泥石流灾害防治工程设计规范十篇

时间:2023-12-28 17:38:47

泥石流灾害防治工程设计规范

泥石流灾害防治工程设计规范篇1

关键词 山洪;泥石流;防治;灾害处理

中图分类号P694 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)55-0093-02

我国是一个多山的国家,在山区居住的居民不可避免的会遇到各种各样的地质问题,而山洪和泥石流则是地质灾害中非常常见的,也是给居民生命和财产威胁较大的地质灾害之一。所以,处理好这些潜在的威胁,是山区居民的迫切需要。

1形成山洪泥石流灾害的因素

山洪泥石流灾害具有较强的突发性、地域性和季节性。由于地形地质因素、水文气象因素及水利设施落后等客观因素的共同作用,其集中爆发在汛期的丘陵地区和山区。

之所以在山区容易发生山洪泥石流地质灾害根本上是由其山高坡陡的地形条件决定的。调研泥石流地质灾害高发区可知,山洪泥石流大多顺着高陡的山麓地区坡度大的狭沟流动。通过地形及地质的分析可知,高山地区复杂的地质构造,在长期的外界环境作用下遭到了不同程度的破坏,出现了大量风化破碎的岩石和厚厚的地表砂壤土,这种粘结性极差的土为山洪和泥石流的产生提供了大量的固体物质来源,加之高俊的山峰和深谷等地形条件的存在又为山洪泥石流的奔流带来了巨大的势能和动能。

山洪泥石流爆发的又一诱导因素便是由于持续大量降水等原因导致的在灾害形成区内聚集大量的雨水,这一因素即为山洪灾害产生的气象水文因素。通常西风带环流的南北移动、副热带高压的南北移动或季风的影响都有可能造成复杂气候的形成,进而导致一定范围内的连续强降雨,急剧汇集大量的降水致使地表流水的水位骤涨,水流冲刷碎石、壤土以及崩塌的岩石形成了强大的山洪泥石流。

一些山区缺乏必要的防洪设施是导致山洪泥石流灾害产生严重后果的外界因素。很多山洪泥石流高发区分布在地表水系发育复杂且防洪防汛等水利工程设施匮乏的地区。经常可见有些地区的河流随意流动没有固定河岸,没有拦河坝等水利设施,有些地区虽有小型防洪水库,但往往由于建设等级低或年久失修而难以胜任防洪防汛角色。

2山洪和泥石流地质灾害防御工作的根本原则

《全国山洪和泥石流灾害防治规划》作为全国性的保障山区构建和谐型社会的安全的规划,它规定了以人为本,可持续发展为山区山洪和泥石流地质灾害防御工作的根本。它体现了山区努力提高人民的生存条件和生活水平、努力发展社会经济和努力保护山区环境的要求。为了使防御治理山洪泥石流的水平提高,为了能够使人类与自然的和谐共处关系的得到促进,不难看出探讨和做出全国性山洪和泥石流地质灾害防御治理措施的迫切性。

奉行“以防为主、防治结合”的基本原则。通过大力宣传防灾减灾的措施,来增强群众防灾和自救的意识和能力。同时坚持“工程和非工程措施结合”的制度。以非工程措施为主,积极开展集体互帮互助活动和监控预防等山洪和泥石流灾害防治的工程以外的措施。做到提前预防,迅速带领群众转移到安全地带。对于有保护意义的重要地方可以依据当地情况施以适当的工程保护措施加以重点保护。

奉行“以重点为主,以一般为辅”的原则。防御治理山洪和泥石流地质灾害的工作,应采取统一规划设计,分层实施,保证以重点为主,以一般为辅。实行重点与一般结合的原则,按照各地区灾害的严重性、急迫性,有条理的完成灾害防御系统的建设。一步一步完成规划目标。

奉行人与自然和谐相处的原则。人类的各种活动不但是人类自己的安全遭到威胁,同时非常严重的破坏了自然环境。这也是诱发山洪和泥石流的至关重要的原因之一。由此可见,防治的根源是人类本身。所以,我们必须强化人的管理,使人的各种活动趋于合理化,禁止再对防洪排洪措施的侵占和破坏,改进耕种的模式,“退耕还草、还林”,防止水土的大面积流失,从而进一步改善我们所居住的环境。

奉行“兼顾统筹,全面治理”的原则。可以各个不同的山区的山洪和泥石流地质灾害的特点,全面顾及当地经济的可持续发展需要以及群众自身生命以及财产安全。将各方面与生态环境的提高进行统筹兼顾,做好全方位的规划。

根据各个地区的不同情况,本着经济适用的原则采取适宜于本地区的防治措施。由于我国的自然地质情况相差悬殊,山洪和泥石流灾害需要防护的地方非常多,而且各地经济水平良莠不齐,所以山洪的防御治理工作应根据当地情况,采取相应的防治措施。一方面,再有能力有必要的地区可以采用当今较为先进的技术手段;另一方面,对于能力相对较弱的地区可以采用较为经济实用的技术手段,同时可以大范围的采取群测群防措施进行防治。

3山洪和泥石流地质灾害防御治理的方法

山洪和泥石流地质灾害具有速度快、范围广、危害大等特点,但是如果对山洪和泥石流地质灾害区内的居民的生命和财产采用的保护措施是工程措施那显然是不经济不合适的。山洪和泥石流地质灾害的防御治理要以保护居民的生命财产安全为首要目标,采用非工程措施为首选,工程措施为备选的综合性防治模式。通过对山洪和泥石流地质灾害的成因、特点以及分布等方面的探索,我们把灾害地区用重点和一般防治区两个标准来区分,并将小流域作为基本单元,根据当地具体情况作出具体的规划。通常我们防治山洪和泥石流地质灾害的措施有:

3.1工程方法

当城市、较为大型的企业和矿场或是较为重要的设施受到山洪或泥石流等地质灾害的威胁时,为了保证重点保护对象不受威胁,经过相关的经济技术方面的评估,我们通常采取相应的必不可少的工程措施进行防治。工程措施有:保持水土、加固病险水库、山洪沟泥石流沟的疏导等。

3.1.1兴建防洪设施

为了有效地拦截洪水,起到削弱洪峰的效果,最大限度的降低山洪泥石流爆发的可能性,应考虑在泥石流形成区兴建如引水渠、截水沟、防洪水库等水利设施。

3.1.2泥石流沟的疏导

当遇到比较重要的保护对象或是泥石流沟受到的危害较为严重时,我们通常采用工程治理的手段。修建挡墙、疏通及治理泥石流沟和蓄水为泥石流沟疏导的基本手段。今年,计划对2 359条泥石流沟进行治理,计划疏导9 210km、施工挡墙15 730座。

3.1.3洪沟的疏导

当城镇、大型企业和矿场、农田或基础设施的安全受到威胁时,我们通常采用工程手段进行治理。修建排洪沟和护岸和疏通洪沟是主要的治理洪沟的措施。今年,计划对19 230条洪沟进行治理,约102 450km的护岸和堤岸需要加固、建设。洪沟工程约138 250km。

3.1.4滑坡灾害的防治措施

当城镇、大型企业和矿场、基础设施的安全受到危险滑坡的威胁时,或滑坡的稳定性影响到了社会经济的发展,我们通常先论证经济技术的合理性,然后采用涮坡、挡墙、排水、锚固等手段对滑坡进行整治。今年,计划对1 549个滑坡进行治理,修建挡墙1 003.5万m,排水沟405 320m。

3.1.5保持水土

结合当地水土流失的成因、特征、分布等因素和山洪泥石流地质灾害防御治理规划采用工程措施、水土保持和生物工程手段综合起来治理。今年,有约1 520 000km2的山洪泥石流地质灾害区继续治理。

3.2非工程方法

宣传灾害预防知识、进行灾害知识普查、编制预警方案、建立和完善灾害预报系统、危险地区居民迁移等为非工程方法。

3.2.1宣传灾害预防知识

由于山洪泥石流地质灾害带来的危害是非常严重的,这就要求我们全国人民同心协力,每个人都有义务参加灾害的防治工作。《全国山洪和泥石流灾害防治规划》中指出在全国范围内开展大型地质灾害防治的科普宣传,以此来强化人们的防避灾的意识和灾后自救的本领,使得山洪和泥石流地质灾害的防御治理成为灾害区社会各界的自觉行为。

3.2.2进行灾害普查

《全国山洪和泥石流灾害防治规划》中规定有关部门要全力展开灾害普查。探索地质灾害发生的临界状态和规律,以供灾害预报之用。依据临界降水量,我们初步将降水引发山洪泥石流地质灾害的可能性分为低中高三级。在我国降水引发山洪泥石流的高可能发生地主要有:四川盆地,云南西南,湖南南部,湖北西部,太行山等地。遗憾,因为规划的局限性,还有很多地方存在灾害或灾害隐患尚未被发现,而且由于自然以及人类等各种因素的影响,新的灾害还会出现。所以,灾害普查的范围和力度急需进一步加大。

3.2.3实行躲避迁移

规划将对住在灾害区或是难治理的地势低洼地的居民实施长久行迁移规划。尽量为原本散居的居民制造更多机会,加以政策上的引导,促使居民迁移在安全地带建立村镇。但在此之前必须评估新选地址的山洪泥石流地质灾害的危险性,保证居民迁入地不会发生新的地质灾害防治再次迁移发生。

3.2.4建立和完善监控预报系统

对降水的全过程进行监控,通过分析监控信息进行山洪灾害的预报,并且能够及时公布预报结果,这是目前最有效最好的防灾避灾方法。水文、泥石流、气象、滑坡等专业监控为主要的监控手段。今年,计划开建气象观测站4 051个,雷达观测站45个,雨量观测站9 132个,简易的人工观测站13.2万个,水温观测站455个。

3.2.5编制山洪和泥石流地质灾害防治方案

编制具有可行性的防治方案,建立由社会各界组成的山洪泥石流地质灾害防治体系,当有灾害发生的前兆时,广大居民就能够在第一时间得到通知,同时能够遵照原定方案迅速井然有序的对群众进行转移。尽可能减少人员的伤亡数量。

参考文献

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[3]袁巧霞,蔡秋月.温湿地区温室集雨系统效果的研究[J].节水灌溉,2008(6):19-20.

泥石流灾害防治工程设计规范篇2

关键词:翻山沟;泥石流;勘察

Abstract: debris flows often for agriculture and industry production and people's life and property caused by huge losses, some even be ruinous .The gully geological disasters exploration and evaluation by single parameter or comprehensive index quantitative reflects the main characteristics of geological hazards and damage degree of loss, for the planning, deployment and implementation provides the basis for geological hazard prevention and control work. Based on Shi Mianxian turn into gully debris flow exploration of geological disasters in sichuan as an example, this paper briefly introduces the geological disaster of the debris flow exploration purpose, tasks, work method and the calculation of the characteristic value, help the similar investigation.

Key words: double valley; Debris flow; To investigate

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、对翻身沟泥石流地质灾害勘查的目的与任务

对四川石棉县翻身沟泥石流地质灾害勘查的目的是查明泥石流地质灾害的形成条件、基本特征、危害程度和危险性,提出泥石流防治工程方案建议,为防治工程设计提供依据。

其主要任务是:

1、查明翻身沟地质环境条件,判定地质环境条件的复杂程度,确定泥石流灾害危险性评估的范围和评估级别;

2、查明翻身沟泥石流灾害类型、规模、分布、稳定状态、危害对象和危害程度,对地质灾害进行危险性现状评估;

3、依据工程项目类型、规模,分析工程建设中和建成后引发、加剧地质灾害的可能性,工程建设本身遭受地质灾害的可能性,对地质灾害危险性进行预测评估;

4、在现状评估、预测评估的基础上,进行地质灾害危险性综合分区评估,对建设场地适宜性作出评价;

5、提出防治地质灾害或另选场地的措施与建议。

二、翻身沟地形地貌条件

四川石棉县翻身沟流域形态呈拳形,流域平均纵向长度7.6km,平均宽度3.0km,流域面积20.69km2。流域内水系呈树枝状分布,最高点位于流域南部山脊部位,高程2331m,最低点位于大渡河入口,高程860m,相对高差1350m;主沟纵长8.6km,主沟沟头高程为2200m,主沟平均纵坡降160‰。沟域内山高坡陡,平均坡度在35°以上,沟谷纵坡较大,特别是主沟上游段及支沟纵坡多在300‰以上;1号支沟纵长3.9km,流域面积4.38km2,平均纵坡降260‰。沟域内山高坡陡,平均坡度在45°以上。

根据泥石流形成条件和运动机制及泥石流松散固体物源的分布,将沟域划分为四个区:翻身沟上游2号沟口以上段、各支沟上游植被发育,地震中未出现大的变形破坏迹象,主要为基岩区,物源分布较少,划为泥石流形成区(清水区);2号沟口至已建的二级坝上360m处崩坡积现象较发育,沟床堆积物丰富,为沟域内泥石流松散固体物源的主要分布区域,划为泥石流形成区(物源区);已建的二级坝上360m处至化工厂为泥石流流通区;化工厂以下段为堆积区。

三、翻身沟物源条件

四川石棉县翻身沟泥石流松散固体物源较丰富,且物源分布较为集中,主要分布于翻身沟中上游两岸及1号沟中上游。本次勘查共调查物源点13个,物源类型主要包括崩坡堆积物源、沟道堆积物源和支沟泥石流等三类。

据本次调查统计,沟域内崩滑堆积总量为10.78×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为2.89×104m3;沟道堆积固体物源总量为8.3×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为1.87×104m3。共计有松散固体物源量19.08×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为4.76×104m3。

其中:1号支沟内松散固体物源为崩滑类物源,共4处,崩滑堆积固体物源总量5.3×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为1.39×104m3;沟道堆积固体物源共2处,总量为3.14×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为0.66×104m3。1号沟可能参与泥石流活动的动储量总量为2.05×104m3,占翻身沟流域物源动储量的43%,可见翻身沟流域内参与泥石流活动的动储量1号支沟占有很大的比例。

据统计,区内大多为震前固体物源,其物源量达17.87×104m3;震后固体物源仅有一处,即N1,物源总量为1.21×104m3,可能参与泥石流活动的动储量为0.40×104m3,占翻身沟流域物源动储量的8.4%。

四、泥石流基本特征

(一)泥石流灾害史及灾情

根据查阅资料和调查访问,1985年5月8日下午石棉县骤降大到暴雨,暴雨过后翻身沟发生小规模泥石流,泥石流持续时间约20分钟,泥浆飞溅,河道最窄处最高洪峰洪水位高出河床达3m。泥石流主要堆积于翻身沟沟口大渡河及1号支沟中游和主沟交汇处。该次泥石流毁坏翻身沟主沟口一带冲毁房屋5间,冲毁农田约10亩;在1号支沟中游(G5沟道)冲毁房屋3间,冲毁农田约8亩,未造成人员伤亡,直接经济损失10万元,并使1 号沟中游(G5沟道)处的7 户居民搬迁。

另据调查在已建二级坝沟上游570m处次级支沟,5.12地震后7月暴雨过后发生小规模泥石流,泥石流堆积于主沟翻身沟沟道中,泥石流堆积物长260m,宽20~35m,泥石流堆积层厚度1~5m,体积约1.21×104m3 ,未造成灾害。

(二)泥石流危险区范围及险情

翻身沟泥石流危险区范围主要为沿主沟右岸预测最高泥位线以下区域及1号支沟沟口与主沟交汇处堵塞可能淹没的区域。泥石流危险区面积为0.11km2。

根据确定的泥石流危险区范围,翻身沟威胁对象主要为1号支沟口到省道S211右侧及沟口两侧居民,以及沿沟分布耕地、果园、村道公路等人们赖以生存的生产生活资料。据调查访问,翻身沟泥石流现直接威胁居民住户共40户260人,并威胁到沟口省道S211和桥涵安全。因此,翻身沟泥石流目前危害程度属中型,进行勘查和治理显得必要。

(三)泥石流危险区范围及险情

翻身沟泥石流危险区范围主要为沿主沟右岸预测最高泥位线以下区域及1号支沟沟口与主沟交汇处堵塞可能淹没的区域。泥石流危险区面积为0.11km2。

五、泥石流基本特征值的计算

(一)泥石流流体重度

按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T0220--2006)附录H填写泥石流调查表并按附录G进行易发程度评分,按表G.2查表确定翻身沟泥石流重度和泥沙修正系数,翻身沟易发程度数量化评分83分,相对应泥石流重度γc为1.572 t/m3。

(二)泥石流流量

1、雨洪法

假设泥石流与暴雨同频率、且同步发生,先按水文方法计算出断面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量(计算方法查阅《四川省水文手册》),然后选用堵塞系数,利用泥石流流量公式计算所得的泥石流最大流量如下表

翻身沟主沟及1号沟泥石流峰值流量计算表

2、形态调查法

用下式求泥石流断面峰值流量QC。

QC =WC·VC

WC—泥石流过流断面面积(m2);

VC—泥石流断面平均流速(m/s)。

(三)泥石流流速

翻身沟泥石流重度为1.572t/m3,因此其流速VC 按照《规范》西南地区(铁二院)推荐的稀性泥石流的计算公式进行计算:

翻身沟主沟及1号沟泥石流流速计算表

(四)一次泥石流过流总量

一次泥石流过流总量按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DT/T0220-2006)附录I提供的计算公式进行计算:

据上节计算结果,1985年翻身沟泥石流为近期发生的泥石流,对比断面法计算结果,其流量相当于P=5%的雨洪法计算的峰值流量,综合确定翻身沟主沟口(计算断面8-8’)泥石流峰值流量为134.24m3/s;1号沟口(计算断面24-24’)泥石流峰值流量为26.06m3/s;据访问,泥石流历时约20分钟,即=1200s;按上式计算的本次翻身沟主沟泥石流过流总量为=4.25×104m3;1号沟泥石流过流总量为=0.82×104m3。

(五) 一次泥石流固体冲出物

据前面的计算结果和分析测试结果,1985年翻身沟主沟泥石流暴发时泥石流冲出量为=4.25×104m3;1号沟泥石流过流总量为=0.82×104m3。泥石流重度=1.572t/m3,水的重度=1 t/m3,泥石流固体物质重度=2.65 t/m3,据此计算出主沟固体物质冲出总量为= 1.47×104 m3,1号沟固体物质冲出总量为= 0.28×104 m3。

六、既有防治工程的效果评价

1985年暴发泥石流后,1991年雅安市组织对泥石流沟进行了应急局部治理,整治采取的措施主要是砌筑拦挡坝、修筑防护(洪)堤、疏沟等,改善了泥石流沟的行洪过流条件。为保护翻身沟下游的岸坡、农田、211省道以及居民的房屋安全发挥了重要作用。

本次勘查对既有的二道拦挡坝进行了调查,一级坝体坝区内淤塞大部;左侧坝肩局部被漂石损毁,一级坝内尚有1000余方的库容;一级坝现坝身、坝基功能正常,仅局部坝肩破坏,坝体总体上保持尚好,坝体稳定;二级坝坝区内淤塞严重,已被漂石、卵砾石填满溢出;右岸坝体局部被掏空;坝肩局部被漂石损毁,削能功能减弱,坝体总体上保持尚好,坝体稳定,。初步估计二级拦挡坝共拦挡固体物质约1.0×104m3。

防护堤:主沟化工厂至省道211地段沿村级公路外侧局部修建的浆砌挡墙AB和CD两段,挡墙高1.3~2.3m,顶宽0.5m,埋深0.5~0.8m;据现场调查,该地段防护堤目前基本完好。1号支沟左侧修建有EF干砌石挡土墙,高1.0~2.5m,顶宽0.5~0.8m,埋深0.2~0.5m。据调查,1号支沟干砌石挡土墙地段目前基本完好,尚可以利用。

在主沟口至1号支沟口地段由于建筑物挤占沟道极严重,特别是在主沟化工厂地段(12断面至15断面)右侧一带,由于修建化工厂和公路挤占沟道最为严重,该地段现沟道宽度仅4~5 m,沟深1.3~2.3 m,远不能满足该沟泥石流过流的能力,因此化工厂地段(12断面至15断面)防护堤达不到防治泥石流的作用,一旦发生泥石流时将会漫出沟道淹没化工厂。

七、泥石流防治方案

1、方案一以稳拦为主、疏排导为辅:分别在翻身沟主沟中游(22-22’断面)、和1号沟中游(28-28’断面)段布置拦挡坝,共在翻身沟内布置2座拦挡坝,坝高7m,拦挡泥石流沟内的大石块,控制下游泥石流洪峰流量。

2、方案二以排为主、稳拦排导相结合:分别在翻身沟主沟中游(3-3’断面)、和1号沟中游(4-4’断面、5-5’断面)段布置拦挡坝,共在翻身沟内布置3座拦挡坝,坝高5m,阻挡泥石流沟内的大石块,并调节下游泥石流洪峰流量,减轻下游防护堤的压力。

3、在化工厂至主沟沟口段布置1号和2 号防护堤,取直和疏通沟道,保持沟道路的畅通,保护翻身沟两侧的居民安全。

4、治理工程实施前进一步加强地质灾害群测群防工作,加强泥石流活动的监测预警,避免因泥石流灾害造成人员伤亡和大的经济财产损失。

泥石流灾害防治工程设计规范篇3

关键词:桥梁;灾害;防治;抢修

自然灾害的发生往往极具破坏性和随机性。破坏性强的自然灾害虽然发生的频率小,但是却会给桥梁、公路等交通运输设施带来灾难性的毁坏。在当前的经济发展状况下,我国的桥梁建设也将自然灾害的预防系数作为桥梁等级和结构设计的一个标准。当自然灾害超过了桥梁的承受范围,将导致桥梁的毁损甚至坍塌。为了进一步防范桥梁灾害的发生,降低自然灾害的冲击力度,桥梁建设单位和养护单位都需要做好准备防范灾害发生。

1 桥梁灾害的防治措施

1.1 做好桥梁灾害的日常防治和养护工作

1.1.1 建立灾害防治机构,构建专业养护队伍

在公路管理部门设置专门的灾害防治机构,严格执行桥梁、隧道、公路等交通设施的检查和养护工作。灾害防治机构要针对当地可能发生的自然灾害,及时安排定期检查,组织对辖区内桥梁的检查报告工作,对于危桥要及时进行加固维修,防止出现桥梁事故。针对防治机构内的日常养护工作,制定考核和监督机制,明确工程师的责任制度,提高防治机构的责任意识。要构建专门的养护队伍,按照区划对辖区内的桥梁进行专业养护,提高养护队伍的专业能力,保证掌握桥梁的基本状况,对出现的突发状况进行及时抢修,提高专业队伍的责任意识。

1.1.2 设立桥梁系统档案,强化危桥加固养护

在灾害防治机构内部要设立专门的桥梁数据整理部门,要建立桥梁信息系统,对桥梁的设计、竣工数据、意外损害、补救情况、车辆通过情况等数据都要进行详细的收集和记录,要利用先进的现代化技术实现一桥一档的数字化信息库建设。根据相关的桥梁信息和实际桥梁状况,对桥梁的结构进行分析和鉴定,要针对危桥制定具体的加固方案,防止桥梁出现危险。

1.2 提前做好特殊阶段的桥梁灾害防治工作

1.2.1 开展汛前灾害防治技术检查,预防可能发生的洪水危害

在每年汛期即将来临时,针对桥梁可能出现的情况做好必要准备,同时要加强对桥梁的技术检查,做好抢修准备工作。对于桥梁的墩台等构造物,要做好护坡工作,检查桥梁的挡墙结构等是否完好,查看桥梁主体的坚固性,防止出现桥梁被损害、冲空的现象。检查桥梁上方是否有杂草、石块等物体,防止出现杂物淤塞河道的现象。要对桥梁上游河道进行检查,防止出现河道变化,河道破坏现象。针对桥梁上方的水库必须要做好检查和防治工作,减轻汛期防水对桥梁的冲刷破坏。做好河流的清淤和加固工作,防止大型漂浮物进入桥孔。

1.2.2 针对不同河流状况,做好冰冻害防治工作

桥梁的冰冻害防治工作需要结合本地的气候与天气特点,做好调查和分析工作,制定相应的防治措施,提高治理效果。对于河流量较小,水源较少的河流,其会在冬季出现河流结冰现象,水流受到河流冰面的压力所迫,导致水流突破冰面,水面上升甚至会没过桥洞,使桥孔发生阻塞。情况严重的时候还会溢出河岸,使路面出现冰冻现象。针对这样的河流,首先要检查河流周围的情况,如果出现洼地可以建筑土坝截流。针对河床纵坡较小的河流,可以在桥位下游建筑土坝,使桥梁的上下游形成水池。当出现河面结冰现象时,可在水池上方挖掘人字形冰沟,并在水池下游挖掘土坝,使水池内的水流出,从冰层下方自由流动。

1.2.3 分析山区桥梁自然环境,应对泥石流自然灾害

泥石流灾害是山区自然灾害中危害极强的灾害之一,对于泥石流灾害防治需要结合当地的地质条件和自然环境进行分析,以更好的找出泥石流发生的原因,从而做好泥石流防治工作。在粘土土质状况下的山区,泥石流多为粘性泥石流。粘性泥石流发生时会裹挟着大量的粘土、粉土和石块,并以粘稠状态的整体运动作为运动形式,一般这种泥石流的破坏力极大,具有较高的速度和冲击力。在粉状土质山区,经常发生的泥石流是稀性泥石流或泥流。这种泥石流的破坏力相对较小,其中的粘土和粉土含量小,水无法与固体的物质结合在一起,因此,冲击力相对较小。针对不同的泥石流种类,要采取不同的防治措施,要强化对日常生物防护措施的实施,要做好泥石流的改道引导工作。

2 桥梁灾害的抢修措施

2.1 针对洪水冲击做好抢修工作

当发生洪水灾害时,灾害防治部门一定要做好引流分洪工作,要针对不同的措施采取不同的抢修手段。当发现洪水水量冲击墩台和护坡时,要及时做好抛石、沉砂等紧急措施。当出现特大洪水时,要经过批准,利用炸药炸掉桥头以宣泄洪水、保护主体。当出现洪水冲毁桥梁的情况时,要及时做好通报工作,抢修便道,要快速利用可使用材料,在桥梁附近的狭窄河段上抢修便道。

2.2 针对冰冻时期做好抢修工作

当预测到气温变化情况,可能导致河流冰冻时,要及时做好防护工作。在解冻前,对桥梁上游的冰层进行调查,在流速减慢的河流浅滩处要及时做好抢护工作,设置悬梯、跳板以利于防护工作的开展。在河流将要解冻时对将下游的冰面进行爆破,减少河流的拥堵现象,防止冰块阻塞河道。

2.3 针对已发生泥石流做好抢修工作

对于泥石流灾害,要根据泥石流发生的原因和规模科学的制定疏导和抢修工作。当泥石流的规模较小时,可以利用疏导措施,将河道的淤泥清除出去。当泥石流的规模较大时,要及时进行疏导,采用改道的方式,使桥梁能够在冲积扇的上游跨越,减少泥石流对桥梁的冲击。

3 结束语

针对桥梁灾害的防治和抢修工作,应首先以预防和养护为主,提高桥梁的坚固性,根据桥梁的使用情况对桥梁及时进行加固和修护,防止桥梁出现大的问题。当已经发生桥梁灾害时,要针对不同的灾害及时组织抢修工作,保证人们的安全通行,减少人们的财产损失,避免发生人员伤亡。

参考文献

[1]汤柏江,贾群.浅析京津塘高速桥梁检查和预防性养护[A].中国高速公路管理学术论文集(2010卷)[C].2010.

[2]孟凡文,任文明.桥梁养护管理分析及建议[J].中国高新技术企业, 2010(9).

泥石流灾害防治工程设计规范篇4

1、软弱岩土的基本特征

常见的软弱岩土一般指软土即淤泥和淤泥质土、杂填土和冲填土。软弱土的力学性质:强度极低,压缩性大,透水性差。软弱土地基的工程特性:地基承载力低,强度增长缓慢,加荷后易变形且不均匀,变形速率大且稳定时间长,具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。

2、软弱岩土引发的地质灾害类型及其原因

由于软弱岩土本身的特点和外界一些特殊的原因导致地质灾害的发生,例如常遇到的暴雨、洪水和人类活动等强烈的作用,也就导致地质加速变化,导致软弱岩土容重增大、强度降低、岩土体松动现象,从而导致引发崩塌、泥石流和滑坡等地质灾害。

2.1泥石流地质灾害

对于泥石流地质灾害主要就是由于大量的降水导致山地沟谷和山坡上的大量的砂石和泥沙松动,导致大量的固体物质形成了洪流,是由很多高浓度的固体和液体形成的颗粒状洪流,最终形成了泥石流。对于泥石流的产生原因包括建筑施工中不合理的开挖、对于废弃的土质没有有效的处理、建筑施工中的残渣和弃石以及人们不合理的开发森林等导致。同时加上软弱岩土经过长时间的自然因素,导致软弱岩土经过雨水的侵入形成泥石流,造成严重的地质灾害。

2.2滑坡地质灾害

滑坡(走山)是指在斜坡上岩体或土体顺斜坡在重力作用下,沿地层中的薄弱面(或薄弱带)向下滑动的不良地质现象。滑坡形成的一个原因就是岩土体内水活动大大降低岩土体的原来强度,产生更多水压力和孔隙水压力,另一方面增大岩、土体容重(比重),就很容易产生滑坡。形成易滑带。另一个原因是大量的风化层、坡积物堆积在斜坡基岩表面,这些坡积物是良好的透水层,地表降水极易下滑聚集在基岩表面,一旦含水饱和,岩、土体力学强大大度降低易发生滑坡。

2.3崩塌地质灾害

崩塌是指高陡倾斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。根据岩土体成分,可划分为岩崩和土崩两大类。融雪、降雨特别是大雨、暴雨和长时间的连续降雨,使地表水渗入坡体,软化岩土及其产生空隙水压力等,从而诱发崩塌。地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体不断冲刷坡脚或浸泡坡脚、削弱坡体支撑,降低坡体强度,软化岩土从而诱发崩塌。

3、地质灾害防治的施工技术标准及防治措施

3.1施工技术标准总结

对于地质灾害的防治工程中最大的特点也就是具有隐蔽性和复杂性等性质,很多时候涉及地质灾害防治工程的施工技术规范的标准,我们要规范地质灾害防治工程的施工技术标准,例如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》中各种民用、工业及市政工程项目的地基、地基处理、高切坡、深基坑以及基础病害工程防治等所需要的技术规范与标准,例如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》中各种水电水利工程的土石方、地基与基础及岩土工程所涉及的技术规范与标准,例如《水电水利工程预应力锚索施工规范》中各种交通建设中涉及到的滑坡、边坡、塌陷、危岩与沉降等工程防治的技术标准与规范等。

3.2地质灾害工程的主要防治措施

3.2.1防治工程设计措施

在对地质灾害的防治工程中主要就是要分析工程的设计要求,必须根据滑坡、山体崩塌、斜坡稳定性成因、运动模式等进行分析,根据灾害发生的原因来制定相应的防治措施,同时还要根据灾害的易发性进行分析,对其防治工程的强度和工程量进行确定。

3.2.2地质灾害防治的主要措施

工程防治措施:对于工程防治措施也就是根据地质灾害的组成部分,通过有效的防治条件进行预防,对于大多数的房屋后都进行了排水工程的建设,通过运用地表排水方法,对工程进行防治工程处理,选择比较合适的防治措施,同时对中型以上的滑坡事故,我们需要对地质进行勘测选择合适的工程防治措施。生物防治的措施:对于生物防治也就是我们对滑坡地质区进行植树造林,通过运用护坡草坪进行合理的防治,运用生物防治可以有效的提高防治效率,减少成本的优点,可以有效的促进生态环境的平衡发展,可以有效的改善自然环境,对其防治效果也能够长期的维持,可以有效的发挥其防治效果。对其灾害调查分析得知,对于泥石流较为严重的区域要采用退耕还林的措施,对其山林进行有效的保护,可以有效的减小地质灾害的发生频率。避让措施:对于这种防治措施也就是要求在汛期采用避让的方法,对其灾害的隐患不断的发生变化,在下雨天也就要采用临时避让的措施,在对地质灾害区域要采用统一避让的措施,对那些危险性很大而且危害性严重的地质灾害,治理的费用超过搬迁费用的或者再建房仍受到地质灾害威胁的,使用搬迁避让措施。

4、结束语

泥石流灾害防治工程设计规范篇5

【关键词】泥石流重量;泥石流流量;生物法;岩土工程法

近年来随着我国矿山建设项目的不断开展,我国相关部门对矿山地质灾害的研究越来越重视。矿山泥石流是一种发生频率较高、危害性较大的矿山地质灾害。矿山泥石流不仅仅会阻碍矿山正常的建设与施工,也会导致河道堵塞、破坏民生设施,使国家财产猛兽极大的损失。所以矿山泥石流的防范与治理已经成为矿山地质灾害研究中的重要课题。大多数的矿山泥石流的产生原因是由开发矿石过程中产生的废石、煤矸石等堆放不当所引发的。现阶段我国的矿山大多将废石渣堆放在与作业区域相隔不远的山坡或者沟谷中,所以堆放废石渣的区域植被遭到极大程度的破坏,一旦遇到降雨、冰雪消融等水动力的激发,就会导致堆放的废石摩擦力下降,下滑力大于抗滑力,最终导致人工矿山泥石流。由于矿山泥石流的废石渣相比于普通边坡的土质不同,所以矿山泥石流与自然泥石流有很大的不同。由此可见对矿山泥石流的研究工作势在必行。现阶段我国对矿山泥石流的防范与治理研究仍然处于初级阶段,没有形成科学的泥石流因素分析、评价体系以及防治措施。本文通过对矿山泥石流的形成条件、类型、特征要素分析,旨在提出一套切实有效的防范措施以及治理方法,为今后的矿山泥石流防灾减灾工作提供科学的依据。

1 矿山泥石流的形成条件及类型分析

矿山泥石流的形成往往与地质构造、地貌、水文条件、植被种植等各个自然因素以及排土场堆放、废石渣的处理等认为因素共同作用导致的。大部分的矿山泥石流的引发条件往往包括高陡的地貌、降水以及水动力、土质松散等。所以矿山泥石流容易在我国丘陵地带发生。矿山泥石流与自然泥石流的形成条件最大差异在于构成的固体物质来源不同。矿山泥石流的物源主要是矿产开发过程中排放的废渣,所以相比于其他边坡的土质具有堆积集中、物源聚集速率快等特点。所以矿物废渣不合理堆放以及松散的渣石成为了泥石流的隐患。既有可能将原来非泥石流沟变成高频的泥石流沟。

现阶段我国对于矿山泥石流的类型划分有不同的方法,如果按照泥石流固相物质的组成进行分类可以分为:废石型泥石流、尾矿型泥石流、崩滑型泥石流。按照矿山泥石流的流体性质可以划分为粘性泥石流、稀性泥石流以及过渡性泥石流。按照形成条件的不同因素可以划分为降水型泥石流、冰融型泥石流以及崩塌型泥石流。目前多用按照形成条件的不同因素的划分方法,其中降水泥石流是矿山泥石流的主要放在减灾对象。

2 矿山泥石流的特征要素分析

通过以上对矿山泥石流的形成条件以及类型的分析研究,可以总结出矿山泥石流是一种人为导致的地质灾害,为了更好的预测以及治理矿山泥石流。本文总结出预测矿山泥石流的特征要素,具体包括下几个方面:(1)单位体积泥石流的重量,也就是泥石流的重度。对于矿山泥石流重度的计算问题,由于其地域性比较强,公式只是用作试算的用途,所以在实际工程中经验就显得非常重要。通常情况下,泥石流的重量范围与废石渣的堆放地点以及沟谷的情况有关。所以严格意义上的单位体积泥石流重量指的是沟谷断面的单位重量。根据对数百例矿山泥石流案例的统计,结合《泥石流灾害防治工程勘察规范》DZ/T0220-2006,本文认为矿山泥石流的单位重量与堆放废石渣形成的坡度有很大的关系,在废石颗粒的密度为27Kg/m3左右的情况下,可以按照以下公式进行计算:G=6.9f+14.4,其中f为废石堆的坡度;(2)矿山泥石流的流量。矿山泥石流的流量指的是一次泥石流活动中冲出的固体物质的量。此特征要素是泥石流定量分析最重要的要素之一。它不仅仅表征了泥石流的规模以及强度,还决定了泥石流防治过程中构筑物以及其他防护手段的选择。现阶段最为准确的方法为直接测量法,通过确定矿山泥石流的最高泥位、泥石流断面流量以及泥石流持续时间进而得出较为准确的平均流速,但是直接测量法也会受到泥石流性质以及活动时间短暂等影响,所以可行性不高。目前大多数的矿山泥石流是由多年数据提炼出的经验公式进行计算。本文研究的是配方法计算矿山泥石流的流量。此经验公式的前提条件是废石以及土体是随着水体的流动以及回流等冲刷的过程中同步下滑,所以泥石流的固体物质下滑的频率与水体的流动频率相等,并且水体最终全部变为泥石流。矿山泥石流的流量计算公式为:Q泥=(1+r)Q水,其中:Q泥为与Q水同频率的矿山泥石流的流量;r为矿山泥石流的流量增加系数,r= (q泥-q水)/ (q实-q水)。其中q泥为矿山泥石流的流体容重;q水为水体的容重;q实为废石与土体等实体的容重;Q水某一次水体的流量。

3 矿山泥石流的防范与治理对策研究

通过以上对矿山泥石流的特征要素分析可以总结出矿山泥石流与废石渣的堆放地点、沟谷的情况、废石渣的断面、固体物质的容重等因素有关。所以在防范于智力泥石流的过程中要针对这些因素进行针对性的治理。通过笔者多年的实践经验以及相关理论的研究,总结出治理与防范泥石流的有效方法应当包括以下几个方面:(1)生物法治理矿山泥石流。生物法治理矿山泥石流主要理念是植树造林,因地制宜的将组合不一、结构不同的植物种植在土质以及费是对较为松散密集的区域。一旦出现了强降雨,植物群的根茎可以加固松散的土质,增加废石的粗糙程度。并且通过种植一些根系较为发达、生长能力较强的植物可以促进土壤的形成,提高土壤的渗透能力,降低由于地表水源而产生的地质灾害隐患;(2)岩土工程法治理矿山泥石流。岩土工程法主要包括:修建挡墙、修建排水系统、渡槽工程等,在矿山中常见到挡土墙治理泥石流。泥石流挡墙工程必须具有透水性大、坝体坚固、耐磨性高等特点。所以挡墙的修建方案一般包括拱坝、重力坝以及透水格栏坝。1)拱坝。拱坝的基本力学原理是拱的接触面积小、坝体的稳固性高。但是拱坝属于水工坝体,其库容是有限的,坝体一旦出现淤满等情况机会失去防治效力;2)重力坝。重力坝的优点是整体性较好、有较强的抗冲击能力、库容相对较大;3)透水格栏坝。透水格栏坝的整体性虽然不高,但是透水性较强,可以有效的阻挡大块的废石,减少泥石流的损失,所以库容较大。在剥离物以及废石的排弃场址的中下游修建挡墙的同时,还要配合排导槽,从而全方位的进行矿山泥石流的防治与治理。

参考文献:

泥石流灾害防治工程设计规范篇6

[关键词]泥石流灾害 滑坡灾害 稳定性分析 治理工程

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-264-2

0引言

泥石流灾害的发育形式有水石型、泥流型和泥石型。根据其发育规模,危害对象的多少及危害程度的大小分为大型、中型和小型3类。危害形式主要表现为冲毁村镇、矿山、农田、公路及其它工程设施,破坏林木及旅游设施等。

2012年7月21日保定市涞源县境内普降暴雨,在暴雨水流的激发下,多处形成了崩塌、滑坡或泥石流地质灾害,使涞源县遭受了达10亿元的经济损失。源县南马庄乡范庄旺村沙湾近坡洼沟是泥石流灾害隐患点之一,沟口处有8户村民受到威胁,因此,该灾害点被列为重点治理对象。

1灾害体概述

1.1灾害置及特征

源县南马庄乡范庄旺村沙湾近坡洼沟位于涞源县城西南230°方向45km处,灾害点地理坐标为东经114°23′02″,北纬39°07′42″。

该沟自坡顶山梁脊线至坡下沟口总长218.0m;两侧坡面及坡梁仅零星分布有厚度为0.2-0.3m坡积物,绝大部分地段中风化基岩直接露地表,局部分布被改造的强风化片麻岩。坡谷上游地段平均坡面坡度35°,坡长29.30m;坡表有零星薄层坡积物分布。中上部地段平均坡面坡度30°,坡长71.60m;地表堆积有较厚的碎石土和含碎石黄土状土,最大厚度为1.5m。坡谷中部以下平均坡面坡度20°,坡长117.10m;多数地段基岩直接露地表,坡积物呈分散的小块状分布,其间有几处梯田状台坎;坡体全貌见照片1。

根据前述坡谷特征,该沟具备汇水和形成泥石流灾害的条件。汇水区为中、上部坡谷,物源为坡谷中上部坡积物,流通区即中下游坡谷。因此,坡谷中上部的松散坡积物就成了泥石流灾害形成的主因。如果这段坡体不被侵润软化和下滑,泥石流灾害就不会形成。因此,将该段呈舌状顺坡分布坡体定义为泥石流沟上游形成区的“滑坡灾害隐患体”是恰当的。据此,将该段坡体按“滑坡”划定了前、后缘,并根据其发育特征确定其为一小型岩土质滑坡。

1.2地质概况

灾害形成区地貌单元处于山地区,微地貌属于山坡坡谷。该区露地层主要为新太古界晚期庄旺沟变质钾长石花岗岩,局部地表第四系为残坡积层及冲洪积层。

该区构造单元属于中朝准地台山西断隆五台台拱之阜平穹褶束。区域构造为马庄-下关开阔褶皱区之狼牙口向斜。灾害区向南约1km为南台―狼牙口断层,该断层近期活动迹象不明显,区域地壳稳定性较好。根据相关资料,本区地震设防烈度为Ⅶ度,地震动峰值加速度为0.10g,设计地震分组为第三组;地震动反应谱特征周期为0.45s。

1.3工程及水文地质条件

该区内分布的地层主要包括由基岩构成的坚硬岩组和由第四系构成的松散岩组两个工程地质岩组。该区地下水含水类型分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水在非雨期整体坡谷无水;基岩裂隙水赋存于基岩地层的节理裂隙和风化裂隙中,含水层赋水性弱。区内地下水的补给来源主要为大气降水和侧向径流补给。综上所述,水文地质条件简单。

2灾害体的稳定性评价

2.1滑坡体计算剖面的确定

根据圈定滑坡体的结构特征,选取坡体主滑方向的剖面A-A'剖面作为计算斜坡整体稳定性的计算剖面(图1)。

2.2计算参数选取

经对坡体土样试验值与反演计算数据进行对比和进行敏感性分析后综合取值如表1。

2.3稳定性及坡体推力计算

按极限平衡传递系数法计算坡体沿土岩结合面呈折线型滑动的安全系数。

(1)计算公式

滑动推力计算公式为:Pi=FTi+ψiPi-1-Ri

其中:ψi=cos(αi-1-αi)-sin(αi-1-αi)tgφi;Ti=Wisinαi-Qicosαi

Ri=[Wicosαi-Qisinαi]tanφi+ciLi

(2)计算工况。

一:自重(坡体自重)

二:饱水(坡体自重+暴雨)

三:地震(坡体自重+地震)

(3)计算结果见表2。

2.4稳定性综合评价

参照《滑坡防治工程勘查规范》中坡体稳定性的分级标准据表2计算结果知,工矿一时坡体稳定性系数为2.073;工矿三时坡体稳定系数为1.709,稳定性系数均大于1.15,坡体稳定。工矿二时坡体稳定系数为1.031,稳定性系数小于1.05,坡体欠稳定,易在坡脚剪出产生折线型滑动。

3治理工程设计

3.1治理工程方案

针对灾害体剪出破坏的形成机理,治理工程设计在坡脚附近坡积物厚度较大的地带设置1道挡墙,同时,在斜坡的后缘设置1条截排水沟的工程措施进行综合治理(图1)。

3.2主要设计参数

斜坡防治工程设计参数主要为剩余下滑力验算参数和地基承载力设计参数。

(1)剩余下滑力验算参数采用表1中数据。

(2)地基承载力:土体承载力取200kPa;强风化基岩承载力取600kPa;中风化基岩承载力取2000kPa。

3.3计算工况

(1)根据前述三种计算工矿下的坡体稳定性,挡墙工程设计也采用前述三种计算工矿进行对应的设计计算。

(2)安全系数确定:工程边坡安全等级为三级,根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》,抗滑移安全系数确定为1.3,抗倾覆安全系数确定为1.5。

(3)截排水沟工程设计降雨强度为10年一遇暴雨,强度为19.76mm/h;校核降雨强度为20年一遇暴雨,强度为22.28mm/h。

3.4分项工程设计

(1)参数设计

①截排水沟工程

为保证工程设施的简便实用,设计截排水沟断面形式采用梯形断面。渠底宽0.3m,外渠壁深0.5m,有效断面面积0.2375m2。截排水沟内壁采用护坡形式设置,坡面坡度55°。

(a)汇水面积取平面图上的投影面积,F=1680。

(b)地表径流系数ф依相关规范规定取0.25。

(c)截排水沟断面设计,根据前述暴雨设计、检核强度标准,多年平均年最大24小时暴雨量H取91.7mm,变差系数Cv=0.59,Cs=3.5Cv,K10%=1.45,K5%=1.64。Hp=Kp×H (Hp年最大24h设计暴雨量;Kp模比系数);H10%=91.7×1.45=133mm;H5%=91.7×1.64=150mm;设计降雨强度Sp= H24P/241-n(mm/h);n: 暴雨递减系数(0.60);S10%=133/241-0.60=37.31mm;S5%=150/241-0.60 =42.07mm。

(d)计算设计汇流量:灾害区汇水面积F

(e)截排水沟水力半径:根据公式R=0.5(b1+ b2)h/( b1+h((1+a12)1/2)计算得R=0.2609。

(f)过水断面面积:根据公式Q=WC■和满宁公式C=■ ,同时考虑1.5的堵塞系数,采用公式W=■ ,计算得W=0.1003(i取0.05;n取0.04)。

②挡墙工程

设计挡墙高2.0m;顶宽0.6m,底宽1.10m;背坡直立,面坡坡率1:0.25,顺坡向采用水平基底,横向基底坡度

(2)工程结构设计

①截排水沟工程

截排水沟采用M10砂浆以浆砌块石工艺砌筑而成,渠底及渠壁砌筑厚度0.2m;沟底设计纵坡4.62~5.15%。砌筑石料要求抗压强度大于30Mpa;水泥采普硅水泥,砂料采用河砂。

②挡墙工程

墙体砌筑工艺同截排水沟。石料尺寸>20cm×20cm。挡墙基础埋深1.0m,天然地基;墙体依实际地形分段砌筑,墙身设泄水孔,挡墙后设厚度0.3m的反滤层,反滤层上下用粘土止水。

3.5设计结果检算

(1)截排水沟设计检算

截排水沟断面尺寸按设计重现期P=20年进行校核,降雨强度SP取22.28mm/h,则汇流量Q=0.0094(m3/s),过水断面面积W=0.1136(m2)。设计断面面积为0.5(b1+b2)×h=0.5(0.3+0.65)×0.5 =0.2375>W,所以满足坡面截排水要求。

(2)挡墙工程设计检算

经采用理正工程计算软件对挡墙进行各工况条件下的稳定性验算,其抗滑移安全系数为2.397,大于设计值1.3;抗倾覆安全系数为7.07,大于设计值1.5,因此设计挡墙工程安全稳定。

4治理工程效益评估

通过对灾害点坡谷中上游 “物源性滑坡” 的治理,可消除该坡谷内形成危害性和危害规模更大的泥石流灾害发生的可能性,改善受危害区的地质环境和自然生态环境条件,使该区成为宜居的生活空间,使村民安居乐业;给当地社会的安全和稳定提供了可靠保障,消除直接经济损失54万元。同时,在节约治理投资的前提下,有效地促进了当地的植被保护和水土保持工作,促进了当地农、林业经济的发展,因此,治理工程的环境、经济和社会效益显著。

参考文献

[1]《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T0220-2006).

泥石流灾害防治工程设计规范篇7

关键词:岩土工程、地质灾害、防治措施。

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:

1我国地质灾害的特征与危害

地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。

1.1滑坡

滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡的诱因:(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。滑坡防治措施:滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:(1)消除和减轻地表水和地下水的危害,滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。(2)改善边坡岩土体的力学强度通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。常用的措施有:a削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。b边坡人工加固;常用的方法有:修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡等。

1.2崩塌

陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。崩塌的诱因:(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。崩塌防护措施主要有:(1)遮挡:即遮挡斜坡上部的崩塌落石。(2)拦截:对于仅在雨季才有坠石、剥落和小型崩塌的地段,可在坡脚或半坡上设置拦截构筑物,如设置落石平台和落石槽以停积崩塌物质;修建挡石墙以拦坠石;利用废钢轨、钢钎及钢丝等编制钢轨或钢钎栅栏来挡截落石。这些措施也常用于铁路工程中。(3)支挡:在岩石突出或不稳定的大孤石下面,修建支柱,支档墙或用废钢轨支撑。(4)护坡:在易风化剥落的边坡地段,修建护墙,对缓坡进行水泥护坡等,一般边坡均可采用。(5)削坡:在危石、孤石突出的山嘴以及坡体风化破碎的地段,采用刷坡来放缓边坡。

1.3泥石流

泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。泥石流的诱因:(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。泥石流防治措施:根据滑坡泥石流发生的规律和活动强度,全面规划,采取远近结合,工程措施与生物措施相结合等方式,进行综合防治。

1.4地面变形

地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。地面塌陷发生的规律:(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(4)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(5)岩溶地下水的排泄区;(6)岩溶地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(7)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(8)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。防护措施:(1)避让防灾;(2)工程设防

1.5人为地质灾害的危险性分析

一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1400多人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。

2地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施

2.1主要的施工技术标准总结

涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范;(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用;(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。

2.2地质灾害防治工程防治措施

2.2.1做好防治工程设计

(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。

2.2.2地质灾害防治工程的主要工程措施

根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。

2.2.3地质灾害防治措施

(l)工程防治措施

工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。

(2)生物防治措施

生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。

(3)避让措施

①雨天避让措施:对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。②搬迁避让措施:对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。

岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。

参考文献:

[1]《地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册》中国知识出版社.2007-11

[2]《地质灾害与防治技术》中国地质大学出版社.2005-9

泥石流灾害防治工程设计规范篇8

关键词:岩土工程;地质灾害;防治措施

地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。

1.我国地质灾害的特征与危害

由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。

据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。

地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。

1.1 滑坡

滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡的诱因: 一是地震;二是降雨和融雪;三是地表水的冲刷、浸泡;四是河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;五是开挖坡脚;六是蓄水排水;七是堆填加载;八是劈山放炮,乱砍乱伐。

1.2 崩塌

陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。

1.3 泥石流

泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。

1.4 地面变形

地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。 1.5 人为地质灾害的危险性分析

人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。人工诱发地质灾害的特点如下: 一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。

2.地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施

2.1 主要的施工技术标准总结

地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有: 一是地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范。二是各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用。三是各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用。四是各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范。

2.2 地质灾害防治工程防治措施

2.2.1 做好防治工程设计

地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。

2.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施

根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。

3.地质灾害防治措施

3.1工程防治措施

工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。

3.2生物防治措施

生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。

根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。

3.3避让措施

一是雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。二是搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。

总之,岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。

参考文献:

[1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册.中国知识出版社.2007-11

[2]胡茂焱.地质灾害与防治技术.中国地质大学出版社.2005-9

泥石流灾害防治工程设计规范篇9

关键词:岩土工程;地质灾害;矿山;防治措施

Abstract: In recent years, with the rapid development of China's national economy, engineering activities of human resources development and construction activities, efforts are also increasing, geological environment is very fragile brings great pressure to our country, the frequency and scale of geological disasters have increased year by year. Based on this, the author 's connotation, geotechnical engineering and geological disasters, geological disasters with the characteristics of the harm and prevention measures are elaborated, made a concrete analysis of geological hazards and prevention and cause of the mine development.

Key words: geotechnical engineering; geological disaster; mines; prevention measures

中图分类号:P5

岩土工程与地质灾害的内涵

岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。

地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。

我国地质灾害的特征与危害

由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。

地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,属自然地质灾害,这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。

3、人为地质灾害的危险性分析人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。

人工诱发地质灾害具有诱发速度快;灾害面广、损失巨大等特点。

4、地质灾害防治工程防治措施

4.1 做好防治工程设计

地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。

(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;

(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。

4.2 地质灾害防治工程的主要工程措施

国内防治地质灾害的主要工程类型有;排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。

4.3 地质灾害防治措施

(l)工程防治措施

工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。

(2)生物防治措施

生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。

(3)避让措施

①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。

②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。

5、本文以矿山开发为例,对矿山开发引起的地质灾害成因、类型及防治措施进行阐述。

  5.1矿山地质灾害的成因 

经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多。

5.2 矿山地质灾害的主要类型 

5.2.1 岩土体变形灾害

(1) 矿山地面和采空区塌陷。地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。

(2) 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩。主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。

(3)坑内岩爆。这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。

 (4)采矿诱发地震。因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。

(5) 场库失稳。场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。       

 5.2.2 地下水位改变引起的灾害

(1) 矿坑突水涌水是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。

(2) 坑内溃沙涌泥是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。

(3) 环境污染 环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。

5.2.3 矿体内因引起的灾害

(1) 瓦斯爆炸和矿坑火灾最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。

(2) 地热 随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。

5.3 矿山地质灾害的防治措施

根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。

5.3.1 重点防治区防治措施

 合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察; 对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患; 渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线) ;对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂; 作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害;设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然;开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。

  5.3.2 次重点防治区防治措施 

 科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施;加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施; 开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。

5.3.3 一般防治区防治措施 区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。

5.3.4 地质环境恢复方案及措施。为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。  

通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。  

泥石流灾害防治工程设计规范篇10

关键词:辽宁建昌;地质灾害;隐患;防治措施

中图分类号:P694文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(a)-0000-00

1 概述

建昌县位于辽宁省西南部,国土面积3195 km2,下辖7个镇、21个乡,276个行政村,总人口约62万人。区内矿产资源较为丰富,已探明一定储量的矿产主要有金、锰、铅、锌、铁、钼、煤、硫铁等38个种。以铅锌矿、锰矿、煤矿、金矿开发利用为主。

本区处于中朝准地台~燕山台褶带~辽西台陷及山海关台拱交接部位,属辽西低山丘陵区。地貌以中低山和丘陵为主,地势总体为西高东低,呈“S”型阶梯状。山势陡峻,冲沟发育,地形破碎,地层岩性和地质构造复杂,新构造活动较强烈。

2 地质灾害发育特征

2.1、已发生地质灾害现状

建昌县已发生的地质灾害共计45处,地质灾害类型有泥石流、崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝5种。其中:崩塌9处,占20%,滑坡10处,占22.22%,泥石流17处,占37.38%,地面塌陷6处,占13.33%,地裂缝3处,占6.67%;规模属大型的1处,占2.22%,属中型的5处,占11.11%,属小型的39处,占86.67%;灾情属中型的2处,占4.44%、属小型的43处,占95.56%;共造成11人死亡,直接经济损失2689.3万元。

2.2、潜在地质灾害隐患特征

2.2.1、潜在地质灾害隐患类型

本区潜在地质灾害隐患点共计125处。其中:潜在崩塌65处、潜在滑坡13处、潜在泥石流38处、地面塌陷6处、地裂缝3处,见下表。

2.2.2、潜在地质灾害隐患稳定性

在区内125个地质灾害隐患点中,属稳定性差的12个,其中,崩塌3个、滑坡3个、地面塌陷6个;属稳定性较差的113个,其中,崩塌62个、滑坡10个、泥石流38个、地裂缝3个。

2.2.3、潜在地质灾害隐患规模

区内已调查的125个地质灾害隐患点中,其规模属大型的2个,均为泥石流灾害;属中型的14个,其中崩塌1个、滑坡4个、泥石流9个;属小型的109个,其中崩塌64个、滑坡9个、泥石流27个、地面塌陷6个、地裂缝3个。

2.2.4、潜在地质灾害隐患险情

在125个地质灾害隐患点中,其险情等级属大型的14个,其中,泥石流12个、地面塌陷2个;中型的42个,其中,崩塌12个、滑坡7个、泥石流21个;小型的71个,其中,崩塌53个、滑坡6个、泥石流5个、地面塌陷4个、地裂缝3个。

2.2.5、潜在地质灾害隐患危害程度

区内125个潜在地质灾害隐患点,属重要地质灾害隐患点17处,一般隐患点108处。总计威胁人口4944人、威胁财产5035万元,其中,崩塌威胁人口453人、威胁财产1986万元;滑坡威胁人口420人、威胁财产891万元;泥石流威胁人口3791人、威胁财产1429万元;地面塌陷威胁人口283人、威胁财产726万元;地裂缝威胁财产3万元。

2.2.6、潜在地质灾害隐患点分布规律

A、潜在崩塌隐患点分布规律

潜在崩塌隐患点分布情况,从地貌上看,主要分布于地形切割强烈、边坡陡峻的斜坡地带;从微地貌看,大多产生于坡度大于45°的陡崖地带;从地层和岩性上看,主要分布在侏罗系兰旗组、白垩系义县组安山岩、玄武岩及元古界雾迷山组、高于庄组灰岩、白云岩地层中;从行政区域上看,主要分布于素珠营子乡、老大杖子乡、和尚房子乡等。此外,区内潜在崩塌在人类工程活动强烈地带分布密集,调查到的崩塌有44处分布于居民地,22处分布在公路及铁路沿线两侧,1个分布在采石厂。

B、潜在滑坡隐患点分布规律

区内潜在滑坡灾害隐患点的分布,从行政区域上看,主要分布在杨树湾子乡、石佛乡、和尚房子乡、雷家店乡等;从地貌上看,主要分布于东岭下剥蚀侵蚀低山丘陵区,其微地貌多为凸状斜坡。斜坡坡度一般在20°~40°之间,以顺向斜坡、松散土类较发育斜坡为主。从构造部位上看,大多分布于褶皱紧密、断裂发育、岩石破碎、风化强烈地带,且主要分布于岩层倾角在15°~20°范围内;从地层岩性上看,滑坡主要分布于火山碎屑岩地层中和第四系坡洪积松散地层中。

C、潜在泥石流隐患点分布规律

区内潜在泥石流灾害隐患点的分布,从地貌上看,主要分布在中低山、低山、低山丘陵地形切割强烈“V”型沟谷地段,特别是岭上与岭下低山、丘陵过渡带上发育有三道盘、小鞍等泥石流20余处;从构造位置上看,潜在泥石流集中分布在东西向要路沟~锦西断裂带、三道盘断裂带、杜杖子断裂带,北东向汤神庙向斜、黑山科向斜、湾沟梁向斜、转山子断裂,南北向黄家沟扭性断裂束上;从行政区域上看,全县15个乡镇都有泥石流隐患点,且规模较大,易发程度较高的泥石流主要分布于和尚房子、养马甸子、素珠营子、汤神庙、魏家岭、雷家店等乡镇。

D、潜在地面塌陷及地裂缝隐患点分布规律

区内地面塌陷与地裂缝,从地理位置上看,主要分布在雷家店乡冰沟村,另在八家子镇、谷杖子乡雹神庙村等也有零星分布;从地质环境条件上看,主要分布于煤矿开采区;从地层岩性上看,主要分布于白垩系阜新组煤系地层范围。

3 地质灾害防治措施

3.1 地质灾害防治现状

建昌县自然状况是“七山一水二分田”,其基本县情是沟多水少、十年九旱,山多树少、植被差,地质灾害较发育。政府及各级部门将地质灾害防治工作,做为保障国民经济和社会发展的的重要任务之一。灾情出现后,各级领导高度重视,全力组织和领导人民群众抗灾救险。

2004年6月汤神庙镇老岭北沟、牛营子乡蒿子沟村发生水石流,县、乡、村各级组织领导及时赶赴现场发动群众抗灾自救,妥善安置无房户,转移危房户,加紧寻找失踪者,着力维户群众生产、生活秩序。对石佛乡西沟叉子滑坡,因规模较大,近期无力治理,已对滑坡体下19户居民采取避让搬迁措施。建昌县国土资源局还专门就地质灾害防治工作下达文件至各乡镇,明确地质灾害防治责任,在汛期组成防灾救灾领导小组。

3.2 地质灾害防治方法及措施

3.2.1、搬迁避让

搬迁避让措施是指对受到地质灾害直接威胁范围内的居民,如治理费用远远大于搬迁费用,而采取的搬迁避让的方法,以达到避灾的目的。搬迁工作要经过危险性评估并确定险情,且非常迫切和必要的情况下进行,搬迁对象通常是危险区居民,一般由政府主管部门根据危险性评估报告资料统一安排。

3.2.2、工程治理

地质灾害工程治理主要是采取生物、工程等措施,对地质灾害隐患点及其周边环境进行综合治理,改善其地质环境条件,从而避免或减轻地质灾害所造成的人员伤亡和财产损失。

1、生物治理措施

生物工程治理措施是一种具有战略意义的防治措施。从长远看,能起到标本兼治的作用。主要方法是保护现有植被、退耕还林还草、增加林草覆盖率,恢复生态环境。例如:境内许多小型滑坡及坡面泥石流等,均为滥砍滥伐坡面植被、开挖坡角而导致斜坡失稳,因此采用生物工程方案,恢复坡面植被,种植根深、具有保护水土的树种,可以有效地预防和减少水土流失和滑坡的发生。

2、工程治理方案

此方案适用于规模较大、正处于发展中,且避让难度较大,以及重点城镇人口密集区,危害特别严重,投入少量工程可以挽救大量经济损失,治理工程在技术和经济上可行的地质灾害。

不同的地质灾害类型,施用不同的地质工程措施。如对滑坡防治的工程有抗滑工程、减滑工程。对崩塌(危岩)的防治有锁固、剔危。对泥石流的防治工程有排导、拦。地面塌陷、地裂缝的防治有填堵、夯实工程等。

1)对滑坡、崩塌可考虑采用以下工程措施:

开挖:就是将不稳的岩体开挖清除,以求得彻底消除隐患。若推移式滑坡体不大,厚度较薄,可以考虑在后缘进行削方开挖处理。但须注意的是开挖后的边坡稳定性计算和表层覆盖条件都发生变化,因而在开挖前要认真分析研究是否会产生新的滑坡或会引起其它链锁反映。

削坡减荷:滑坡体厚度较大,不能全部清除,可以考虑适当挖去一部分,使坡度变缓,以提高其稳定性。在施用此工程时,具体开挖到什么程度才算稳定,要通过稳定性计算确定。在进行稳定性计算时,要充分考虑具体点的地形、地貌、地质条件等因素,特别要根据基岩的裂隙、节理、层面等软弱结构面的产状而定。

截排水:有很多边坡在正常情况下尚可稳定,但在水的作用下受力情况有所改变,滑带的抗剪有所削弱,常易产生滑动。因此可用截排地表水和地下水的措施。截排水就是采用修沟、抹面、勾缝或喷浆的方法,防止或减少地表水和地下水下渗,可以起到防滑作用,是一种简单易行,也是一种很有效的措施。

支挡、护坡:在滑坡下部或前缘修筑一些支挡〈墙、桩〉工程,可以提高滑体的抗滑力。支挡墙、桩可以用砌石、混凝土、钢筋混凝土结构,临时性的可以用木笼挡墙。这种措施也简单易行。

锚固:这种措施就是经抗滑计算后,在滑体适当部位打井至滑床的一定深度,将滑体锚固滑床上,以增强抗滑性。对一些大中型基岩滑坡、崩塌(危岩),常需此措施。

遮挡:此方法常在防治崩塌中施用。就是在崩塌下方修筑墙沟或柔性防护网遮挡坠落石块。其规格要视危岩体大小及势能计算设计。

剔危:就是采用手工或定量爆破手段将危石、孤石剔除。

综合整治滑坡、崩塌,用单一的工程措施往往不是最佳方案,需采用几种措施进行综合整治,效果更好。总之,在具体实施中只要遵循“针对性”、“适宜性”的原则,具体的问题具体分析。

2)对泥石流防治工程措施

防治泥石流主要的地质工程有拦挡坝、排导槽等。

拦挡坝:就是在泥石流沟口以上修筑拦挡坝拦住泥沙、滚石,起拦碴滞流作用,形成泥石流库。坝体的厚度、高度需从所处的历史降水量、松散物量、泥石流体冲击力、於积速度等方面考虑,避免失效工程。

3)对地面塌陷及地裂缝防治工程措施

区内产生塌陷及地裂缝主要是地下采矿活动诱发形成,该灾害在整治中可采用填堵、夯实等方法综合整治。

填堵:就在塌坑或裂缝内先填碎块石,然后覆土夯实填平。填堵时为提高填堵体的强度,可视具体情况,给回填碎料中分别注水泥浆以起到强化堵体作用。

强夯:有塌陷或地裂缝产生地段,可能地下还有隐伏土洞和软弱带,施用强夯实法,一方面夯实塌陷、地裂缝区松软土层,一方面消除隐伏的土洞和软弱带,是一种治理与预防相结合的有效措施。

3.2.3、群测群防

设置地质灾害防治工作领导小组,分别由分管工作的县长(或副县长)担任领导小组的负责人,实行各级行政领导负责制。地质灾害防治工作由县国土资源主管部门统一管理,各乡镇人民政府和县国土资源局要设专门的地质灾害报险电话,必要时实行地质灾害险情24小时值班制度。在各级地质灾害防治领导小组和专业人员指导下,建立县~乡(镇)~村三级地质灾害群测群防监测网络与预警系统,对不同的地质灾害类型,采取相应的监测方法和监测内容进行监测,并及时整理监测记录资料,逐级上报相关职能部门。

4 结论

建昌县位于辽宁省西南部,地质环境背景条件复杂,属辽西低山丘陵区,已发生过多起地质灾害。潜在地质灾害隐患多,分布较广。年降水量虽然不大,但年际变化较大,且降水时空分布不均,极易诱发地质灾害,影响了当地国民经济的发展和社会的稳定。

因此,加强区内地质环境的保护,采取有效措施,减少地质灾害的发生,减轻地质灾害的危害,实施防灾减灾措施,已成为本区建设发展的不可缺少的一项重要任务。

参考文献