泥石流治理工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)蔣忠信.ppt

泥石流治理工程設(shè)計(jì)要點(diǎn),中鐵二院 蔣忠信,1. 參數(shù)計(jì)算 區(qū)分松散固體物源的靜儲(chǔ)量、動(dòng)儲(chǔ)量和一次沖出量。動(dòng)儲(chǔ)量包括可入溝的崩塌滑坡體、坡面侵蝕物、可起動(dòng)的溝床堆積物等。 流量、流速可據(jù)彎道泥痕反算。據(jù)彎道超高值h計(jì)算流速： v = Rgh/B tan- c/(Hcos2)1/2,2. 震區(qū)參數(shù)調(diào)整 根據(jù)地震后松散固體物源大增的新情況，調(diào)整泥石流的重度（稀性增多）、峰值流量（堵塞系數(shù)加大）與暴發(fā)頻率（臨界雨強(qiáng)變?。?如2008-9-24泥石流一次沖出量北川魏家溝達(dá)100萬方，唐家山支溝達(dá)30萬方，大大超過預(yù)計(jì)值。,3. 確定攔排數(shù)量 根據(jù)工程有效期（鄉(xiāng)鎮(zhèn)20年，城鎮(zhèn)50年），計(jì)算攔+排泥石流固體物質(zhì)總量。 根據(jù)主河輸沙能力與既有橋涵過流能力，以不導(dǎo)致主河、公路次生災(zāi)害為度，確定攔（及停）-排結(jié)合方案中攔與排的比例。進(jìn)行主河堵潰二次災(zāi)害（壅水淹沒與潰決洪水）預(yù)測(cè)。盡量與公路改擴(kuò)建協(xié)調(diào)。,4. 攔砂工程類型 3類：攔砂壩、縫隙壩和谷坊群。 攔砂壩和谷坊群均為重力式圬工實(shí)體壩。攔砂壩功能以攔砂為主，較高大；谷坊群由多座谷坊壩組成（前谷坊回淤直至后谷坊腳），較低矮，功能以回淤防沖壓腳為主。 縫隙壩為攔粗排細(xì)的透過式壩，有格柵壩、梳齒壩、網(wǎng)格壩等，高強(qiáng)被動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)可用攔截地震崩入陡溝中的巨石。,5. 攔砂工程設(shè)計(jì) 按地形地質(zhì)條件選擇好壩位，盡量選上游縱坡緩的基巖鎖口處，使壩短、庫容大、壩基淺；計(jì)算回淤坡度（多小于溝縱坡0.5-1.5%）與庫容以及防揭底和側(cè)蝕的物量。有條件時(shí)可加固地震堰塞體作壩。 按壩高初擬壩頂寬度（最小1m），壩面坡陡（甚至直立），背坡緩（1:0.4-1:0.6），壩肩伸進(jìn)坡體，壩基應(yīng)力不高；按最危險(xiǎn)工況（空庫一次泥石流滿庫）進(jìn)行抗滑、抗傾和壩身強(qiáng)度檢算。,確定溢流段高度與截面，排水孔不要過大過密（孔面積0.4-0.8m2，總面積5%-8%）；在壩下0.5-1.0H段設(shè)護(hù)坦或潛壩防沖。 縫隙壩要據(jù)最大粒徑D進(jìn)行縫隙設(shè)計(jì)，縫寬1.5-2.0D，縫的總寬度為0.2-0.4溢流段寬B。確定其攔砂及過流能力。 根據(jù)各壩的造價(jià)與攔固物源量，得各壩的效益比（攔固單位物源的費(fèi)用），取消或降低低效益比的壩，增高高效益比的壩。,6. 排導(dǎo)槽設(shè)計(jì) 平面盡量順直并避免拆遷工程；斷面按過壩后泥石流流量控制，與縱坡組合與過流能力匹配，選擇合理縱坡（稀性3%-7%，粘性7%-18%），必要時(shí)分段變坡以避免沖、淤和大填大挖。 做好進(jìn)、出口段和變坡處、過既有橋涵的處理，進(jìn)口段與壩銜接或做八字堤，出口向主河下游交匯（30-60）；變縱坡處作好消能處理；過既有橋涵可采用加大流速的措施，避免改擴(kuò)建。,邊墻按擋土墻檢算，當(dāng)槽底有圬工時(shí)偏于安全；正確計(jì)算彎道凹岸加高（水山高久公式h=aBV2/Rg，a取2.0）， 按實(shí)際調(diào)查和計(jì)算流速確定防沖、防淤措施。防沖可鋪底或設(shè)防沖肋（間距10-25m，高1.5-2.5m），V形槽心鋪厚0.6-1.0m。防淤可加大流速，加大流速可加高變窄槽的斷面以增大泥深，甚至作成V型槽（IV = (I縱2+I橫2)1/2，I橫=1:3-1:10）。,7. 其它工程措施 (1) 固坡工程：一般不直接加固崩塌滑坡，必要時(shí)前緣以墻、堤防沖。 (2) 跨流域分流與筑庫儲(chǔ)水：如大洪溝中游用隧洞將水排向相鄰非泥石流溝，黑沙河筑庫將百年一遇洪峰流量由110m3/s削減為33.9m3/s。,(3) 停淤場(chǎng)：用于出溝口后有平緩開闊地時(shí)。要在引流口設(shè)圬工攔擋壩，攔淤堤可為土質(zhì)并可多級(jí)，溢流口后接集流溝。如蔣家溝停淤場(chǎng)1972-1982年共停淤805萬方。 (4) 導(dǎo)流-護(hù)岸堤：用于有保護(hù)對(duì)象的溝岸，按重力式墻設(shè)計(jì)與檢算，突出防沖計(jì)算與基礎(chǔ)埋深。,(5) 樁林：用于固體物質(zhì)巨大且無筑壩條件者，可筑鋼管樁（或人字撐）、鋼筋砼樁林?jǐn)r石，至少兩排，樁距b=1.5-2.0D，外露樁高2-4b。震區(qū)可試用。 (6)