T∕CI 054-2023 强震区泥石流防治工程设计规范.pdf

2023-4-24 发布2023-4-24 实施中国国际科技促进会发 布ICS 93.080CCS R00/09强震区泥石流防治工程设计规范Design code of prevention and control engineering fordebris flow in meizoseismal area团体标准T/CI 054-2023T/CI 054-2023I目次前 言.III1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.24 强震区泥石流工程设计总则.64.1 防治工程设计阶段划分.64.2 防治工程设计的依据和基础资料.64.3 设计总体思路.64.4 宽缓沟道型泥石流综合防控体系.64.5 窄陡沟道型泥石流综合防控体系.74.6 防治方案制定.75 强震区泥石流防治工程设计标准.85.1 强震区泥石流防治工程安全等级标准.85.2 强震区泥石流防治工程设计安全系数.86 强震区泥石流动力学参数.106.1 泥石流重度.106.2 泥石流流量.116.3 泥石流流速.116.4 泥石流冲击力.126.5 泥石流冲起高度与爬高.126.6 泥石流弯道超高.126.7 坝下冲刷深度.126.8 泥石流磨蚀力.137 强震区泥石流分项工程设计.137.1 拦挡结构设计.137.2 排导结构设计.177.3 固源护坡结构设计.208 本标准绿色环保措施设计.22T/CI 054-2023II8.1 绿色环保措施.228.2 动态清淤设计.249 施工组织设计.249.1 施工组织总布置.249.2 施工组织总进度.259.3 施工组织交通布置.259.4 施工措施说明.2510 强震区泥石流治理工程效果监测设计.2610.1 一般规定.2610.2 防治工程施工期监测.2710.3 防治工程效果监测.2810.4 防治工程专项监测.29附录A（资料性附录）泥石流堆积区冲刷深度计算.31附录B（规范性附录）桩基承台结构计算.32附录C（规范性附录）坝下消能防冲工程结构.38附录D（资料性附录）泥石流速排结构.40附录E（资料性附录）泥石流磨蚀力计算方法.47附录F（资料性附录）泥石流耐磨蚀混凝土材料.50附录G（资料性附录）泥石流渡槽、排导槽布设图示.51附录H（资料性附录）泥石流拦挡坝翻坝路.53附录I(规范性附录)强震区泥石流防治工程设计内容.54T/CI 054-2023III前 言本文件按GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件附录B、C、I为规范性附录，附录A、D、E、F、G、H为资料性附录。本文件由中国国际科技促进会标准化工作委员会提出。本文件由中国国际科技促进会归口。本文件起草单位：西南交通大学、四川省华地建设工程有限责任公司、枣庄学院、中国地质调查局成都地质调查中心、成都理工大学、中国地质环境监测院、中南大学、西南科技大学、四川大学、中铁第一勘察设计院集团有限公司、中国铁道科学研究院集团有限公司。本文件主要起草人：胡卸文、陈洪凯、高延超、赵松江、王文沛、余斌、徐林荣、李德华、焦朋朋、余志祥、罗刚、刘波、何坤、韩征、张友谊、赵世春、李为乐、苗晓岐、刘清华、姚强、常鸣、丁明涛、齐欣、赵峥、覃亮、郝红兵、蒙明辉、高路、苏娜、张楠、杨涛。T/CI 054-20231强震区泥石流防治工程设计规范1范围本文件适用于震后15-20年内强震区泥石流灾害的防治工程设计，也适用于地震设防烈度高于度地区的泥石流防治工程设计，其他区域沟道内松散物源丰富的泥石流灾害防治工程设计可参照本标准执行。凡铁路、公路、水路、水利、电力、矿 山、油气管线等生命线工程，对泥石流防治工程设计有特殊要求时可作专门研究。本文件规定了强震区泥石流防治工程的术语和定义、符号、基本规定、工程设计标准、设计参数确定、分项工程设计、工程监测设计、施工组织设计与施工措施说明等。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB 50007 建筑地基基础设计规范GB 50021 岩土工程勘察规范GB 50286 堤防工程设计规范GB 50863 尾矿设施设计规范GB 50011-2016 建筑抗震设计规范GB 50010-2020 混凝土结构设计规范GB 55002 建筑与市政工程抗震通用规范GB 55003 建筑与市政地基基础通用规范GB 55008 混凝土结构通用规范GB/T 38509-2020 滑坡防治设计规范DL 5077 水工建筑物荷载设计规范DL 5108 混凝土重力坝设计规范DZT0239-2004 泥石流灾害防治工程设计规范JGJ 94 建筑桩基技术规范JTGD 30 公路路基设计规范SL 44 水利水电工程设计洪水计算规范T/CI 054-20232T/CAGHP 021-2018 泥石流防治工程设计规范（试行）DL/T 5828-2021 水电水利工程抗滑桩施工规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1泥石流debris flow山区沟谷或坡面在降雨、冰雪融化、水库溃决等自然和人为因素作用下发生的一种挟带大量泥砂、石块或巨砾等固体物质的特殊洪流。3.2泥石流灾害debris flow hazard对人类生命财产和生存环境已经造成危害或损失的泥石流活动过程。3.3潜在泥石流沟potential debris flow valley震前没有泥石流活动记录，震后具备形成泥石流条件（震后崩塌滑坡物源增多），且一旦发生泥石流可能造成人类生命财产损失或生存环境破坏的沟谷。3.4泥石流灾害防治工程prevention and control engineering for debris flow hazard采取恰当的工程措施消除或减弱泥石流的形成条件，控制震后泥石流的形成规模，约束或引导泥石流的路径，使泥石流活动避免或减轻对受威胁区域造成危害的人类工程活动。3.5泥石流监测debris flow monitoring采用人工测量、仪器观测等技术方法，对震后泥石流活动过程的相关参数进行现场观测，查明泥石流的活动特征，为泥石流勘查设计、防灾预警和防治工程效果评价提供直接证据资料的工作过程。3.6窄陡型泥石流沟 narrow-steep debris flow valleyT/CI 054-20233指沟道纵坡坡降大于250、沟底宽小于40m、流域面积一般小于5km2的泥石流沟，具有沟谷狭窄、纵坡陡峻，多呈“V”谷。3.7宽缓型泥石流沟 wide-gentle debris flow valley指沟道纵坡坡降小于250、沟底宽大于40m、流域面积一般大于5km2的泥石流沟，具有沟谷较宽、纵坡较缓，多呈“U”谷。3.8堵溃型泥石流沟 block-outburst debris flow valley沟道因大型滑坡、崩塌堆积物发生堰塞，山洪或泥石流在该段雍塞堆积，进而发生溃决导致流量放大的泥石流。3.9滑坡型泥石流 landslide-debris flow地震后沟道内或坡面形成的滑坡体，遭遇强暴雨后迅速转化成泥石流的灾害。3.10强震区meizoseismal area地震震级一般大于等于7级、实际地震烈度大于VIII度的区域。3.11高烈度区high intensity area地震基本烈度大于VIII度的区域。3.12物源 source material受降雨洪水、溃决洪水（堰塞湖、水库、冰湖）、冰雪融化等水流冲刷启动，可能参与泥石流活动并构成泥石流固体物质的地质体。包括沟域内分布的滑坡、崩塌堆积体、人工弃渣堆积体，沟道松散堆积物，斜坡风化岩土体、震裂破碎岩体等可能成为松散物质的地质体。3.13震裂物源 shattered source materialT/CI 054-20234由于强烈地震作用在山体分水岭附近因震动裂开的松弛岩土体（潜在不稳定坡体），以岩体为主，震后常因地震震动或降雨作用失稳作为泥石流补给物源，属于强震区特殊类型物源。3.14小口径组合桩群 micropile group单桩桩径小于半米的两排或多排桩群结构。3.15桩林坝 pile dam在泥石流流通区利用桩、桩顶连梁组合结构垂直流向布置两排或多排、横向交错呈三角形或梅花形排列的拦挡工程。3.16桩基承台坝 Pile foundation dam在泥石流流通区或堆积区，当基础持力层无法满足坝体承载力要求或者防止坝下细颗粒流失导致的基础不均匀沉降，采用端承桩或者摩擦桩作为桩基础、以筏板为承台来修筑拦挡坝。3.17拦挡坝 check dam在泥石流形成区或形成流通区，以拦蓄泥石流固体物质为主要目的，并兼有调节洪峰流量、调控泥石流规模与重度等功能的大中型拦蓄工程，常用坝型有实体重力坝和格栅坝。3.18格栅坝 grid dam具有横向、竖向或网格等形状格栏，能够拦蓄泥石流中粗颗粒同时能排泄水流及细颗粒的泥石流拦挡坝，可以分为刚性格栅坝和柔性格栅坝。3.19缝隙坝 slit dam泥石流工程治理措施中的一种通过坝体缝隙拦粗排细的透过式坝，一般具有单排或两排缝隙、布设于坝体底部，且缝隙高宽比一般大于2，而缝隙宽要据最大粒径D进行设计，缝宽为1.5-2.0D。T/CI 054-202353.20谷坊坝 check dam在窄陡沟道型泥石流流通区控制沟床侵蚀、保持沟道及岸坡稳定的小型拦挡坝，有效坝高一般低于5m。3.21排导槽 drainage channel采用人工开挖、填筑过流断面，或利用天然沟道、砌筑具有规则平面形状和横断面的一种开敞式槽型过流构筑物。3.22潜槛 submerged sill在窄陡沟道型泥石流沟道内具有防止沟床下切、固床功能的低槛防冲工程，也可布设于拦挡坝坝下消能工程或排导出入 口的附属工程。3.23护坦 apron在拦挡坝下游冲剧区具有铺底护床、固基功能的保护工程。3.24停淤场 sediment deposition field在泥石流运动线路上，利用宽阔洼地或平缓地带停蓄泥石流的工程，一般布设在沟口堆积区。3.25防护堤 embankment在泥石流流通区及堆积区顺流向布置，改变泥石流运动线路，防止泥石流冲毁或掩埋保护对象的线型墙类工程。3.26丁坝 spur dike与沟岸正交或斜交伸入沟道中的减缓或减弱泥石流侧向侵蚀的构筑物。T/CI 054-202364强震区泥石流工程设计总则4.1防治工程设计阶段划分4.1.1强震区泥石流防治工程按泥石流所属项目的基本建设程序划分进行分阶段设计，一般分为可行性研究、施工图设计和变更设计三个阶段。4.1.2可行性研究应在工程全面勘查成果基础上，根据防治目标、保护对象和治理范围，对多种设计方案进行全面的技术、经济、社会和环境效益论证，通过比选提出推荐设计方案。设计文件应包括设计报告、设计方案图纸及工程投资估算。4.1.3施工图设计应在审定的全面勘查报告、可行性研究的基础上，确定各分项工程的设计要求与边界、实现目标的可行性、工程可靠性与实现步骤和有关工程参数，编制施工图设计报告、施工图设计图册、监测方案及工程投资预算。提出施工技术、施工组织和安全措施，使之满足实施要求；监测方案应给出准确的布点位置及要求，以利于定位实施。4.1.4施工开挖后揭露的地质条件发生重大变化，或因震后泥石流暴发、极端暴雨洪水冲刷等特殊情况，造成沟道地形、物源等条件发生重大变化，应根据补充勘查成果进行变更设计。4.1.5应急治理工程可按照一阶段设计，即根据现场勘查，立即进行施工图设计，视情况进行动态设计、信息化施工，并加强施工期间的监测。4.2防治工程设计的依据和基础资料4.2.1防治工程设计的依据应包括立项任务书、防治工程勘查报告、可行性研究报告等。4.2.2防治工程设计的基础资料应满足各设计阶段要求，主要包括地形资料、气象水文资料、勘查成果资料及其他水电条件等。4.3设计总体思路基于强震区宽缓与窄陡沟道型泥石流不同动力学特性与流量下泄及动力学控制，针对宽缓沟道型泥石流采用“拦挡+排导”、窄陡沟道型泥石流采用“沟内固源固床+沟口拦挡停淤+排导”治理理念进行综合防控。防治工程设计应充分考虑抗冲击、耐磨蚀的结构型式与施工工艺；对强震区沟道型、高位滑坡型泥石流灾害链应进行全过程动态指标监测。强震区震后泥石流设计总体思路，应参考强震区泥石流防治工程勘查规范B.1，并充分考虑不同烈度区、不同地震加速度对泥石流规模与频率的影响。4.4宽缓沟道型泥石流综合防控体系T/CI 054-20237宽缓沟道型泥石流应基于泥石流流量下泄控制，开展“拦挡坝+导流堤+汇流槽+排导槽”的综合防控。a)修建多级拦挡坝，根据适用条件在流通区修建多级实体坝、缝隙坝、格栅坝、梳齿坝等。b)导流堤墙体采用钢筋混凝土或素混凝土结构防冲耐磨，导流堤端部及堤身每隔一定距离设置嵌固桩防治基础冲刷，以及导流堤内侧设置部分翼型导流结构防冲击破坏。c)采用底越式排导槽排泄泥石流体并防止在出口部位淤埋堵塞，将排导槽设置成纵横断面均为弧形、出口段设置成反翘，利于泥石流在排导槽里快速排泄。4.5窄陡沟道型泥石流综合防控体系窄陡型泥石流束流冲蚀调控措施应充分考虑最大冲刷深度，基于泥石流流量下泄控制的“沟内固源固床+沟口拦挡停淤+排导”的综合防控成套技术，采用“固坡挡土结构+固床结构+拦挡坝或停淤场+防冲护底型排导槽”等结构。a）固坡挡土结构。强震形成的大规模崩滑体堵塞窄陡沟道，重点对此类起动物源进行固源固坡，考虑施工条件可进行轻型支挡结构或者就地利用崩滑体大块石的格宾石笼挡墙对比，择优选用。b）固床结构。基于窄陡沟道型束流冲刷、强烈揭底特点，实施固床防冲结构，采用混凝土、浆砌片石圬工以及格宾石笼等为材质的多级固床潜槛或多道谷坊坝结构防冲揭底。c）拦挡坝坝型。该类泥石流沟道纵坡陡、施工条件差，不宜采用大体量多级拦挡坝，且拦挡坝尽可能采用轻型结构，可采用谷坊坝、桩林坝等不同类型。d）停淤场结构。基于窄陡沟道型泥石流沟口堆积扇较为宽缓，在出口处布设停淤场，防止泥石流漫流淤埋居民区或交通要道乃至堵塞主河道，结构型式可以采用素混凝土或浆砌片石材质。e）防冲护底型排导槽。考虑窄陡沟道型泥石流地形特点及出沟口部位高流速、强冲刷揭底特点，沟口排导槽如果设计公路、铁路部位，建议采用明洞型渡槽，渡槽横剖面形态上宽下窄、底部弧形断面，纵断面采用弧形结构并在出口部位反翘，增大泥石流冲出排导槽后的抛程。4.6防治方案制定4.6.1防治工程等级一、二级以及工程规模大于 1000 万元的应同时制定 2-3 个泥石流综合防治方案，进行全面的技术经济比较，推荐其中最优方案。4.6.2防治工程等级三、四级以及工程规模小于 1000 万元的应同时制定 2 个泥石流综合防治方案，进行全面的技术经济比较，推荐其中最优方案。4.6.3对于分阶段实施的防治方案，应特别说明各阶段所釆取的具体措施、预期目标所、需经费等。4.6.4治理工程实施后，宜进行工程后评价，与补充勘查一致，加强防治工程动态设计。T/CI 054-202385强震区泥石流防治工程设计标准5.1强震区泥石流防治工程安全等级标准5.1.1依照受威胁对象的险情或受灾对象的灾情将泥石流防治工程安全等级标准分为四个级别。5.1.2泥石流灾害防治工程的设计使用年限根据其安全等级确定，一、二级安全等级可按 50 年一遇考虑，三、四级安全等级按不低于 20 年一遇考虑。当遭遇超设计标准灾害或者使用条件改变时应进行安全性鉴定，特殊工程应进行专门论证。表 1 强震区泥石流灾害防治工程安全等级标准分级标准防治工程安全等级一级二级三级四级城镇等级省会级城市地市级城市县级城市乡、镇及重要居民点威胁或受灾对象高速公路、一级公路及特大桥、大桥、中隧道及以上，铁道、航道二级公路及中桥、短三级公路及其桥梁、隧道四级公路及其桥梁、隧道大型的能源、水利、通信、邮电、矿山、国防工程、学枝等专项设施中型的能源、水利、通信、邮电、矿山、国防工程等专项设施小型的能源、水利、通信、邮电、矿山、国防工程等专项设施乡、镇 级 的 能 源、水利、通信、邮电、矿山等专项设施建筑耐久性等级一级建筑物二级建筑物三级建筑物四级建筑物及以下受威胁人数/人10001000100100103030101033注:参考 GB50068，表中一级建筑物为耐久年限 100 年的重要建筑物和高层建筑物；二级建筑物为耐久年限 50 年的一般性性建筑物；三级建筑物为耐久年限 25 年的次要建筑物；四级建筑物为耐久年限 5 年的临时性建筑物，满足其中一项即为相应安全等级，按最髙等级确定。5.2强震区泥石流防治工程设计安全系数5.2.1泥石流防治工程应按照防治工程安全等级、降雨强度标准、荷载组合，选择对应的泥石流防治工程设计标准。5.2.2泥石流防治工程设计基本组合安全系数和偶然组合安全系数的确定，应进行充分的技术、经济比较，既要安全可靠，也要经济合理。5.2.3泥石流拦挡坝设计工况按满库、半库和空库过流三种特征结合地震因素，共有以下六种工况组合（图 1）：T/CI 054-20239a.满库过流状态b.半库过流状态c.空库过流状态图 1 拦挡坝荷载组合示意图5.2.3.1工况 I 为满库过流状态（不考虑地震），荷载组合为：坝体自重+土体重+溢流体重+坝体土压力；5.2.3.2工况为满库过流状态（考虑地震），荷载组合为:坝体自重+土体重+溢流体重+坝体土压力+地震力；5.2.3.3工况为半库容过流状态（不考虑地震），荷载组合为：坝体自重+土体重+坝前泥石流体重+溢流体重+坝体土压力+坝基扬压力+泥石流冲击力；5.2.3.4工况为半库容过流状态（考虑地震），荷载组合为：坝体自重+土体重+坝前泥石流体重+溢流体重+坝体土压力+坝基扬压力+泥石流冲击力+地震力；5.2.3.5工况为空库过流状态（不考虑地震），荷载组合为：坝体自重+坝前泥石流体重+溢流体重+坝基扬压力+泥石流冲击力；5.2.4工况为空库过流状态（考虑地震），荷载组合为：坝体自重+坝前泥石流体重+溢流体重+坝基扬压力+泥石流冲击力+地震力；泥石流拦挡坝工程的设计安全系数和校核安全系数，应满足抗滑和抗倾覆安全的要求，固源工程设计安全系数可参照拦挡坝工程执行（表 2）。表 2 强震区泥石流拦挡坝设计安全系数防治工程安全等级降雨强度抗滑安全系数抗倾覆安全系数基本荷载组合偶然荷载组合基本荷载组合偶然荷载组合一级50年一遇1.251.081.601.15二级50年一遇1.201.071.501.14三级20年一遇1.151.061.401.12四级20 年一遇1.101.051.301.105.2.5稳定性计算应考虑沿坝基础、地基内软弱夹层、缓倾角结构面等不利界面滑动的因素，选取最不利的情况作为控制设计。5.2.6泥石流拦挡坝坝体与坝基在设计荷载下应具有足够的强度和抗变形能力，坝体内或地基的最大压应力不超过建筑材料的允许值和地基的承载力，最小压应力不允许出现负值。材料强度要求:混凝土T/CI 054-202310基础强度C20，混凝土构件强度C25，应采用钢纤维耐磨水泥砂浆、杜拉纤维耐磨蚀混凝土和混凝土。对溢流口段采用耐磨蚀混凝土，拦挡坝护坦材料强度C25。5.2.7泥石流排导槽设计工况和荷载组合为以下两种情况：5.2.7.1工况 I 为泥石流过流状态（不考虑地震），荷载组合为：结构自重+土压力+泥石流流体静压力+泥石流冲击力；5.2.7.2工况为泥石流过流状态（考虑地震），荷载组合为：结构自重+土压力+泥石流流体静压力+地震力+泥石流冲击力。5.2.8泥石流排导槽的设计基本组合安全系数和偶然组合安全系数，应满足抗滑和抗倾覆安全的要求（表 3）。表 3强震区泥石流排导槽设计安全系数防治工程安全等级抗滑安全系数抗倾覆安全系数基本荷载组合偶然荷载组合基本荷载组合偶然荷载组合一级1.301.201.601.50二级1.251.151.551.45三级1.201.101.501.40四级1.151.051.451.355.2.9泥石流停淤挡墙设计工况和荷载组合为以下两种情况：5.2.9.1工况 I 为泥石流过流状态（不考虑地震），荷载组合为：结构自重+泥石流流体静压力；5.2.9.2工况为泥石流过流状态（考虑地震），荷载组合为：结构自重+泥石流流体静压力+地震力。5.2.10泥石流停淤挡墙的设计基本组合安全系数和偶然组合安全系数，应满足抗滑和抗倾覆安全的要求（表 4）。表 4强震区泥石流停淤挡墙设计安全系数防治工程安全等级降雨强度抗滑安全系数抗倾覆安全系数基本荷载组合偶然荷载组合基本荷载组合偶然荷载组合一级50年一遇1.301.201.601.50二级50年一遇1.251.151.501.40三级20年一遇1.201.101.501.40四级20 年一遇1.151.051.451.356强震区泥石流动力学参数6.1泥石流重度6.1.1泥石流重度一般介于 13kN/m324kN/m3之间。自然状态下泥石流重度可参照强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.1 中的方法确定。6.1.2治理工程实施后，泥石流重度应根据治理后泥石流流体特征、固体物质组成以及防治工程的类型、特征等条件综合确定。T/CI 054-2023116.1.3对于以排导工程或防护工程为主，产砂区无拦挡固体物质等工程措施的沟谷，泥石流重度仍按天然重度计取。6.2泥石流流量6.2.1天然沟床条件下，暴雨泥石流峰值流量计算方法可采用形态调查法、雨洪法进行确定，见强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.2。6.2.2采用雨洪法进行计算时，如存在融雪流量补给或地下水补给地表水时，应在暴雨洪峰流量计算中叠加融雪流量、地下水流量。6.2.3治理工程实施后，受沟床物源条件变化、拦挡工程削峰作用以及固体物质沉积等因素影响，泥石流峰值流量减小，应根据工程实施后的沟床堵塞系数、泥砂修正系数、下泄暴雨洪水流量参数按强震区泥石流防治工程勘查规范中的流量计算方法确定。6.2.4工程实施后的泥砂修正系数可根据泥石流重度，按强震区泥石流防治工程勘查规范附录I.1 中的方法确定。6.2.5在物源补给区采用工程措施有效阻止崩滑体等物源入沟的情况下，可按表 5 在天然沟道堵塞系数上进行折减，折减后的堵塞系数不小于 1。表 5 工程治理后堵塞系数 Dc折减率表工程治理有效程度治理工程对潜在堵溃的控制效果堵塞系数折减率 c整体有效对可能起动堵沟的大、中、小型崩滑物源进行较为全面的固源拦挡，泥石流发生堵溃的可能性较小，针对堵溃的治理工程体系完整，治理效果良好。0.50.7部分有效针对主要的起动物源，进行了部分固源拦挡，对中、大型崩滑堵沟物源进行有效防治，但沟内仍存在中、小型崩滑物源堵沟的可能，针对堵溃的治理工程体系基本完整，治理效果较好。0.70.9局部有效未在物源区采取固、拦等工程措施，或仅对沟中部分小型崩滑体进行防治，物源堵沟的可能性仍较大，针对堵溃的治理工程体系不完整，治理效果一般。0.91.0注：本表主要依据部分工程经验，各地可根据地区实际进行选用。Dc=cDc,c 为折减系数，Dc 由强震区泥石流勘查规范查找。6.2.6工程治理后的一次性泥石流总量应根据相应断面泥石流峰值流量、泥石流持续时间等参数，按照强震区泥石流防治工程勘查规范中的方法确定。6.3泥石流流速6.3.1泥石流流速计算公式分为稀性泥石流（含水石流）、黏性泥石流两类。6.3.2治理工程实施后，自然沟槽泥石流流速计算应根据泥石流类型以及流体重度、沟槽糙率、坡降等参数按强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.3 进行计算。T/CI 054-2023126.3.3稀性泥石流在排导槽中流速应采用排导槽纵坡降 i、水力半径 R、水深 H 以及排导槽糙率按强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.3.1 中稀性泥石流公式计算。6.3.4黏性泥石流在排导槽中流速应采用排导槽纵坡降 i、水力半径 R、水深 H 以及排导槽糙率按强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.3.2 中黏性泥石流公式计算。6.3.5排导槽纵坡降应按沟槽底部坡降计算。6.4泥石流冲击力6.4.1泥石流冲击力包括浆体冲击力（流体动压力）和块石冲击力两种。6.4.2泥石流流体冲击力与泥石流流速、重度、作用角度等参数有关，应按强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.4 计算。6.4.3泥石流中大块石对台、墩等结构的冲击力应按强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.4 计算。6.4.4当上游有拦挡工程时，块石计算粒径应按可通过上游坝体缝隙的最大块石粒径计算，一般取上游坝体最大缝宽的 1/2。6.5泥石流冲起高度与爬高6.5.1泥石流冲高及爬高应分别按强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.4 计算。6.5.2泥石流爬高大于冲高，一般只叠加冲高，当有直接危害对象时叠加爬高。6.6泥石流弯道超高6.6.1泥石流弯道超高应按强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.4 计算。6.6.2设置在弯道段凹岸的防护堤工程应在直道基础上叠加弯道超高。6.7坝下冲刷深度6.7.1泥石流冲刷深度由泥石流流体冲刷深度和落石冲击深度两部分组成。设计时应根据情况综合分析确定采用单项计算或叠加计算。6.7.2流体冲刷深度及落石冲刷深度计算应按本标准附录 A 和强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.4 计算。6.7.3当山洪冲刷较重时，还应考虑山洪冲刷的影响，应选择山洪冲刷深度与泥石流冲刷深度之间的大者作为设计依据。山洪冲刷深度可按强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.4 计算。T/CI 054-2023136.7.4防护堤基础冲刷深度可根据流体性质、流体与防护堤交角按强震区泥石流防治工程勘查规范附录 I.4 方法确定。6.8泥石流磨蚀力6.8.1强震区泥石流需考虑磨蚀力对排导槽等工程影响，计算方法可参考规范附录 E。7强震区泥石流分项工程设计7.1拦挡结构设计7.1.1一般规定7.1.1.1泥石流拦挡结构包括拦挡坝、停淤场等，常用泥石流拦挡坝坝型有实体重力坝和格栅坝、缝隙坝等类型。7.1.1.2坝址应根据防治目标、地形地质、消能防冲、施工条件、建坝材料供应等因素综合考虑进行选择，一般选择在形成区中下游，口窄肚阔的沟道颈口，兼顾可控制上游支沟与崩滑体。7.1.1.3坝高宜按设计库容和地形地质条件确定，拦挡坝有效坝高一般为 5m20m；谷坊坝有效坝高一般低于 5 m。7.1.1.4拦挡坝具有以下功能：拦截泥沙，调节泥石流重度和流量，回淤后固沟稳坡，降低流速，抑制上游沟段纵、横向侵蚀，调节下泄泥石流流量等。7.1.1.5拦挡坝的静荷载包括坝体自重、土压力，水压力；动荷载包括冲击力、地震荷载等。7.1.1.6拦挡坝稳定性验算应进行抗滑移、抗倾覆、地基承载力、坝体强度等。7.1.1.7拦挡坝库容计算可采用等高线法、横断面法、经验公式法。7.1.1.8拦挡坝坝基部位地质结构松散、承载力无法满足要求时，宜根据地质情况进行地基处理，碎石含量高可考虑振冲法、旋喷法等加固地基，参考建筑地基处理规范(JGJ97-2012)。7.1.1.9高大拦挡坝天然地基无法满足承载力要求时，宜采用桩基承台，承台结构计算参考附录 B。7.1.1.10拦挡坝坝下防冲结构可参考附录 C 修建消能池和抗冲击效能结构。7.1.1.11泥石流沟内物源丰富、固相块石粒径变化较大时，可在泥石流沟内设置多级拦挡坝，泄水孔孔径从上游坝向下游坝逐渐减小，实现对固相物质的逐级拦截。7.1.1.12泥石流停淤场应选在沟口堆积扇两侧凹地，或沟道中、下游宽谷中的滩地。必须满足设计停淤量的要求，保证足够的场地面积和堆积高度，具有合适的流向纵坡，多按自流停淤方式做工程布置。7.1.1.13停淤场可分为堆积扇、沟道和跨流域三种类型。T/CI 054-2023147.1.1.14如有清淤条件时，停淤场设计停淤量宜按一次设计标准泥石流固体物质总量确定；否则按校核标准泥石流固体物质总量确定。7.1.1.15停淤场底部纵比降宜取泥石流停淤比降的 0.81.2 倍，泥石流停淤比降根据堆积扇型停淤泥石流的平均坡度确定。7.1.2实体拦挡坝7.1.2.1拦挡坝平面布置宜选在沟段狭窄颈口处上游侧，中心纵轴顺流向，以利于溢流段出流并稳定沟床。拦挡坝溢流段应根据沟内实际水流位置设置，一般在顺横轴中部，两侧为非溢流段，溢流段长取下游沟床宽度或比下游沟床稍窄。7.1.2.2拦挡坝建筑材料可采用混凝土、钢筋混凝土、钢筋混凝土箱体组装等，或不同材料组合。7.1.2.3拦挡坝坝体横断面一般为梯形或复式梯形，上游面坡坡比为 1:0.401:0.80，下游面坡坡比为 1:0.0510.20。7.1.2.4拦挡坝坝顶宽度应综合考虑坝高、运营管理、交通、应急抢险及二次加高等综合确定，一般为 1.5m4.0m。7.1.2.5溢流口过流能力按照宽顶堰计算，溢流口流速小于 5m/s，单宽流量应满足：坝高15m，qc25m3/s；坝高 15m20m，qc20m，qc50AA肋板图 2 肋板平面布置及剖面示意图（单位：cm）Bb河底宽；L肋板间距7.3.3.5沟床纵比降15%，可在谷坊下游设置埋入沟床深度 2.0m3.0m 的潜槛。潜槛结构设计参考7.3.3.4 条。7.3.3.6沟岸宜采用不低于 M10 的水泥砂浆砌石沿遭冲刷的坡脚附近进行表面护砌（图 3），护坡高度不应低于设计最高泥位。背水面坡度宜与岸坡平行，迎水坡度可略缓，护砌厚度在顶部不宜小于50cm，在底部不宜小于 100cm，埋入基础深度应大于冲刷深度且不应小于 100cm。T/CI 054-202322100100100最高泥位岸坡坍塌50岸坡图 3 水泥砂浆砌石护坡示意图（单位：cm）7.3.4小口径组合桩群7.3.4.1小口径组合抗滑桩单桩桩径不宜大于 500mm。7.3.4.2小口径组合抗滑桩垂直布置，宜采用多排布置方式，单桩桩间应成“品字型”错开布置，间距不宜小于 5 倍桩径，且应在桩顶设置连系梁等连接构件。将各单桩连成整体，使其共同受力及变形。7.3.4.3对于硬质岩层滑坡，可假定作用于小口径组合抗滑桩的水平推力均匀分布于各排桩，按桩的抗剪断强度进行设计计算。对于软质岩或风化严重的岩层滑坡，其水平推力计算应考虑作用于各排桩的不均匀性。7.3.4.4对土质滑坡，应考虑作用于小口径组合抗滑桩的水平推力作用于各排桩的不均匀性，其中，临坡顶一侧的第一排桩承受的水平推力最大，向后依次递减。递减系数可根据土质类型确定。7.3.4.5设计计算与构造规定参见规范滑坡防治设计规范（GB/T 38509-2020）。8绿色环保措施设计8.1绿色环保措施位于景区、公路沿线、城市周边等环境要求较高的地区实施的泥石流拦挡坝、排导槽等工程体，其外观需要进行绿色生态美化，研究适宜的美化设计方法。可采用阶梯式停淤挡墙、生态过滤带、生态工程固土护坡工程、装配式绿色生态挡墙等措施。8.1.1阶梯式停淤挡墙停淤挡墙主体呈阶梯状，每一级阶梯的顶面上预留坑穴填充营养土，并种植花草等绿色植物进行生态绿化。T/CI 054-2023238.1.2泥石流生态过滤带通过桩林坝拦截泥石流中的巨石或漂砾，同时削减泥石流动能，降低泥石流对下游生物工程的破坏；在流通区中下游布置乔、灌、草植被过滤带，用以拦截颗粒更细小的泥沙，防止泥沙出沟，进入水体。8.1.2.1泥石流生物工程过滤带包括乔木带、灌木带和草本带。乔木带紧邻桩林坝下游布置，灌木带紧邻乔木带布置，草本带紧邻灌木带布置。8.1.2.2乔木带宜布置在流通区下游，选择景区常见生长速度快、耐涝耐早且根系发达的乔木，粗枝云杉、川西云杉、油松和栓皮标等。乔木采用“品”字型布置方式，呈现为等腰三角形。乔木株距12m。乔木截干后高度为 1.82.2m。8.1.2.3灌木带布置在泥石流沟堆积区的上游，选择生长速度快、适应贫瘠土壤的固氮灌木，紫穗槐、华西箭竹和沙棘等。灌木采用“品”字型布置方式。灌木 0.51.0m，灌从高度控制在 0.81.2 m。8.1.2.4草本带布置在泥石流沟堆积区的中游和下游，选择生长速度快、须根发达、具有一定水土保持功效的草本植物，垂穗鹅观草和大火草等物种。8.1.3生态工程固土护坡系统根据坡度对物源区坡面分区、分段种植植被，增加坡面径流入渗同时降低坡面径流汇集，并利用植物根系错固浅层坡体，减少泥石流物源，从而达到防治泥石流滑坡等灾害的目的。8.1.3.1当崩滑堆积体斜坡坡度45时，在坡面均匀混播 2 种以上的草本植物，如垂穗鹅观草和大火草等物种，增加坡面粗糙度，延缓产汇流时间，降低径流流速叶片与密集根系能减小坡面径流水对土体的冲刷力，减少水土流失量；8.1.3.2当崩滑堆积体斜坡坡度为 3045 时，在坡面密植增加沟床粗糙度的低矮灌从，控制物源产生，对上游输移的泥沙进行“拦挡、停淤”。8.1.3.3当崩滑堆积体斜坡坡度30时，在坡面呈带状种植深根性乔灌结合防护林，深根性乔木锚固坡体、稳定沟床，灌木对上中游的泥沙进行“拦挡、停淤”，控制含沙径流进入污染水体。8.1.3.4坡沟下部设置宾格石笼挡土墙，拦蓄泥石流固体物质。8.1.4装配式绿色生态挡墙T/CI 054-202324在拦砂坝、谷坊坝预埋连接钢筋，在外侧安装预制斗型混凝土组合构件，加入自然生长植物基质形成绿化外立面。植物宜选择当地适宜物种。8.2动态清淤设计泥石流拦挡坝在满足防灾设计库容基础上，进行动态清淤设计，明确清淤警戒库容。8.2.1拦挡坝库容设计适用于强震区或大流域多物源沟道，可以按照不同设计要求，拦挡一次或多次冲出物，具备较大的承灾库容，同时具备清库的基础交通条件，宜在泥石流沟道中下游开展。8.2.2堆积物利用拦挡坝内堆积物可按照岩性、颗粒级配推荐利用方式。岩浆岩、灰岩、石英砂岩等硬岩可作为建筑材料进行加工利用；泥岩、千枚岩、板岩等软岩或富含黏土矿物的堆积物不能作为建筑材料，但可以作为路基填料。8.2.3翻坝路拦挡坝设计时应考虑库容调控需求，为及时清淤腾库或者沟内道路交通需要，需设计翻坝路。设计具体要求见“附录I（资料性附录）泥石流拦挡坝翻坝路设计。9施工组织设计9.1施工组织总布置9.1.1一般规定9.1.1.1施工总布置应综合考虑治理工程主体建筑物规模、形式、特点、工程材料、交通运输、建安设施、仓储场地以及施工条件和工程所在地区社会、自然条件等因素。妥善处理好环境保护与施工场地布局的关系，合理确定并统筹规划为工程施工服务的各种临时设施。9.1.1.2施工总布置方案比较应包括下列指标：a）各方案土石方平衡计算成果及弃渣场规划，场地平整的土石方估算工程量；b）水、电系统各方案管线布置的主要工程量、材料和设备等；c）生产设施、生活营区建筑物面积和占地面积；d）各方案施工征地移民的各种指标；T/CI 054-202325e）其他临建工程量。9.1.2施工总布置及场地选择9.1.2.1施工总布置应根据施工需要分阶段逐步形成，满足各阶段施工需要。作好前后衔接，初期场地平整范围宜按施工总布置最终要求确定。9.1.2.2施工总布置应在主体工程施工分区确定后。着重研究下列内容：a）施工临时设施项目的组成、规模和布置；b）对外交通衔接方式、站场位置、主要交通干线、水、电、通信与管道等的布置情况；c）供生产、生活设施布置的场地；d）临建工程和永久设施的结合。9.1.2.3施工总布置应做好土石方挖填平衡，统筹规划堆、弃渣场地；弃渣应符合环境保护及水土保持要求。9.2施工组织总进度9.2.1编制施工总进度时，应依据我国施工组织管理水平和施工机械化程度，结合工程位置当地自然条件、气象水文条件及工程地质条件合理安排施工期。9.2.2施工总进度应突出主、次关键工程、重要工程；明确各分项工程的完工日期。9.2.3施工总进度的表示形式应采用横道图和网络图。9.3施工组织交通布置9.3.1一般规定施工交通运输可划分为对外交通和场内交通两部分。设计中应结合施工总布置及总进度要求，经比较选择对外交通运输方案，进行场内交通规划。9.3.2场内交通应根据施工总进度确定的运输量和运输强度，结合施工总布置进行统筹规划。场内交通方案应确保施工工地内部各工区、当地材料产地、堆渣场、各生产、生活区之间的