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，危害严重第三节国泥石观流的特插征及分拒类四沿泥石融流发呢生的摸时间晴规律(1妥)季节性胞：我国链泥石流骆的暴发付主要是作受连续漆降雨、送暴雨，尸尤其是棵特大暴继雨集中庭降雨的假激发。骄因此，煮泥石流次发生的枕时间规树律是与肢集中降皮雨时间嫂规律相拿一致，雷具有明笛显的季围节性。积一般发该生在多骨雨的夏丢秋季节(2)周期性太：泥恼石流的蓬发生受深暴雨、抛洪水、功地震的斯影响，恒而暴雨琴、洪水浩、地震愿总是周止期性地打出现。经因此，右泥石流结的发生稻和发展生也具有饭一定的间周期性检，且其攀活动周垫期与暴授雨、洪誓水、地但震的活臭动周期抽大体相龙一致。扑当暴雨间、洪水悔两者的蚊活动周梢期相叠笋加时，刻常常形丢成泥石底流活动盖的一个舍高潮(3株)泥石流丘的发生搏，一般荒是在一涨次降雨糟的高峰熄期，或接是在连匹续降雨此稍后。第三求节秆泥石参流的才特征蚕及分蝴类四、泥蹦石流的曾分类泥石流荣分类是宽泥石流崖基本理简论问题桑之一，崇它应夺该反映修出泥石下流形成张机制和改各类泥溉石流瓣之间的韵关系、财泥石流费形成运贩动过程杆、影响淹因素以贸及其激舞发活动时的有关浑力的作蒸用模式棒等。从物质锣成分：帜水石质探、泥石破质及泥并质。从水毙体补育给方乡丰式：准雨水页型、妨冰川话型两搏类暴发赢起因鸽：融愚雪型叼泥流崭、溃坦决型宾泥石墨流、刑地震我型眯泥石献流及彩火山姥型泥沃石流受力性急质：土曲力型（销滑坡型掏和崩塌埋型两种太）；水不力型（射坡面侵脉蚀型及本河床侵化蚀型）第四护节辛泥石凉流的框防治泥石鸡流的阴防治预原则针对其饥形成条凯件及形傍成机制诉以及不邪同性质葛的泥傻石流类层型分别狼对待。尽可能选保持水凤土不产像生流失吗，上游剑沟谷两索岸的拉斜坡予白以稳定安；保中游匀以拦牧挡为给主，打同时免减缓留沟床仪纵坡废；挡下游粘以疏柜导为块主，鉴尽可概能减蜂少淤道积。录导第四朗节莲泥石府流的啄防治工农糠业基乖本建秘设，谁以避干开为尽宜。威尽可朗能垃做到轨合理肢布局挪，以还少受愧泥石链流龙句头直屋接妈威胁尾为宜玻，银交通扁线路么的通爪过方全案:扇前避拜绕，扇即后避焦绕及扇就身通过雾几种可趣能性加也以比较低，选择管较优方瓶案。桂不论新采取何浓种工程聚措施，皇事先应谊对泥石乡丰流流速傻、流量情以及予年计拦挡奥导流建尸筑的谊尺寸予平以充分疯调查与叨计算，歇计算必粉须选用纲或建立轻适当的黑公式。第四节势泥石浆流的防卷治安宁扣河断喂裂带核上的居泥石川流地蚂区铁股路选临线1、预千防在上借游汇柴水区嫩，作绪好水熔土保食持工袭作，钻如植鸡树造如林，级种植倒草皮奖等；扬调整织地表俱径流彼，横罩穿斜很坡修区建导郊流堤根，筑止排水耗沟系株，使全水不扇沿坡社度较袍大处挪流动条，以瞧降低养流速揭；加脖固岸员坡，未以防跟岩土哈冲刷爆和崩街塌，茅尽力魄减少盲固体涝物质软来源建。导流堤泥石流冠立体格嗓栏坝2、拦截在中游扶流通区巡寿，设置惭一系列愈拦截构侧筑物，耀如拦截趣坝、拦广栅、溢哈流坝等则。以阻澡挡泥石茶流中夹纸带的物潜质。用棍改变沟替床坡降辫低流速镇的方法霉，防止步沟床下崭切，如惹修建不街太高的宇挡墙，娱筑半截搭堰堤等帐。3、排盆导在泥石体流下设德置排导掌措施使温泥石流悼