泥石流的形成及防治

泥石流工程研究1、泥石流的概念及研究意义2、泥石流的形成条件3、泥石流的特征及分类4、泥石流的防治第一节泥石流的概念及研究意义一、泥石流的定义泥石流是指在山区一些流域内，主要是在暴雨降落时所形成的、并由固体物质（石块、沙砾、粘粒）所饱和的暂时性山地洪流。

一般地说，泥石流的组成成分是水体和岩石破坏产物。泥石流是山区特有的一种不良地质现象，它具有暴发突然、结束快速、历时短暂和破坏力却极大的特点。由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流；以粘性土为主，含少量砂粒、石块、粘度大、呈稠泥状的叫泥流；由水和大小不等的砂粒、石块组成的称之水石流。理解：第一节泥石流的概念及研究意义第一节泥石流的概念及研究意义2003年7月11日22时，四川省甘孜藏族自治州丹巴县发生特大泥石流灾害，造成1人死亡，50人失踪，另有71人被困。这是灾情最严重的水卡子村损毁严重的民房。

2005年10月8日，危地马拉暴雨引发的泥石流5日吞噬了危地马拉首都危地马拉城以西180公里的两个村落，1400多人失踪，生还希望渺茫。第一节泥石流的概念及研究意义云南省建水县大箐沟泥石流地质灾害实例（一）泥石流特征大箐沟位于元江左岸，流域面积5.8km2，主沟长4.2km，泥石流冲出物主要为矿渣，泥石流堆积扇宽约300m，长180m，沟口堆积物厚度1-4m，冲出物总量近8万m3，泥痕和访问调查最大流量约36m3/s，泥石流持续时间20多分钟，泥石流冲出物曾经短暂堵断元江（见照片1）。第一节泥石流的概念及研究意义照片1.大箐沟泥石流堆积扇（泥石流曾短暂阻断元江）元江第一节泥石流的概念及研究意义二）成因分析1、采矿弃渣置于沟道内为泥石流发生提供了丰富的可移动物源。据现场不完全调查，大箐沟中下游两岸谷坡布设的采矿坑不下20口，采矿矿渣沿沟倾倒，数十万方矿渣堆积于沟道内，为泥石流发生提供了丰富的可移动松散固体物源（见照片2）。照片2.矿渣直接堆弃于沟道内，为泥石流提供固体物源第一节泥石流的概念及研究意义

2、沟谷形态有利于泥石流形成。大箐沟属中山峡谷地貌，谷坡坡度25～55°。沟谷沟床以岩质为主，宽3～11m，主沟纵坡70～279‰，沟床稳定，沟床堆积物以人工堆积和崩塌物质为主；支沟沟床纵坡239～530‰，为岩质沟床，多跌坎，是泥石流加速沟段。陡峻的地形条件为泥石流形成提供了充足的势能。照片2矿渣直接堆弃于沟道内，为泥石流提供固体物源

3、高强度降雨是灾害的直接诱发因素。5月下旬至6月上旬，建水县境内出现连续降雨天气，导致沟道松散物饱水，6月9日下午大箐沟流域出现局地暴雨，暴雨迅速在沟道内转变为地表径流，并冲溃堆积于沟道内的矿渣堆积体，形成泥石流灾害。第一节泥石流的概念及研究意义三）地质灾害发展的趋势

由于目前大箐沟沟道仍有大量的松散固体物质，在暴雨激发下仍具备发生泥石流的条件。此外，大箐沟两岸谷坡分布有多处危岩体，受人类工程活动的影响，危岩体稳定性差，而部分工棚和活动设施位于危岩体下方，直接受到威胁。因此，牛滚塘铅锌矿发生崩塌和泥石流灾害的隐患仍然很大。第一节泥石流的概念及研究意义第一节泥石流的概念及研究意义我国泥石流分布第一节泥石流的概念及研究意义一、形成条件泥石流的形成必须具备以下条件

（1）地形条件：具有形成区、流通区和堆积区。（2）地质条件：松散固体来源和动能、势能在汇水区和流通区，岩土层分布广泛、厚度大、结构松软、易风化、层理发育；泥石流流域具有不良地质构造。（3）水文气象条件：强烈的地表径流短时间内有强度较大的暴雨或冰川和积雪的强烈消融，或高山湖泊、水库的突然溃决等。第二节泥石流的形成条件沉积区形成区汇水动力区物质供给区流通区河流第二节泥石流的形成条件（1）地形条件第二节泥石流的形成条件二、泥石流形成机制即特定的地表水流在其流域内与各种松散土石固体物质互相作用，并形成固液两相流体，在一定的沟槽河谷中运动，并最终堆积的全部的过程以及各个阶段中内外力的作用方式。要讨论的内容：形成、发展以及消亡的全部过程以及力的作用方式。第二节泥石流的形成条件泥石流的形成机制1、根据侵蚀、搬运、滑移过程，提出了侵蚀—搬运型泥石流形成机制；侵蚀滑移型泥石流形成机制；滑移(滑坡)型泥石流形成机制；2、根据“膨胀现象”及“跃移现象”论证了河床型高浓度水流(即稀性紊流型泥石流)的形成运动机制；滑坡型泥石流形成机制；从斜坡稳定分析观点和颗粒流理论论证泥石流形成机制。第三节泥石流的特征及分类一、泥石流地质地貌特征（例举：）形成区及类别：山区－粘滞的(结构)汇水区特征：具有粘土质岩石和以蒙脱石为代表的粘土，此外还有能造成巨大山麓堆积和坚硬的石灰岩、片岩及火成岩等不易破碎的岩块。重度：1.9－1.6组成：粘土组分不大于固体部分的25～30%；其余的为砂、小碎石、砾石、巨砾，水是泥流组成的部分之一。泥石流保持着直线运动的方向作整体运动，在静止时固结，各组成部分不分散。破坏：位于山洪泥流经道路上的建筑物及在石流横向上的防护物受破坏，具有直进性和脉动性。第三节泥石流的特征及分类二、泥石流的流态特征(例举模式)

泥石流流态的土力学理论根据是库仑粘滞模式，约翰逊(1970)提出的此种模式用剪应力和剪应变率关系方程及图σs=c+σntanφ+μbεs

式中的粘聚力c和内摩擦力σntanφ可用屈服强度K代替，而呈准宾汉塑性模式：σs

=K+μbεs宾汉塑流体的σs和εs

之间呈线性关系。泥石流运动的产生必须克服初始屈服强度；μb

、εs值不能低于抗剪强度初始值而为零第三节泥石流的特征及分类三、泥石流体的结构特征：其流体内粒状土石(其最大石块直径为最小颗粒直径的1010倍)与水体的结合形式。石块在浆体中有悬浮、支撑和沉底三种状态冲击力大，危害严重第三节互泥石祝流的特变征及分渔类四田泥石胞流发吓生的土时间混规律(1)季节漫性：战我国宁泥石口流的巡寿暴发百主要截是受域连续踩降雨抖、暴滚雨，平尤其概是特朝大暴煌雨集皱中降崭雨的厦激发完。因瓜此，皮泥石候流发酸生的匠时间磁规律痰是与阴集中着降雨谈时间模规律据相一华致，侧具有把明显必的季诱节性百。一赠般发法生在展多雨早的夏蜓秋季筹节(2楚)周期伴性能：泥尾石流陷的发虾生受伏暴雨半、洪厚水、侍地震顽的影肌响，窃而暴去雨、烘洪水录、地闲震总螺是周昂期性剑地出认现。思因此薯，泥扫石流留的发反生和肯发展级也具蚀有一善定的扛周期静性，还且其杨活动养周期独与暴嘴雨、达洪水妇、地慰震的佳活动搁周期地大体已相一冰致。糖当暴守雨、壮洪水乘两者香的活已动周炉期相件叠加也时，示常常敲形成失泥石击流活锁动的悟一个平高潮(3)泥石流曲的发生喝，一般治是在一略次降雨蹈的高峰瓦期，或省是在连熊续降雨孔稍后。第三节义泥石必流的特谜征及分暂类四、泥识石流的号分类泥石流敞分类是战泥石流绘基本理展论问题或之一，便它应壮该反映聋出泥石杏流形成咬机制和尝各类泥搜石流躲之间的拒关系、旅泥石流酬形成运让动过程吩、影响洞因素以再及其激惭发活动素的有关啄力的作吃用模式府等。从物质舟成分：杜水石质丝式、泥石酒质及泥踪蝶质。从水麻体补兼给方荡式：盏雨水炉型、收冰川沾型两琴类暴发起纲因：融蒙雪型泥岔流、溃神决型泥水石流、芽地震型且泥石师流及火玩山型泥余石流受力性急质：土上力型（澡滑坡型孟和崩塌乒型两种乓）；水叹力型（椅坡面侵叹蚀型及派河床侵勿蚀型）第四抚节额泥石释流的违防治泥石流雕的防治稍原则针对其扛形成条语件及形挂成机制控以及不底同性质虽的泥堪石流类刚型分别参对待。尽可梯能保趟持水辩土不朋产生类流失御，上众游沟鉴谷两俱岸乌的斜阳坡予炕以稳竞定；毕保中游富以拦页挡为售主，艺同时关减缓削沟床棋纵坡钩；挡下游以已疏导为雁主，尽疼可能减欣少淤积邻。导第四节域泥石炒流的防踏治工农业歼基本建工设，以挎避开为紫宜。尽羞可能闹做到合夸理布局趣，以少斯受泥石派流龙头申直接诉威胁为示宜，米交通夕线路的掀通过方宇案:扇前毕避绕剑，扇惭后避遥绕耕及扇信身通轿过几般种可枕能性隆加以墓比较卸，选辽择较照优方穷案。丹不搅论采喷取何忙种工慕程措今施，潮事先建应对喜泥石页流流辰速、舅流量于以及姨予计负拦挡基导流笛建筑闭的是尺寸兔予以铸充分叶调查例与计攀算，垫计算阁必须硬选用尸或建裂立适腿当的泪公式纵。第四改节协泥石桥流的鱼防治安宁河增断裂带雄上的泥捕石流地武区铁路仇选线1、预防在上铃游汇咱水区巴，作喜好水伞土保纱持工赠作，晨如植州树造拆林，侧种植讨草皮劣等；乡丰调整离地表答径流楼，横过穿斜偶坡修烫建导旷流堤烦，筑仓排水稀沟系聪，使伯水不陶沿坡牛度较垒大处朽流动断，以途降低简流速滔；加造固岸老坡，逗以防草岩土兆冲刷怎和崩见塌，饿尽力舱减少糊固体小物质农来源苹。导流堤泥石流萍立体格融栏坝2、拦截在中游逝流通区贡，设置债一系列贴拦截构音筑物，季如拦截龙坝、拦戏栅、溢义流坝等绳。以阻构挡泥石桑流中夹胜带的物耳质。用挽改变沟森床坡降询低流速基的方法匠，防止硬沟床下员切，如进修建不蛙太高的音挡墙，缠筑半截姥堰堤等到。3、排拥导在泥燃石流斥下设呼置排献导措凝施使益泥石群流顺些利排创除。闻例如比修排伤