泥石流灾害治理工程勘查设计剖析

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1、二一六年二月 泥石流灾害治理工程勘查设计 目录 CONTENTS 什么是泥石流 01 泥石流灾害治理工程勘查 02 泥石流灾害治理工程设计 03 泥石流 泥石流定义 工程地质手册 泥石流是山区特有的一种自然地质现象，它是由于降水（暴雨、融雪、冰川）而形成的一种夹带大量泥沙、石 块等固体物质的特殊洪流。它暴发突然，历时短暂，来势凶猛，具有强大的破坏力。 工程地质 山区地形陡峭、山高谷深，纵坡降大等。 松散固体颗粒构造、岩性、地震等地质条件。 内在因素 02 外在因素 01 泥石流成因 水文地下水、地表入渗的侵润作用； 气象强降雨、冰川积雪强消融、冰川湖、高山 水库、人工水库溃决等。 泥石流分类

2、泥石流分类 泥石流分类 我国泥石流灾害分布 一是青藏高原与次一级的高原与盆地之间的接触带；另一个是上述的高 原、盆地与东部的低山丘陵或平原的过渡带 目录 CONTENTS 什么是泥石流 01 泥石流灾害治理工程勘查 02 泥石流灾害治理工程设计 03 泥石流灾害治理工程勘查 泥石流勘查 在收集已有资料的基础上，对泥石流活动区域进行的有关泥石 流形成、活动、堆积特征、发展趋势与危害等实地调查、综合分 析与评判，结合泥石流调查确定的防治工程方案，采用测绘、勘 探（钻探、物探等）、试（实）验等手段，查明对应的可行性论 证阶段、设计阶段、施工阶段防治工程所需要的工程地质条件的 工作过程。 目的查明泥石

3、流发育的自然环境、形成条件，基本特征和危害， 为防治方案的选择、防治工程的设计提供资料。 阶段 调查 对象 调查重点目的及判别要素 泥石流调查 引 发、 暴发 泥石 流可 能危 及人 民生 命财 产安 全的 沟谷 流 域。 形成要素和泥石流特征 区分泥石流沟（含潜在泥石流沟） 和非泥石流沟；确定易发程度、危 害等级；提出防治方案 、建议。 可行性论证 自然地理、地质环境和泥 石流的形成条件进行（基 本）定量勘查 特征和危害、论证治理方案可行 性、工程治理的建议方案、地域范 围 设计阶段 工程措施、工程设计所需 的泥石流参数、工程地质 条件进行进一步勘查 详细勘查、论证和比选工程治理 方案、确定

4、治理措施 施工阶段 施工过程中揭示的地质信 息加以综合 补充、修正和完善勘查资料；为变 更设计进行补充勘查 应急治理 泥石流临兆之前或泥石流 发生过程中及 泥石流发 生后 围绕应急治理工程开展、针对性很 强、非常规的勘查工作 危害等级划分 泥石流治理工程勘查 1、资料收集 在现场调查之前，应收集调查区的气象水文、地 形地貌、地层岩性、地质构造、地震活动、泥石流发 生的历史记录、前人调查研究成果、已有勘查资料和 泥石流防治工程文件、与泥石流有关的人类工程活动 等资料，以此作为调查工作的基础。 2、自然地理调查 （1） 地形：流域形状、面积、主沟长度、沟床比降、流 域高差、谷坡坡度、沟谷纵横断面形

5、状、水系结构和沟谷密 度等。 （2）多年平均降水量、降水年际变率、年内降水量分配、 年降水日数、降水地区变异系数和最大降水强度，尤其是暴 雨日数及其出现频率、典型时段（24h、60min、10min）的 最大降水量及多年平均小时降雨量。 （3）水文：收集或推算各种流量、径流特性、主河及高 一级大河水文特性等数据。 （4） 植被与土壤：调查流域植被类型与覆盖程度，植被 破坏情况，土地利用类型和侵蚀程度等。 3 地质调查 （1）地层岩性 （2）地质构造 （3）新构造运动与地震 （4）不良地质体与松散固体物质：流域内不良地质体松散 固体物源的位置、储量和补给形式。 （5）水文地质：调查地下水，尤其是

6、第四系潜水及其出露 情况，岩溶负地形及消水能力。 4、人为活动： 基础设施、水土流失情况、弃土弃渣、水利工程 5、 泥石流活动性、险情、灾情调查 （1）泥石流特征：时间、次数、持续过程、有无阵性、堵 溃、断流、龙头高度、流体组成、石块大小等。 （2） 引发因素：降雨时间、雨量大小、冰雪崩滑、地震 等。 （3）堆积扇：分布、形态、规模、扇面坡度、物质组成、 植被、新老扇的组合及与主河（主沟）的关系，堆积扇体的 变化，扇上沟道排泄能力及沟道变迁，主河堵溃后上、下游 的水毁灾害。 表5 泥石流活动危险区域划分表 危险分区判 别 特 征 极危险区 1.泥石流、洪水能直接到达地区：历史最高泥位或水位线及

7、泛滥线以下地区。 2.河沟两岸已知的及预测可能发生崩坍、滑坡的地区：有变形迹象的崩坍、滑 坡区域内和滑坡前缘可能到达的区域内。 3.堆积扇挤压大河或大河被堵塞后诱发的大河上、下游的可能受灾地区。 危险区 1.最高泥位或水位线以上加堵塞后的壅高水位以下的淹没区，溃坝后泥石流可 能到达的地区。 2.河沟两岸崩坍、滑坡后缘裂隙以上50m100m范围内，或按实地地形确定。 3.大河因泥石流堵江后在极危险区以外的周边地区仍可能发生灾害的区域。 影响区 高于危险区与危险区相邻的地区，它不会直接与泥石流遭遇，但却有可能间 接受到泥石流危害的牵连而发生某些级别灾害的地区。 安全区极危险区、危险区、影响区以外的

8、地区为安全区。 表6 泥石流活动强度判别 活动强度 堆积扇 规模 主河 河 型变 化 主流偏 移程度 泥沙补 给 长度比 松散物 贮量 104m3/k m2 松散体 变形量 暴雨强度 指标R 很强很大 被逼 弯 弯曲6010很大10 强较大微弯偏移6030105较大4.210 较强较小 无变 化 大水偏301051较小3.14.2 弱小或无 无变 化 不偏101小或无3.1 工程地质测绘 1、遥感解释 2、地质地貌测绘： （1）流域平面填图比例尺宜为1:100001:50000 （2）分区平面填图比例尺宜为1:5001:5000； （3）纵剖面图比例尺横向宜为1:5001:2000，竖向宜为

9、1:1001:500； （4）横断面图比例尺横向宜为1:2001:500。 3、水文测绘 （1）暴雨洪水（有关计算公式见水文计算手册） （2）溃决洪水 （3）冰雪消融洪水 泥石流体勘查 1、泥痕测绘 2、泥石流体试验 浆体重度测定、粒度分析、粘度和静切力测定（必要时 ） 3、泥石流动力学参数 流速、流量、冲击力、弯道超高与冲高 勘探工作 勘探工程主要布置在泥石流堆积区和可能采取防治工程的地 段。勘探工程主要以钻探为主，辅以物探和坑槽探等轻型山 地工程。受交通、环境条件的限制，在泥石流形成区，一般 不采用钻探工程；当存在可能成为固体物源的滑坡或潜在不 稳定斜坡必须采用时，勘探线及钻孔布置可参照“

10、滑坡勘查 ”的有关规定执行。 设计阶段勘查 7.3.2 工程地质测绘 7.3.2.1根据选定防治工程方案，开展工程部署区大比例尺测绘。 7.3.2.2拦挡工程及堤、渠、槽等线性排导工程测绘应沿轴线进行。 拦挡工程测绘比例尺为1:1001:200； 排导工程的比例尺为1:5001:1000. 为满足库容计算的需要，拦挡工程尚须测制淤积区1:1 000的地形图。 7.3.2.3测绘内容主要是防治工程区域及其外围的地形地貌、岩性结构、 松散堆积层成因类型、厚度及斜坡稳定性等。同时结合钻探、物探和坑 槽探成果，沿工程轴线实测并绘制大比例尺工程地质剖面。对于较长的 排导工程，尚应提供不同地段的横剖面图。

11、 7.3.2.4 停淤场的测绘以面上控制为主，内容主要包括地形起伏、岩土体 类型及分布状况、停淤场面积及最大可能停淤量、地表水发育及地下水 出露等。此外，应结合勘探资料，实测纵横剖面。测绘比例尺以 1:2001:500为宜。 勘查报告 报告正文包括：序言；泥石流流域工程地质和水文地质 条件；泥石流活动特征、危害程度及发展趋势；泥石流 治理工程区工程地质和水文地质条件； 治理工程基础及 边坡的稳定性； 泥石流特征值的确定及确定方法等。 并提供岩（土）体物理力学测试、原位测试、设计参数和各 种监测的资料及附件。 形式：结合泥石流治理工程，以纸质和电子文档形式提交供 设计使用的工程地质图册，包括各治

12、理单元的平面图、立面 图、剖面图、钻孔柱状图及坑槽探展示图等。 目录 CONTENTS 什么是泥石流 01 泥石流灾害治理工程勘查 02 泥石流灾害治理工程设计 03 1）目的 泥石流防治总的目标是减轻泥石流灾害的危害，并为保障当 地群众生产生活创造良好的环境。 1、根据泥石流的危害性及危险性大小，确定本治理工程措 施为永久性工程，各项治理工程必须安全可靠，旨在通过治 理，使泥石流治理工程在设计频率、规模的泥石流发生时， 不再造成危害。 2、治理工程措施是针对泥石流类型、活动规律等进行，各 项工程包括拦挡、排导等配合使用，综合治理，保证安全。 2）任务 1、在泥石流灾害勘查的基础上，进一步复核

13、泥石流形成条件、运 动特征，复核计算工程部位流量、流速、冲击力、冲高和爬高等 参数，为泥石流防治工程设计提供依据； 2、在勘查的基础上，根据泥石流危害性和危险性，确定泥石流防 治工程等级和技术标准，并进行治理方案设计，确定工程量； 3、进行防治工程检测设计和施工组织设计，提出治理方案实施的 保障措施及治理工程维护等建议； 4、编制治理设计方案的工程投资预算及该项工程总预算。 泥石流治理工程设计 地质灾害 防治工程安全等级 一级二级三级四级 受灾对象 省会级城市地、市级城市县级城市 乡、镇及重要居 民点 铁道、国道、航 道主干线及大型 桥梁隧道 铁道、国道、航 道及中型桥梁、 隧道 铁道、省道及

14、小 型桥梁、隧道 乡、镇间的道路 桥梁 大型的能源、水 利、通讯、邮 电、矿山、国防 工程等专项设施 中型的能源、水 利、通讯、邮 电、矿山、国防 工程等专项设施 小型的能源、水 利、通讯、邮 电、矿山、国防 工程等专项设施 乡、镇级的能 源、水利、通 讯、邮电、矿山 等专项设施 一级建筑物二级建筑物三级建筑物普通建筑物 死亡人数100010001001001010 直接经济损失 (104元) 10001000500500100 期望经济损失 (104元年) 10001000500500100 防治工程投资 (104元) 10001000500500100 防治工程安全 等级 降雨强度拦挡坝抗滑安全系数 栏挡坝抗倾覆安全系数 基本荷载 组合 特殊荷载 组合 基本荷载 组合 特殊荷载 组合 一级100年一遇1.251.081.601.15 二级50年一遇1.201.071.501.14 三级30年一遇1.151.061.401.12 四级10年一遇1.101.051.301.10 泥石流灾害防治主体工程设计标准 拦挡工程 排导工程 设计报告 THANK YOU ！