坡面治理
『壹』 基於神經網路方法的邊坡治理設計
海州礦露天井工聯合開采工程現場勘察資料不足,而進行礦山地質環境治理工程設計時,應以100m間距的剖面進行設計較為合理。但現只有12個剖面有詳細的勘察資料和物理力學參數,並給出了設計參數(見第6章)。為此,嘗試採用神經網路方法確定未知剖面W1、E3、E9、E11、E15、E21剖面的治理方案。鑒於礦山地質環境治理的協調性需要,以削坡後安全系數、總邊坡角和各台階坡面角為輸出參數;輸入參數與前類似,取為容重、黏聚力、內摩擦角、坡高、采深采厚比、采空區面積、煤層傾角。鑒於勘察資料不足,預測時的物理力學參數取為平均值。
鑒於海州礦礦坑邊坡高達350m,採用局部抗滑樁、擋土牆或錨索支護效果不明顯且費用高,為此擬定治理方案採用削坡壓腳,設定台階段高10m,坑底回填同一標高-90m。而各剖面需根據具體需要設定相應的削坡總邊坡角和各台階坡面角。
第6.2.2.3節中,對已知的12個剖面,其中,W3~E21區域擬採用削坡壓腳的方法進行治理。分析表明,設計的削坡壓腳方法滿足穩定性要求,達1.30以上。可以作為剖面設計的合理學習樣本。建立計算樣本及結果如下表6-14。
表6-14 學習樣本及參數
將學習樣本代入神經網路程序學習,建立輸入-輸出模型。用 W1、E3、E9、E11、E15、E21剖面的參數網路,進行輸出預測。輸入參數見表6-15。
表6-15 預測樣本輸入參數
將該表輸入訓練好的網路,預測結果及誤差見表6-16所示。
表6-16 神經網路預測結果
該表數據與表6-15的設計參數共同形成了海州礦南幫逆層邊坡治理的各剖面削坡治理方案。可見,削坡總邊坡角在32°~32°是合適的,台階坡面角在39°~49°是合適的。相應各削坡剖面安全系數均達到1.30以上。
『貳』 滑坡的成因是什麼如何治理滑坡
滑坡是指斜坡上的土體或者岩體,受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象。運動的岩(土)體稱為變位體或滑移體,未移動的下伏岩(土)體稱為滑床。
強度因素
滑坡的活動強度,主要與滑坡的規模、滑移速度、滑移距離及其蓄積的位能和產生的功能有關。一般講,滑坡體的位置越高、體積越大、移動速度越快、移動距離越遠,則滑坡的活動強度也就越高,危害程度也就越大。具體講來,影響滑坡活動強度的因素有:
地形:坡度、高差越大,滑坡位能越大,所形成滑坡的滑速越高。斜坡前方地形的開闊程度,對滑移距離的大小有很大影響。地形越開闊,則滑移距離越大。開闊程度對滑移距離的大小有很大影響。地形越開闊,則滑移距離越大。
岩性:組成滑坡體的岩、土的力學強度越高、越完整,則滑坡往往就越少。構成滑坡滑面的岩、土性質,直接影響著滑速的高低,一般講,滑坡面的力學強度越低,滑坡體的滑速也就越高。
地質構造:切割、分離坡體的地質構造越發育,形成滑坡的規模往往也就越大越多。
誘發因素:誘發滑坡活動的外界因素越強,滑坡的活動強度則越大。如強烈地震、特大暴雨所誘發的滑坡多為大的高速滑坡。
人為因素
違反自然規律、破壞斜坡穩定條件的人類活動都會誘發滑坡。例如:
1.開挖坡腳:修建鐵路、公路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支撐而發生下滑。例如我國西南、西北的一些鐵路、公路、因修建時大力爆破、強行開挖,事後陸陸續續地在邊坡上發生了滑坡,給道路施工、運營帶來危害。
2.蓄水、排水:水渠和水池的漫溢和滲漏,工業生產用水和廢水的排放、農業灌溉等,均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化岩、土體,增大坡體容重,從而促使或誘發滑坡的發生。水庫的水位上下急劇變動,加大了坡體的動水壓力,也可使斜坡和岸坡誘發滑坡發生。支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑。尤其是廠礦廢渣的不合理堆棄,常常觸發滑坡的發生。
此外,劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的岩、土體受振動而破碎產生滑坡;在山坡上亂砍濫伐,使坡體失去保護,便有利於雨水等水體的入滲從而誘發滑坡等等。如果上述的人類作用與不利的自然作用互相結合,則就更容易促進滑坡的發生。
隨著經濟的發展,人類越來越多的工程活動破壞了自然坡體,因而滑坡的發生越來越頻繁,並有愈演愈烈的趨勢。應加以重視。
滑坡的防治要貫徹「及早發現,預防為主;查明情況,綜合治理;力求根治,不留後患」的原則結合邊坡失穩的因素和滑坡形成的內外部條件,治理滑坡可以從以下兩個大的方面著手[4]
消除和減輕水的危害
滑坡的發生常和水的作用有密切的關系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和減輕水對邊坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水壓力和動水壓力,防止岩土體的軟化及溶蝕分解,消除或減小水的沖刷和浪擊作用。具體做法有:防止外圍地表水進入滑坡區,可在滑坡邊界修截水溝;在滑坡區內,可在坡面修築排水溝。在覆蓋層上可用漿砌片石或人造植被鋪蓋,防止地表水下滲。對於岩質邊坡還可用噴混凝土護面或掛鋼筋網噴混凝土。排除地下水的措施很多,應根據邊坡的地質結構特徵和水文地質條件加以選擇。
常用的方法有:1,水平鑽孔疏干;2,垂直孔排水;3,豎井抽水;4,隧洞疏干;5,支撐盲溝。
改善邊坡岩土力學強度
通過一定的工程技術措施,改善邊坡岩土體的力學強度,提高其抗滑力,減小滑動力。常用的措施有:1,削坡減載;用降低坡高或放緩坡角來改善邊坡的穩定性。削坡設計應盡量削減不穩定岩土體的高度,而阻滑部分岩土體不應削減。此法並不總是最經濟、最有效的措施,要在施工前作經濟技術比較。2,邊坡人工加固;常用的方法有:1,修築擋土牆、護牆等支擋不穩定岩體;2,鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑支撐工程;3,預應力錨桿或錨索,適用於加固有裂隙或軟弱結構面的岩質邊坡;4,固結灌漿或電化學加固法加強邊坡岩體或土體的強度;5,SNS邊坡柔性防護技術等;6,鑲補溝縫。對坡體中的裂隙、縫、空洞,可用片石填補空洞,水泥沙漿溝縫等以防止裂隙、縫、洞的進一步發展。
『叄』 簡述坡面治理截水溝的布設原則
(復1)當坡面下部是制梯田或林草,上部是坡耕地或荒坡時,應在其交界處布設截水溝;
(2)當無措施坡面的坡長太大時,應在此坡面增設幾道截水溝。增設截水溝的間距一般20~30m,應根據地面坡度、土質和暴雨徑流情況,通過設計計算具體確定;
(3)蓄水型截水溝基本上沿等高線布設,排水型截水溝應與等高線取1%~2%的比降;
(4)當截水溝不水平時,應在溝中每5~10m修一高20~30cm的小土土當,防止沖刷;
(5)排水型截水溝的排水一端應與坡面排水溝相接,並在連接處作好防沖措施。
『肆』 政府出面治理的滑坡越治越滑怎麼辦
崩塌滑坡災害的應急防治措施
崩塌滑坡防治是一項系統工程,包括宣傳、監測、預告、預防、科研及技術交流等內容,只有組織起社會各方面的力量,統一規劃,群策群防,共同努力,有機配合,正常運轉,才能達到預防目的。由於我國崩塌滑坡災難發育較為普遍,大多崩塌滑坡災難接到當地居民報災後,進行應急調查和採取應急防治措施,在此情況下,應做到如下幾點。
一、視險情將人員物資及時撤離危險區
當崩塌滑坡由加速度變形階段進入臨滑階段時,崩滑災難在所難免,不是人力在短時間內可以制止的,此時,應及時將情況上報當地政府部門,由政府部門組織將險區內居民、財產及時撤離險區,確保人民生命財產安全。
二、及時制止致災的動力破壞作用
為爭取搶險、救災時間,延緩崩塌滑坡發生大規模破壞,監測技術人員應立即分析資料,及時制止致災動力破壞作用,如因采礦而誘發的崩塌,應立即停止采礦活動;如因開挖坡腳而誘發的滑坡,應立即停止采礦活動;如因開挖坡腳而誘發的滑坡,應立即停止開挖活動;如因渠道漏而誘發的滑坡,應立即停止對渠道進行放水。
三、事先有預兆者,應盡早制訂好撤離計劃
崩塌滑坡災難在大規模崩、滑前,往往事先有前兆,在此種情況下,當地政府部門應盡早制定好險區人民疏散、撤離計劃,以防造成混亂而發生不必要的人員傷亡事故。
『伍』 簡述坡面治理工程的基本類型
區域性的水土保持規劃應從小流域開始,在規劃小流域綜合治理時,版應當考慮水土保持工程措施權與生物措施、農業耕作措施之間的合理配置的原則。
應全面分析坡面工程、溝道工程、山洪導排工程及小型水利工程之間的相互聯系,工程與生物相結合,實行溝道、山坡兼治,上、下游治理相配合的原則。
應作到「預防為主、全面規劃、綜合治理、因地制宜、加強管理、注重效益」的原則。
『陸』 水土保持梯田工程措施 的 參考文獻有哪些
水土保持工程措施及其作用研究
水土保持是防治水土流失,保護、改良與合理利用水土資源,維護和提高土地的生產力,以利於充分發揮水土資源的經濟效益和社會效益,建立良好生態環境的事業。水土保持的對象不只是土地資源,還包括水資源。水土保持的內涵不只是保護,而且包括改良與合理利用。
對於水土保持工作,有關法律法規明確地定義:水土保持是指對自然因素和人為活動造成水土流失所採取的預防和治理措施。主要涉及預防、治理以及成果管護3個層面。預防主要是針對一些尚未造成水土流失或水土流失狀況較輕的地區,在這一地區除了要採取植物"工程等技術措施外,還要加大水土保持宣傳,激發地區人民的積極性以及保護意識。而治理則是針對已經發生水土流失現象的地區,這一地區會採取植物、工程以及耕作措施等進行治理。成果管護是水土保持工作的最後一個步驟也是非常關鍵的環節,它可以有效鞏固水土保持工作的效果。
一、水土保持的目標和任務
我國是世界上水土流失較嚴重的國家之一,其水土流失的基本特點是:分布廣、類型多、強度高、危害深、治理難度大。黃土高原水土流失、土地沙漠化、綠洲生態環境惡化、天然草場退化、山區生態屏障破壞導致的水資源涵養功能下降等問題嚴重製約著我國生態環境改善、經濟發展和社會進步。在新的形勢下,水利部確立了以水土資源的可持續利用,維系良好的生態環境,支撐經濟社會可持續發展,為全面建設小康社會提供保障的水土保持生態建設基本思路,明確了水土保持生態建設的「三大目標」、「四項任務」。
1、水土保持生態建設三大目標
(1)在有效減輕水土流失、減少進入江河泥沙的同時,加強對化肥、農葯等面源污染的控制和對重點江河湖庫周邊的水源保護及生態改善。
(2)在大力改善農業生產條件的同時,突出促進農村產業結構調整和產業開發,集約、高效、可持續利用水土資源,有效增加農民收入。
(3)在改善生態環境,減輕乾旱、洪澇災害的同時,重視城鄉人居環境質量的改善,促進人與自然的和諧,建設美好家園,提高人民生活質量。
2、水土保持生態建設四項任務
(1)預防監督
重點加強對主要供水水源地、庫區、生態環境脆弱區和能源富集、開發集中區域等水土流失的預防保護和監督管理,把項目開發建設過程小造成的人為水土流失減低到最低程度。
(2)綜合治理
繼續加強長江、黃河上中游、東北熙土區等水上流失嚴重地區的治理和防沙治沙工程建設,堅持以小流域為單元進行綜合整治。有條件的地方,大力推進淤地壩建設。
(3)生態修復
在地廣人稀、降雨條件適宜的地區實施水土保持生態修復工程,通過封育保護、封山禁牧,利用生態的自我修復能力促進大范圍的水上保持生態建設。
(4)監測預報
加強水土流失收測和管理信息系統建設,提高水土流失的監測預報水平,最大限度地減少水土流失所造成的災害。
二、水土保持措施的分類
水土保持措施是指在水土流失區,為防治水土流失,保護、改良和合理利用水土資源而採用的農業技術措施、林草措施、工程措施的總稱。水土保持農業技術措施、林草措施、工程措施是水土流失綜合防治措施體系的主要組成都分,三種措施相互結合形成完整的綜合防治措施體系。
(1)水土保持農業技術措施
在水蝕和風燭的農田中,採用改變小地形、增加植物被覆、地面覆蓋和增強土壤抗蝕力等方法,達到保水、保土、保肥、改良土壤、提高產員的農業技術方法,即為水土保持農業技術措施,又稱水土保持農業耕作措施。
(2)水土保持林草措施
為保護、改良與合理利用水土資源,在水土流失地區採用的人工或飛播造林種草、封山育林育草等措施,統稱水土保持林草措施。
(3)水土保持工程措施
工程措施是指為防治水土流失危害,保護和合理利用水土資源而修築的各項工程設施,包括治坡工程(各類梯田、台地、水平溝、魚鱗坑等)、治溝工程(如淤地壩、攔沙壩、谷坊、溝頭防護等)和小型水利工程(如水池、水窖、排水系統和灌溉系統等)。
三、水土保持工程措施的分類及其作用
水土保持工程措施是小流域水土保持綜合治理措施體系的主要組成部分,它與水土保持生物措施及其他措施同等重要,不能互相代替。水土保持工程研究的對象是斜坡及溝道中的水土流失機理,即在水力,風力,重力等外營力作用下,水土資源損失和破壞過程及工程防治措施。
1、水土保持工程的分類
我國根據興修目的及其應用條件,水土保持工程可以分為以下4種類型:①山坡防護工程;②山溝治理工程;③山洪排導工程;④小型蓄水用水工程。
2、不同水土保持工程措施的作用
(1)山坡防護工程及其作用
屬於山坡防護工程的措施有:梯田、攔水溝埂、水平溝、水平階、水簸箕、魚鱗坑、山坡截流溝、水窖(旱井)、以及穩定斜坡下部的擋土牆等。
山坡防護工程的作用在於用改變小地形的方法防止坡地水土流失,將雨水及融雪水就地攔蓄,使其滲入農地、草地或林地,減少或防止形成地面徑流,增加農作物、牧草以及林木可利用的土壤水分。同時,將未能就地攔蓄的坡地徑流引入小型蓄水工程。在有發生重力侵蝕危險的坡地上,可以修築排水工程或支撐建築物防止滑坡作用。
(2)山溝治理工程及其作用
屬於山溝治理工程的措施有:溝頭防護工程、谷坊工程,以攔蓄和調節泥沙為主要目的的各種攔沙壩,以攔泥淤地,建設基本農田為目的的淤地壩及溝道防護工程等。
山溝治理工程的目的在於防止溝頭前進、溝床下切、溝岸擴張,減緩溝床縱坡、調節山洪洪峰流量,減少山洪或泥石流的固體物質含量,使山洪安全排泄,對溝口沖積錐不造成災害。
(3)山洪排導工程及其作用
屬於山洪排導工程的措施有排洪溝、導流堤等。
山洪排導工程的作用在於防止山洪或泥石流危害溝口沖積錐上的房屋、工礦企業、道路及農田等,具有重大的經濟意義。
(4)小型蓄水用水工程及其作用
屬於小型蓄水用水工程的措施包括小水庫、蓄水塘壩、淤灘造田、引洪澆地、引水上山等。
小型蓄水用水工程的作用在於將坡地徑流及地下潛流攔蓄起來,減少水土流失危害,灌溉農田,提高作物產量。
四、坡面治理工程
坡面在山區農業生產中佔有重要地位,斜坡又是徑流的策源地,水土保持要坡溝兼治,而坡面治理是基礎。坡面治理工程包括斜坡固定工程、山坡截流溝和溝頭防護工程等。
1、斜坡固定工程
斜坡固定工程是指為防止斜坡岩土體的運動,保證斜坡穩定而布設的工程措施,包括擋牆、抗滑樁、削坡、反壓填土、排水工程、護坡工程、滑動帶加固工程和植物固坡措施等。
2、山坡截流溝
山坡截流溝是在斜坡上每隔一定距離修築的具有一定坡度的溝道。
(1)截流溝
山坡截流溝能截短坡長,阻截徑流,減免徑流沖刷,將分散的坡面徑流集中起來,輸送到蓄水工程里或直接輸送到農田、草地或林地。山坡截流溝與等高耕作、梯田、澇池,溝頭防護以及引洪澆地等措施相配合,對保護其下部的農田,防止溝頭前進,防治滑坡,維護村莊和公路、鐵路的安全有重要的作用。
(2)梯田
梯田是基本的水土保持工程措施,對於改變地形,減沙、改良土壤,增加活性,改善生產條件和生態環境等都有很大作用。
3、溝床固定工程
溝床固定工程為固定溝床,攔蓄泥沙,防止或減輕山洪及泥石流災害而在山區溝道中修築的各種工程措施,谷坊、攔沙壩、淤地壩、小型水庫、護岸工程等,稱為溝道治理工程。溝床固定工程主要防止溝道底部下切,固定並抬高侵蝕基準面,減緩溝道縱坡,減小山洪流速。溝床的固定對於溝坡及山坡的穩定也具有重意義。溝床固定工程包括谷坊、防沖檻、溝床鋪砌、種草皮、溝底防沖林帶等措施。歐洲荒溪治理中的溝床固定工程稱為固床壩、潛堰;日本防沙工程中的溝床固定工程有固底壩、防沖壩等。
(1)谷坊工程
谷坊是山區溝道內為防止溝床沖刷及泥沙災害而修築的橫向擋攔建築物,又名沖壩、沙土壩、閘山溝等。谷坊高度一般<3 m,是水土流失地區溝道治理的一種主要工程措施。谷坊的作用:①固定與抬高侵蝕基準面,防止溝床下切;②抬高溝床,穩定山坡腳,防止溝岸擴張及滑坡;③減緩溝道縱坡,減小山洪流速,減輕山洪或泥石流災害;④溝道逐漸淤平,形成階地,為發展農林業生產創造條件。
谷坊的主要作用是防止溝床下切沖刷。因此,在考慮溝段是否應該修建谷坊時首先應當研究該段溝道是否會發生下切沖刷作用。
(2)攔沙壩工程
攔沙壩是以攔截山洪及泥石流(荒溪)中固體物質為主要目的,防治泥沙災害的擋攔建築物。它是荒溪治理主要的溝道工程措施,壩高一般為3~15 m,在黃土區亦稱泥壩。
在水土流失地區溝道內修築的攔沙壩,有以下幾個方面的功能:①攔蓄(包括塊石)泥沙對下游的危害,便於下游對河道的整治;②提高壩址處的侵蝕基準,減緩了壩上游淤積段河床比降,加寬了河床,並使流速和徑流深減小,從而大大減小了水流的侵蝕能力;③淤積物淤埋上游兩岸坡腳,由於坡面比降降低,坡長減小,使坡面沖刷作用和岸坡崩塌減弱,最終趨於穩定,因溝道流水侵蝕作用而引起的溝岸滑坡,其剪出口往往位於坡腳附近。攔沙壩的淤積物掩埋了滑坡體剪出口,對滑坡運動產生阻力,促使滑坡穩定;④沙壩在減少泥沙來源和攔蓄泥沙方面能起重要作用。攔沙壩將泥石流中的固體物質堆積庫內,可以使下游免遭泥石流危害。如前蘇聯阿拉木圖市麥傑奧地區採用定向大爆破修建了一座高達115 m的攔壩,1973年7月15日在小阿拉木圖河發生了一場特大泥石流,該壩攔蓄了400×104m3的固體物質,使阿拉木圖市避免了一場泥石流災害。
(3)淤地壩工程
淤地壩系指在溝道里為了攔泥、淤地所建的壩,壩內所淤成的土地稱為壩地。淤地壩主要目的在於攔泥淤地,一般不長期蓄水,其下游也無灌溉要求。隨著壩內淤積面的逐年提高,壩體與壩地能較快地連成一個整體,實際上可看作是一個重力式擋泥(土)牆。一般淤地壩由壩體、溢洪道、放水建築物3個部分組成,溢洪道是排泄洪水建築物,當淤地壩洪水位超過設計高程時,就由溢洪道排出,以保證壩體的安全和壩地的正常生產。放水建築物多採用豎井式和卧管式,溝道常流水,庫內清水等通過排水設備排泄到下游。反濾排水設備是為排除壩內地下水,防止壩地鹽鹼化,增加壩坡穩定性而設置的。淤地壩設計、施工、管理技術與水庫有相同的方面,也有不同的方面。淤地壩在構成上也要求大壩、溢洪道和放水涵管「三大件」齊全,但由於它主要用於攔泥而非長期蓄水,因此,淤地壩比水庫大壩設計洪水標准低,壩坡比較陡,對地質條件要求低,壩基、岸坡處理和背水坡腳排水設施簡單。淤地壩在設計和運用上一般可不考慮壩基滲漏和放水驟降等問題。
五、結語
水土保持工程措施是小流域水土保持綜合治理措施體系的主要組成部分,它與水土保持生物措施及其他措施同等重要,不能互相代替。另外水土保持工程措施與生物措施之間是相輔相成、互相促進的。水土保持的工程措施的主要作用是通過修建各類工程改變小地形,攔蓄地表徑流,增加土壤入滲,從而達到減輕或制止水土流失,開發利用水土資源的目的。根據所在位置和作用,可分坡面治理工程、溝道治理工程和護岸工程三大類。
各類措施特別是工程措施與林草措施之間、始終存在著互相依賴,相輔相成的關系。水土保持工作對發展山區、丘陵區和風沙區的生產和建設,整治國土、治理江河、減少乾旱和風沙災害等都具有重要的意義。
『柒』 請問邊坡治理中面積怎麼計算
邊坡防護和治理工程中,治理面積一般是按照斜面積(法線垂直於坡面)來計算的。
單位按照平方米計算。
『捌』 邊坡治理中面積怎麼計算
邊坡防護和治理工程中,治理面積一般是按照斜面積(法線垂直於坡面)來計算的.
單位按照平方米計算.