泥石流治理工程的防护设计浅晰

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【摘要】在经济快速发展的今天，对于泥石流治理这方面还是有着一定的研究，为了能好的控制这项治理工程，科学家致力于对于防护设计的研究，所以，本文就从泥石流治理工程的防护设计这方面进行探讨。

【关键词】泥石流；治理工程；防护设计

中图分类号：S611文献标识码： A

一、前言

在对于泥石流治理设计方面，科学家做出了很大的努力，在我国，泥石流这个工程的治理已经有了很多年，通过科学家不断的努力，所以在以后的日子中里，这项工程会有更大的发展。

二、中国区域泥石流现状

泥石流是一种山区常见地质灾害，具有突然暴发的、破坏性极大的特点，在半干旱山区或高原冰川区最容易发生。我国山区面积占全国面积三分之二，是个多山的国家，泥石流现象时有发生。尤其当暴雨来临或冰川解冻时，洪水或冰雪融化的水携带着泥沙、巨石混合成粘稠的泥浆，顷刻间奔腾而下，冲到平坦的地方才能停下来，堆积成一片片扇状石海。我国西南、西北、东北和中南二十三个省区，都有泥石流发生，仅2008年就发生了多起大型泥石流事件。如“5・12”四川汶川大地震引起的泥石流；“9・10”山西临汾尾矿库溃坝造成的泥石流；“4・19”湖北兴山县泥石流；“4・20”湖南嘉禾泥石流以及“11・2”云南楚雄泥石流等。据相关资料表明，我国有29个省（市）级行政辖区的771个县（市）遭遇过泥石流危害，其中：最主要的是四川省，遭遇泥石流的有县数有130多个；其次是云南省、陕西省、甘肃省、广西省和湖南省，泥石流危害县数都在50个以上。从以上数据不难看出，我国泥石流危害的县数十分广泛，但又相对集中，并以四川泥石流危害的县数最多。据上世纪（1901―1985）的资料统计，我国灾害泥石流共发生1531次，平均每年18县次。其中：1901―1950年间，平均每年为10县次；1951―1985年间，平均每年29县次。后者比前者多19县次。从地区上看，四川在1951―1985年间，平均每年发生灾害泥石流16县次，占了全国同期县次的55％。由此可见，我国解放后灾害泥石流发生的县次，明显地比解放前增多，灾害频繁，四川又是全国各省区最多的省份。

三、泥石流防治发展趋势与对策

1、我国泥石流防治的需求

泥石流广泛发育于占我国陆地面积约2/3的山地,分布广泛,活动频繁,每年暴发数百处以上,直接成灾的泥石流至少数十处,造成巨大的人员伤亡和财产损失,严重影响了山区居民的生命财产安全、山区资源开发与可持续发展、以及山区工程建设及其安全运行,将会使环境条件向着易于发生泥石流的方向发展,增大泥石流的活动性;与此同时,社会各界对环境和减灾的关注程度在不断增加:因此,中国泥石流防治的任务将会愈加繁重。

2、存在问题与今后任务

我国泥石流研究具有较高的水平,已经针对不同危害对象的特点建立了相应的适合欠发达地区特点的泥石流综合防治模式和配套技术;然而,泥石流形成条件、运动规律和成灾机制复杂,泥石流研究历史较短,对其物理性质和基本规律的认识还有待进一步深入,这就使得泥石流防治还处于半经验阶段,不能满足国家减灾的需求。目前,存在于泥石流防治工作中的主要问题有:泥石流预测预报基本上是基于“雨―地”关系的模型,没有脱离统计预报的范畴,预报精度不高,进一步提高的空间较大;泥石流防治工程设计参数计算方法具有一定的经验性,不同科技人员计算结果差异较大,需要不断总结经验,逐步完善;泥石流灾害风险分析和风险管理近期才得到重视,需要进一步加强这方面的工作,建立完善的灾害风险分析和风险管理理论和方法;尽管已经在泥石流滩地开发利用方面做了一定的探索,但这方面的工作还只是刚刚起步,需要进一步加强泥石流灾害资源化利用的技术研发,充分利用灾害的资源属性。深入认识泥石流形成发育与运动成灾规律,是研发减灾新技术的基础。

四、柔性防护技术的应用情况

1、柔性防护材料选择。

根据所在地的自然、地质情况，分析其边坡岩层的特点，通过力学的分析、计算确定出柔性防护技术所需选用的材料。

(l)张拉绳纵横交错的中16横向支撑绳和中12纵向支撑绳。

(2)柔性网上层钢绳网(网孔尺寸为300mm)，下层格栅网(网孔尺寸为50mm)。

(3)锚杆中16长2(X)mm(4.5m见方布置)。

(4)各种规格绳长:缝合绳，扎丝等。

2、施工顺序及工艺。

(l)清除坡面防护区域内的浮石及浮土，对影响系统安装后正常功能发挥的局部地形(局部堆

积物和凸起体等)进行适应的修整。

(2)放线测量确定锚杆孔位，尽可能在低凹处选定锚杆孔位，对非低凹处或不能满足系统安装后尽可能紧贴坡面的锚杆孔(一般连续悬空面积不得大于5m2，否则需增设长度不小于0.5m的局部锚杆，该锚杆采用直径中12的带弯钩的钢筋锚杆)，在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露又不套长度的凹坑，一般口径20cm，深20cm。

(3)按设计深度钻凿，锚杆孔并清孔，孔深大于设计锚杆长度scm。孔径不于小帜2，当局部孔位因地层松散或破碎而不能成孔时，采用断面尺寸不小于0.4x0.4m的C20硷基础。

(4)注浆并插人锚杆，如图1所示，采用标号不低于M20的水泥砂浆，灰砂比1:1一12，水灰比0.45刃50的水泥砂浆，水泥用4乃普通硅酸盐水泥，选用粒径不大于3mm的中细砂，确保浆液饱满，在进行下一道工序前注浆体养护不少于三天。每根锚杆设计抗拔力不小于30KNo

(5)从上向下铺设钢绳网并缝合，缝合绳为中8钢绳，每张钢绳网均用一根长约31m的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉，缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定联结，如图2。

五、柔性防护系统在泥石流治理工程中的相对优势

随着科技的发展,在确保工程治理安全的前提下,环保观念也越来越受到人们的重视,SNS柔性防护系统以其独特的优势迅速进入了道路边坡支护、危岩治理等行业。但是目前在国内外的泥石流治理方面,SNS柔性防护几乎仍处于空白的地位。文中通过在大量泥石流治理工程设计经验的基础上,总结出了几点将SNS柔性防护系统运用于泥石流治理的独特优势。总体来说,将柔性防护系统应用于泥石流工程治理,代替传统的拦挡坝刚性结构体主要有以下几大优势:

1、施工便捷。在现阶段泥石流的治理项目中,砌筑拦挡坝需要数个月的时间,通常施工队无法完全避开雨季施工作业,施工人员安全及材料都无法得到保障。此外,许多在雨季前修筑完成的拦挡坝,在雨季泥石流来临时都还无法达到其强度标准,因此,被泥石流摧毁的情况时有发生,而用柔性防护系统取代如拦挡坝等刚性治理措施就可以弥补这个缺陷的作用。

2、取材容易。泥石流治理工程需要使用许多砂、石、混凝土等材料,而90%以上的泥石流都是在山区、高原等地,治理泥石流工程通常也就面临着材料运输距离遥远、购买困难等方面的难题。采用SNS柔性防护系统则无需考虑此类困难,因为其质地较轻,运输和再搬运也十分容易。

六、防治措施

1、工程措施

三眼峪泥石流治理工程措施主要有格栅坝、拦挡坝、防冲坎、排导渠等。

（1）格栅坝作用是拦蓄泥石流沟道内大颗粒物质、巨石及漂砾，减缓泥石流启动速度，减轻对下游重力坝的冲击和损毁，减少滑坡、崩塌的发生、发展。主要布置于主坝上游，滑坡、崩塌较为发育地段及巨石、漂石集中分布的沟段（图3）。

（2）拦挡坝“8・8”特大泥石流使三眼峪沟道严重冲蚀下切，形成大量冲出物致灾。拦挡坝的主要作用就是通过固沟稳坡护岸、拦蓄回淤，抬高沟床，降低比降，防止沟床下切及坡脚冲蚀，控制泥沙冲出量，降低泥石流重度，减轻对下游坝体和排导堤的压力。拦挡坝主要布设在口小腹大、比降小、库容大、冲蚀下切严重的“V”型沟谷段及流域面积较大、松散物较多的支沟沟口。格栅坝、拦挡坝相互配合，拦蓄量108万m3。起到最大限度拦蓄泥砂、减速消能之目的。

2、预防措施

预防措施包括进行危害程度区划，在城市规划、改造和施工运营中采取一定的防范（包括避让、监测、预警预报、群策群防）措施，消除或最大限度降低泥石流的危害。其中监测预警最为重要。监测预警一是针对泥石流触发因素的降雨监测；二是泥石流特征监测（泥位监测、次声监测、视频监测等）；三是变形监测；四是防治工程监测（含坝体应变监测、土压力监测）。通过综合监测、科学预警，配合防治工程对泥石流进行风险控制。

图3格栅坝群桩布设示意图

七、结束语

综上所述，就泥石流治理工程的防护设计这方面而言，在治理工程中对于泥石流的治理是非常重要的，对于泥石流的防护设计这方面科学家做出了很大的努力，为能更好的保证防御泥石流这项工程，为社会的发展做出了很大的贡献。

参考文献

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[4]陈光曦泥石流防治中国铁路出版社1983（02）：120-181