泥石流工程地质研究.pdf

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1、1泥石流工程地质研究泥石流工程地质研究1 概述概述2 形成条件形成条件3 防治措施防治措施21 概述概述泥石流是发生在山区的一种含有大量泥石流是发生在山区的一种含有大量固固体物质（粘土、砂粒、块石、碎石）沿体物质（粘土、砂粒、块石、碎石）沿着沟谷、陡坡急骤下泄着沟谷、陡坡急骤下泄的暂时性的暂时性山地洪山地洪流流。由于它具有强大的破坏力，往往在。由于它具有强大的破坏力，往往在很短暂的时间内造成工程设施、农田和很短暂的时间内造成工程设施、农田和生命财产的严重损失，所以是威胁山区生命财产的严重损失，所以是威胁山区居民生存和工农业建设的一种地质灾害。居民生存和工农业建设的一种地质灾害。31 概述概述泥

2、石流的地理分布广泛。据不完全统计，泥石流的地理分布广泛。据不完全统计，全世界约有近全世界约有近70个国家不同程度地遭受个国家不同程度地遭受过泥石流袭击，主要分布在亚洲、欧洲过泥石流袭击，主要分布在亚洲、欧洲和南、北美洲。我国山地面积广大，自和南、北美洲。我国山地面积广大，自然地理和地质条件复杂，加之几千年人然地理和地质条件复杂，加之几千年人文活动的影响，所以是世界上泥石流灾文活动的影响，所以是世界上泥石流灾害最严重的国家之一。害最严重的国家之一。41 概述概述1970年发生于秘鲁境内的一次泥石流事年发生于秘鲁境内的一次泥石流事件件，是由于火山爆发使高山上的冰雪大是由于火山爆发使高山上的冰雪大量

3、急剐融化所致量急剐融化所致。它它导致导致了了5万多人死亡万多人死亡和和80万人无家可归万人无家可归，破坏了若干城镇破坏了若干城镇，有有2万居民的云盖城全城被埋于泥石流浆万居民的云盖城全城被埋于泥石流浆体之下体之下。51 概述概述1981年年7月月9日利子依达沟的一次泥石日利子依达沟的一次泥石流，将一列正在隧道中驶出的客车的两流，将一列正在隧道中驶出的客车的两辆机车和前两节车厢，连同桥梁被冲入辆机车和前两节车厢，连同桥梁被冲入大渡河，另两节车厢颠覆于桥下，死亡大渡河，另两节车厢颠覆于桥下，死亡275人，直接经济损失人，直接经济损失2000万元。是我万元。是我国铁路史上最惨重的泥石流灾难。国铁路史

4、上最惨重的泥石流灾难。67甘肃省舟曲县情况介绍甘肃省舟曲县情况介绍舟曲县位于甘肃省东南部的白龙江中上游，东、舟曲县位于甘肃省东南部的白龙江中上游，东、北与陇南地区的武都、宕昌县为邻，南与陇南北与陇南地区的武都、宕昌县为邻，南与陇南地区的文县、四川省南坪县接壤，西与本州迭地区的文县、四川省南坪县接壤，西与本州迭部县毗连。部县毗连。境内多高山深谷，气候垂直变化十分明显，半境内多高山深谷，气候垂直变化十分明显，半山河川地带温暖湿润。海拔在山河川地带温暖湿润。海拔在1173至至4505米米之间，年均气温之间，年均气温12.7摄氏度，年降水量摄氏度，年降水量400毫毫米至米至900毫米。全县总面积毫米。

5、全县总面积2983.7平方公里，平方公里，其中耕地面积其中耕地面积16.44万亩。共辖万亩。共辖22乡，总人口乡，总人口13.47万多人，其中农业人口占万多人，其中农业人口占91.4%，藏族，藏族人口占人口占31.03%。8舟曲泥石流舟曲泥石流2010年年8月月7日日22时许，甘南藏族自治州舟曲时许，甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥县突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋石流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋被冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。被冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。5公里长、公里长、500米宽区域被夷为平地米

6、宽区域被夷为平地造成造成1463人遇难，失踪人遇难，失踪302人人91011122 形成条件形成条件泥石流的形成泥石流的形成，必须同时具备三个基本必须同时具备三个基本条件条件地形条件地形条件地质条件地质条件气象水文条件气象水文条件13一、地形条件一、地形条件泥石流总是发生在陡峻的山岳地区，一泥石流总是发生在陡峻的山岳地区，一般是顺着纵坡较大的狭窄沟谷活动般是顺着纵坡较大的狭窄沟谷活动每一处泥石流自成一个流域每一处泥石流自成一个流域典型的泥石流流域可划分为典型的泥石流流域可划分为3 3个区段：个区段：1.1.形成区形成区2.2.流通区流通区3.3.堆积区堆积区返回返回141泥石流形成区（上游）泥

7、石流形成区（上游）为三面环山、一面出口的半圆形宽阔地段，为三面环山、一面出口的半圆形宽阔地段，周围山坡陡峻，多为周围山坡陡峻，多为30-60的陡坡的陡坡面积大者可达数平方公里至数十平方公里面积大者可达数平方公里至数十平方公里坡体往往光秃破碎，无植被覆盖。坡体往往光秃破碎，无植被覆盖。斜坡常被冲沟切割，崩塌、滑坡发育斜坡常被冲沟切割，崩塌、滑坡发育地形有利于汇集周围山坡上的水流和固体物地形有利于汇集周围山坡上的水流和固体物质质典型泥石流流域示意图典型泥石流流域示意图返回162泥石流流通区（中游）泥石流流通区（中游）泥石流流通区是泥石流搬运通过的地段，泥石流流通区是泥石流搬运通过的地段，多为狭窄而

8、深切的峡谷或冲沟，谷壁陡多为狭窄而深切的峡谷或冲沟，谷壁陡峻峻,纵坡降较大，多陡坎和跌水。纵坡降较大，多陡坎和跌水。泥石流物质进入本区后具极强的冲刷能泥石流物质进入本区后具极强的冲刷能力，将沟床和沟壁上的土石冲刷下来携力，将沟床和沟壁上的土石冲刷下来携走走流通区纵坡的陡缓、曲直和长短，对泥流通区纵坡的陡缓、曲直和长短，对泥石流的破坏强度有很大影响石流的破坏强度有很大影响173泥石流堆积区（下游）泥石流堆积区（下游）泥石流堆积区是泥石流物质的停积场所，泥石流堆积区是泥石流物质的停积场所，一般位于山口外或山间盆地边缘，地形一般位于山口外或山间盆地边缘，地形较平缓。较平缓。由于地形豁然开阔平坦，泥石

9、流的动能由于地形豁然开阔平坦，泥石流的动能急剧变小，最终停积下来，形成扇形、急剧变小，最终停积下来，形成扇形、锥形或带形的堆积体，典型的地貌形态锥形或带形的堆积体，典型的地貌形态为为洪积扇洪积扇，地面往往垄岗起伏，坎坷不，地面往往垄岗起伏，坎坷不平，大小石块混杂。平，大小石块混杂。18二、地质条件二、地质条件地质条件决定了松散固体物质的来源，地质条件决定了松散固体物质的来源，也为泥石流活动提供动能也为泥石流活动提供动能泥石流强烈活动的山区特点：泥石流强烈活动的山区特点：地质构造复杂地质构造复杂岩石风化破碎岩石风化破碎新构造运动活跃新构造运动活跃地震频发地震频发崩滑灾害丛生崩滑灾害丛生19三、气

10、象水文条件三、气象水文条件泥石流形成必须有强烈的地表径流，它泥石流形成必须有强烈的地表径流，它为爆发泥石流提供为爆发泥石流提供动力条件动力条件。泥石流的地表径流来源于暴雨、冰雪融泥石流的地表径流来源于暴雨、冰雪融化和水体溃决等。可将泥石流划分为化和水体溃决等。可将泥石流划分为暴雨型暴雨型冰雪融化型冰雪融化型水体溃决型水体溃决型暴雨型泥石流是暴雨型泥石流是我国最主要我国最主要的泥石流类型的泥石流类型我国除西北、内蒙地区外，大部分地区受热带、亚热带我国除西北、内蒙地区外，大部分地区受热带、亚热带湿热气团的影响，由季风气候控制，降水季节集中。湿热气团的影响，由季风气候控制，降水季节集中。在在云南、四

11、川云南、四川的山区，受孟加拉湿热气团影响较强烈，的山区，受孟加拉湿热气团影响较强烈，在西南季风控制下，夏秋多暴雨，降水历时短，强度大。在西南季风控制下，夏秋多暴雨，降水历时短，强度大。如云南东川地区一次暴雨如云南东川地区一次暴雨6h降水量降水量180mm，最大降雨，最大降雨强度达强度达55mm/h，形成了历史上罕见的暴雨型泥石流。，形成了历史上罕见的暴雨型泥石流。在东部地区则受太平洋暖湿气团影响，夏秋多台风和热在东部地区则受太平洋暖湿气团影响，夏秋多台风和热带风暴。带风暴。1981年年8号强台风侵袭东北，使辽宁老帽山地号强台风侵袭东北，使辽宁老帽山地区下了特大暴雨，区下了特大暴雨，6h降水量降

12、水量395mm，其中最大降雨强，其中最大降雨强度为度为116.5mmh，爆发了一场巨大的泥石流。，爆发了一场巨大的泥石流。21暴雨可引发泥石流暴雨可引发泥石流223 泥石流的防治措施泥石流的防治措施防治原则：防治原则：突出重点突出重点因害设防因害设防因地制宜因地制宜讲求实效讲求实效防治措施：防治措施：生物措施生物措施工程措施工程措施23遭遇大雨要迅速转移到高地遭遇大雨要迅速转移到高地24特别提示！特别提示！发现泥石流后，要马上与泥石流成垂直发现泥石流后，要马上与泥石流成垂直方向向两边的山坡上面爬，爬得越高越方向向两边的山坡上面爬，爬得越高越好，跑得越快越好，绝对不能往泥石流好，跑得越快越好，绝

13、对不能往泥石流的下游走。的下游走。25一一.生物措施生物措施措施：措施：恢复或培育植被恢复或培育植被合理耕收合理耕收维持较优化的生态平衡维持较优化的生态平衡作用：作用：使流域坡面得到保护，免遭冲刷，以控制泥使流域坡面得到保护，免遭冲刷，以控制泥石流的发生石流的发生26二二.工程措施工程措施1.蓄水、引水工程蓄水、引水工程2.支挡工程支挡工程3.拦挡工程拦挡工程4.排导工程排导工程5.储淤工程储淤工程27防治泥石流需要多种措施相结合防治泥石流需要多种措施相结合281.蓄水、引水工程蓄水、引水工程包括调洪水库、截水沟和引水渠包括调洪水库、截水沟和引水渠作用：拦截部分或大部分洪水、消减洪作用：拦截部

14、分或大部分洪水、消减洪峰，控制暴发泥石流峰，控制暴发泥石流292.支挡工程支挡工程包括挡土墙、护坡等包括挡土墙、护坡等作用：在形成区内崩塌、滑坡严重地段，作用：在形成区内崩塌、滑坡严重地段，在山脚处修建挡土墙和护坡，以稳定斜在山脚处修建挡土墙和护坡，以稳定斜坡。坡。303.拦挡工程拦挡工程多布置在流通区内，修建拦挡泥石流的多布置在流通区内，修建拦挡泥石流的坝体，也称谷坊坝。坝体，也称谷坊坝。作用：拦泥滞留、护床护坡作用：拦泥滞留、护床护坡拦挡坝布置示意图拦挡坝布置示意图324.排导工程排导工程包括：排导沟、渡槽、急流槽、导流堤包括：排导沟、渡槽、急流槽、导流堤多数建立在流通区和堆积区多数建立在

15、流通区和堆积区作用：调整流向，防止漫流，以保护附作用：调整流向，防止漫流，以保护附近的居民区、交通线路等近的居民区、交通线路等泥石流排导措施泥石流排导措施1-坝和堤防坝和堤防2-导流堤导流堤用于在路堤上方排放泥石流的钢筋混凝土护路廊道用于在路堤上方排放泥石流的钢筋混凝土护路廊道用渡槽引导泥石流越过道路上空用渡槽引导泥石流越过道路上空365.储淤工程储淤工程包括：拦淤库和储淤场包括：拦淤库和储淤场拦淤库设置于流通区内，即修筑拦挡坝，形拦淤库设置于流通区内，即修筑拦挡坝，形成泥石流库成泥石流库储淤场设置于堆积区的后缘，通常由导流堤、储淤场设置于堆积区的后缘，通常由导流堤、拦淤堤和溢流堰组成拦淤堤和

16、溢流堰组成作用作用在一定期限内、一定程度上将泥石流固体物在一定期限内、一定程度上将泥石流固体物质在指定地段停淤，从而消减下泻的固体物质在指定地段停淤，从而消减下泻的固体物质总量及洪峰流量。质总量及洪峰流量。37舟曲泥石流原因舟曲泥石流原因一、特殊地质条件一、特殊地质条件舟曲当地地形地貌和特殊地质构造，是舟曲当地地形地貌和特殊地质构造，是导致灾害发生的重要原因。专家分析认导致灾害发生的重要原因。专家分析认为，舟曲县城附近的地质构造岩性松软、为，舟曲县城附近的地质构造岩性松软、比较破碎，风化程度也很厉害，比较容比较破碎，风化程度也很厉害，比较容易发生滑坡、崩塌和泥石流灾害。易发生滑坡、崩塌和泥石流

17、灾害。38二、汶川地震二、汶川地震汶川地震的影响是重要因素之一。汶川地震的影响是重要因素之一。舟曲县是汶川地震的重灾区之一，地震舟曲县是汶川地震的重灾区之一，地震导致舟曲县城周边山体松动、岩层破碎。导致舟曲县城周边山体松动、岩层破碎。因地震造成的山体松动等需要因地震造成的山体松动等需要3到到5年时年时间才能消除，但目前距离汶川地震发生间才能消除，但目前距离汶川地震发生仅仅2年多时间。年多时间。39三、半年持续干旱三、半年持续干旱舟曲去年四季度到今年上半年的持续干舟曲去年四季度到今年上半年的持续干旱，造成城区周边岩石解体，部分山体、旱，造成城区周边岩石解体，部分山体、岩石裂缝暴露在外，使雨水容易进入，岩石裂缝暴露在外，使雨水容易进入，导致滑坡。导致滑坡。40四、强降雨四、强降雨7日晚舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，日晚舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，持续持续40多分钟，降雨量达到多分钟，降雨量达到90多毫米，多毫米，形成了泥石流，直接造成特大山洪地质形成了泥石流，直接造成特大山洪地质灾害发生。灾害发生。