26特殊条件下的路基施工(八)泥石流地段的路基施工

泥石流活动三过程： 泥石流活动三过程： 形成——输移 输移——堆积 形成 输移 堆积 是地表一次破坏和塑造过程 平面呈一不对称的哑铃形成区 和堆积区的形态极不稳定。 和堆积区的形态极不稳定。 形成区由条带状向树枝状发展。 形成区由条带状向树枝状发展。 流通区在发展过程中相对稳定。 流通区在发展过程中相对稳定。 堆积区由于流域内来沙量的增 长而不断扩展，进逼下游大河变形。 长而不断扩展，进逼下游大河变形。
2. 3. 4. 5.
流域来沙量大，沟内崩塌、滑坡体较多。 流域来沙量大，沟内崩塌、滑坡体较多。 要求短期内生效的。 要求短期内生效的。 上游有一定的筑坝地形（较大的库容和狭窄的坝址）。 上游有一定的筑坝地形（较大的库容和狭窄的坝址）。 地方部门能协同治理。 地方部门能协同治理。
格 栏 坝
格 拦 坝 特 点
重 力 式 实 体 坝 图
（三）拦截 1、拦挡工程 主要用于上游形成区的后缘，主要建筑物是各种形式的坝。它 的作用主要是拦泥滞流和护床固坡。
谷坊群
格栅坝
拦 档 建 筑 物 的 主 要 作 用 拦 档 建 筑 物 的 使 用 条 件
1.
控制泥石流的强度拦截泥沙，降低泥石流的密度，改变输沙条 控制泥石流的强度拦截泥沙，降低泥石流的密度， 件，减少输沙粒径，调节输沙量，使泥沙输移形态由泥石流向 减少输沙粒径，调节输沙量， 水流输沙转化。 水流输沙转化。
二、泥石流形成条件
丰富的松散固体物质
必备条件
陡峻的地形 足够的突发性水源
松散固体物质（地质条件） 松散固体物质（地质条件）
在形成区内有大量易于被水流侵蚀冲刷的 疏松土石堆积物， 是泥石流形成的最重要的条 疏松土石堆积物 ， 是泥石流形成的 最重要的条 件。
地形条件
典型的泥石流流 域可划分为形成区、 流通区和沉积区三 个区段。 个区段。
水土保持林
护滩林
（二）工程加固 包括治理地面水流及修筑支挡工程： 包括治理地面水流及修筑支挡工程： 1、治理地面水流：截水沟将冲刷山坡的水流截引出 、治理地面水流： 固化风化坡面，填砌冲沟；将陡坡地带整平。 去，固化风化坡面，填砌冲沟；将陡坡地带整平。 2、修筑支挡工程：对主要塌方、滑坡地段进行支挡 、修筑支挡工程：对主要塌方、 锚固；坡脚易冲刷处做矮挡墙；做坡面防护工程。 锚固；坡脚易冲刷处做矮挡墙；做坡面防护工程。
道路通过泥石流地区的具体位置，通常有五种方案可 供比选：
铁路通过泥石流区的方案
泥 石 流 综 合 防 灾 系 统
工程防治 泥 石 流 综 合 防 灾 系 统 硬 防 治 生物防治中的水保工程 监测系统的硬件 国土开发相关法规建设 软 防 治 监测、预测、预报、 监测、预测、预报、预警 及各项限界值的确定 科学化生产和管理 建立健全防灾管理体系 建立各级防灾机构开展宣传教育建立 防灾标志及防灾群策群防网 调查建档， 调查建档，做好区划和防治规划 监测、养护、 监测、养护、 防灾成果推广，实现标准化、科学化 防灾成果推广， 实现标准化、 、规划化管理 绕 避 拦挡停淤 排导、护岸、 排导、护岸、护底 改建加固
流域内形成二种汇流现象，一是水的汇流；二是沙的汇流。二种不同相的物质在 共同的流动空间内混合而形成一种特殊的水、沙混合输移现象。当这种特殊的流体中 含沙量超过某一限值后，因其流动特性的变化而形成的一种特殊洪流,它对工程设计 及环境的影响与洪水、滑坡不同而称为泥石流。
四川省华蓥市溪口镇1989年7月9日至10日发生了百年未遇 的特大暴雨，降雨量达886mm/h。溪口镇东侧山体基底的 软弱页岩饱水软化、蠕动，导致上覆岩体拉裂、解体。约 100万立方米的岩体于10日13时30分突然起动，以15km/min 的速度自高程820m的斜坡上向高程300m左右的溪口镇滑去。 滑动过程中，滑体因碰撞和跳跃而被粉碎，产生“气垫” 效应和冲击波，形成碎屑流。滑体所经之处，农田、房屋 全被摧毁吞没，掩埋221人、直接经济损失几百万元。
（一）水土保持 水土保持是泥石流的治本措施。 水土保持是泥石流的治本措施 。 其措施包括平整山 植树造林，保护植被等，维持较优化的生态平衡。 坡、植树造林，保护植被等，维持较优化的生态平衡。
生 物 工 程
在荒漠、荒山和植被被严重破坏的地区，为防止水土流失， 在荒漠、荒山和植被被严重破坏的地区，为防止水土流失， 恢复和重建流域内科学的生态系统。 恢复和重建流域内科学的生态系统。生物工程在预防和减 轻泥石流活动及实施生态环境可持续发展具有重要作用。 轻泥石流活动及实施生态环境可持续发展具有重要作用。 提倡林、 草综合营造，严格管理，形成多品种、 提倡林、乔、灌、草综合营造，严格管理，形成多品种、 多层次的立体防护林体系 在 我 国 已 启 动 的 生 物 工 程 林 封山育林， 封山育林，在各大流域上游营造水土保持防护林 业 体系及科学的林带体系， 体系及科学的林带体系，在全国范围内特别是西 工 部地区营造新的可持续发展的生态环境。 部地区营造新的可持续发展的生态环境。 程 农 业 垦植面积。在山区实施科学的农业耕作和灌溉体 垦植面积。 工 程 系，保护水土，建设可持续发展的山区农业体系。 保护水土，建设可持续发展的山区农业体系。 在25度以上实施坡地退耕还林、还草政策，压缩 25度以上实施坡地退耕还林、还草政策， 度以上实施坡地退耕还林
三 泥石流的危害
1. 破坏自然生态环境
2. 冲毁
2. 冲毁
3. 淤埋
3. 淤埋
4. 堵塞
四 泥石流的整治措施
跨越泥石流地区的线路，应首选避开泥石流： 1、以隧道形式从泥石流的形成区或流通区通过。 2、以大跨度、多跨桥在泥石流流通区或沉积区通过。防 止阻塞，应加大桥孔跨度和提高线路高程。 治理泥石流采用固、拦、排等措施，上游加固山坡。中游设 置拦截建筑物，减速泥石流。下游引导水流，增大流速。
形成区
该区多为三面环山、 该区多为三面环山 、 一面出口的半圆形宽阔地 周围山坡陡峻， 段 ， 周围山坡陡峻， 沟谷 纵坡降可达30 以上。 30° 纵坡降可达 30°以上。斜 坡常被冲沟切割，且崩塌、 坡常被冲沟切割，且崩塌、 滑坡发育；坡体光秃， 滑坡发育； 坡体光秃 ， 无 植被覆盖，这样的地形， 植被覆盖， 这样的地形 ， 有利于汇集周围山坡上的 水流的固体物质。 水流的固体物质。 形成区又可分为汇水动力区和物质供给区。 形成区又可分为汇水动力区和物质供给区。 汇水动力区
第五章 特殊条件下的路基施工
第八节 泥石流地区的 路基施工
一、泥石流及其分布
泥石流——泥石流是山区汛期常见的一种严重的水土流失（泥沙失稳搬运）现象。 它是泥沙在水动力作用下失稳后,集中输移的自然演变过程之一,具有严重的灾害性.在 地质不良地形陡峭的地区，由于暴雨、融雪、冰川等形成的一种含有大量泥砂、石块 等固体物质，突然爆发的，具有很大破坏力的特殊洪流。
..
华蓥山溪口泥石流
泥石流的危害
2004年 2004 年 7 月 ， 云南 省德宏州盈江县先 后发生了两次特大 洪涝泥石流灾害， 洪涝泥石流灾害，
造成了巨大 的经济损失和 人员伤亡。 人员伤亡。
11:24
145-7
甘肃舟曲泥石流灾害概况。 甘肃舟曲泥石流灾害概况。
甘肃舟曲泥石流灾害概况。 甘肃舟曲泥石流灾害概况。
1. 2. 3. 4.
拦排兼容 坝前有选择拦蓄，能充分发挥下游河道的固有输沙能力。 坝前有选择拦蓄，能充分发挥下游河道的固有输沙能力。 延长泥库寿命，充分发挥工程经济效益。 延长泥库寿命，充分发挥工程经济效益。 可以实现工厂化生产，节省污工量，现场组装方便， 可以实现工厂化生产，节省污工量，现场组装方便，施工周 期短，还可以用于抢险。 期短，还可以用于抢险。 同一条河沟上，建造格拦坝不应少于2座。 同一条河沟上，建造格拦坝不应少于2 坝间隙按保证下游安全过流、过沙能力设计。 坝间隙按保证下游安全过流、过沙能力设计。 最上游一座坝，首要满足防冲要求，其次才是满足调节需要。 最上游一座坝，首要满足防冲要求，其次才是满足调节需要。 每座坝调节幅度最大不能超过1/3。 每座坝调节幅度最大不能超过1/3。 1/3 格拦间隙： 格拦间隙： 平面坝 b=d90， 90， b=1.5— 立体坝 b=1.5—2 d90
格 拦 坝 设 计 条 件
1. 2. 3. 4. 5.
（四）排导工程 主要用于下游的洪积扇上，目的是防止泥 主要用于下游的洪积扇上 ， 目的是 防止泥 石流漫流改道。 石流漫流改道 。 减小冲刷和淤积的破坏以保护 附近的居民点、工矿点和交通线路。 附近的居民点、工矿点和交通线路。 排导工程主要包括排导沟、渡槽、急流槽、 排导工程主要包括排导沟 、 渡槽 、 急流槽 、 导流堤、排洪道等。 导流堤、排洪道等。
水源条件
泥石流形成必须有强烈的地表径流， 泥石流形成必须有强烈的地表径流，地表 径流是暴发泥石流的动力条件。 径流是暴发泥石流的动力条件。
人为因素
人类工程活动的不当可促进泥石流的发生、 人类工程活动的不当可促进泥石流的发生、 发展、复活或加重其危害程度。 发展、复活或加重其危害程度。
11:24
145-24
一般来说，道路工程通过泥石流区， 遵循以下原则： 一般来说，道路工程通过泥石流区，应遵循以下原则： 1．绕避处于发育旺盛期的特大型、大型泥石流或泥石流群，以及淤 绕避处于发育旺盛期的特大型、大型泥石流或泥石流群， 积严重的泥石流沟； 积严重的泥石流沟； 2．远离泥石流堵河严重地段的河岸； 远离泥石流堵河严重地段的河岸； 3．线路高程应考虑泥石流发展趋势； 线路高程应考虑泥石流发展趋势； 4．峡谷河段以高桥大跨通过； 峡谷河段以高桥大跨通过； 5．宽谷河段，线路位置及高程应根据主河床与泥石流沟淤积率、主 宽谷河段，线路位置及高程应根据主河床与泥石流沟淤积率、 河摆动趋势确定； 河摆动趋势确定； 6．线路跨越泥石流沟时，应避开河床纵坡由陡变缓和平面上急弯部 线路跨越泥石流沟时， 不宜压缩沟床断面，改沟并桥或沟中设墩；桥下应留足净空； 位；不宜压缩沟床断面，改沟并桥或沟中设墩；桥下应留足净空； 7．严禁在泥石流扇上挖沟设桥或作路堑。 严禁在泥石流扇上挖沟设桥或作路堑。
2.
降低河床坡降，减缓泥石流运动速度并防止河道纵向侵蚀和横 降低河床坡降， 向侵蚀。 向侵蚀。
3. 4. 1.
充分利用回淤效益、稳坡稳谷。 充分利用回淤效益、稳坡稳谷。 调整流向。 调整流向。 中上游或下游大河没有排沙或停淤的地形条件， 中上游或下游大河没有排沙或停淤的地形条件，必需控制上游 产沙的河道。 产沙的河道。
流通区 该区多为狭窄而深 切的峡谷或冲沟 ， 谷壁 陡峻而纵坡降较大 ， 常 出现陡坎和跌水 ， 泥石 流进入本区后极具冲刷 能力 。 流通区形似 颈状 或喇叭状 。 非典型的泥 石流沟 ， 可能没有明显 的流通区。 的流通区。
沉积区 一般位于山口外或 山间盆地的边缘， 山间盆地的边缘 ， 地形 较平缓。 较平缓 。 泥石流至此速 度急剧变小， 度急剧变小 ， 最终堆积 下来， 形成扇形、 下来 ， 形成扇形 、 锥状 堆积体。 堆积体。
冲 毁 的 通 信 电 缆
昔 日 繁 华 的 街 道 如 今 一 片 汪 洋
甘肃舟曲泥石流灾害概况。 甘肃舟曲泥石流灾害概况。
甘肃舟曲泥石流灾害概况
逝者安息、生者加油！ 逝者安息、生者加油！ 本次天灾最终统计：死亡1435 1435人 本次天灾最终统计：死亡1435人，约600 人失踪， 人失踪，县城大部分生产设施遭到毁灭性破 交通、电力、通信、住宅， 坏。交通、电力、通信、住宅，办公楼宇等 毁坏严重。国家民政部拨款5亿元， 毁坏严重。国家民政部拨款5亿元，全社会 捐资捐物上数亿元。 捐资捐物养林 营 林 类 型 与 树 种
选用高大乔木， 选用高大乔木，形成复层 林 采用耐旱、深根性、 采用耐旱、深根性、耐贫 易成活的树种， 瘠、易成活的树种，如： 马尾松、白桦、 马尾松、白桦、柳、山杨 在堆积扇、阶地、滩地营 在堆积扇、阶地、 造开发性护滩林， 造开发性护滩林，以乔灌 混交林、林果混交、 木、混交林、林果混交、 林农间种、 林农间种、林药间种等多 用途立体经济林