地质灾害治理方法范文

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篇1

目前地质灾害防治也列入城市总体规划中，且应在“防”灾上下功夫，同时要争取主动，减少灾害的发生。因此，对锚杆格构等治理措施对地质灾害防护的方法进行探讨有其必要性。

一、研究背景

锚杆格构结构是一种将格构结构梁护坡与锚固工程相结合的一种新型抗滑支挡结构，既可以加强深层的加固作用，又可以兼顾到浅层护坡的作用，这种治理措施具有良好的地质防护作用，在工程实际应用中，主要适用于节理发育、坡度较陡、易受自然应力影响而导致的局部小型崩塌、大面积碎落、以及落石的岩土边坡，随着现代工程技术的发展和相关技术的完善，锚杆格构等治理措施也得到了很大的改进，这使得锚杆格构梁加固技术成为一种广泛应用的地质灾害防治的有效工程措施。另外，在应用锚杆格构时，必须要以内力为主，通过倒梁法和弹性地基梁法，根据工程经验类比法，进行结构设计，确保格构梁设计的合理性与科学性，避免工程治理竣工完成后拉裂或者是损毁现象的发生，最大限度地保证边坡及保护对象的安全性。

二、锚杆格构的应用

为了确保锚杆格构在工程实际应用中的良好效果，提高地质灾害防护的有效性，在这里对锚杆格构应用进行具体的分析：

1.锚杆格构内力分析

根据工程经验，可以知道锚杆格构主要由横梁和纵梁组成，传统的工程应用中，主要通过将交叉的格构进行简化处理，按照单格梦梁进行计算，以利用弹性地基梁的研究成果进行具体的分析，最终通过锚杆的简化，将其作用于地基梁上的荷载作为已知荷载，但是缺乏统一性，因此，为了方便于格构梁的内力的进一步描述，并进行各个部位称谓的统一，需要将锚杆视为弹性支座，两锚杆之间的长度作为格构梁的一跨，锚杆作用位置作为支座，两支座之间的长度称之为跨距，这样，在实际工程中，锚杆格构梁系统中的各个跨跨距就会呈现相等性，同时，也保持了右悬臂和左悬臂段的相等性。

在工程中，结合大量研究，具体的内力计算可以采用弹性地基模型进行计算，这样，既可以保证分析结果的准确性，而且可以最大限度地满足工程的实际要求，为此，在这里可以建立一个关于格构梁的模型，并且考虑到地基与格构梁的相互作用，具体的模型参照以下表格数据，具体如下：

表1 格构梁计算模型参数

根据格构梁模型计算参数以及弯矩的具体的分布图（如图），两支座之间跨中附近存在着一个极限值，而这些极限值能够反映出格构梁的所能够承受的弯矩的大小变化，并且根据这些值的变化情况从而就可以得到相应的最大弯矩，从而使得格构更加合理，同时，也可以最大限度地保证结构设计的经济性，若是从受力角度进行分析，就可以知道这就是格构梁上的最优化悬臂段。

2.主要内容和影响因素

计算格构内力时，除了相关的参数值，还与格构梁以及地基影响因素密切相关，以下分别作具体的说明：

首先，跨距的影响。在治理工程中，对于锚杆工程中，锚杆的间距以一般的定值为准，即格构梁为等跨距，在实际工程中，格构梁的跨距以2-5米为宜，变化的规格则以具体的参数和跨距为标准，在建立相应的模型后，经过反复计算，根据不同跨距条件下，得到最优的悬臂长度，通常不同跨距下悬臂的最优长度也会有所不同，且会随着跨距的增大而不断增大，具体的线性表达关系式如下：

其次，跨数的影响。混凝土格构梁每隔15-20m设沉降，而跨距以2-5m最为常见，在建立模型后，仍旧需要通过不断反复的试算，以找出不同距跨距下的悬臂最优长度，具体如表2所示：

表2 不同跨数下最优悬臂段长度

但是在实际工程处理中，跨数与悬臂段并不是单调的关系，且数学关系不明显，同时，在实际工程中的取值也非常有限，因此，对于对于不是严格意义上的数学关系，可以在一定程度上忽略跨数对其的影响。

第三，弹性地基泊松比。在地基工程中，弹性泊松比是一个十分重要的参数，一般土体的泊松比多为0.3-0.4，岩石的泊松比为0.1-0.3，因此，明确泊松比对格构梁内力所造成的影响，同样，也需要建立相应的模型，且经过具体的试算，得到最优值，但是，在实际工程中，经过大量的计算和研究发现，弹性泊松比对地基变形量所造成的影响极小，为了减少工程计算的复杂性，可以忽略。

另外，地基变形模量。岩土体的变化量的范围相对较大，考虑到锚杆格构工程一般用于土质坡体表面风化破碎或者是土质边坡的岩质边坡较多，尤其是其表现多为残积土、坡积土、全风化碎块石，通过工程类比，其变形模量多在30-200MPa的范围内，为此，经过与其他的参数进行统一分析后，建立相关的数值计算模型，从而得到不同地基变形模量下的最优臂段长度。经过线性回归分析，可以知道，由于地基变形量的变化范围相对较大，那么其对电优悬臂的取值也会产生一定的影响，具体的公式如下：

三、强化地质灾害的处理

为了进一步确保锚杆格构在地地质灾害防治的应用，必须要对我国的地质灾害类型、分布特征、规模大小、危害性以及危险性的大小有一个全面、具体的了解，并且在此基础上，明确地质灾害具有影响因素复杂、灾害强度局部趋势高等特点，有效地应用锚杆格构等防治措施，进一步完善灾害评估系统，组织行之有效的防震减灾工作，具体可以从以下方面入手：

首先，要加强对地质灾害防治的统一规划，根据实际工作，结合工作经验，突出防治工作的重点，并且在工作中做到以预防为主，采用避让与治理相结合的办法，避免地质灾害所造成的影响。

其次，要科学对地质灾害进行科学的评价与区分，尤其是对于灾害程度为重度以上的危险区，要积极展开地质勘查评价工作，并根据勘查评价结果，确定实际监测的部位，建立相应的灾害预警系统，将学校、医院、居信区等人口相对集中的地区或者是有交通干线、水利工程等重点工程等的基础设施，做好重点防治，充分利用锚杆防护技术，增强其有效性。

另外，通过建立和实施有关法规等手段，有效地制止破坏地质自然环境的行为；对已经发生和可能发生的地质灾害，采取“以防为主，防治结合，全面规划，综合治理”的原则；加强地质灾害易发区的调查与区划工作；对区内重大地质灾害防患点进行勘查。编制年度地质灾害防治方案。

四、结语

总而言之，地质灾害防治工作任重道远，随着科技的进步和专业工程技术人员的经验积累，新技术、新方法、新材料等将在地质灾害防治工程中得到不断应用，因此，需要工作人员加强对锚杆格构技术的分析与探讨，进一步优化工程技术，从而全面提升地质防护的有效性，促进地质灾害防治工作将得到更好的创新和发展。

参考文献：

[1]王元丰，梁亚平；高性能混凝土的弹性模量与泊松比[J]；北方交通大学学报；2012（01）

[2]吴礼舟，胡瑞林，黄润秋，熊野生，宋继红，李志清；护坡格构与坡面相互作用的研究[J]；工程地质学报；2011（02）

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0.引言

随着我国高速公路建设迅速发展，其施工技术也不断提高，但是在我国目前的技术经济条件下施工，不良地质条件是施工中最大的制约因素[1]。因此，加强对隧道涌水突泥的研究，对保障施工安全、加快施工进度、节约施工成本，均有十分重要的意义。

1.涌水突泥灾害的发生简况

（应介绍本隧道原设计地质情况及简单概述施工情况，如哪个端口进洞，采用什么施工方法，初支结构参数等）厦成高速公路东孚隧道，下穿厦深铁路东孚编组站，路线总长40.235km，路基宽度33.5m，施工方式利用“中继法顶进工艺”，从出口进洞，即由大里程向小里程施工，初支支护参数为S3。隧址区岩层主要为石灰岩，占隧道围岩的70%左右，岩溶发育，尤其是地表浅部溶蚀洼地、落水洞、漏斗成片出现，再加上隧址区处于向斜地质构造，容易导致地下水汇集，且汇集的地下水形成岩溶水增大了隧道施工的难度。

2013年10月8日上午9：00**隧道左洞掌子面里程施工至ZK22+707。在中导开挖过程中，ZK22+723线路左侧上台阶拱脚处发生涌水，引起线路左侧ZK22+723-ZK22+728段拱脚至拱顶范围初支变形。现场监控量测显示2小时内拱顶变形为5mm，上、中导接头处变形为7mm，且涌水量持续较大。本隧道因掌子面涌水引起初支结构变形。（注：本隧道是否从出口进洞，即由大里程向小里程施工，否则掌子面和中导里程有问题）

2013年11月12日，A2合同段天成山隧道左线掌子面施工至ZK22+663，掌子面均为砂土状全―强风化花岗岩，左侧出现涌水。下午17：15开始，掌子面涌水量明显增大，18：46初支喷砼开始出现裂缝，拱顶掉块严重，拱架出现变形，现场及时加强锁脚支护。19：26开始，拱架变形加大，为确保安全，下达指令要求人员及机械设备撤离，而后初支完全剥落并垮塌，出现涌水突泥现象，涌水量约达40m3/h。20：00通过现场观察判定，ZK22+663―ZK22+668段钢拱架已完全压垮，突泥量约50m3/h。

2 抢险处治方案

2.1制定方案

由于事故发生后，现场堆积了大量的坍塌渣体，无法开展处治的良好施工工作。因此，根据现场踏勘的实际情况，针对该隧道的地质特征及前期的涌水特征作出了全面分析，并结合以往大规模涌水突泥事故后围岩能暂时自稳的工程经验，制定了相应的处理方案。具体原则为：1、加强大管棚结合小导管的超前及径向支护措施；2、调整围岩级别、加强初支支护参数（S3变为S5b）；3、初支背后及涌泥处加注双液浆，加强堵水效果；4、洞内增加临时支护棚架，缩短二衬至掌子面步距。施工过程中严格遵守“管超前、短进尺、强支护、勤量测”，必要时掌子面喷砼封闭，防止突水涌泥扩大，增强整体稳定性。

2.2监测

对初支拱架变形部位进行不间断变形监控量测，监控量测数据每2小时一次，如发生突变应立即上报。加强监控量测，及时反馈量测数据信息，实时密切监视突泥区状况，并做好相关警戒通报。

2.3加固

第一，加强超前支护：在隧道进口段设置管棚超前支护，分别在ZK22+732、ZK22+728、ZK22+723往小里程范围对左右两侧各打入3排管棚进行加固，管棚采用长度12m的φ89×5mm钢管，外插角约30°，单侧每排6根，及时进行注浆加固（管棚设置位置需进一步明确）。第二，回填注浆，稳固围岩：对ZK22+732～715段初支结构及背后围岩径向采用φ50×4mm长度5m的钢花管，按环向50cm、纵向100cm的间距梅花形布置进行注浆加固。对拱腰45°以上采用超前加固，45°以下为锁脚加固。所有钢花管均进行注浆，采用水玻璃双液注浆法，适当提高注浆压力，注浆应缓慢进行，注浆压力不宜超过1.0MPa（可考虑采用水玻璃注浆措施）。第三，加强锁脚及初支参数：为避免突泥区附近拱架继续变形，确保已施做初支结构的稳定，对ZK22+700～ZK22+670段加强锁脚，每榀拱架两侧拱脚斜向下补打两根4m长φ76×5mm钢管加强锁脚，其余部位增设4m长φ25药卷锚杆加强锁脚，每组4根，环向间距150cm，纵向间距100cm。在ZK22+700～ZK22+675采用12米长φ76×5mm钢管拱部增设伞状棚架支护，纵向间距4m，环向间距1m。

2.4封堵

首先，先对少量出水的钢管压注水泥-水玻璃双液浆堵水，出水量大的钢管先作为泄水通道，待二衬施工前再注浆封堵。其次，采用强支护穿越突泥区，在ZK22+673与ZK22+671处上半断面各设置一排20米长φ108×6mm钢花管进行管棚支护，环向间距40cm，压注水泥-水玻璃双液浆堵水。

2.5排水

对ZK22+723-ZK22+735段阶按全幅宽度反压回填至上台阶底面。回填前必须对炮眼内安装的全部引线和炸药拆除干净。待突泥区稳定后，采用透水性材料（片块石）对上台阶突泥区进行反压回填，防止突泥区再次扩大。

3 对治理方法的体会

第一，严格执行安全施工原则，加强对施工的监控。在掌子面和初期支护刚建成的区域，必须重点做好施工前期的地质勘察和水文地质分析以及超前探水等工作。施工中期要加强水量、水压、降雨量的监测工作，规范地质预报和水量、水压、降雨量的监测工作，严格执行安全施工制度以保障施工人员人身安全。完善健全安全监控和预警体系善，保证掌子面有视频监控以及报警系统，确保急逃生等系统的工作正常[2]。应配齐专职安全人员，加强安全教育培训，进行防灾逃生演练。

第二，采用大管棚超前支护，坚持支护紧跟原则。涌水突泥灾害具有突发性的特点，但在出现大规模的涌泥之后，一般会有一段暂时的稳定期，因此，应抓住时机，在涌水段开挖后，下台阶、仰拱及二衬施工应及时、抓紧跟进，必须抓住时机及时处治施工，以形成完整的大管棚超前支护结构[3]。

第三，准备充足的物质，做好灾害预防工作。在地质灾害发生后，应不惜一切代价确保既定处治方案中所需的机械、材料的正常供应及应有储备，以保障满足全天候应急抢险供给。为治理涌水突泥地质灾害做好充分的准备工作，为其创造良好的施工条件，以保证正常施工进度。

第四，以堵为主，堵排结合。为避免高速公路隧道围岩壁继续变形破坏，导致塌穴增大，必须对坍塌周边的围岩进行加固处理。为避免因多种情况再次发生坍方，必须封堵涌出口。为降低水压，减轻支护结构所承受的水压力，必须制定有效的排水措施[4]。对于充填物坍落的地段，应采取清淤释能降压的方案，使用大型挖掘机将堆积物运出。高度重视隧道释能降压技术在高速公路隧道施工中的运用。

第五，优化施工方案，提高安全管理水平。在启动抢险机制的同时，针对不同级别的涌水突泥地质灾害，必须依据现场施工不同的特点和环境，制定相应的科学、合理、安全、快速的治理方案。工程项目部应加强并落实领导带班，安排专人观测现场动态，拟定完善的应急处治预案，加强项目管理人员应对突发事件的培训，提高应对突发事件的安全管理水平。确保遇险时能立即按预案撤人并能及时、有效地组织应急抢险。

4.结语

涌水突泥是高速公路隧道施工过程中影响巨大的工程地质灾害，导致涌水突泥地质灾害的原因诸多，如果施工中处治措施不当，不但危及隧道施工安全，加剧隧道施工难度，影响隧道施工进度，还可能会在隧道建成后严重地影响地表环境，造成不必要的经济损失。因此，必须加强监测与预防，设置合理的施工条件，对涌水突泥地质灾害综合治理，但具体的治理方案要在具体的工作当中依据施工现场制定。

参考文献：

[1]康勇，杨春和，张朋，浅埋岩溶隧道灾变机制及其防治[J]，岩石力学与工程学报，2010，29（1）：149-154

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中图分类号：TDl6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0221-01

近年来，我国城市人口进一步增加，土地负荷加重，环境资源被过度开发。在经济建设的过程中，大部分地区忽略对环境的保护，导致大量废水、废气和废渣的过度排放。这种不可持续的发展一方面会导致一系列地质灾害问题，一方面也不利于经济的良性发展。而地球物理技术以其低成本高效率的优势，在人们勘察地质灾害的过程中起到了巨大的作用。

一、崩、滑、流灾害勘察中地球物理方法的应用

崩、滑、流灾害即崩塌，滑坡和泥石流灾害，它们不仅是我国最严重的地质灾害之一，也是世界上非常常见的一种城市地质灾害。

（一）滑坡灾害

任何一种城市地质灾害的发生都会对城市本身产生严重的危害，其中，滑坡灾害因其具有广泛发育和频繁发生的特点，对城市建设、交通运输都会造成重大的危害。为了应对滑坡带来的地质灾害，防患于未然，国内外现阶段采用例如浅层高分辨率地震方法、探地雷达、音频大地电场法、激发极化法、地面甚低频电磁法、电测深法、自然电场法、高密度电阻率法、充电法、微重力法等地球物理方法来进行勘察。这些方法的原理涉及如何对滑坡体的空间分布界线进行圈定，怎样测定滑坡区的含水情况以及如何抵御隐伏边界以及隐伏地质体情况深入了解与掌握等等。

（二）崩塌灾害

使用地球物理方法来勘察崩塌灾害时，主要是通过对于水层的分布，深度和厚度进行勘察；对于第四系覆盖层的厚度进行探测；对于地下熔岩的分布和埋深，裂缝的充水性进行探测等。在勘察崩塌灾害时常用的地球物理方法包括弹性波法、层析成像法、放射性法、重力法、磁法、综合测井法等几大类。

（三）泥石流灾害

泥石流灾害是广泛存在于我国大部分地区的一种地质灾害，特别是四川、云南等西南地区尤其容易遭遇泥石流的危害。在利用地球物理手段对泥石流进行勘察时，主要注意两个层面的问题。首先，在泥石流灾害的勘察方面，需要对泥石流形成区域的地质进行全面的了解。比如泥石流堆积物的分布，构成和厚度以及对堤坝区的冲积层厚度进行的设计。其次，在泥石流防治工程的场地勘察方面需要的则是对于岩石土壤的物理和力学性质进行更深层次的勘察。主要运用的地球物理方法包括了浅层地震、电阻率法、探地雷达和声波探测等方法。

二、地面变形灾害勘察中地球物理方法的应用

（一）岩溶塌陷灾害

我国的可溶岩分布面积非常广泛，这种可溶岩的广泛分布导致了我国深受岩溶塌陷灾害的影响。尤其是在辽宁、江西、湖北、四川、贵州、广东等地区，一旦遭受岩溶地面塌陷灾害，就会面临巨大的损失。岩溶塌陷带给人们的危害巨大，不仅会对基础建设造成不可挽回的损失，严重时还会造成水土流失。如果这种灾害发生在沿海地区，则有可能造成海水水位升高，甚至可能出现海水倒灌等重大灾害。

为了对上述可行性进行及早的预防，必须运用地球物理方法对岩溶进行勘察。勘察工作一般分成两个阶段。首先是要对岩溶形成的基本条件和产生因素进行评价，一般采用的是电阻率法与地震折射法。然后就是采用探地雷达、地震法、微重力法、射气法、井中雷达、电阻率法和井中无线电波法等方法来勘察岩溶洞穴的位置，形状结填充物的组成。考虑的岩溶可以在不同的地质条件下进行发育，所以在做具体探索的时候也要注意依据地势采用不同的手段。

（二）地裂缝灾害

地裂缝的产生因素有人为的，也有自然原因导致的。这是一种地表岩土体产生一定长度和宽度开裂的现象，在我国同样有着广泛的发生。在地裂缝生成过程中，对同时产生的地球物理和地球化学性质改变的研究，将是勘察地裂缝灾害的重要途径。

（三）地面沉降灾害

地面沉降灾害具有范围广和下沉缓慢的特点，不易被发觉或者防范。但是其对建筑物却具有严重的危害。例如前几月北京某居民私自挖掘地下室，就造成了道路塌陷。对于地面沉降的勘察一般采用精密水准测量，但是由于这种勘察方法的效率比较低，所以其使用成本较为高昂。此时如果能辅以重力测量来监测沉降，就能够有效减少精密水准测量的工作量。相比起精密水准测量，高精度的重力测量具有效率高，成本低的特点，在地面沉降的勘察方面具有广泛的应用价值。

（四）海水入侵灾害

海水入侵是我国沿海地区较为常见的一种地质灾害，较为集中的发生在大连市、山东半岛、北戴河和广西北海等地区。地球物理方法对海水入侵的监测主要是对海水入侵空间分布界线进行划定，测量海水入侵时的通道，测定氯离子浓度等。主要采用的方法是电阻率法。海水入侵时，一定范围内海水中电阻率会降低，由此便可以界定咸淡水分界面，从而划定海水入侵的空间。

三、目前地质灾害勘查中存在的一些问题

（一）滞后性

我国对于地质灾害的勘察工作一般都是在灾害发生了以后才进行，处理的手段多以应急、营救的形式进行。不能在灾害发生之前就进行一定的预判和预警，而只能在事件发生了以后再查找原因。造成这一结果的原因是对我国的地质灾害分布缺乏认识，对其发展规律了解不充分。只有在平时就加强对于地质的勘察，及时掌握住全面的信息，才能有效防治城市地质灾害。

（二）重视次要因素

在对地质灾害勘察的过程中，不仅要重视灾害的主要成因，还需要对诱发灾害的次要成因进行深入研究。因为在不同的环境中，主、次要因素是可以相互转变的。重视灾害的次要因素，对将来判断主要灾害有着重要的参考价值。

（三）因地制宜

地质灾害可能发生在各种地质结构的土壤上，现场面临的条件也都各不相同。为了应对这些复杂的环境，勘察人员需要依据当地的情况使用合适的方法和工作方式。同时，不断对地球物理手段进行研究和精密化，提高其分辨率，增加勘察精度，多样化现场勘察方法，加强对数据的处理能力，都是对地球物理手段的一种补完。这就需要用更加丰富的手段对城市地质灾害进行勘察，而不是死板地照本宣科。

（四）各种手段的综合使用

由于地质灾害的种类繁多，导致某种灾害的原因也不是单一的，所以仅靠单一手段难以对地质灾害的发生原因进行准确的测定，而是要采用多种地球物理方法的综合运用。多种地球物理方法的综合运用不仅能够测定地表浅层的地质问题，而且能够解决较深层次的地质问题，拓宽了地质勘查的范围。但是也如同前文所述，综合地球物理方法的组合方式必须考虑到多种方法的合理选择和有效搭配，同时必须按照现场的条件来选取地球物理方法，这样就能有效避免综合方法的错用。

（五）治理研究

目前，地球物理方法在地质灾害方面的运用还仅限于对地质灾害的监测及预报，未来应该延伸到对于地质灾害的治理研究中去。让地球物理技术深入对地质灾害的监测，预防和治理的全过程中，达到良好的效果。

结束语

随着我国现代经济社会的不断发展，人们对于城市的安全和稳定将会提出更高的要求。如何应对越来越多的城市地质灾害，已经成为了新时期社会发展必须被重视的问题。利用地球物理的方法对地质危害进行勘察已经取得了良好的效果，其工效高、成本低、装备轻便，并且能够快速提供大面积的综合资料等优点使地球物理方法成为了重要的现代勘测手段，在城市地质灾害的预防中，起着重要的作用。

参考文献：

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第三条本办法适用于本省行政区域内地质灾害防治管理工作。法律、法规另有规定的,从其规定。

地震灾害的防治管理工作不适用本办法。

第四条地质灾害防治贯彻以防为主、防治结合、谁诱发谁治理的原则,实行统一管理与分级、分部门管理相结合的管理体制。

第五条县级以上人民政府地质矿产行政主管部门(以下简称地矿主管部门)负责本行政区域内地质灾害防治的监督、管理工作。

县级以上人民政府水利、交通、建设、农业、林业、环保、土管,以及电力、铁路等部门应当按照各自的职责分工,负责本部门管辖范围内的地质灾害防治工作。

第六条各级人民政府应当加强对地质灾害防治工作的领导,督促、协调有关单位做好地质灾害防治工作。

对在保护地质环境、防治地质灾害工作中作出显著成绩的单位和个人,应当给予表彰和奖励。

第二章地质灾害的预防及勘查评价

第七条地矿主管部门应当会同有关部门编制本行政区域的地质灾害防治规划,报经本级人民政府批准后组织实施。

第八条地质灾害易发区和地质灾害危险区,由所在地地矿主管部门划定,经同级人民政府批准后公布,并报省地矿主管部门备案。所在地地矿主管部门应当在地质灾害危险区周围设立明显标志。

第九条地矿主管部门对在地质灾害易发区和地质灾害危险区内进行的各项工程建设活动,有权进行监督、检查。

第十条地矿主管部门应当在地质灾害危险区设置监测设施和监测网络。有关单位和个人应当协助做好监测预报工作,保护监测设施。

第十一条在地质灾害危险区内,禁止采矿、削坡、炸石、堆放渣石、抽取地下水以及从事其他容易诱发地质灾害的活动。

第十二条县级以上人民政府水利、交通、建设、农业、林业、土管等部门,应当根据地质灾害危险区域内可能发生的地质灾害的性质、规模、危害后果,制定本部门的预防措施,抄送同级地矿主管部门备案。

第十三条区域性地质灾害趋势预报,由省地矿主管部门会同有关部门拟定,报省人民政府批准。

对可能发生的突发性地质灾害预报,由地矿主管部门或水利、交通、建设等其他有关部门在地质灾害可能危及的区域内。

除前款规定外,任何单位和个人不得擅自区域性地质灾害趋势和可能发生突发性地质灾害的预报。

第十四条区域性地质环境勘查评价,由省地矿主管部门统一规划。

第十五条在地质灾害易发区内,制定重点区域开发规划和进行各项工程建设,必须进行地质灾害评价和预测,并制定防治地质灾害的方案。

申请重大基本建设项目的,应当在可行性研究报告中附地质灾害勘查评价资料,并经地矿主管部门审查同意后,方可按基本建设审批权限和程序的规定报批。

第十六条承担地质灾害勘查评价的单位,必须持有相应的资质证书,并向省地矿主管部门办理登记手续和汇交地质资料。资质证书的申领按国家有关规定执行。

第三章地质灾害治理

第十七条地质灾害发生后,有关单位和个人应当及时向当地人民政府和地矿主管部门报告灾害情况。当地人民政府和地矿主管部门接到报告后,应当指派人员迅速赶赴现场,组织有关部门进行治理。

第十八条人为造成的地质灾害,由行为人负责治理。

行为人不治理或无力治理的,由当地人民政府或地矿主管部门组织治理,费用由行为人承担。

自然作用造成的地质灾害,由当地人民政府组织有关部门和单位治理。

第十九条区域性地质灾害治理项目计划,由项目主管部门会同计划、财政、地矿、环保、土管等部门制定并组织实施。

第二十条重大地质灾害治理项目,由省地矿主管部门向省计划主管部门提出立项申请,省计划主管部门应当按项目审批权限批复或向国家计划主管部门上报立项,经费列入国家地质灾害防治计划,地方配套资金纳入财政基本建设预算。

治理项目竣工后,由省计划主管部门和省地矿主管部门共同组织有关部门进行验收。

第四章法律责任

第二十一条违反本办法规定,破坏地质灾害监测设施的,由地矿主管部门责令赔偿损失,给予警告,并可处以100元以上2000元以下的罚款。

第二十二条违反本办法第十一条规定的,由地矿主管部门责令其停止违法活动,给予警告,并可处以1000元以上20000元以下的罚款;诱发地质灾害的,由责任者负责治理、赔偿损失。

第二十三条违反本办法第十三条第三款规定的,由地矿主管部门责令其消除影响,给予警告,并可处以500元以上2000元以下的罚款。

第二十四条违反本办法第十五条第一款规定的,由地矿主管部门给予警告,并可处以1000元以上20000元以下的罚款。

第二十五条违反本办法第十六条规定的,由省地矿主管部门给予警告,并可处以1000元以上10000元以下的罚款。

第二十六条罚款的收缴和实施行政处罚的程序,按照有关法律、法规和规章的规定执行。

第二十七条当事人对行政处罚决定不服的,可以依法申请行政复议或提起行政诉讼。

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（Hebei Geological Prospecting Fund Project Management Center，Shijiazhuang 050051，China）

摘要：本文以工程实例说明泥石流地质灾害勘查中基本特征值计算方法。

Abstract： This article demonstrates the calculation method of basic characteristic value in debris flow geological disaster exploration with practical engineering examples.

关键词 ：泥石流；基本特征值；计算方法

Key words： debris flow；basic characteristics value；calculation method

中图分类号：P642.23 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）18-0188-03

作者简介：（1980-），女，河北望都人，硕士研究生，中级工程师，研究方向为地质工程。

0 引言

泥石流属于一种突发性的地质灾害，它是山区特有的一种现象。泥石流中饱含着大量的泥沙石块和巨砾的固液两相流体，呈粘性层流或稀性紊流等运动状态，泥石流的发生是很多自然因素和人为因素综合作用的结果，通常发生在山区小流域。由于泥石流具有发生突然、来世凶猛、历时短暂、大范围冲淤、破坏力极强等特点，再加上其常伴随着大量泥沙块石，一旦发生泥石流会对人们的生命财产造成很大的威胁。

泥石流特征值是泥石流防治工程的主要设计依据，防治方案的确定和该取值有着直接的关系，只有保证泥石流特征值的准确性，才能确保防治方案的科学合理性。

本文主要是参考野外调查访问得出的沟道断面、堆积物、泥痕等特征计算泥石流基本特征值的，而计算指标的确定主要针对拟设泥石流治理工程的需要进行计算的，然后对不同断面的各项特征参数进行了计算，比如流速、流量、流体最大冲起高度、泥石流流体冲压力等。

1 泥石流形成条件

1.1 地形地貌及沟道条件

勘查区所处地貌单元为侵蚀构造山地区，流域分水岭最高海拔高程为682m，泥石流汇入主沟处最低海拔高程530m，相对高差，152m。

泥石流流域汇水面积0.03km2，沟长590m，平均坡降258‰，沟道较狭窄，岸坡较陡峻，沟谷下游为“U”型谷，上游呈“V”字形。

1.2 物源条件

该区泥石流松散固体物源较较少，物源分布较为集中，主要分布于沟道中上部岸坡处及沟道下游田坎堆积物源。

该区处于地壳相对稳定区，岩体风化程度较高，同时该区因私挖乱采产生的废弃渣石堆放于坡面之上，为泥石流的发生储存了固体物源。位于坡面的渣石砾径在3~10cm之间，坡脚大块石砾径30~60cm，坡面厚度在0.5~1m之间，渣坡坡脚长55m，高约20m，估算方量约1500m3，可启动物源方量约1400m2。

沟道内还存在居民种植农作物时干砌的田坎，这些田坎稳定性较差，在泥石流发生时也可能会被作为物源冲出，该段沟道长约100m，估算沟内耕植土、田坎及两侧山坡零星松散覆盖层方量总计约2400m3。可启动物源1800m2。

1.3 水源条件

勘查区正位于暴雨中心范围内。受地形影响该区降雨具有瞬时雨量大、暴雨集中、成灾雨强频发的特点。

该区地处温带大陆性季风气候，处于暴雨集中区，该区的1/6h、1h、24h多年最大暴雨量平均值分别为14mm、37mm、95mm，在P=5%的条件下，1/6h、1h、24h雨强可分别达到27.44mm、72.52mm、215.65mm，P=2%的条件下，1/6h、1h、24h雨强可分别达到32.48mm、85.84mm、266.95mm，很容易引发泥石流灾害。

2 泥石流基本特征值计算方法

2.1 泥石流流体重度

2.1.1 现场配浆法

该区泥石流为潜在泥石流，沟道内物源堆积物没有移动痕迹，所以本次勘查中未在该沟道内进行配浆试验，而是在临近沟道内参考勘查区西沟泥石流进行泥石流大重度配浆试验，配浆结果为1.57t/m3。

2.1.2 查表法

该区潜在泥石流易发程度为轻度易发，评分为80分，查表得泥石流重度为1.551t/m3。

2.1.3 综合取值

根据现场调查泥石流堆积物主要成分为碎石、卵砾石、砂及少量粉质粘土充填，可以看出，物质来源在结构特征上也以碎石、砾石、砂为主，鉴于上述特征推断，该区潜在泥石流为稀性泥石流。综合考虑确定泥石流重度为1.551t/m3。

2.2 泥石流流量

为了保证计算结果的公正性和客观性，应在不同位置，比如主要支沟沟口、勘查区不同沟段、拟设治理工程部位等，选择出四个典型断面部位进行泥石流流量的计算。

2.2.1 雨洪法

若与暴雨同频率、同步出现泥石流，此时断面的泥石流流量还包括暴雨洪水设计流量。其计算过程第一步是计算出断面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量，第二步是选用堵塞系数，计算泥石流流量。

①暴雨洪峰流量计算。

频率为P的暴雨洪水设计流量：

勘查区流域计算参数详见表1。

设计暴雨频率20年一遇24小时最大降雨量H24=215.65mm，1小时最大降雨量H1=72.52mm，10分钟最大降雨量H1/6=27.44mm；50年一遇24小时最大降雨量H24=266.95mm，1小时最大降雨量H1=85.84mm，10分钟最大降雨量H1/6=32.48mm。

②泥石流峰值流量计算。

Qc=（1+φ）QpDc

上式中各参数代表含义：φ代表泥沙修正系数（取0.516）；Qp代表暴雨洪峰流量；Dc代表堵塞系数；Qc代表泥石流断面峰值流量（m3/s）。

据此，采用雨洪法求得泥石流峰值流量如表3。

2.2.2 综合取值

由于形态调查法计算结果没有考虑到暴雨频率的因素影响，只能代表当次泥石流的特征值，勘查区泥石流为潜在泥石流，沟域内未发现泥石流的泥痕等形态特征，而雨洪法由于具有预测性质，能够依据现有参数进行计算，所以，泥石流峰值流量采用表3雨洪法计算求得的结果。

2.3 泥石流流速计算

根据现场调查，松散堆积体主要为碎块石、砾石等物质，物质来源在结构特征上也以碎石、砾石为主，砂粘土充填，鉴于上述物源特征，以稀性泥石流为主，采用西南地区计算公式确定泥石流流速。

上式中各参数代表含义：Hc代表平均泥深（m）；Ic代表泥位纵坡率，以沟道纵坡率代替；γH代表泥石流固体物质重度（t/m3）；n代表泥石流沟床糙率系数（取0.067）；φ代表泥石流泥沙修正系数；Vc代表泥石流流速（m/s）。

泥石流流速见表4流域各剖面泥石流流速计算表。

2.4 一次泥石流过流总量

一次泥石流过流总量按照计算公式进行计算：

Q=KTQc

当F>100 km2 　 K<0.0252

F=10～100 km2 K=0.0378

F=5～10 km2 K=0.113

F<5km2 K=0.202

据以上计算结果，确定泥石流峰值流量在20年一遇、50年一遇的暴雨强度下分别为1.281m3/s、1.533m3/s；泥石流历时约0.5小时，即T=1800s；按上式计算的本次泥石流冲出量分别为465.9m3、557.5m3。

2.5 一次泥石流固体冲出物

一次泥石流固体冲出物按照计算公式进行计算：

QH=Q（γc-γw）/（γH-γw）

上式中各项参数代表含义：Q代表一次泥石流过程总量（m3）；γc代表泥石流重度（t/m3）；γH代表泥石流固体物质的重度（t/m3）；γw代表水的重度（t/m3）；QH代表一次泥石流冲出固体物质总量（m3）。

据前面的计算结果和分析测试结果，泥石流暴发时泥石流冲出量在20年一遇、50年一遇的暴雨强度下为465.9m3、557.5m3，泥石流重度γc=1.551t/m3，水的重度γw=1 t/m3，泥石流固体物质重度γH=2.65t/m3，据此计算出固体物质冲出总量分别为155.6m3、186.2m3。

2.6 泥石流整体冲压力

泥石流整体冲压力公式计算：

上式中各项参数代表含义：λ代表建筑物形状系数，方形建筑物λ=1.47，矩形建筑物λ=1.33，圆形建筑物λ=1.0；γc代表泥石流重度（kN/m3）；α代表建筑物受力面与泥石流冲压力方向的夹角（°）；Vc代表泥石流平均流速（m/s）；P代表泥石流冲压力（kN）。

计算过程主要选择拟布设拦挡工程部位各断面进行计算。本次勘查中主要以拟选坝位处进行计算，泥石流整体冲压力计算参数及计算结果详见表5。

2.7 泥石流爬高和最大冲起高度

泥石流爬高是指泥石流遇到反坡后，由于惯性作用依然直线前进的现象；泥石流的冲起是指泥石流遇阻后，其动能会瞬间转化成势能，撞击处的泥浆和石块飞溅起来的现象。由于客观原因的限制，很难调查清楚该沟泥石流的痕迹，所以只好以计算值作为设计依据。

泥石流爬高和最大冲起高度按照计算公式进行计算：

式中ΔHc—泥石流爬高（m）；

b—泥石流迎面坡度的函数。

Vc—泥石流平均流速（m/s）；

ΔH—泥石流最大冲起高度（m）。

此外仍选择拟设拦挡工程的断面进行计算，计算结果详见表6。

2.8 泥石流弯道超高

泥石流弯道超高有可能对凹岸产生强大的侵蚀作用，但由于本文中流通区段的沟道没有大的弯曲段（曲率半径在200m以上，弯道超高小于20cm），纵坡坡降较大，便于泥石流的下泄，而且沟内没有危胁对象，所以泥石流弯道超高不做考虑。

3 结论

计算泥石流特征值对与防治泥石流灾害具有重要的意义，但实际上要想准确计算泥石流特征值存在很大的难度，因此其计算结果往往存在一定的偏差。而要想准确计算泥石流特征值必须首先进行大量的现场勘查工作，然后通过多种方法的校核和验算，最大程度的保证其结果的准确性，进而为泥石流灾害防治工程提供可靠的设计参数。

参考文献：