地震灾区重大地质灾害防治工程可行性研究报告.docx

1、地震灾区重大地质灾害防治工程可行性研究报告地震灾区重大地质灾害防治工程XX县XX乡泥石流可行性研究报告1 概 述 11.1 任务由来 11.2 主要目的与任务 11.3勘查工作描述及建议方案 11.3.1勘查工作描述 11.3.2建议方案 11.3.3可行性研究依据的基本资料 11.3.4依据的基本规范 21.3.5 编制情况 22项目的必要性与紧迫性 12.1 泥石流灾情评价 12.1.1地质灾害体分布位置，规模，范围 12.1.2主要危害及对象 12.1.3灾害破坏后造成损失估算 12.2项目的必要性和紧迫性 13地理地质环境 23.1地理环境 23.1.1 地理位置及交通概况 23.1.

2、2气象与水文 23.1.3社会经济状况 23.2 地质环境 23.2.1区域地质环境简述 23.2.2工程地质条件 34 XX乡泥石流基本特征 54.1泥石流沟概况 54. 2 泥石流沟灾害史 54. 3 泥石流类型 54. 4 泥石流固体松散物质来源与物质组成 54.4.1XX沟物源 54.4.2XX沟物源 64.5泥石流规模及发展趋势 74. 5.1 泥石流规模 74. 5.2泥石流发展趋势征 74. 6 泥石流危险性评价 74.7. 泥石流特征值的确定方法和计算结果 74.7.1泥石流流量及流速 74.7.2泥石流中石块运动速度计算 94. 8 XX河XX乡泥石流沟入河口段挟沙能力估算

3、95 防治工程技术方案 115.1防治目标与原则 115.2设计标准和参数的确定 115.2.1设计标准 115.2.2主要动力学参数 115.2.3断面流速计算 115.2.4拦砂坝设计参数计算 125.2.5地震荷载 125.2.6 各岩土层力学参数 125.2.7防治工程设计荷载组合与安全系数 125.3防治技术方案的设计 125.3.1工程治理目标 125.3.2泥石流治理方案 125.4分项工程设计 135.4.1XX沟 135.4.2XX沟 135.4.3 拦砂坝设计 135.4.5 排导槽设计 165.5 方案比选 165.5.1 造价方面 165.5.2 施工条件 175.5.

4、3 防治效果 175.5.4 社会影响 175.5.5推荐方案 175.6主要工程量 176工程监测设计 196.1监测工程的目的与任务 196.1.1监测目的 196.1.2监测任务 196.2设计原则与依据 196.2.1设计原则 196.2.2设计依据 196.3监测工程布置 196.4监测工程设计 196.4.1影响因素监测 196.4.2大地形变监测 196.4.3施工期专题监测 206.4.4活动迹象巡视监测 206.4.5监测技术及成果要求 206.5监测工程量 207 施工组织设计 217.1施工条件 217.2天然建筑材料 217.3施工方法及施工工序 217.4施工交通运输

5、 217.5施工总体布置 217.6施工总进度 228 工程实施效果评价 238.1 环境影响评价 238.1.1对土地资源的影响 238.1.2施工废水对水质的影响 238.1.3对空气质量的影响 238.1.4对声环境的影响 238.1.5对水土流失的影响 238.1.6其他影响 238.1.7 交通影响 238.1.8 综合评价和结论 238.2 经济、社会效益评价 238.2.1经济效益评价 238.2.2社会效益评价 249 结论与建议 24附件1 可行性研究报告计算书1 概 述1.1 任务由来XX乡泥石流位于XX县XX乡，泥石流的活动一是直接威胁着扇体上人民的生命和财产安全，并造成

6、了严重危害，二是泥石流堆积物曾堵塞XX沟沟口XX桥，对XX乡场镇安全构成潜在威胁，因此迫切需要开展XX乡泥石流沟的勘查和治理工作。 为加强我省地震灾区2008年重大地质灾害防治工作，加快灾区人民恢复重建工作，确保人民生命财产安全和经济建设顺利进行。根据国务院地震灾后恢复重建条例、地质灾害防治条例、XX省地质环境管理条例以及XX省人民政府关于灾后重建国家投资工程建设项目招标投标工作的通知（川府发200821号）的统一安排部署，并经XX省国土资源厅厅务会议审定，2008年拟开展346处重大地质灾害应急勘查、设计及监理工作。其中县XX乡泥石流为346处重大地质灾害应急勘查防治项目之一。由XX省国土资

7、源厅办公室于XX年11月19日下发的“”文件，即“关于请组织支援开展我省地震灾区2008年重大地质灾害应急勘查、设计及监理工作的函”，指令由XX省冶金地地质勘查局XX大队承担XX县XX乡泥石流应急勘查与治理工程可行性研究任务。报告采用1954年北京坐标系；高程为1956年黄海高程系。1.2 主要目的与任务本设计为可行性研究阶段，其目的是：根据任务书和现行国标、行业标准所提出的工作目的、原则和要求进行布置和安排，在县XX乡泥石流地质勘查报告的基础上，根据XX乡泥石流的形成条件、物源的分布特征及发展趋势，对泥石流灾害进行科学评价，以保证泥石流威胁范围内居民的生命财产安全为目的，从技术可行、经济合理

8、性以及社会、环境等因素上对防治工程进行两个的方案的分析论证，进行投资估算，推荐优化方案。主要任务为：（1）对泥石流的危害性和实施治理工程的必要性进行充分论证；（2）论证工程实施的可能性；（3）进行治理工程比选方案可行性研究；（4）防治工程效果及效益评价。1.3勘查工作描述及建议方案1.3.1勘查工作描述该项目严格按照相关技术规范和标准的要求进行精心准备、精心调查和勘查，工作思路和技术方法针对性强。从前期勘查设计书的编写到野外调查、勘探，直至室内资料的整理和报告的编写，各工序严格按照我队IS09001质量认证体系进行质量控制。本次勘查综合采用了工程地质测绘、钻探、探井、取样试验等勘查方法，完成的

9、实物工作量完全达到设计要求，各项内容达到任务书要求，精度满足中华人民共和国国土资源部地质矿产行业标准泥石流灾害防治工程勘查规范（DTT02202006）和滑坡防治工程勘查规范（DZ/T0218-2006）中的技术要求。基本查明了泥石流形成区不良地质体的发育状况、松散物源的规模、性质、分布、产状、稳定性、补给长度、植被覆盖率、河沟冲淤变幅、堵塞情况等物源的分布、形成、规模数量活动、堆积特征、发展趋势与危害，为治理工程的可行性研究和治理工程设计提供了依据，圆满完成勘查任务。1.3.2建议方案根据省厅组织专家对现场进行踏勘了解情况，XX乡泥石流由XX沟和XX沟两条泥石流沟组成，这两条沟均爆发过泥石流

10、，且再次爆发泥石流的可能性较大，对居住在泥石流堆积扇上泥石流沟道两侧的XX乡居民的生命财产构成严重威胁。泥石流物源区滑坡发育，固体物源丰富；流通区坡陡而狭窄，可供修筑拦沙坝的有利位置缺乏；堆积区人口密集，没有停瘀场所，但排导条件较好。因此，专家建议采取稳、拦、排结合的综合治理方式进行治理，即在两沟的物源区分别修筑一座谷坊坝，起到回瘀压脚、稳坡固沟的作用；分别在XX沟、XX沟和XX沟支沟王家沟流通区修筑一座拦挡坝，对泥石流的固体物质进行一定的拦截，同时起到稳坡固沟和降速减能的作用；在堆积区分别修筑排导槽，引导泥石流顺利进入XX河，并在排导槽的入口段分别修筑一道拦沙坝，进一步拦挡泥沙，减小泥石流对

11、排导槽的冲击力。 勘查工作及可行性研究是围绕这个方面进行的。1.3.3可行性研究依据的基本资料1) 关于请组织支援开展我省地震灾区2008年重大地质灾害应急勘查、设计及监理工作的函（）；2)XX地震灾区重大地质灾害防治工程XX县XX乡泥石流应急勘查报告；（XX省XX局XX大队，2009年1月）1.3.4依据的基本规范本次治理工程可行性研究，主要依据以下现行有关规程规范进行设计。（1）泥石流灾害防治工程勘查规范（DZ/T0220-2006）；（2）泥石流灾害防治工程设计规范(DZ/T0239-2004)（3）地质灾害防治工程设计规范，（DB50/5029-2004）；（4）建筑边坡工程技术规范，

12、（GB 50330-2002）；（5）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；（6）砌体结构设计规范（GB5003-2001）；（7）水利建筑工程概算定额（2002）；（8）水利工程施工机械台时费定额（2002）；（9）水利工程设计概（估）编制规定（2002）。1.3.5 编制情况本报告于XX年1月8日开始编制，于XX年1月28日编制完成。编制期间设计人员与地勘人员紧密配合，作了大量的定性、定量分析计算和研究，对县XX乡泥石流灾害的规模、形成条件、物源的分布特征及发展趋势和成因以及影响范围进行了深入的了解，而且与区内同类地质灾害治理措施进行了对比分析，故本报告的基础资料详实、设计方案具

13、较强的针对性。2项目的必要性与紧迫性2.1 泥石流灾情评价2.1.1地质灾害体分布位置，规模，范围根据勘察报告，XX乡泥石流由两条泥石沟组成，地理坐标为东径10405271040842，北纬320654320729。具体情况如下：(1)XX沟XX沟位于XX河右岸，主沟流域为典型的高中山峡谷地貌，流域内最高海拔高程为2985m，最低海拔高程997m，相对高差1988m。沟长5.64 km，集雨面积10.77km2；为典型的高中山沟谷地貌，沟谷深切，地势陡峻，地形坡度大，谷坡2560，支流水系发育，沟谷狭窄，主沟沟床比降109.4539.4，平均比降330.2，上段沟谷呈“U”形，中下段呈“V”形

14、。这种地形条件使泥石流得以迅猛直泻，两岸谷坡有大量的第四系残坡积物，厚度约37m，沟水冲刷作用强烈，沟岸崩滑等不良地质作用较发育，为泥石流的形成提供了大量的固体物源。该沟两岸植被发育，在沟的源头区地形呈圈椅状，残坡积物发育，水系为三条坡面切沟，坡面切沟汇合后的大部份沟段沟水冲刷强烈，两岸坡有大量的崩滑体分布，为泥石流的物源区；该沟的下段为泥石流的流通区，该沟沟口段为泥石流的堆积区。(2)XX沟XX沟位于XX河右岸，主沟流域为典型的高中山峡谷地貌，最高海拔高程为2985m，最低海拔高程993m，相对高差1992m。XX山北麓为XX沟泥石流的形成区，沟长2.46m，集雨面积2.23km2；为典型的

15、高中山沟谷地貌，沟谷深切，地势陡峻，地形坡度大，谷坡2555，上、中段沟谷呈“U”形，下段沟谷呈“V”形，沟谷弯曲狭窄，沟床起伏较大，沟内陡坎、卡口较多，沟床比降368.5509.4，平均比降478.2。这种地形条件使泥石流得以迅猛直泻，沟谷两侧堆积较厚的第四系残坡积松散堆积物，厚约38m，滑坡、崩塌较发育，为泥石流的形成提供了大量的固体物源。根据调查访问，XX乡XX沟曾于1998年9月18日发生过泥石流，这次泥石流造成XX沟与XX河交汇处的桥梁(XX桥)堵塞，原沟底抬升约3.00m，致使场镇街道漫水，危及XX村、民新村、XX乡场镇及驻乡各单位的安全；XX沟曾于1962年7月发生过泥石流，携带

16、出大量泥沙和碎块石，在沟口处堆积成泥石流扇（扇顶高出原地面约5.00m），淹埋了近三十亩农田，冲毁数十间房屋，造成严重的经济和财产损失，万幸的是没有造成人员伤亡。泥石流的直接经济损失已超过50万元。2.1.2主要危害及对象XX乡泥石流位于XX县XX乡XX河右岸，若不及时采取防治措施，一旦泥石流暴发，直接危及堆积体上居民的生命财产安全，更严重的是泥石流携带大量固体物质堵塞XX河，造成河水位抬升，一旦溃决，将形成更大规模泥石流灾害。泥石流极危险区：分布在括扇体上泥石流可能冲出现有沟槽直接到达的地区以及泥石流发生后堵塞XX河形成拦水坝，坝高最高3-6m，则高程1003m(泥石流沟口高程998.3m)

17、以内的可能受灾区和下游可能受灾的地区。面积0.22km2，包括部份场镇、XX村及扇体上的驻场镇各机关。泥石流危险区：主要是XX河河堵塞后的壅高水位以下的淹没区，溃坝后泥石流可能到达的地区。堵塞后壅高水位为998m-1002m之间的地区，面积0.32km2。2.1.3灾害破坏后造成损失估算若不及时采取防治措施，一旦泥石流暴发，直接危及堆积体上居民的生命财产安全，更严重的是泥石流携带大量固体物质堵塞XX河，造成河水位抬升，一旦溃决，将形成更大规模泥石流灾害。潜在经济损失超过1亿元，威胁的人数为2100人。2.2项目的必要性和紧迫性XX乡泥石流灾害一旦发生将会对XX乡场镇、XX村及扇体上的驻场镇各机

18、关造成极大的危害，危及居民及国家财产安全，潜在经济损失超过1亿元，威胁的人数为2100人，影响地方经济建设与发展，何况人的生命价值是无价的。为确保当地居民和旅客以及旅游设施资产的安全，维护社会的稳定，建设和谐社会，对其进行治理是非常必要的。同时根据勘察报告，该泥石流易发性属于易发，加之由于5.12地震的影响，沟内固体物源有所增加增加，泥石流有再次发生的可能性，其治理迫在眉捷。为确保当地居民和国有固定资产的安全，维护社会的稳定，建设和谐社会，对其进行治理是非常必要和紧迫的。3地理地质环境3.1地理环境3.1.1 地理位置及交通概况XX县位于XX市西北部，是XX盆地向藏东高原过渡的山区县，勘查区位

19、于县XX乡乡政府所在地西侧的XX沟和XX沟，地理坐标为东径10405271040842，北纬320654320729。受本次地震影响XX乡通往县城交通中断，场镇有简易公路通往泥石流堆积区，交通条件一般。见图3-1交通位置图。图3-1 交通位置图3.1.2气象与水文(1) 气象XX县位于亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，多年平均气温15.6；该区雨量充沛，年均降雨量1399.1mm，年最大降雨量2340mm（1967年），日最大降雨量272.4mm（2008年9月24日），20年一遇时最大降雨量35.6mm（XX省水文手册），20年一遇最大10分钟降水量19.9mm（XX省水文手册）；5

20、0年一遇时最大降雨量41.6mm（XX省水文手册），50年一遇最大10分钟降水量24.2mm（XX省水文手册）；从同一年时间上看，降雨集中在6-9月，占全年降雨量7176，最大占90（1981年）；从历年时间上看，各年降雨分布不均；从空间上看，XX县具有南东向北西年均降雨量变小的规律。(2)水文XX河是勘查区内的主干河流，系湔江一级支流。该河发源于松潘县境内化子岭大雪山，干流全长 102.8公里，落差近3000米，平均比降8.5，其中：境内河长45.1公里，天然落差317米，平均比降7.03，在县内流经XX、小坝、开坪三个乡及禹里乡， 到治城西北注入湔江，流域内以山地为主，地势北高南低，海拔8

21、203976米，流域内林地55749.54公顷，多年平均流量45m3/ s。枯水期4.50 m3/s， 丰水期26m3/s， 洪水期78m3/s（XX乡水文站）。泥石流沟为常年性沟，水源为融化雪水、降雨及地下水出露补给，XX沟和XX沟为XX河的一级支沟。XX沟发源于尖尖山南麓，流向自北向南，长5.64km，流域面积10.77km2，汇集各个支沟流水，于XX乡场镇XX桥处注入XX河，在沟口地带实测流量（2008年12月26日）为0.18m3/s，最大流量为5.00m3/s（1962年）。XX沟发源于XX山北麓，流向自南向北，长2.46km，流域面积2.23km2，汇集各个支沟流水，于XX乡场镇沟

22、口处注入XX河，在沟口地带实测流量（2008年12月26日）XX沟流量为0.013m3s，最大流量为1.50m3/s（1962年）。3.1.3社会经济状况XX沟和XX沟隶属于县XX乡，沟域内由XX村、民新村、小溪村三个行政村和XX乡场镇组成，以沟口XX村和XX场镇人口较为集中。区内羌、藏和汉等杂居，以羌族为主。农业以种植水稻、小麦、玉米为主；经济作物有中药材、蜂蜜、木材等，基本能够自给自足。XX乡辖9个自然村，拥有居民1840户共6729人，羌族人口约占总数的80，分布在海拔800米到3000米不等的山区，2008年末区内农村居民人均纯收入2637元。泥石流扇体区为XX乡政府所在地及XX村部分

23、居民，常住人口2100余人，目前泥石流扇体上部分为耕地，主要种植小麦、玉米等，部分特色群居区。3.2 地质环境3.2.1区域地质环境简述XX县境内以山地为主，北西部为侵蚀构造高中山地形，中部为侵蚀构造中山地形，南东部主要为溶蚀山原峡谷和峰丛洼地等侵蚀的低中山地形。勘查区处于侵蚀构造高中山的北东边，山脉走向大体呈北东南西向，泥石流沟的大致走向均为从西到东，勘查区的地形变化大，整体呈北西高、南东低，相对高差超过1500m，沟谷谷坡一般3045，部分陡立。XX县境内地质构造以北东走向为主，受构造走向控制，岩层走向亦以北东走向为主。该区构造简单，无断层通过泥石流沟。区内构造主要发育有白什倒转复背斜，勘

24、查区位于该背斜北西翼，轴向约45，次级褶皱及断裂带不发育，受地质构造影响较强烈，基岩比较破碎，加之受高原气候影响以及雨水、冰冻等作用，山坡岩体破碎，风化层厚，为泥石流提供了大量的碎屑物质。根据区测资料和地调表明，该区挽近构造运动以整体抬升为主，未发现断裂活动迹象，地震少而弱，震级45级，区内无已知震中分布。但2008年5月12日发生里氏8.0级特大地震，勘查区有明显震感，属地震影响波及区。3.2.2工程地质条件工程区在工程地质分区上归属川西强烈抬升高山高原不稳定工程地质区的金沙江东岸高山峡谷工程地质区。1)地形地貌XX县境内以山地为主，北西部为侵蚀构造高中山地形，中部为侵蚀构造中山地形，南东部

25、主要为溶蚀山原峡谷和峰丛洼地等侵蚀溶蚀低中山地形。勘查区处在侵蚀构造高中山的东北边缘，处于侵蚀构造高中山地形与侵蚀构造中山地形交汇地带，山脉走向大体呈北东南西向，地势西高东低。XX沟和XX沟的大致走向均为从西到东，勘查区地形变化大，整体北西高、南东低，相对高差超过1600m，沟谷谷坡一般大于25，部分达4050，局部呈陡立状。勘查区XX沟与XX河交汇河谷标高995.00m，XX沟泥石流主沟沟源缘处标高2913.00m，相对高差1918.00m，沟源以上分水岭山脊最高处标高2985.90m，相对高差达1990.90m。XX沟与XX河交汇河谷标高993.00m，XX沟沟源处标高1753.00m，相

26、对高差750.00m，沟源以上分水岭山脊最高处标高2047.00m，相对高差达1054.00m。山脊多呈棱角状；谷坡植被大都遭不同程度破坏，耕植活动严重，人类活动剧烈，谷坡中下段均有松散物覆盖，表层为粉质粘土夹碎石土，下部为松散碎石土，为泥石流提供了大量物源。泥石流在沟口地带呈扇状堆积，由于两泥石流沟口相距近，沟沟口相近，堆积扇体相互重叠界线不明，扇体前缘沿河宽540.0m，扇轴长150m，扇体地形平缓，泥石流堆积厚度510m，下伏基座阶地堆积物。基座为志留系地层，上覆坡洪积物含碎石层。2)地层岩性工作区内出露地层主要为志留系上中统茂县群（Smx）千枚岩、泥盆系石英砂岩和第四系堆积物。各地层特

27、征分述如下：(1)第四系松散堆积物包括第四系残坡积物(Q4dl+el)、坡洪积物(Q4dl+pl)、冲洪积物(Q4al+pl)、人工填筑土(Q4ml) 和泥石流堆积物(Q4sef)。1)第四系人工填土(Q4ml)：分布在XX沟，主要为筑路弃土，由粉质粘土和碎块石组成，成份为千枚岩和石英砂岩。厚度13m不等。2)第四系残坡积物(Q4dl+el)：分布在谷坡中下部地带，覆盖在基岩之上，由角砾和碎块石组成，成份为千枚岩和石英砂岩。厚度15m不等。3)第四系冲洪积物(Q4al+pl)：分布在XX河两岸阶地上，由砂砾卵石组成，成份主要为千枚岩、砂岩、灰岩等。堆积物厚312m。4)第四系泥石流堆积物(Q4

28、sef)：主要为泥石流搬运的角砾碎石粉土组成，分为老泥石流堆积和1962年以后的泥石流堆积，老泥石流堆积以稍密碎石夹块石组成，近期堆积物为松散角砾土，成份为千枚岩、变砂岩等。堆积物厚度25m，覆盖在冲洪积物或坡洪积物之上。5)第四系坡洪积物(Q4dl+pl)：分布在谷坡下部地带，缓坡地带，覆盖在基岩之上，由粉质粘土和碎块石组成，成份为千枚岩和石英砂岩。厚度15m不等，(2)志留系上中统茂县组（Smx）地层茂县组（Smx）：为千枚状灰青灰色千枚岩，厚2301000m。(3)泥盆系下统（D1）为层状青灰色石英砂岩，厚2001000m。3）地质构造区内地质构造较简单，以褶皱为主，断裂构造不发育。地质

29、构造以北东走向为主，受构造走向控制，岩层走向亦以北东走向为主。泥石流流域内主要褶皱为白什倒转复背斜。无断裂构造通过XX沟和XX沟。勘查区新构造运动以地壳的间歇性不均衡抬升为主，主要表现为河谷纵向侵蚀和老构造不同程度的复活。其具体表现有间歇性下切、沿河谷两岸台地发育、谷坡陡峻等。4）水文地质条件根据地下水赋存条件、含水介质的岩石特征等划分，本区地下水主要有松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。各种地下水其主要特征如下：(1)松散堆积层孔隙潜水主要赋存于第四系冲积、冲洪积、坡积、崩积等松散堆积层中，以潜水为主，水位埋深变化大，含水层较薄，分布面积较小，受季节性影响明显，渗透性较强，与地表水有密切的水力联系

30、，在不同的地段表现为互补关系。本类地下水主要接受地表水和大气降水补给，枯季河流等地表水体直接控制地下水的补给。具有地下径流较短、甚至就近补给排泄、水位受季节（丰水期、枯水期）及地表水体水量影响变化幅度较大等动态特征。(2)基岩裂隙水主要赋存于志留系上中统茂县群（Smx）和泥盆系中（D1）、下统（D2）岩类中，由于地下水的赋存条件和岩体裂隙发育程度的差异，各地层中的富水性很不均一。该类型水以大气降水补给为主，由于基岩裂隙分布不均匀，无统一水力联系，在接受大气降水和地表水补给后，表现出渗流各向异性的特点，运移带有局限性。多以下降泉形式排向河谷、沟谷。此类型水的存在可降低岩体的抗剪强度，加快岩石风化

31、，降低岩体的稳定性。区内无工矿企业，无污染源。地表水、地下水多为轻碳酸钙、碳酸钙镁型水。勘查区绝大部分位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水，含水层富水性较差，水文地质条件比较简单。5）地震2008年5月12日发生里氏8.0级特大地震，勘查区震感强烈，部分房屋遭毁坏，属地震影响重灾区，5.12地震后，余震不断，经统计截止2008年11月22日，灾区共发生4.0级以上余震280次。泥石流沟内无孕震断裂，地震活动弱，属地震影响带。据中国地震动参数区划图国家标准（GB 18306-2001）(2008年第一号修改单)和建筑抗震设计规范和建筑工程抗震设防分类标准，勘查区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第二组。6）工程地质据出露的岩石地层岩性、物理力学性质等特征，区内岩土体可分为松散岩类、半坚硬岩类及坚硬岩类。(1)松散岩类松散岩类以第四系冲洪积物为主，其次还包括坡洪积物、残坡积物、人工填筑物及崩坡积物。前者岩性为漂卵砾石、砂土、粘土及粉质粘土，后