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工程地质知识：矿山泥石流的类型
泥石流按其形成因素包括了自然泥石流和人工泥石流。
由于矿山泥石流的形成、发展与消亡过程，始终是在矿产资源开发活动下进行的，故属于人为泥石流或人工泥石流范畴。
而人工泥石流可包含人类的多种活动形成的泥石流，如水利水电工程、山区城镇建设、交通建设等引发的泥石流。
按照矿产资源开发过程中提供的固相物质的类型，矿山泥石流可分为采矿过程中排放的废石形成的废石型泥石流、选矿过程中排放的尾矿沙形成的尾矿型泥石流，以及矿山崩塌滑坡堆积物形成的崩滑型泥石流。
矿山泥石流的规模及频发程度取决于矿业活动过程中排放的废渣量的多少、持续堆排时间。
依据矿山泥石流形成后的流体性质，矿山泥石流可分为粘性泥石流、过渡性泥石流和稀性泥石流;采矿排放的废石渣性质及颗粒级配决定着矿山泥石流的类型。
以固相物质组成，矿山泥石流可分为水石流、泥石流和泥流。
矿山水石流主要形成于与花岗岩类、碳酸岩类以及坚硬的变质岩类岩石分布有关的矿区，如小秦岭金矿区;而在泥岩类、砂质泥岩类等沉积岩以及片岩、千枚岩等软岩性变质岩矿区，则为泥石流类型，神府煤田矿区采矿弃渣主要为粉砂岩、泥岩，故形成了泥石流。
依据泥石流形成场所的地貌形态，矿山泥石流可分为山坡型（坡面）泥石流、沟谷型泥石流和河谷型泥石流。
以激发的水动力条件，矿山泥石流可分为降水型泥石流、冰雪融水型泥石流和溃决水型泥石流（水库、尾矿库、堰塞湖、高山冰湖、崩塌滑坡堵塞沟谷河道等）。
降水型泥石流是矿山防灾减灾的重点。
第七章活断层和地震工程地质研究练习题1. 活断层的定义。
2. 活断层的基本特征。
3. 活断层的识别标志。
4. 活断层区的建筑原则。
5. 地震波的含义。
6. 地震与活断层的联系。
7. 震源机制求解及震源参数。
8. 地震的断层学机制。
9. 解释震级、烈度的含义，基本烈度与场地烈度的区别。
10. 地震的活动方式。
11. 地震地质的基本特点。
12. 地震效应的类型。
13. 地震振动破坏效应的反应谱分析、静力分析及其关系。
14. 地震小区划的基本原理。
15. 解释卓越周期、动力系数两个概念。
16. 场地地质条件对震害的影响。
17. 简述地震区抗震设计原则与建筑物抗震措施。
第八章斜坡变形破坏工程地质研究练习题1. 斜坡应力分布的基本特征。
2. 影响斜坡中应力重分布的因素有哪些。
3. 斜坡变形破坏的基本形式与特征。
4. 滑坡与崩塌的基本区别。
5. 崩塌产生的基本条件有哪些？6. 滑坡的基本要素与基本类型。
7. 滑坡的识别标志有哪些？8. 主要的滑坡分类方案有哪些？9. 影响斜坡稳定性的因素有哪些？10. 分析水对斜坡稳定性的影响。
11. 斜坡稳定性评价的主要方法有哪些？12. 刚体极限平衡评价的原理是什么？13. 稳定性系数与安全系数的区别。
14. 解释摩擦锥的概念。
15. 斜坡变形破坏预测的主要内容与途径？16. 滑坡防治的主要措施与原则？第九章岩溶工程地质研究练习题1. 岩溶作用的溶蚀机理。
2. 解释混合溶蚀效应。
3. 分析影响岩溶发育的主要影响因素。
4. 岩溶渗漏的主要类型。
5. 河间地块水文地质条件对岩溶渗漏的影响。
6. 岩溶区选择坝址应考虑哪些条件。
7. 岩溶渗漏的主要防治措施。
8. 岩溶地基破坏有哪些主要形式。
9. 土洞及其形成条件。
10. 覆盖区岩溶地基稳定性评价方法。
11. 裸露区岩溶地基稳定性评价方法。
12. 岩溶地基的主要处理措施。
第十章渗透变形工程地质研究练习题1. 渗透变形的基本类型。
第十一章:泥石流工程地质研究
作者: 工程地质学教研组点击:533 发表时
间:2005-9-20 14:47:32 编辑:本站编辑
第一节:概述
泥石流是发生在山区的一种含有大量泥砂和石块的暂时性急水流。
泥石流活动进程与一般山洪活动的根本区别,是这种流体中固体物质含量很大,有时可超过水体量,它的活动特点是:在一个地段上往往突然爆发,能量巨大,来势凶猛,历时短暂,复发频繁。
第二节:泥石流的的形成条件.
泥石流的形成,必须同时具备三个基本条件:地形条件、地质条件和气象水文条件
一、地形条件
泥石流总是发生在陡峭的山岳地区,一般是顺着纵坡降狭窄沟谷活动（干涸的峰谷,冲谷等)每一处泥石流自成一个流域,典型的泥石流流域可划分为:
1、泥石流形成区(上游)
1)、多为三面环山一面出口的园形宽阔地段,周围山坡陡峭多为30°--60°的陡坡,在面积数平方公里一数百平方公里
2)、坡体往往光秃坡破碎,无植被覆盖
3)、斜坡常被冲沟切割,且有崩塌,滑坡发育
2、泥石流流通区(中游)
多为狭窄而深切的峡谷或冲沟,谷壁陡峻而纵坡降大
3、泥石流堆积区(下游)
多为山口外或山间盆地边缘,地形较平缓。
二、地质条件
它决定松散固体物质来源,也为泥石流活动提供动能优势.
泥石流强烈活动的山区,均是地质构造复杂,岩石风化破碎,新构造运动活跃,地震频发,崩滑灾害丛生的地区。
三、气象水文条件
泥石流形成必须有强烈的地表径流,它为爆发泥石流提供动力条件.
据地表径流来源:暴雨,冰雪融化,水体溃决。
第三节:泥石流特征
泥石流的特征取决于它的形成条件，对其特征的研究,有利于搞清泥石流的活动规律,进行预测,预报并采取有效的防治措施。
一、泥石流的密度
取决于水体和固体物质含量的相对比例以及固体物质中细颗粒成分的多小,一般1.2—2.4t/m3,固体物质百分含量愈高和细颗粒成分愈多,则泥石流密度愈大。
二、泥石流的结构.
泥石流体最要的结构,是由石块,砂粒和泥浆体所共同组成的格架结构。
格架结构据石块含量和粒径变化分:
星悬型
支承型
叠置型
镶嵌型
三、泥石流的流态
泥石流的流态主要受水体量与固体物质的比值以及固体物质的粒径级配所制约。
.
泥石流体大多属似宾体系(泥浆体系宾汉体)故流动理论多以宾汉方程相同,当泥石流体中固体物质小,且以粗大砂砾为主时,则与牛顿体紊流和流变方程相同。
据研究,泥石流主要流态有紊动流,扰动流和蠕动流
1、紊动流,一稀性泥石流的流态
τ=ρd*l2(dV d/d y)2
τ---切应力
ρd -泥石流体密度
l---混合长度(单位体积横向平均位移)
(dV d/d y)---流速梯度
V d----泥石流体中距床底y处的流速
2、扰动流----宾汉方法为基础
τ=K0τβ+Kωηd Va/d y+ρd (K c l)m(dVa/d y)2
K0,Kω，K c分别为泥石流运动时与结构变化和扰动强度有关的修正系数
τβ---宾汉极限切力
eita ηd---流体粘度
3、蠕动流（似层流）
τ=K0τβ+ηd d（V d/d y）≈τβ+ηd d（V d/d y）
（τ＝τβ+ηd d（V d/d y 宾汉流体方程）
4．泥石流流速确定
铁一院推荐的稀性泥石流流速计算式
V d＝1.53/a×R d2/3×I3/8
V d ----泥石流断面平均流速（m/s）
I-----泥体纵坡降（%）
Rα----泥石流体的水力半径（m）
a----阻力系数
a=(φ*p s+1)1/2
其中φ为泥石流修正纯系数φ=(p d-1)/(p s-p d)
p a ----泥石流密度
p s ----泥石流固体物质的密度（t/m3）
陈光曦等据川东n条典型粘泥石流沟观察同料等推荐粘性泥石流流速计算公式
Vd=K*H2/3*I1/5
H---泥石流泥深
I 泥位纵坡
K 流速系数查表
四、泥石流的直进性
泥石流愈稠,直进性愈强度,冲击力也愈大.
五、泥石流的脉动性
由于泥石流具有宾汉性质和运动的阻塞特性,故流动不均匀,往往形成阵流----脉动性
脉动性是泥石流运动过程区别于洪水流动过程的又一特征，一般洪流过程是单峰型，而泥石流过程成为的正弦曲线,几乎以相等的时间间隔一陈一陈地流动. 第四节泥石流的分类
泥石流的分类是对泥石流本质的概括
一、按泥石流流域形态分类
1、标准
型P122 Fig11-1
2、河谷型
3、山坡型
二、按泥石流物质组成分类
1、水石流型:粗多细小
2、泥石流开型:粗细均多
3、泥水流型:细多
三、按泥石流流体性质分:
1、粘性泥石流
(1)、细粒多,固体物质达 40—60%以上
(2)、具有很大的粘性
(3)、密度大1.6—2.4t/m3浮托力强
(4)、堆积区不发生散流
(5)、堆积物无分选性
2、稀性泥石流
1) 水多固体物质
10—40% 细粒少
2) 水泥速度>石块运动速度
3) 堆积区呈散扇状分散
4) 堆积物松散,具一定分选性
第五节泥石流的防治措施
一、防治
1、重点是形成区
1)加强水土结构,植树,植草
2)坡面排水
2、流通区:修筑拦挡工程 P182 Fy11—6 筑坝
3、堆积区:排异措施:泄洪堤,导流堤等
二、泥石流地段交通线路的选择
尽可能选在流通区和堆积区通过,主要措施有:
1、修建跨越桥
2、绕避
三、泥石流的预报
1)泥石流空间预报
基本点
2)泥石流时间预报
1、水文气象法:最大降水量及最大经流量
方法
2、工程地质法:流域的大比例尺调查,长期的观测
3、地植物法:时间确定。
