~70°,海拔多在5000m以上,是典型的高山峽谷地貌類(lèi)型。
1.3地層巖性
研究區(qū)內(nèi)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(zhì)鈣質(zhì)石英細(xì)砂巖,長(zhǎng)石石英粉砂~細(xì)砂巖,巖屑長(zhǎng)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?guī)r。下部夾錳質(zhì)結(jié)核,灰?guī)r中錳質(zhì)高。三疊系侏倭組(T3zh):灰色薄~厚層變質(zhì)石英粉~細(xì)砂巖、長(zhǎng)石砂巖與深灰色含鈣質(zhì)絹云板巖韻律式互層,下部夾泥灰?guī)r結(jié)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(zhì)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(jié)構(gòu)稍密~中密,分選性較好。主要分布于溝口達(dá)曲河兩岸一級(jí)階地上。殘坡積層(Q4el+dl):含碎石粉質(zhì)粘土,區(qū)內(nèi)廣泛分布,褐色、灰色、灰白色,碎石粒徑一般6~15cm,少數(shù)達(dá)15cm以上,母巖為變質(zhì)砂巖、板巖,呈強(qiáng)風(fēng)化狀,磨圓度差,呈棱角狀,分布形態(tài)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(jié)狀。坡洪積層(Q4dl+al):地表形態(tài)常呈帶狀、三角形、扇裙等,物質(zhì)組分為碎石、少量塊石、礫石、砂、泥等,母巖成份主要有變質(zhì)砂巖、板巖等。塊碎石無(wú)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(dá)2m,底厚1~6m之間,最厚可達(dá)8m以上,坡洪積物粒度由底部至頂部有變細(xì)的趨勢(shì),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(cè)帶狀區(qū)域內(nèi)。泥石流堆積層(Q4sef):雜色,稍濕,碎石,母巖主要成分為變質(zhì)砂巖、板巖,棱角~次棱角狀,中等~微風(fēng)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(jié)構(gòu)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(zhì)構(gòu)造
研究區(qū)位于青藏高原向云貴高原和四川盆地的過(guò)渡地帶,屬橫斷山系北段川西高山高原區(qū),是青藏高原的一部分。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造處于青藏滇緬印“歹”字型構(gòu)造的頭部向中部轉(zhuǎn)折部位上,構(gòu)造形跡比較復(fù)雜,主要表現(xiàn)為平行排列的北西向褶皺和斷裂。
2泥石流發(fā)育特征
根據(jù)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(qū)與堆積區(qū)兩個(gè)區(qū)域(見(jiàn)圖1)。
2.1形成流通區(qū)特征
果木溝泥石流平面形態(tài)呈條帶狀,無(wú)支溝發(fā)育,果木溝兩側(cè)可見(jiàn)明顯分水嶺,地形起伏較大。該區(qū)最高海拔4485m之間,最低海拔3570m,相對(duì)高差約915m,匯水面積約5.2km2,果木溝長(zhǎng)約5.0km。溝谷形態(tài)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(dá)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(tài)呈折線(xiàn)型,長(zhǎng)灘、跌坎發(fā)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(jù)調(diào)查,區(qū)內(nèi)巖土體主要為三疊系雜谷腦組上段灰色薄~厚層變質(zhì)石英砂巖夾粉砂質(zhì)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(qū)內(nèi)巖體較堅(jiān)硬,抗壓強(qiáng)度高,但是淺表部節(jié)理裂隙發(fā)育;區(qū)內(nèi)各類(lèi)物源堆積體中碎塊石結(jié)構(gòu)一般為稍密~中密,分選性差,棱角分明,透水性強(qiáng);殘坡積土層結(jié)構(gòu)松散,主要分布于緩坡、山脊平臺(tái)和坡腳地帶。區(qū)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(qū)特征
堆積區(qū)位于海拔3550~3570m之間,平面形態(tài)呈扇型,為古洪積扇,現(xiàn)代溝谷中水流下切前期古洪積扇體,匯入達(dá)曲河。堆積扇前緣直抵達(dá)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(zhǎng)約150~200m,縱坡坡度6°~10°,擴(kuò)散角100°~110°,平面面積約為2.2×104m2,根據(jù)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(zhì)組成以碎、塊石和砂粒堆積為主,碎塊石占50%~70%,結(jié)構(gòu)稍密~中密。母巖成分為變質(zhì)砂巖、板巖,粒徑一般在8~25cm,最大可達(dá)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(xì),具有簡(jiǎn)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(dòng)特征
3.1形成條件
果木溝長(zhǎng)約5.0km,最高點(diǎn)海拔4485m,最低點(diǎn)入達(dá)曲河口處海拔3550m,相對(duì)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(tài)為“V―U”字形。地貌以高山侵蝕地貌為主,地形平面形態(tài)呈樹(shù)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(shí)溝谷地形坡度陡,跌水明顯,流域內(nèi)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(qū)域地質(zhì)構(gòu)造處于青藏滇緬印“歹”字型構(gòu)造的頭部向中部轉(zhuǎn)折部位上,構(gòu)造形跡比較復(fù)雜,斷裂發(fā)育,巖體破碎較嚴(yán)重,基巖風(fēng)化帶較厚,河流侵蝕強(qiáng)烈,在暴雨、地震及人類(lèi)活動(dòng)等作用下常常形成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,大量松散物質(zhì)堆積于溝床及兩側(cè),為泥石流形成提供了充足的固體物源。經(jīng)常產(chǎn)生強(qiáng)降雨,產(chǎn)生洪流,在狹窄陡深的溝谷中產(chǎn)生強(qiáng)大的動(dòng)能,為泥石流的產(chǎn)生提供了水動(dòng)力條件[3-4]。從上述分析來(lái)看,果木溝泥石流流域的固體物質(zhì)、水源條件和地形條件,都有利于泥石流的發(fā)生和活動(dòng)。
3.2泥石流類(lèi)型
按照泥石流災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范對(duì)泥石流的流體性質(zhì)、發(fā)生頻率、發(fā)生地形地貌條件、固體物質(zhì)提供方式、誘發(fā)因素及動(dòng)力特征等不同指標(biāo)和總和指標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)[5],詳述如下:(1)按流體性質(zhì)劃分,果木溝泥石流為粘性泥石流根據(jù)調(diào)訪(fǎng),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(fā)頻率劃分,果木溝泥石流為高頻泥石流根據(jù)調(diào)查,果木溝1988年降雨雨強(qiáng)為10~20年一遇,1988年發(fā)生泥石流為20年一遇,按泥石流災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范,發(fā)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(qū)地貌特征劃分,果木溝泥石流主要屬于溝谷型泥石流根據(jù)實(shí)地調(diào)查,泥石流溝發(fā)育于山體深切溝谷地帶,物質(zhì)來(lái)源為溝兩側(cè)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(qū)及堆積區(qū)明顯;(4)按照泥石流固體物質(zhì)補(bǔ)給方式分類(lèi),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(guò)程中,固體物質(zhì)主要由崩塌提供,在運(yùn)動(dòng)及發(fā)展過(guò)程中,固體物質(zhì)主要由溝床堆積物侵蝕提供;(5)按泥石流激發(fā)、觸發(fā)及誘發(fā)因素分類(lèi),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(dòng)力特征分類(lèi),果木溝泥石流屬于水力類(lèi)泥石流泥石流發(fā)生主要沿較緩的坡面運(yùn)動(dòng),其中土體是靠水體的部分提供推移力引起和維持其運(yùn)動(dòng);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(guī)模
根據(jù)果木溝泥石流泥痕和過(guò)流斷面實(shí)測(cè)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(guī)模為中型。
4泥石流運(yùn)動(dòng)特征與動(dòng)力學(xué)特性
對(duì)于泥石流運(yùn)動(dòng)特征和動(dòng)力特征的定性分析,是認(rèn)識(shí)泥石流和進(jìn)行泥石流防治工程設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)。由于無(wú)泥石流發(fā)生時(shí)的實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)各泥石流溝的分析,主要根據(jù)查訪(fǎng)資料,類(lèi)比利用目前泥石流運(yùn)動(dòng)特征及動(dòng)力特征研究的成果進(jìn)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(qiáng),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(qū)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(dòng)能消耗大,流速明顯減緩,進(jìn)入形成流通區(qū)下游后,溝道變寬,流深變淺,流速會(huì)明顯減小。因此,根據(jù)果木溝泥石流的實(shí)際情況,分別選用《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》規(guī)范性附錄I中的“粘性泥石流流速計(jì)算公式”———東川蔣家溝泥石流改進(jìn)公式、甘肅武都地區(qū)粘性泥石流流速計(jì)算公式及古鄉(xiāng)溝、東川蔣家溝、武都火燒溝的通用公式對(duì)其進(jìn)行計(jì)算[5],將計(jì)算結(jié)果與當(dāng)?shù)卦?jīng)目睹過(guò)該溝泥石流暴發(fā)的人對(duì)泥石流情況的描述相對(duì)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(xiàn)場(chǎng)泥漿痕跡相似法和泥石流形態(tài)調(diào)查法比對(duì)分析綜合確定泥石流流體容重。根據(jù)當(dāng)?shù)卮迕衩枋瞿嗍鏖_(kāi)始發(fā)生和結(jié)束時(shí)呈稀粥狀,流動(dòng)較快;中間時(shí),泥石流漿體呈稠粥狀。因此,綜合認(rèn)為泥石流的密度均應(yīng)在1.70~2.0t/m3之間。
4.3泥石流流量
果木溝流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)的洪峰流量資料,不能用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算設(shè)計(jì)洪峰流量。根據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》,泥石流峰值流量采用“雨洪法”來(lái)進(jìn)行計(jì)算,即假設(shè)泥石流與暴雨同頻率、且同步發(fā)生,計(jì)算斷面的暴雨洪水設(shè)計(jì)流量全部轉(zhuǎn)化為泥石流流量的假設(shè)條件下建立的計(jì)算方法,采用《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨[6],由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪峰流量(見(jiàn)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(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》的規(guī)范性附錄I中推薦的“鐵二院(成昆、東川兩線(xiàn))公式”進(jìn)行計(jì)算(見(jiàn)表3)。
5結(jié)論
本文闡述了該泥石流溝的發(fā)育情況及溝谷特征,分析預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì),并通過(guò)計(jì)算泥石流流速、流量、一次性沖出量及固體物質(zhì)總量和沖擊力,確定典型泥石流溝的動(dòng)力學(xué)特征,這些結(jié)論對(duì)于如何經(jīng)濟(jì)合理防治泥石流災(zāi)害具有重要現(xiàn)實(shí)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(yán)重威脅到溝口附近人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。泥石流溝處于發(fā)育壯年期,有繼續(xù)發(fā)育和發(fā)展的良好溝道條件、豐富的物源儲(chǔ)備和積累、極高的暴發(fā)頻率、良好的水源條件及觸發(fā)因素、流域植被覆蓋率總體較低、大量的小型滑坡、崩塌發(fā)育,為泥石流的形成提供了豐富的物源[7]。果木溝泥石流實(shí)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(jié)合”方案對(duì)泥石流進(jìn)行治理,并在治理后采取生物措施相結(jié)合的綜合防治對(duì)策,在泥石流形成物源區(qū)采用恢復(fù)植被的生物工程措施及固溝穩(wěn)坡的工程措施。
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[6]四川水利電力廳.四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)[M].成都:四川水利電力廳,1984:8-100.
篇8
關(guān)鍵詞:公路;地質(zhì)災(zāi)害;滑坡;泥石流;防治;措施。
中圖分類(lèi)號(hào):X734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1公路地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型
1.1崩塌
指地質(zhì)體在重力作用下,陡坡上的巖土體突然脫離母體向下傾倒、滾落的地質(zhì)現(xiàn)象。根據(jù)其成因和破壞方式可劃分為滑移式崩塌、傾倒式崩塌和墜落式崩塌三類(lèi)。按其發(fā)生的體積大小分為小型(小于1×104m3)、中型(1~10×104m3)、大型(10~100×104m3)和特大型(大于100×104m3)4個(gè)級(jí)別。根據(jù)其物質(zhì)成分又分為巖質(zhì)崩塌和土質(zhì)崩塌,誘發(fā)因素為自然或人類(lèi)工程活動(dòng)。
1.2滑坡
指地質(zhì)體沿地質(zhì)弱面向下滑動(dòng)的重力破壞現(xiàn)象,一般具有雙重含義,一是重力地質(zhì)作用過(guò)程,二是重力地質(zhì)作用結(jié)果。按物質(zhì)成分可分為土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)滑坡兩大類(lèi)。根據(jù)滑面與巖層面的關(guān)系可劃分為順層滑坡、切層滑坡。依據(jù)滑坡體發(fā)展運(yùn)移形式可劃分為推移式、牽引式和混合式滑坡等類(lèi)型。按滑坡體的體積大小,劃分為小型(小于10×104m3)、中型(10~100×104m3)、大型100~1000×104m3)和特大型(大于1000×104m3)4個(gè)級(jí)別,其誘發(fā)因素為自然和人類(lèi)工程活動(dòng)。
1.2泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化)在溝谷或山坡上產(chǎn)生的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質(zhì)的特殊洪流,其匯水、匯砂過(guò)程十分復(fù)雜,是各種自然(或)人為因素綜合作用的產(chǎn)物。泥石流活動(dòng)對(duì)民眾生命財(cái)產(chǎn)造成損失或構(gòu)成危害時(shí),即形成泥石流災(zāi)害。按其水源成因可劃分為暴雨(降雨)泥石流、冰川(冰雪融化)泥石流、潰決(水庫(kù)、壩塘、堰塞湖等)泥石流等。
按物源成因可分為坡面侵蝕型泥石流、崩滑型泥石流、冰磧型泥石流、棄渣型泥石流和混合型泥石流等類(lèi)型。
按泥石流的物質(zhì)組成,可分為泥流型、水石流型和泥石流型三種類(lèi)型。根據(jù)泥石流一次性暴發(fā)堆積土石體積,其規(guī)??煞譃樘卮笮停ù笥?00×104m3)、大型(10~100×104m3)、中型(1~10×104m3)和小型(小于1×104m3)4個(gè)等級(jí)。泥石流的危害性按一次造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失可劃分為特大型、大型、中型、小型4個(gè)災(zāi)害等級(jí),其潛在危害是根據(jù)受威脅人口和可能造成的直接經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行劃分。
2防治措施
2.1崩塌災(zāi)害防治措施
2.1.1主動(dòng)防治措施
(1)削坡。在較穩(wěn)定的斜坡上將危險(xiǎn)巖土體按照一定的設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行爆破或開(kāi)挖清除,目的是清除斜坡表面較松散的巖土體,減小斜坡體的荷載量,使斜坡坡度達(dá)到理想的穩(wěn)定狀態(tài),但削坡不宜在巖體破碎強(qiáng)烈和開(kāi)挖影響較大的巖土體上進(jìn)行。
(2)排水。排水的主要目的是防止地表水的下滲加載,可提高邊坡的穩(wěn)定性,特別是對(duì)侵蝕作用比較敏感的邊坡地段,其效果尤為明顯。因此,地表排水作為一種輔助防治措施應(yīng)予以考慮。
(3)嵌補(bǔ)。對(duì)外懸或坡面凹腔形成的危巖體采用漿砌片石、混凝土等填筑,是提高危巖體穩(wěn)定性的一種方法,但嵌補(bǔ)結(jié)構(gòu)必須要有穩(wěn)定的基礎(chǔ),且必須與坡面穩(wěn)定體緊密結(jié)合。此外,若坡面危石較多時(shí),要進(jìn)行大量的局部開(kāi)挖,以給嵌補(bǔ)結(jié)構(gòu)提供基礎(chǔ)平臺(tái),并要嵌補(bǔ)封閉支撐體間的軟弱巖層,阻止在風(fēng)化作用下巖腔進(jìn)一步的擴(kuò)展。
(4)錨固。是對(duì)已確定的危巖體進(jìn)行加固的一種較好選擇,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)環(huán)境改變不明顯。在采用錨固措施加固危巖體時(shí),要完全查清坡面危石,在危巖體上進(jìn)行鉆孔錨固作業(yè)過(guò)程中,其振動(dòng)作用將可能導(dǎo)致危石滾落,要提高安全意識(shí),防止施工風(fēng)險(xiǎn)。
(5)噴射混凝土。該方法技術(shù)成熟,機(jī)械化程度高,施工速度快,對(duì)地形適應(yīng)能力強(qiáng),也較為經(jīng)濟(jì)。同時(shí)該方法本身能通過(guò)添加纖維來(lái)提高強(qiáng)度和韌性,并常與錨桿、鋼筋網(wǎng)或鋼絲格柵結(jié)合使用,力學(xué)性能高,具有較高的承載能力。
2.1.2被動(dòng)防治措施
(1)落石槽。公路修建于坡腳附近時(shí),應(yīng)首先考慮在坡腳留置或設(shè)置具有一定寬度和深度的溝槽來(lái)承接落石,落石槽的設(shè)置要確保落石不能直接落到需要保護(hù)的區(qū)域,但是,當(dāng)場(chǎng)地地形條件受限,需要通過(guò)開(kāi)挖來(lái)提供滿(mǎn)足要求的落石槽時(shí),則會(huì)增大開(kāi)挖量,其投資增加值可能超過(guò)采用其他工程措施的費(fèi)用,且會(huì)帶來(lái)較大的環(huán)境破壞。
(2)攔擋墻。一種修建于落石路徑上的攔擋結(jié)構(gòu),通常由漿砌片石或澆筑混凝土構(gòu)成。結(jié)構(gòu)的剛性特征決定了它的抗擊效果較差,因此受經(jīng)濟(jì)、場(chǎng)地地形條件和結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性等因素限制,其修建尺寸通常是有限的,抗沖擊能力也較為有限,而結(jié)構(gòu)本身在遭受落石沖擊破壞時(shí)可能成為人為落石源,故需要有穩(wěn)定而龐大的基礎(chǔ)。通常情況下,需要進(jìn)行較大規(guī)模的開(kāi)挖,另一方面,對(duì)場(chǎng)地條件也要求較高,特別是在坡面較陡時(shí)常難以實(shí)現(xiàn)。
(3)避讓。對(duì)于潛在崩塌體,其落石規(guī)模和頻率較大地段,特別是可能伴有其他邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的現(xiàn)場(chǎng),避讓是一種有效而最為安全可行的措施,其根本目的是將公路或建筑物建在其威脅范圍以外,做到一勞永逸,但其缺陷通常也較為明顯,必然要增加投資,還可能會(huì)喪失部分使用功能或提高其功能使用成本。其方法如改變工程位置或公路繞線(xiàn),采用隧道方案等。
2.2滑坡災(zāi)害防治措施
根據(jù)防治目的不同,其主要采用的方法有以下幾點(diǎn)。
2.2.1直接阻止滑坡的發(fā)育
設(shè)置各種抗滑工程??够?、抗滑擋墻、抗滑墩、預(yù)應(yīng)力錨固、預(yù)應(yīng)力錨固抗滑擋墻、預(yù)應(yīng)力錨固抗滑樁、鋼架抗滑樁、攔砂壩工程等。
近年來(lái)抗滑樁在公路滑坡治理中被廣泛采用,多是人工挖孔灌注樁,一般在滑坡上布設(shè)2到3排適用于淺層處于蠕動(dòng)擠壓階段的滑坡。錨固方案一般只適用于淺部巖層滑坡,是通過(guò)把斜坡上被軟弱結(jié)構(gòu)面切割的巖層組成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)合體,并利用巖體與錨桿密貼所產(chǎn)生的摩阻抗力來(lái)阻止巖土體向下滑動(dòng)。
擋土墻是廣泛采用的防治滑坡的支擋構(gòu)筑物,其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定滑坡收效快,就地取材,施工方便,特別適用于防治中、淺層滑坡,對(duì)于因開(kāi)挖邊坡而引起的牽引式滑坡,可以很好的提供支撐力。擋土墻一般設(shè)在滑坡前緣。當(dāng)滑床為完整巖層時(shí),可采用上擋下護(hù)的辦法,基礎(chǔ)埋入完整巖層內(nèi)不小于0.5m,若滑床為不易設(shè)置基礎(chǔ)的破碎巖層時(shí),可將基礎(chǔ)置于坡腳穩(wěn)定地層內(nèi),基礎(chǔ)埋深不小于2.0m,并置于可能向下發(fā)展的滑面以下。
2.2.2 改變滑帶土的性質(zhì)
可采用灌漿處理(灌注石灰漿、石灰砂漿、水泥漿、粘土漿等)、焙燒處理(在滑坡前部利用導(dǎo)洞焙燒滑帶土)、電滲排水(利用電極作用排除滑帶土的水)、化學(xué)處理(利用化學(xué)反應(yīng)增加滑帶土的強(qiáng)度)。
2.2.3改變坡體內(nèi)部力學(xué)平衡度
清方減重和坡腳反壓是最簡(jiǎn)單有效的一種方法。當(dāng)坡體后緣周界為穩(wěn)定巖土體時(shí),在滑坡頂部清方減壓,不會(huì)破壞斜坡上部及左右的穩(wěn)定性,還能利用清方土體反壓滑坡前緣,特別適用于防治推移式滑坡或由錯(cuò)落轉(zhuǎn)化的滑坡。
篇9
【關(guān)鍵詞】重慶市,地質(zhì)災(zāi)害;防治對(duì)策;
中圖分類(lèi)號(hào):F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
防治對(duì)策,從宏觀方面提出和探討了適合我市的地質(zhì)災(zāi)害防治對(duì)策及保障措施。
重慶市位于我國(guó)西南地區(qū),西連四川,南接貴州,東鄰湖北,北部與陜西接壤,海拔高度懸殊,氣候條件多變,山體構(gòu)造復(fù)雜多樣,是全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重、受威脅人口最多的地區(qū)之一,每年因地質(zhì)災(zāi)害造成人員死亡數(shù)高達(dá)40~60人,造成直接經(jīng)濟(jì)損失約高達(dá)3~4億元,占全市災(zāi)害損失比例高達(dá)20%以上,對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大的威脅,嚴(yán)重的影響了人民正常的生產(chǎn)生活,不利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略[1]。
由于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)的的滯后性,給防治工作帶來(lái)了極大的困難,已經(jīng)不能滿(mǎn)足人民群眾對(duì)社會(huì)發(fā)展的要求。社會(huì)在不斷的進(jìn)步,各項(xiàng)社會(huì)保障措施也在不斷地完善,也給地質(zhì)災(zāi)害防治提出了新的要求。隨著檢測(cè)水平的不斷提高以及人們對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的不斷了解,從事相關(guān)行業(yè)的人員已經(jīng)逐步摸清了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的類(lèi)型,也會(huì)根據(jù)不同的發(fā)生情況及時(shí)制定出相應(yīng)的防治措施。
主要地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型以及防治措施
1.1滑坡、崩塌
山體滑坡(landslides)是指山體斜坡上某一部分巖土在重力(包括巖土本身重力及地下水的動(dòng)靜壓力)作用下,沿著一定的軟弱結(jié)構(gòu)面(帶)產(chǎn)生剪切位移而整體地向斜坡下方移動(dòng)的作用和現(xiàn)象。俗稱(chēng)“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。是常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害之一。
崩塌(崩落、垮塌或塌方)是較陡斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動(dòng)、堆積在坡腳(或溝谷)的地質(zhì)現(xiàn)象。
重慶市山地形勢(shì)復(fù)雜,極易發(fā)生崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害,華瑩山—巴岳山以西為丘陵地貌;華瑩山至方斗山之間為平行嶺谷區(qū);北部為大巴山地區(qū);東部、東南部和南部屬巫山大婁山山區(qū)。2001年5月1日20時(shí)30分左右,重慶市武隆縣縣城江北西段發(fā)生山體滑坡,造成一幢8層居民樓房垮塌。造成79死亡,數(shù)人受傷。2004年重慶萬(wàn)盛山體垮塌事件死亡人數(shù)為15人,2009年重慶武隆山體滑坡事故造成26人死亡,并且造成63人失蹤。給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大隱患。地質(zhì)工作者統(tǒng)計(jì)了2000年到2010年十年間發(fā)生的滑坡災(zāi)害(見(jiàn)表1)。
表1 重慶市滑坡統(tǒng)計(jì)表
1.2防治措施
做好預(yù)防工作,是有效降低災(zāi)害水平的最有效措施,根據(jù)不同地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)制定相應(yīng)的預(yù)防措施。加雨的預(yù)報(bào)工作,暴雨天氣容易引起小型的滑坡災(zāi)害,發(fā)生比較突然,對(duì)山腳小村莊威脅較大。對(duì)滑坡多發(fā)區(qū)進(jìn)行不間斷地巡視工作,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)匯報(bào),提前做好群眾疏散工作,撤離危險(xiǎn)區(qū)域。在滑坡的根本治理上也要下大力氣,在多發(fā)區(qū)要植樹(shù)造林,減少濫砍濫伐事件的發(fā)生,在相關(guān)區(qū)域減少開(kāi)山采石行為,加大山區(qū)保護(hù)力度退耕還林。
1泥石流的發(fā)生
泥石流是山區(qū)特有的一種不良地質(zhì)現(xiàn)象,它是由暴雨或上游冰雪消融形成的攜帶有大量泥土和石塊的間歇性洪流。它具有突然發(fā)生、來(lái)勢(shì)兇猛、歷史短暫、破壞力強(qiáng)的特點(diǎn)[2]。它可以沿途沖毀道路橋梁,淹沒(méi)房屋農(nóng)田,阻塞河道,在頃刻間造成巨大災(zāi)害。泥石流的流域可劃分為形成區(qū)、流通區(qū)和排泄區(qū)。發(fā)生泥石流常常會(huì)沖毀公路鐵路等交通設(shè)施甚至村鎮(zhèn)等.危害人類(lèi)生命,應(yīng)該要注意躲避。重慶市是泥石流多發(fā)地區(qū), 重慶市開(kāi)縣、云陽(yáng)、梁平等9個(gè)區(qū)縣72個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)前天都遭暴雨和大風(fēng)冰雹襲擊。特大暴雨引發(fā)了泥石流,彭水縣一輛由縣城開(kāi)往龍射鎮(zhèn)的客車(chē),在中途的漢葭鎮(zhèn)青龍村被泥漿石塊壓埋,車(chē)上8名乘客7死1傷。
2.2泥石流的防治
防治泥石流,要從根本上積極治理,積極地預(yù)防,做好疏導(dǎo)工作。要積極的改善多發(fā)區(qū)的地理環(huán)境,做好水利,欄壩的修筑工作,合理修筑梯田,增加多發(fā)區(qū)域的植被面積。在居民聚居地進(jìn)行勘測(cè),盡量減少危險(xiǎn)地區(qū)居住人口數(shù)量。在山體修建排水工程。一般來(lái)說(shuō),生態(tài)環(huán)境好的區(qū)域,泥石流發(fā)生的頻度低、影響范圍小;生態(tài)環(huán)境差的區(qū)域,泥石流發(fā)生頻度高、危害范圍大。提高小流域植被覆蓋率,在村莊附近營(yíng)造一定規(guī)模的防護(hù)林,不僅可以抑制泥石流形成、降低泥石流發(fā)生頻率,而且即使發(fā)生泥石流,也多了一道保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全的屏障。
3.1人為的過(guò)度開(kāi)采的綜合災(zāi)害
隨著人類(lèi)活動(dòng)范圍的加大,礦業(yè)發(fā)展對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用也越來(lái)越大,對(duì)地球表面的生態(tài)環(huán)境改變也越來(lái)越大,市場(chǎng)需求的加大,造成多樣性的粗放型的生產(chǎn)模式,生產(chǎn)工藝及設(shè)備落后,逐步加劇了環(huán)境的惡化,是上述兩種地質(zhì)災(zāi)害越來(lái)越頻發(fā)的根本所在[3]。成片的林木被砍伐,山體被不加規(guī)劃的隨意開(kāi)挖,造成巖石與土壤,遇到暴雨的發(fā)生極易產(chǎn)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。
3.2健全與完善法律法規(guī)
隨著公共意識(shí)的不斷加強(qiáng),人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的深刻認(rèn)識(shí),保護(hù)環(huán)境已是非常重要的事情,是否能夠堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的根本所在,要下大力氣建設(shè)和完善現(xiàn)有法律法規(guī)。強(qiáng)化礦業(yè)發(fā)展的管理措施,堅(jiān)決取締非法、不合理的開(kāi)采模式,努力提高科技水平,提高資源的有效利用率,加大國(guó)有礦業(yè)集團(tuán)的管理與技術(shù)革新。
結(jié)語(yǔ)
重慶市山體繁多,地質(zhì)條件復(fù)雜,在有效利用好現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)外,要并不斷的創(chuàng)新,學(xué)習(xí)習(xí)新的技術(shù),在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前做好預(yù)防預(yù)報(bào)工作,降低人民生命財(cái)產(chǎn)損失,增加人力物力的投入,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)進(jìn)行巡視,做到早發(fā)現(xiàn)早預(yù)防。市縣各級(jí)政府制定災(zāi)害防治策略,把災(zāi)害防治效果列入政績(jī)考核中去。在全市做好宣傳工作,讓大家了解地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的本質(zhì)原因,在遇到災(zāi)害時(shí)掌握自救措施。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉長(zhǎng)禮.城市地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)價(jià)[D ]. 北京:中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院, 2007.
[2] 趙源,劉希林.泥石流災(zāi)害損失評(píng)價(jià)[ J ]. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào), 2005, 16 (3) : 42-48.
[3] 林玉山,張衛(wèi).尾礦庫(kù)地質(zhì)災(zāi)害與危險(xiǎn)性評(píng)估[ J ]. 桂林工學(xué)院學(xué)報(bào), 2006, 26 (4) : 486-490.
篇10
關(guān)鍵詞:湟水北干;地質(zhì)災(zāi)害;危險(xiǎn)性;評(píng)估;防治措施
評(píng)估區(qū)范圍為一期工程所屬的支渠及干斗渠,其中16條支渠總長(zhǎng)270.77km,4條干斗渠總長(zhǎng)25.37km。工程總體呈北西―南東向,分布于西寧盆地北緣與大坂山南坡之間。西段位于寶庫(kù)河左岸,中段為西寧盆地湟水河以北的低山丘陵區(qū),東段屬大坂山南坡。途經(jīng)大通縣、互助縣、樂(lè)都縣的大部分地區(qū)。項(xiàng)目區(qū)南有青藏鐵路,蘭州至西寧高公路,北部有青石咀至民和公路國(guó)道219線(xiàn),渠首有國(guó)道227線(xiàn)經(jīng)過(guò),總干渠前段、中段有縣、鄉(xiāng)級(jí)公路相通,交通尚方便。
一、 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估
評(píng)估區(qū)內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型有滑坡、崩塌、潛在不穩(wěn)定斜坡、泥石流、黃土濕陷5種類(lèi)型。
1.滑坡
滑坡是斜坡巖土體沿著慣通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移現(xiàn)象。滑坡的機(jī)制是某一滑移面上剪應(yīng)力超過(guò)了該面的抗剪強(qiáng)度所致?;略谠u(píng)估區(qū)內(nèi)分布廣、數(shù)量多、規(guī)模大、活動(dòng)頻繁、對(duì)本工程危害也比較嚴(yán)重。
形成及誘發(fā)因素:斜坡的局部穩(wěn)定性受破壞,在重力作用下,巖體或其他碎屑沿一個(gè)或多個(gè)破裂滑動(dòng)面向下做整體滑動(dòng)的過(guò)程與現(xiàn)象。
2.崩塌
崩塌是指陡峻山坡上巖塊、土體在重力作用下 ,發(fā)生突然的急劇的傾落運(yùn)動(dòng)。多發(fā)生在大于60°~70°的斜坡上。
形成及誘發(fā)因素:誘發(fā)崩塌的外界因素很多,主要有地震、融雪(雨)、地表沖刷、浸泡及不合理的人類(lèi)活動(dòng)。
3.潛在不穩(wěn)定斜坡
評(píng)估區(qū)內(nèi)潛在不穩(wěn)定斜坡共36段,其中27段為黃土邊坡。發(fā)育于中、低山前緣地帶。黃土具有濕陷性,坡體前緣大多數(shù)地段因水流侵蝕形成陡坎。
形成及誘發(fā)因素:評(píng)估區(qū)內(nèi)黃土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、降雨侵蝕、坡腳季節(jié)性流水沖刷、坡腳開(kāi)挖、坡體切割是誘發(fā)潛在不穩(wěn)定斜坡的主要因素。
4.泥石流
斜坡上或溝谷中松散碎屑物質(zhì)被暴雨或積雪、冰川消融水所飽和,在重力作用下,沿斜坡或溝谷流動(dòng)的一種特殊洪流。特點(diǎn)是爆發(fā)突然,歷時(shí)短暫,來(lái)勢(shì)兇猛和巨大的破壞力。評(píng)估區(qū)內(nèi)泥石流均發(fā)育于中、低起伏山區(qū)沖溝,形成、流通區(qū)均為黃土所覆蓋,規(guī)模均屬小-中型。
形成及誘發(fā)因素:評(píng)估區(qū)內(nèi)地層巖性主要為第四系風(fēng)積黃土及黃土狀土,丘陵地帶植被稀疏,水土流失嚴(yán)重,溝岸山坡坡度大,溝壁具有潛在松散物,遇強(qiáng)降雨則容易形成泥石流。
5. 黃土濕陷
濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土,在一定的壓力下,下沉穩(wěn)定后,受水浸濕,土結(jié)構(gòu)迅速破壞,并產(chǎn)生顯著附加下沉。評(píng)估區(qū)內(nèi)渠道沿線(xiàn)黃土及黃土狀土最大厚度超過(guò)40.0m。渠道沿線(xiàn)分布的黃土屬中壓縮、弱~強(qiáng)濕陷性土,部分有自重濕陷特征。
形成及誘發(fā)因素:區(qū)內(nèi)黃土多屬馬蘭黃土及黃土狀土,成因以風(fēng)積為主,次為坡積、洪積等的混合沉積,厚度5~50m,變化大,隨地形的起伏而異。該類(lèi)土結(jié)構(gòu)疏松,大孔隙、垂直節(jié)理發(fā)育,水穩(wěn)性差。多蟲(chóng)孔和植物根孔,在裂隙或孔壁上常見(jiàn)鈣質(zhì)粉末或菌絲狀白色條紋存在。無(wú)水條件下強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好,一旦遇水則起膠結(jié)作用的鹽膜溶解、膠膜脹大,加之水膜楔入作用,黃土結(jié)構(gòu)即迅速破壞,形成濕陷。
二、 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
1. 工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
工程沿線(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育,有滑坡、崩塌、泥石流等,同時(shí)渠道沿線(xiàn)地層主要為濕陷性黃土,其工程地質(zhì)性質(zhì)不良,在渠道工程建設(shè)時(shí)勢(shì)必引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害。
2.工程建設(shè)可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
工程施工過(guò)程中,可能遭受泥石流、滑坡、崩塌、潛在不穩(wěn)定斜坡及黃土濕陷等地質(zhì)災(zāi)害破壞。經(jīng)預(yù)測(cè)評(píng)估,渠道工程建設(shè)會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,大規(guī)模土方的開(kāi)挖,可能會(huì)引發(fā)邊坡的失穩(wěn),形成規(guī)模不等的滑坡、崩塌等災(zāi)害。當(dāng)布設(shè)在黃土或黃土與下伏紅層構(gòu)成的斜坡上的明渠傍山開(kāi)挖,要特別重視防滲,否則在水動(dòng)力作用下會(huì)引發(fā)滑坡,渠水潰流而下后有可能引發(fā)溝谷中的泥石流災(zāi)害,危及下游農(nóng)田和村莊,其危害性大。渠道工程建設(shè)大量的棄土棄碴可能會(huì)引發(fā)或加劇泥石流災(zāi)害。
三、防治措施
1.滑坡防治措施
滑坡的防治要貫徹“及早發(fā)現(xiàn),預(yù)防為主;查明情況,綜合治理;力求根治,不留后患”的原則結(jié)合邊坡失穩(wěn)的因素和滑坡形成的內(nèi)外部條件,治理滑坡可以從以下兩個(gè)大的方面著手:①消除和減輕地表水和地下水的危害;②改善邊坡巖土體的力學(xué)強(qiáng)度。
2.崩塌的防治措施
實(shí)施治理工程,或進(jìn)行小規(guī)模清除崩滑體后,開(kāi)展定期或不定期監(jiān)測(cè),及時(shí)了解其發(fā)展態(tài)勢(shì)。我國(guó)防治崩塌的工程措施主要有:遮擋、攔截、支擋、護(hù)墻(坡)、鑲補(bǔ)溝縫、刷坡、削坡、排水。
3.潛在不穩(wěn)定斜坡防治措施
對(duì)工程危害性小的,開(kāi)展定期監(jiān)測(cè)。對(duì)工程危害性大的,進(jìn)行削坡或護(hù)坡處理,加強(qiáng)渠道防滲措施
4.泥石流防治措施
對(duì)遭受該泥石流災(zāi)害的可能性大或危害大得地區(qū),以渡槽跨越的方式避開(kāi)該泥石流災(zāi)害的影響為宜。同時(shí)建議對(duì)棄碴認(rèn)真選址,對(duì)棄碴要進(jìn)行攔接等加固設(shè)防,不能把沖溝當(dāng)作垃圾排放場(chǎng),防止棄碴成為泥石流的物源,保證溝道有良好的泄洪能力。
監(jiān)測(cè)流域的降雨過(guò)程和降雨量(或接收當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)信息),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷降雨激發(fā)泥石流的可能性;監(jiān)測(cè)溝岸滑坡活動(dòng)情況和溝谷中松散土石堆積情況,分析滑坡堵河及引發(fā)潰決型泥石流的危險(xiǎn)性。