1、1泥石流灾害防治工程设计规范2000.10.282目 录前言本规范的适用范围基本符号1 总则1.1 泥石流防治的基本程序1.2 泥石流防治工程设计的特点与特殊性1.3 泥石流防治工程设计的基本技术要求和原则1.4 泥石流防治工程设计的依据和基础资料1.5 泥石流防治工程设计的阶段及其主要任务1.6 泥石流防治工程安全等级划分1.7 泥石流防治工程设计标准和要点2 荷载分析与计算3 泥石流防治工程设计6.1 一般规定6.2 排导槽6.3 拦砂坝6.4 谷坊6.5 格栅坝6.6 停淤场6.7 渡槽6.8 沟道整治工程6.9 坡面治理工程6.10 生物工程3前 言根据中华人民共和国国土资源部令(第
2、4 号)颁布的地质灾害防治管理办法,国土资源部国际合作与科技司和地质环境管理司组织并主持编制了地质灾害防治工程设计规范。本规范编制的目的是:减轻或消除某些最常见的突发性地质灾害,如危岩崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等造成的损失,维护人民生命财产的安全,保护地质环境,保障社会主义现代化建设的顺利进行;统一地质灾害防治工程设计的标准,推动防治工程设计向规范化和科学化的方向发展,从整体上提高防治工程设计的技术水平;在地质灾害防治工程设计和施工中贯彻国家技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保 质量。在编制过程中,对全国近十余年来开展的地质灾害防治工程进行了广泛的调查研究,搜集了大量国内外
3、资料,并 对有关地质灾害防治工程设计的理论和方法作了较系统的分析和论证。本规范共分八章和五个附录,主要内容有:总则, 总体设计,荷 载分析与计算,危岩及崩塌防治工程设计,滑坡防治工程设计,泥石流防治工程设计,岩溶塌陷防治工程设计,以及施工过 程中的设计变更等。本规范的归口单位为中华人民共和国国土资源部。由国土资源部国际合作与科技司和地质环境管理司组织国土资源部标准化研究中心、四川地矿厅地质环境管理处和成都理工学院地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室等单位起草。本规范的解释单位为 国土资源部环境司。本规范系首次编制,由于受水平和各种条件的限制,尚存在许多不足,甚至错误之处,请各单位在执行 过
4、程中发现的问题、建 议 和修改意见及时函告国土资源部地质环境司地质灾害处,以便在适当的时候作进一步修改。本规范的主要起草人有:刘汉超、柴贺军、晏鄂川、 邓荣贵、葛文彬、徐志文、均金4李良淦等。国内一些知名专家,如刘广 润、孙广忠、孙培善、梁炯 、曲兴元、殷跃平、刘传正等,对规范的起草提出了许多宝贵的意见。国土 资源部地质环境司李烈荣司长和柳源处长,自始至终在关心和指导本规范的起草和修改工作。1本规范的适用范围本规范适用于中华人民共和国境内危及人民生命和财产安全,主要由泥石流地质灾害防治工程设计。在执行本规范时,尚应参照执行国家现行的有关规范、规程、 标准的要求。凡铁路、公路、水路、水利、水电、
5、矿山、国防工程等对泥石流防治工程设计有特殊要求时,应按有关的各专门规定执行。1基本符号A 锚杆筋的截面面积、沟道过水断面面积;a Ey 对墙趾的力臂、地震平均加速度;a、b 钻孔间距、排距;As 受拉、受压区纵向非预应力钢筋的截面面积;b 切口坝切口的宽度、网格坝网格宽度、桩的排距和行距、G对墙趾的力臂、矩形桩正面边比;B 溢流口宽度、墙底宽度、验算截面宽度;Bc 排导槽泥面宽度;Bf 渡槽槽宽;Bg 排导槽宽度;BL 流通区沟道宽度;Bp 桩的计算宽度;B1 验算截面宽度;c 地层岩土体粘聚力;c1 注浆强度系数;nC第n块滑体沿滑动面的内察力;C1 折减系数;c2 岩石与胶结体的胶结系数;
6、d 钢绞线直径、圆形桩直径、受力钢筋直径;D 排泄孔直径、渗流体积;d1 锚杆钢筋直径;d2 锚杆孔直径;Da 泥石流石块平均粒径;Db 排泄孔间壁厚;Dm 沟床质最大粒径;e 荷载在墙基面上的偏心距;e1 荷载作用于验算截面上的偏心距;E 桩的弹性模量、工程构件弹性模量;e1 荷载作用于验算截面上的偏心距;Ea1 验算截面以上的主动土压力;2Ep 被动土压力合力;Ex,Ey 主动土压力、小压力、地重力等合力的水平(空间)分量;f 地基承载力设计值;fcm 混凝土弯曲抗压强度设计值;fcr 砂浆与孔壁岩石间的设计粘结强度;Fb 泥石流大块石冲击力;Fdl 稀性泥石流体水平压力;Fe 地震作用力
7、;Fg 泥石流整体冲击压力;1,n第n块,第n1块滑体的剩下下滑力;fptk 钢丝、钢绞线、钢筋强度标准值;Fs 滑坡推力安全系数;fst 钢筋的设计抗拉强度;Fvl 粘性泥石流体水平压力;Fwl 粘性泥石流体水平水压力;fy 普通钢筋的抗拉强度设计值;Fy 坝底水的扬压力;G 墙重;G1 验算截面以上墙体重;nt,第n块滑体自重沿滑动面、垂直滑动面的分力;G1 验算截面以上墙体重(kN/m ) ;H 坡高、排导槽深度、防冲肋板埋深、谷坊有效高度、拦砂坝副坝和主坝的重叠高度、强夯影响深度、台阶高度;h 切口坝切口的深度、桩林地面外露部分桩高、Ex对墙趾的力臂、落距;h0 截面有效高度;Hc 排
8、导槽设计泥深,溢流坝段泥深;Hd 排导槽淤积高度;hd 设计溢流体厚度;Hd 拦砂坝溢流坝段坝高,网格坝网格体的高度;Hdl 拦砂坝坝顶到冲刷坑底的高度(m);Hl 泥石流的淤积厚度;Hm 泥石流最大龙头高度;3hs 沟底以上需淤埋的深度;Hw 排导槽弯道深度;I 载体截面惯性矩、平均水力坡度;I0 排导槽设计纵坡降;Ib 沟道平均天然坡降;If 渡槽槽底纵坡降;Ig 排导槽纵坡降;Il 流通区沟道纵坡降;Is 沟道淤积坡降;I 肋板下冲刷后的排导槽纵坡降;J 工程构件截面中心轴的惯性矩;K 安全系数、弹性抗力系数、换算系数、地基系数;Ks 挡土墙抗滑稳定系数;Kt 挡土墙抗倾覆稳定系数;k0
9、 抗倾覆安全系数;L 防冲肋板间距、拦砂坝主、副坝间距,谷坊间距、钢索在河床上的敷设长度;L1,L2 锚索锚固长度;ld 焊接时的搭接长度;Le 锚杆有效锚固长度;lm 钢筋搭接延伸长度;n第n块滑体沿滑动面的长度;Ls 上游坡掩埋处到拦砂坝顶上游距离;m 地基系数随深度变化的比例系数;M 夯锤重;MR 抗滑力矩;MS 滑动力矩;n 钢纹线根数、渡槽梯形或矩形的边坡坡比、随岩土体类别有关的无量纲数、孔隙率;Nt 锚杆的设计轴向拉力值;P 设计锚杆力, 基础底面处的平均压力设计值;maxin墙基底面边缘最小和最大压应力;q 浅孔台阶爆破正常松动药包的正常用药量;4q0 地震系数;q1 挡墙体抗拉
10、强度设计值;qc 溢流坝段泥石流单宽流量;qj 挡墙体抗剪强度设计值;Q 单个炮孔装药量;n水平荷载(地震惯性力的水平分力) ;qu 挡墙体抗压强度设计值; 岩体的重度;b 筑坝材料重度;d 设计溢流重度;s干砂重度;Rmin 最小允许半径;w 地下水的重度;R 岩石带轴抗压强度;Rs 排导槽弯道半径;Rt 单根锚杆的抗拔力;Xy 地层y处的水平位移值;U 水扬压力;n第n块底滑面的孔隙水压力;V 张裂缝水压力、沟道过水流流速;Vb 单宽坝体体积;Vc 泥石流流速;W 滑坡或崩塌体的重力;Wd 坝体自重;Wp 浅孔台阶爆破底板抵抗线;Xy 地层y处的水平位移值;y 滑面至计算点的深度(m);Z
11、 滑坡或崩塌后缘裂缝深度;Zw 滑坡或崩塌后缘裂缝水柱高;H 排导槽安全超高,防冲肋板安全超高、泥石流冲起高度;Hw 排导槽弯道超高; 折减系数、坡角;5 滑面倾角;1,n第n块、第n-1块的滑动面倾角;、 桩比变形系数、渡槽断面宽深比; 地基岩土体重度;c 泥石流重度; 地层岩土体内摩擦角(度) ;a 粘性泥石流体内摩擦角;n第n块滑体沿滑动面的内摩擦角;ys 浮砂内摩擦角; 基底摩擦系数、超钻系数; 1 墙体材料抗剪断系数;max 墙体抗压强度;, max最大地基应力;in最小地基应力;max 地层侧壁最大压应力;y 弹性抗力; 抗剪强度;传递系数; MN 抗倾力矩的总和; MP 倾覆力矩
12、的总和; 地基容许承载力;61 总 则1.1 泥石流防治的基本程序第 1.1.1 条 泥石流防治程序是指泥石流防治项目从决策、设计、施工到竣工验收全过程中的各个阶段及其先后次序。为保证获得最佳的社会效益、经济效益和环境效益,泥石流防治应遵循下列基本程序。第 1.1.2 条 预可行性研究 通过初步勘察、监测、稳定性分析,危险性评估等工作,对是否需要进行防治,以及防治的范围和重点区域等,提出预可行性分析,上报各省(直辖市、自治区)国土资源厅和国务院国土资源部,作为领导机关决策的依据。第 1.1.3 条 立项与编制设计任务书 根据可行性研究报告,区别防治项目的重要性、危害性与规模,按防治项目的批准权
13、限,提出立项报告。立项批准后,应立即组织编写设计任务书。第 1.1.4 条 工程勘察 主要包括工程测量,水文地质、工程地质和岩土工程勘察等内容。针对防治区域进行测量、测绘、测试、勘探、试验、鉴定、研究与综合分析评价工作。目的是为防治工程设计和施工提供科学依据。工程勘察必须由具有地质灾害勘察资质的单位承担。第 1.1.5 条 防治工程设计 这是一门涉及科学、技术、经济和方针政策等各个方面的综合性的应用科学技术。设计单位必须具有相应的资质。第 1.1.6 条 防治工程施工 这是实现领导决策与设计文件的重要阶段。应做到计划、设计、施工三个环节互相衔接,投资、工程内容、施工图纸、设备材料、施工力量五个
14、方面落实,保证全面完成计划。第 1.1.7 条 竣工验收 这不仅是检查施工单位是否按设计文件、施工合同完成任务,同时,还要移交固定资产、交付当地政府或专职单位进行使用与维护管理。1.2 泥石流防治工程设计的特点与特殊性第 1.2.1 条 对自然条件的依赖性 泥石流防治工程与自然地质条件的关系极为密切,设计时必须全面考虑气象、水文、地形、地质、水文地质条件及其复杂变化,包括可能发生的自然灾害及因兴建工程改变了自然地质环境条件而引发新的灾害。同时,防治工程迄今还是一门不严谨、不完善、不成熟的科学技术,必然存在着相当大的风险性。第 1.2.2 条 岩土性质的不确定性 泥石流体及工程岩图体多是非均质、
15、多向异性介质,其岩土参数是随机变量,变异性大。防治设计时不仅应掌握岩土性质及其概率分布,而且要了解测试方法及其与工程原型之间的差异。第 1.2.3 条 注重工程经验的重要性 鉴于防治工程计算方法的不严谨和不完善,因此在设计时对工程经验,特别是地方类似工程的实践经验应予以高度重视。第 1.2.4 条 原型观测的特殊重要性 由于设计参数和计算方法的不精确性,原型观测对于检验泥石流防治工程设计的合理性和监测施工的质量和安全,具有特殊的重要意义。1.3 泥石流防治工程设计的基本技术要求和原则第 1.3.1 条 应以最少的投资、最短的工期,达到设计基准期内安全运行,并满足所有预定功能。即在设计基准期内在
16、预定功能、安全性和耐久性、工期和投资的经济性三个方面达到要求。具体而言,应满足以下要求:7(1)在特殊荷载条件下,仍能保证防治工程整体稳定性,不致造成危及人员生命等重大的灾害。(2)在正常荷载条件下,应能保证防治工程不发生明显的破坏,不会造成危及建筑物安全的灾害。(3)泥石流防治工程的设计基准期(寿命)一般可按 50 年至 100 年考虑,特殊工程应进行专门论证。(4)防治工程设计时,应充分考虑设计基准期内预定的功能,场地条件、岩土性质及其可能变化,工程结构类型与特点,荷载组合情况,施工环境、相邻工程的影响,施工技术条件,设计实施的可行性,当地材料资源、工期和投资等各种因素。第 1.3.2 条
17、 应充分收集场地的气象、水文、地形、地质、水文地质等资料,作为防治工程设计的依据。同时,应考虑到场地可能发生的自然灾害(如暴雨、洪水、崩塌、滑坡等)和工程建设可能引起的新的泥石流,对这些灾害应在勘察、评价、预测的基础上,采取有效的预防措施。第 1.3.3 条 应注意岩土体的非均质性、各向异性,参数测定的方法及测定条件与工程原型之间的差异,参数随时间和环境的改变以及工程实施后可能的变化等,合理的选用岩土参数。第 1.3.4 条 应定性和定量分析相结合。两种分析都应在详细占有资料的基础上,运用成熟的理论和类似工程经验或经验证行之有效新技术和新方法,进行充分论证,并宜提出多方案进行比较。第 1.3.
18、5 条 应以防为主,躲避与治理相结合;同时也应注意与当地社会、经济和环境发展相适应,与市政规划、环境保护、土地管理和开发相结合,并在安全、经济、适用的前提下尽量做到美观。第 1.3.6 条 在防治工程中,勘察工程师、岩土工程师与结构工程中应密切配合,使岩土工程设计与结构工程设计协调一致。1.4 泥石流防治工程设计的依据和基础资料第 1.4.1 条 设计工程师进行泥石流防治工程设计工作必须有法定的依据。主要包括:(1)可行性研究报告;(2)设计任务书;(3)工程勘察报告等。第 1.4.2 条 防治工程设计的基础资料,主要包括以下方面:(1)地形资料:地形图及平面、高程控制;(2)气象水文资料:气
19、温、降雨、冻结深度、暴雨;水文、流量、淹没、冲淤等;(3)防治工程勘察资料:泥石流的基本特征、工程区岩土的类型、年代、成因、产状、分布;岩土的工程性质及变异性;地质构造的性质、展布及对工程的影响;自然或人为不良地质现象及对工程的影响;地下水类型、水位及埋深、动态、补给排泄条件及地层渗透系数;水与土对建筑材料的腐蚀性;地震基本烈度,地震动参数;特殊岩土的测试与评价。(4)其它资料:施工场地的水、电、交通条件;排水、排污条件;对噪声、振动的限制;防治工程勘察、设计及施工的地方经验;地方的材料及劳务价格等;15 泥石流防治工程设计阶段及其主要任务第 1.5.1 条 泥石流防治工程可分为防治工程、治理
20、工程和应急治理工程三类。8第 1.5.2 条 防治工程应按三阶段设计,即可行性方案设计、初步设计和施工图设计;治理工程宜按两个阶段设计,即初步设计和施工图设计;应急治理工程可按一阶段设计,即根据现场勘察,立即进行施工图设计,视情况也可边勘察、边设计、边施工、边监测。第 1.5.3 条 可行性方案设计阶段应根据防治目标,对多种设计方案进行全面的技术与经济论证,提出优化的推荐设计方案。此阶段的设计文件应以文字表述为主,辅以必需的方案图和计算表。第 1.5.4 条 初步设计阶段应针对项目的分解,对各子项目确定设计参数与边界,对实现目标的可行性、工程的实现步骤和有关工程参数,编制以地质为主体的工程图件
21、,进行工程概算。此阶段的设计文件宜文字说明与图表并重。第 1.5.5 条 施工图设计阶段应对工程措施进一步具体化,包括工程措施的具体结构、工程图件,并进行工程预算。此阶段的设计文件宜以图表为主,辅以简要的文字说明。编写方式以条款式为宜。第 1.5.6 条 在泥石流工程安全等级为三级和四级的情况下,可将可行性方案设计与初步设计合并,编制能达到初设要求的可行性方案设计。第 1.5.7 条 各阶段的设计图表一般包括平面图、剖面图、结构详图,以及工程项目一览表、计算成果表、材料统计表、概、预算表等。设计说明书一般应阐述下列内容:工程目的及任务来源;设计依据;设计的基础资料和基本数据;防治工程设计标准;
22、设计方案;计算;施工注意事项;检验与监测;概、预算;工程效益分析。计算书一般作为存档备查技术文件,可不对外提交。其内容应包括计算公式(或数学模型) 、计算参数的选取、计算结果及评价等。1.6 泥石流防治工程安全等级划分第 1.6.1 条 根据泥石流的活动程度(体积或面积) ,可将其灾变等级划分为特大型、大型、中型和小型四个级别(表 1.6-1) 。第 1.6.2 条 根据一次泥石流造成(或可能造成)的破坏后果(死亡人数和直接经济损失) ,可将其灾度等级划分为特大灾、大灾、中灾和小灾四个级别(表 1.6-2) 。第 1.6.3 条 根据泥石流的灾变等级和灾度等级,可将其防治工程的安全等级划分为四
23、个安全等级(表 1.6-3) 。表 1.6-1 泥石流的灾变等级划分灾 变 等 级活动程度特大型 大 型 中 型 小 型体积(10 4m3) 100 10010 101 1000 1000100 10010 50 5020 21 20 2010 101 1000 1000100 10010 1000 1000100 10010 5080 。第 6.3.6 条 利用多年累计库容量或回淤纵坡法计算设计坝高。第 6.3.7 条 非溢流坝坝顶高于溢流口底的安全超高 h 按下式确定h=hs+Hc (6.32)式中,h s 是根据坝的不同等级设计所需的安全超高,一般取 0.51.0m;H c 为溢流坝段的
24、泥深。第 6.3.8 条 坝顶宽 b 按构造要求,一般取 b=(810)Hd,且低坝坝顶宽度 b 不小于1.5m;高坝坝顶宽度 b 不小于 3m;当有交通及防灾抢险等特殊要求时, b 应大于 4.5m。第 6.3.9 条 坝顶宽度 Bd 按实际断面型式取不同的值,详见图 6.3-1。第 6.3.10 条 坝的设计需进行结构计算,主要包括抗滑稳定、抗倾稳定、坝基应力和坝体应力等。可参照土力学、坝工结构计算方法及其相关规范进行。第 6.3.11 条 坝下消能防护工程包括副坝、护坝等,其结构型式如图 6.3-2。大多数拦砂坝采用副坝消能。图 6.3-1 重力式拦砂坝横断面型式图图 6.3-2 坝下游
25、消能工程A.副坝消能工; B.潜坝消能工; C.拱基型、桥式拱型; D.护坝消能工副坝与主坝重叠高度 H,按下式计算确定:(6.33)cdlH413式中: 为拦砂坝坝顶到冲刷坑底的高度(m ) ;H为副坝重叠高度(m) ;H c 为溢流口dlH19上泥深(m) 。主、副坝间的距离 L,按下式确定:(6.34))()25.1(cdlH式中:L 为主、副坝间距。若副坝高出河底较高,在下游还应再设第二道副坝。6.4 谷坊第 6.4.1 条 一般把坝高 Hdl23b/Dm21.5 (6.51)其中:D m1 为中小洪水可挟带的最大粒径;D m2 为大洪水可挟大的最大粒径;b 为断面宽度。切口的深度(h
26、)通常取 h/b=12。切口的密度范围为 0.2 0.6,其中 B 为溢流口宽度。b第 6.5.5 条 钢索网格坝宜设在流通区域减速区。网格体的高度应由下式计算:(6.52)LmdH式中,H m 为泥石流最大龙头高(m); H 为泥石流的冲起高度(m);H L 为泥石流的淤积厚度(m);H d 为网格坝的高度(m)。网口大小按如下关系设计:1.5 2.0 (6.53)mDb式中,b 为网孔宽度(m) ,一般网孔为正方形。钢索在河床上的敷设长度可按下式计算:L=(1.52.0)Hd (6.54)式中,L 钢索在河床上的敷设长度;H d 为网格体的高度。网格体钢丝索的设计按泥石流作用于格栅坝的冲击
27、力来计算。第 6.5.6 条 桩林布置在间歇发生、暴发频率较低的泥石流沟道中、下游。一般沿垂直向布置两排或多排桩,纵向交错成三角形或梅花形,桩间距为:b/Dm=1.52.0 (6.55)式中,b 为桩的排距和行距;D m 为泥石流最大粒径。地面外露部分桩高 h 为:h=(24)b,且 3mh8m 。桩基应埋在冲刷线以下,且埋置深度不应小于总长度的 1/3。21桩体采用钢轨、钢管或组合钢构件或钢混桩体,用挖孔或钻孔的方法施工。桩体的受力分析与结构设计类同悬臂梁,参见相关规范。6.6 停淤场第 6.6.1 条 泥石流停淤场应选在沟口堆积扇两侧的凹地或沟道中下游宽谷中的低滩地。第 6.6.2 条 停
28、淤场一般由拦挡坝、引流口、导流堤、围堤、分流墙或集流沟组成。第 6.6.3 条 拦挡坝位于停淤场引流口下游,通常用圬工或混凝土结构,按重力式拦砂坝进行设计。第 6.6.4 条 固定式引流口可与拦挡坝连成一体,也可采用与坝分离的型式。采用圬工开敞式溢流堰或切口式溢流堰引流,按重力式断面设计。第 6.6.5 条 导流堤与泥石流的接触面,应采用斜坡式圬工防护面层,厚 0.51.0m,边坡稳定性系数为 1.01.25,背后为土堤。临空面采用土的边坡稳定性系数为 1.02.0。土石混合堤的高度不应超过 5m,堤顶宽 35m,一般采用梯形断面。顶冲部位应加强,凹岸一侧要加弯道超高。第 6.6.6 条 分流
29、墙体布置在停淤场内,头部按分流墩作成鱼嘴形、半圆形,用圬工或铅丝笼、编篱石笼防护。堤身用铅丝笼,编篱石笼护面的堆石土堤,边坡稳定性系数为1.01.5,堤高不超过 3m,顶宽 1.52.0m,采用梯形断面。第 6.6.7 条 围堤一般采用干砌石护面的压实土堤,堤高不超过 5m,顶宽 35m,采用梯形断面。砌石护面边坡稳定性系数为 1.01.5,土堤的边坡稳定性系数 1.02.0。6.7 渡槽第 6.7.1 条 泥石流渡槽适用于泥石流暴发较频繁,高含沙水流、洪水或常流水交替出现,有冲刷条件的沟道。泥石流的最大流量不超过 200m3/s,其中最大固体粒径不超过1.5m 的中小型泥石流。第 6.7.2
30、 条 设置渡槽处应有足够的高差,进、出口顺畅,基础有足够的承载力并具有较高的抗冲刷能力。第 6.7.3 条 对于处在急剧发展阶段的泥石流沟,或由崩塌、滑坡、阻塞溃决等成因形成的泥石流沟,只有在上游已经或有可能采取措施论证使泥石流发育得到控制时,允许采用渡槽。第 6.7.4 条 按设计标准流量计算获得的断面面积,增大 30%作为验算满槽过流能力的校核依据。第 6.7.5 条 渡槽和泥石流沟应顺直、平滑地连接,渡槽进口不得布置在急弯上且进口以上需有 1520 倍于槽宽的直线引流段。第 6.7.6 条 渡槽进口段一般采用上宽下窄的梯形或圆弧形状的喇叭口型,连续渐变。渐变段长 L(510)B f(B
31、f 为槽宽) ,且 L20m ,渐变段扩散角 815 。第 6.7.7 条 槽身应为均匀的直线段,在跨越障碍物时,跨越后应延伸长度 L=(11.5)Bf。第 6.7.8 条 渡槽出口段与沟道衔接应顺直,避开弯曲沟道,同时避免出口段流速过高。第 6.7.9 条 槽底设计纵坡不应小于流通段平均纵坡,也可按下式计算获得。对稀性泥石流和水石流(6.71)cafHDI3/259.022式中:I f 为渡槽槽底纵坡;D a 为石块平均粒径(m ) ;H c 为平均泥深( m) 。对粘性泥石流和泥石流(6.72)%15fbI式中:I b 为沟道相应段的天然沟床纵坡。第 6.7.10 条 应按设计最大流量计算
32、获得的横截面积加上计算裕度和安全超高得到渡槽的设计横断面尺寸。第 6.7.11 条 断面应采用竖墙式矩形或陡墙(边坡坡比 n0.5)窄深式梯形,槽底作成圆弧形或纯角三角形。渡槽的宽深比按下式计算:(6.73))1(22nHBc式中: 为断面宽深比;B c 为底宽;H c 为流深;n 为梯形或矩形的边坡坡比,矩形断面时,n=0。第 6.7.12 条 渡槽跨端基础一般采用整体连续式条形基础、支承墩、柱或排架等支承方式。两端条形基础的形状、尺寸、构造和基底标高应对称。基础埋深不小于被跨越建筑物的基底标高,并应满足抗冲刷、抗冻融的要求。基础应置于坚固的基岩或密实坚硬的石质土上,否则,地基应作加固处理。
33、第 6.7.13 条 渡槽进、出口段和槽身应设置沉降缝和伸缩缝。若槽身长度超过 40m,可按 20 至 30m 一段划分伸缩缝,分缝需作防渗处理。第 6.7.14 条 渡槽进出口段边墩应采用重力式结构并设置槽底止推墩台。第 6.7.15 条 渡槽的底部和侧壁过流面应作防冲击磨损处理,一般增加 510cm 厚的耐磨保护层。6.8 沟道整治工程第 6.8.1 条 拦砂坝固床稳坡工程是在紧靠滑坡或沟岸不稳定段的下游修建拦砂坝,利用其挡蓄的泥沙淤埋滑坡剪出口或保护坡脚,使沟床岸坡达到稳定。这类工程拦砂坝的设计详见 6.3。第 6.8.2 条 拦砂坝的坝高由下式确定(图 6.8-1):(6.81)ssb
34、sdILhIH图 6.8-1 固床稳坡的拦砂坝坝高示意图式中,H d 为沟底以上拦砂坝的有效高度( m) ,L s 为上游坡需要掩埋处距拦砂坝顶上游侧的距离(m) ;I b 为沟床原始纵坡() ;I s 为淤积纵坡,一般取 Is 为 ;h s 为沟底以bI4321上需要淤埋的深度(m) 。23第 6.8.3 条 护坡工程一般采用不低于 M7.5 的水泥砂浆砌石沿遭冲刷 坡脚进行表面护砌,见图 6.8-2,护坡高度不低于设计最高泥位。内壁坡度一般与岸坡平行,迎水坡度略缓,护砌厚度在顶部一般不小于 50cm,底部不小于 100cm,埋入基础深度应大于冲刷深度,且不小于 100cm。图 6.8-2
35、水泥砂浆砌石护坡示意图(尺寸单位:cm )第 6.8.4 条 年限在 10 年以下的临时性护坡可采用石笼护坡,见图 6.8-3。石笼应沿流向卧置,直径不小于 40cm,下部直径增至 100cm,基础埋置深度不小于冲刷深度,且不小于一个石笼的直径,石笼垒置高度一般不大于 500cm。图 6.8-3 石笼单侧护坡示意图(尺寸单位:cm )第 6.8.5 条 护底铺砌多采用水泥砂浆砌块石铺砌,砂浆标号不低于 M7.5,铺砌厚度不小于 0.5m,见图 6.8-4。在非重要的沟段也可采用干砌块石,用丁砌法铺砌,厚度不小于 0.5m,见图 6.8-5。第 6.8.6 条 肋板一般采用 M10 号水泥砂浆砌
36、块石或 C15 混凝土,在重要地段采用钢筋混凝土。其宽度不应小于 1m,埋深应超过冲刷线,并不小于 1.5m,顶面与河底平或不超过河底 0.5m,必要时可埋设竖肋。肋板应垂直于河流布设,间距一般为河底宽的 23 倍,见图 6.8-6。24图 6.8-4 水泥砂浆砌块石护底示意图(尺寸单位:cm )图 6.8-5 干砌石护底示意图(尺寸单位:cm )图 6.8-7 肋板平面布置及剖面示意图(尺寸单位:cm )6.9 坡面治理工程第 6.9.1 条 坡面治理工程主要用于泥石流沟形成区的治理,包括削坡工程、挡土工程、排水工程、等高线壕沟工程和水平台阶工程等。第 6.9.2 条 削坡工程用来修整不稳定
37、坡面以减缓坡度,削坡后上部坡比 11 左右,下部坡比 11.5 左右,坡面应修些被覆工程。第 6.9.3 条 排水工程的主要形式为排水沟。排水沟一般在沟谷上游形成主、支沟排水网。主沟布置应沿沟谷两侧与沟谷走向一致,排水沟应防渗。第 6.9.4 条 排水工程沟槽坡降应控制在 0.5%左右,不超过 1%。沟槽流速控制在2m/s 以内。沟槽陡缓交界处应作消能、水跃处理。第 6.9.5 条 等高线壕沟工程中,壕沟的容积要足以容纳由壕沟间坡面流出的雨水量。壕沟的容积可按 1 小时雨强的最大值减去渗透量,壕沟间距一般取 10m,参见图 6.9-1。图 6.9-1 等高线壕沟结构示意图(a) 等高线壕沟剖面
38、; (b) 等高线壕沟沟内构筑堤埂; 1.隔开;2.间距。第 6.9.6 条 水平台阶工程主要为梯田。在坡面 315时,北方地区田面宽不小于8m,南方地区不小于 5m,田坎高 0.51.0m。坡面 1525时,北方地区不小于 4m,南方地区不小于 2m,田坎高 1.02.0m,倾坡多为 1.00.31.0 0.5。6.10 生物工程第 6.10.1 条 应根据泥石流发生的条件、泥石流性质及危害状况、泥石流发展趋势,结合当地自然条件和社会经济实际制定生物防治方案。生物措施一般在泥石流沟的全流域25实施。第 6.10.2 条 生物工程对浅层土体的不稳定性和侵蚀有较好的防治效果,而对于深层滑坡应当采取生物工程与土木工程相结合进行综合治理。第 6.10.3 条 生物工程选取植物要最大限度地满足治理山地灾害的需要。应选择根系深而发达、固土能力强、寿命长的植物,同时所选择的植物要与栽植地的气候条件相适应。第 6.10.4 条 生物工程包括乔木的培植、灌木的培植、草本植物的培植、竹的培植、活木桩、树枝地边埂、灌木篱笆和生物谷坊等基本类型,设计时需要多种基本类型有机地结合在一起构成生物工程方案。