汶川地震泥石流灾害的缓减措施.pdf

1、汶川地震泥石流灾害的缓减措施汶川地震泥石流灾害的缓减措施中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所2019年年7月月23日日陈晓清陈晓清 研究员研究员2目前国内外泥石流治理还是以岩土工程为主，生态工程为辅的目前国内外泥石流治理还是以岩土工程为主，生态工程为辅的治理模式。而且生态工程的治灾机理、计算方法等研究较少。治理模式。而且生态工程的治灾机理、计算方法等研究较少。规划设计规划设计：在泥石流防治指南、泥石流减灾理论与实践中基本反映。但缺乏系统的方法。参数计算参数计算：主要在泥石流防治指南中。近年来发展了一些新算法，游勇的排导槽断面优化、陈宁生的容重估算等结

2、构设计结构设计：除以上两书中有简略介绍外，缺乏定型图。u泥石流工程治理：稳拦排泥石流工程治理：稳拦排谷坊群谷坊群拦砂坝拦砂坝排导槽排导槽道路道路稳：谷坊、挡土墙稳：谷坊、挡土墙拦：拦砂坝、谷坊拦：拦砂坝、谷坊排：排导槽、渡槽排：排导槽、渡槽停：停淤场停：停淤场2=11.5=11.50 0 =29.0=29.0改变后坡度线原沟床线原沟床线谷坊2谷坊1大理漾濞雪山河大箐沟大理漾濞雪山河大箐沟大箐沟谷坊群大箐沟谷坊群大箐沟谷坊稳定边坡大箐沟谷坊稳定边坡u谷坊（群）作用：谷坊（群）作用：u拦砂坝拦砂坝盐井沟拱基坝盐井沟拱基坝盐井沟拱型坝盐井沟拱型坝八步里沟疏齿坝八步里沟疏齿坝日则日则1号沟缝隙坝号沟缝

3、隙坝盐井沟格栅坝盐井沟格栅坝浑水沟拦砂坝群浑水沟拦砂坝群u排导槽排导槽八步里沟软基消能槽八步里沟软基消能槽大理黑龙溪全衬砌槽大理黑龙溪全衬砌槽大理云龙狮尾河全衬砌槽大理云龙狮尾河全衬砌槽穿越黑水县城的泥石流排导槽穿越黑水县城的泥石流排导槽云南东川大桥河泥石流排导槽云南东川大桥河泥石流排导槽泥石流通过渡槽跨过公路泥石流通过渡槽跨过公路泥石流通过渡槽跨过铁路泥石流通过渡槽跨过铁路9u清平高川群发泥石流清平高川群发泥石流清平走马岭沟泥石流清平走马岭沟泥石流高川茶园沟特大泥石流高川茶园沟特大泥石流清平雍家沟特大泥石流清平雍家沟特大泥石流u汶川汶川7-107-10群发泥石流群发泥石流棋盘沟泥石流淤埋新区

4、棋盘沟泥石流淤埋新区草坡山洪泥石流淤埋场镇草坡山洪泥石流淤埋场镇桃关沟泥石流淤埋工厂桃关沟泥石流淤埋工厂文家沟排导槽被破坏文家沟排导槽被破坏文家沟水石分离结构堵塞文家沟水石分离结构堵塞泥石流溢出排导槽泥石流溢出排导槽泥石流排导槽设计断面太小泥石流排导槽设计断面太小汶川地震区泥石流工程防治面临的问题：汶川地震区泥石流工程防治面临的问题：传统的泥石流防治模式是否还适用？传统的泥石流防治模式是否还适用？传统参数计算方法是否还适用？传统参数计算方法是否还适用？还需要什么样的结构？还需要什么样的结构？u特大泥石流工程防治基本思路特大泥石流工程防治基本思路围绕泥石流形成过程中水围绕泥石流形成过程中水-土相

5、互作用开展，首先不让土相互作用开展，首先不让水水-土耦合形成泥石流，或土耦合形成泥石流，或者形成泥石流后让水土分离，者形成泥石流后让水土分离，最后控制泥石流规模，不堵最后控制泥石流规模，不堵塞主河产生二次灾害。塞主河产生二次灾害。主河输移控制型泥石流防治原理主河输移控制型泥石流防治原理与关键技术与关键技术 参数计算方法参数计算方法 防治新结构研发防治新结构研发谷坊群谷坊群拦砂坝拦砂坝排导槽排导槽道路道路1 1、主河输移控制型泥石流防治原理、主河输移控制型泥石流防治原理 在最大限度利用主河输移能力的基础上，通过对泥石流物质进行沿程分配，采用相应工程措施进行泥石流防治，步骤如下：（1）确定设计标准

6、下泥石流峰值流量 ；（2）基于主河的输移能力，确定通过泥石流排导槽可以向主河排泄泥石流的峰值流量 ；TotalQDrainageQ（3）当 ，则只采用排导工程进行泥石流防治，排导工程的峰值流量设计值=；否则实施下一步；（4）根据流域中上游拦挡工程，确定通过稳定和拦挡削减泥石流峰值流量 ;（5）当 +，则只采用排导工程加拦挡工程组合进行泥石流防治，排导工程的峰值流量设计值=，拦挡工程设计值=-；否则同时采用排导、拦挡、停淤三大工程进行泥石流防治，排导与拦挡确定通前，停淤设计值=-；TotalQTotalQDrainageQDrainageQBlockQBlockQTotalQDrainageQT

7、otalQDrainageQTotalQDrainageQBlockQu调节洪峰流量的拦砂坝调节洪峰流量的拦砂坝控制进入排导槽流量控制进入排导槽流量坝体基础设计泥位溢流堰控流孔h2hb1h1b2h10h20/2)hh2g(hQQA1202cdepositdrainagek上游修建缝隙坝防止大颗粒上游修建缝隙坝防止大颗粒堵塞控流孔堵塞控流孔u泥石流分流坝泥石流分流坝自动分配排导量和停淤量自动分配排导量和停淤量如何实现对泥石流拦挡、排导和停淤进行了自动分配？问题：坝体基础设计泥位h2hhb1h1b2H分流孔分流堰拦砂坝立面示意图 拦砂坝包括设置有连接排导槽的拦砂坝包括设置有连接排导槽的分流孔分流孔

8、和连接停淤场的和连接停淤场的分流堰分流堰，其中分流，其中分流孔位于拦砂坝基础之上，分流堰位于分流孔侧上方，且分流堰的底面高程与分孔位于拦砂坝基础之上，分流堰位于分流孔侧上方，且分流堰的底面高程与分流孔顶面高程相同；坝顶高程在分流堰设计泥位高程上增加一个安全超高。流孔顶面高程相同；坝顶高程在分流堰设计泥位高程上增加一个安全超高。分流孔的断面大小由排导槽设计流量按有简单管道自由出流模式分流孔的断面大小由排导槽设计流量按有简单管道自由出流模式计算确定：计算确定：2ghQAcdrainagek分流堰的大小由停淤场设计流量按堰流公式计算确定，先拟定一分流堰的大小由停淤场设计流量按堰流公式计算确定，先拟定

9、一个宽度，计算设计溢流深度：个宽度，计算设计溢流深度：3222)2(gmbQhdepositu泥石流排导槽规划设计方法泥石流排导槽规划设计方法安全排导泥石流安全排导泥石流拦砂坝泥石流堆积扇主河流向堆积扇上保护对象进口段加速段出口段排导槽中轴线下排导槽上排导槽主槽段长槽：分解为多个短槽连长槽：分解为多个短槽连接，连接部位可接纳支沟接，连接部位可接纳支沟泥石流或山洪汇入、可将泥石流或山洪汇入、可将部分泥石流停淤。部分泥石流停淤。拦砂坝加速段泥石流堆积扇主河流向堆积扇上保护对象进口段主槽段出口段L4L3L2L1排导槽排导槽中轴线短槽：以调控泥石流流速为主短槽：以调控泥石流流速为主线，排导槽规划设计为

10、线，排导槽规划设计为进口段、进口段、加速段、均衡排导段、出口段加速段、均衡排导段、出口段等等4 4段段 泥石流流速限制：泥石流流速限制：浆砌石结构：浆砌石结构：6 6米米/秒秒混凝土结构或钢筋混凝土结构：混凝土结构或钢筋混凝土结构：8 8米米/秒秒钢纤维混凝土结构：钢纤维混凝土结构：1010米米/秒秒 均衡排导槽段槽型合理比降：均衡排导槽段槽型合理比降：全衬砌型：全衬砌型：0.010.010.030.03对称齿槛型：对称齿槛型：0.030.030.080.08交错齿槛型：交错齿槛型：0.080.080.120.12横向贯穿齿槛型：横向贯穿齿槛型：0.120.120.200.20箱体衬砌型：箱体

11、衬砌型：0.200.200.40 0.40 u复式泥石流排导槽复式泥石流排导槽复式泥石流排导槽主槽缓冲区主槽排泄设计标准下的泥石流体，按照规范山区城镇20年一遇；缓冲区排泄超设计标准的泥石流体，可达到200年一遇。剖面示意图剖面示意图u传统排导槽两侧风险高，难使用；传统排导槽两侧风险高，难使用；u目前泥石流排导设计标准偏低；目前泥石流排导设计标准偏低；u山区城镇防灾标准急需提高。山区城镇防灾标准急需提高。问题：问题：云南大理漾濞县城雪山河大箐沟谷云南大理漾濞县城雪山河大箐沟谷坊群稳定滑坡效果坊群稳定滑坡效果谷坊群稳定滑坡谷坊群稳定滑坡苍山断裂带滑坡苍山断裂带滑坡u梯级谷坊群稳定物源梯级谷坊群稳

12、定物源u不同开孔拦砂坝分级拦挡不同开孔拦砂坝分级拦挡山 崖公 路九 寨 沟号 谷 坊拦 截 大 颗 粒 物 质号 谷 坊拦 截 中 小 颗 粒 物 质号 谷 坊拦 截 细 颗粒 物 质栅 栏 坝拦 截 超 设 计 规 模 的泥 石 流 减 轻 灾 害高 陡 边 坡产 生 碎 屑 物 质3号谷坊 2号谷坊 1号谷坊九寨沟风景名胜区内的九寨沟风景名胜区内的3K3K沟设置了沟设置了3 3座拦沙坝，座拦沙坝，从上至下减小拦沙坝的从上至下减小拦沙坝的排泄孔孔径，下坝的孔排泄孔孔径，下坝的孔径仅供排水使用，在坝径仅供排水使用，在坝下游公路上方还设置了下游公路上方还设置了两道栅栏坝，加强对公两道栅栏坝，加强

13、对公路安全的保护，以防止路安全的保护，以防止超设计频率泥石流的破超设计频率泥石流的破坏。该工程经过坏。该工程经过2828年运年运行，拦砂坝群全部拦截行，拦砂坝群全部拦截泥石流，防灾减灾非常泥石流，防灾减灾非常显著。显著。通过不同开孔的拦砂坝群对泥石流中的颗粒进行分级拦淤，当泥石流进入流通区后沿程“水石分离”，泥石流中固体物质的平均颗粒粒径减小，从而减小大块石的冲击力，实现控制泥石流危害的目的。通过该方法还可以实现泥石流拦挡量在拦砂坝群内的均匀分配，从而充分发挥拦砂坝的拦蓄功能，将拦砂坝的减灾功能发挥到最大。u生态工程拦固支沟泥沙方法生态工程拦固支沟泥沙方法 在沟谷泥沙输移区种植增在沟谷泥沙输移

14、区种植增加沟床粗糙度的低矮灌丛，加沟床粗糙度的低矮灌丛，分段拦沙固沙；分段拦沙固沙；在沟谷坡脚种植护岸防淘在沟谷坡脚种植护岸防淘林，拦挡坡岸松散固体物林，拦挡坡岸松散固体物质及防止流水淘蚀；质及防止流水淘蚀；在拦沙坝上部泥沙淤积区在拦沙坝上部泥沙淤积区种植乔灌结合的固沙林，种植乔灌结合的固沙林，增强土体抗冲能力。增强土体抗冲能力。输移区输移区低矮灌丛低矮灌丛泥沙淤积区泥沙淤积区护岸防淘林护岸防淘林拦沙坝拦沙坝乔灌固沙林乔灌固沙林泥石流形成区泥石流形成区低频泥石流沟谷低频泥石流沟谷通过层层拦沙、固沙和对土体通过层层拦沙、固沙和对土体结构的改良，可提高大坝整体结构的改良，可提高大坝整体防冲性能。防

15、冲性能。应用试验：应用试验：魏家沟泥沙控制魏家沟泥沙控制基础外露基础外露排泄能力排泄能力p根据经验来取设计参数值p工程存在安全隐患排导槽是防治泥石流灾害最主要的工程措施之一，在城镇、公路排导槽是防治泥石流灾害最主要的工程措施之一，在城镇、公路、铁路、水利等泥石流灾害的整治中被优先采用。、铁路、水利等泥石流灾害的整治中被优先采用。如何科学比较、评价排导槽如何科学比较、评价排导槽的过流能力？合理选择断面的过流能力？合理选择断面的形状和尺寸，使其具有最的形状和尺寸，使其具有最大的排泄能力？大的排泄能力？u斜墙斜墙v v型排导槽水力最佳断面设计方法型排导槽水力最佳断面设计方法2 2、参数计算方法、参数

16、计算方法水力最佳断面设计方法水力最佳断面设计方法计算斜墙v型排导槽的水力最佳断面尺寸参量 计算斜墙v型排导槽的水力最佳断面特征参量计算斜墙v型排导槽水力最佳断面相应的水力半径R 计算斜墙v型排导槽水力最佳断面的边坡深度h1和槽底深度h2 mmF)11(22mM1)m12(4210/150105/25/25/2)(61.0DDIMQR 2m12bmFMmFR2m12mFMmRh1mme/dhbmin1mm1e/dhbmin=F295295），（），（e为开孔率，m为高宽比定义闭塞条件判别式定义闭塞条件判别式F F：稀性、过渡性泥石流闭塞临界条件：（1）F0.950.95 全闭塞（2）0.950.

17、95F1.5 1.5 部分闭塞（3）F1.51.5 不闭塞粘性泥石流无不闭塞无不闭塞类型全闭塞临界条件上限值不同粘性泥石流闭塞临界条件：（1）F2.7 2.7 全闭塞（2）F2.72.7 部分闭塞u泥石流排水孔闭塞条件泥石流排水孔闭塞条件u汶川灾区泥石流峰值流量的非线性雨洪修正法 对于物源控制型泥石流流域，震后短期内泥石流的产汇流过程并不是线性等同于清对于物源控制型泥石流流域，震后短期内泥石流的产汇流过程并不是线性等同于清水的产汇流过程，泥石流流量的放大系数与清水峰值流量不是线性正比的关系。通水的产汇流过程，泥石流流量的放大系数与清水峰值流量不是线性正比的关系。通过拟合北川极重灾区苏宝河和魏家

18、沟等流域泥石流沟的现场调查数据，得到了泥石过拟合北川极重灾区苏宝河和魏家沟等流域泥石流沟的现场调查数据，得到了泥石流放大系数与流域清水峰值流量之间的幂函数经验关系，并由此建立了泥石流峰值流放大系数与流域清水峰值流量之间的幂函数经验关系，并由此建立了泥石流峰值流量的非线性雨洪修正计算方法。该方法可用于计算震后一定时间内崩滑体较多流流量的非线性雨洪修正计算方法。该方法可用于计算震后一定时间内崩滑体较多流域的泥石流峰值流量。域的泥石流峰值流量。放大系数与清水峰值流量也存放大系数与清水峰值流量也存在相反的关系。清水峰值流量在相反的关系。清水峰值流量小的泥石流沟，其放大系数反小的泥石流沟，其放大系数反而

19、大得多。一般而言，清水流而大得多。一般而言，清水流量小的流域，在发育有一定面量小的流域，在发育有一定面积的崩塌滑坡的条件下，对泥积的崩塌滑坡的条件下，对泥石流水文过程的调蓄能力差，石流水文过程的调蓄能力差，使得泥石流的流量过程线比较使得泥石流的流量过程线比较尖。相应地，其泥石流峰值流尖。相应地，其泥石流峰值流量的放大系数就大。而清水流量的放大系数就大。而清水流量大的流域，对泥石流水文过量大的流域，对泥石流水文过程的调蓄能力强，其泥石流流程的调蓄能力强，其泥石流流量过程线相对平缓，放大系数量过程线相对平缓，放大系数就相对小一些。就相对小一些。4847.0)1(77.26BcQQu拦砂坝溢流口过流

20、能力拦砂坝溢流口过流能力00Hh0i1122kHV2V1LiLLibHydy1:m拦砂坝溢流口过流能力的参数计算式：拦砂坝溢流口过流能力的参数计算式：32(54)QCHbmHC=-0.85c+0.02+0.24b/B+1.79通过实验拟合流量系数计算式：通过实验拟合流量系数计算式：u组装式泥石流拦砂坝组装式泥石流拦砂坝保证坝体强度、减小施工场地环境破坏、大大缩短工期、节约工程投资。保证坝体强度、减小施工场地环境破坏、大大缩短工期、节约工程投资。拦砂坝（谷坊）的空间尺寸规划预制立拦砂坝（谷坊）的空间尺寸规划预制立方箱体的几何尺寸；方箱体的几何尺寸；按照设计基础开挖线开挖，在基础开挖按照设计基础开

21、挖线开挖，在基础开挖线与箱体边界折线之间利用钢筋混凝土线与箱体边界折线之间利用钢筋混凝土或混凝土或浆砌石进行处理；或混凝土或浆砌石进行处理；将预制箱体按照从下往上吊装，并在立将预制箱体按照从下往上吊装，并在立方箱体内装填沟道内的土体；方箱体内装填沟道内的土体；箱体纵横方向连接处理；箱体纵横方向连接处理；浆砌石或混凝土孔隙处理，形成拦砂坝浆砌石或混凝土孔隙处理，形成拦砂坝（谷坊）。（谷坊）。hbl2 22 22 22 21 11 11 11 11 11 11 13 3t1t1t2t2t1hbl1t1t1t111223hblt1t1t1t21111122233 3、泥石流防治工程新结构、泥石流防治

22、工程新结构基础清基线地面线浆砌石或混凝土浆砌石或混凝土浆砌石或混凝土立方箱体浆砌石或混凝土立方箱体排水孔AA浆砌石或混凝土基础立方箱体浆砌石或混凝土沟床线1:0.051:0.6主流方向充填立方箱体的拦砂坝立面图充填立方箱体的拦砂坝剖面图u坝肩组装式生态型泥石流拦砂坝坝肩组装式生态型泥石流拦砂坝H地面线清基线312BB9191排水孔AA44112:m2沟床线2:m流向2沟床线排水孔1:m流向立面结构示意图立面结构示意图 坝肩剖面结构图坝肩剖面结构图 溢流段剖面结构图溢流段剖面结构图 坝肩利用预制箱体组装，内外比降相同；坝肩利用预制箱体组装，内外比降相同；溢流段为浆砌石或混凝土结构；溢流段为浆砌石

23、或混凝土结构；坝肩内侧箱体表面坝肩内侧箱体表面EPSEPS材料护面；材料护面；坝肩内外坝坡种植灌丛或草。坝肩内外坝坡种植灌丛或草。u框架式泥石流拦砂坝框架式泥石流拦砂坝大大提升坝体结构强度、完整型，与钢筋混凝土坝体比较，节约工程投资。大大提升坝体结构强度、完整型，与钢筋混凝土坝体比较，节约工程投资。混凝土或钢筋混凝土基础；混凝土或钢筋混凝土基础；钢筋混凝土框架；钢筋混凝土框架；浆砌石填充。浆砌石填充。u组装式泥石流排导槽组装式泥石流排导槽保证侧墙强度、减小施工场地环境破坏、大大缩短工期、节约工程投资。保证侧墙强度、减小施工场地环境破坏、大大缩短工期、节约工程投资。规划预制长方箱体的几何尺寸和在

24、排导规划预制长方箱体的几何尺寸和在排导槽侧墙中的充填空间位置；槽侧墙中的充填空间位置；开挖排导槽地基，并施工侧墙基础和槽开挖排导槽地基，并施工侧墙基础和槽底，同时将规划的长方箱体在远离排导底，同时将规划的长方箱体在远离排导槽的场地预先制备；槽的场地预先制备；将长方箱体从侧墙基础开始从下往上逐将长方箱体从侧墙基础开始从下往上逐层依次吊装，进行纵横方向的连接处理，层依次吊装，进行纵横方向的连接处理，在箱体内装填开挖地基时挖出的沟道内在箱体内装填开挖地基时挖出的沟道内土体，夯实形成侧墙主体；土体，夯实形成侧墙主体；对侧墙主体与沟床横断面线之间的空间对侧墙主体与沟床横断面线之间的空间填土，最终形成组装

25、式泥石流排导槽。填土，最终形成组装式泥石流排导槽。hbl2 22 22 22 21 11 11 11 11 11 11 13 3t1t1t2t2t1hblt1t1t1t2111112223hbl1t1t1t11122331221沟床横断面线填土H1122沟床横断面线填土H4横断面示意图横断面示意图 纵断面示意图纵断面示意图 u箱体衬砌式泥石流排导槽箱体衬砌式泥石流排导槽u目前排导槽适用沟床比降一般目前排导槽适用沟床比降一般0.15；u汶川地震区大量泥石流沟的沟床比降很大，甚至达汶川地震区大量泥石流沟的沟床比降很大，甚至达0.50；u传统排导槽难以解决磨蚀、冲刷问题！传统排导槽难以解决磨蚀、冲刷

26、问题！问题：问题：流向122133b1L1L1B2a a2bL11L133b1b2hH1侧墙基础顶线侧墙基础底线i=0.150.504554hbt1t1t144555hbat1t1t2t1平面示意图平面示意图 纵剖面示意图纵剖面示意图 hbl2 22 22 22 21 11 11 11 11 11 11 13 3t1t1t2t2t1u全衬砌槽的潜槛加固技术全衬砌槽的潜槛加固技术LL111H沟床线b3L1流向1L221:n31:n212H31:n212H1:11:1进口、出口横向剖视图 横向剖视图 排导槽俯视图 纵剖面示意图 u排导槽侧墙基础加固技术排导槽侧墙基础加固技术223b1hH11:n1

27、:nB1ac242b1hH11:n1:nB1ac3b1hH11:n1:nB1a22cb1Ba12沉降缝3沉降缝12l重力式侧墙的全衬砌槽横向剖视图 全衬砌槽平面图 软基消能槽横向剖视图 背斜式侧墙全衬砌槽横向剖视图 u钢索网护底型泥石流排导槽钢索网护底型泥石流排导槽 充分利用肋槛间填充的块石与泥石充分利用肋槛间填充的块石与泥石流相互作用来消耗部分泥石流运动流相互作用来消耗部分泥石流运动动能，调控泥石流流速，并利用钢动能，调控泥石流流速，并利用钢索网减少泥石流与槽底地基土体交索网减少泥石流与槽底地基土体交换，从而控制泥石流对排导槽槽底换，从而控制泥石流对排导槽槽底的冲刷，保障正常排导功能发挥，的

28、冲刷，保障正常排导功能发挥，减小后期维护费用减小后期维护费用 L4流向1L11221bB4侧墙基础底线侧墙基础顶线h1b22L3Lh1h0h1h14HHh2iu阶梯阶梯-深潭结构型泥石流排导槽深潭结构型泥石流排导槽HH侧墙基础底线侧墙基础顶线i0=0.300.50213i1H321L1L2L3281B7L443678L4i1i0L1L3L2h14h13h12h11h1h2534687u水石分离技术鱼脊架式的泥石流水石分离系统利用分离出石块的自身重力，使石块自动快速脱离分离结构，保持分离结构的功能。通过调节肋梁间距控制分离石块大小。沿程梯级配置，可以逐级分离石块，达到减灾目的。u水石分离技术谷坊

29、群+植物固沟技术在沟谷泥沙输移区种植增加沟床粗糙度的低矮灌丛，分段拦沙固沙；在沟谷坡脚种植护岸防淘林，拦挡坡岸松散固体物质及防止流水淘蚀；在拦沙坝上部泥沙淤积区种植乔灌结合的固沙林，增强土体抗冲能力。输移区低矮灌丛泥沙淤积区护岸防淘林拦沙坝乔灌固沙林泥石流形成区低频泥石流沟谷通过层层拦沙、固沙和对土体结构的改良，可提高大坝整体防冲性能。应用试验：魏家沟泥沙控制u基于过程调控的重大泥石流防治工程关键技术与成套技术体系水石分离技术谷坊群+植物固沟技术、梯级拦砂坝分级拦挡技术、鱼脊架式的泥石流水石分离系统、复式泥石流排导槽、梯级槛停淤方法、泥沙沉淤技术；消能技术阶梯-深潭消能技术、钢筋混凝土框架浆砌

30、石坝体式泥石流拦砂坝、软基消能肋槛型泥石流排导槽、对称齿槛型泥石流排导槽、交错齿槛型泥石流排导槽、箱体衬砌底泥石流排导槽、V型槽槽底加糙技术；以组装和生态为特色的系列新结构预制箱体组装式拦砂坝、预制箱体组装式排导槽、预制箱体半组装式拦砂坝。小岗剑 小岗剑泥石流灾害点处于汉旺镇至清平乡公路右侧，绵远河左岸，距离汉旺镇10公里，距离清平乡5.0公里。通过沟口的汉清公路是清平乡目前唯一的生命线。绵竹小岗剑泥石流治理示范小岗剑堆积全貌F=1.36 km2L=2.59 km J=412公路公路公路路面约10mu泥石流在沟口堆积，淤埋公路u泥石流对公路的影响2010年1月2011年5月2010年11月20

31、10年5月桥墩7m2011年5月桥墩2m2011年9月淹没桥墩u泥石流堵塞主河后对上游公路的影响泥石流高强度输沙导致下游河道强烈淤积，使河道抬升，进而掩埋公路u泥石流输沙淤埋下游河道，影响公路u泥石流输沙淤埋下游河道而淤埋隧道小岗剑泥石流危害：u淤埋汉清路；u泥石流堵江抬高上游主河水位，淹没堰塞湖库内的汉清路；u堰塞湖溃决洪水及大量泥沙影响下游沿河公路。汉清路的不畅将严重影响清平乡灾后重建成果、清平磷矿等重要矿山的正常生产。尽快对小岗剑泥石流进行治理非常必要、非常紧迫。u小岗剑泥石流发展过程2008年2月19日小岗剑卫星影像图老崩塌体2008-62008-62010-122011-112008

32、-62008-6两支沟汇口下侵蚀土体：（650）35260/225.5万方两沟汇口以上侵蚀土体：（450）20440/223.8万方目前，已搬运走土体约49万方。沟口堆积扇堆积泥石流体：20万方2010年2011年挖运：12万方？沟口至天池乡段河道淤积：34万方其中大部分为小岗剑泥石流提供综上所述，小岗剑泥石流物源由地震崩塌堆积体和沟口老堆积体下切侵蚀提供。老堆积体下切状况中上游地震堆积体下切形成的深沟35米20米泥石流发展趋势预测虽然经过4个雨季的泥石流活动，从流域内冲出固体物质约50万方，目前流域内动储量还有156万方，为泥石流活跃提供丰富的松散固体物质来源。如果不采取防治措施，小岗剑泥石

33、流还将持续活跃10年左右。中游沟床质上游崩积体泥石流形成过程原理泥石流成灾机制山洪冲刷沟床-沟岸老堆积体崩塌-泥石流形成-淤埋公路-堵塞绵远河-小岗剑堰塞湖水位抬升-淹没上游公路u2008-2011.4未采取实质性的防治措施，公路在泥石流堆积体上通过；u2011.5在沟口右侧修建应急导流墙，改变泥石流入汇主河角度，在减轻因泥石流堵塞主河导致堰塞湖水位抬升方面发挥了一定实效，目前部分墙体被泥石流掩埋。泥石流治理现状基于主河输移控制泥石流防治原理的小岗剑泥石流防治方案制定根据泥石流堵河可能性分析：最小堵河泥石流流量为17.5m3/s，最小堆积方量约2000方。20年一遇设计：泥石流流量为124.1

34、2m3/s，一次泥石流堆积方量78610方。不能采用以排为主的防治方案应采用稳、拦、停为主的方案或者稳、拦为主的方案必须采用稳、拦、停为主的防治方案沟谷狭窄、沟床比降很大，可以稳定部分沟床质和坡面，还有部分松散固体物质在水动力作用下形成泥石流。基于上述分析，本次泥石流治理思路为：“拦挡固沟稳坡；截水分流减势；导流停淤保畅通”；工程治理措施概括为：“截水+稳+拦+停淤”，根据停淤的位置不同，提出两套比选方案。方案一：停淤场外置方案二：停淤场内置 第一方案 桩林：稳定BH08堆积体截水：分水减势，减小泥石流起动规模停淤场：防止泥石流淤埋公路、堵河淹没上游公路稳拦：固沟、稳坡、拦蓄导流：均布停淤 第

35、二方案 与方案一相比，公路局部外移，导流槽直接进停淤场，减少了明硐。现有公路需改道至停淤场外侧，停淤场设在公路和沟口之间的泥石流堆积扇上。治理工程效果图小岗剑泥石流治理工程总投资5485.64万元。停淤场1#缝隙坝2#缝隙坝1#拦砂坝2#拦砂坝支沟缝隙坝支沟引流槛截水沟主沟挡墙导流槽2012年7月26日至8月18日期间，小岗剑先后暴发较大规模以上泥石流8场，累计冲出泥石流24万方：（1）7月26日清晨4：00-6：30，小岗剑在134.2mm的降雨激发下暴发泥石流，冲出泥石流3万方，其中停淤场内停积4000方。（2）8月13日晚至8月14日清晨，小岗剑在81.4mm的降雨激发下爆发泥石流，冲出

36、总量近7万方，其中在停淤场内停积6.5万方。（3）8月14日下午，14:4516:25，小岗剑所在区域再次降暴雨，据清平雨量站记录资料，总雨量为75.9mm，最大10min雨量达16mm。小岗剑在暴雨激发下再次爆发泥石流，冲出物质方量约2万方。（4）2012年8月17日晚至18日凌晨，清平乡再次普降暴雨，降雨量达296.9mm，小岗剑暴发大规模泥石流。冲出物质方量约10万方，停淤场库容淤满，停淤场下游至老虎嘴之间的部分公路被泥石流淤埋。2012年7月26日泥石流在停淤场内停积2012年7月26日泥石流泥石流通过导流槽泥石流在2号拦砂坝内停积2012年8月14日泥石流在停淤场内停积2012年8月

37、14日泥石流导流槽磨蚀情况拦砂坝内淤积2012年8月17日上午泥石流实况2012年8月18日泥石流在停淤场内停积2012年8月20日小岗剑应急通道快速恢复通行泥石流携带的粒径约4m的巨石停积在停淤场2012年小岗剑泥石流治理工程运行效果 泥石流经拦挡工程逐级消能，顺畅进入导流槽，将近24.0万方的泥石流物质顺利导入停淤场，治理工程起到了“拦挡固沟稳坡、截水分流减势、导流停淤”的目的。由于小岗剑治理工程保护对象为县乡道等外级公路，按照国家有关规范并适当提高防护标准，该工程按照冲出总量为3.7万方进行设计。8月14日泥石流冲出量达7万方，8月18日泥石流冲出量达10万方，两次泥石流规模均超过治理工

38、程的设计标准和校核标准。虽然防治工程局部遭到泥石流磨损，但是工程防治体系保持完整，抵御住了超设计标准的泥石流，发挥了显著的减灾效益，保障了清平乡的对外交通畅通，泥石流未进入绵远河，保障了河道行洪畅通，人民群众的日常生活未受小岗剑泥石流的直接影响。泥石流对小岗剑通行情况的影响：（1）7月26日泥石流对公路无影响；（2）8月14日泥石流中断交通3小时；（3）8月18日泥石流中断交通2.5天。2013-6-18泥石流2013-7-10泥石流2013-12巨型崩塌泥石流防治思考泥石流防治思考p对于一般泥石流防治工程如何规划？对于一般泥石流防治工程如何规划？p泥石流防治工程体系优化？泥石流防治工程体系优化？p泥石流拦砂坝开孔方法？泥石流拦砂坝开孔方法？p生态工程与岩土工程如何配置？生态工程与岩土工程如何配置？p耐冲击、耐模式新型材料研发？耐冲击、耐模式新型材料研发？p防治工程耐久性评估？防治工程耐久性评估？p超设计使用期限的防治工程如何补强？超设计使用期限的防治工程如何补强？谢谢聆听！