泥石流勘查方案
1 勘查范围
根据任务书要求,为查明##区域泥石流形成的地形地貌条件、物源条件、水源条件以及泥石流运动和堆积特征、泥石流危害等,本次勘查的工作范围包括####沟整个沟域及泥石流可能危及的区域(包括白沙河对岸可能受####沟泥石流影响的区域),面积为6.8km2。
2治理工程初步设想
2.1防治目标
根据####沟泥石流流域内物源分布情况,以及支沟泥石流的规模与保护对象分布的关系####沟泥石流防治的目标是:保证天全县小河乡关家村5、6、7、8组的安全。
2.2治理工程设计治理方案
根据目前####沟泥石流的河道淤积规模,鱼溪沟泥石流物源比较丰富,以主沟和支沟沟床中堆积物源和坡面侵蚀物体源占比例较大,虽然主沟沟床纵坡降较平缓,在强大的水动力条件下,揭底冲刷启动沟床堆积物源,侧蚀岸坡崩滑物源,步步推进,形成大规模的泥石流灾害的条件是具备的。
为避免大量物源排入白沙河,或####沟下游沟道抬高河床或堵河,鱼溪沟泥石流防治区主要是鱼溪沟中下游沟域,因此,鱼溪沟泥石流总体思路是:拦排结合的工程措施。
从目前来看,治理工程有如下问题需要解决:
(1) 在主沟和支沟一交汇处拟建一座疏石坝,以停留较大块石,碎石土随
水流自然冲走;
(2) ####沟下游沟道明显过流能力不足,在鱼溪沟下游正对保护对象拟建
防护堤。
3 采取的主要勘查技术措施
####沟泥石流勘查应重点解决的问题主要包括三个方面:一是查明泥石流物
源分布范围、类型、物源量和参与泥石流活动的方式与条件;二是查明泥石流沟道条件和特征,获取泥石流特征值参数;三是查明泥石流拟布设治理工程部位工程地质条件。
泥石流应急勘查正是结合以上三个需重点解决的问题,选择相应的勘查技术手段。其中,主要通过沟域地质调查测绘手段,辅以大量地质剖面测量和坑槽探工程来查明泥石流物源条件;主要采用沟道典型断面测绘,查明泥石流沟道条件和特征,获取泥石流特征参数;为查明拟布治理工程部位工程地质条件则需布置一定的勘查工程,
4 勘查工作总体布置
4.1 地形测绘工作布置
1、为查明沟域地形地貌条件和泥石流物源的分布,在沟域1:10000地形修测,为泥石流物源调查提供基础,测绘范围即工作区范围,总面积6.8km2。
2、为查明拟布设工程区地形地貌条件和物源特征,为拟布设工程区工程地质调查测绘、拟布工程位置的确定和勘探工作提供地形底图,对鱼溪沟中下游沟段和泥石流流通堆积区开展1:1000带状地形图修测,测绘面积1.3km2。
4.2 地质调查与测绘工作布置
1、开展沟域1:10000工程地质调查与测绘,查明沟域形成区、流通区和堆积区的范围和特征,查明沟域泥石流形成的地形地貌、地层岩性、地质构造等地质环境条件,为泥石流形成的地形地貌条件、物源条件和水源条件的调查和分析提供基础资料,重点查明泥石流物源类型及分布范围、特征和数量、可成转换形成泥石流的方式和条件,测绘面积6.8km2;
2、鱼溪沟中下游沟段和泥石流流通堆积区开展1:1000工程地质调查与测绘,查明其沟谷地形地貌特征、沟岸稳定性、不良地质现象及其分布发育情况、沟岸崩滑及沟底再搬运可能补充的固体物源量、泥石流流通条件及沟岸堵塞的可能性、调查泥石流泥痕、测量其泥位及沟道中泥石流爬高高度、弯道超高等,以便与计算值校核。查明泥石流堆积区范围和堆积物特征,结合勘探工程和取样测试,查明泥石流堆积物厚度、颗粒特征、结构特征、物质成分及物理力学性质,查明泥石流堆积物特征。1:1000工程地质调查测绘面积1.3km2。
4.3 典型断面测量工作布置
为查明鱼溪沟泥石流主沟和各支沟不同沟段沟道断面特征、主要物源分布范围和特征、拟布置工程区沟道断面特征和获取泥石流特征值参数,本次工作共布置典型横断面调查15条,断面总长度3.0km。其中,拟布设拦碴坝工程区典型断面1条1.0km,主沟典型沟段代表性典型断面2条,拟建防护堤工程区典型断面12条,按1:200比例尺测绘。
此外,为查明泥石流沟谷纵坡变化情况,布置泥石流主沟纵断面1:10000测绘,为泥石流形成机制分析和水动力条件的分析提供基础资料,测绘长度4.7km。
4.4 勘探与试验工作布置
勘探与测试工作主要为查明拟建工程区工程地质条件、泥石流物源分布区范围和结构特征、泥石流堆积物结构特征和颗粒级配特征等,勘探工程主要布置于各典型断面上,而样品采集与测试工作主要布置于各勘探工程点上。
根据前述地质调查测绘、典型断面的布置及拟布设工程部位的情况,本次勘查工作共布置钻孔3个,总进尺45m,布置浅井24个,总深度96m,勘探工程的布置详见应急勘查工作平面布置图。主要勘探工程钻孔和浅井的目的和属性特征、取样和试验工作的布置等基本情况详见勘探工程属性特征表。
其中,钻孔主要拟建主要拦挡工程部位布置,其主要目的在于查明拟建工程区下伏地基条件,掌握主体工程区段工程地质条件,拟设拦碴坝区钻孔孔深按15m设计。
浅井主要根据设计目的和地质情况的变化确定井深,其中,拟建防护堤浅井深度按4m设计,拟取土样12组。
泥石流颗粒级配现场筛分和取样共布置24组,拟建工程部位水质简分析和侵蚀性CO2分析共布置6组。
为查明主沟和各支沟泥石流重度特征值,布置了泥石流重度现场配方试验共6组,详见表3-2、表3-3各勘探工程现场试验的说明。
此外,为查明拟建工程部位岩土物理力学性质,在钻孔中布置了岩样6组。
5 勘查工作量及实施中调整要求
根据前述工作布置,鱼溪沟泥石流应急勘查工作主要实物工作包括地形测量、地质测量、地形及地质剖面测量、钻探及编录、浅井及编录、取样和试验等。
鱼溪沟泥石流勘查工作主要实物工作量统计如表 4。
表 4 鱼溪沟泥石流勘查主要设计工作量统计表
序号 1 5 6 7 8 10 项 目 控制 GPS测量(E级点) 测量 地形 1:10000地形测绘(修测) 测绘 1:1000地形测绘 单位 设计工作量 点 10 备注 拟建工程部位 km2 km2 组日 km/条 km/条 km2 km2 m/口 m/口 组 组 组 组 组 套 套 套 6.8 1.3 10 4.7/1 3.0/15 6.8 1.3 96/24 45/3 24 6 6 12 8 20 20 20 地形测量 定点 勘查工程定测 测量 断面 断面测量 (1:10000) 测量 断面测量 (1:200) 11 1:10000水工环地质综合测绘 12 1:1000水工环地质综合测绘 13 浅井施工和编录 14 钻孔施工和编录 16 17 18 颗粒级配现场筛分试验 现场试验 泥石流重度现场配方测试 取样和岩样物理力学性质分析 试验 室内19 土样物理力学性质分析 试验 21 水质简分析和侵蚀性分析 22 综合研究及应急勘查成果报告编制及出版、审核 23 治理工程可研报告编制及出版、审核 24 治理工程初步设计报告编制及出版、审核 1、地形和地质测绘:开展全流域1:10000地形修测和地质测绘,面积6.8km2,1:1000地形和地质测绘主要分布于物源区和流通堆积区沿主沟两岸的带状区域,面积1.3km2。
2、地形和地质剖面测量:纵剖面按1:10000的比例尺测绘,长度4.7km,拟建工程部位典型断面按1:200的比例尺测绘,共布置15条3.0km。
3、钻探及编录:于鱼溪沟拟建排导工程部位布置钻孔3个,总进尺45m。 4、浅井及编录:主要布置于主沟和各支沟,用于主沟各沟段和各支沟泥石流堆积特征的调查,泥石流颗粒级配样的采集和上游沟段拟建拦碴坝等工程地质条件的勘查,共布置浅井24口,单井深度4m,共计96m。
5、现场试验:包括现场泥石流颗粒级配筛分试验24组,泥石流重度现场配方测试6组,其中颗粒级配现场筛分试验后,对筛出的粒径小于2mm的颗粒进
行取样送试验室进行分析。
7、取样和室内试验:进行泥石流堆积物现场筛分试验筛出的粒径小于2mm的送试验室进行进一步颗粒分析和重度试验,共需采集颗粒分析样24组;于拟布置治理工程部位布置简分析和侵蚀性分析水样8组;于拟建工程部位布置土样6组、岩样6组。
勘查过程中,根据实际条件的变化,和勘查工作进展中新发现的问题,应对勘查工作进行适当的调整,实现动态勘查,以满足目的任务的需要。勘查工作,特别是勘探和取样试验工作的调整应以满足勘查目的任务的需求为原则,在征得监理认可的条件下方可变更或调整。
6 勘查技术要求和验收标准
6.1地形测量
布设一条能控制整个测区的闭合导线进行控制测量,同时联测到已知控制点,测量精度满足四等精度要求。地形测量采用点、线、面结合的方法,地形测量按四等精度,比例尺要求应符合设计精度要求。
1、平面坐标:采用自定义坐标系,按高斯正投影3°分带。根据测区实际情况,可采用对点边连线式E级GPS测量进行平面基本控制。
2、高程系统采用县城城建高程系。测区基本高程控制采用四等水准测量,高程起始点不得少于两个,并应进行联测检查。
3、地形图上需表示的内容除按《工程测量规范》中的相应规定及《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》执行外,特别强调要将水沟、泉水、裂缝、滑坡、崩塌、岸坡等与泥石流发育有关的水文点与微貌表现在地形图上。
4、全流域1:10000地形测量在1:50000地形图基础上进行修测。 5、提交测量专业成果主要为:
(1)GPS E或相应等级以上控制点展点图、点之记; (2)GPS E级以上控制点,四等水准观测手薄;
(3)各类地质、工程点测量成果表、图根控制点成果表; (4)数字地形图 (包括地形图接图表); (5)测量技术总结报告。