K139+850～K140+580泥石流工程地质勘察说明1 K139+850～K140+580泥石流1．1工程概况该泥石流位于湘曲右岸，西藏自治区省道K139+850～K140+580段，线路从泥石流堆积区中部通过，影响公路长度740m。
该泥石流曾造成公路断道阻车。
本次勘察旨在查明泥石流的形成规律及危害程度，为泥石流的整治提供必要的地质依据。
1．2自然地质条件1.2.1地形地貌该泥石流地貌上地形切割强烈，山势陡峭，属构造剥蚀低高山河谷地貌，总地势北西高南东低。
区内最高海拔约5500m，沟口处最低海拔约4500m，相对高差1000m左右，流域形态近似树叶形，源头主要由3条冲沟组成，在主沟口处交汇，主沟中、上游呈“V”字型，下游呈“U”字型，主沟宽400-500m，切深30m左右，沟床坡度10°左右，谷底大多被块石土覆盖，沟道畅通，无阻塞，主沟长度约1.67km，流域面积约4.31km2。
整个流域依据泥石流的形成和发展特征可分为形成区（4800 m以上区域），流通区（4550－4800 m）和堆积区（4450－4550 m）。
流域内山体稳定性相对较好，无大型活动性滑坡、崩塌。
沟床和扇形地上巨砾遍布。
植被发育，沟床内灌木丛密布。
流域长宽比值较大，完整系数中值偏大，故从形态上分析流域的汇流条件较好，从相对切割程度可知，流域的发展速度较慢，现处于衰退期。
从流域的高差可知流域的能量能满足泥石流形成需要。
从沟床特征分析，在由松散物质分布的形成区内，物质堆积较厚，流通区沟床10°左右，沟道无堵塞，泥石流到沟口的频率较低。
泥石流沟谷发展速度慢，只要水动力条件满足，形成区物质的起动较快。
1.2.2地层岩性工作区内基岩组成新生代第三纪始新世哈热萨单元（E2H）的岩石，哈热萨单元的岩石为侵入岩，其岩石类型为中粒斑状黑云二长花岗岩，似斑状结构（8-20-25mm），基质中粒花岗结构（＞6-7mm），弱叶理构造。
节理裂隙较发育，风化作用强烈，山体陡峻，表层岩体完整性差。
第四系为一套松散碎石土堆积物，由两部分组成，一是基岩风化、破碎剥落而形成松散残坡积碎石土堆积体；二是物源区基岩崩塌堆积物及山前崩坡积松散块碎石土堆积物。
1.2.3地质构造和地震测区处于冈底斯—念青唐古拉板片（微板块或中间陆块）中段南缘，南接著名的印度河—雅鲁藏布江缝合带，因此其地质构造的形成演化主要受雅鲁藏布江缝合带形成、发展。
自南而北包括冈底斯陆缘火山—岩浆弧和弧背断隆的一部分。
北邻班公湖—怒江缝合带南侧的所谓“措勤—纳木错初始弧内盆地”及其以北的“班戈—倾多拉退化弧”。
在现代构造—地貌上位于冈底斯山脉和念青唐古拉山脉的交接地带。
工作区所属区域地质构造主要位于念青唐古拉弧背断隆内, 区内断层十分发育，形成一系列东西向的逆冲断层，向北倾和向南倾的断层共同组成一背冲断层系。
断层长度和规模较大，控制了基底岩系和古生代地层分布，亦成为中新世S型花岗岩侵入的主要通道。
后期北西、北东向断层不同程度地错断东西向逆冲断层，共同组成了一个运动学特征复杂、活动时间长的脆性断层系。
区内地震活动频繁，勘察期间有感地震达4次，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）表明，该区抗震设防烈度为7度，地震动峰值加速度为0.15g；地震动反应谱特征周期为0.45s，其抗震设计按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）的有关规定执行。
1.2.4气象、水文、水文地质条件根据有关资料记载，工作区所在区域属高原大陆性气候，其主要特点是：干燥缺氧、日照充足、昼夜温差大。
11月至次年2月为寒冷冬季；2－4月多风沙；6-9月为雨季，多暴雨和冰雹，集中降雨为泥石流的形成提供了水动力条件，也是泥石流多发期。
每年9月高山开始降雪，终雪期为翌年4月。
多年平均气温为－0.5～7o C，最高气温15.5～21o C，最低气温－23.2～－13.1o C；高山区每年12月至次年2月为积雪期，高山深谷温差在6～12o C之间，具明显的垂直分布特点。
多年平均降水量299－431mm左右，最大年降雨量可达1000mm；多年平均蒸发量1796.50－2353.00mm；多年平均风速1.8－2.9m/s；多年平均地面温度2.2-10.3℃。
流域内地下水主要为第四系松散岩类孔隙水及基岩裂隙水，地下水位埋深随季节而变化。
沟内只有在雨季才有水，流量随季节变化较大，雨季有洪流。
1．3泥石流工程地质特征1.3.1泥石流的规模该泥石流沟活动弱，发生频率低，规模大，暴发频率几十年一次，一次冲出量约0.5万m3。
泥石流的暴发与降水关系密切，泥石流均在暴雨后暴发。
因此，该泥石流属雨洪型。
泥石流堆积区呈扇形，扇面较开阔，泥石流堆积扇长度约440m，宽度约680m，厚度1－5m，体积约7.2×105 m3，属大型泥石流，该泥石流为稀性泥石流。
堆积扇表面坡度10～26°，堆积物粒径0.5－2mm约占10%，2-20mm 约占20%，20-200mm约占40%，200mm以上约占30%，最大粒径3×5×7m3，大小混杂，磨圆度差。
1.3.2泥石流空间分布特征该泥石流位于念青唐古拉弧背断隆内，区内断裂及褶皱构造发育，地震频繁，物理风化作用强烈，山体陡峻，表层岩体完整性差。
形成区和流通区崩塌发育，崩坡积物广泛分布，沟口崩坡积堆积巨厚。
坡面上的冲沟发育，泥石流沟主要由3条冲沟组成，在主沟口交汇，主沟长1.67km，流域平面形态呈树叶形，流域面积4.31km2，利于降水的汇集。
主沟中、上游呈“V”字型，下游呈“U”字型，沟宽400－500m，切深30m左右，沟床坡度10°左右，谷底大多被块石土覆盖，沟道畅通，无阻塞，有利于泥石流的流通。
从沟谷的相对切割程度可知，流域的发展速度较慢，现处于衰退期。
泥石流依据其形成与发展特征可以分为形成区（4800m以上区域），长度约1.0km，面积约4.17km2；流通区（4550－4800 m），长度约600m,面积0.14km2；堆积区（4450－4550m），长度约460m，呈扇形，面积约0.24km2。
1.3.3泥石流的物质组成泥石流物源主要为形成区基岩崩塌、风化破碎的碎屑物沿坡堆积的崩坡积土及沟口的崩坡积堆积物。
山体岩性为新生代第三纪始新世哈热萨单元（E2H）的岩石，哈热萨单元的岩石为侵入岩，其岩石类型主要为中粒斑状黑云二长花岗岩，第四系堆积物分布于形成区及沟口，松散堆积物以块碎石为主，粒径一般20－40cm，最大可见7m，棱角状，不均一，主要岩石成分为花岗岩等，块石含量50－60%，碎石含量20－30%，其余为中粗砂充填，黏性土含量很少，故按泥石流物质组成分类属水石流。
其物源松散堆积物储量丰富，堆积物平均厚度1m，流域内有松散堆积物方量4.31×106m3，为泥石流的形成提供了丰富的物源。
泥石流物源的物质组成，与泥石流堆积区物质的组成类似，而且级配较宽，满足雨洪型泥石流物质特征。
泥石流堆积区堆积扇呈扇形，流通区长度小，沟坡陡，泥石流搬运能力强，其物质组成与物源区近似，磨圆度稍好。
通过计算及野外调查，该泥石流容重为18.0kN/m3，表明了以稀性泥石流为主的特点。
1.3.4泥石流的类型根据以上描述，勘察区泥石流按物质组成分类属水石流；按物质状态分类为稀性泥石流；工程分类为Ⅱ低频率泥石流沟谷，Ⅱ1亚类。
1．4泥石流工程地质分析与评价1.4.1泥石流的成因该泥石流流域形态近似树叶形，面积4.31km2，有利于降水的汇集。
流域多年平均降水量为431mm，最大年降雨量可达1000mm；而又主要集中在七八月份，降水多为暴雨，强大而集中的降水为泥石流的形成提供了动力条件。
区内物理风化作用强烈，山体陡峻，表层岩体完整性差，岩体风化破碎，山体多成刀椎状或浑圆状，形成区和流通区崩塌发育，崩坡积物广泛分布，沟口崩坡积堆积巨厚。
区内堆积了4.31×106m3松散固体堆积物，为泥石流形成提供了丰富的物源条件。
该泥石流主要位于念青唐古拉弧背断隆内，区内断裂及褶皱构造发育，地震频繁，本区经历了多期次强烈的地壳运动，新构造运动使本区抬升，河谷强烈下切，形成山高谷深的峡谷地貌特征，谷坡上“V”形冲沟发育，区内最高海拔约5500m，最低海拔4500m，相对高差1000m，地形陡峻，为泥石流的形成提供了有利的地形条件。
1.4.2泥石流发展趋势分析地貌上流域的长宽比较小，具有较好的汇流条件，流域的沟谷坡降较大，泥石流形成区形成大量的松散固体堆积物，流域的发展处于衰退期，其综合地貌因素满足低频率泥石流发生发展的要求。
流域内的基岩主要为新生代第三纪始新世哈热萨单元（E2H）的花岗岩等，泥石流的物源为形成区基岩风化破碎沿坡堆积的残坡积碎石土及沟口崩坡积堆积物，总量为4.31×106 m3，物源以块碎石和砂为主，黏性土含量很少，大小混杂，满足泥石流形成发展的基本条件。
冲沟在降雨时才有水，雨季常有洪流，其泥石流的产生主要依靠每年夏季6-9月的降雨。
据实地调查可知：该泥石流的暴发频率为几十年一次，每一次堆积的规模在约0.5万m3，形成0.24Km2的现代堆积区，堆积区的厚度为1－5m。
预计将来泥石流的发展，主要取决于降水大小程度，依然为几十年一次，规模约0.5万m3。
1.4.3泥石流危害特征此泥石流的冲淤作用较强，沟道的冲淤比降为40%，扇形地表面起伏不平，向湘曲河谷方向倾斜，堆积扇表面坡度10～26°。
公路上泥石流堆积物经过清除，形成以堆积扇块石土组成的人工边坡，高出路面3～5米。
泥石流会直接威胁到现有公路，造成公路中断和人员伤亡，因此须对泥石流进行防治和治理。
1.4.4主要工程防治设计参数1、泥石流计算（1）泥石流流量计算勘察区泥石流按物质组成分类属水石流，按物质状态分类为稀性泥石流，每次发生泥石流后其流通区的泥痕不明显，采用形态调查法确定流量误差较大，本次计算采用雨洪修正法进行计算。
Q m= Q w（1+φ）×D m式中：Q m—泥石流断面峰值流量（m3/s）；Q w—清水流量（m3/s）；D m—泥石流沟堵塞系数，按泥石流沟堵塞程度，根据《工程地质手册》第四版P564表6-3-7取值。
Φ—泥石流修正系数φ=（ρm-1）/（G m-ρm）式中：ρm—泥石流流体密度（t/m3）；G m—泥石流中固体物质密度，一般取2.4～2.7（t/m3）；（2）泥石流流速计算采用西南地区经验公式计算：v m＝R m2/3I1/2/α/n式中：v m—泥石流断面平均流速（m/s）；R m—泥石流立体水力半径，可近似取其泥位深度；I—泥石流流面纵坡比降（％）；α—阻力系数。
可直接从《工程地质手册》第四版P561表6-3-3查取。