泥石流治理工程設計要點(蔣忠信)

1、泥石流治理工程設計要點泥石流治理工程設計要點 中鐵二院 蔣忠信 1. 參數計算參數計算 區(qū)分松散固體物源的靜儲量、動儲量和一次沖出量。動儲量包括可入溝的崩塌滑坡體、坡面侵蝕物、可起動的溝床堆積物等。 流量、流速可據彎道泥痕反算。據彎道超高值h計算流速： v = Rgh/B tan- c/(Hcos2)1/2 2. 震區(qū)參數調整震區(qū)參數調整 根據地震后松散固體物源大增的新情況，調整泥石流的重度（稀性增多）、峰值流量（堵塞系數加大）與暴發(fā)頻率（臨界雨強變?。?如2008-9-24泥石流一次沖出量北川魏家溝達100萬方，唐家山支溝達30萬方，大大超過預計值。 3. 確定攔排數量確定攔排數量 根據工

2、程有效期（鄉(xiāng)鎮(zhèn)20年，城鎮(zhèn)50年），計算攔+排泥石流固體物質總量。 根據主河輸沙能力與既有橋涵過流能力，以不導致主河、公路次生災害為度，確定攔（及停）-排結合方案中攔與排的比例。進行主河堵潰二次災害（壅水淹沒與潰決洪水）預測。盡量與公路改擴建協(xié)調。 4. 攔砂工程類型攔砂工程類型 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。 縫隙壩為攔粗排細的透過式壩，有格柵壩、梳齒壩、網格壩等，高強被動柔性防護網可用攔截地震崩入陡溝中的巨石。 5. 攔砂工程設計攔砂工程設計

3、 按地形地質條件選擇好壩位，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蝕的物量。有條件時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），壩肩伸進坡體，壩基應力不高；按最危險工況（空庫一次泥石流滿庫）進行抗滑、抗傾和壩身強度檢算。 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段設護坦或潛壩防沖。 縫隙壩要據最大粒徑D進行縫隙設計，縫寬1.5-2.0D，縫的總寬度為0.2-0.4溢流段寬B。確定

4、其攔砂及過流能力。 根據各壩的造價與攔固物源量，得各壩的效益比（攔固單位物源的費用），取消或降低低效益比的壩，增高高效益比的壩。 6. 排導槽設計排導槽設計 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%），必要時分段變坡以避免沖、淤和大填大挖。 做好進、出口段和變坡處、過既有橋涵的處理，進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，避免改擴建。 邊墻按擋土墻檢算，當槽底有圬工時偏于安全；正確計算彎道凹岸加高（水山高久公式h=aBV2/Rg，a取

5、2.0）， 按實際調查和計算流速確定防沖、防淤措施。防沖可鋪底或設防沖肋（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. 其它工程措施其它工程措施 (1) 固坡工程固坡工程：一般不直接加固崩塌滑坡，必要時前緣以墻、堤防沖。 (2) 跨流域分流與筑庫儲水跨流域分流與筑庫儲水：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) 停淤場停淤場：用于出溝口后有平緩開闊地時。要在引流口設圬工攔擋壩，攔淤堤可為土質并可多級，溢流口后接集流溝。如蔣家溝停淤場1972-1982年共停淤805萬方。 (4) 導流-護岸堤：用于有保護對象的溝岸，按重力式墻設計與檢算，突出防沖計算與基礎埋深。 (5) 樁林樁林：用于固體物質巨大且無筑壩條件者，可筑鋼管樁（或人字撐）、鋼筋砼樁林攔石，至少兩排，樁距b=1.5-2.0D，外露樁高2-4b。震區(qū)可試用。 (6) 渡