泥石流工程地質(zhì)研究（34圖文豐富）

第七章章泥泥石流流工程程地質(zhì)質(zhì)研究究1、泥石石流的的概念念及研研究意意義2、泥石石流的的形成成條件件3、泥石石流的的特征征及分分類4、泥石石流的的防治治第一節(jié)節(jié)泥泥石流流的概概念及及研究究意義義一、泥泥石流流的定定義泥石流流是指在在山區(qū)區(qū)一些些流域域內(nèi)，，主要要是在在暴雨雨降落落時所所形成成的、、并由由固體體物質(zhì)質(zhì)（石石塊、、沙礫礫、粘粘粒））所飽飽和的的暫時時性山山地洪洪流。。一般地地說，，泥石石流的的組成成成分分是水水體和和巖石石破壞壞產(chǎn)物物。泥泥石流流是山山區(qū)特特有的的一種種不良良地質(zhì)質(zhì)現(xiàn)象象，它它具有有暴發(fā)發(fā)突然然、結(jié)結(jié)束快快速、、歷時時短暫暫和破破壞力力卻極極大的的特點點。由大量量粘性土土和粒徑徑不等等的砂砂粒、、石塊塊組成成的叫叫泥石石流；；以粘粘性土土為主主，含含少量量砂粒、石塊塊、粘粘度大大、呈呈稠泥泥狀的的叫泥泥流；；由水水和大大小不不等的的砂粒粒、石石塊組組成的的稱之之水石石流。。理解：第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義二、研究究意義第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義2003年7月11日22時，四川川省甘孜孜藏族自自治州丹丹巴縣發(fā)發(fā)生特大大泥石流流災(zāi)害，，造成1人死亡，，50人失蹤，，另有71人被困。。這是災(zāi)災(zāi)情最嚴(yán)嚴(yán)重的水水卡子村村損毀嚴(yán)嚴(yán)重的民民房。2005年10月8日，危地地馬拉暴暴雨引發(fā)發(fā)的泥石石流5日吞噬了了危地馬馬拉首都都危地馬馬拉城以以西180公里的兩兩個村落落，1400多人失蹤蹤，生還還希望渺渺茫。第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義云南省建建水縣大大箐溝泥泥石流地地質(zhì)災(zāi)害害實例（一）泥泥石流特特征大箐溝位位于元江江左岸，，流域面面積5.8km2，主溝長長4.2km，泥石流流沖出物物主要為為礦渣，，泥石流流堆積扇扇寬約300m，長180m，溝口堆堆積物厚厚度1-4m，沖出物物總量近近8萬m3，泥痕和和訪問調(diào)調(diào)查最大大流量約約36m3/s，泥石流流持續(xù)時時間20多分鐘，，泥石流流沖出物物曾經(jīng)短短暫堵斷斷元江（（見照片片1）。第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義照片1.大箐溝泥泥石流堆堆積扇（（泥石流流曾短暫暫阻斷元元江）元江第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義二）成因因分析1、采礦棄棄渣置于于溝道內(nèi)內(nèi)為泥石石流發(fā)生生提供了了豐富的的可移動動物源。。據(jù)現(xiàn)場場不完全全調(diào)查，，大箐溝溝中下游游兩岸谷谷坡布設(shè)設(shè)的采礦礦坑不下下20口，采礦礦礦渣沿沿溝傾倒倒，數(shù)十十萬方礦礦渣堆積積于溝道道內(nèi)，為為泥石流流發(fā)生提提供了豐豐富的可可移動松松散固體體物源（（見照片片2）。照片2.礦渣直接接堆棄于于溝道內(nèi)內(nèi)，為泥泥石流提提供固體體物源第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義2、溝谷形形態(tài)有利利于泥石石流形成成。大箐箐溝屬中中山峽谷谷地貌，，谷坡坡坡度25～55°。溝谷溝溝床以巖巖質(zhì)為主主，寬3～11m，主溝縱縱坡70～279‰‰，溝床穩(wěn)穩(wěn)定，溝溝床堆積積物以人人工堆積積和崩塌塌物質(zhì)為為主；支支溝溝床床縱坡239～530‰‰，為巖質(zhì)質(zhì)溝床，，多跌坎坎，是泥泥石流加加速溝段段。陡峻峻的地形形條件為為泥石流流形成提提供了充充足的勢勢能。照片2礦渣直接接堆棄于于溝道內(nèi)內(nèi)，為泥泥石流提提供固體體物源3、高強(qiáng)度度降雨是是災(zāi)害的的直接誘誘發(fā)因素素。5月下旬至至6月上旬，，建水縣縣境內(nèi)出出現(xiàn)連續(xù)續(xù)降雨天天氣，導(dǎo)導(dǎo)致溝道道松散物物飽水，，6月9日下午大大箐溝流流域出現(xiàn)現(xiàn)局地暴暴雨，暴暴雨迅速速在溝道道內(nèi)轉(zhuǎn)變變?yōu)榈乇肀韽搅?，，并沖潰潰堆積于于溝道內(nèi)內(nèi)的礦渣渣堆積體體，形成成泥石流流災(zāi)害。。第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義三）地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害發(fā)發(fā)展的趨趨勢由于目前前大箐溝溝溝道仍仍有大量量的松散散固體物物質(zhì)，在在暴雨激激發(fā)下仍仍具備發(fā)發(fā)生泥石石流的條條件。此此外，大大箐溝兩兩岸谷坡坡分布有有多處危危巖體，，受人類類工程活活動的影影響，危危巖體穩(wěn)穩(wěn)定性差差，而部部分工棚棚和活動動設(shè)施位位于危巖巖體下方方，直接接受到威威脅。因因此，牛牛滾塘鉛鉛鋅礦發(fā)發(fā)生崩塌塌和泥石石流災(zāi)害害的隱患患仍然很很大。第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義我國泥石石流分布布第一節(jié)泥泥石流流的概念念及研究究意義一、形成成條件泥石流的的形成必必須具備備以下條條件（1）地形條條件：具具有形成成區(qū)、流流通區(qū)和和堆積區(qū)區(qū)。（2）地質(zhì)條條件：松松散固體體來源和和動能、、勢能在匯水區(qū)區(qū)和流通通區(qū)，巖巖土層分分布廣泛泛、厚度度大、結(jié)結(jié)構(gòu)松軟軟、易風(fēng)風(fēng)化、層層理發(fā)育育；泥石石流流域域具有不不良地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造。。（3）水文氣氣象條件件：強(qiáng)烈烈的地表表徑流短時間內(nèi)內(nèi)有強(qiáng)度度較大的的暴雨或或冰川和和積雪的的強(qiáng)烈消消融，或或高山湖湖泊、水水庫的突突然潰決決等。第二節(jié)泥泥石流流的形成成條件沉積區(qū)形成區(qū)匯水動力區(qū)物質(zhì)供給區(qū)流通區(qū)河流第二節(jié)泥泥石流流的形成成條件（1）地形條條件第二節(jié)泥泥石流流的形成成條件二、泥石石流形成成機(jī)制即特定的的地表水水流在其其流域內(nèi)內(nèi)與各種種松散散土石固固體物質(zhì)質(zhì)互相作作用，并并形成固固液兩相相流體，，在一定定的溝槽槽河谷中中運動，，并最終終堆積的的全部的的過程以以及各個個階段中中內(nèi)外力力的作用用方式。。要討論的的內(nèi)容：：形成、、發(fā)展以以及消亡亡的全部部過程以以及力的的作用方方式。第二節(jié)泥泥石流流的形成成條件泥石流的的形成機(jī)機(jī)制1、根據(jù)侵侵蝕、搬搬運、滑滑移過程程，提出出了侵蝕—搬運型泥泥石流形形成機(jī)制制；侵蝕滑移移型泥石石流形成成機(jī)制；；滑移(滑坡)型泥石流流形成機(jī)機(jī)制；2、根據(jù)“膨脹現(xiàn)象象”及“躍移現(xiàn)象象”論證了河床型高高濃度水水流(即稀性紊紊流型泥泥石流)的形成運運動機(jī)制制；滑坡型泥泥石流形形成機(jī)制制；從斜坡穩(wěn)穩(wěn)定分析析觀點和和顆粒流流理論論論證泥石石流形成成機(jī)制。。第三節(jié)泥泥石流流的特征征及分類類一、泥石石流地質(zhì)質(zhì)地貌特特征（例例舉：））形成區(qū)及及類別：：山區(qū)－粘粘滯的(結(jié)構(gòu))匯水區(qū)特特征：具有粘土土質(zhì)巖石石和以蒙蒙脫石為為代表的的粘土，，此外還還有能造造成巨大大山麓堆堆積和堅堅硬的石石灰?guī)r、、片巖巖及火成成巖等不不易破碎碎的巖塊塊。重度：1.9－1.6組成：粘土組分分不大于于固體部部分的25～30%；其余的的為砂砂、小碎碎石、礫礫石、巨巨礫，水水是泥流流組成的的部分之之一。泥泥石流保保持著直直線運動動的方向向作整體體運動，，在靜止止時固結(jié)結(jié)，各組組成部分分不分散散。破壞：位于山洪洪泥流經(jīng)經(jīng)道路上上的建筑筑物及在在石流橫橫向上的的防護(hù)物物受破壞壞，具有有直進(jìn)性性和脈動動性。第三節(jié)泥泥石流流的特征征及分類類二、泥石石流的流流態(tài)特征征(例舉模式式)泥石流流流態(tài)的土土力學(xué)理理論根據(jù)據(jù)是庫侖侖粘滯模模式，約約翰遜(1970)提出的此此種模式式用剪應(yīng)應(yīng)力和剪剪應(yīng)變率率關(guān)系方方程及圖圖σs=c+σntanφφ+μbεs式中的粘粘聚力c和內(nèi)摩擦擦力σntanφφ可用屈服服強(qiáng)度度K代替，而而呈準(zhǔn)賓賓漢塑性性模式：：σs=K+μbεs賓漢塑流流體的σs和εs之間呈線線性關(guān)系系。泥石石流運動動的產(chǎn)生生必須克克服初初始屈服服強(qiáng)度；；μb、εs值不能低低于抗剪剪強(qiáng)度初初始值而而為零第三節(jié)泥泥石流流的特征征及分類類三、泥石石流體的的結(jié)構(gòu)特特征：其流體內(nèi)內(nèi)粒狀土土石(其最大石石塊直徑徑為最最小顆粒粒直徑的的1010倍)與水體的的結(jié)合形形式。石塊在漿漿體中有有懸浮、、支撐和和沉底三三種狀態(tài)態(tài)沖擊力大大，危害害嚴(yán)重第三節(jié)泥泥石流流的特征征及分類類四泥石石流發(fā)生生的時間間規(guī)律(1)季節(jié)性：：我國泥泥石流的的暴發(fā)主主要是受受連續(xù)降降雨、暴暴雨，尤尤其是特特大暴雨雨集中降降雨的激激發(fā)。因因此，泥泥石流發(fā)發(fā)生的時時間規(guī)律律是與集集中降雨雨時間規(guī)規(guī)律相一一致，具具有明顯顯的季節(jié)節(jié)性。一一般發(fā)生生在多雨雨的夏秋秋季節(jié)(2)周期性：：泥石石流的發(fā)發(fā)生受暴暴雨、洪洪水、地地震的影影響，而而暴雨、、洪水、、地震總總是周期期性地出出現(xiàn)。因因此，泥泥石流的的發(fā)生和和發(fā)展也也具有一一定的周周期性，，且其活活動周期期與暴雨雨、洪水水、地震震的活動動周期大大體相一一致。當(dāng)當(dāng)暴雨、、洪水兩兩者的活活動周期期相疊加加時，常常常形成成泥石流流活動的的一個高高潮(3)泥石流的的發(fā)生，，一般是是在一次次降雨的的高峰期期，或是是在連續(xù)續(xù)降雨稍稍后。第三節(jié)泥泥石流流的特征征及分類類四、泥石石流的分分類泥石流分分類是泥泥石流基基本理論論問題之之一，它它應(yīng)該該反映出出泥石流流形成機(jī)機(jī)制和各各類泥石石流之之間的關(guān)關(guān)系、泥泥石流形形成運動動過程、、影響因因素以及及其激發(fā)發(fā)活動的的有關(guān)力力的作用用模式等等。從物質(zhì)成成分：水水石質(zhì)、、泥石質(zhì)質(zhì)及泥質(zhì)質(zhì)。從水體補(bǔ)補(bǔ)給方式式：雨水水型、冰冰川型兩兩類暴發(fā)起因因：融雪雪型泥流流、潰決決型泥石石流、地地震型泥泥石流流及火山山型泥石石流受力性質(zhì)質(zhì)：土力力型（滑滑坡型和和崩塌型型兩種））；水力力型（坡坡面侵蝕蝕型及河河床侵蝕蝕型）第四節(jié)泥泥石流流的防治治泥石流的的防治原原則針對其形形成條件件及形成成機(jī)制以以及不同同性質(zhì)的的泥石石流類型型分別對對待。盡可能保保持水土土不產(chǎn)生生流失，，上游溝溝谷兩岸岸的斜斜坡予以以穩(wěn)定；；保中游以攔攔擋為主主，同時時減緩溝溝床縱坡坡；擋下游以疏疏導(dǎo)為主主，盡可可能減少少淤積。。導(dǎo)第四節(jié)泥泥石流流的防治治工農(nóng)業(yè)基基本建設(shè)設(shè)，以避避開為宜宜。盡可可能做做到合理理布局，，以少受受泥石流流龍頭直直接威威脅為宜宜，交交通線線路的通通過方案案:扇前避繞繞，扇后后避繞繞及扇身身通過幾幾種可能能性加以以比較，，選擇較較優(yōu)方案案。不不論采采取何種種工程措措施，事事先應(yīng)對對泥石流流流速、、流量以以及予計計攔擋導(dǎo)導(dǎo)流建筑筑的尺尺寸予以以充分調(diào)調(diào)查與計計算，計計算必須須選用或或建立適適當(dāng)?shù)墓?。第四?jié)泥泥石流流的防治治安寧河斷斷裂帶上上