泥石流攔擋壩破損分析及優(yōu)化對(duì)策——以隴南市武都區(qū)為例
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 01:23
攔擋壩的破損研究是困擾泥石流治理工程的主要難點(diǎn)之一,分析總結(jié)攔擋壩破損原因,優(yōu)化其設(shè)計(jì)理念十分重要。本文對(duì)隴南市武都區(qū)16條溝道的65道泥石流攔擋壩破損形式及導(dǎo)致壩體破損的相關(guān)條件進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明:(1)攔擋壩破損形式主要有以下幾種(按破損概率由大到小排序),依次為副壩破損、壩肩破損、溢流口破損、基礎(chǔ)破損、沖毀(失去功能)、勾縫破損;(2)根據(jù)攔擋壩破損特征統(tǒng)計(jì)分析,確定其破損主要與泥石流性質(zhì)、圬工材料、壩體高度、壩體選址、壩肩保護(hù)、基礎(chǔ)保護(hù)和庫(kù)容淤積等情況有關(guān);(3)導(dǎo)致攔擋壩破損的主要原因總結(jié)為對(duì)溝道機(jī)理認(rèn)識(shí)不足、壩體自身存在缺陷和保護(hù)措施不當(dāng)。在此基礎(chǔ)上,從理論研究、工程管理、攔擋壩體系設(shè)計(jì)、新技術(shù)新方法應(yīng)用等方面著手,提出了攔擋壩防治工程優(yōu)化對(duì)策。
【文章來(lái)源】:山地學(xué)報(bào). 2020,38(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
研究區(qū)示意圖
16條泥石流溝以中、小型為主,均為暴雨激發(fā)型。其中,粘性泥石流8條,稀性泥石流8條;大型泥石流2條,中型泥石流8條,小型泥石流6條;高易發(fā)泥石流5條、中易發(fā)泥石流8條,低易發(fā)泥石流3條(見(jiàn)表1)。表1 泥石流溝主要參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1 Main parameters of debris flow gully 流域名稱(chēng) 面積/km2 主溝長(zhǎng)/km 主溝比降/‰ 平均坡度/(°) 流量(2%)/(m3/s) 泥石流性質(zhì) 規(guī)模 易發(fā)性 泥灣溝 10.30 5.34 110 25~45 187.90 粘 中 高易發(fā) 纏坡里溝 0.25 0.90 100 30~40 3.40 稀 小 中易發(fā) 纏坡溝 0.23 0.60 320 45~60 4.80 稀 小 中易發(fā) 大灣溝 1.50 3.50 230 25~40 21.90 稀 中 中易發(fā) 正叉溝 1.10 1.40 285 30~40 18.30 粘 中 中易發(fā) 清水溝 2.22 2.70 400 35~50 30.40 稀 中 中易發(fā) 教場(chǎng)小溝 0.33 0.97 290 35~50 6.40 稀 小 中易發(fā) 橋子溝 0.29 0.75 240 30~45 6.00 稀 小 中易發(fā) 東江水溝 6.71 5.64 217 50~70 113.50 粘 中 高易發(fā) 王溝 3.57 2.00 255 35~45 49.30 粘 中 中易發(fā) 王村東溝 0.43 0.80 490 30~45 10.50 稀 小 低易發(fā) 燕溝里溝 1.09 1.38 267 35~50 22.80 粘 中 低易發(fā) 燕兒溝 4.33 3.10 110 50~75 104.00 粘 中 高易發(fā) 燕兒東溝 0.12 0.46 520 30~45 2.70 稀 小 低易發(fā) 甘家溝 40.40 10.10 69 35~40 1133.30 粘 大 高易發(fā) 佛堂溝 44.71 9.90 113 25~35 1247.50 粘 大 高易發(fā)
調(diào)查結(jié)果與實(shí)際情況相符。主壩的設(shè)計(jì)有規(guī)范依據(jù),能確保其運(yùn)行安全,副壩設(shè)計(jì)僅憑設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有統(tǒng)一要求,導(dǎo)致安全性較主壩差;壩肩、溢流口、基礎(chǔ)都是壩體的薄弱點(diǎn),已調(diào)查的攔擋壩工程中,很少針對(duì)3處同時(shí)加強(qiáng)保護(hù);基礎(chǔ)破損多為未設(shè)副壩或者護(hù)坦的壩體,長(zhǎng)期遭受下切或撞擊破壞;攔擋壩沖毀多發(fā)生在同一條溝道內(nèi),主要是對(duì)泥石流形成機(jī)理認(rèn)識(shí)不足,工程治理不到位,或者是泥石流規(guī)模超過(guò)了防控標(biāo)準(zhǔn);勾縫等破損大多是工程質(zhì)量問(wèn)題,需要加強(qiáng)施工管理。表2 攔擋壩調(diào)查信息Tab.2 Investigative information of dam 流域名稱(chēng) 壩體高度/m 材料 選址情況 壩肩處理 基礎(chǔ)保護(hù) 庫(kù)容 破損情況 數(shù)量/道 砼 漿 選址合理 選址基本合理 選址不合理 有保護(hù)工程 無(wú)保護(hù)工程 副壩 護(hù)坦 庫(kù)容淤積滿(mǎn) 庫(kù)容有空余 完好 破損 泥灣溝 5.0~11.0 - 7 - 5 2 - 7 1 - 1 6 - 7 7 纏坡里溝 7.0~8.0 - 2 1 1 - - 2 - - - 2 1 1 2 纏坡溝 4.0~5.5 - 3 3 - - 3 - 1 3 - 3 3 - 3 大灣溝 4.5~11.5 - 4 4 - - - 4 2 - 4 - 2 2 4 正叉溝 7.5~8.5 - 2 2 - - 2 - - 2 - 2 2 - 2 清水溝 3.0~8.0 - 4 3 1 - 1 - 2 - 2 2 - 4 4 教場(chǎng)小溝 8.0~8.5 1 2 2 - 1 1 2 2 - - 3 3 - 3 橋子溝 5.0~5.5 - 2 2 - - - 2 2 - - 2 - 2 2 東江水溝 8.0~19.0 3 5 8 - - 3 5 5 - - 8 7 1 8 王溝 4.0~8.0 3 - 2 1 - 3 - 3 - 2 1 2 1 3 王村東溝 12.5 1 - 1 - - 1 - 1 - - 1 1 - 1 燕溝里溝 10.0~11.0 - 2 1 1 - 2 - 2 - - 2 1 1 2 燕兒溝 4.5~12.0 - 6 2 2 2 3 3 1 - 5 1 2 4 6 燕兒東一溝 1.5 - 1 - 1 - - 1 - - - 1 1 - 1 甘家溝 12.0~14.0 - 3 3 - - 3 - 3 - 2 1 1 2 3 佛堂溝 3.5~8.0 - 14 13 1 - 11 4 11 - - 14 10 4 14
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]泥石流重力攔擋壩穩(wěn)定性驗(yàn)算方法探討[J]. 劉建兵,楊曼,肖智鋒. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(S2)
[2]格賓石籠攔擋壩在玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)泥石流治理工程中的應(yīng)用[J]. 張亞飛,徐光黎,謝書(shū)萌,石維棟,王仲?gòu)?fù). 安全與環(huán)境工程. 2013(05)
[3]三維可視化技術(shù)在舟曲縣城區(qū)災(zāi)后重建泥石流防治工程中的應(yīng)用[J]. 吳宏,董金義,李瑞冬,張華偉,尚海龍,曾建軍. 冰川凍土. 2013(02)
[4]黏性泥石流攔擋工程數(shù)值模擬[J]. 馬宗源,張駿,廖紅建. 巖土力學(xué). 2007(S1)
[5]谷坊在泥石流防治中的作用——以云南蔣家溝2條支溝的對(duì)比為例[J]. 曾慶利,岳中琦,楊志法,張西娟. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(17)
本文編號(hào):3318655
【文章來(lái)源】:山地學(xué)報(bào). 2020,38(03)北大核心CSCD
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【部分圖文】:
研究區(qū)示意圖
16條泥石流溝以中、小型為主,均為暴雨激發(fā)型。其中,粘性泥石流8條,稀性泥石流8條;大型泥石流2條,中型泥石流8條,小型泥石流6條;高易發(fā)泥石流5條、中易發(fā)泥石流8條,低易發(fā)泥石流3條(見(jiàn)表1)。表1 泥石流溝主要參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1 Main parameters of debris flow gully 流域名稱(chēng) 面積/km2 主溝長(zhǎng)/km 主溝比降/‰ 平均坡度/(°) 流量(2%)/(m3/s) 泥石流性質(zhì) 規(guī)模 易發(fā)性 泥灣溝 10.30 5.34 110 25~45 187.90 粘 中 高易發(fā) 纏坡里溝 0.25 0.90 100 30~40 3.40 稀 小 中易發(fā) 纏坡溝 0.23 0.60 320 45~60 4.80 稀 小 中易發(fā) 大灣溝 1.50 3.50 230 25~40 21.90 稀 中 中易發(fā) 正叉溝 1.10 1.40 285 30~40 18.30 粘 中 中易發(fā) 清水溝 2.22 2.70 400 35~50 30.40 稀 中 中易發(fā) 教場(chǎng)小溝 0.33 0.97 290 35~50 6.40 稀 小 中易發(fā) 橋子溝 0.29 0.75 240 30~45 6.00 稀 小 中易發(fā) 東江水溝 6.71 5.64 217 50~70 113.50 粘 中 高易發(fā) 王溝 3.57 2.00 255 35~45 49.30 粘 中 中易發(fā) 王村東溝 0.43 0.80 490 30~45 10.50 稀 小 低易發(fā) 燕溝里溝 1.09 1.38 267 35~50 22.80 粘 中 低易發(fā) 燕兒溝 4.33 3.10 110 50~75 104.00 粘 中 高易發(fā) 燕兒東溝 0.12 0.46 520 30~45 2.70 稀 小 低易發(fā) 甘家溝 40.40 10.10 69 35~40 1133.30 粘 大 高易發(fā) 佛堂溝 44.71 9.90 113 25~35 1247.50 粘 大 高易發(fā)
調(diào)查結(jié)果與實(shí)際情況相符。主壩的設(shè)計(jì)有規(guī)范依據(jù),能確保其運(yùn)行安全,副壩設(shè)計(jì)僅憑設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有統(tǒng)一要求,導(dǎo)致安全性較主壩差;壩肩、溢流口、基礎(chǔ)都是壩體的薄弱點(diǎn),已調(diào)查的攔擋壩工程中,很少針對(duì)3處同時(shí)加強(qiáng)保護(hù);基礎(chǔ)破損多為未設(shè)副壩或者護(hù)坦的壩體,長(zhǎng)期遭受下切或撞擊破壞;攔擋壩沖毀多發(fā)生在同一條溝道內(nèi),主要是對(duì)泥石流形成機(jī)理認(rèn)識(shí)不足,工程治理不到位,或者是泥石流規(guī)模超過(guò)了防控標(biāo)準(zhǔn);勾縫等破損大多是工程質(zhì)量問(wèn)題,需要加強(qiáng)施工管理。表2 攔擋壩調(diào)查信息Tab.2 Investigative information of dam 流域名稱(chēng) 壩體高度/m 材料 選址情況 壩肩處理 基礎(chǔ)保護(hù) 庫(kù)容 破損情況 數(shù)量/道 砼 漿 選址合理 選址基本合理 選址不合理 有保護(hù)工程 無(wú)保護(hù)工程 副壩 護(hù)坦 庫(kù)容淤積滿(mǎn) 庫(kù)容有空余 完好 破損 泥灣溝 5.0~11.0 - 7 - 5 2 - 7 1 - 1 6 - 7 7 纏坡里溝 7.0~8.0 - 2 1 1 - - 2 - - - 2 1 1 2 纏坡溝 4.0~5.5 - 3 3 - - 3 - 1 3 - 3 3 - 3 大灣溝 4.5~11.5 - 4 4 - - - 4 2 - 4 - 2 2 4 正叉溝 7.5~8.5 - 2 2 - - 2 - - 2 - 2 2 - 2 清水溝 3.0~8.0 - 4 3 1 - 1 - 2 - 2 2 - 4 4 教場(chǎng)小溝 8.0~8.5 1 2 2 - 1 1 2 2 - - 3 3 - 3 橋子溝 5.0~5.5 - 2 2 - - - 2 2 - - 2 - 2 2 東江水溝 8.0~19.0 3 5 8 - - 3 5 5 - - 8 7 1 8 王溝 4.0~8.0 3 - 2 1 - 3 - 3 - 2 1 2 1 3 王村東溝 12.5 1 - 1 - - 1 - 1 - - 1 1 - 1 燕溝里溝 10.0~11.0 - 2 1 1 - 2 - 2 - - 2 1 1 2 燕兒溝 4.5~12.0 - 6 2 2 2 3 3 1 - 5 1 2 4 6 燕兒東一溝 1.5 - 1 - 1 - - 1 - - - 1 1 - 1 甘家溝 12.0~14.0 - 3 3 - - 3 - 3 - 2 1 1 2 3 佛堂溝 3.5~8.0 - 14 13 1 - 11 4 11 - - 14 10 4 14
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]泥石流重力攔擋壩穩(wěn)定性驗(yàn)算方法探討[J]. 劉建兵,楊曼,肖智鋒. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(S2)
[2]格賓石籠攔擋壩在玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)泥石流治理工程中的應(yīng)用[J]. 張亞飛,徐光黎,謝書(shū)萌,石維棟,王仲?gòu)?fù). 安全與環(huán)境工程. 2013(05)
[3]三維可視化技術(shù)在舟曲縣城區(qū)災(zāi)后重建泥石流防治工程中的應(yīng)用[J]. 吳宏,董金義,李瑞冬,張華偉,尚海龍,曾建軍. 冰川凍土. 2013(02)
[4]黏性泥石流攔擋工程數(shù)值模擬[J]. 馬宗源,張駿,廖紅建. 巖土力學(xué). 2007(S1)
[5]谷坊在泥石流防治中的作用——以云南蔣家溝2條支溝的對(duì)比為例[J]. 曾慶利,岳中琦,楊志法,張西娟. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(17)
本文編號(hào):3318655
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