DB62T 3228-2022 泥石流工程防治技術規程_第1頁
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文檔簡介

2022-09-13發布2022-12-01實施甘肅省住房和城鄉建設廳甘肅省市場監督管理局聯合發布3甘肅省住房和城鄉建設廳7項甘肅省地方標準的公告經甘肅省住房和城鄉建設廳、甘肅省市場監督管理局共同組織專家審查,現批準發布《綠色建筑工程驗收標準》等7項標準(見附件)為甘肅省地方標準。附件:甘肅省地方標準發布信息甘肅省住房和城鄉建設廳甘肅省市場監督管理局2022年9月13日4序號實施日期1(替代DB62/T究院有限公司、甘肅公司2型盤扣式鋼管院、中鐵二十一局集團第二工程有限公司3院有限公司4公司5市政基礎設施設廳、蘭州市建筑業6甘肅省科工建設集團有限公司、蘭州理工75根據甘肅省住房和城鄉建設廳《關于下達<2013年甘肅省工程建設標準及標準設計編制項目計劃>(第一批)的通知》(甘建標項目“地震擾動區重大滑坡泥石流等地質災害防范與生態修復”之課題七“白龍江流域滑坡泥石流工程防治技術研究與示范” (2011BAK12B07)的研究成果,汲取國內其他單位的研究成果和本規程的主要技術內容是:1.總則;2.術語和符號;3.防治工程設計基本要求;4.荷載作用;5.泥石流防治工程設計;6.泥本規程由甘肅省工程建設標準管理辦公室負責管理,由蘭州理工大學負責具體技術內容的解釋。執行過程中如有意見或建6冉永紅殷占忠吳長梁亞雄王永勝關彬林張富強李安民李俊杰王朋呂元光何永強7 2術語和符號 22.1術語 2 53基本要求 7 7 3.4攔擋壩基本要求 3.5排導工程基本要求 4.2永久作用 4.3可變作用 234.4偶然作用與地震作用 5泥石流防治工程設計 355.2排導槽 375.3攔擋壩 405.4停淤場 625.5渡槽 63 665.7坡面治理 6785.8植被工程 676泥石流防治工程現場監測 696.2泥石流防治工程監測 69附錄A甘肅省泥石流設計參數計算 71A.1泥石流重度的計算與判別 71A.2泥石流流速計算 74A.3泥石流流量計算 77A.4泥石流一次最大沖出量的計算 82A.5泥石流的年平均沖出量計算 A.6泥石流的沖擊力 本規程用詞說明 1.0.1為貫徹國家有關法規和政策,提高工程效益,達到減災防制定本規程。1.0.2本規程適用于新建和改建的各種相關泥石流防治工程,1.0.3泥石流防治工程的設計應與當地社會、經濟和環境發展相適應,并與市政規劃、環境保護、土地管理和開發相結合,在安1.0.4泥石流工程防治除應符合本規程外,尚應符合國家和甘肅省現行有關標準的規定。工2施加在結構上的一組集中力或分布力,或引起結構外加變形或約束變形的原因。前者稱直接作用,亦稱荷載;后者稱間接作用。2.1.2永久作用Permanentaction在設計基準期內量值不隨時間而變化的作用,或其變化值與平均值比較可忽略不計的作用。2.1.3可變作用Variableaction在設計基準期內量值隨時間變化,且其變化值與平均值相比不可忽略的作用。在設計基準期內不一定出現,而一旦出現其量值很大且持續時間很短的作用。2.1.5作用代表值Representativevalueofanaction結構或結構構件設計時,針對不同設計目的所采用的各種作結構或結構構件設計時,采用的各種作用的基本代表值,其值可根據作用在設計基準期內最大值概率分布的某一分位值確定。2.1.7設計基準期Designreferenceperiod在進行結構可靠性分析時,考慮持久設計狀況下各項基本變3量與時間關系所采用的基準時間參數。2.1.8作用頻遇值Frequentvalueofanaction結構或構件按正常使用極限狀態短期效應組合設計時,采用的一種可變作用代表值,其值可根據在足夠長觀測期內作用任意時點概率分布的0.95分位值確定。結構或構件按正常使用極限狀態長期效應組合設計時,采用的另一種可變作用代表值,其值可根據在足夠長觀測期內作用任意時點概率分布的0.5(或略高于0.5)分位值確定。作用標準值效應與作用分項系數的乘積。2.1.12分項系數Partialsafetyfactor為保證所設計的結構具有規定的可靠度而在設計表達式中采用的系數,分為作用分項系數和抗力分項系數兩類。2.1.13作用效應組合Combinationforactioneffects結構上幾種作用分別產生的效應的隨機疊加。2.1.14結構重要性系數Coeffcientforimportanceofastructure對不同安全等級的結構,為使其具有規定的可靠度而采用的在作用效應組合中,由于幾個獨立可變作用效應最不利值同時出現的概率較小而對作用采用的折減系數。承載能力極限狀態設計時,永久作用設計值效應與可變作用4設計值效應的組合。承載能力極限狀態設計時,永久作用標準值效應與可變作用某種代表值效應、一種偶然作用標準值效應的組合。正常使用極限狀態設計時,永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應的組合。正常使用極限狀態設計時,永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應的組合。由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)在溝谷或山坡上產生的一種攜帶大量泥砂及石塊等固體物質的特殊洪流。又稱結構性泥石流,是指固體物質含量較高,其體積分數大于40%,容重大于1.5t/m3,黏度大于0.3Pa·s的泥石流,具明顯陣流性。又稱紊流型泥石流(turbulencemudflow),是指固體物質含量較低(體積分數10%~40%),容重(1.3~1.5)t/m3,黏度小于2.1.23山坡型泥石流Slopedebrisflow又稱坡面泥石流,流域面積小,一般不超過10?m2。流域呈斗流經河谷的泥石流,流域呈狹長形,流域上游水流補給較充分。形成泥石流的固體物質主要來自中游地段的滑坡和塌方,沿5單位體積泥石流體所承受的重力,為泥石流體密度和重力加內填塊石或卵石的格賓網格,按照一定規則堆砌并可靠連接h——設計溢流體厚度(m);n——孔隙率;6F,——揚壓力(kPa);H?——壩上游水深(m);F?——泥石流整體沖擊壓力(kPa);m.——溝道糙率系數;H——排導槽彎道深度(m);73.1.1泥石流防治工作,應堅持預防為主、避讓與治理相結合的設計。3.1.2根據泥石流發生規律與發展趨勢,遠近兼顧,采用工程措施與生態工程措施相結合,綜合治理、主次分明、因地制宜、合理設計。3.1.3泥石流防治工程設計,應在對泥石流溝進行詳細調查、現場觀測和實驗分析的基礎上獲得可靠設計參數。3.1.4泥石流防治工程應根據項目所在區域位置和結構重要性分級。3.1.5泥石流防治工程的主體結構的設計使用年限可根據泥石流的災變等級和工程重要性選擇,并采用相應的設計參數。3.2.1根據泥石流的爆發規模,可將其災變等級劃分為特大型、大型、中型和小型四個級別(表3.2.1)。3.2.2根據一次泥石流造成(或可能造成)的破壞后果(死亡人數和直接經濟損失),將其災度等級劃分為特大災、大災、中災和小災四個級別(表3.2.2)。3.2.3根據泥石流的災變等級和災度等級,將其防治工程的安全等級劃分為四個安全等級(表3.2.3)。83.2.4泥石流防治工程設計除應嚴格貫徹有關技術管理制度、實行質量控制外,還應在設計文件中,對涉及工程質量的構造設計、材料性能和結構耐久性等,必須特別指明其制作或施工工藝,并對泥石流防治工程運行條件等提出相應的要求。3.2.5泥石流防治工程設計除應符合本規程外,結構設計尚應符合現行相關國家標準的規定。3.2.6泥石流防治工程設計標準應使其主體工程(攔擋壩)的整體穩定性符合抗滑和抗傾覆安全系數的要求(表3.2.6)。中型小型堆積物體積(10?m3)峰值流量(km3/s)注:兩個指標不在同一級時,按就高的原則確定災變等級。中災小災死亡人數(人)直接經濟損失(萬元)注:兩個指標不在同一級時,按就高的原則確定災度等級。防治工程安全等級四級中型小型中災小災注:兩個指標不在同一級時,按就高的原則確定防治工程安全等級。9防治工程降雨強度100年一遇四級10年一遇3.2.7泥石流防治工程應按下列要求進行設計:1承載能力極限狀態:結構或構件達到最大承載能力或出現不適于繼續承載變形的極限狀態。2正常使用極限狀態:結構或構件達到正常使用的某項限值的狀態。3耐久性極限狀態:結構或構件在環境影響下出現的劣化達到耐久性能的某項規定限值或標志的狀態。3.2.8泥石流防治工程應根據不同種類的作用(或荷載)及其對泥石流防治工程的影響、所處的環境條件,考慮以下三種設計狀況,并對其進行相應的極限狀態設計:1持久狀況:泥石流防治工程建成后由于未能清理長期形成堆積泥石流,承受自重、泥石流堆積荷載等持續時間很長的狀況。該狀況下的泥石流防治工程應進行承載能力極限狀態和正常使用極限狀態設計。2短暫狀況:泥石流防治工程承受臨時性的溢滿狀態的泥石流荷載和在施工過程中承受臨時性作用的狀況。該狀況下的泥石流防治工程僅作承載能力極限狀態設計,必要時應作正常使用極限狀態設計。3偶然狀況:在泥石流防治工程使用過程中可能承受偶然出10現的如地震等狀況及超過設計標準設防的巨石沖擊情況。該狀況下的泥石流防治工程僅作承載能力極限狀態設計。3.2.9對有特殊要求或重大泥石流防治工程,應進行專項設計。3.2.10泥石流設計可劃分為可行性方案設計、初步設計和施工圖設計三個階段。對于規模小、地質條件清楚的泥石流,可簡化設計階段。3.2.11可行性方案設計可根據防治目標,在已審定的泥石流防治地質勘察報告基礎上進行編制;對多種設計方案的技術、經濟、社會和環境效益等進行論證,并做出工程估算;提交可行性方案設計報告及可行性方案設計圖冊,并提交泥石流工程地質勘察報告及有關試驗報告等附件;計算和估算內容可以計算書和估算書的形式作為附件提交。3.2.12初步設計可對可行性方案設計進行充分論證和試驗,提出具體工程實現步驟和有關工程參數,進行結構設計,編制相應的報告及圖件,進行工程概算;提交初步設計報告及設計圖冊,并提交有關試驗報告等附件;計算和概算內容可以計算書和概算書的形式作為附件提交。3.2.13施工圖設計可對初步設計確定的工程圖進行細部設計;提出施工技術、施工組織和安全措施要求,并滿足工程施工和工程招投標要求:編制工程施工圖及說明,進行工程預算;提交施工設計圖冊及施工圖說明書、預算書等。3.2.14應急治理工程設計是泥石流防治工程設計中的特殊內容,可簡化上述設計階段,但應急治理設計須與后續的正常治理相適應,并為正常治理提供基礎。3.2.15泥石流防治措施主要有:預防措施、預警措施和治理措施。針對每個泥石流溝道的特點,在不同階段、不同部位采取不同的措施進行綜合防治,并根據泥石流活動的時空特點,采用不同的防治工程措施,以減輕或化解泥石流的成災因素。113.3.1泥石流綜合防治是為了消弱或消除可能發生泥石流的條件,改變或控制泥石流的活動規律及性質,減輕或消除泥石流的危害等采取的對策與措施,應進行全方位多層次的泥石流防治。3.3.2綜合治理方案:在泥石流流域內,采用蓄水、攔擋、固土、止泥石流形成,控制泥石流危害。3.3.3治水為主的綜合治理方案:主要采取引水、蓄水、截水等工程措施,用以減小地表徑流,引排洪水,調節水量,消減洪峰,控制形成泥石流的水動力,制止或減輕泥石流災害;其次是修建少量攔排工程和大面積營造森林,用來穩定部分土體,減小地表水流。3.3.4治土為主的綜合治理方案:主要以谷坊、攔砂壩、擋土墻、護岸和潛壩等攔擋和固床固溝工程為主,攔蓄泥沙,穩定滑坡,固引、蓄水工程和植樹造林,進一步控制泥石流或減輕災害。3.3.5排導為主的綜合治理方案:以排導溝、導流堤、急流槽等排導工程為主,控制泥石流對流通區或堆積區農田和各種建筑物的危害,也可在中上游修建攔擋工程和植樹造林,以減小泥石流的規模和發生頻率。3.3.6生態工程措施為主的綜合治理方案:采用恢復草被和植被造林等生態措施,以恢復生態系統功能,調節地表徑流,減小水土流失,逐漸控制泥石流的發生或削減泥石流規模。3.3.7泥石流預防主要指避讓、監測與預警預報。3.4.1攔擋壩可采用重力式實體攔擋壩和格柵壩,格柵壩可采用剛性格柵壩和柔性格柵壩。3.4.2攔擋壩類型的選擇,應根據地形地貌、地質條件、泥石流性質和規模等因素來確定。3.4.3防治工程數量應根據過壩流量、沙量和沙石粒徑、下游安全輸水、輸沙等要求綜合確定。攔擋壩可單級或多級設置,壩址應選擇在溝谷寬敞段、下游卡口處。3.4.4攔擋壩壩址的選擇應避開泥石流的直沖方向,多設在彎道的下游側面,以充分發揮彎道的消能作用。3.4.5采用攔擋壩工程時,應同時開展流域內植被工程治理。3.4.6泄流口應與下游溝道中安全流路的中心線垂直。3.4.7攔擋壩背水面宜垂直,泄水口宜有較好的整體性和抗腐性,壩體應設排水孔。攔擋壩下游應設消能設施,宜采用消力檻,其高度一般高出溝床0.5m~1.0m。3.4.8攔擋壩基礎埋置深度,應根據工程地質條件、水文地質條件、泥石流性質和規模以及土壤的凍結深度等因素確定。3.5.1排導槽是一種槽形線性過流構筑物,其作用是既可提高在控制條件下安全順利地排泄到指定的區域。3.5.2排導槽縱向軸線布置宜順直與河溝主流中心線一致,宜利用天然溝道隨彎就勢,出口段與主河應銳角相交。3.5.3排導槽縱坡設計宜采用等寬度一坡到底。設計變坡、變寬度的槽段,兩段縱坡的變化幅度不應太大,并應做水力驗算。3.5.4泥石流渡槽適用于泥石流暴發較頻繁,高含沙水流、洪水或常流水交替出現,有沖刷條件的溝道。3.5.5設置渡槽處應有足夠的高差,進、出口順暢,基礎有足夠的承載力并具有較高的抗沖刷能力。3.5.6對于處在急劇發展階段的泥石流溝,或由崩塌、滑坡、阻塞潰決等成因形成的泥石流溝,當上游泥石流發育得到有效控制4荷載作用4.1.1泥石流渡槽、攔擋壩設計采用的作用分為永久作用、可變作用、偶然作用和地震作用四類,相關規定見表4.1.1。1永久作用結構重力(包括結構附加重力)2預加力3土的重力4土側壓力5水的浮力6基礎變位作用7可變作用8泥石流沖擊力9流水壓力溫度(均勻溫度和梯度溫度)作用支座摩阻力偶然作用漂流物撞擊作用汽車撞擊作用地震作用地震作用4.1.2泥石流渡槽、攔擋壩設計時,按照以下規定取值:1永久作用應采用標準值作為代表值。2可變作用應根據不同的極限狀態分別采用標準值、頻遇值或準永久值作為其代表值,可通過標準值乘以分項系數確定。3偶然作用取其標準值作為代表值。4地震作用的代表值為其標準值。1永久作用的標準值,對結構自重(包括結構附加重力),可按結構構件的設計尺寸與材料的重力密度計算確定。2可變作用的標準值分別按攔擋壩和渡槽分別取值??勺冏饔妙l遇值為可變作用標準值乘以頻遇值系數。可變作用準永久值為可變作用標準值乘以準永久值系數值。3偶然作用應根據調查、試驗資料,結合工程經驗確定其標準值。4.1.4作用的設計值規定為作用的標準值乘以相應的作用分項系數。4.1.5泥石流渡槽、攔擋壩結構設計應考慮結構上可能同時出現的作用,取其最不利效應組合進行設計:1只有在結構上可能同時出現的作用,才進行其效應的組合。當結構或結構構件需做不同受力方向的驗算時,則應以不同方向的最不利的作用效應進行組合。2當可變作用的出現對結構或結構構件產生有利影響時,該作用不應參與組合。3施工階段作用效應的組合,應按計算需要及結構所處條件而定,結構上的施工人員和施工機具設備均應作為臨時荷載加以考慮。組合式渡槽梁,當把底梁作為施工支撐時,作用效應宜分兩個階段組合,底梁受荷為第一個階段,組合梁受荷為第二個階段。1基本組合。永久作用的設計值效應與可變作用設計值效Yu、YL——第1個和第j個考慮結構設計使用年限的荷載調整Yo——結構重要性系數,按相關規范給出的結構設計安全等級采用,對應于安全等級一級取1.1、二級和三級YG——第i個永久作用效應的分項系數,應按表4.1.6的規YQ——荷載效應(含泥石流沖擊力、風荷載)的分項系數,取1.5;YQ;——作用效應組合中除泥石流沖擊力、風荷載外的其他分項系數取1.1;Qi——作用效應組合中除泥石流沖擊力外的其他第j個可用效應的組合系數,當永久作用與其他一種可變作2偶然組合。永久作用標準值效應與可變作用某種代表值效應、一種偶然作用標準值效應相組合。偶然作用的效應分項系數取1.0;與偶然作用同時出現的可變作用,可根據觀測資料和工程經驗取用適當的代表值。地震作用標準值及其表達式按現行《公路工程抗震設計規范》JTGB02規定采用。能力不利時能力有利時1混凝土和圬工結構重力(包括結構附加重力)鋼結構重力(包括結構附加重力)2預加力3土的重力45土側壓力6水的浮力4.1.7泥石流渡槽、攔擋壩結構按正常使用極限狀態設計時,應根據不同的設計要求,采用以下兩種效應組合:1作用短期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合,其效應組合表達式為:式中Sa——作用短期效應組合設計值;41——第j個可變作用效應的頻遇值系數,φ?=0.7,風荷載φ1=0.75,溫度梯度作用φ1=0.8,其他作用φ?=1.0;2作用長期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用準式中S——作用長期效應組合設計值;4.1.8結構構件當需進行彈性階段截面應力計算時,除特別指明外,各作用效應的分項系數及組合系數均取為1.0,各項應力限4.2永久作用4.2.1結構自重及渡槽面鋪裝、附屬設備等附加重力均屬結構4.2.2預加力在結構進行正常使用極限狀態設計和使用階段構應階段的預應力損失,但不計由于預加力偏心距增大引起的附加而將預應力鋼筋作為結構抗力的一部分,但在連續梁等超靜定結α——渡槽臺或擋土墻背與豎直面的夾角,俯斜(如圖4.2.3-主動土壓力的著力點自計算土層底面算起,C=H/3。2)當土層特性無變化但有汽車荷載作用時,作用在渡槽臺、擋土墻后的主動土壓力標準值在β=0°時可按下式計算:式中:h——汽車荷載的等代均布土層厚度(m)。3)當β=0°時,破壞棱體破裂面與豎直線間夾角θ的正切值可按下式計算:tanθ=-tanw+√(cotφ+tanw)(tanw-tanα)4土的重度和內摩擦角應根據調查或試驗確定。5承受土側壓力的柱式墩臺,作用在柱上的土壓力計算寬1)當l≤D時,作用在每根柱上的土壓力計算寬度按下式2)當l>D時,應根據柱的直徑或寬度來考慮柱間空隙的當D>1.0m時,作用在每一柱上的土壓力計算6壓實填土重力的豎向和水平壓力強度標準值,可按下式式中γ——土的重度(kN/m3);1基礎底面位于透水性地基上的渡槽梁墩臺,當驗算穩定2基礎嵌入不透水性地基的渡槽梁墩臺不考慮水的浮力。4計算混凝土圬工拱圈的收縮作用效應時,如考慮徐變影4.2.6超靜定結構當考慮由于地基壓密等引起的長期變形影響4.3可變作用1橫渡槽向風荷載假定水平地垂直作用于渡槽梁各部分迎W?——基本風壓(kN/m2),全國各主要氣象臺站10年、50年、100年一遇的基本風壓可按附表A的有關數據Awh——橫向迎風面積(m2),按渡槽跨結構各部分的實際空曠地面,離地面10m高,重現期為100年10min速觀測資料時,V??可按相關規范給出的有關數據ho——設計風速重現期換算系數,對于單孔跨徑指標為特大渡槽和大渡槽的渡槽梁,ko=1.0,對其他渡槽梁,k?=0.9;對施工架設期渡槽梁,k?k?——地形、地理條件系數,按表4.3.1-1取用;k,——陣風風速系數,對A、B類地表k,=1.38,對C、D類地表k,=1.70。A、B、C、D地表類別對應的地表狀況見表4.3.1-2;k?——考慮地面粗糙度類別和梯度風的風速高度變化修正系數,可按表4.3.1-2取用;位于山間盆地、谷地或峽谷、山口等特殊場合的渡槽梁上、下部結構的風速高度變化修正系數k?按B類地表類別取值;k?——風載阻力系數,見表4.3.1-4~4.3.1-6;g——重力加速度,取9.8m/s2。地形、地理條件系數k?山間盆地、谷地峽谷口、山口AB田野、鄉村、叢林及低層建筑物稀少地區C樹木及低層建筑物等密集地區、中高層建筑物稀少地區、平緩的丘陵地D中高層建筑物密集地區、起伏較大的丘陵地離地面或水面高度(m)ABCD52)桁架渡槽上部結構的風載阻力系數k?規定見表4.3.1-4。上部結構為兩片或兩片以上桁架時,所有迎風桁架的風渡槽面系構的風載阻力系數取k?=1.3。3)渡槽墩或渡槽塔的風載阻力系數k?可依據渡槽墩的斷面形狀、尺寸比及高寬比值的不同由表4.3.1-6查得。圓柱型構件(D為圓柱直徑)間距比實面積比234562順渡槽向可不計渡槽面及上承式梁所受的風荷載,下承式桁架順渡槽向風荷載標準值按橫渡槽向風壓的40%乘以桁架迎風面積計算。渡槽墩上的順渡槽向風荷載標準值可按橫渡槽向風壓的70%乘以渡槽墩迎風面積計算。懸索渡槽、斜拉渡槽塔上的順渡槽向風荷載標準值可按橫渡槽向風壓乘以迎風面積計算。渡槽臺可不計算縱、橫向風荷載。上部構造傳至墩臺的順渡槽向風荷載,其在支座的著力點及墩臺上的分配,可根據上部構造的支座條件,按汽車制動力的規定處理。表4.3.1-6渡槽墩或渡槽塔的阻力系數k?1246□□1□23菱形→菱形→1.光滑表面圓形且流水壓力合力的著力點,假定在設計水位線以下0.3倍水KK矩形渡槽墩(長邊與水流平行)圓端形渡槽墩圓形渡槽墩式中F——冰壓力標準值(kN);R——冰的抗壓強度標準值(kN/m2),可取當地冰溫0℃時圓弧形冰溫(℃)0荷載應乘以sinφ予以折減。冰壓力合力作用在計算結冰水位以下0.3倍冰厚處。4對流冰期的設計高水位以上0.5m到設計低水位以下線膨脹系數(以攝氏度計)線膨脹系數(以攝氏度計)氣溫分區嚴寒地區寒冷地區溫熱地區注:1全國氣溫分區可參考相關氣象資料;3計算渡槽梁結構由于梯度溫度引起的效應時,可采用圖4.3-4所示的豎向溫度梯度曲線,其渡槽面板表面的最高溫度T?規定見表4.3.4-3。對混凝土結構,當梁高H小于400mm時,土渡槽面板的厚度(mm)?;炷辽喜拷Y構和帶混凝土渡槽面板的鋼結構的豎向日照反溫差為正溫差乘以(-0.5)。結構類型100mm瀝青混凝土鋪裝層的溫差效應應乘以0.7的折減系數。表4.3.5支座摩擦系數μ聚四氟乙烯板與0.06(加硅脂;溫度低于-25℃時為0.078)0.12(不加硅脂;溫度低于-25℃時為0.156)4.4偶然作用與地震作用4.4.1位于通航河流或有漂流物的河流中的渡槽梁墩臺,設計時應考慮船舶或漂流物的撞擊作用,其撞擊作用標準值應按下列1當缺乏實際調查資料時,內河上船舶撞擊作用的標準值可按表4.4.1-1采用。四、五、六、七級航道渡槽向撞擊作用可按表4.4.1-1所列數值的50%考慮。內河航道等級船舶噸級DWT(t)橫渡槽向撞擊作用(kN)順渡槽向撞擊作用(kN)一二三四五六七2當缺乏實際調查資料時,海輪撞擊作用的標準值可按表4.4.1-2采用。船舶噸級DWT(t)作用(kN)作用(kN)3能遭受大型船舶撞擊作用的渡槽墩,應根據渡槽墩的自身類型和碰撞速度等因素作渡槽墩防撞設施的設計。當設有與墩臺分開的防撞擊的防護結構時,渡槽墩可不計船舶的撞擊作用。4漂流物橫渡槽向撞擊力標準值可按下式計算:式中W——漂流物重力(kN),應根據河流中漂流物情況,按實T——撞擊時間(s),應根據實際資料估計,在無實際資料5內河船舶的撞擊作用點,假定為計算通航水位線以上2m的渡槽墩寬度或長度的中點。海輪船舶撞擊作用點需視實際情況而定。漂流物的撞擊作用點假定在計算通航水位線上渡槽墩寬度準值在車輛行駛方向取1000kN,在車輛行駛垂直方向取500kN,兩個方向的撞擊力不同時考慮,撞擊力作用于行車道以上直接分布于撞擊涉及的構件上。對于設有防撞設施的結構構件,后的汽車撞擊力標準值不應低于上述規定值的1/6。4.4.3高速公路上渡槽梁的防撞護欄應按現行《高速公路交通4.4.4地震作用計。地震動峰值加速度小于或等于0.05g地區的泥石流渡槽、攔5泥石流防治工程設計5.1.1防治工程設計前,應查清泥石流活動的規律、頻度、發展趨勢和危害性,有針對性的進行治理設計。5.1.2用地規劃應嚴格按泥石流河溝危險區劃限制新建、擴建項目,提高危險區內建筑物設防標準。5.1.3處于重要城鎮或交通線上方,且坡降比較陡的有較強活躍性的泥石流溝,中途不宜多用高壩攔截工程,可采用綜合治理措施。5.1.4根據被保護對象,選擇不同的防治工程類型,并按其重要性選擇設計標準。5.1.5泥石流防治工程設計主要參數選取和計算:1泥石流重度γ.采用稱重法或體積比法測定。在無實驗條件的情況下,可根據泥石流易發程度查附錄1確定。H——計算斷面的平均泥深;1.——泥石流水力坡度;n.——泥石流溝床的糙率系數;μ——泥石流泥砂修正系數,見表5.1.5-1。3泥石流流量可按①現場形態調查法:式中F——泥石流過流斷面面積;V——泥石流流速。②雨洪計算法:式中Q——清水洪峰流量,按所在地區省水利廳印發的水文手冊中計算公式計算;K?——泥石流流量修正系數,可按下式計算:D——堵塞系數,查表5.1.5-2。中等嚴重堵塞D4彎道超高△h??砂聪铝泄接嬎悖菏街蠦——泥面寬度;R——主流中心彎曲半徑。5.2.1排導槽的基本荷載包括結構自重、土壓力、泥石流體重量和流體靜壓力、泥石流的沖擊力。2特殊組合:結構自重、土壓力、校核情況下的流體重5.2.2排導槽設計中,必須滿足下列規定:1排導槽應具有足夠的剛度和強度,確保在凍融、水壓力和泥石流沖撞、磨蝕等作用下的有效性,尤其應加強彎道、縱坡差較大部位的排導槽剛度和強度。2排導槽側墻在荷載作用下,抗滑、抗傾覆穩定性驗算和地基承載力驗算應滿足設計要求。3驗算傾斜的護坡厚度和剛度,避免由于不均勻沉陷變形和局部應力而折斷、開裂,并驗算砌體和下臥層之間的抗滑穩定性滿足設計要求。4驗算最大沖刷深度,檻基不得懸空外露,檻基埋深應為檻高的1/2~1/3。5結構的頂沖部位應具有較好的抗沖擊強度。泥石流的沖擊力按現行《泥石流災害防治工程設計規范》T/CAGHP021計算。5.2.3根據泥石流流量、輸沙粒徑選擇窄深式排導槽斷面形狀。常用斷面形狀有梯形、矩形和V型三種,見圖5.2.3。5.2.4根據流通段溝道的特征,用類比法來計算排導槽的橫斷式中B——排導槽的寬度(m);B?——流通區溝道寬度(m);H——排導槽設計泥石流厚度;5.2.5排導槽的深度可按下式計算確定(圖5.2.5a):式中H——排導槽深度(m);算(圖5.2.5b):式中H——排導槽彎道深度(m);△h——排導槽彎道超高(m),△h根據式(5.1.5-5)計算。式中:K?可取0.85~0.9,對于槽底較平整光滑者可取其中較小5.2.7排導槽進口段平面可做成喇叭形漸變段,排導槽中心線與河溝主流中心線一致。排導槽寬度與原河溝寬度收束比應在河高洪水位上,以防止大河頂托造成末端淤積影響排導槽正常使5.2.8排導槽一般采用側墻加防沖肋板和全襯砌兩種結構。肋按擋土墻進行設計,基礎深度一般為1.0m~1.5m,底為混凝土或漿砌塊石鋪砌。肋板為鋼筋混凝土,一般厚1.0m,其間距可按下H——防沖肋板埋深(m),一般取H=1.5m~4.0m;I?——排導槽設計縱坡降(%);I′——為肋板下沖刷后的排導槽縱坡降(‰),一般取I′=5.2.9全襯砌排導槽的側墻及槽底均用漿砌石護砌,一般適用于槽寬≤5.0m比降較大的小型槽,橫斷面一般采用V型,槽底橫向斜坡I?=300%~150%。5.3攔擋壩5.3.1作用于攔擋壩的基本荷載有:壩體自重、泥石流壓力、堆積物的土壓力、過壩泥石流的動水壓力、水壓力、揚壓力、沖擊力等。1壩體自重W取決于單寬壩體體積V?和筑壩材料重度Yb,即:一般漿砌塊石壩的γb可取24kN/m3。2泥石流豎向壓力包括土體重W,和溢流重W。土體重W是指攔擋壩溢流面以下垂直作用于壩體斜面上的泥石流體積重量,重度有差別的互層堆積物的W應分層計算。溢流重W是泥石流過壩時作用于壩體上的重量,按下式計算:式中h——設計溢流體厚度(m);Ya——設計溢流重度(kN/m3)。3作用于攔擋壩近水面上的水平壓力有稀性泥石流體水平壓力F,粘性泥石流體水平壓力F以及水平水壓力Fw。(1)Fa可采用郎肯主動土壓力公式求得:Yd——干砂重度;n——孔隙率;h——水石流體堆積厚度;(2)F,也采用朗肯主動土壓力計算:式中Ye——泥石流重度;H.——泥石流體泥深;4a——泥石流體內摩擦角(一般取值4°~10°)。(3)F按下式計算:式中Yw——水的重度;H——水的深度。4過壩泥石流的動水壓力為過壩泥石流水平作用在壩體上5作用在迎水面壩踵處的揚壓力F,按下式計算:H?——壩上游水深(m);H?——壩下游水深(m);6沖擊力F包括泥石流整體沖擊力F?和泥石流中大塊石的式中F?——泥石流整體沖擊壓力(kPa);λ——建筑物形狀系數,圓形建筑物λ=1.0,矩形建筑物λ=1.33,方形建筑物λ=1.47。式中F?——泥石流大塊石沖擊力(kN);g——重力加速度(取g=9.8m/s2);平壓力Fa以及揚壓力F,(未折減),以及與地震力的組合。體重W、水石流水平壓力F、水平水壓力W、過壩水石流的動水壓力σ和揚壓力F,(考慮了折減),以及與地震力的組合。的水平壓力Fa換為泥石流的F。在滿庫過流計算W時應分層5.3.3攔擋壩的穩定性驗算應包括以下三式中k——抗滑安全系數,可根據防治工程安全等級及荷載組式中k?——抗傾覆安全系數,可根據防治工程安全等級及荷載其中:B——壩底寬度(m);f.——地基承載力特征值。1重力式攔擋壩的橫斷面型式可參考圖5.3.4-1,壩底部寬度B?按實際斷面型式通過穩定性計算確定。bbO9??趯挾热Q于設計下泄流量的大小,按溢流壩水力計算決流口中心線與下游溝道流路中心線一致。溢流壩段壩高Ha(m)與單寬流量q.[m3/(s·m)]按下式確定:3排泄孔盡可能成排布置在溢流壩段,孔數不得少于2個,式中D——過流中最大石塊粒徑。4排泄道進口段軸向宜與主河流向一致,或取小銳角相交,式中h——根據壩的不同等級設計所需的安全超高,一般取H——溢流壩段的泥深。7壩頂寬b按構造要求,且低壩壩面寬度b不小于1.5m;高壩壩頂寬度b不小于3m;當有交通及防災搶險等特殊要求時,b應大于4.5m。9壩下消能防護工程包括副壩、護壩等,其結構型式如CHn——攔擋壩壩頂到沖刷坑底的高度(m);2格柵壩類型主要見圖5.3.5。(4)梳齒壩(5)粑式壩(6)篩子壩(7)格子壩(8)網格壩(9)樁林3格柵間距及孔口尺寸由過壩的設計流量及允許通過的石4切口壩的頂部布置齒狀溢流口,切口采用窄深的梯形斷式中D——中小洪水可挾帶的最大粒徑;Dm——大洪水可挾大的最大粒徑;切口的密度范圍為,其中B為溢流口寬度。H——泥石流最大龍頭高(m)H?——泥石流的淤積厚度(m)。6網格體鋼絲索的設計按泥石流作用于格柵壩的沖擊力計算。置,以提高單位壩體攔蓄泥沙的庫容。應避免地質松軟及溝床縱9鋼索網格壩宜設在流通區域減速區。鋼構格柵壩的壩址宜選擇溝床縱坡降和山坡、岸坡均較陡處,且溝道狹窄或瓶頸部位,無論是在巖基或密實堆積層上均可建壩。10樁林應布置在間歇發生、暴發頻率較低的泥石流溝道中下游。一般沿垂直向布置兩排或多排樁,縱向交錯成三角形或梅D.——泥石流最大粒徑。地面外露部分樁高h為:h=(2~4)b,且應埋在沖刷線以下,且埋置深度不應小于樁總長度的1/3。樁體采用鋼軌、鋼管或組合鋼構件或鋼混樁體,用挖孔或鉆孔的方法施工。樁體的受力分析與結構設計,類同懸臂梁,可參見相關規范。5.3.6梳齒壩、篩子壩應滿足以下要1圬工攔擋壩溢流段壩身的中下部開設若干豎向、條形梳齒縫形成梳齒壩。2梳齒壩和篩子壩可按圬工重力壩要求進行結構穩定性分析和應力計算?;竞奢d中水壓力、滲透壓力自縫底算起,泥沙壓力按不飽和堆積體選用φ值??諑旌桶霂鞝顟B下,泥石流沖擊力可按槽縫密度作適當折減,折減系數K=0.6~0.8,并參照密度范圍選用。3槽縫閉塞條件為:b/Dm>2.0不閉塞(5.3.6-1a)同含沙量的流體有抑制作用;D.——泥石流中所含設計允許輸移固體物的最大粒徑,可有泥石流形成區、堆積區采樣分析,繪制粒度曲線并結合設計要求而定。滿足,則縫隙壩攔砂、節流和調整壩庫淤積庫容的效果將更為顯著:式中Dm,Dm?——一般洪水和稀遇洪水5取壩址處原溝底標高或適當上抬確定縫底作為侵蝕基準,小,則壩庫上游停淤區內可被溯源沖刷(壩上游沖刷漏斗)的距離式中B——溢流口寬度;時,若入庫泥石流規模較大也可能漫過溢流口。為排泄不同規模流量并阻止粗大顆粒下泄,溢流口可采用帶切口的鋸齒槽或縮窄1格賓壩是內填塊石或卵石的格賓網格(Gabion,又稱鉛絲籠),如圖5.3.7-1所示,按照一定規則堆砌并可靠連接而成的柔性攔擋壩。格賓攔擋壩為透水型結構,水流可通過格賓籠中填石頂面均設C20以上級別混凝土保護層,保護層厚度不應小于20cm。3在格賓壩的下游(壩體背流面)溝道內應同時設置格賓護墊(護坦),護墊(護坦)應與壩體可靠連接。g——重力加速度(9.8m/s2);6格賓壩高的設計應根據當地泥石流固體松散物質補給特證格賓與其相鄰格賓之間用絞合鋼絲或者鋼環可靠連接,以保證刷計算并參考以往其他重力式攔擋壩的工程綜合確定。格賓網格自身為柔性防護結構,適應地基不均勻沉降10格賓壩體的斷面形式由其所受力的大小及穩定性驗算要求確定。一般格賓壩頂寬不應小于1.0m,底寬不小于壩高;迎水坡與背水坡比例可采用1:0.5。11溢流口的寬度基本上與格賓壩下游溝槽一致。有可能的設計均為1:1.0。溢流口過流深度按下列經驗公式估算:Q'——壩址處治理后50年一遇泥石流流量;12格賓壩受力計算可參考傳統重力式攔擋壩進行,取沿壩圖5.3.7-2中E——主動土壓力合力(kN/m),P——被動土壓力合力(kN/m),被動土壓力F——基底摩擦力(包括格賓壩與壩體上回淤物重的摩擦力,以及壩下游格賓護坦提供的摩擦力兩部分)14為保護格賓壩下游溝岸,宜在溝岸兩側一定范圍內設置格賓護坡。護坡的長度宜與格賓護坦長度保持一致。通常不小于2倍的壩高,寬度不小2m,基礎埋深不宜小于0.5m。護坦由格賓網格鋪設而成,厚度不宜小于1m,基礎埋深不宜小于16壩體穩定性驗算分為三種情況:第一種為壩淤滿的基本(1)抗滑穩定性驗算壩體的抗滑移穩定性系數K?是基底面上抗滑力與滑移推力(2)抗傾覆穩定性驗算壩體的抗傾覆穩定性系數K?是作用在傾覆支點(基底外緣)(G?LG?+G?L′c)]>1.2(5.上述各式中,L為各力力臂。各式等號右側數據為給定的各種條件下的抗傾覆穩定安全系數。格賓壩的抗滑移與抗傾覆穩定性系數計算限值見表5.3.7。抗滑移K?抗傾覆K?抗傾覆K?抗滑移K”限值要求17格賓壩的材料要求應符合相關技術要求。2鋼管混凝土樁林宜沿垂直向布置兩排或多排樁,縱向交錯成三角形或梅花形。鋼管混凝土格柵壩平面布置示意圖參見圖5.3.8-1。3鋼管混凝土樁林的尺寸與所攔截的泥石流塊石粒徑大小D.——泥石流最大粒徑;4鋼管混凝土樁林應考慮兩種荷載組合:基本組合和特殊(1)基本組合分兩個工況:滿庫設計(壩自重+土體重+土壓力)和半庫設計(壩自重+土體重+溢流重+土壓力+沖擊力),(2)特殊組合指的是空庫設計壩(自重+溢流重+土壓力+沖擊力+地震力)。確定。鋼管混凝土樁林一般分前后兩排(三排),樁管呈三角形不宜小于1.0m,嵌入筏板基礎中的鋼管混凝土樁周圍宜套矩形截面的鋼筋混凝土保護,高度應高出筏板頂面大于0.3m,以保護樁的根部不受流水的侵蝕以腐蝕鋼管。樁管內灌注混凝土等小于C40。7鋼管混凝土樁林下游宜設置格賓護坦,以保護壩體基礎。力,保證在外力作用下不被浮起或沖毀。護坦由格賓網格鋪設而成,厚度不宜小于1m,基礎埋深不宜小于0.5m,并考慮網格間縫(1)工況I:自重+土壓力+水平力(滿庫容);(2)工況Ⅱ:自重+土壓力+土水平力+大塊石沖擊力(半庫容);(3)工況Ⅲ:自重+土壓力+大塊石沖擊力+地震力(空庫);鋼管混凝土樁林的受力狀態如圖5.3.8-2所示。圖5.3.8-2中E——主動土壓力合力(kN/m),圖內所示為主動F——基底摩擦力(kN/m);F?——作用于壩體的水平地震力(kN/m)。滿庫容條件下:K?=[(G?+G?)f+P]/E>1.3;半庫容條件下:K′=[(G?+G?)f+P]/(E+T空庫容條件下:K"=[(G?+G?)f+P]/[E′+C?(a/g)GK?是基底面上抗滑力與滑移推力的比值。12鋼管混凝土格柵攔擋壩抗傾覆穩定性驗算包括:滿庫容條件下:K?=(G?Lc?+G?Lcz+PLp)/(ELE)>1.3;(半庫容條件下:K2=(G?Lc?+G?Lc+PLp)/(ELE+空庫地震條件下:式中:K?是作用在傾覆支點(基底外緣)上抗傾覆力矩與傾覆力矩的比值,L為各力力臂。13鋼管混凝土樁林的抗滑移與抗傾覆穩定性系數應滿足表5.3.8的要求??諑鞐l件下抗滑移K?抗傾覆K?抗傾覆K?抗滑移K”抗傾覆K”限值14地基承載力驗算可按照現行《建筑地基基礎設計規范》GB50007執行。15鋼管混凝土樁林格柵壩中樁管與梁管材料宜采用成品熱鍍鋅處理,施工后應定期在表面刷環氧富鋅漆以防腐。5.3.9既有重力式攔擋壩加高加固設計應滿足以下要求:1根據物源分布情況、地形條件和工程地質條件等,可采用加高既有攔擋壩措施,起到攔擋泥沙、消弱洪峰作用,有效增加庫容。壩體加高的設計根據壩體上游物源、攔蓄泥沙量、拓寬溝床等因素綜合確定。2對既有的重力式混凝土壩體加固應從基礎開始,加固后應保證加固前后的結構協同工作。同時加固壩體部分混凝土強度等級不應低于C20。3加固壩體與原壩體結合面上應在垂直壩面方向上設置梅花形分布的鋼筋,并在結合面上設置鋼筋網片,鋼筋網片應與鋼筋焊接連接;鋼筋網片連接點水平間距和豎向間距均不得大于1m,鋼筋直徑不宜小于φ20,鋼筋網片直徑不宜小于φ10。4加固后的壩體應設置前后貫通的梅花形分布的泄水孔,泄水孔可采用PVC管。5對既有的壩體加高應在基礎加固后,且增加的高度不宜超過既有壩體高度的1/2。6加固攔擋壩應進行壩肩、壩基設計,以滿足承載力設計要求。7加固攔擋壩應進行下游溝道護坦設計,可采用漿砌塊石形式,護坦末端設置垂裙,也可采用格賓護坦形式。其中,護坦長度由沖刷坑長度確定,按安格荷爾茨(Angerhalzen)公式計算:V?——越壩泥石流水平速度(m/s);h?——上下游水位差(m);h?——壩頂上溢流水深(m);L?——兩相鄰間距或綜合確定的加淤距離(m);i'——溝床回淤縱坡(以小數計)。9加高攔擋壩溢流口的寬度應根據現有溝道寬度確定。若式中Q——過壩泥石流流量(m3/s);式中S——攔擋壩庫容(m3);12加高攔擋壩設計應進行護坦設計,計算方法與構造與重(1)工況I:基本狀態,相應的荷載組合:壩體自重+土體重+泥石流土體水平壓力+壩背水面土壓力+泥石流流體沖擊力+泥泥石流土體水平壓力+壩背水面土壓力+壩體的地震力+土體傳重+泥石流土體水平壓力+壩背水面土壓力+水平水壓力。各工況受荷載情況如圖5.3.8-2所示。H——壩后土層厚度(m)。16考慮基本條件、沖擊力條件及地震條件下抗滑穩定性(式5.3.3-1)及抗傾覆穩定性(式5.3.3-2)驗算,地基承載力按17加高加固的攔擋壩壩肩基巖風化層嵌入深度不應小于1.0m,嵌入坡積碎石土不應小于2.0m。土層中基礎埋深不應小于清理干凈并平整夯實,鋪設厚度不小于30cm的C20以上級別混形式,并采用不低于M10級別漿砌石砌筑,同時宜在護坦末端及5.4.1泥石流停淤場應選在溝口堆積扇兩側的凹地或溝道中下5.4.3攔擋壩位于停淤場引流口下游,通常用圬工或混凝土結5.4.4固定式引流口可與攔擋壩連成一體,也可采用與壩分離的型式。采用圬工開敞式溢流堰或切口式溢流堰引流,按重力式厚0.5m~1.0m,邊坡穩定性系數為1.0~1.25,背后為土堤。臨空面采用土的邊坡穩定性系數為1.0~2.0。土石混合堤的高度不應超過5m,堤頂寬3m~5m,一般采用梯形斷面。頂沖部位應加鉛絲籠、編籬格賓防護。堤身用鉛絲籠,編籬格賓護面的堆石土堤,邊坡穩定性系數為1.0~1.5,堤高不超過3m,頂寬1.5m~4結構物所用材料的品質及其技術性能必須符合相關現行5.5.2泥石流渡槽的防治安全等級應符合表3.2.6的規定。5.5.3當溝底渡槽址處有二個及二個以上的泥石流槽溝時,兩5.5.4泥石流渡槽凈空應符合現行《公路橋涵通用設計規范》5.5.5按設計標準流量計算獲得的斷面面積,增大30%作為驗在急彎上且進口以上需有10~20倍于槽寬的直線引流段。5.5.7渡槽進口段一般采用上寬下窄的梯形或圓弧形狀的喇叭口型,連續漸變。漸變段長L≥(5~10)B?(B為槽寬),且L≥長度L=(1~1.5)B。5.5.9渡槽的設計橫斷面尺寸應按設計最大流量計算,并考慮5.5.10斷面應采用豎墻式矩形或陡墻(邊坡坡比n<0.5)窄深式中β——斷面寬深比;D?——石塊平均粒徑(m);縱坡范圍(%)縱坡中值(%)5.5.12渡槽的基本荷載包括結構自重、填土重量及土壓力(進、出口段槽體)、泥石流體重量和靜壓力、泥石流的沖擊力。特殊荷載為地震力和溫度荷載引起的結構附加應力。和流體靜壓力、泥石流的沖擊力。體靜壓力、泥石流的沖擊力、地震力、溫度荷載引起的結構附加應力。5.5.13渡槽為一空間結構,其縱、橫方向結構與受力均不相同。計算時選不同的結構計算單元,既作縱、橫向結構總體計算,又分度、抗裂性以及穩定性等。上述計算可參照同類結構的計算方法進行。5.5.14渡槽跨端基礎一般采用整體連續式條形基礎、支承墩、柱或排架等支承方式。兩端條形基礎的形狀、尺寸、構造和基底標高應對稱?;A埋深不小于被跨越建筑物的基底標高,并應滿足抗沖刷、抗凍融的要求。基礎應置于堅固的基巖或密實堅硬的石5.5.15渡槽進、出口段和槽身應設置沉降縫和伸縮縫。若槽身長度超過40m,可按20至30m一段劃分伸縮縫,分縫需作防滲處理。5.5.16安裝板式橡膠支座時,應保證其上下表面與梁底面及墩臺支承墊石頂面平整密貼、傳力均勻,不得有脫空的橡膠支座。5.5.17泥石流渡槽可在進、出口范圍內對溝床進行整治和加5.5.18鋼筋混凝土渡槽底面鋪裝層內應配置鋼筋網,鋼筋直徑不應小于8mm,間距不宜大于100mm,厚度不宜小于80mm,混凝土強度等級不應低于C40。渡槽的側壁應作防沖擊磨損處理,一般增加50mm~100mm厚的耐磨保護層。5.6溝道整治5.6.1攔擋壩固床穩坡工程是緊靠滑坡或溝岸不穩定段的下游式中Ha——溝底以上攔擋壩的有效高度Ib——溝床原始縱坡(%);行表面護砌,護坡高度不低于設計最高泥位。內壁坡度一般與岸5.6.4年限在10年以下的臨時性護坡可采用格賓護坡。格賓應沿流向臥置,直徑不小于40cm,下部直徑增至100cm,基礎埋置深不大于500cm。5.6.5護底鋪砌多采用水泥砂漿砌塊石鋪砌,砂漿標號不低于M7.5,鋪砌厚度不小于0.5m。在非重要的溝段也可采用干砌塊并不小于1.5m,頂面與河底平或不超過河底0.5m,必要時可埋設5.7.1坡面治理工程主要用于泥石流溝形成區的治理,包括削5.7.2削坡工程用來修整不穩定坡面以減緩坡度,削坡后上部坡比1:1左右,下部坡比1:1.5左右,新坡面應及時修建被覆工程。5.7.3排水工程的主要形式為排水溝。排水溝一般在溝谷上游5.7.4排水工程溝槽坡降應控制在0.5%左右,不超過1%。溝5.7.5等高線壕溝工程中,壕溝的容積要足以容納由壕溝間坡田面寬不小于8m,南方地區不應小于5m,田坎高0.5m~1.0m。高1.0m~4.0m,邊坡多為1.0:0.3~1.0:0.5。5.8植被工程防治相結合的綜合治理方案。植被措施一般在泥石流溝的全流域5.8.2植被工程對淺層土體的不穩定性和侵蝕有較好的防治效果,而對于深層滑坡應當采取植被工程與工程措施相結合進行綜合治理。5.8.3植被工程選取植物要最大限度地滿足治理山地災害的需要。應選擇根系深而發達、固土能力強、壽命長的植物,同時所選擇的植物要與栽植地的氣候條件相適應。5.8.4植被工程包括喬木的培植、灌木的培植、草本植物的培類型,設計時需要多種基本類型有機地結合在一起構成植被工程方案。6.1.1監測工作的任務是對泥石流災害體進行變形監測、施工6.2泥石流防治工程監測6.2.1應采取群眾性監測網與專業性監測網相結合。對城鎮、6.2.2監測內容包括泥石流的頻率、流量以及泥石流流量的變6.2.3防治主體工程的監測可參照《水工建筑物觀測工作手冊》6.2.4防治主體工程的監測內容應包括關鍵位置的應力應變及位移測試,必要時應增加結構傾斜角度、動力特性及土質參數變化的測試。6.2.5泥石流防治工程監測點的布設應根據結構的最大應力和最大位移綜合考慮,原則上最大應力位置和最大位移位置數量均不少于3個測點,對于應力或位移有突變的點應增加測點。6.2.6泥石流防治工程監測點應進行定期提取數據,并根據數據進行專項分析,檢查安全性,并上報有關管理部春季冬季每月不少于1次,夏季秋季每周不少于2次,特殊情況每天不少于1次,若有氣象部門災害預警時要進行實時監測。6.2.7對于汛期應增加泥石流防治工程監測點的監測,其余時間應進行周期性測試以及日常維護,確保數據有效。6.2.8泥石流監測預警可參考監測流域的降雨過程和降雨量(或接收當地天氣預報信息),根據經驗判斷降雨激發泥石流的可能性;監測溝岸滑坡活動情況和溝谷中松散土石堆積情況,分析滑坡堵河及引發潰決型泥石流的危險性,下游河水突然斷流,可能是上游有滑坡堵河、潰決型泥石流即將發生的前兆;在泥石流形成區設置觀測點,發現上游形成泥石流后,及時向下游發出預警信號。附錄A甘肅省泥石流設計參數計算A.1.1按固體物質儲備量白龍江流域甘肅段線隴南段泥石流防治工程設計,為確定泥石流重度,根據觀測資料和調查資料分析,泥石流重度與流域內單位固體物質儲備量有較好的相關關系。泥石流的發生也是因流域內有固體松散物質,兩者間也存在明顯的因果關系,按相關分析,提出了下式(曾思偉,1971):式中γ?!嗍髟O計重度(kN/m3);A——流域中單位面積泥沙補給量(10?m3/km2)。修正公式改寫為:y.=11.8A?.10式中γ?!嗍髦囟?kN/m3);根據隴南地區資料分析,認為泥石流重度除與泥石流補給物質的供給量有關外,還與流域內主溝道的平均坡度值有關,因而也提出了下式。式中J——主溝槽平均比降,以小數計。根據以上各式及實測資料,泥石流重度見表A.1.1。溝名J實測式式式式(A.1-1)式(A.1-2)式(A.1-3)隴南隴南山背隴南隴南隴南隴南馬槽溝蘭州呂二溝慶陽小溝值A.1.2綜合判別法1根據泥石流流域和發生頻率判別在隴南地區,泥石流發生頻率高的溝谷,泥石流重度也較大,年都發生,或一年發生多次。這是因為固體物質儲備量豐富,泥石流發生的臨界降雨指標較低,有時會在很小的雨量下形成泥石流。這樣就造成了泥石流頻頻發生的現象。幾年發生一次的重度一般在18~20kN/m3之間;十幾年發生一次的一般在16kN/m3左右。這一般是對流域面積在50km2以下的泥石流溝而言。對很大的流年都有泥石流發生,但重度近于16kN/m3,這主要是和它的流域面積有關。其流域面達432km2,是國內最大的泥石流溝。由于面積大,清水流量也就大,在某種程度上稀釋了泥石流濃度。2根據補給物質特征判別粘性泥石流溝固體物質以滑坡補給的約占90%以上,滑坡面積一般占流域面積10~30%,一般重度達20kN/m3以上。坍塌補給也能形成粘性泥石流,但必須物質多而集中,且重度以18~20kN/m3為主。稀性泥石流溝的固體物質來源是多方面的,分布也較零散。在由滑坡、崩坍等補給的溝中,則一般物質量少或水與固體物質遭遇不良,其重度一般為16~18kN/m3。其他如強烈的坡面或溝岸侵蝕,或由白云巖、白云質灰巖礫巖、砂質板巖等變質較深或風化強烈的基巖崩坍物補給,都能產生稀性泥石流,但重度一般在3根據沉積特征判別一般來說溝道或扇形地上有垅、崗狀堆積者為粘性泥石流。特選、沉積物的粒度特征等來判斷。如果沿程有明顯的分選,沉積在扇形地上的僅為粒度比較均勻的砂礫,很少有塊石,且沉積物多孔隙,那么,這多為稀性泥石流,重度在16kN/m3左右。如果沿途無分填充在大顆粒形成的空隙之中,干涸時有一定程度的固結,比較堅4調查訪問粘性泥石流中水流、泥砂、石塊結成一個整體,水僅是流動體中一種成分,因而流動體與沉積體的成分是基本一致的。流動時聲音巨大而低沉,流動體表面較平滑,多呈間歇性的波狀流動。稀性泥石流在流動中可以明顯看到水或泥砂、石塊的分離運動,沉積體與流動體成份有明顯分別,沉積后一般人即可通過。A.2泥石流流速計算白龍江流域甘肅段線隴南段自20世紀60年代以來設立過5平均泥深(m)中大石塊很少i。=2~6%平均泥深(m)Ⅱ中小型粘性泥石流,溝谷一般順直、平順、泥石流Ⅲ中小型粘性泥石流溝,溝谷狹窄而彎曲,有小跌坎8中小型稀性泥石流溝,碎石性河床,多塊石,不平9V為了求得m(1/n)值,將白龍江流域隴南段沿線的一些觀測站較為可靠的57個測點計算了m值,不計個別的特殊值,m。值一般在10~30之間。從觀測資料較多的蔣家溝觀測站(現東川觀測站)的m值看,其m。值在20~36之間,但其實按實測流速計算,未考慮流速的橫向分布或縱向分布乘以浮標系數0.7的話,其m.值也在14~25之間,與隴南地區A.2.2流速經驗公式與實測資料對比于表A.2.2,用式(A.2.2-1)計算,計算值偏溝名實測溝名實測水深計算流速V(m/s)式式式式柳灣溝火燒溝泥灣溝山背后溝火燒溝A.2.3根據搬運石塊直徑的驗算公式h——流深(m)。A.3泥石流流量計算A.3.1配方法而使全部水流都變為一定重度的泥石流,這種方法一般稱為配式中Qb—一定重現期的清水流量(m3/s);中4處的含水量進行測定,50cm深度土體含水量一般為8~16%,4個月的平均含水量達13%,與實測的泥石流體的含水量已相接Q.=(1+φ’)Qb當γ日采用27kN/m3,含水量分別采用0.13及0.05時,計算選定固體物質的含水量是設計計算的主要關鍵。同時也可以說明前期降雨對泥石流流量的影響。從武都觀測資料來看,用φ值計算的流量較為接近實測流量(表A.3.1-2)。φφ溝名降雨(mm)實測計算流量(m3/s)式式式溝名降雨(mm)實測計算流量(m3/s)式式式山背3修改配方法因為按一般配方法計算的泥石流流量有些偏小,應增加一個附加流量系數。附加流量系數的計算公式甚多,擬采用觀測資料較多的東川公式(吳積善,1990)。則流量計算公式如式:Q.=[5.8(1+φ)Q?].83(A.3.1-5)4各公式的比較各公式的計算值與實測流量比較于表A.3.1-2。根據比較,建議在泥石流重度小于17kN/m3時可按式(A.3.1-1)計算,當泥石流重度大于17kN/m3時,應按式(A.3.1-3)計算,但當補給物質含水量(P)大于0.1及重度大于21kN/m3時,泥石流含水量已與滑坡含水量十分接近,只要將滑坡體加以攪動,破壞土體結構即可形成泥A.3.2形態調查法泥石流情況的了解程度和經驗不同,計算出來的泥石流流量有時有較大的差異,采用實際發生過的泥石流量來核對計算值是很必而限制了它的使用范圍。它比較適用于大中型泥石流溝,及在近1形態調查3流量換算由于泥石流形態調查的可靠性很大程度決定于斷面的可靠這種計算適合一般的情況。泥石流可能沿溝不斷侵蝕原有沉4設計流量的推求一步研究,但這樣可直接求出設計流量。而用形態調查法在調查了流量之后,也應計算設計頻率的流量。調查流量的頻率也可采用發生這次泥石流的暴雨。也可以通過訪問,確定該次泥石流出K——頻率的模比系數;1245A.4泥石流一次最大沖出量的計算算等。一般是指發生大規模的災害性泥石流的情況,應該有一定F——流域面積(km2)。A.4.2經驗公式法W?=1.42×10?φA?.-77W?=0.192×10?φQ°.67(A.2依據降雨量W?=α·φ/(1+φ)·H·F(A.4.2-3)式中H——形成泥石流的一次降雨總量(mm);F——流域面積(km2);當一次降雨量平均強度aT≤10mm/h,隴南地區泥石流徑流系據觀測資料,按式(A.4.2-2)和式(A.4.2-3)估算值與柳灣溝、火燒溝及泥灣溝各實測值比較,精度一般達70%~80%。A.5泥石流的年平均沖出量計算隴南段白龍江流域甘肅段沿線泥石流調查與觀測試驗研究,式中W——該溝年平均泥石流的沖出量(m3);H——本地區5-10月份多年降雨的平均值(mm);F——流域面積(km2)。A.5.2侵蝕模數法由于各地水土保持部門的區域水土流失的模數調查得到有益的進展,因此可采用水土保持調查的年侵蝕模數數值作為計算依據。但在隴南地區的調查中看到,按此值計算有偏小的現象。其原因是模數值的核查是以水文站的輸沙量作為參考的,這樣對沉積在沿河的泥沙量有些忽視。加之水土保持的小流域泥沙觀測Wa=0.77φM?F(A.5.2)A.6泥石流的沖擊力另外泥石流往往攜帶有大量巨石,在白龍江流域甘肅段上的一些泥石流溝中泥石流攜帶的巨石直徑可達5m以上。這些巨石對建筑物有巨大的破壞力,如K391+900原清水子渡槽,于1976年被直徑近2.5m,體積約18m3的大石塊擊毀。K402+039泉家溝泥石塊明洞蓋板損壞。因此對泥石流防治建筑物設計時,必須注意計在白龍江流域隴南段沿線泥石流的研究中,未曾對泥石流沖擊力做過直接測試,但做過理論分析和與其他地區資料對比。根為0.9。λ——橋墩形系數,方形墩λ=1.47,矩形墩λ=1.33,圓形墩λ=1.0。其余同式(A.6.1-1)。對橋墩被剪斷的利子依達溝進行計算,上述各數值分別為:Y。=23.5kN/m3,V.=9.9m/s,λ=1.0,α=90°,橋墩受沖擊的面積為16m2,其單位面積承受的沖擊力是235kN/m2,由此得橋墩所受沖擊力為3760kN。這樣的總沖擊力不足以把橋墩剪斷。A.6.2大石塊的撞擊力對大石塊的撞擊力大部分還是根據理論分析和實驗室試驗結果,東川泥石流觀測站于1982年做過測定,但沒有能得到十分明撞擊利子依達橋墩的石塊重量約800×103kg,計算單個巨石的撞擊力約12MN。如改用其他公式計算(康志成,19到21MN,則有可能將橋墩剪斷。本規程用詞說明1為便于在執行本規程條文時區別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:1)表示很嚴格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”;2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的:3)表示允許稍有選擇,在條件允許時首先應這樣做的:正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。2條文中指明應按其他有關標準執行的寫法為:“應按……執行”或“應符合……的規定(或要求)”。引用標準名錄3《建筑結構荷載規范》GB500094《建筑抗震設計規范》GB500115《建筑結構可靠性設計統一標準》GB500686《建筑與橋梁結構監測技術規范》GB509829《公路橋涵設計通用規范》JTGD6013《公路工程技術標準》JTGB0115《泥石流防治工程設計規范》(試行)T/CAGHP021 3基本要求 3.2一般規定 3.3綜合防治方案 3.4攔擋壩基本要求 4荷載作用 4.2永久作用 4.3可變作用 4.4偶然作用與地震作用 5泥石流防治工程設計 5.1一般規定 5.3攔擋壩 1.0.1本規程參照中華人民共和國地質礦產行業標準《泥石流災害防治工程設計規范》DZ/T0239—2004規定的原則、中華人民共和國國務院令第394號《地質災害防治條例》(2004年3月)和中華人民共和國地質礦產行業標準《泥石流災害防治工程勘查規1.0.3本規程適用于自然或人為因素引發的危及城鎮人口集中區、大中型工礦企業、風景名勝區等公共安全的泥石流災害防治工程;也可適用于危及水利水電、公路、鐵路等基礎設施安全

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