26特殊条件下的路基施工(八)泥石流地段的路基施工

第五章特殊条件下的路基施工第八节泥石流地区的路基施工一、泥石流及其分布泥石流——泥石流是山区汛期常见的一种严重的水土流失（泥沙失稳搬运）现象。它是泥沙在水动力作用下失稳后,集中输移的自然演变过程之一,具有严重的灾害性.在地质不良地形陡峭的地区，由于暴雨、融雪、冰川等形成的一种含有大量泥砂、石块等固体物质，突然爆发的，具有很大破坏力的特殊洪流。流域内形成二种汇流现象，一是水的汇流；二是沙的汇流。二种不同相的物质在共同的流动空间内混合而形成一种特殊的水、沙混合输移现象。当这种特殊的流体中含沙量超过某一限值后，因其流动特性的变化而形成的一种特殊洪流,它对工程设计及环境的影响与洪水、滑坡不同而称为泥石流。..四川省华蓥市溪口镇1989年7月9日至10日发生了百年未遇的特大暴雨，降雨量达886mm/h。溪口镇东侧山体基底的软弱页岩饱水软化、蠕动，导致上覆岩体拉裂、解体。约100万立方米的岩体于10日13时30分突然起动，以15km/min的速度自高程820m的斜坡上向高程300m左右的溪口镇滑去。滑动过程中，滑体因碰撞和跳跃而被粉碎，产生“气垫”效应和冲击波，形成碎屑流。滑体所经之处，农田、房屋全被摧毁吞没，掩埋221人、直接经济损失几百万元。华蓥山溪口泥石流泥石流的危害21:45145-72004年7月，云南省德宏州盈江县先后发生了两次特大洪涝泥石流灾害，造成了巨大的经济损失和人员伤亡。甘肃舟曲泥石流灾害概况。甘肃舟曲泥石流灾害概况。冲毁的通信电缆昔日繁华的街道如今一片汪洋甘肃舟曲泥石流灾害概况。甘肃舟曲泥石流灾害概况逝者安息、生者加油！本次天灾最终统计：死亡1435人，约600人失踪，县城大部分生产设施遭到毁灭性破坏。交通、电力、通信、住宅，办公楼宇等毁坏严重。国家民政部拨款5亿元，全社会捐资捐物上数亿元。二、泥石流形成条件必备条件丰富的松散固体物质陡峻的地形足够的突发性水源松散固体物质（地质条件）在形成区内有大量易于被水流侵蚀冲刷的疏松土石堆积物，是泥石流形成的最重要的条件。地形条件典型的泥石流流域可划分为形成区、流通区和沉积区三个区段。泥石流活动三过程：形成——输移——堆积是地表一次破坏和塑造过程平面呈一不对称的哑铃形成区和堆积区的形态极不稳定。形成区由条带状向树枝状发展。流通区在发展过程中相对稳定。堆积区由于流域内来沙量的增长而不断扩展，进逼下游大河变形。该区多为三面环山、一面出口的半圆形宽阔地段，周围山坡陡峻，沟谷纵坡降可达30°以上。斜坡常被冲沟切割，且崩塌、滑坡发育；坡体光秃，无植被覆盖，这样的地形，有利于汇集周围山坡上的水流的固体物质。形成区又可分为汇水动力区和物质供给区。形成区该区多为狭窄而深切的峡谷或冲沟，谷壁陡峻而纵坡降较大，常出现陡坎和跌水，泥石流进入本区后极具冲刷能力。流通区形似颈状或喇叭状。非典型的泥石流沟，可能没有明显的流通区。流通区一般位于山口外或山间盆地的边缘，地形较平缓。泥石流至此速度急剧变小，最终堆积下来，形成扇形、锥状堆积体。沉积区21:45145-24水源条件泥石流形成必须有强烈的地表径流，地表径流是暴发泥石流的动力条件。人为因素人类工程活动的不当可促进泥石流的发生、发展、复活或加重其危害程度。1.破坏自然生态环境三泥石流的危害2.冲毁2.冲毁3.淤埋3.淤埋4.堵塞四泥石流的整治措施跨越泥石流地区的线路，应首选避开泥石流：1、以隧道形式从泥石流的形成区或流通区通过。2、以大跨度、多跨桥在泥石流流通区或沉积区通过。防止阻塞，应加大桥孔跨度和提高线路高程。治理泥石流采用固、拦、排等措施，上游加固山坡。中游设置拦截建筑物，减速泥石流。下游引导水流，增大流速。一般来说，道路工程通过泥石流区，应遵循以下原则：1．绕避处于发育旺盛期的特大型、大型泥石流或泥石流群，以及淤积严重的泥石流沟；2．远离泥石流堵河严重地段的河岸；3．线路高程应考虑泥石流发展趋势；4．峡谷河段以高桥大跨通过；5．宽谷河段，线路位置及高程应根据主河床与泥石流沟淤积率、主河摆动趋势确定；6．线路跨越泥石流沟时，应避开河床纵坡由陡变缓和平面上急弯部位；不宜压缩沟床断面，改沟并桥或沟中设墩；桥下应留足净空；7．严禁在泥石流扇上挖沟设桥或作路堑。道路通过泥石流地区的具体位置，通常有五种方案可供比选：铁路通过泥石流区的方案泥石流综合防灾系统绕避拦挡停淤排导、护岸、护底改建加固工程防治生物防治中的水保工程监测系统的硬件硬防治泥石流综合防灾系统软防治国土开发相关法规建设监测、预测、预报、预警及各项限界值的确定科学化生产和管理建立健全防灾管理体系建立各级防灾机构开展宣传教育建立防灾标志及防灾群策群防网调查建档，做好区划和防治规划监测、养护、防灾成果推广，实现标准化、科学化、规划化管理（一）水土保持水土保持是泥石流的治本措施。其措施包括平整山坡、植树造林，保护植被等，维持较优化的生态平衡。生物工程在荒漠、荒山和植被被严重破坏的地区，为防止水土流失，恢复和重建流域内科学的生态系统。生物工程在预防和减轻泥石流活动及实施生态环境可持续发展具有重要作用。提倡林、乔、灌、草综合营造，严格管理，形成多品种、多层次的立体防护林体系在我国已启动的生物工程林业工程封山育林，在各大流域上游营造水土保持防护林体系及科学的林带体系，在全国范围内特别是西部地区营造新的可持续发展的生态环境。农业工程在25度以上实施坡地退耕还林、还草政策，压缩垦植面积。在山区实施科学的农业耕作和灌溉体系，保护水土，建设可持续发展的山区农业体系。生物工程营林类型与树种水源涵养林选用高大乔木，形成复层林水土保持林采用耐旱、深根性、耐贫瘠、易成活的树种，如：马尾松、白桦、柳、山杨护滩林在堆积扇、阶地、滩地营造开发性护滩林，以乔灌木、混交林、林果混交、林农间种、林药间种等多用途立体经济林（二）工程加固包括治理地面水流及修筑支挡工程：1、治理地面水流：截水沟将冲刷山坡的水流截引出去，固化风化坡面，填砌冲沟；将陡坡地带整平。2、修筑支挡工程：对主要塌方、滑坡地段进行支挡锚固；坡脚易冲刷处做矮挡墙；做坡面防护工程。重力式实体坝图格栅坝（三）拦截1、拦挡工程主要用于上游形成区的后缘，主要建筑物是各种形式的坝。它的作用主要是拦泥滞流和护床固坡。谷坊群拦档建筑物的主要作用1.控制泥石流的强度拦截泥沙，降低泥石流的密度，改变输沙条件，减少输沙粒径，调节输沙量，使泥沙输移形态由泥石流向水流输沙转化。2.降低河床坡降，减缓泥石流运动速度并防止河道纵向侵蚀和横向侵蚀。3.充分利用回淤效益、稳坡稳谷。4.调整流向。拦档建筑物的使用条件1.中上游或下游大河没有排沙或停淤的地形条件，必需控制上游产沙的河道。2.流域来沙量大，沟内崩塌、滑坡体较多。3.要求短期内生效的。4.上游有一定的筑坝地形（较大的库容和狭窄的坝址）。5.地方部门能协同治理。格栏坝格拦坝特点1.拦排兼容2.坝前有选择拦蓄，能充分发挥下游河道的固有输沙能力。3.延长泥库寿命，充分发挥工程经济效益。4.可以实现工厂化生产，节省污工量，现场组装方便，施工周期短，还可以用于抢险。格拦坝设计条件1.同一条河沟上，建造格拦坝不应少于2座。2.坝间隙按保证下游安全过流、过沙能力设计。3.最上游一座坝，首要满足防冲要求，其次才是满足调节需要。4.每座坝调节幅度最大不能超过1/3。5.格拦间隙：平面坝b=d90，立体坝b=1.5—2d90（四）排导工程主要用于下游的洪积扇上，目的是防止泥石流漫流改道。减小冲刷和淤积的破坏以保护附近的居民点、工矿点和交通线路。排导工程主要包括排导沟、渡槽、急流槽、导流堤、排洪道等。排导工程排导工程排导工程作用1.控制灾害的位置将可能堆积在生产生活设施附近，并危及安全的泥沙设法安排到远离被防护区的适当地区。2.利用泥石流自身的力量提高或改变自然情况下沟槽的搬运能力。增大输沙粒径。3.维持沟槽坡度，限制纵向和横向变形，防止沟岸、沟床变形引起的崩塌、滑坡。4.调整流路，使泥石流按人们指定的方向运动。排导工程使用条件1.有排沙的地形条件。2.未端有较高的地形差在大河主流一侧。3.需要改变现有流路，要求短期生效的。4.坡度较小的地方也可采用拦排结合，先拦后排。栏排工程