某地震災區(qū)巖土地質災害治理泥石流防治與工程設計

XX局水文地質工程地質中心2011年7月20日泥石流防治與工程設計總工程師1第一部分治理方案設計一、泥石流災害特征二、泥石流勘查技術要點三、泥石流災害的治理思路四、治理方案設計與優(yōu)化2第二部分工程構筑物設計一、固源工程二、攔擋工程三、排導工程四、停淤工程五、工程構筑物設計計算六、工程造價預算七、動態(tài)設計與變更設計3一、泥石流災害特征4“XX”地震災區(qū)地質災害分布567四、泥石流治理方案設計應注意事項1、受勘查資料不夠詳實：主要是泥石流溝域“水帳、沙賬”調查分析不清，包括溝域物源總量、可轉化為泥石流的活動性物源量、一次最大固體物質沖出量、溝內(nèi)滑坡崩塌堵潰可能性分析，各斷面泥石流泥位、流量等特征值；泥石流下游溝道的自然排泄能力，溝床沖淤特征，泥石流對大河河道的擠壓、堵塞分析判斷；這些勘查資料不夠詳實是導致泥石流治理方案不成立或疑問多的主要原因。2、工程治理方案缺乏針對性：擬定的工程治理方案未充分認識泥石流的成災機理和保護對象的關系，治理思路和保護目標不明確，采取的攔、固、排、停工程依據(jù)不充分；對攔沙壩等工程缺乏足夠的論證；可研方案對攔、固、排、停工程組合方案不合理或各方案間技術上不對等、無可比性。（一）可研方案審查中存在的主要問題：8四、泥石流治理方案設計應注意事項3、圖紙設計深度不夠：工程治理方案圖紙設計深度不夠或對比方案設計深度不夠，對于設計深度不夠的方案難以判斷其技術可行性、工程量和投資的合理性。4、設計計算書內(nèi)容不全：未提供各方案完整的設計計算書，包括泥石流各類參數(shù)的計算、治理工程主要構筑物結構計算等。（一）可研方案審查中存在的主要問題：9四、泥石流治理方案設計應注意事項治理方案應建立在對形成泥石流的物源、水源、溝道地形條件、堆積區(qū)保護對象、大河輸移能力和泥石流發(fā)生可能性的準確把握上，因此必須對勘查資料進一步復核，主要有：1、復核泥石流的形成條件：主要是溝內(nèi)物源分布地段、物源總量、設計基準期內(nèi)可轉化為泥石流的物源量、泥石流下游溝道的自然排泄能力；結合泥石流危險區(qū)范圍內(nèi)的保護對象，明確工程治理范圍和部位；2、復核泥石流的運動特征參數(shù)：進一步分析各擬建治理工程溝道斷面的流量、流速、泥位、沖淤深度、泥石流流體及塊石沖擊力、彎道超高等參數(shù)，為攔沙、固源、排導、停淤治理工程設計提供依據(jù)。（二）可研設計中的泥石流災害地質資料復核：10四、泥石流治理方案設計應注意事項

泥石流治理方案應以保護對象的安全為治理目標，按照泥石流的活動和成災規(guī)律，防治對策：減沙、減勢；因受流域和河溝條件控制故治理方案應以溝域統(tǒng)籌、因勢利導、以疏為主、上下兼治，通過工程控制泥石流一次最大沖出量或流量或約束泥石流的路徑，使其不至于造成災害為目標；綜合考慮攔沙、固源、排導、停淤措施組合多個方案，經(jīng)比較及優(yōu)化，推薦最佳治理方案。（三）治理方案選擇與比較：11四、泥石流治理方案設計應注意事項1、固、攔、排組合方案：對于多數(shù)泥石流溝的治理常常采用，治理思路是對集中性物源（滑坡、崩塌堆積物、堰塞體堆積物、溝道堆積物）采取潛壩、谷坊、擋土墻、腳墻等工程原地穩(wěn)固物源，不讓其集中啟動參與補給泥石流；在有攔蓄地形條件的部位設置攔沙工程攔截部分已啟動泥石流，使其攜帶的泥沙停積，減少下瀉泥沙量，調節(jié)下瀉泥石流流量，減輕對下游溝道淤堵和泥石流或洪水泛濫，在溝道下游段結合要保護的對象，對因泥石流（或洪水）過流時可能淹沒、沖刷的地段采用排導槽、防護堤引導泥石流歸槽，防止泥石流危害保護對象。根據(jù)需要控制的泥石流物源總量，采用的固、攔、排工程各自控制的水沙帳一定要協(xié)調，擬定的對比方案（固、攔、排工程可按位置不同、數(shù)量不同、構筑物型式不同等進行優(yōu)化組合）應具有對等的災害控制治理效果（都可以有效的保護對象的安全）。（三）治理方案選擇與比較：12四、泥石流治理方案設計應注意事項固源工程：固源重點論證泥石流溝內(nèi)集中性物源類型、分布位置、啟動參與泥石流的方式（塌岸沖刷、揭底沖刷等），確定需要穩(wěn)定的物源量，針對性地采取穩(wěn)固堆積體的工程措施，比較不同治理部位、治理長度及采用工程構筑物型式?；?、崩塌堆積物分布密集段、溝床易揭底段、溝岸易塌岸段一般采用潛壩、谷坊群進行防沖護岸、固床、穩(wěn)源，注意各單體工程的上下銜接布局。對堰塞體應按照堆積體形成的土石壩厚度、高度、堆積物的塊度等特征分析溢流潰決的可能性、潰決流量及危害性，針對性的對堰塞體土石壩進行加固、導流，防止其潰決。（三）治理方案選擇與比較：13四、泥石流治理方案設計應注意事項攔沙工程：根據(jù)溝內(nèi)可轉化為泥石流的物源分布位置、數(shù)量，采用攔沙工程控制和攔截輸入下游溝道的泥沙量，防止下游溝道淤積、堵塞形成災害。攔沙工程重點論證固源后還需要通過攔蓄進一步控制的泥沙量（按設計基準期），分析泥石流物質來量和來向，確定需要攔蓄調節(jié)總庫容，據(jù)此選擇壩位，分析建壩處地質地形條件、施工可行性確定各壩庫容和壩高。壩型可選擇實體攔沙壩、格柵壩、谷坊等。按照泥石流可能的工況，檢算壩體抗滑、抗傾、地基應力等穩(wěn)定性，按照泥石流正面沖擊（流體、巨石）壩體檢算穩(wěn)定性，按照設計容許過流流量設計泥石流過壩流量，壩下沖刷坑深度。據(jù)此確定壩體尺寸、溢流口斷面、壩基礎埋深、壩下消能結構物（（壩高≥3m，且壩基位于松散層中用副壩）。格柵壩除按照攔沙壩要求檢算穩(wěn)定性外，應檢算格柵受力安全性、格柵間距等。平面圖應反映壩體、溢流口、副壩、護坦、邊墻等各構筑物的外輪廓線、各材質結構分界線等特征線條。標明基坑開挖范圍界線、庫區(qū)回淤范圍界線。標明反映壩體、溢流口、護坦、副壩、邊墻等各構筑物的剖面線及編號。（三）治理方案選擇與比較：14四、泥石流治理方案設計應注意事項排導工程：根據(jù)上游固源、攔蓄部分泥沙后的泥石流（或洪水）下泄流量，充分利用天然溝道自身排泄能力，對有威脅對象又不能滿足或完全滿足的地段，采用排導槽加以改造，增大其排泄能力；對溝岸一側有威脅對象的可只采用單邊防護堤分段設防，以防止泥石流（或洪水）溢出危及保護對象安全。排導槽或防護堤應有分項工程平、縱剖面布置圖，進、出口及各特征斷面結構細部圖；排導槽（或單邊防護堤所在溝段）斷面應盡可能按水力最佳斷面設計，且能滿足排水、排沙的設計流量和不沖刷流速要求；做好與既有道路、橋、涵建筑物的連接，公路橋涵（等級公路應按公路橋涵相關規(guī)范與具備資質的單位聯(lián)合或委托設計），簡易人行便橋、過水路面應有結構設計圖；對進入大河的出口端應按照出口與大河連接的水流組合分析檢算結果；做好防范大河的頂托、側向沖淤變化等的設計；對排導槽、防護堤的邊墻，按照浸水擋土墻檢算穩(wěn)定性，按照流速檢算槽底沖刷深度，考慮基礎埋置深度或護底結構及厚度。開挖新排導槽段盡量挖填平衡，減少借土或余土外運量。（三）治理方案選擇與比較：15四、泥石流治理方案設計應注意事項2、停、排組合方案：對于上游溝道縱坡陡，固源、攔蓄泥沙工程施工困難或工程效益差，而下游山口有停淤地形、也有一定排導條件的泥石流溝可采用停、排組合方案。治理思路是利用出山口變緩、寬闊的地形條件修建停淤場，使泥石流水沙分離，攜帶的泥沙主要停積于停淤場內(nèi)，流出停淤場的主要為洪水。從而使下游溝槽或排導槽能夠接納洪水并順暢排入主河，不使泥石流淤堵溝槽或造成洪水泛濫，進而防止泥石流危害保護對象。該方案要充分論證設計基準期內(nèi)泥石流沖出固體物質總量、一次泥石流沖出量，據(jù)此確定停淤場庫容、圍限范圍、占地面積和泥沙圍限、水沙分離、導流的工程結構型式。評估停淤場一旦破堤溢出的危害風險，考慮停淤場泥沙淤滿或到達警戒位時的清淤要求或土地復墾要求。（三）治理方案選擇與比較：16四、泥石流治理方案設計應注意事項停淤場工程：在有條件的開闊地帶，可圈定一定范圍建造有進口和出口的半封閉區(qū)域形成人工停淤場，通過緩流、散流作用使大量泥沙停淤，達到減勢（削弱泥石流的強度和規(guī)模）和土地整理的雙重作用。停淤場設計要注意：（1）進、出口位置的選擇和結構形式、防沖措施；（2）停淤量和出口流量的計算；（3）周邊攔擋墻（圍堤）的穩(wěn)定性檢算和防沖措施；（4）場內(nèi)散流工程如：分流墩、不連續(xù)的鉛絲籠堤和臨時土石堤等。排導工程：根據(jù)上游停淤場水沙分離后的泥石流下泄洪水流量，充分利用天然溝道自身排泄能力，對有威脅對象又不能滿足或完全滿足的地段，采用排導槽加以改造，增大其排泄能力；對溝岸一側有威脅對象的可只采用單邊防護堤分段設防，以防止泥石流（或洪水）溢出危及保護對象安全。（三）治理方案選擇與比較：17施工圖設計思路遵循初步設計方案進一步復核：工程治理的有效性：控制災害體，保護對象構筑物結構的安全性：工程等級，設計標準工程造價的合理性：主體工程、輔助費用施工可行性：施工工序、工藝、機械。以初步設計圖紙為基礎進一步深化、細化設計深化設計：綜合考慮工程有效性、安全性、造價、施工可行性完善設計方案，使治理方案能夠落地。細化設計：工程間的銜接、工程分部結構、特殊部位施工做法、不同地段開挖斷面、外觀要求等。18一、施工圖設計基本要求（一）施工圖設計現(xiàn)場踏勘復核要求施工圖設計人員必須進行現(xiàn)場踏勘，復核與設計有關的工作。1、現(xiàn)場復核：地質災害治理范圍、災害體基本特征、明確保護對象；治理工程布置地段和位置、工程結構形式；評估治理工程施工可行性和治理預期效果。復核基準點、地形圖、剖面圖與實地的吻合性，必要時應修測或補測。對存在異議或疑問的應及時與勘查（可研、初設）成果編制人員溝通。19一、施工圖設計基本要求2、施工圖設計定測：現(xiàn)場查看工程布置位置的施工可行性，對各工程構筑物中軸線兩端點、中心點等固定工程位置的測量關鍵點必須打樁標識（埋木樁或水泥樁并編號、補測其坐標、高程）；測樁和測量數(shù)據(jù)表作為設計交底資料之一。補測施工圖設計所需的各分部工程、結構變化部位、連接處等控制部位的大比例尺地形地質斷面圖。20一、施工捎圖設計基棗本要求3、施工慚條件復爹核：地質災概害治理展工程的溜永久和揪臨時占碧地、施無工用電瓶、用水瓜、原材籌料來源小、施工填棄渣堆透放及相分關費用悅、價格訂等進行玩調查，僻并與縣邊國土資膝源局、殖當?shù)剜l(xiāng)啞鎮(zhèn)政府懸溝通、務會商、卷協(xié)調，悠形成《施工圖讓設計踏裳勘會商下記錄表》（附表竄），記蟻錄表附顫在施工哈圖設計創(chuàng)文件扉襲頁后，稈作為施訂工圖設架計成果茫送審的僅要件。2122一、施撤工圖設懇計基本楚要求（二）施旨工圖細化咱深化設計在初步設踩計方案的惡基礎上，參施工圖設鵲計應充分付考慮施工帥現(xiàn)場條件確、環(huán)境限艘制因素、擋原材料來窄源及實際破價格因素刺，合理選緒擇施工方襖法、工藝懇，合理安言排工序及面工期。施工圖焦設計應橡以圖紙吵為主，仆分為治源理工程東布局設們計、各儲類工程賭結構設阻計、施斤工組織宿設計、水監(jiān)測設怠計等進炕行細化漏、深化罰設計。施工圖應折能夠充分險反映治理度工程構筑念物的位置侮、尺寸、號結構和施譽工方法。圖紙數(shù)錦量能夠謠滿足不腎同部位茂施工用腸圖和較裳準確計繩算工程樹量的要墊求。要汁避免因淹施工圖塌設計缺農(nóng)陷（或顛漏項）粘造成施糾工中工累程量增甜加過大造、使工玻程費用葬超過施快工圖預勢算。23一、施碧工圖設苗計基本輩要求（三）俱施工圖舌設計文壘件組成由施工衛(wèi)圖設計罵說明（租或設計灑報告）磚、施工砍圖紙、知設計計錢算書（坑另冊裝培訂）、旦施工圖扎預算書旱（另冊港裝訂）例等四部腦分內(nèi)容淚組成，勿不得缺村項。施工圖設耕計說明（橡或設計報夢告）與施諸工圖紙可拍合訂，扉蛙頁責任欄棕簽字齊全哨，加蓋公方章，并附夠設計資質癥證書、委燦托書、勘鞠查可研專炮家評審意滿見及修改爐說明、本婆單位專家潮組內(nèi)審意偽見、施工擱圖設計踏熊勘會商記煩錄表等。24一、施鋪工圖設公計基本液要求（四）施月工圖設計納說明（或嗚設計報告跡）編制內(nèi)老容施工圖士設計說到明（或乖設計報娛告）主繳要是對堂施工圖架設計圖蝴紙的總享說明及仙設計思矩路、依潮據(jù)的闡足述。內(nèi)煙容包括掏：1、前言摔：工程由暫來、工棒程區(qū)概五況、可炸研初設專治理方紛案、審值查意見亦及修改錯情況、弦施工圖惑設計方匹案優(yōu)化某調整說嶄明等；2、災害體拐概況：災害體發(fā)所在地心交通位棒置（附錢圖），監(jiān)按災害尺體類型班分述其阿空間分伶布（附選全景照籃片）、敞變形等當特征、樣災害體榨規(guī)模、泰穩(wěn)定性開評價，恒特別是勺要列出卸設計所歸需的由經(jīng)勘查提超供的災基害體作遠用力、局地基巖然土等特炊征參數(shù)茅；25一、施罵工圖設箱計基本鵝要求3、治理幫工程總嬸體設計傲：列出設計姿依據(jù)的技上術規(guī)程、帝規(guī)范、規(guī)腐定及地勘覽等技術文漁件，根據(jù)凱保護對象磨及工程等磚級確定的糧設計標準渠，針對災錯害體及保溝護對象闡席述如何控稼制災害發(fā)遠生或成災造的治理工作程總體設鼻計思路；4、治理辨工程分休項設計伙：針對每懼個災害蒼體的治要理工程稼進行分慈項設計客，說明炊工程布堵局、設漂計參數(shù)裂、建筑絹結構等延確定的診理由依俱據(jù)，計始算匯總速列出工狠程量清蔥單，說劣明各工松程的施滅工工序侄、方法少及質量輩要求，委對主體鵲受力結循構（樁到、錨等毛）的質加量檢測蒙要提出訴檢測執(zhí)引行技術匠標準、紀方法及摘數(shù)量的閑要求，渡城區(qū)、宋景區(qū)、鼠地震遺熱跡保護胃區(qū)等應把考慮治橋理工程互與環(huán)境笛的協(xié)調盈美觀設迎計。對梁確需的掙輔助工乓程應作銅為分項次工程進斥行設計逝并納入欣預算，尋如堆渣祥場擋土破墻；26一、施工敞圖設計基司本要求5、安全施節(jié)工和工程植效果監(jiān)測前設計：針對災貴害體治蕉理基坑遇開挖、煌邊坡開就挖、清骨危等施生工可能桌存在的府隱患，擺提出施石工安全律要求并井進行施辮工簡易牌監(jiān)測設壁計，明圾確由施偏工單位匆實施。會為檢驗澡主體工報程（壩遭、樁、船墻、錨繪等）運糾行效果房誠進行工鍬程效果寸監(jiān)測設屈計，明漆確由業(yè)昆主委托洲有地質佳災害勘執(zhí)查甲級支資質的纏單位實沿施；6、施工攀組織設灣計：說明工糞程占地飼、拆遷扯，施工勞用水、歲電、天淋然建筑經(jīng)材料來伏源，施有工道路宰布置和懼既有公販路連接端，棄渣鵲處置方戶法及位虹置，提吳出施工汁營地位呢置建議狹；7、環(huán)境保肅護要求：主要對爺城區(qū)、死景區(qū)、拋自然保肥護區(qū)、撇地震遺孫跡保護噴區(qū)、主癥干公路保等環(huán)境喘的施工悶限制要竭求，生未態(tài)保護拌要求；8、工程吊使用和鎖維護要成求：提出工顆程保護鞋范圍、嗽工程運咬行維護親管理、會在工程尸保護范坡圍內(nèi)新輝建其他泥工程的率限制要壯求及開嘴展地質憑災害危童險性評仍估等相喜關建議輸。設立背工程竣雁工標牌毯。27一、施工特圖設計基支本要求（五）巡壽施工圖棗設計計堤算書編撥制要求施工圖粗設計計啞算書是噸檢查工較程構筑亡物設計娘的安全穗性、技恐術合理澇性的必射備文件扒，主要龍內(nèi)容包單括：說明計算棍依據(jù)的規(guī)擱范、標準肅和地質參設數(shù)，根據(jù)扇不同工程辜構筑物受悼力模式，機建立地質貝模型（或身受力模式粒）；選擇適西用計算崖公式、擾確定計專算參數(shù)震、對構總筑物的情設計尺蝕寸、結羞構的安茫全性進帆行檢算慚，列表對反映計麥算參數(shù)距及結果歐，附計刃算模式葉圖、受濤力構件廊的彎矩短、剪力仍、位移即等圖；鹿進行檢冊算結果辟評價，擱檢算結夾果應略削大于或淺等于設直定的安歐全系數(shù)統(tǒng)值，對均過大的造應優(yōu)化恰結構尺嗽寸；滑坡勘俯查縱剖分面圖均攀應進行址穩(wěn)定性猴評價并避提供計閣算參數(shù)芒及結果某。陡坡競地段的且抗滑樁瘦還應作計越頂檢浴算；泥石流辱溝的洪鳴水、泥境石流水右文計算僅應依據(jù)《省水文氧手冊》提供的懲公式和械參數(shù)。28一、施膏工圖設違計基本克要求（六）施卻工圖預算槽書編制要裙求施工圖怠預算書告是說明怨治理工鴨程造價蓮和費用支構成的工必備文琴件，其齊文本內(nèi)版容主要宅有（一）襲編制說藍明：治遷理工程怖及施工攔條件概該況、預失算編制腐依據(jù)、慘采用定扭額和標湯準，（二）清預算表綿：總預悉算表、缸建筑工太程預算越表、施慘工臨時既工程預悼算表、毫獨立費夢用預算共表、建拋筑工程周單價匯與總表、爛主要材姿料預算梁價格匯承總表、該人工預徐算單價乒計算表匠、建筑的工程單占價表、禮主要材內(nèi)料價格送、主要墳材料量釘匯總表嶄、施工捉機械臺柳時匯總患表等。要充分索考慮工蛙程所在恥地原材捐料、人妖工實際旅價格并畜與地方鉆財政局叼預算審槳核部門檔溝通。舒獨立費搞用中應角合理考冠慮征地蠅費、工炸程監(jiān)理證費、工茅程檢測霞費等。29一、施工降圖設計基雙本要求（七）施驢工圖圖紙桿編制要求對某災害梅體的治理播工程施工強圖是通過買平面圖、勇縱橫剖面奏圖，工程拜構筑物結每構圖及細動部大樣圖辯一組圖件媽來表達工四程所在位喊置、各部謹位的基礎笛型式、地凝質巖土、淋材質結構衣、尺寸、飼高程、連哀接安裝方擋法等，并期滿足計算鴨工程量的匆需要。對單個危慚巖體的治少理工程，潛可將其剖收面、立面犁、結構作兩為一組繪建制在同幅食圖內(nèi)，必堡要時附危叨巖正面、配側面照片申輔助說明踐危巖位置吉及工程布蛛置。各縱凝、橫剖面湊圖編號應封與平面圖枯上的剖面框線編號對叔應。30一、施工碰圖設計基琴本要求（八）腥施工圖婆圖紙繪肝制要求施工圖圖劈燕紙繪制應雕參照建筑雷制圖相關撈規(guī)范，對埋表示構筑家物輪廓、仆結構、材輕質的線條憲粗細度、服線型、符壩號、尺寸扔及高程標改注等應規(guī)潛范畫法。哨圖形比例哀及透視關野系應正確口、圖面布許局應有層宋次、重點描突出、規(guī)載范美觀。敏圖簽應有竟設計、審逆核等責任備人簽字欄圾并手簽。（九）己施工圖模圖紙裝沖訂要求施工圖圖吵紙裝訂順棚序為治理生工程總平搭面布置圖醒、施工平磚面布置圖滋、監(jiān)測平嘴面布置圖湊，隨后按裹照各分項摸工程排序席；同一分北項工程為狀一組圖紙素，按照分趴項工程平稀面布置圖參、縱橫剖傘面布置圖嶄、結構圖提及細部大武樣圖的順隙序排列。31一、施能工圖設串計基本饞要求（十）施猾工圖設計霧后續(xù)服務舅要求施工圖設攏計單位及箏設計人員艱應積極配攜合施工圖設蛇計交底；配合基闊坑地質刺驗槽；對施工