泥石流災害防治工程設(shè)計規(guī)范方案

1、 .wd. .wd. .wd.泥石流災害防治工程設(shè)計標準2000.10.28目 錄前言本標準的適用范圍 基本符號1 總則 1.1 泥石流防治的 基本程序1.2 泥石流防治工程設(shè)計的特點與特殊性1.3 泥石流防治工程設(shè)計的 基本技術(shù)要求和原那么 1.4 泥石流防治工程設(shè)計的依據(jù)和基礎(chǔ)資料1.5 泥石流防治工程設(shè)計的階段及其主要任務1.6 泥石流防治工程安全等級劃分1.7 泥石流防治工程設(shè)計標準和要點2 荷載分析與計算3 泥石流防治工程設(shè)計 6.1 一般規(guī)定6.2 排導槽6.3 攔砂壩6.4 谷坊6.5 格柵壩 6.6 停淤場6.7 渡槽 6.8 溝道整治工程 6.9 坡面治理工程6.10 生物工

2、程前 言根據(jù)中華人民共和國國土資源部令第4號公布的?地質(zhì)災害防治管理方法?，國土資源部國際合作與科技司和地質(zhì)環(huán)境管理司組織并主持編制了?地質(zhì)災害防治工程設(shè)計標準?。本標準編制的目的是：減輕或消除某些最常見的突發(fā)性地質(zhì)災害，如危巖崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷等造成的損失，維護人民生命財產(chǎn)的安全，保護地質(zhì)環(huán)境，保障社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的順利進展；統(tǒng)一地質(zhì)災害防治工程設(shè)計的標準，推動防治工程設(shè)計向標準化和科學化的方向開展，從整體上提高防治工程設(shè)計的技術(shù)水平；在地質(zhì)災害防治工程設(shè)計和施工中貫徹國家技術(shù)經(jīng)濟政策，做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質(zhì)量。在編制過程中，對全國近十余年來開展的地質(zhì)災害防治工

3、程進展了廣泛的調(diào)查研究，搜集了大量國內(nèi)外資料，并對有關(guān)地質(zhì)災害防治工程設(shè)計的理論和方法作了較系統(tǒng)的分析和論證。本標準共分八章和五個附錄，主要內(nèi)容有：總則，總體設(shè)計，荷載分析與計算，危巖及崩塌防治工程設(shè)計，滑坡防治工程設(shè)計，泥石流防治工程設(shè)計，巖溶塌陷防治工程設(shè)計，以及施工過程中的設(shè)計變更等。本標準的歸口單位為中華人民共和國國土資源部。由國土資源部國際合作與科技司和地質(zhì)環(huán)境管理司組織國土資源部標準化研究中心、四川地礦廳地質(zhì)環(huán)境管理處和成都理工學院地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家專業(yè)實驗室等單位起草。本標準的解釋單位為國土資源部環(huán)境司。本標準系首次編制，由于受水平和各種條件的限制，尚存在許多缺乏，甚

4、至錯誤之處，請各單位在執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)的問題、建議和修改意見及時函告國土資源部地質(zhì)環(huán)境司地質(zhì)災害處，以便在適當?shù)臅r候作進一步修改。均金本標準的主要起草人有：劉漢超、柴賀軍、晏鄂川、鄧榮貴、葛文彬、徐志文、李良淦等。國內(nèi)一些知名專家，如劉廣潤、孫廣忠、孫培善、梁炯 、曲興元、殷躍平、劉傳正等，對標準的起草提出了許多珍貴的意見。國土資源部地質(zhì)環(huán)境司李烈榮司長和柳源處長，自始至終在關(guān)心和指導本標準的起草和修改工作。本標準的適用范圍本標準適用于中華人民共和國境內(nèi)危及人民生命和財產(chǎn)安全，主要由泥石流地質(zhì)災害防治工程設(shè)計。在執(zhí)行本標準時，尚應參照執(zhí)行國家現(xiàn)行的有關(guān)標準、規(guī)程、標準的要求。凡鐵路、公路、水路、

5、水利、水電、礦山、國防工程等對泥石流防治工程設(shè)計有特殊要求時，應按有關(guān)的各專門規(guī)定執(zhí)行。 基本符號A錨桿筋的截面面積、溝道過水斷面面積；aEy 對墻趾的力臂、地震平均加速度；a、b鉆孔間距、排距；As受拉、受壓區(qū)縱向非預應力鋼筋的截面面積；b切口壩切口的寬度、網(wǎng)格壩網(wǎng)格寬度、樁的排距和行距、G對墻趾的力臂、矩形樁正面邊比；B溢流口寬度、墻底寬度、驗算截面寬度；Bc排導槽泥面寬度；Bf渡槽槽寬；Bg排導槽寬度；BL流通區(qū)溝道寬度；Bp樁的計算寬度；B1驗算截面寬度；c地層巖土體粘聚力；c1注漿強度系數(shù)；第n塊滑體沿滑動面的內(nèi)察力；C1折減系數(shù)；c2巖石與膠結(jié)體的膠結(jié)系數(shù)；d鋼絞線直徑、圓形樁直徑

6、、受力鋼筋直徑；D排泄孔直徑、滲流體積；d1錨桿鋼筋直徑；d2錨桿孔直徑；Da泥石流石塊平均粒徑；Db排泄孔間壁厚；Dm溝床質(zhì)最大粒徑；e荷載在墻基面上的偏心距；e1荷載作用于驗算截面上的偏心距；E樁的彈性模量、工程構(gòu)件彈性模量；e1荷載作用于驗算截面上的偏心距；Ea1驗算截面以上的主動土壓力；Ep被動土壓力合力；Ex,Ey主動土壓力、小壓力、地重力等合力的水平空間分量；f地基承載力設(shè)計值；fcm混凝土彎曲抗壓強度設(shè)計值；fcr砂漿與孔壁巖石間的設(shè)計粘結(jié)強度；Fb泥石流大塊石沖擊力；Fdl稀性泥石流體水平壓力；Fe地震作用力；Fg泥石流整體沖擊壓力；第n塊，第n1塊滑體的剩下下滑力；fptk鋼

7、絲、鋼絞線、鋼筋強度標準值；Fs滑坡推力安全系數(shù)；fst鋼筋的設(shè)計抗拉強度；Fvl粘性泥石流體水平壓力；Fwl粘性泥石流體水平水壓力；fy普通鋼筋的抗拉強度設(shè)計值；Fy壩底水的揚壓力；G墻重；G1驗算截面以上墻體重；第n塊滑體自重沿滑動面、垂直滑動面的分力；G1驗算截面以上墻體重kN/m；H坡高、排導槽深度、防沖肋板埋深、谷坊有效高度、攔砂壩副壩和主壩的重疊高度、強夯影響深度、臺階高度；h切口壩切口的深度、樁林地面外露局部樁高、Ex對墻趾的力臂、落距；h0截面有效高度；Hc排導槽設(shè)計泥深，溢流壩段泥深；Hd排導槽淤積高度；hd設(shè)計溢流體厚度；Hd攔砂壩溢流壩段壩高，網(wǎng)格壩網(wǎng)格體的高度；Hdl攔

8、砂壩壩頂?shù)經(jīng)_刷坑底的高度m)；Hl泥石流的淤積厚度；Hm泥石流最大龍頭高度；hs溝底以上需淤埋的深度；Hw排導槽彎道深度；I載體截面慣性矩、平均水力坡度；I0排導槽設(shè)計縱坡降；Ib溝道平均天然坡降；If渡槽槽底縱坡降；Ig排導槽縱坡降；Il流通區(qū)溝道縱坡降；Is溝道淤積坡降；I肋板下沖刷后的排導槽縱坡降；J工程構(gòu)件截面中心軸的慣性矩；K安全系數(shù)、彈性抗力系數(shù)、換算系數(shù)、地基系數(shù)；Ks擋土墻抗滑穩(wěn)定系數(shù)；Kt擋土墻抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)；k0抗傾覆安全系數(shù)；L防沖肋板間距、攔砂壩主、副壩間距，谷坊間距、鋼索在河床上的敷設(shè)長度；L1,L2錨索錨固長度；ld焊接時的搭接長度；Le錨桿有效錨固長度；lm鋼筋搭

9、接延伸長度；第n塊滑體沿滑動面的長度；Ls上游坡掩埋處到攔砂壩頂上游距離；m地基系數(shù)隨深度變化的比例系數(shù)；M夯錘重；MR抗滑力矩；MS滑動力矩;n鋼紋線根數(shù)、渡槽梯形或矩形的邊坡坡比、隨巖土體類別有關(guān)的無量綱數(shù)、孔隙率；Nt錨桿的設(shè)計軸向拉力值；P設(shè)計錨桿力, 基礎(chǔ)底面處的平均壓力設(shè)計值；墻基底面邊緣最小和最大壓應力；q淺孔臺階爆破正常松動藥包的正常用藥量；q0地震系數(shù)；q1擋墻體抗拉強度設(shè)計值；qc溢流壩段泥石流單寬流量；qj擋墻體抗剪強度設(shè)計值；Q單個炮孔裝藥量；水平荷載地震慣性力的水平分力；qu擋墻體抗壓強度設(shè)計值；巖體的重度；b筑壩材料重度；d設(shè)計溢流重度；干砂重度；Rmin最小允許半

10、徑；w地下水的重度；R巖石帶軸抗壓強度；Rs排導槽彎道半徑；Rt單根錨桿的抗拔力；Xy地層y處的水平位移值；U水揚壓力；第n塊底滑面的孔隙水壓力；V張裂縫水壓力、溝道過水流流速；Vb單寬壩體體積；Vc泥石流流速；W滑坡或崩塌體的重力；Wd壩體自重；Wp淺孔臺階爆破底板抵抗線；Xy地層y處的水平位移值；y滑面至計算點的深度(m)；Z滑坡或崩塌后緣裂縫深度；Zw滑坡或崩塌后緣裂縫水柱高；H排導槽安全超高，防沖肋板安全超高、泥石流沖起高度；Hw排導槽彎道超高；折減系數(shù)、坡角；滑面傾角；第n塊、第n-1塊的滑動面傾角；、樁比變形系數(shù)、渡槽斷面寬深比；地基巖土體重度；c泥石流重度；地層巖土體內(nèi)摩擦角度；

11、a 粘性泥石流體內(nèi)摩擦角；第n塊滑體沿滑動面的內(nèi)摩擦角；ys浮砂內(nèi)摩擦角；基底摩擦系數(shù)、超鉆系數(shù)； 1墻體材料抗剪斷系數(shù)；max墻體抗壓強度；， 最大地基應力；最小地基應力；max地層側(cè)壁最大壓應力；y彈性抗力；抗剪強度；傳遞系數(shù)；MN抗傾力矩的總和；MP傾覆力矩的總和；地基容許承載力；1 總 那么1.1 泥石流防治的 基本程序第1.1.1條 泥石流防治程序是指泥石流防治工程從決策、設(shè)計、施工到竣工驗收全過程中的各個階段及其先后次序。為保證獲得最正確的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，泥石流防治應遵循以下 基本程序。第1.1.2條 預可行性研究 通過初步勘察、監(jiān)測、穩(wěn)定性分析，危險性評估等工作，對

12、是否需要進展防治，以及防治的范圍和重點區(qū)域等，提出預可行性分析，上報各省直轄市、自治區(qū)國土資源廳和國務院國土資源部，作為領(lǐng)導機關(guān)決策的依據(jù)。第1.1.3條 立項與編制設(shè)計任務書 根據(jù)可行性研究報告，區(qū)別防治工程的重要性、危害性與規(guī)模，按防治工程的批準權(quán)限，提出立項報告。立項批準后，應立即組織編寫設(shè)計任務書。第1.1.4條 工程勘察 主要包括工程測量，水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和巖土工程勘察等內(nèi)容。針對防治區(qū)域進展測量、測繪、測試、勘探、試驗、鑒定、研究與綜合分析評價工作。目的是為防治工程設(shè)計和施工提供科學依據(jù)。工程勘察必須由具有地質(zhì)災害勘察資質(zhì)的單位承擔。第1.1.5條 防治工程設(shè)計 這是一門涉及科學

13、、技術(shù)、經(jīng)濟和方針政策等各個方面的綜合性的應用科學技術(shù)。設(shè)計單位必須具有相應的資質(zhì)。第1.1.6條 防治工程施工 這是實現(xiàn)領(lǐng)導決策與設(shè)計文件的重要階段。應做到方案、設(shè)計、施工三個環(huán)節(jié)互相銜接，投資、工程內(nèi)容、施工圖紙、設(shè)備材料、施工力量五個方面落實，保證全面完成方案。第1.1.7條 竣工驗收 這不僅是檢查施工單位是否按設(shè)計文件、施工合同完成任務，同時，還要移交固定資產(chǎn)、交付當?shù)卣驅(qū)Ｂ殕挝贿M展使用與維護管理。1.2 泥石流防治工程設(shè)計的特點與特殊性第1.2.1條 對自然條件的依賴性 泥石流防治工程與自然地質(zhì)條件的關(guān)系極為密切，設(shè)計時必須全面考慮氣象、水文、地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及其復雜變化

14、，包括可能發(fā)生的自然災害及因興建工程改變了自然地質(zhì)環(huán)境條件而引發(fā)新的災害。同時，防治工程迄今還是一門不嚴謹、不完善、不成熟的科學技術(shù)，必然存在著相當大的風險性。第1.2.2條 巖土性質(zhì)的不確定性 泥石流體及工程巖圖體多是非均質(zhì)、多向異性介質(zhì)，其巖土參數(shù)是隨機變量，變異性大。防治設(shè)計時不僅應掌握巖土性質(zhì)及其概率分布，而且要了解測試方法及其與工程原型之間的差異。第1.2.3條 注重工程經(jīng)歷的重要性 鑒于防治工程計算方法的不嚴謹和不完善，因此在設(shè)計時對工程經(jīng)歷，特別是地方類似工程的實踐經(jīng)歷應予以高度重視。第1.2.4條 原型觀測的特殊重要性 由于設(shè)計參數(shù)和計算方法的不準確性，原型觀測對于檢驗泥石流防

15、治工程設(shè)計的合理性和監(jiān)測施工的質(zhì)量和安全，具有特殊的重要意義。1.3 泥石流防治工程設(shè)計的 基本技術(shù)要求和原那么第1.3.1條 應以最少的投資、最短的工期，到達設(shè)計基準期內(nèi)安全運行，并滿足所有預定功能。即在設(shè)計基準期內(nèi)在預定功能、安全性和耐久性、工期和投資的經(jīng)濟性三個方面到達要求。具體而言，應滿足以下要求：1在特殊荷載條件下，仍能保證防治工程整體穩(wěn)定性，不致造成危及人員生命等重大的災害。2在正常荷載條件下，應能保證防治工程不發(fā)生明顯的破壞，不會造成危及建筑物安全的災害。3泥石流防治工程的設(shè)計基準期壽命一般可按50年至100年考慮，特殊工程應進展專門論證。4防治工程設(shè)計時，應充分考慮設(shè)計基準期內(nèi)

16、預定的功能，場地條件、巖土性質(zhì)及其可能變化，工程構(gòu)造類型與特點，荷載組合情況，施工環(huán)境、相鄰工程的影響，施工技術(shù)條件，設(shè)計實施的可行性，當?shù)夭牧腺Y源、工期和投資等各種因素。第1.3.2條 應充分收集場地的氣象、水文、地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)等資料，作為防治工程設(shè)計的依據(jù)。同時，應考慮到場地可能發(fā)生的自然災害如暴雨、洪水、崩塌、滑坡等和工程建設(shè)可能引起的新的泥石流，對這些災害應在勘察、評價、預測的基礎(chǔ)上，采取有效的預防措施。第1.3.3條 應注意巖土體的非均質(zhì)性、各向異性，參數(shù)測定的方法及測定條件與工程原型之間的差異，參數(shù)隨時間和環(huán)境的改變以及工程實施后可能的變化等，合理的選用巖土參數(shù)。第1.3.4

17、條 應定性和定量分析相結(jié)合。兩種分析都應在詳細占有資料的基礎(chǔ)上，運用成熟的理論和類似工程經(jīng)歷或經(jīng)歷證行之有效新技術(shù)和新方法，進展充分論證，并宜提出多方案進展比較。第1.3.5條 應以防為主，躲避與治理相結(jié)合；同時也應注意與當?shù)厣鐣?、?jīng)濟和環(huán)境開展相適應，與市政規(guī)劃、環(huán)境保護、土地管理和開發(fā)相結(jié)合，并在安全、經(jīng)濟、適用的前提下盡量做到美觀。第1.3.6條 在防治工程中，勘察工程師、巖土工程師與構(gòu)造工程中應密切配合，使巖土工程設(shè)計與構(gòu)造工程設(shè)計協(xié)調(diào)一致。泥石流防治工程設(shè)計的依據(jù)和基礎(chǔ)資料第1.4.1條 設(shè)計工程師進展泥石流防治工程設(shè)計工作必須有法定的依據(jù)。主要包括：1可行性研究報告；2設(shè)計任務書；

18、3工程勘察報告等。第1.4.2條 防治工程設(shè)計的基礎(chǔ)資料，主要包括以下方面：1地形資料：地形圖及平面、高程控制；2氣象水文資料：氣溫、降雨、凍結(jié)深度、暴雨；水文、流量、淹沒、沖淤等；3防治工程勘察資料：泥石流的 基本特征、工程區(qū)巖土的類型、年代、成因、產(chǎn)狀、分布；巖土的工程性質(zhì)及變異性；地質(zhì)構(gòu)造的性質(zhì)、展布及對工程的影響；自然或人為不良地質(zhì)現(xiàn)象及對工程的影響；地下水類型、水位及埋深、動態(tài)、補給排泄條件及地層滲透系數(shù)；水與土對建筑材料的腐蝕性；地震 基本烈度，地震動參數(shù)；特殊巖土的測試與評價。4其它資料：施工場地的水、電、交通條件；排水、排污條件；對噪聲、振動的限制；防治工程勘察、設(shè)計及施工的地

19、方經(jīng)歷；地方的材料及勞務價格等；15 泥石流防治工程設(shè)計階段及其主要任務第 1.5.1條 泥石流防治工程可分為防治工程、治理工程和應急治理工程三類。第1.5.2條 防治工程應按三階段設(shè)計，即可行性方案設(shè)計、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計；治理工程宜按兩個階段設(shè)計，即初步設(shè)計和施工圖設(shè)計；應急治理工程可按一階段設(shè)計，即根據(jù)現(xiàn)場勘察，立即進展施工圖設(shè)計，視情況也可邊勘察、邊設(shè)計、邊施工、邊監(jiān)測。第1.5.3條 可行性方案設(shè)計階段應根據(jù)防治目標，對多種設(shè)計方案進展全面的技術(shù)與經(jīng)濟論證，提出優(yōu)化的推薦設(shè)計方案。此階段的設(shè)計文件應以文字表述為主，輔以必需的方案圖和計算表。第1.5.4條 初步設(shè)計階段應針對工程的分

20、解，對各子工程確定設(shè)計參數(shù)與邊界，對實現(xiàn)目標的可行性、工程的實現(xiàn)步驟和有關(guān)工程參數(shù)，編制以地質(zhì)為主體的工程圖件，進展工程概算。此階段的設(shè)計文件宜文字說明與圖表并重。第1.5.5條 施工圖設(shè)計階段應對工程措施進一步具體化，包括工程措施的具體構(gòu)造、工程圖件，并進展工程預算。此階段的設(shè)計文件宜以圖表為主，輔以簡要的文字說明。編寫方式以條款式為宜。第1.5.6條 在泥石流工程安全等級為三級和四級的情況下，可將可行性方案設(shè)計與初步設(shè)計合并，編制能到達初設(shè)要求的可行性方案設(shè)計。第1.5.7條 各階段的設(shè)計圖表一般包括平面圖、剖面圖、構(gòu)造詳圖，以及工程工程一覽表、計算成果表、材料統(tǒng)計表、概、預算表等。設(shè)計說

21、明書一般應闡述以下內(nèi)容：工程目的及任務來源；設(shè)計依據(jù)；設(shè)計的基礎(chǔ)資料和 基本數(shù)據(jù)；防治工程設(shè)計標準；設(shè)計方案；計算；施工本卷須知；檢驗與監(jiān)測；概、預算；工程效益分析。計算書一般作為存檔備查技術(shù)文件，可不對外提交。其內(nèi)容應包括計算公式或數(shù)學模型、計算參數(shù)的選取、計算結(jié)果及評價等。1.6 泥石流防治工程安全等級劃分第1.6.1條 根據(jù)泥石流的活動程度體積或面積，可將其災變等級劃分為特大型、大型、中型和小型四個級別表1.6-1。第1.6.2條 根據(jù)一次泥石流造成或可能造成的破壞后果死亡人數(shù)和直接經(jīng)濟損失，可將其災度等級劃分為特大災、大災、中災和小災四個級別表1.6-2。第1.6.3條 根據(jù)泥石流的災

22、變等級和災度等級，可將其防治工程的安全等級劃分為四個安全等級表1.6-3。表1.6-1 泥石流的災變等級劃分活動程度災 變 等 級特大型大 型中 型小 型體積(104m3)100100101011000100010010010505020212020101011000100010010010100010001001001010*兩個指標不在同一級次時，按從高的原那么確定災度等級。表1.6-3 泥石流防治工程安全等級劃分泥 石 流防 治 工 程 安 全 等 級一級二級三級四級災 變 等 級特大型大型中型小型災 度 等 級特大災大災中災小災*兩個指標不在同一級次時，按從高的原那么確定防治工程安全等

23、級。1.7 泥石流防治工程設(shè)計標準和要點第1.7.1條 泥石流防治工程設(shè)計標準應使其主體工程攔擋壩的整體穩(wěn)定性符合抗滑和抗傾覆安全系數(shù)的要求表1.7-1。表1.7-1 泥石流防治主體工程設(shè)計標準防治工程安全等級降雨強度攔擋壩抗滑安全系數(shù)攔擋壩抗傾覆安全系數(shù) 基本荷載特殊荷載 基本荷載特殊荷載一級100年一遇1.201.051.601.30二級50年一遇1.151.031.501.25三級30年一遇1.101.021.401.20四級10年一遇1.051.011.301.15同時，壩體內(nèi)或地基的最大壓應力max不超過筑壩材料的允許值，最小壓應力min不允許出現(xiàn)負值。泥石流防治方法要點以流域為單元

24、進展生物措施與工程治理相結(jié)合的綜合治理。根據(jù)泥石流活動的時、空特點，采用不同的防治工程，以減輕或化解泥石流的成災因素。在形成區(qū)以抑制泥砂產(chǎn)生為主，阻滯泥沙輸移，常用的措施有：恢復植被、建造多樹種多層次的立體防護林、坡面截水溝、溝谷區(qū)的攔沙壩、導流堤、護岸、護底工程等。在流通區(qū)和泥石流通過地段以疏導為主，保證流路通暢。主要措施是導流和護岸、護底、清障。在地形較好的地區(qū)，那么采用可靠的攔擋措施，以到達減沙、減勢、控制水沙下泄量、控制流路的效果。攔擋工程有：實體重力壩和格柵壩、停淤場、導流堤、壩下的護岸、護底等。對規(guī)模巨大、勢能大的泥石流，宜采取避讓措施或防沖措施。如平面繞避改道、立面繞避渡槽、明峒

25、渡槽、高橋、大跨、溝底隧道等。利用停淤、分流化解泥石流水、沙集中的矛盾。主要措施有停淤場、分流導流工程。改建或遷移防護設(shè)施。視地形條件，在堆積區(qū)停淤減沙或停淤束水攻沙，增大搬運能力，使泥沙順利直接排入大河。匯入大河段，應加大大河排沙能力，穩(wěn)定主流切割扇緣，降低泥石流溝侵蝕基準面。采取的主要工程措施為導流堤、挑流壩等。 1水土保持措施 在泥石流形成區(qū)宜采用截、排水溝、導流堤、植樹造林、種植草皮等措施，以減少水和固體物質(zhì)來源。 2攔擋措施 在泥石流流通區(qū)宜采用各種攔砂壩、格柵壩、谷坊壩、護坡、擋墻等措施，以固定溝床，防止溝岸沖刷，并減少固體供給量。 3排導停淤措施 在泥石流堆積區(qū)宜采用導流堤、排水

26、溝、渡槽、急流槽、束流堤、停淤場等措施，以約束泥石流的流向、流速，限制其漫流，引導泥石流安全排泄或停積于固定位置。 4支擋措施 為抵御泥石流對已建工程的沖擊、側(cè)蝕、淤埋等危害，宜采用護坡、擋墻、順壩、丁壩等措施。 5對活動性很強、規(guī)模很大的泥石流，宜采取躲避的措施。荷載分析與計算第2.1條 作用于攔砂壩的 基本荷載有：壩體自重、泥石流壓力、堆積物的土壓力、過壩泥石流的動水壓力、水壓力、揚壓力、沖擊力等。1壩體自重Wd取決于單寬壩體體積Vb和筑壩材料重度b，即：2-1一般漿砌塊石壩的b可取24kN/m3。2泥石流豎向壓力包括土體重Ws和溢流重Wf。土體重Ws是指攔砂壩溢流面以下垂直作用于壩體斜面

27、上的泥石流體積重量，重度有差異的互層堆積物的Ws應分層計算。溢流重Wf是泥石流過壩時作用于壩體上的重量，按下式計算：2-2式中：hd為設(shè)計溢流體厚度m；d為設(shè)計溢流重度kN/m3。3作用于攔砂壩近水面上的水平壓力有稀性泥石流體水平壓力Fdl、粘性泥石流體水平壓力Fvl，以及水平水壓力Fwl。Fdl可采用朗肯主動土壓力公式求得：2-3式中：浮砂重度；為干砂重度；w為水體重度；n為孔隙率；hs為稀性泥石流體堆積厚度；ys為浮砂內(nèi)摩擦角。Fvl也采用朗肯主動土壓力計算：2-4式中：為粘性泥石流重度；Hc為粘性泥石流體泥深；a為粘性泥石流體內(nèi)摩擦角，a一般取值410。Fwl按下式計算：2-5式中：為水

28、體的重度；Hw為水的深度。4過壩泥石流的動水壓力為過壩泥石流水平作用在壩體上泥石流動壓力，用下式計算：式中：Uc為泥石流的平均流速m/s，c為泥石流的重度。5作用在迎水面壩踵處的Fy按下式計算：2-6式中：Fy為揚壓力kPa；H1為壩上游水深m；H2為壩下游水深m；B為壩底寬度m；K為折減系數(shù)，可根據(jù)壩基滲透性參見有關(guān)標準而定。6沖擊力Fc包括泥石流整體沖壓力F和泥石流中大塊石的沖擊力Fb。泥石流整體沖壓力用下式計算：2-7式中：Fg為泥石流整體沖擊壓力kPa；c為泥石流重度kN/m3；為泥石流流速m/s；g為重力加速度m/s2，g=9.8m/s2；為建筑物受力面與泥石流沖壓方向的夾角度；為建

29、筑物形狀系數(shù)，圓形建筑物=1.0，矩形建筑物為=1.33，方形建筑物=1.47。假設(shè)受沖擊工程建筑物為墩、臺或柱時，泥石流大塊石沖擊力計算公式為：2-8式中：Fb為泥石流大塊石沖擊力kPa；E為工程構(gòu)件彈性模量kPa；J為工程構(gòu)件截面中心軸的慣性矩m4；L為構(gòu)件長度m；V為石塊運動速度m/s；W為石塊重量kN；g為重力加速度，取g=9.8m/s2；為塊石運動方向與構(gòu)件受力面的夾角。假設(shè)受沖擊建筑物為壩、閘或攔柵等，F(xiàn)b按下式計算：2-9式中符號意義同上。第2.2條 對于稀性泥石流，作用于攔砂壩上的荷載組合應如下考慮：1空庫過流時，作用荷載有：壩體自重Wd、稀性泥石流土體重Ws、溢流體重Wf、水

30、平水壓力Fwl、過壩泥石流的動水壓力、稀性流石流水平壓力Fdl以及揚壓力Fy未折減，以及與地震力的組合。2未滿庫過流時，作用荷載有：壩體自重Wd、土體重Ws、溢流體重Wf、稀性泥石流水平壓力Fdl、水平水壓力Fwl、過壩泥石流的動水壓力和揚壓力Fy考慮了折減，以及與地震力的組合。對于粘性泥石流，作用在攔砂壩的荷載組合，只將稀性泥石流產(chǎn)生的水平壓力Fdl換為粘性泥石流的Fvl。在滿庫過流計算Ws時應分層考慮?？諑爝\行時，攔砂壩的穩(wěn)定性最差，壩后淤積越高，攔砂壩穩(wěn)定性越好。第2.3條 攔砂壩的穩(wěn)定性驗算應包括以下三個方面：1抗滑穩(wěn)定性驗算2-10式中：kc為抗滑安全系數(shù)，可根據(jù)防治工程安全等級及荷

31、載組合取值；N為垂直方向作用力的總和(kN)；P為水平方向作用力的總和kN。2抗傾覆驗算2-11式中：k0為抗傾覆安全系數(shù)，可根據(jù)防治工程安全等級及荷載組合取值；MN為抗傾力矩的總和kNm；MP為傾覆力矩的總和kNm。3地基承載力滿足下式：02-12其中：=式中：為最大地基應力kN；為最小地基應力kN/m2；N為垂直力的總和kN；B為壩底寬度m；e0為偏心矩；為地基容許承載力。4壩身強度計算，可按構(gòu)造力學公式計算。22 排導工程第2.2.1條 排導槽的 基本荷載包括構(gòu)造自重、土壓力、泥石流體重量和靜壓力、泥石流的沖擊力。特殊荷載為地震力。 基本荷載組合：構(gòu)造自重、土壓力、設(shè)計情況下的流體重量和

32、流體靜壓力、泥石流的沖擊力。特殊組合：構(gòu)造自重、土壓力、校核情況下的流體重量和流體靜壓力、泥石流的沖擊力、地震力。第2.2.2條 排導槽在設(shè)計中，必須滿足:整體式框架構(gòu)造和全斷面襯砌構(gòu)造應具有足夠的剛度，設(shè)計荷載作用下地基有足夠的承載力。驗算擋土墻在設(shè)計荷載作用下，抗滑、抗傾和地基承載力應滿足設(shè)計要求。驗算傾斜的護坡厚度和剛度，防止由于不均勻沉陷變形和局部應力而折斷、開裂。驗算砌體和下臥層之間的抗滑穩(wěn)定性應滿足設(shè)計要求。驗算最大沖刷深度，檻基不得懸空外露，檻基埋深應為檻高的1/21/3。同時，檻頂耐磨層的耐久性滿足使用年限。構(gòu)造的頂沖部位應具有較好的抗沖擊強度。泥石流的抗沖擊力按式2-8計算。

33、第2.2.3條 渡槽的 基本荷載包括構(gòu)造自重、填土重量及土壓力進、出口段槽體、泥石流體重量和靜壓力、泥石流的沖擊力。特殊荷載為地震力和溫度荷載引起的構(gòu)造附加應力。 基本荷載組合：構(gòu)造自重、土壓力、設(shè)計情況下的流體重量和流體靜壓力、泥石流的沖擊力。特殊組合：構(gòu)造自重、土壓力、校核情況下的流體重量和流體靜壓力、泥石流的沖擊力、地震力、溫度荷載引起的構(gòu)造附加應力。第2.2.4條 渡槽為一空間構(gòu)造，其縱、橫方向構(gòu)造與受力均不一樣。計算時選不同的構(gòu)造計算單元，既作縱、橫向構(gòu)造總體計算，又分別計算側(cè)墻、底板、肋箍、拉桿、腹拱、豎墻、立柱、拱墩、基礎(chǔ)等的強度、抗裂性以及穩(wěn)定性等。上述計算可參照同類構(gòu)造的計算

34、方法進展計算。2 泥石流防治工程設(shè)計6.1 一般規(guī)定第6.1.1條 治理的目的是控制泥石流發(fā)生和開展，減輕或消除對被保護對象的危害，使被保護流域恢復或建設(shè)起新的良性生態(tài)平衡，改善環(huán)境。第6.1.2條 必須在查清泥石流活動的規(guī)模、頻度、開展趨勢和危害性的條件下，進展有針對性的治理設(shè)計。第6.1.條對泥石流從形成區(qū)、流通區(qū)到堆積區(qū)宜分別采用以護坡、攔截、排導和防護等工程為主的治理措施。第6.1.條對處于重要城鎮(zhèn)或交通線上方，且坡降比較陡的有較強活潑性的泥石流溝，不宜多用中途攔截工程，以免積少成多，釀成大禍。而應當加強上游的護坡和下游的排導及防護工程。對補給量有限、縱坡度較緩的泥石流溝，或者下游危害

35、對象不太重要或為臨時性設(shè)施時，可以攔截工程為主。第6.1.條 泥石流防治應遵循以下原那么：1全面規(guī)劃，突出重點。2堅持以防為主，防、治結(jié)合，除害興利的方針。3結(jié)合實際，做到經(jīng)濟上合理，技術(shù)上可靠。 第6.1.6條 根據(jù)被保護對象所在的區(qū)位條件等選擇不同的防治工程類型，并按其重要性選擇設(shè)計標準。第6.1.7條 泥石流防治工程設(shè)計主要泥石流參數(shù)計算。1泥石流體重度c：根據(jù)泥石流易發(fā)程度N查Nc1+對照表表6.1-1。2泥石流流速UC：式中：H為泥漿體容重；Hc為計算斷面的平均泥深；Ic為泥石流水力坡度；n為泥石流溝床的糙率系數(shù)。3泥石流流量計算：現(xiàn)場形態(tài)調(diào)查法：式中：Fc為泥石流過流斷面面積；UC

36、為泥石流流速。雨洪計算法：式中：QB為青水洪峰流量。按所在地區(qū)省水利廳印發(fā)的水文手冊中計算公式計算。KQ為泥石流流量修正系數(shù)，可如下式計算獲得：D為堵塞系數(shù)，可查表獲得。4彎道超高H：式中：B為泥面寬；R為主流中心彎曲半徑。5沿程泥沙級配及河床外表巨石三軸向尺寸。6.2 排導槽第6.2.1條 排導槽是一種槽形線性過流建筑物，其作用是將泥石流順利地排泄到指定的區(qū)域。第6.2.2條 排導槽縱向軸線布置力求順直，盡可能利用天然溝道隨彎就勢。出口段與主河應銳角相交。第6.2.4條 排導槽縱坡設(shè)計最好一坡到底，必須設(shè)計變坡的槽段，兩段縱坡的變化幅度不應太大。第6.2.5條 排導槽常用斷面形狀有梯形、矩形

37、和V型三種，也有復合型，見圖6.2-1。應按泥石流的性質(zhì)和規(guī)模選擇斷面形狀。第6.2.6條 根據(jù)流通段溝道的特征，類比法來計算排導槽的橫斷面積，應滿足如下公式： 6.23圖6.2-1 泥石流排導槽橫斷面形狀圖式中，BX為排導槽的寬度m；BL為流通區(qū)溝道寬度m；IX為排導槽縱坡降，；IL為流通區(qū)溝道縱坡降；HL為流通區(qū)溝道泥石流厚度，HX為排導槽設(shè)計泥石流厚度。第6.2.7條 排導槽的深度可按下式計算確定圖6.2-2a： 6.24式中：H為排導槽深度m；Hc為設(shè)計泥深m；Hd為排導槽淤積高度m；H為排導槽安全超高(m)，一般取H=0.51.0m。排導槽彎道段，深度H還應考慮泥石流彎道超高，H按下

38、式計算圖6.2-2b： 6.25式中：H為排導槽彎道深度m；H為泥石流彎道超高(m)，H可查表6.2-2獲得。圖6.2-2 排導槽深度計算簡圖第6.2.8條 泥石流進口段在平面上一般布置成上游寬下游窄的喇叭口，見圖6.2-3。其收縮角取值為，粘性泥石流或含大漂礫的水石流，815，稀性泥石流或高含沙水流1525。喇叭口長L158BgBg為設(shè)計平面液面寬度，橫斷面縱軸盡可能呈對稱布置。急流段一般采用等寬度的直線形平面設(shè)計，或以緩弧相接的大鈍角相交折線形布置，轉(zhuǎn)折角150135，彎道半徑按第6.2.3條設(shè)計。槽寬不得突然放寬或突然收縮，漸變段長L510Bc，擴散角510。表6.2-2 泥石流沿彎道流

39、動超高值 Ucm/s hm Bg/Rs246810121416182010.823.267.3413.0520.3929.3639.9652.1966.0681.551/20.411.633.676.5310.2014.6819.9826.1033.0340.781/30.271.092.454.356.809.7913.3217.4022.0227.181/40.210.821.843.275.107.349.9913.0516.5220.391/50.160.651.472.614.085.877.9910.4413.2116.311/60.140.551.232.183.404.906.

40、668.7011.0113.591/70.120.471.051.862.914.195.717.469.4411.651/80.110.410.921.642.553.675.006.538.2610.201/90.090.360.821.452.273.264.405.807.349.061/100.080.330.731.312.042.944.005.226.618.16注：Rs為彎道半徑m。圖6.2-3 排導槽平面布置圖出口段布置宜與主河銳角相交，交角45，出口可逐漸加寬成喇叭形狀。第6.2.9條 泥石流排導槽一般采用側(cè)墻加防沖肋板和全襯砌兩種構(gòu)造。肋板與墻基砌成整體，肋板頂部一般與

41、溝底平，見圖6.2-4。邊墻可按排土墻進展設(shè)計，基礎(chǔ)深度一般為1.01.5m，底為混凝土或漿砌塊石鋪砌。肋板為鋼筋混凝土，一般厚1.0m，其間距可按下式進展計算。 6.26式中：L為防沖肋板間距m；H為防沖肋板埋深m，一般取H=1.52.0m；H為防沖肋板安全超高m，一般取H=0.5m；I0為排導槽設(shè)計縱坡降；I為肋板下沖刷后的排導槽縱坡降，一般取I=0.50.25I0。圖6.2-4 別離式排導槽構(gòu)造圖全襯砌排導槽的側(cè)墻及槽底均用漿砌石護砌，一般適用于槽寬5.0m，比降較大的小型槽，橫斷面一般采用V型，槽底橫向斜坡Ih=300150。6.3 攔砂壩第6.3.1條 攔砂壩分為谷坊和攔沙壩兩類。一

42、般谷坊高35m，攔砂壩高度大于5m。第6.3.2條 壩體軸線應盡可能與流向垂直，或與彎道下游的溝道相垂直，并布置成一直線。第6.3.3條 溢流壩段居中，盡量使非溢流壩段成對稱構(gòu)造布置。溢流口寬度應大于穩(wěn)定溝槽寬度并小于同頻率洪水的水面寬度。溢流壩段壩高Hd與單寬流量qc按下式確定： 6.31第6.3.4條 排泄孔盡可能成排布置在溢流壩段，孔數(shù)不得少于2個，多排布設(shè)時應作品字形交織排列。一般?。簡慰卓讖剑篋22.5Dm孔間壁厚：Db(11.5)Dm式中：Dm為過流中最大石塊粒徑。第6.3.5條 排泄道進口段軸向力求與主河流向一致，或取小銳角相交，交角5080 。第6.3.6條 利用多年累計庫容量

43、或回淤縱坡法計算設(shè)計壩高。第6.3.7條 非溢流壩壩頂高于溢流口底的安全超高h按下式確定h=hs+Hc6.32式中，hs是根據(jù)壩的不同等級設(shè)計所需的安全超高，一般取0.51.0m；Hc為溢流壩段的泥深。第6.3.8條 壩頂寬b按構(gòu)造要求，一般取b=(810)Hd，且低壩壩頂寬度b不小于1.5m；高壩壩頂寬度b不小于3m；當有交通及防災搶險等特殊要求時，b應大于4.5m。第6.3.9條 壩頂寬度Bd按實際斷面型式取不同的值，詳見圖6.3-1。第6.3.10條 壩的設(shè)計需進展構(gòu)造計算，主要包括抗滑穩(wěn)定、抗傾穩(wěn)定、壩基應力和壩體應力等?？蓞⒄胀亮W、壩工構(gòu)造計算方法及其相關(guān)標準進展。第6.3.11條

44、 壩下消能防護工程包括副壩、護壩等，其構(gòu)造型式如圖6.3-2。大多數(shù)攔砂壩采用副壩消能。圖6.3-1 重力式攔砂壩橫斷面型式圖圖6.3-2 壩下游消能工程A.副壩消能工； B.潛壩消能工； C.拱基型、橋式拱型； D.護壩消能工副壩與主壩重疊高度H，按下式計算確定： 6.33式中：為攔砂壩壩頂?shù)經(jīng)_刷坑底的高度m；H為副壩重疊高度m；Hc為溢流口上泥深m。主、副壩間的距離L，按下式確定： 6.34式中：L為主、副壩間距。假設(shè)副壩高出河底較高，在下游還應再設(shè)第二道副壩。6.4 谷坊第6.4.1條 一般把壩高Hdl23b/Dm21.56.51其中：Dm1為中小洪水可挾帶的最大粒徑；Dm2為大洪水可挾

45、大的最大粒徑；b為斷面寬度。切口的深度(h)通常取h/b=12。切口的密度范圍為0.20.6，其中B為溢流口寬度。第6.5.5條 鋼索網(wǎng)格壩宜設(shè)在流通區(qū)域減速區(qū)。網(wǎng)格體的高度應由下式計算：6.52式中，Hm為泥石流最大龍頭高(m)；H為泥石流的沖起高度(m)；HL為泥石流的淤積厚度(m)；Hd為網(wǎng)格壩的高度(m)。網(wǎng)口大小按如下關(guān)系設(shè)計：1.52.0 6.53式中，b為網(wǎng)孔寬度m，一般網(wǎng)孔為正方形。鋼索在河床上的敷設(shè)長度可按下式計算：L=(1.52.0)Hd 6.54式中，L鋼索在河床上的敷設(shè)長度；Hd為網(wǎng)格體的高度。網(wǎng)格體鋼絲索的設(shè)計按泥石流作用于格柵壩的沖擊力來計算。第6.5.6條 樁林布

46、置在間歇發(fā)生、爆發(fā)頻率較低的泥石流溝道中、下游。一般沿垂直向布置兩排或多排樁，縱向交織成三角形或梅花形，樁間距為：b/Dm=1.52.0 6.55式中，b為樁的排距和行距；Dm為泥石流最大粒徑。地面外露局部樁高h為：h=(24)b，且3mh8m。樁基應埋在沖刷線以下，且埋置深度不應小于總長度的1/3。樁體采用鋼軌、鋼管或組合鋼構(gòu)件或鋼混樁體，用挖孔或鉆孔的方法施工。樁體的受力分析與構(gòu)造設(shè)計類同懸臂梁，參見相關(guān)標準。6.6 停淤場第6.6.1條 泥石流停淤場應選在溝口堆積扇兩側(cè)的凹地或溝道中下游寬谷中的低灘地。第6.6.2條 停淤場一般由攔擋壩、引流口、導流堤、圍堤、分流墻或集流溝組成。第6.6

47、.3條 攔擋壩位于停淤場引流口下游，通常用圬工或混凝土構(gòu)造，按重力式攔砂壩進展設(shè)計。第6.6.4條 固定式引流口可與攔擋壩連成一體，也可采用與壩別離的型式。采用圬工開敞式溢流堰或切口式溢流堰引流，按重力式斷面設(shè)計。第6.6.5條 導流堤與泥石流的接觸面，應采用斜坡式圬工防護面層，厚0.51.0m，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.01.25，背后為土堤。臨空面采用土的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.02.0。土石混合堤的高度不應超過5m，堤頂寬35m，一般采用梯形斷面。頂沖部位應加強，凹岸一側(cè)要加彎道超高。第6.6.6條 分流墻體布置在停淤場內(nèi)，頭部按分流墩作成魚嘴形、半圓形，用圬工或鉛絲籠、編籬石籠防護。堤身用鉛絲籠

48、，編籬石籠護面的堆石土堤，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.01.5，堤高不超過3m，頂寬1.52.0m，采用梯形斷面。第6.6.7條 圍堤一般采用干砌石護面的壓實土堤，堤高不超過5m，頂寬35m，采用梯形斷面。砌石護面邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.01.5，土堤的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)1.02.0。6.7 渡槽第6.7.1條 泥石流渡槽適用于泥石流爆發(fā)較頻繁，高含沙水流、洪水或常流水交替出現(xiàn)，有沖刷條件的溝道。泥石流的最大流量不超過200m3/s，其中最大固體粒徑不超過1.5m的中小型泥石流。第6.7.2條 設(shè)置渡槽處應有足夠的高差，進、出口順暢，基礎(chǔ)有足夠的承載力并具有較高的抗沖刷能力。第6.7.3條 對于處在急劇開展階

49、段的泥石流溝，或由崩塌、滑坡、阻塞潰決等成因形成的泥石流溝，只有在上游已經(jīng)或有可能采取措施論證使泥石流發(fā)育得到控制時，允許采用渡槽。第6.7.4條按設(shè)計標準流量計算獲得的斷面面積，增大30%作為驗算滿槽過流能力的校核依據(jù)。第6.7.5條渡槽和泥石流溝應順直、平滑地連接，渡槽進口不得布置在急彎上且進口以上需有1520倍于槽寬的直線引流段。第6.7.6條 渡槽進口段一般采用上寬下窄的梯形或圓弧形狀的喇叭口型，連續(xù)漸變。漸變段長L(510)BfBf為槽寬，且L20m，漸變段擴散角815。第6.7.7條 槽身應為均勻的直線段，在跨越障礙物時，跨越后應延伸長度L=(11.5)Bf。第6.7.8條 渡槽出

50、口段與溝道銜接應順直，避開彎曲溝道，同時防止出口段流速過高。第6.7.9條 槽底設(shè)計縱坡不應小于流通段平均縱坡，也可按下式計算獲得。對稀性泥石流和水石流 6.71式中：If為渡槽槽底縱坡；Da為石塊平均粒徑m；Hc為平均泥深m。對粘性泥石流和泥石流 6.72式中：Ib為溝道相應段的天然溝床縱坡。第6.7.10條 應按設(shè)計最大流量計算獲得的橫截面積加上計算裕度和安全超高得到渡槽的設(shè)計橫斷面尺寸。第6.7.11條 斷面應采用豎墻式矩形或陡墻邊坡坡比n0.5窄深式梯形，槽底作成圓弧形或純角三角形。渡槽的寬深比按下式計算： 6.73式中：為斷面寬深比；Bc為底寬；Hc為流深；n為梯形或矩形的邊坡坡比，矩形斷面時，n=0。第6.7.12條 渡槽跨端基礎(chǔ)一般采用整體連續(xù)式條形基礎(chǔ)、支承墩、柱或排架等支承方式。兩端條形基礎(chǔ)的形狀、尺寸、構(gòu)造和基底標高應對稱。基礎(chǔ)埋深不小于被跨越建筑物的基底標高，并應滿足抗沖刷、抗凍融的要求?；A(chǔ)應置于穩(wěn)固的基巖或密實堅硬的石質(zhì)土上，否那么，地基應作加固處理。第6.7.13條 渡槽進、出口段和槽身應設(shè)置沉降縫和伸縮縫。假設(shè)槽身長度超過40m，可按20至30m一段劃分伸縮縫，分縫需作防滲處理。第6.7.14條 渡槽進出口段邊墩應采用重力式構(gòu)造并設(shè)置槽底止推墩臺。第6.7.15條 渡槽的底部和側(cè)壁過流面應作防沖擊磨損處理，