泥石流工程地质研究

1、第十一章第十一章 泥石流工程地质研究泥石流工程地质研究第一节第一节 概述概述一、概念一、概念 泥石流是泥石流是山区山区由于由于暴雨暴雨、冰雪融水激发含有大量、冰雪融水激发含有大量泥泥沙、石块沙、石块的的暂时性急水流。暂时性急水流。泥石流的特点：泥石流的特点：突然暴发，历时短暂，突然暴发，历时短暂，来势凶猛，能量巨大，来势凶猛，能量巨大，破坏力大。破坏力大。 华山泥石流姑海泥石流宝天铁路泥石流我国泥石流发生地区图我国泥石流发生地区图二、我国泥石流发生地区我国泥石流发生地区1.多发生在青藏高原边缘地区多发生在青藏高原边缘地区, 如云南如云南、四川四川、贵州接壤地带贵州接壤地带.2.东部低山丘陵与平

2、原交界处也会出现东部低山丘陵与平原交界处也会出现. 该地带现代地壳活动强烈,山体中断裂发育,岩石破碎,风化严重,加上干湿季分明,暴雨集中,使滑坡滑坡、泥石流灾害突发,形成了地震、滑坡、泥石流的灾害系统.小江流域泥石流 1.地形条件 2.地质条件 3.气象水文条件 泥石流总是泥石流总是发生在陡峭的发生在陡峭的山岳地区，一山岳地区，一般是顺着纵坡般是顺着纵坡降较大的狭窄降较大的狭窄沟谷活动。每沟谷活动。每一处泥石流自一处泥石流自成一个流域。成一个流域。典型的泥石流典型的泥石流流域可划分为流域可划分为三个区三个区: :泥石流活动三过程：形成泥石流活动三过程：形成输移输移堆积，是地堆积，是地表一次破坏

3、和塑造过程表一次破坏和塑造过程 。1、泥石流形成区（上游） .多为三面环山、一面出口的圆形宽阔地段，周围山坡陡峭多为30-60的陡坡，其面积可达数平方公里-数百平方公里； .坡体往往光秃破碎，无植被覆盖；.斜坡常被冲沟切割，且有崩塌、滑坡发育；2、泥石流流通区（中游）多为狭窄而深切的峡谷或冲沟，谷壁陡峻而纵坡降大；3、泥石流堆积区（下游）多为山口外或山间盆地边缘，地形较平缓 泥石流的流态主要受水体量与固体物质的比值以及固体泥石流的流态主要受水体量与固体物质的比值以及固体物质的粒径级配所制约。物质的粒径级配所制约。 泥石流体大多属似宾汉体系泥石流体大多属似宾汉体系( (泥浆体系宾汉体泥浆体系宾汉

4、体) )，故流动，故流动理论多以宾汉方程为基础，当泥石流体中固体物质较少，且理论多以宾汉方程为基础，当泥石流体中固体物质较少，且以粗大砂砾为主时，则与牛顿体紊流和流变方程相同。以粗大砂砾为主时，则与牛顿体紊流和流变方程相同。 （一）、据研究，泥石流主要流态有：紊动流、扰动流、蠕动（一）、据研究，泥石流主要流态有：紊动流、扰动流、蠕动流。流。 1. 1. 紊动流：它是稀性泥石流所具有的流态，与挟沙水流的紊流紊动流：它是稀性泥石流所具有的流态，与挟沙水流的紊流类同，它的流变方程为：类同，它的流变方程为：22dd）（dyvld2.2.扰动流：它是粘性泥石流最常见的一种流态，它的流变方扰动流：它是粘性

5、泥石流最常见的一种流态，它的流变方程是以宾汉方程为基础：程是以宾汉方程为基础： 3.3.蠕动流（似层流）：当粘性流流速较小、流速梯度也较小、蠕动流（似层流）：当粘性流流速较小、流速梯度也较小、流体中的石块移动和转动缓慢时为蠕动流，其流变方程为：流体中的石块移动和转动缓慢时为蠕动流，其流变方程为： dydvdydvdddd0k2mcdd0kkk）（）（dydvldydvdd( (二二) )、泥石流流速确定、泥石流流速确定1.1.铁一院推荐的稀性泥石流流速计算式：铁一院推荐的稀性泥石流流速计算式：3/82/3ddr1.53vl 2.2.陈光曦等据东川几条典型粘泥石流沟观测资料等推荐粘陈光曦等据东川几条典型粘泥石流沟观测资料等推荐粘性泥石流流速计算公式：性泥石流流速计算公式： 1/52/3dhkvl 坡面型泥石流坡面型泥石流第五节 泥石流的防治措施一.防治原则：避强制弱、局部防护、重点处理、以防为主、综合防治二.防治措施：1.水土保持措施：平整山坡、植树造林、修建谷坊、坡面排水等；泥石流形成区2.拦挡措施：各种拦挡坝与坝群；泥石流流通区3.排导措施：泄洪道、导流堤、停淤场。泥石流堆