山洪泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理方案

青島地質(zhì)工程勘察院 266000

摘要：實施所里頭山洪泥石流的治理是十分必要和緊迫的。該泥石流溝的治理，對保持當(dāng)?shù)厣鐣姆€(wěn)定、確保居民和房屋的安全，使當(dāng)?shù)鼐用裣睦镫[患、安居樂業(yè)意義重大。

關(guān)鍵詞：山洪泥石流；地質(zhì)災(zāi)害；治理方法

平度市大澤山所里頭山洪泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理項目位于平度市北18.6km，中心地理坐標(biāo)：東經(jīng)：119°59′50″，北緯：36°57′42″。所里頭山洪泥石流是《青島市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃》、《平度市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃》確定的地質(zhì)災(zāi)害治理項目。該地質(zhì)災(zāi)害治理項目主要目的是：在現(xiàn)場詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查、測繪的基礎(chǔ)上，基本查明地質(zhì)災(zāi)害體的基本特征，確定防治工程方案并進(jìn)行防治工程初步設(shè)計工作，達(dá)到排除災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施的危害，為地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工提供依據(jù)。

一、治理工程設(shè)計目標(biāo)原則

1 防治目標(biāo)原則具體目標(biāo)：

（1）根據(jù)泥石流的危害性及危險性大小，確定本治理工程設(shè)計使用年限為30年，各項治理工程必須安全可靠，通過治理，使泥石流治理工程在設(shè)計頻率、規(guī)模的泥石流發(fā)生時，不再造成危害。

（2）治理工程措施是針對泥石流類型、活動規(guī)律等進(jìn)行，主要為排導(dǎo)工程，綜合治理，保證安全。

（3）建立可行的泥石流監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，適時監(jiān)控治理過程中和治理后的泥石流動態(tài)，以確保施工安全，為今后泥石流的治理效果監(jiān)測和災(zāi)害預(yù)警提供依據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

為此，治理工程措施應(yīng)遵循安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便、與環(huán)境協(xié)調(diào)的原則。

二、治理工程總體設(shè)計

根據(jù)山洪泥石流形成條件、運動和堆積特征，結(jié)合已建設(shè)的防護(hù)堤工程，采用“攔擋壩+排導(dǎo)槽+排導(dǎo)側(cè)墻+擋土墻護(hù)坡+清除物源”方案進(jìn)行防治。

2.1 攔擋壩

攔擋壩的主要作用：

（1）、攔蓄泥石流固體組顆粒，固定溝床、防止溝底下切、減緩縱坡，降低流速，穩(wěn)定溝槽兩岸，防止溝岸坍塌，減少泥沙匯入。（2）、控制行洪流路，確保行洪河段安全。

2.2擋土墻護(hù)坡

擋土墻護(hù)坡包括兩段，一段布置于G1支溝碎石路路緣，起點高程337.62m，終點高程302.16m，長377.39m，另一段布置于G2支溝上游梯田，起點高程357.18m，終點高程340.24m，長116.15m。擋土墻的主要功能是加固邊坡，防止河岸侵蝕，減少物源侵入。

2.3 清除物源

清除物源主要布置在沖溝流通區(qū)、堆積區(qū)及村莊兩側(cè)，疏通河道，提高洪水排泄能力。

2.4排導(dǎo)槽

排導(dǎo)槽布置于流通區(qū)溝道兩側(cè)，總長203.1m。排導(dǎo)槽起點高程為330m，終點高程為304m。排導(dǎo)槽為全襯砌結(jié)構(gòu)，側(cè)墻及槽底均用漿砌石護(hù)砌，橫斷面設(shè)計為梯形。排導(dǎo)槽是一種槽形線性過流建筑物，其作用是即可提高輸沙能力、增大輸沙粒徑，又可防止河溝縱、橫向的變形。將泥石流在控制條件下安全順利地排泄到指定的區(qū)域。排導(dǎo)槽縱向軸向布置力求順直與河溝主流中心線一致，盡可能利用天然溝道隨彎就勢。

排導(dǎo)槽進(jìn)口段在平面上一般布置成上游寬下游窄的喇叭口，收縮角取15，橫斷面縱軸盡可能呈對稱布置，排導(dǎo)槽彎道與直線段采用圓滑弧線過度連接。

由于排導(dǎo)槽深度較大，需采用放坡開挖的方法，放坡坡度以滿足開挖溝槽穩(wěn)定性為準(zhǔn)，以保證施工安全，必要時還需做臨時支擋。排導(dǎo)槽采用M10漿砌塊石砌筑，片石強(qiáng)度不低于MU30，堤面及頂面采用M10水泥砂漿勾縫。

排導(dǎo)槽施工前應(yīng)先將泥石流溝內(nèi)的水引流疏干，再進(jìn)行排導(dǎo)槽開挖。對槽側(cè)壁的回填區(qū)域應(yīng)進(jìn)行碾壓，避免采用膨脹性和高塑性土壤，并做到分層填筑，分層夯實。沿槽身每隔10m設(shè)一道伸縮縫，縫寬2cm，縫內(nèi)填瀝青麻絲。

（1）排導(dǎo)槽寬度

根據(jù)流通段溝道的特征，類比法來計算排導(dǎo)槽的橫斷面積，應(yīng)滿足如下公式

式中，BX為排導(dǎo)槽的寬度（m）；BL為流通區(qū)溝道寬度（m）；IX為排導(dǎo)槽縱坡降，（‰）；IL為流通區(qū)溝道縱坡降（‰）；HL為流通區(qū)溝道泥石流厚度，HX為排導(dǎo)槽設(shè)計泥石流厚度。

據(jù)計算排導(dǎo)槽設(shè)計為梯形，上斷面寬度取6.00m，下斷面寬度為5.00m。

（2）排導(dǎo)槽的深度

按下式計算確定排導(dǎo)槽深度

H=Hc+ΔH+ΔHW

式中：H—排導(dǎo)槽深度（m）；

Hc—設(shè)計泥深（m）；

ΔH—排導(dǎo)槽安全超高（m），一般取ΔH=0.5～1.0m。

ΔHw—泥石流彎道超高

取設(shè)計泥深0.5m，安全超高取0.5m，ΔHw為0.8m，計算得排導(dǎo)槽凈深1.8m。

（3）排導(dǎo)槽縱坡設(shè)計

設(shè)計排導(dǎo)槽縱坡率為一坡到底型，排導(dǎo)槽坡率與溝道坡率一致，為75‰。

（4）側(cè)墻橫斷面設(shè)計

排導(dǎo)槽側(cè)墻高度為2.3m，其中地面以上1.8m，基礎(chǔ)埋深0.50m，基礎(chǔ)寬度1.20m，并設(shè)置一個臺階，臺階高度0.50m，寬度0.20m。側(cè)墻上部寬度為0.50m，擋墻面坡傾斜坡度為1：0.29，背坡傾斜坡度為1：1。

穩(wěn)定性按重力式擋土墻方式進(jìn)行驗算，經(jīng)計算，排導(dǎo)槽側(cè)墻穩(wěn)定。驗算結(jié)果見計算書。

（5）排導(dǎo)槽底

排導(dǎo)槽底漿砌石護(hù)砌厚度0.50m。

（6）排導(dǎo)槽斷面的過流面積驗算

Wc=Qc/Vc

式中Wc—斷面的過流面積（m2）

Qc—洪峰流量（m3/s）

Vc—設(shè)計泥石流平均流速（m3/s）

排導(dǎo)槽過流面積驗算見表1。

表1 排導(dǎo)槽過流面積驗算

泥石流溝流速Vc（m/s）流量Qc（m3/s）設(shè)計斷面（m2）斷面（m2）

（20年一遇）

所里頭5.2322.7411.54.35

2.5 排導(dǎo)側(cè)墻

排導(dǎo)側(cè)墻布置于靠近所里頭村的堆積區(qū)沖溝兩岸，總長269.4m。排導(dǎo)側(cè)墻起點高程為249m，終點高程為241m。

排導(dǎo)側(cè)墻其作用是保護(hù)溝道側(cè)面，防治泥石流的沖刷以及沖出溝道，威脅岸邊民房的安全，將泥石流順利地排泄到指定的區(qū)域，使保護(hù)對象免遭泥石流破壞。泥石流排導(dǎo)側(cè)墻具有較大的抗沖擊和抗沖刷能力。

排導(dǎo)側(cè)墻的布置力求線路順直，縱坡較大，同時有利于排泄。主要考慮以下