某地震灾区岩土地质灾害治理泥石流防治与工程设计PPT课件

12第一部分 治理方案设计一、泥石流灾害特征二、泥石流勘查技术要点三、泥石流灾害的治理思路四、治理方案设计与优化3第二部分 工程构筑物设计一、固源工程二、拦挡工程三、排导工程四、停淤工程五、工程构筑物设计计算六、工程造价预算七、动态设计与变更设计4一、泥石流灾害特征5“XX”地震灾区地质灾害分布678四、泥石流治理方案设计应注意事项u 1、受勘查资料不够详实：主要是泥石流沟域“水帐、沙账”调查分析不清，包括沟域物源总量、可转化为泥石流的活动性物源量、一次最大固体物质冲出量、沟内滑坡崩塌堵溃可能性分析，各断面泥石流泥位、流量等特征值；泥石流下游沟道的自然排泄能力，沟床冲淤特征，泥石流对大河河道的挤压、堵塞分析判断；这些勘查资料不够详实是导致泥石流治理方案不成立或疑问多的主要原因。u 2、工程治理方案缺乏针对性：拟定的工程治理方案未充分认识泥石流的成灾机理和保护对象的关系，治理思路和保护目标不明确，采取的拦、固、排、停工程依据不充分；对拦沙坝等工程缺乏足够的论证；可研方案对拦、固、排、停工程组合方案不合理或各方案间技术上不对等、无可比性。（一）可研方案审查中存在的主要问题：9四、泥石流治理方案设计应注意事项u 3、图纸设计深度不够：工程治理方案图纸设计深度不够或对比方案设计深度不够，对于设计深度不够的方案难以判断其技术可行性、工程量和投资的合理性。u 4、设计计算书内容不全：未提供各方案完整的设计计算书，包括泥石流各类参数的计算、治理工程主要构筑物结构计算等。（一）可研方案审查中存在的主要问题：10四、泥石流治理方案设计应注意事项u 治理方案应建立在对形成泥石流的物源、水源、沟道地形条件、堆积区保护对象、大河输移能力和泥石流发生可能性的准确把握上，因此必须对勘查资料进一步复核，主要有： 1、复核泥石流的形成条件：主要是沟内物源分布地段、物源总量、设计基准期内可转化为泥石流的物源量、泥石流下游沟道的自然排泄能力；结合泥石流危险区范围内的保护对象，明确工程治理范围和部位； 2、复核泥石流的运动特征参数：进一步分析各拟建治理工程沟道断面的流量、流速、泥位、冲淤深度、泥石流流体及块石冲击力、弯道超高等参数，为拦沙、固源、排导、停淤治理工程设计提供依据。（二）可研设计中的泥石流灾害地质资料复核：11四、泥石流治理方案设计应注意事项l 泥石流治理方案应以保护对象的安全为治理目标，按照泥石流的活动和成灾规律，防治对策：减沙、减势；l 因受流域和河沟条件控制故治理方案应以沟域统筹、因势利导、以疏为主、上下兼治，通过工程控制泥石流一次最大冲出量或流量或约束泥石流的路径，使其不至于造成灾害为目标；l 综合考虑拦沙、固源、排导、停淤措施组合多个方案，经比较及优化，推荐最佳治理方案。（三）治理方案选择与比较：12四、泥石流治理方案设计应注意事项u1、固、拦、排组合方案： 对于多数泥石流沟的治理常常采用，治理思路是对集中性物源（滑坡、崩塌堆积物、堰塞体堆积物、沟道堆积物）采取潜坝、谷坊、挡土墙、脚墙等工程原地稳固物源，不让其集中启动参与补给泥石流；在有拦蓄地形条件的部位设置拦沙工程拦截部分已启动泥石流，使其携带的泥沙停积，减少下泻泥沙量，调节下泻泥石流流量，减轻对下游沟道淤堵和泥石流或洪水泛滥，在沟道下游段结合要保护的对象，对因泥石流（或洪水）过流时可能淹没、冲刷的地段采用排导槽、防护堤引导泥石流归槽，防止泥石流危害保护对象。 根据需要控制的泥石流物源总量，采用的固、拦、排工程各自控制的水沙帐一定要协调，拟定的对比方案（固、拦、排工程可按位置不同、数量不同、构筑物型式不同等进行优化组合）应具有对等的灾害控制治理效果（都可以有效的保护对象的安全）。（三）治理方案选择与比较：13四、泥石流治理方案设计应注意事项u 固源工程：固源重点论证泥石流沟内集中性物源类型、分布位置、启动参与泥石流的方式（塌岸冲刷、揭底冲刷等），确定需要稳定的物源量，针对性地采取稳固堆积体的工程措施，比较不同治理部位、治理长度及采用工程构筑物型式。p 滑坡、崩塌堆积物分布密集段、沟床易揭底段、沟岸易塌岸段一般采用潜坝、谷坊群进行防冲护岸、固床、稳源，注意各单体工程的上下衔接布局。p 对堰塞体应按照堆积体形成的土石坝厚度、高度、堆积物的块度等特征分析溢流溃决的可能性、溃决流量及危害性，针对性的对堰塞体土石坝进行加固、导流，防止其溃决。（三）治理方案选择与比较：14四、泥石流治理方案设计应注意事项u 拦沙工程：根据沟内可转化为泥石流的物源分布位置、数量，采用拦沙工程控制和拦截输入下游沟道的泥沙量，防止下游沟道淤积、堵塞形成灾害。p 拦沙工程重点论证固源后还需要通过拦蓄进一步控制的泥沙量（按设计基准期），分析泥石流物质来量和来向，确定需要拦蓄调节总库容，据此选择坝位，分析建坝处地质地形条件、施工可行性确定各坝库容和坝高。p 坝型可选择实体拦沙坝、格栅坝、谷坊等。p 按照泥石流可能的工况，检算坝体抗滑、抗倾、地基应力等稳定性，按照泥石流正面冲击（流体、巨石）坝体检算稳定性，按照设计容许过流流量设计泥石流过坝流量，坝下冲刷坑深度。据此确定坝体尺寸、溢流口断面、坝基础埋深、坝下消能结构物（坝高3m，且坝基位于松散层中用副坝）。格栅坝除按照拦沙坝要求检算稳定性外，应检算格栅受力安全性、格栅间距等。p 平面图应反映坝体、溢流口、副坝、护坦、边墙等各构筑物的外轮廓线、各材质结构分界线等特征线条。标明基坑开挖范围界线、库区回淤范围界线。标明反映坝体、溢流口、护坦、副坝、边墙等各构筑物的剖面线及编号。（三）治理方案选择与比较：15四、泥石流治理方案设计应注意事项u 排导工程：根据上游固源、拦蓄部分泥沙后的泥石流（或洪水）下泄流量，充分利用天然沟道自身排泄能力，对有威胁对象又不能满足或完全满足的地段，采用排导槽加以改造，增大其排泄能力；对沟岸一侧有威胁对象的可只采用单边防护堤分段设防，以防止泥石流（或洪水）溢出危及保护对象安全。p 排导槽或防护堤应有分项工程平、纵剖面布置图，进、出口及各特征断面结构细部图；排导槽（或单边防护堤所在沟段）断面应尽可能按水力最佳断面设计，且能满足排水、排沙的设计流量和不冲刷流速要求；p 做好与既有道路、桥、涵建筑物的连接，公路桥涵（等级公路应按公路桥涵相关规范与具备资质的单位联合或委托设计），简易人行便桥、过水路面应有结构设计图；p 对进入大河的出口端应按照出口与大河连接的水流组合分析检算结果；做好防范大河的顶托、侧向冲淤变化等的设计；p 对排导槽、防护堤的边墙，按照浸水挡土墙检算稳定性，按照流速检算槽底冲刷深度，考虑基础埋置深度或护底结构及厚度。开挖新排导槽段尽量挖填平衡，减少借土或余土外运量。（三）治理方案选择与比较：16四、泥石流治理方案设计应注意事项 2、停、排组合方案：p 对于上游沟道纵坡陡，固源、拦蓄泥沙工程施工困难或工程效益差，而下游山口有停淤地形、也有一定排导条件的泥石流沟可采用停、排组合方案。p 治理思路是利用出山口变缓、宽阔的地形条件修建停淤场，使泥石流水沙分离，携带的泥沙主要停积于停淤场内，流出停淤场的主要为洪水。从而使下游沟槽或排导槽能够接纳洪水并顺畅排入主河，不使泥石流淤堵沟槽或造成洪水泛滥，进而防止泥石流危害保护对象。p 该方案要充分论证设计基准期内泥石流冲出固体物质总量、一次泥石流冲出量，据此确定停淤场库容、围限范围、占地面积和泥沙围限、水沙分离、导流的工程结构型式。p 评估停淤场一旦破堤溢出的危害风险，考虑停淤场泥沙淤满或到达警戒位时的清淤要求或土地复垦要求。（三）治理方案选择与比较：17四、泥石流治理方案设计应注意事项u 停淤场工程：在有条件的开阔地带，可圈定一定范围建造有进口和出口的半封闭区域形成人工停淤场，通过缓流、散流作用使大量泥沙停淤，达到减势（削弱泥石流的强度和规模）和土地整理的双重作用。停淤场设计要注意： （1）进、出口位置的选择和结构形式、防冲措施； （2）停淤量和出口流量的计算； （3）周边拦挡墙（围堤）的稳定性检算和防冲措施； （4）场内散流工程如：分流墩、不连续的铅丝笼堤和临时土石堤等。u 排导工程：根据上游停淤场水沙分离后的泥石流下泄洪水流量，充分利用天然沟道自身排泄能力，对有威胁对象又不能满足或完全满足的地段，采用排导槽加以改造，增大其排泄能力；对沟岸一侧有威胁对象的可只采用单边防护堤分段设防，以防止泥石流（或洪水）溢出危及保护对象安全。（三）治理方案选择与比较：18施工图设计思路l遵循初步设计方案 进一步复核： 工程治理的有效性：控制灾害体，保护对象 构筑物结构的安全性：工程等级，设计标准 工程造价的合理性：主体工程、辅助费用 施工可行性：施工工序、工艺、机械。l以初步设计图纸为基础 进一步深化、细化设计 深化设计：综合考虑工程有效性、安全性、造价、施工可行性 完善设计方案，使治理方案能够落地。 细化设计：工程间的衔接、工程分部结构、特殊部位 施工做法、不同地段开挖断面、外观要求等。19一、施工图设计基本要求（一）施工图设计现场踏勘复核要求 施工图设计人员必须进行现场踏勘，复核与设计有关的工作。1、现场复核：地质灾害治理范围、灾害体基本特征、明确保护对象；治理工程布置地段和位置、工程结构形式；评估治理工程施工可行性和治理预期效果。复核基准点、地形图、剖面图与实地的吻合性，必要时应修测或补测。对存在异议或疑问的应及时与勘查（可研、初设）成果编制人员沟通。20一、施工图设计基本要求2、施工图设计定测：l现场查看工程布置位置的施工可行性，对各工程构筑物中轴线两端点、中心点等固定工程位置的测量关键点必须打桩标识（埋木桩或水泥桩并编号、补测其坐标、高程）；l测桩和测量数据表作为设计交底资料之一。l补测施工图设计所需的各分部工程、结构变化部位、连接处等控制部位的大比例尺地形地质断面图。21一、施工图设计基本要求3、施工条件复核： 地质灾害治理工程的永久和临时占地、施工用电、用水、原材料来源、施工弃渣堆放及相关费用、价格等进行调查，并与县国土资源局、当地乡镇政府沟通、会商、协调，形成施工图设计踏勘会商记录表（附表），记录表附在施工图设计文件扉页后，作为施工图设计成果送审的要件。 2223一、施工图设计基本要求（二）施工图细化深化设计在初步设计方案的基础上，施工图设计应充分考虑施工现场条件、环境限制因素、原材料来源及实际价格因素，合理选择施工方法、工艺，合理安排工序及工期。施工图设计应以图纸为主，分为治理工程布局设计、各类工程结构设计、施工组织设计、监测设计等进行细化、深化设计。施工图应能够充分反映治理工程构筑物的位置、尺寸、结构和施工方法。图纸数量能够满足不同部位施工用图和较准确计算工程量的要求。要避免因施工图设计缺陷（或漏项）造成施工中工程量增加过大、使工程费用超过施工图预算。24一、施工图设计基本要求（三）施工图设计文件组成 由施工图设计说明（或设计报告）、施工图纸、设计计算书（另册装订）、施工图预算书（另册装订）等四部分内容组成，不得缺项。 施工图设计说明（或设计报告）与施工图纸可合订，扉页责任栏签字齐全，加盖公章，并附设计资质证书、委托书、勘查可研专家评审意见及修改说明、本单位专家组内审意见、施工图设计踏勘会商记录表等。25一、施工图设计基本要求（四）施工图设计说明（或设计报告）编制内容 施工图设计说明（或设计报告）主要是对施工图设计图纸的总说明及设计思路、依据的阐述。内容包括：1、前言：工程由来、工程区概况、可研初设治理方案、审查意见及修改情况、施工图设计方案优化调整说明等；2、灾害体概况：灾害体所在地交通位置（附图），按灾害体类型分述其空间分布（附全景照片）、变形等特征、灾害体规模、稳定性评价，特别是要列出设计所需的由勘查提供的灾害体作用力、地基岩土等特征参数；26一、施工图设计基本要求3、治理工程总体设计：l列出设计依据的技术规程、规范、规定及地勘等技术文件，根据保护对象及工程等级确定的设计标准，针对灾害体及保护对象阐述如何控制灾害发生或成灾的治理工程总体设计思路；4、治理工程分项设计：l针对每个灾害体的治