xx縣xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì).doc

xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工設(shè)計(jì)提交單位：xx縣國土資源局編制單位：xx公司提交時(shí)間：二一四年五月18xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱：xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工設(shè)計(jì)編寫單位：xx公司資質(zhì)證號(hào)：國土資地災(zāi)勘資字第( )號(hào)國土資地災(zāi)設(shè)資字第( )號(hào)項(xiàng)目負(fù)責(zé)：xxx報(bào)告編寫：xxx審 核：xxx總 工：xxx總 經(jīng) 理：xxx提交日期：二一四年五月目 錄一、設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)11.1 任務(wù)由來11.2設(shè)計(jì)目的及任務(wù)11.3設(shè)計(jì)原則11.4設(shè)計(jì)依據(jù)11.5設(shè)計(jì)工作路線2二、泥石流地質(zhì)災(zāi)害工程勘查22.1泥石流地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀22.2泥石流地質(zhì)災(zāi)害工程勘查22.3項(xiàng)目區(qū)巖土工程勘查評(píng)價(jià)42.4項(xiàng)目區(qū)勘查結(jié)論與建議4三、項(xiàng)目區(qū)自然地理與地質(zhì)環(huán)境條件53.1自然地理53.2地質(zhì)環(huán)境條件7四、泥石流特征值分析94.1泥石流特征值94.2泥石流流速計(jì)算94.3泥石流流量114.4泥石流動(dòng)力學(xué)特征值11五、治理方案設(shè)計(jì)135.1方案選擇135.2 治理方案設(shè)計(jì)14六、泥石流治理工程概算176.1 編制依據(jù)176.2 概算編制176.3 預(yù)計(jì)工期17七、治理工程預(yù)期效果18xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)1.1 任務(wù)由來2012年7月28日，xx縣遭遇了50年不遇的特大降雨，連續(xù)降雨50小時(shí)，xx村遭到泥石流地質(zhì)災(zāi)害襲擊，受災(zāi)極為嚴(yán)重，為加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的治理與地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)，防止重大地質(zhì)災(zāi)害再次發(fā)生，xx縣國土資源局向xx市國土資源局申請(qǐng)了地質(zhì)災(zāi)害治理專項(xiàng)資金計(jì)劃對(duì)該區(qū)進(jìn)行治理。2014年3月受xx縣國土資源局的委托，xx公司承擔(dān)本次xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工設(shè)計(jì)任務(wù)。1.2設(shè)計(jì)目的及任務(wù)目的：通過對(duì)xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行治理，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，確保附近的建筑物和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，恢復(fù)和建立泥石流溝區(qū)域新的良性生態(tài)平衡，改善環(huán)境。任務(wù)：根據(jù)巖土工程勘察及以往工程治理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)泥石流活動(dòng)的規(guī)律、頻度、發(fā)展趨勢(shì)和危害性進(jìn)行分析論證，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行泥石流災(zāi)害防治設(shè)計(jì)，提出有針對(duì)性的地質(zhì)災(zāi)害治理措施。1.3設(shè)計(jì)原則總體原則是在目前狀況下提出安全上可靠、技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、便于施工的綜合治理方案，具體原則是：1 全面規(guī)劃，綜合治理，突出重點(diǎn)，減輕和防止災(zāi)害發(fā)生。2 以防為主、防治結(jié)合、除害興利的方針。3 結(jié)合實(shí)際，做到經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可靠。1.4設(shè)計(jì)依據(jù)按照現(xiàn)行有關(guān)工程泥石流災(zāi)害治理、防治等專業(yè)規(guī)范，有關(guān)巖土工程及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，參照相關(guān)權(quán)威手冊(cè)，并根據(jù)本次取得的踏勘和調(diào)查資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。1 堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50286-98）2 水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范（SL379-2007）3 水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范（SL224-93）4 泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范（DZ/T0239-2004）5 泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范（DZ/T0220-2006）6 巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）7 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）8 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）9 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007）10 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）11 xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理項(xiàng)目可行性研究報(bào)告12 xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害勘查報(bào)告1.5設(shè)計(jì)工作路線泥石流地質(zhì)災(zāi)害往往具有復(fù)雜性和不確定性，因而其治理設(shè)計(jì)往往是總體設(shè)計(jì)是一次完成的，細(xì)部設(shè)計(jì)則需要在施工過程中不斷完善和修正，即所謂“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法信息法施工”，當(dāng)施工過程中揭示出的地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)有出入時(shí)要及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)，從而調(diào)整設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)意圖的準(zhǔn)確落實(shí)。這是泥石流災(zāi)害設(shè)計(jì)與其他建筑設(shè)計(jì)不同之處。本次設(shè)計(jì)是在充分掌握現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)資料及分析、計(jì)算的基礎(chǔ)上開展的，整個(gè)工作的技術(shù)路線如圖1-1所示：二、泥石流地質(zhì)災(zāi)害工程勘查2.1泥石流地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀xx村泥石流的流通區(qū)及堆積區(qū)為河床、耕地、居民居住地和村級(jí)道路，一旦發(fā)生泥石流災(zāi)害將嚴(yán)重威脅堆積區(qū)xx村約414戶1400余人，建筑面積約30104m2，耕地約400余畝，村級(jí)公路約1.0公里等。該溝曾經(jīng)在2012年分別暴發(fā)泥石流，沖毀道路1500m、攔河壩1000m、自來水管線1500m，沖毀電力、通訊線桿8根，電力及通訊設(shè)施嚴(yán)重受損，沖毀房屋6戶近20間、損毀各種樹木1000余棵，農(nóng)田損毀130余畝，泥石流造成xx村西側(cè)xx河河床抬高近1.0m，沿河居住的70余戶村民家屋內(nèi)進(jìn)水，轉(zhuǎn)移村民200多人。直接經(jīng)濟(jì)損失超過100萬。嚴(yán)重威脅xx縣xxx鄉(xiāng)xx村村民的生命財(cái)產(chǎn)安全。圖1-1：技術(shù)路線圖2.2泥石流地質(zhì)災(zāi)害工程勘查根據(jù)泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范（DZ/T02202006），勘查工作目的是查明泥石流發(fā)育的自然環(huán)境、形成條件、泥石流基本特征和危害，為泥石流防治工程方案選擇和防治工程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料，對(duì)治理措施、監(jiān)測(cè)方案提出初步建議?？辈橹饕ぷ鲀?nèi)容為：地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀地形圖測(cè)繪、工程地質(zhì)剖面測(cè)繪、槽探工作、泥石流溝地質(zhì)環(huán)境調(diào)查等。其具體工作量見表1。 完成實(shí)物工作量一覽表 表：1-1項(xiàng)目單位工作量備注1:1000地形圖測(cè)繪km21.8地質(zhì)環(huán)境調(diào)查km21.8工程地質(zhì)縱、橫斷面測(cè)繪m/條1933.6/4槽探個(gè)182.2.1泥石流溝地形圖測(cè)繪本次地形圖測(cè)繪范圍是包括泥石流破壞可能影響到的地段，面積為1.8平方公里。測(cè)繪比例尺為1：1000。計(jì)算機(jī)數(shù)字化成圖。為了比較準(zhǔn)確的計(jì)算清理土石方的工程量，要求測(cè)量人員對(duì)泥石流溝0.24km2清淤地段按照15m間距進(jìn)行測(cè)量，其精度滿足本次勘查及治理設(shè)計(jì)要求。2.2.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)測(cè)繪本次測(cè)繪工作是在充分搜集和研究區(qū)內(nèi)已有水工環(huán)地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行。測(cè)繪方法是：利用1：1000地形圖為手圖，沿泥石流主溝及支溝走向進(jìn)行剖面測(cè)繪，尤其是對(duì)沿途出露的地層界線點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的觀察記錄；并實(shí)測(cè)了泥石流主溝及支溝的縱斷面和橫斷面，觀察點(diǎn)間距及布置視地質(zhì)條件而定，其測(cè)繪精度滿足治理設(shè)計(jì)要求。2.2.3槽探工程根據(jù)該泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理工程可行性研究報(bào)告設(shè)計(jì)的治理工程，本次設(shè)計(jì)沿泥石流溝走向及垂直方向共計(jì)設(shè)計(jì)探槽18個(gè)和探井1個(gè)，主要目的為了揭露基巖埋深，探槽規(guī)格為3.01.2，深度最大2.2m，最小0.5m，勘探深度接觸到基巖面。對(duì)工程揭露巖性進(jìn)行了詳細(xì)的工程地質(zhì)編錄。其工程控制精度和槽探施工質(zhì)量符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。2.3項(xiàng)目區(qū)巖土工程勘查評(píng)價(jià)項(xiàng)目區(qū)巖土工程勘查主要以槽探和井探為主，對(duì)可行性研究報(bào)告中布置防治工程的區(qū)域及溝谷進(jìn)行了重點(diǎn)勘查，測(cè)量了1：1000地形圖和1：100、1：1000工程地質(zhì)剖面，施工了井探、槽探19個(gè)，揭露了基巖的埋藏深度、地層巖性，主要不良地質(zhì)體的分布范圍、形成原因和發(fā)育狀況，查明松散物源的規(guī)模、性質(zhì)、分布、穩(wěn)定性、補(bǔ)給長度、植被覆蓋率和沖溝沖淤變幅和堵塞情況及調(diào)查溝道變化情況，溝谷的縱橫剖面形態(tài)及幾何尺寸、溝床坡度、岸坡坡度、糙率、谷坡穩(wěn)定性等；工作手段選擇和工作精度與質(zhì)量滿足泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范要求。2.4項(xiàng)目區(qū)勘查結(jié)論與建議1、通過本次工程地質(zhì)勘查，查明了xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流隱患點(diǎn)現(xiàn)狀工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，分析了泥石流形成原因，提供了泥石流特征值及治理設(shè)計(jì)所需的計(jì)算參數(shù)值，為治理工程設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)資料。2、項(xiàng)目勘查區(qū)的主要地層為第四系沖洪積砂卵石層和長城系高于莊組燧石條帶白云巖地層，基巖埋深在0.52.2m，部分地段基巖出露地表，地基承載力滿足防治工程施工要求。3、勘查區(qū)上游局部地段有黃泥沙軟弱層存在，建議防治工程盡量避開這些地段，無法避開時(shí)應(yīng)盡量對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行換填。4、治理工程施工結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行必要的觀測(cè)工作，建立健全的監(jiān)測(cè)方案。三、項(xiàng)目區(qū)自然地理與地質(zhì)環(huán)境條件3.1自然地理3.1.1地理位置及交通xx縣交通較為便利，鐵路、公路四通八達(dá)，大秦鐵路穿越xx縣。主要公路有xx至xx、xx至xx、xx至xx、xx至xx等干線公路縱貫本區(qū)，縣鄉(xiāng)級(jí)公路四通八達(dá)，詳見插圖3-1-xx縣交通位置圖。3.1.2氣象本區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，多年平均降水量778mm(19562008年)，年最大降水量1066.6mm(1962年)，年最小降雨量350.2mm(1999年)，日最大降水量為288.6mm（1979年7月28日），一次連續(xù)最大降水量為333mm（1978.7.207.29），多年平均蒸發(fā)量1617.1mm，多年平均氣溫10.4，月平均最高氣溫30，日最高氣溫39.9（1972.6.10），最低氣溫-25（1969.2.4），無霜期183天，年日照2634h，最大季節(jié)性凍土深度0.94m。圖3-1 xx縣交通位置圖3.1.3水文本區(qū)地表水系主要有x河、xx河、xx河等，其中xx河百年一遇洪峰流量27170m3/s，流速4.56m/s?？h域內(nèi)共有水庫90座，其中xx水庫（庫容量30億m3），xxx水庫（庫容量3億m3）兩大水庫為xx、xx兩大城市的水源地之一。xx河：是流經(jīng)xx縣境內(nèi)的主要河流，距項(xiàng)目區(qū)北側(cè)約14.0km。xx河發(fā)源于xxx山麓，始稱閃電河，流經(jīng)內(nèi)蒙多倫境內(nèi)納吐力根河后稱為大xx河，至外溝門子入xx省境，在xx縣xxx附近與小xx河匯合后稱xx河，河流蜿蜒于峽谷之間，在xxx越長城，經(jīng)x縣進(jìn)入平原，于樂亭境內(nèi)注入渤海。xx河在xx縣城段處于燕山低山丘陵區(qū)，河道形態(tài)比較規(guī)整，呈山區(qū)性河流特征。項(xiàng)目區(qū)距該河流距離較遠(yuǎn)，對(duì)本工程項(xiàng)目不構(gòu)成威脅。xx河：xx河匯水由山間溝谷雨季降水、農(nóng)村生產(chǎn)生活廢水排放和基巖裂隙水下滲等匯流而成，發(fā)源于xx縣東蓮花院，流經(jīng)xx縣、xx、等地，于xx縣xx村西流出xx縣，于xx區(qū)xx村匯入xx水庫，最終匯入xx河水系，全長37.23km，流域面積1.12km2，屬季節(jié)性河流（710月），每年雨季時(shí)有小股河水徑流，其他季節(jié)上游基本干枯。xx村泥石流就發(fā)生在xx河河床中。3.1.4土壤、植被1、土壤xx村位于xx縣南部，基巖為長城系高于莊組砂巖及燧石條帶白云巖，境內(nèi)土壤為褐土性土：主要分布于低山、丘陵的殘坡積風(fēng)化物之上。成因類型主要為風(fēng)化剝蝕、洪積殘坡積?？固晕g能力弱，水土流失強(qiáng)烈。淋溶褐土：多分布于低山的下部及丘陵區(qū)。成因類型主要為沖洪積，間有坡積?？固晕g能力較弱，水土易流失。2、植被植被具有重要的水源涵養(yǎng)和水土保持效益，對(duì)改善局部氣候和減緩剝蝕、風(fēng)化起到良好作用。境內(nèi)植物種類豐富多樣，植被除多種農(nóng)作物外，主要有喬木、灌木和草類等植物。項(xiàng)目區(qū)植被覆蓋率較高，平均達(dá)60%以上。但溝底及山坡底部由于遭受洪水、泥石流和人為破壞，植被復(fù)蓋率低于20%。3.1.5社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況xx村隸屬于xx縣xxx鄉(xiāng)管轄，全村共有住戶414戶，人口1469人。農(nóng)業(yè)是該村的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，人均占有耕地不足1.0畝。農(nóng)業(yè)以種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、林果業(yè)、各種副業(yè)為主。主要農(nóng)作物為小麥、玉米、花生、稻谷及薯豆類等，林果土特產(chǎn)有核桃、李子、葡萄、蘋果、桃、安梨等。當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)收入主要靠外出打工和出售部分農(nóng)產(chǎn)品維持，經(jīng)濟(jì)十分落后，屬經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)。3.2地質(zhì)環(huán)境條件3.2.1地形地貌xx縣地處燕山南麓，地形較為復(fù)雜，地勢(shì)較平緩，xx縣地貌形態(tài)多樣，微地貌地形多變且復(fù)雜，依據(jù)其成因和形態(tài)狀況，可將其分為五種主要地貌類型。即：侵蝕構(gòu)造低山區(qū)、構(gòu)造剝蝕丘陵區(qū)、侵蝕堆積臺(tái)地區(qū)、斷陷盆地及河谷平原區(qū)。xx村位于xx縣南部，屬于低山、丘陵地貌小區(qū)，區(qū)內(nèi)最高山峰海拔標(biāo)高586.0m，xx村泥石流溝底海拔標(biāo)高在125156m之間，地貌類型為構(gòu)造侵蝕丘陵區(qū)。3.2.2地層巖性地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造是泥石流形成的必要條件，它控制著泥石流固體物質(zhì)的提供方式及數(shù)量，也直接影響泥石流的形成和發(fā)展?？辈閰^(qū)內(nèi)出露地層主要為第四系殘坡積層(Q4el+dl)、沖洪積層（Q4alpl）、和中元古界長城系地層，巖體風(fēng)化強(qiáng)烈，為泥石流活動(dòng)提供了豐富的固體松散物質(zhì)。出露地層由新到老分述如下：（1）殘坡積層(Q4el+dl)黃灰色粉土夾碎塊石及碎屑物質(zhì)，粉土與碎屑含量約占6070%，碎塊石含量約2030%，主要分布于溝谷兩岸緩坡地帶，其中坡麓平緩段厚度較大，厚度一般0.36m；斜坡中上部陡坡段厚度較薄，一般小于0.5m。（2）沖洪積層（Q4alpl）褐色、黃灰色漂卵石夾砂，母巖主要為為白云巖、砂巖，漂石粒徑一般1525，最大0.81.2m，約占2030%，卵石約占5060%，砂約占20%，磨圓度較好，多呈磨圓次磨圓，結(jié)構(gòu)稍密中密，分選性較好。主要分布于xx河河床中。（3）中元古界長城系高于莊組xx村泥石流溝出露基巖為長城系高于莊組地層，地層巖性為紫紅色-肉色含礫長石石英砂巖，灰白色石英砂巖、粉紅色長石石英砂巖和燧石條帶白云巖。地層走向北西5060，傾向北東，傾角35。3.2.3水文地質(zhì)條件區(qū)內(nèi)地表水體有自東北向西南流向的xx河季節(jié)性河流通過，大氣降水沿山坡徑流匯入xx河。該區(qū)地下水類型為第四系孔隙水和基巖裂隙水兩種，第四系孔隙水富水性較弱，水位埋深610m，主要接受大氣降水不給，為當(dāng)?shù)匕傩罩饕a(chǎn)、生活供水水源?；鶐r裂隙水賦存于基巖風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙之中，在基巖出露地表處接受大氣降水補(bǔ)給。地下水位埋藏深度隨地形變化，并與大氣降水補(bǔ)給關(guān)系密切，枯季水位埋藏深、坡體干燥，雨季水位上升。3.2.4工程地質(zhì)條件根據(jù)巖（土）體成因、性狀、結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)，區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)巖組可分巖體和土體兩類。（1）、巖體xx村泥石流溝出露基巖為長城系高于莊組地層，地層巖性為紫紅色-肉色含礫長石石英砂巖，灰白色石英砂巖、粉紅色長石石英砂巖和燧石條帶白云巖。地層走向北西5060，傾向北東，傾角35。巖石半堅(jiān)硬，細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，裂隙較發(fā)育，據(jù)區(qū)域資料，石英砂巖抗壓強(qiáng)度為4060Mpa，燧石條帶白云巖抗壓強(qiáng)度為2040Mpa。（2）、土體土體為第四系上更新統(tǒng)殘坡積粉質(zhì)粘土，灰黃色黃褐色，稍濕，可塑硬塑狀態(tài)。據(jù)探槽揭露及試驗(yàn)資料，其厚度在0.56.00m之間，含水量19.827.3%，孔隙比0.5270.730，液性指數(shù)-0.150.31，內(nèi)摩擦角14.528.4，凝聚力45114Kpa，壓縮模量9.3514.52Mpa；具中等壓縮性，地基承載力特征值約為130200Kpa。四、泥石流特征值分析4.1泥石流特征值4.1.1流域面積及溝床比降的確定泥石流溝流域特征值包括集水面積F、主溝長度L、主溝平均縱坡比I等，為計(jì)算主溝斷面泥石流流速、清水流量及泥石流洪峰流量提供基礎(chǔ)參數(shù)。表4-1為泥石流斷面處匯水面積、主溝長度及溝床比降值。表4-1 xx村流域計(jì)算參數(shù)表匯水面積F（km2）主溝長L（km）比降I（）備注3.673.259見附圖14.1.2泥石流容重及性質(zhì)的確定采用物源方量及水的體積比法確定泥石流流體容重，根據(jù)泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范附錄A表A.3確定泥石流性質(zhì)。根據(jù)xx村泥石流流域降水量及固體物源方量，采用體積比法確定其容重為1.6t/m3，泥石流性質(zhì)為稀性。4.2泥石流流速計(jì)算4.2.1、泥石流流速計(jì)算：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，泥石流堆積體主要為河卵石、角礫和粗砂等物質(zhì)，從堆積物的顆粒級(jí)配分析也可以看出，物質(zhì)來源在結(jié)構(gòu)特征上也以卵石、角礫為主，砂充填，鑒于上述物源特征，以稀性泥石流為主，采用北京地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式確定泥石流流速。北京地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式： （4.1）式中：泥石流斷面平均流速（m/s）； ：泥痕高度（m），=0.5； ：河床外阻力系數(shù)，值為32；：泥石流水力坡降，可用溝床坡降代替（），=0.009；=1.6；=（32/1.6）*2.52/3*0.0091/10=200.630.62=7.81m/s表4-2 泥石流溝床糙率系數(shù)值表類別河床特征0.0150.0151河段順直，河床平整，斷面為矩形活拋物線的漂石、砂卵或黃土質(zhì)河床，平均粒徑為0.010.08m 7.5402河段較順直，由漂石、碎石組成的單式河床，河床質(zhì)較均勻，大石塊徑0.40.8m，平均粒徑為0.40.2m；河段彎曲不太平整的1類型河床6.0323河段較順直，由巨石、漂石、碎石組成的河床，大石塊徑0.11.4m，平均粒徑為0.10.4m；河段彎曲不太平整的2類型河床4.0254河段較順直，河槽不平整，由巨石漂石、碎石組成的河床，大石塊徑1.22.0m，平均粒徑為0.20.6m；河段彎曲不太平整的3類型河床3.8205河段嚴(yán)重彎曲，斷面很不規(guī)則，有樹木、植被、巨石嚴(yán)重阻河床2.412.54.2.2、泥石流中石塊運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算在缺乏大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的情況下，采用如下公式計(jì)算泥石流漿體中最大石塊運(yùn)動(dòng)速度： （4.2）式中：泥石流中塊石的移動(dòng)速度（m/s）；：全面考慮的摩擦系數(shù)，3.54.5，值為4.0；：最大石塊的粒徑（m）。計(jì)算結(jié)果見表4-6表4-3 泥石流中最大塊石運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算表溝名備注xx村40.83.584.3泥石流流量4.3.1泥石流流量計(jì)算本次勘查泥石流流量計(jì)算主要采取形態(tài)調(diào)查法；一次泥石流過程總量主要采取計(jì)算法。 泥石流流量計(jì)算公式： （4.3）式中：泥石流洪峰值流量（m3/s）；：泥石流斷面平均流速（m/s）；：泥石流斷面面積（m2）；=450.57.81=175.73 m3/s表4-4 xx村泥石流斷面處流量計(jì)算表 發(fā)生時(shí)間泥位高度（m）溝底比降（）斷面寬度（m）流速（m/s）流量（m3/s）2012.7.280.59407.81175.73通過計(jì)算，xx村泥石流峰值流量值為175.73m3/s。4.3.2一次泥石流總量一次泥石流總量計(jì)算方法是根據(jù)泥石流歷時(shí)和最大流量（m3/s）及其流體在運(yùn)動(dòng)過程中暴漲暴落的特點(diǎn)，將其過程概化成五角形，按公式4.4計(jì)算： （4.4）：泥石流持續(xù)時(shí)間（），據(jù)訪問，2012年泥石流持續(xù)時(shí)間約30分鐘，換算成秒為=1800s；=175.73m3/s。經(jīng)計(jì)算，xx村泥石流一次總量（）為8.35104m3。4.4泥石流動(dòng)力學(xué)特征值4.4.1泥石流沖擊力泥石流沖擊力分為流體整體沖擊力和個(gè)別石塊的沖擊力。分述如下：（1）泥石流體整體沖壓力泥石流體整體沖壓力計(jì)算公式： （4.5）式中：泥石流體整體沖擊壓力（Pa）； ：重力加速度（m/s2），取=9.8 m/s2； ：建筑物受力面與泥石流沖壓力方向的夾角（）； ：建筑物形狀系數(shù)，方形為1.47，矩形為1.33，圓形、尖端圓端形為1； ：泥石流斷面平均流速（m/s）；泥石流整體沖擊力計(jì)算結(jié)果見表4-5。表4-5 泥石流體整體沖擊力計(jì)算表（t/m3）(m/s2)(m/s)sin(t/m2)(MPa)1.69.87.8111.3313.240.13（2）泥石流中大塊石沖擊力泥石流中大塊石沖擊力計(jì)算公式： （4.6）式中：對(duì)墩的沖擊力（t）； ：動(dòng)能折減系數(shù)，=0.3； ：建筑物受力面與泥石流沖壓力方向的夾角（）； ：石塊重量（t）； ：泥石流中塊石移運(yùn)速度（m/s）；、分別為巨石、橋墩的彈性變形系數(shù)，=0.005；泥石流體中大塊石沖擊力計(jì)算結(jié)果見表4-6。表4-6 泥石流體中大塊石沖擊力計(jì)算表sin(m/s)(t)塊石粒徑（m）(t)0.30.00513.581.30.8279.244.4.2沖起高度和彎道超高泥石流在受到陡壁阻擋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沖起，其沖起最大高度()計(jì)算見公式4.7。 （4.7）通過計(jì)算，泥石流最大沖起高度為3.0m。由于泥石流流速快，慣性大，在彎道凹岸處會(huì)產(chǎn)生明顯超高現(xiàn)象，彎道超高計(jì)算公式見4.8。 （4.8） 式中：泥石流流速（m/s）；：凹岸曲率半徑（m）；：凸岸曲率半徑（m）。xx村實(shí)測(cè)彎道的凹岸處曲率半徑=625m，凸岸處曲率半徑=578m，流速7.81m/s，將數(shù)據(jù)代入公式4.8，通過計(jì)算，泥石流在該處彎道凹岸位置超出高最大高度約為0.5m。五、治理方案設(shè)計(jì)5.1方案選擇目前我國防治泥石流的措施主要有生物措施、工程措施和監(jiān)測(cè)預(yù)警措施三類。泥石流防治的生物措施是包括恢復(fù)植被和合理耕牧。一般采用喬、灌、草等植物進(jìn)行科學(xué)地配置營造，充分發(fā)揮其滯留降水，保持水土，調(diào)節(jié)徑流等功能，從而達(dá)到預(yù)防和制止泥石流發(fā)生或減小泥石流規(guī)模，減輕其危害程度的目的。泥石流防治的工程措施是在泥石流的形成、流通、堆積區(qū)內(nèi)，相應(yīng)采取蓄水、引水工程，攔擋、支護(hù)工程，排導(dǎo)、引渡工程，停淤工程及改土護(hù)坡工程等治理工程。其中清淤工程、攔擋工程和排導(dǎo)工程為泥石流治理的主要工程措施，清淤工稱主要指清除泥石流溝內(nèi)的松散堆積物、建筑垃圾、生活垃圾等泥石流物源；攔擋工程是指在泥石流溝的中、下游的適當(dāng)位置修建攔擋壩，攔截泥石流，削減下泄的泥石流流量重，減輕泥石流對(duì)下游的危害；排導(dǎo)工程是指在泥石流溝的下游或泥石流堆積扇上修建排導(dǎo)槽或?qū)Я鞯?，將泥石流順利排泄到指定地點(diǎn)（主河或停淤場(chǎng)），防止保護(hù)對(duì)象遭受泥石流破壞。泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)警措施是指對(duì)形成泥石流的物源、水源及泥石流的活動(dòng)性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)泥石流的發(fā)生進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，并制定有效的應(yīng)急措施和逃生路線，目的是為預(yù)測(cè)泥石流的發(fā)生、發(fā)展變化和暴發(fā)時(shí)間，以便提前采取措施，保護(hù)國家和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。本方案在設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格按照泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范（DZ/T0239-2004）進(jìn)行設(shè)計(jì)，參照以往治理泥石流措施的成功經(jīng)驗(yàn)，采用生物措施、工程措施和監(jiān)測(cè)預(yù)警措施三種措施相互結(jié)合的方法進(jìn)行該工程設(shè)計(jì)。5.2 治理方案設(shè)計(jì)5.2.1清淤工程清淤工程主要對(duì)xx河河床內(nèi)的泥石流物源進(jìn)行疏挖清障，對(duì)妨礙河道行洪安全的狹窄河段宜于拓寬。通過清淤工程，增強(qiáng)河道行洪能力，保障泥石流的通過能力，增強(qiáng)治理區(qū)域防洪和抵抗地質(zhì)災(zāi)害的能力，改善生態(tài)環(huán)境，保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，保障社會(huì)穩(wěn)定，為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。在河道清理過程中要確定合理的治導(dǎo)線和河道縱坡比，最終形成固定而平順的河床，使兩岸形成固定的河岸；在設(shè)計(jì)縱坡比時(shí)，堅(jiān)持盡可能不要填方或少數(shù)地點(diǎn)填方的原則，挖深一般控制在1.5m以內(nèi)?？v坡比保持0.009左右。河道清淤疏浚工程開挖范圍為河道治理河段的全寬度河道內(nèi)，施工場(chǎng)地開闊，采用推土機(jī)配合挖掘機(jī)、裝載機(jī)挖裝，3.5t或5t自卸汽車出渣，運(yùn)至河道北側(cè)拐彎處指定的棄料場(chǎng)。對(duì)于因河道開挖形成的深坑及低于設(shè)計(jì)河床處，必須用砂礫料回填，經(jīng)碾壓達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度，不得留有淤泥夾層。河道清理土石方工程量計(jì)算方法采用杭州陣列科技有限公司編制的HTCAD8.0土方計(jì)算地形分析軟件計(jì)算，河道清理工程共計(jì)劃分為19個(gè)場(chǎng)區(qū)，計(jì)算方法采用方格網(wǎng)法，方格網(wǎng)間距為1515m，每個(gè)場(chǎng)區(qū)的挖方量、填方量詳見表5-1河道清理工程量一覽表和附圖4-xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理溝道清淤工程量計(jì)算圖，該工程共計(jì)挖方68097.1m，填方1389.8m，共計(jì)動(dòng)用土石方66707.3m。表5-1 河道清理工程量一覽表場(chǎng)區(qū)里程設(shè)計(jì)標(biāo)高挖方填方場(chǎng)區(qū)里程設(shè)計(jì)標(biāo)高挖方填方10+0073137.02953.30.3110+1010131.57438.40.920+0148136.52614.01.7120+1264130.014590.30.030+0277136.04213.50.6130+1342129.53615.721.040+0367135.51212.9103.1140+1461129.05200.657.350+0430135.0293.7159.2150+1537128.51763.1124.560+0509134.5557.0120.9160+1622128.02709.0107.270+0611134.01756.6458.7170+1690127.51542.867.280+0713133.02351.7151.2180+1754127.02422.814.890+0788132.52504.41.2190+1822126.03834.20.0100+0921132.06523.10.0合計(jì)68097.11389.85.2.2排導(dǎo)工程對(duì)xx村泥石流沖毀的防洪堤進(jìn)行修復(fù)，并在現(xiàn)有的排導(dǎo)工程基礎(chǔ)上完善排導(dǎo)工程，在泥石流溝下游兩側(cè)繼續(xù)修筑防洪堤四段，其中、段防洪堤為懸臂式防洪堤，段防洪堤為扶臂式防洪堤，并對(duì)段防洪堤北側(cè)彎道處進(jìn)行加高0.5m，加高段長度600m。防洪堤基礎(chǔ)埋深1.0m，基礎(chǔ)底部應(yīng)坐落在原狀土或中等風(fēng)化基巖面上，并用強(qiáng)夯密實(shí)，確保防洪堤基礎(chǔ)穩(wěn)定。防洪堤長度共計(jì)1668m，其中段384m、段230m、段497m、段557m；、段防洪堤基礎(chǔ)凈寬1.4m，高1.0m；墻身斷面為矩形，寬均為1.0m，高度段為2.8m，、段為2.3m。段防洪堤外側(cè)每間隔15m砌筑一道扶臂對(duì)防洪堤進(jìn)行支擋，扶臂基礎(chǔ)長2.2m，寬1.4m，埋深1.0m；墻身斷面為直角梯形，下口寬2.0m，上口寬1.0m，平均高度2.3m，墻身外坡比1：0.43，內(nèi)坡垂直。防洪堤基礎(chǔ)及墻身選用Mu30的漿砌片石或塊石，M7.5水泥砂漿砌筑， M10號(hào)砂漿勾縫。、段防洪堤設(shè)兩排泄水孔，分別距溝底0.5m和1.5m，泄水孔傾角7，傾向墻外，水平間距5.0m，采用100mmPVC塑料管。防洪堤每15m設(shè)伸縮縫，縫寬20mm，縫內(nèi)充填瀝青麻筋或?yàn)r青杉木板，伸縮縫與扶臂要相互錯(cuò)開砌筑。約需要開挖基礎(chǔ)土石方3519m，漿砌石6800m，勾縫抹面面積6608，需要100mmPVC塑料管550m。防洪堤技術(shù)要求見插圖5-1 xx村泥石流治理防洪堤設(shè)計(jì)圖。5.2.3 攔擋工程在泥石流支溝出口處修建攔渣壩和排水溝，以保障溝谷內(nèi)匯水不沖毀下游耕地。#攔渣壩斷面為倒梯形，底寬3.5m，頂寬15m，壩高3.5m，墻身厚度1.2m，基礎(chǔ)斷面1.61.0m，預(yù)計(jì)開挖基礎(chǔ)土石方9m，漿砌石量45m，勾縫抹面面積84。攔渣壩中部留有1.0m寬的出口與排水溝相接，排水溝與攔渣壩出水口相連，排水溝長75m，排水溝凈斷面規(guī)格1.50.7m，兩側(cè)渠墻厚0.5m，渠底厚0.3 m，每20m設(shè)一道伸縮縫，伸縮縫材料為瀝青木板充填。排水溝需開挖基礎(chǔ)土石方260m，漿砌石量110m，勾縫抹面面積370。#攔渣壩基礎(chǔ)埋深1.0m，斷面1.21.0m，長度39m；墻身斷面為矩形，寬1.0m，壩高3.5m，壩長39m，預(yù)計(jì)開挖土石方量約47m，漿砌石量137m，勾縫抹面面積176。攔渣壩、排水溝均選用片石的厚度不應(yīng)小于150mm（卵形和薄片者不得使用）。鑲面石料應(yīng)選擇尺寸稍大并具有較平整表面，使用前用水沖洗表面的污垢、水銹；片石強(qiáng)度大于Mu30， M7.5漿砌片石砌筑，M10砂漿抹面。5.2.4橋梁工程5.2.5生物工程在泥石流形成區(qū),通過營造不同類型的植被，保護(hù)、發(fā)展灌木林和草本植被,提高地表覆蓋率,建立較為完善的山地農(nóng)業(yè)工程與泥石流生物防御體系，既保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，又改善山區(qū)生態(tài)環(huán)境,提高防治區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。通過發(fā)動(dòng)群眾在自家梯田外側(cè)栽植經(jīng)濟(jì)果樹來提高耕地的水土保持，變泥石流防治工作為群眾的自覺行動(dòng)，進(jìn)行長期治理。并在防洪堤外側(cè)栽植23排速生楊進(jìn)行固土綠化，株距5.0m，行距1.52.0m，“品”字型栽植，苗木胸徑大于5cm，樹坑大小0.80.80.8m，大約栽植640棵。5.2.6監(jiān)測(cè)預(yù)警工程在泥石流治理過程中，需對(duì)對(duì)泥石流災(zāi)害體進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)、施工安全監(jiān)測(cè)和防治效果監(jiān)測(cè)，形成立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)，監(jiān)測(cè)災(zāi)害體的變形動(dòng)態(tài)，對(duì)變形發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)；在施工過程中進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，超前預(yù)報(bào)，確保施工安全，反饋設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工；治理工程結(jié)束后要對(duì)泥石流的防治效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括泥石流頻率、流量以及泥石流流量的變化與河水流量、降雨量的關(guān)系。應(yīng)采取群眾性監(jiān)測(cè)網(wǎng)與專業(yè)性監(jiān)測(cè)網(wǎng)相結(jié)合的方式，監(jiān)測(cè)內(nèi)容、監(jiān)測(cè)方式及監(jiān)測(cè)頻率如下：（1）降雨觀測(cè)：水源監(jiān)測(cè)以監(jiān)測(cè)溝內(nèi)降雨量、降雨強(qiáng)度為主，根據(jù)匯水面積大小，在溝谷內(nèi)設(shè)立13個(gè)自記式雨量觀測(cè)點(diǎn)，便于掌握整個(gè)溝谷內(nèi)的雨量分布情況與降雨的不均勻性，觀測(cè)點(diǎn)不要設(shè)在風(fēng)力影響較強(qiáng)和周圍有高大樹木的地方。簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)方式可采用收聽中央氣象臺(tái)和地方電視臺(tái)天氣預(yù)報(bào)，定期進(jìn)行觀測(cè)，監(jiān)測(cè)期3年，觀測(cè)間距3045天，雨季加密。（2）泥位與流速觀測(cè)：汛期水量較大時(shí)，為監(jiān)測(cè)泥石流動(dòng)態(tài)，在泥石流溝內(nèi)選擇不同類型溝段（直線型、彎曲型）設(shè)立泥位與流速監(jiān)測(cè)點(diǎn)。分別在修建的防洪堤上用經(jīng)緯儀建立泥位標(biāo)尺，總計(jì)三個(gè)，作好醒目的刻度標(biāo)記。劃定長 100 米的溝段長度，并在泥位標(biāo)尺處建立三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)測(cè)泥石流溝內(nèi)的物源堆積情況、外圍耕地面積的變化和水土保持的狀況及效果。（3）預(yù)警預(yù)報(bào)：首先確定預(yù)警預(yù)報(bào)參數(shù)的臨界值。如泥位觀測(cè)報(bào)警的泥位臨界值，地聲報(bào)警的地聲臨界值，暴雨報(bào)警的雨強(qiáng)臨界值。建立預(yù)警方案，制定逃生方案，將泥石流開始起動(dòng)、流動(dòng)的情況，及時(shí)利用電話或無線電設(shè)備，傳送到監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心，預(yù)防責(zé)任人可采取敲鑼、廣播的形式發(fā)出警報(bào)，通知主管部門和政府，組織泥石流區(qū)人員及時(shí)轉(zhuǎn)移、撤離危險(xiǎn)區(qū)。六、泥石流治理工程概算6.1 編制依據(jù)（1）國土資源調(diào)查預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)（地質(zhì)調(diào)查部分）財(cái)建【2007】52號(hào)（2）xx省地質(zhì)勘查項(xiàng)目預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)2010年5月（3）xx省地質(zhì)災(zāi)害防治、礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理、地質(zhì)遺跡保護(hù)項(xiàng)目預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)（暫用）（2013年1月）；（4）工程勘察設(shè)計(jì)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（2002年10號(hào)）（5）人工費(fèi)、工程建設(shè)材料及其他主材（鋼筋、水泥、砂、石料等）參照xx市2014年市場(chǎng)價(jià)；6.2 概算編制概算依據(jù)：本工程費(fèi)用概算根據(jù)方案設(shè)計(jì)圖紙編制，建設(shè)項(xiàng)目總投資按現(xiàn)行價(jià)編制。設(shè)備費(fèi)、人工費(fèi)及材料費(fèi)：設(shè)備費(fèi)采用市場(chǎng)咨詢價(jià)，人工費(fèi)及材料費(fèi)采用xx市2013年第二季度市場(chǎng)價(jià)計(jì)取。費(fèi)率：依據(jù)全國統(tǒng)一建筑工程基礎(chǔ)定額xx省綜合估計(jì)表（2013版），綜合費(fèi)率取35.21%(詳見附表)。本次設(shè)計(jì)治理工程量總預(yù)算費(fèi)用268954.4萬元，詳見xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理工程概算表7.1。6.3 預(yù)計(jì)工期施工場(chǎng)地不存在交叉現(xiàn)象，各區(qū)即可獨(dú)立施工也可同時(shí)施工。因此，治理施工可同時(shí)開展，其工期也較短，在無外部因素的影響下，預(yù)計(jì)工期12個(gè)月可完成。七、治理工程預(yù)期效果清淤、攔擋、排導(dǎo)和生物措施等技術(shù)方法是xx縣xxx鄉(xiāng)xx村泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的主要治理措施，這種加固措施是在分析對(duì)比了其他加固措施后，從相同的治理效果及經(jīng)濟(jì)比較后，為簡(jiǎn)化施工手段和工藝而選擇采取的。通過攔渣壩、防洪堤對(duì)泥石流區(qū)域的溝谷的攔擋和對(duì)xx河河道的排導(dǎo)，可以有效的保護(hù)山坡上的植被，減少泥石流物源的增加，通過清淤工程和排導(dǎo)工程可以有效疏通xx河河道的暢通，減少泥石流物源的累積，預(yù)期治理工程效果顯著。