泥石流工程地质研究(中国地质大学)详解.ppt

基础工程地质学 第五章 泥石流工程地质研究 第1节 概述 第2节 泥石流形成基本条件 第3节 泥石流特征 第4节 泥石流分类 第5节 泥石流预测预报 第6节 泥石流防治对策 第7节 泥石流治理措施 基础工程地质学第五章 泥石流工程地质研究 第1节 概述 基础工程地质学第五章 泥石流工程地质研究 第1节 概述 泥石流-发生在山区的一种含有大量泥沙和石块的暂时性急水流。 泥石流特性 固体物含量高； 能量大、爆发突然、来势凶猛、历时短、复发频繁、危害大 对环境破坏严重，往往是不可逆的。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第1节 概述 泥石流特性 爆发突然，复发频繁，危害巨大，对环境破坏严重，往往是不可逆的。 研究必要性 对于线路工程和山区城市的安全，构成严重的威胁。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第1节 概述 据统计，我国20世纪后40年造成死亡约3700人；铁路沿线泥石流沟达千余条，危及铁路3000km以上，危及桥涵200km。 对策 以防为主、 标本兼治，全流域规划。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第1节 概述 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第2节 泥石流形成基本条件 地形地貌条件－ 　　　　　　　　固体物来源、径流条件 地质构造条件－ 　　　　　　　　固体物来源、运动势能 气象水文条件－ 　　　　　　　　液体量、径流强度 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第2节 泥石流形成基本条件 一、地形地貌—纵比降大、坡面多、流域面积大、汇流迅速，提供固体物、势能、加大径流强度。 1、地形--相对高差大于200m的地区有泥石流分布，相对高差大于1000m的地区为泥石流高频区。 2、地貌--我国第一地貌阶梯青藏高原≥4000m，第二阶梯云贵、黄土高原、陇南山区1000~2000m，第三阶梯四川盆地300~700m，其过渡地带高差大、切割剧烈，为泥石流活跃地带（滇东北、川西、陇南)。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第2节 泥石流形成基本条件 二、地质构造条件：为泥石流的形成提供丰富的固体物源及强大的动能。 1、构造复杂→岩性破碎；地震频发→崩、滑多发，为泥石流提供丰富的固体物质。 2、新构造运动活跃→地应力值高、地形陡峻，为泥石流提供势能储备。 小江流域发育在著名的小江深大断裂带上，新老构造错综复杂，岩层破碎，不足90km江段上便发育了107条泥石流沟。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第2节 泥石流形成基本条件 三、气象水文条件— 集中降雨、高温天气产生强烈的地表径流，地表强径流使泥石流具备启动、携运能力。 1、水体量决定于气候条件（暴雨型、冰雪融化型)。 2、径流强度决定于气候（雨量、雨强）及地形条件（汇流速度）。 小江流域年雨量700~1200mm，多暴雨，最大雨强108mm/h；辽宁老帽山：6小时395mm，116.5mm/h。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第3节 泥石流特征 密度－决定了泥石流的流态和运动特征；　 结构－使泥石流具有的破坏力不同； 流态－对沟床的改造能力不同； 直进性－粘性泥石流具有，破坏力强； 脉动性－蓄能再动，前峰破坏力极强。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第3节 泥石流特征 一、泥石流物理特征： 1、密度—固体物机械堆积、分选差、粒度成分悬殊，密度值达1.2~2.4t/m3，浮托力大。 密度值取决于固体物与水体的比例， 取决于固体物中细粒成分所占比例。 密度值沿程变化。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第3节 泥石流特征 一、泥石流物理特征： 2、结构--主要为石块、砂砾、泥浆体共同组成的格架结构。 石块在浆体中呈悬浮、支撑、沉底状态， 主要有星悬、支撑、叠置、镶嵌等结构 。 泥石流冲击力依次渐强。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第3节 泥石流特征 二、泥石流流动特性： 1、流态--受水体与固体量比值及固体粒径级配制约 紊动流：稀性泥石流常见流态，与挟沙水流流态类同。 扰动流：粘性泥石流常见流态，流变方程以宾汉方程为基础。 蠕动流：粘性泥石流，流速梯度很小时对应的流态。 三种流态随沟床变化可相互转换、沿程变化。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第3节 泥石流特征 二、泥石流流动特性： 2、直进性 流体运动中受阻，所携固体物堆积，填平、抬升沟床，后阵流体便可前进， 超高爬高、截弯取直、冲向下游。 流体越粘直进性越强、冲击力越大。 基础工程地质学第五章泥石流工程地质研究 第3节 泥石流特征 二、泥石流流动特性： 3、脉动性 呈阵性运动。其过程线似正弦曲线，上涨曲线较下落曲线陡些，以相等的时间间隔流