地质灾害机理及治理设计实例

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1、地质灾害机理及治理设计（图文并茂原创）内容泥石流的定义与工程分类泥石流防治工程设计标准泥石流的设计参数计算泥石流防治方案泥石流防治措施泥石流防治工程设计泥石流防治工程实例泥石流：泥石流是一种自然现象，它是地壳隆起后再夷平过程必然出现的重力侵蚀现象。因此，泥石流的发生是必然的，可以说它是山地环境的一部分。泥石流灾害：由泥石流造成的灾害，包括人员伤亡、财产损失、生态环境和资源破坏，称为泥石流灾害。泥石流的定义与工程分类泥石流是松散土体和水的混合体在重力作用下沿坡面流动的现象。泥石流的定义：泥石流的形成条件：地形条件陡峻的地形固体物质条件丰富的松散固体物

2、质水源条件充沛的水源高频率泥石流沟谷Ⅰ基本上每年均有泥石流发生。固体物质主要来源于沟谷的滑坡、崩塌。泥石流爆发雨强小于2～4mm/10min。除岩性因素外，滑坡、崩塌严重的沟谷多发生粘性泥石流，规模大；反之，多发生稀性泥石流，规模小。多位于强烈抬升区；岩层破碎，风化强烈，山体稳定性差，滑坡、崩塌发育、植被差。沟床和扇形地上泥石流堆积新鲜，无植被或仅有稀疏草丛。粘性泥石流沟中、下游沟床坡度大于4%。低频率泥石流沟谷Ⅱ泥石流爆发周期一般在10年以上。固体物质主要来于沟床，泥石流发生时“揭床”现象明显。暴雨时坡面产生的浅层滑坡往往是激发泥石流形成的重要因

3、素。泥石流爆发雨强，一般大于4mm/10min。泥石流规模一般较大，性质有粘有稀。分布于各地构造区的山地。山体稳定性相对较好，无大型活动性滑坡、崩塌。中、下游沟谷往往切于老台地和扇形地内，沟床和扇形地上巨砾遍布。植被较好，常常是“山青水秀”，沟床内灌木丛密布，扇形地多已辟为农田。粘性泥石流沟中、下游沟床坡度小于4%。泥石流工程分类：城市等别防洪标准（重现期：年）河（江）洪、海潮山洪泥石流特别重要城市≥200100～50>100重要城市200～10050～20100～50中等城市100～5020～1050～20小城市50～2010～520我国城镇防洪

4、和防治泥石流按《城市防洪工程设计规范》CJJ50-92的防洪标准采用。泥石流防治工程设计标准重要一般设计标准P=2%P=5%校核标准P=1%P=2%泥石流的设计参数与计算泥石流流速泥石流流量泥石流径流量泥石流输沙量泥石流密度泥石流冲击力泥石流流速计算一般将泥石流分为稀性泥石流和粘性泥石流，采用不同的公式计算。泥石流流量计算形态调查法配方法根据野外调查泥石流的痕迹，测量泥位高和过流断面面积，计算平均流速和流量，再根据其发生时间确定经验频率。形态调查法山洪流量计算根据《中小流域暴雨洪水计算手册》提供的暴雨资料，计算设计暴雨并推求山洪设计洪峰流量。Q=0

5、.278ψ(s/τn)FQ—设计洪峰流量（m3/s）；ψ—洪峰径流系数；τ—汇流时间（h）；n—暴雨衰减指数；s—暴雨雨力（mm/h）；F—流域面积（km2）。配方法（清水配方法）泥石流设计流量假定泥石流与暴雨洪水同频率发生，采用配方法将暴雨洪水流量全部换算为泥石流流量，计算公式如下：Qc=Q（1+φ）D（2）式中：Qc——设计泥石流峰值流量（m3/s）；φ——泥石流修正系数，φ=（rc-rw）/（rs-rc）；rc——泥石流容重（t/m3）；rw——水容重（t/m3）；rs——泥沙比重（t/m3）；D——泥石流堵塞系数。单位泥石流体积所具有的重量

6、称为泥石流体的容重，泥石流容重可以采用实测法，或根据野外调查情况，查有关资料来确定。根据泥石流体取样容重的测定在泥石流暴发时采集泥石流样品，将所取得的样品称重，量其体积，c=Wc/Vc式中：c为泥石流容重（t/m3）；Wc为泥石流的重量（t）；Vc为泥石流的体积（m3）。一般每个样品体积不应小于0.005m3,或重量不少于10kg。受取样容器的限制，该方法获取的样品仅为泥石流体中颗粒较细的部分。由于XX山区泥石流沟暴发频率低，能现场取样的机会极少，泥石流容重很少采用实测的方法确定。根据野外调查资料确定容重泥石流流量形态调查法采用下式进行计算，Q

7、c=Ac·Vc式中，Qc为泥石流流量（m3/s）；Ac为调查断面的泥石流过流面积（m2）；Vc为泥石流流速（m/s）。形态调查断面应选择在沟道顺直、断面变化不大、无堵塞、无汇流、无回流、泥痕比较清晰的河段。最好调查两处以上的泥痕，根据泥位在纵断面上的连续性来判断调查泥位的可靠性，并据此计算泥石流的平均泥深、过流断面面积和水力坡度。再根据前述的方法计算泥石流的流速，最后按式（10-7）计算泥石流的流量。泥石流径流量根据泥石流历时和最大洪峰流量，按照泥石流暴涨暴落的特点，将其过程概化为三角形，通过计算断面的一次泥石流径流量按下式计算:Vc=19TQc/

8、72式中：Vc——泥石流径流量（m3）；Qc——设计泥石流峰值流量（m3/s）；T——泥石流历时（s）。一次泥石流冲出固体