关于某泥石流防治工程可行性研究

2014-12-13郭翔王洪波

中国科技纵横 2014年11期

关键词：沟谷物源工程地质

郭翔王洪波

(辽宁省第一水文地质工程地质大队,辽宁锦州 121000)

关于某泥石流防治工程可行性研究

郭翔王洪波

(辽宁省第一水文地质工程地质大队,辽宁锦州 121000)

本设计为可行性研究阶段,其目的是根据泥石流的形成条件、物源的分布特征及发展趋势,对泥石流灾害进行科学评价,以保证泥石流威胁范围内居民的生命财产安全为目的,从技术可行、经济合理性以及社会、环境等因素上对防治工程进行方案的分析论证,推荐优化方案。

泥石流防治可行性研究

1 工程概况

1.1 地质灾害体分布位置,规模,范围

根据勘察报告,该泥石流由两条泥石沟组成,泥石流沟为常年性沟,水源为融化雪水、降雨及地下水出露补给,1#沟和2#沟为河道的一级支沟。

1.2 工程地质条件

工程区在工程地质分区上归属川西强烈抬升高山高原不稳定工程地质区的金沙江东岸高山峡谷工程地质区。

(1)地形地貌;勘查区以山地为主,北西部为侵蚀构造高中山地形,中部为侵蚀构造中山地形,南东部主要为溶蚀山原－峡谷和峰丛－洼地等侵蚀溶蚀低中山地形。勘查区处在侵蚀构造高中山的东北边缘,处于侵蚀构造高中山地形与侵蚀构造中山地形交汇地带,山脉走向大体呈北东－南西向,地势西高东低。(2)地层岩性;工作区内出露地层主要为志留系上中统千枚岩、泥盆系石英砂岩和第四系堆积物。(3)地质构造;区内地质构造较简单,以褶皱为主,断裂构造不发育。地质构造以北东走向为主,受构造走向控制,岩层走向亦以北东走向为主。泥石流流域内主要褶皱为白什倒转复背斜。无断裂构造通过1#沟和2#沟。勘查区新构造运动以地壳的间歇性不均衡抬升为主,主要表现为河谷纵向侵蚀和老构造不同程度的复活。其具体表现有间歇性下切、沿河谷两岸台地发育、谷坡陡峻等。(4)水文地质条件;根据地下水赋存条件、含水介质的岩石特征等划分,本区地下水主要有松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。区内无工矿企业,无污染源。地表水、地下水多为轻碳酸钙、碳酸钙镁型水。勘查区绝大部分位于当地侵蚀基准面以上,地形有利于自然排水,含水层富水性较差,水文地质条件比较简单。(5)地震;勘查区抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第二组。(6)工程地质;据出露的岩石地层岩性、物理力学性质等特征,区内岩土体可分为松散岩类、半坚硬岩类及坚硬岩类。区内岩体结构类型多为块状。对工程影响较大的结构面以层理为主,其次为节理裂隙。综上所述,勘查区地层岩性较复杂,地质构造较发育,局部地段易发生工程地质问题,工程地质条件中等。

2 治理方案

2.1 泥石流沟概况

(1)1#沟;1#沟位于河道右岸,主沟流域为典型的高中山峡谷地貌,流域内最高海拔高程为2985m,最低海拔高程997m,相对高差1988m。沟长5.64Km,集雨面积10.77km2;为典型的高中山沟谷地貌,沟谷深切,地势陡峻,地形坡度大,谷坡25～60°,支流水系发育,沟谷狭窄,主沟沟床比降109.4～539.4‰,平均比降330.2‰,上段沟谷呈“U”形,中下段呈“V”形。这种地形条件使泥石流得以迅猛直泻,两岸谷坡有大量的第四系残坡积物,厚度约3～7m,沟水冲刷作用强烈,沟岸崩滑等不良地质作用较发育,为泥石流的形成提供了大量的固体物源。该沟两岸植被发育,在沟的源头区地形呈圈椅状,残坡积物发育,水系为三条坡面切沟,坡面切沟汇合后的大部份沟段沟水冲刷强烈,两岸坡有大量的崩滑体分布,为泥石流的物源区;该沟的下段为泥石流的流通区,该沟沟口段为泥石流的堆积区。(2)2#沟;2#沟位于河道右岸,主沟流域为典型的高中山峡谷地貌,最高海拔高程为2985m,最低海拔高程993m,相对高差1992m。XX山北麓为XX沟泥石流的形成区,沟长2.46m,集雨面积2.23km2;为典型的高中山沟谷地貌,沟谷深切,地势陡峻,地形坡度大,谷坡25～55°,上、中段沟谷呈“U”形,下段沟谷呈“V”形,沟谷弯曲狭窄,沟床起伏较大,沟内陡坎、卡口较多,沟床比降368.5～509.4‰,平均比降478.2‰。这种地形条件使泥石流得以迅猛直泻,沟谷两侧堆积较厚的第四系残坡积松散堆积物,厚约3～8m,滑坡、崩塌较发育,为泥石流的形成提供了大量的固体物源。沟床整体较为稳定,无摆动变化,但沟岸侧蚀作用和沟床下蚀作用较为强烈。沟岸侧蚀造成沟岸崩滑和沟底物质的再搬运成为增加泥石流固体物质的重要途径。

表2-1 泥石流成因分类表

2.2 泥石流类型

根据勘察报告,按不同的分类标准泥石流的类型划分见下表2-1。

2.3 泥石流治理方案

按泥石流治理的目标是减灾、防灾以确保城市规划建设的安全为目标。根据泥石流的危害对象,一般防治措施是采用固、排、拦挡、储淤、生物等工程措施进行综合治理。根据勘察报告,本泥石流沟具有如下特点：

(1)该泥石流沟具有物源点多,方量小,单个滑坡和崩塌的稳定性极差,大多已滑,滑体厚度小,滑动后滑体整体性差,滑床地层为强风化千枚岩,较破碎,不易采取工程措施进行治理;物源点在沟中上游,沟峡峡窄,交通不便等原因而不宜采用单个不稳定物源体进行治理的方案。(2)泥石流上段斜坡两岸植被发育,泥石流中、下段斜坡两岸植被一般发育,不稳定体的出现主要是受地震、植被砍伐导致堆积物蠕动变形在雨水和沟水冲刷作用下诱发产生,对已滑斜坡植被作用不大。(3)泥石流堆积区地形峡窄,没有适合储集泥石流物质的空地、荒地,无储淤场可选。(4)可以采用排导的方式来疏散泥石流堆积。(5)由于泥石流物源的组成中以角砾、碎块石为主,可以采取拦挡措施将粒径大于20cm的块石拦在沟内。

因此,对该泥石流的治理综合采用以下方案进行比选,拦排相结合的综合工程治理措施,考虑采用排导槽+单级拦沙坝或排导槽+多级谷坊坝方案进行治理。