热轧钢板桩在火山灾害控制中的应用

                                                       热轧钢板桩在火山灾害控制中的应用

1有珠山火山的喷发历史

洞爷湖位于日本北海道西南部，属于支笏洞谷国立公园。20世纪初叶火山爆发频繁，陷没后形成了这座湖泊，湖畔有著名的洞爷湖温泉，这里是北海道为数不多的温泉胜地。

湖岸近处的有珠山历史上共喷发9次火山，给周边环境带来了很多灾难。

2项目建设状况

1977~1978年的喷发成为有珠山火山侵蚀控制项目建设的契机，由此开始了有珠山山麓周边侵蚀控制设施的建设，1992年还完成了收集警戒报警信息的观测装置所的设置。

有珠山侵蚀控制项目的特点是采用主动式钢制侵蚀控制结构预防。鉴于有珠山周边地质耐震不足，需要承受喷发前后的地壳变动等因素，故采用了在各溪流中设置钢制自由桩、双重钢板桩墙堰堤、钢制纵切堰堤等方案。

在2000年喷发时，围绕金比罗火山口群周边的堰堤较好承受了地壳变动的变形，吸附了热泥水，极大地减轻了温泉街的灾害。

此外，2000年喷发时的火山灰及地壳变动,使得流入洞爷湖温泉街的西山河、小有珠河、小有珠右河三条溪流,以及流经忙田街注入喷火弯的板谷河、透口谭河两条溪流等流域的不安定因素增加很大,特别是洞爷湖温泉街距离金比罗火山口比较近,所以针对温泉街在山谷的出口附近新设置大规模的泥石流收集空地。

针对2004年火山喷发的情况确定将温泉街周边划分为两类防灾区域,其中A区域于2004年度已基本建成侵蚀控制设施,X区域的侵蚀控制设施于2005年度开始着手建设。

3 钢板桩的应用

1977~1978年北海道有珠山喷发后首次采用了双重钢板桩墙侵蚀控制堰堤结构，这是属于钢制侵蚀控制结构之一,以后还在驹K岳等需要大规模侵蚀控制结构的火山侵蚀控制区域被采用。

其结构设计借鉴了河流双重隔断堤及港湾护岸的设计手法,针对土石流等外力的冲击,采用中间夯土的耐剪切阻力结构。

双重钢板桩墙侵蚀控制堰堤具有以下特点:

·通过结构材料的变形可以一定程度地缓解活火山地域的地壳变动。

·夯土可以就地取材

·相比混凝土侵蚀控制墙施工快、工期短。以西山河8号侵蚀控制堰堤H15.8~H17.3为例,施工方法如下:

(1)地面挖掘

(2)打入钢板桩

(3)安装横撑、连杆

(4)中间填土、铺平、夯实

(5)封顶混凝土

(6)盖土

4 结论

根据地形、地貌的具体特点,在火山灰可能流经的路径，合理配置热轧钢板墙结构可以高效、捷、环保的对火山喷发等造成的自然地质灾害进行预防性处置,效果极为显著。该方法对泥石流、山体坡、桥隧道塌方等灾害也能很好的起到预防作用。