第11章 泥石流发育地区

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1、*1第11章 泥石流发育地区 11.1 概 述11.2 泥石流形成条件11.4 泥石流勘察与场地(线路)评价11.1 概述 我国泥石流分布广泛、活动强烈、危害严重，据初步统计全国有29个省、自治区、直辖市，771个县（市）有泥石流活动，泥石流分布区的面积约占国土总面积的18.6，有灾害性泥石流沟8500余条，一般泥石流沟则更多，每年因为泥石流造成的损失约3亿元。泥石流的危害按照危害对象城镇 全国有92个县（市）级以上的城镇有泥石流危害，其中以四川最多，约占40。仅川滇两省坐落在泥石流堆积扇上的县城就多达50余个。 例如1967年6月四川喜德红莫区所在地几乎全部被泥石流掩埋，死亡80人，区镇被迫

2、搬迁。铁路 据统计，我国铁路沿线泥石流沟多达1 400余条，轻则断道阻车，重则颠覆列车，车毁人亡。 例如，成昆铁路北段建成运营15年中，有78条泥石流沟先后暴发了149次泥石流，7次掩埋车站，2次冲毁桥梁，3次颠覆列车。l 其中1981年四川甘洛利子依达沟的一次泥石流，将一列正从隧道中驶出的客车机车和前两节车厢，连同桥梁冲入大渡河，另两节车厢颠覆于桥下，死亡275人，成为我国铁路史上最惨重的泥石流灾难 。公路 我国山区公路，尤其西部地区的公路，每年雨季经常因泥石流冲毁或淤埋桥涵、路基而断道阻车。川藏、川滇、甘川、川青、中尼、川黔等山区公路断道均为泥石流、山洪、滑坡所致，其中泥石流成灾的约占一半

3、。 1985年川藏公路培龙沟特大泥石流冲毁汽车80余辆，断道阻车长达半年以上。山区内河航道 直接影响；泥石流汇入，泥沙石块堵塞航道或形成险滩 间接影响：泥石流注入江河，增加江河含沙量，加速航道淤积，致使江面展宽，水深变浅，直至无法通航。 例如金沙江下游至今无法通航，便与360个险滩难以处理有关，其中85的险滩均为泥石流构成的溪口滩。由于泥石流不断补给泥沙石块，致使险滩的险情日益加剧。矿山 把矿山布设于间歇性或潜在泥石流沟道内或其堆积扇上，一旦泥石流爆发，就会给矿山带来深重灾害。 1984年5月27日凌晨，云南东川地区黑山沟泥石流给东川矿务局因民铜矿矿区带来严重灾害，淤埋厂房等建筑面积达4.5万

4、平方米，毁坏矿区管道长26.7公里，全矿停产14天，损失数百万元，通往东川矿区的公路、铁路，屡遭小江沿岸泥石流危害，致使矿山生产成本不断提高，丧失了国内外投资者的兴趣。11.2 泥石流形成条件 (1) 地形条件 沟的形态、沟床比降 (2) 地质条件 流域地质条件决定了松散固体物质的来源、组成 、结构、补给方式和速度等。泥石流强烈发育的 山区，多是地质构造复杂、岩石风化破碎、新构 造运动活跃、地震频发、崩滑灾害多发的地段。 物质：破碎岩体、寒冻风化物、冰碛物、人类工程 弃渣 (3) 气象水文条件 强烈的地表径流 ，来源于大气降雨、冰雪融水典型泥石流流域(一)形成区 多为三面环山、一面出口的宽阔地

5、段，周围山坡陡峻，地 形坡度多为3060，沟床纵坡降可达30以上。 (二)流通区该区是泥石流搬运通过的地段，多系狭窄而深切的峡谷或 冲沟，谷壁陡峻而纵坡降较大，且多陡坎和跌水。 当纵坡陡而顺直时，泥石流流途通畅，可直泻下游，能量 大。反之则易堵塞停积或改道，削弱能量。 (三)堆积区 一般位于出山口或山间盆地边缘，地形坡度通常小于5 。由于地形豁然开阔平坦，泥石流动能急剧降低，最终停 积下来，形成扇形、锥形或带形堆积滩。 一、泥石流勘察v 泥石流勘察的主要目的，是判断城镇和房屋建筑 场地上游沟谷或线路(铁路、公路等)通过的沟谷产 生泥石流的可能性；预测泥石流的规模、类型、活 动规律及其对工程的危

6、害程度。在此基础上评价工 程场地(线路)稳定性，并提出相应的防治对策与措 施。v 对城镇与房屋建筑场地来说，勘察工作一般应在 工程选址和初勘阶段进行；而线路工程则应在各个 勘察阶段甚至施工、运营阶段皆应进行勘察调查。 第四节 泥石流勘察与场地(线路)评价(一)城镇与场地勘察的内容城镇与房屋建筑一般都位于泥石流的堆积区，相对于形成区和流通区来说，堆积区地形较开阔平坦，交通运输也较方便。泥石流勘察调查的内容，包括搜集区域资料和实地工程地质测绘与调查访问，并辅以必要的勘探及有关指标的测定与计算工作。 搜集区域资料的内容有：区域地形图、航(卫)片、水文、气象、地层岩性和地质构造分布、历史地震、历史泥石

7、流发育概况以及人类活动资料等。通过资料分析，籍助于了解泥石流沟的流域面积和地形地貌特征，初步掌握泥石流的形成条件，并了解泥石流发生、发展过程及整治的经验教训。v 工程地质测绘与调查访问是泥石流勘察的主要内容。在分 析区域地质资料的基础上进行泥石流沟流域的工程地质测 绘，按地形条件分区进行调查。v 测绘比例尺，对全流域宜采用150,000，工程场地及其 附近采用12000110,000。v 形成区是测绘调查的重点。应调查流域汇水范围内地层岩 性及其风化情况，风化物质及厚度、堆积物部位；地质构 造型式，断裂破碎带展布；冲沟切割的深度、宽度和密度 ，山坡稳定性，崩塌、滑坡的发育程度、分布范围和规模

8、；植被和水土保持状况；人类活动(开矿弃碴、修路切坡 、砍伐森林、开荒放牧等)的影响。应预估可供泥石流固 体松散物储量。 v 在流通区，应查应查 明沟谷的长长度、形态态、横断面类类型、沟床纵纵坡度、跌水、急弯等；两侧侧沟谷的岩性及其稳稳定性，崩塌、滑坡发发育情况；沟槽中冲淤均衡及变变迁情况；泥石流痕迹(泥位、擦痕)，截弯取直及阻塞地段的堆积等。v 在堆积区，要查明堆积扇的形态、扇面纵横坡度，堆积物的成分、性质、厚度、层次、结构及密实程度；堆积扇被江河、冲沟的切割情况及发展趋势；当地防治泥石流的经验及已有的建筑经验。 v 泥石流发生过程及泥痕的调查与鉴别，应与工程地质 测绘同时进行。v 泥石流发生

9、过程主要通过访问当地居民详细回忆暴发 泥石流时的具体情况。v 访问内容有：泥石流暴发的时间、规模、有无阵流现 象、大致物质组成以及大石块的漂浮、流动情况；泥 石流暴发前的降雨情况、暴雨出现的时间、强度及其 延续时间，或高山气温骤升、冰川、积雪的分布、消 融情况；是否发生过地震、大滑坡；泥石流的危害情 况等。 v 泥痕的调查与鉴别是查明泥石流类型、性质和规模的 重要证据。调查工作主要在流通区内进行，沟床两侧 壁、树干以及建筑物上，常留有泥石流物质或泥石流 体撞击、磨损的痕迹，应详细观察记录其颜色、形态 、斑痕，并测量其高度；还有泥石流遇弯超高、遇障 碍物爬起以及冲淤变化留下的痕迹等。 v 当需要

10、对泥石流采取防治措施时，应进一步查明泥石流物源区松散堆积物以及堆积扇的组成结构与厚度，应采用勘探工作，包括物探和钻探、坑探工程。并取样在现场测试，以测定代表性泥石流堆积体的颗粒组成、密度以及流速、流量等定量指标。v 对危害严重的大规模泥石流沟，应配合有关专业建立观测试验站和动态监测站，以获取泥石流各项特征值的定量指标，对泥石流活动规律作中、长期动态监测和基本参数变化的短周期动态监测。其中遥感技术(如多光谱航摄和地面陆摄)的采用是有效的。 (二)交通线路泥石流勘察的内容 1 新建线路各勘测阶段泥石流勘察的任务和内容v 踏勘(草测)阶段的任务是了解影响线路方案的泥石流工程地质问题， 为编制可行性研

11、究报告提供泥石流地质资料。内容主要是搜集线路方 案泥石流分布地段的有关资料，初步了解泥石流的分布、类型、规模 和发育阶段，概略评价大型、特大型泥石流的发育趋势。v 初测阶段的任务主要是查明线路各方案的泥石流分布、类型，以及重 点泥石流沟的规模、发育阶段，预测其发展趋势，提出方案比选意见 ，为初步设计提供泥石流勘察资料。内容主要包括：泥石流沟的平面 形态；沟坡的稳定性，崩塌、滑坡等不良地质现象分布与发展趋势； 泥石流堆积物的分布范围、物质组成与厚度；泥痕及人类活动情况等 。对重点泥石流沟的工程地质条件要详加调查。此阶段除工程地质测绘调查外，根据需要应进行勘探、取样和测试工作。 v 定测阶段的任务

12、，是详细查明选定线路方案沿线泥石流沟的 特征、活动规律及发展趋势，结合工程进行补充调查，具体 确定线路通过泥石流沟的位置，为工程设计提供泥石流地质 资料。v 从流通区通过时，应详细查明跨越泥石流沟桥渡上下游一定 范围内沟坡的稳定性及桥基的地质情况，详细调查并核实桥 位附近泥痕的高度与坡度，调查既有跨越泥石流沟建筑物遭 受泥石流坡坏的情况。 v 从堆积区通过时，应详细查明堆积扇的物质组成、结构和冲 淤特点以及堆积扇上沟床摆动情况，提出防治措施意见。v 此阶段对形成区主要泥石流物源区的崩塌、滑坡等不良地质 现象，应查明其稳定性，提出整治所需的岩土工程资料。 2 施工阶阶段泥石流勘察v 施工阶阶段泥

13、石流勘察的任务务：复查查、核实实、修改设计设计图图中的泥石流资资料，预测预测 施工过过程中可能出现现的泥石流灾害，提出施工对对策。v 施工阶阶段泥石流勘察的内容：在泥石流复查查的基础础上，根据预测预测 的泥石流发发展趋势趋势 ，结结合施工具体情况，提出施工中应应注意的事项项。根据泥石流沟的情况，提出弃碴碴堆放和沟中取土的意见见。做好施工过过程中泥石流暴发时发时 的全过过程记录记录 ，尤其要记录记录 流体的性质质和危害情况。 3 运营营期间间泥石流勘察v 运营营期间间泥石流勘察的任务务：对对泥石流进进行监测监测 ；评评价既有建筑物的安全；提出改建工程或防治工程设计设计 所需的泥石流地质资质资 料

14、。 v 运营营期间间泥石流勘察的内容：分析、研究勘测设计测设计 与施工过过程中积积累的泥石流资资料， 了解全线线(段)泥石流的分布与规规模，建立泥石流档案；调查线调查线 路运营营后环环境改变对变对 泥石流的影响，预测预测 泥石流 发发展的趋势趋势 ；对较严对较严 重的泥石流沟，宜建立监测监测 点，并根据监测资监测资 料 的综综合分析，评评价既有建筑物的安全，提出抢险抢险 措施与整治方 案建议议；搜集并提供改建工程设设计或防治工程所需的地质资料。 二、泥石流场地评价 v 依据规范要求，泥石流场地评价首先要根据搜集和现场调 查所获的各项资料，对泥石流进行工程分类，随后在此基础上 作建筑适宜性评价。

15、 v 根据航空遥感影像的特征和沟谷地形地貌、地质、水文气象 和人类活动等条件，首先应识别判断是否属泥石流沟，随后依 据表9-1所列各项定性描述和定量指标将泥石流沟划分为不同 的严重程度。 v 泥石流地区的建筑适宜性评价，应考虑到泥石流的危害性。 v 对于表9-1所示的类、1类泥石流不应作为建筑场地， 各类线路、建筑物应避开。 v 类、2类泥石流沟谷不宜作为建筑物场地，当必须利用 时应采取治理措施。 v 对于类、3类泥石流沟谷，可利用其堆积区作为建筑物 场地，但应避开沟口。 表9-1 泥石流工程分类表 v 泥石流场地评价应在编制大比例尺(110 000或150 000)泥石流分布图基础上进行。v

16、 图面内容应包括泥石流形成条件中的各类要素，如地层 岩性、地质构造、地形地貌、崩塌滑坡现象、降雨量、植 被，以及以往泥石流活动历史、已有运动特征值、以往危 害程度等。v 图件的主要任务是详尽评价建设场地及其附近泥石流现 象，尤其是对场地安全有重要影响的大泥石流沟的流域特 征。v 泥石流场地评价结果的表示应体现于预测预报图上，包 括泥石流可能发生的地点、规模、运动特征值以及可能发 生的时间等。 v 预测预报图上还应给出最终的场地安全级别评价。 三、泥石流地区选线(场址)原则 (一)严重泥石流地区 严重泥石流地区的交通线路应尽量绕避，或以隧道、明硐、渡槽通过。 所谓绕避方案，即是采用跨河桥展线，以避开泥石流强烈发育的地段。 (二)中等泥石流地区中等泥石流沟谷一般不宜作为建筑场地；当必须进