道真至高寨高速边坡稳定性研究

中国地质大学江城学院毕业设计（论文）I原创性声明本人呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本毕业论文的知识产权归属于培养单位。本人签名： 日期： 中国地质大学江城学院毕业设计（论文）II摘 要滑坡是工程地质项目中最常见的不良地质灾害，往往会带来经济损失甚至人员伤亡等严重问题，因此对滑坡的稳定性研究以及治理措施探讨是势在必行的。本文通过在详细调查和研究道真至高寨高速公路 K99+820K99+970 段滑坡工程地质条件以及滑坡岩土体分布特征的基础下，根据滑坡治理要求按照公路行业相关规范、规程，滑坡相关规范、规程，采用工程测量、工程地质测绘、钻探、取样室内试验及地质调绘等综合勘察手段，结合采用不平衡推力传递系数法、工程类比法等方法对该滑坡的变形破坏机制进行了深入且系统的研究分析，结果表明，在天然状态下，该滑坡处于稳定状态，基本不会整体失稳，在路基开挖后处于不稳定状态，尤其在暴雨冲刷下，现状坡体已发生滑动，极为不稳定，考虑到路基进一步开挖后可能会发生更深层滑动，故需要对该滑坡进行防治处理。从现场情况来看，该滑坡暴雨后已发生滑移，该路段已被迫停止施工，影响严重，与研究结果相符。为防治该滑坡，在边坡三级坡平台处设置桩板墙，采取中风化砂质泥岩作为持力层。关键词：滑坡 稳定性 传递系数法 防治措施中国地质大学江城学院毕业设计（论文）IIIABSTRACTLandslide is a geological engineering project is the most common adverse geological disasters, often bring economic losses and casualties and other serious problems, so on landslide stability research and the improvement measures of the study is imperative.Based on detailed investigation and study it to Gao Zhai Expressway K99+820 K99+970 landslide engineering geological condition and foundation of landslide distribution, according to the landslide of highway industry in accordance with the requirements of relevant norms, rules, norms and rules related to landslide, using engineering surveying, engineering geological mapping, drilling, sampling and indoor test geological mapping and other comprehensive investigation method, combining with the unbalanced thrust transfer coefficient method, engineering analogy method and other methods of the landslide deformation mechanism is studied in-depth and systematic analysis, results show that in the natural state, the landslide is in steady state, basically not the overall instability in Subgrade after excavation in the steady state, especially in the rain erosion, slope sliding situation has occurred, is extremely unstable, taking into account the subgrade may further excavation will occur after the deep sliding, so it needs the landslide prevention and treatment.From the point of view of the scene, the landslide after the storm has slippage occurs, the road has been forced to stop construction, a serious impact, and research results are coincide. For the prevention of the landslide, setting pile wall in slope slope at the three level platform, taking the weathered sandy mudstone as bearing layer.Keywords: Landslide Stability The transfer coefficient method Prevention and control measures中国地质大学江城学院毕业设计（论文）IV目 录第 1 章 引言 .11.1 概述 .11.1.1 研究背景 .11.1.2 目的和意义 .2第 2 章 研究区工程地质概况 .32.1 工程地质条件 .32.1.1 地形地貌 .32.1.2 地质构造 .32.1.3 地层岩性 .32.1.4 动力地质作用 .42.1.5 人类工程活动 .42.2 水文地质条件 .42.2.1 气象 .42.2.2 地表水 .52.2.3 地下水 .5第 3 章 K99+820K99+970 段路基滑坡稳定性评价 .63.1 定性分析评价 .63.1.1 边界、规模、形态特征 .63.1.2 滑坡变形破坏过程及特征 .73.1.3 滑体物质组成与结构特征 .73.1.4 滑面（带） .83.1.5 滑床 .83.1.6 影响因素及变形机制分析 .83.1.7 边坡稳定性定性评价 .103.2 定量评价 .103.2.1 稳定性计算 .10中国地质大学江城学院毕业设计（论文）V3.2.2 稳定性评价 .19第 4 章 研究区滑坡治理措施探讨 .204.1 滑坡的治理原则以及方案 .204.2 滑坡治理施工顺序 .22结束语 .23致谢词 .24参考文献 .25中国地质大学江城学院毕业设计（论文）0第 1 章 引言1.1 概述边坡失稳是工程建设项目中最常见的不良地质灾害，主要体现在崩塌和滑坡。由于各种人类工程活动以及自然环境和地质作用，尤其是在雨水的冲刷下，滑坡经常会发生变形甚至失稳整体滑动，进而导致地面工程破坏、环境破坏和造成人员伤亡、经济损失惨重等灾害，故需对滑坡稳定性进行研究以及提出相应的防治措施。目前，研究滑坡稳定性的方法主要有极限平衡法、瑞典法、Bishop 法、Janbu 法、不平衡推力传递系数法等等，主要的防治措施有疏干排水、削坡减载设置挡墙、增大岩体强度、采用抗滑桩锚杆锚索进行人工加固等方法。1.1.1 研究背景道真至高寨高速公路是贵州省重点工程建设项目，滑坡区位于该项目K99+820K99+970 段，属正安县流渡镇和平村王家山，地理坐标为：东经 1072458，北纬 281728。距湄潭县城 28km，附近有 S207 省道，X360 县道通过。工程地质水文地质条件复杂。K99+820K99+970 段右侧边坡，原设计为四级坡，第 1 级边坡坡率 1:0.75，采用锚杆框架梁植草防护；第 2 级边坡坡率 1:0.75，采用锚杆框架梁植草防护；第 3 级边坡坡率1:1，采用砼框架梁植草防护；第 4 级边坡坡率 1:1.25，采用拱型骨架植草防护，平台宽2m。2014 年 3 月至 6 月边坡刷坡过程中，在连续降雨的影响下发生变形，临近冲沟处局部发生垮塌，其右侧边坡坡表有开裂变形迹象。7 月初在暴雨影响下边坡变形加剧。7 月10 日中午坡体发生变形失稳，7 月 17 日暴雨后发生滑移。滑坡要素如图 1-1、图 1-2、图1-3、图 1-4。图 1-1 滑坡全貌中国地质大学江城学院毕业设计（论文）1图 1-2 断层擦痕 图 1-3 坡体上发育的褶皱图 1-4 坡脚变形挤出1.1.2 目的和意义从现场情况来看，该滑坡滑移后造成坡表居民房屋轻度损坏，并超覆在在建道正高速公路路面上。虽然在前期预警下，未产生人员伤亡但道正高速公路该段被迫全面停止施工，但给工程建设项目组带来了严重的经济损失以及时间损失。由于路基并未开挖到设计位置该滑坡就出现了滑移现象，考虑到路基进一步开挖到设计位置很有可能会发生更深层滑塌，所以必须对此滑坡进行稳定性分析以及及时采取相应的防治措施来防治该滑坡以减少对工程建设的影响以及经济上的损失。在工程建设项目中，任何时刻都应该遵守安全第一的原则，对于不良地质灾害要及时发现，并采取相应的勘察研究手段进行定性以及定量的分析研究，以分析出的结果来引导施工，将不良地质所带来的灾害降低到最低，而该滑坡在暴雨的冲刷下已经发生了浅层滑移，路基开挖后很有可能带来更大的灾害，因此研究该段滑坡的稳定性以及防治措施具有及其重要的实际意义。中国地质大学江城学院毕业设计（论文）2第 2 章 研究区工程地质概况2.1 工程地质条件2.1.1 地形地貌滑坡区属构造剥蚀中低山斜坡地貌区，折线形坡，坡向 SE。路线位于山间垭口地带，深路堑开挖之后，左右两侧边坡人为开挖为 1：0.751：1.25 的折线形坡，平台宽 2m。线路中线处原地面标高为 983985m，设计坡高 947948m ，后缘高程 10001016m，相对高差 4567m。路线右侧边坡微地貌呈鸡爪型，冲沟发育，2 条的冲沟分别分布于坡体两侧。两冲沟均为北西至南东走向，宽约 1030m，总体上上陡下缓，自然坡度约 3045 。滑坡坡表上有居民点、村道，及耕地。边坡变更刷坡至第四级，坡面部分开挖，路基开挖已至设计标高。2.1.2 地质构造路堑开挖后揭示在线路左右两侧发育断层 F2，见断层角砾岩、断层褶皱、断层擦痕等断层发育痕迹。该断层为正断层，走向 180200 ，倾向 100120 ，倾角约 76，宽度2030m，路堑开挖揭示断层长度约 200m。上盘为寒武系娄山关群（ 2-3ls）白云岩，下盘为寒武系金顶山组（ 1j）砂质泥岩。受构造影响，滑坡区褶皱、褶曲广泛发育，路堑右侧滑坡体岩层产状 90120 2040,发育节理 L1：11085 ，密度 23 条/米，延伸长度 13m；L2：205 58，密度 46 条/米，延伸长度 13m，节理面平直粗糙，微张，见铁锰质锈染。路堑左侧边坡岩层产状 140180 1020,发育节理 L1：31082 ，密度 68 条/米，延伸长度 23m；L2：325 48，密度 23 条/米，延伸长度 13m。2.1.3 地层岩性根据野外地质调绘及钻孔揭露，滑坡区地层自上而下依次为第四系全新统滑坡堆积（Q 4del）碎石，寒武系中上统娄山关群（ 2-3ls）白云岩、断层角砾岩，寒武系下统金顶山组（ 1j）砂质泥岩。地层岩性特征如下：碎石(Q 4del): 灰褐、灰、红褐色等杂色，碎石含量约 70%，粒径 28cm，成分主要为泥质砂岩、白云岩等，呈棱角状，偶夹短柱状，少量黏性土充填；多分布于滑坡体表层，钻孔揭示厚度 08.5m。中国地质大学江城学院毕业设计（论文）3寒武系娄山关群（ 2-3ls）中风化白云岩，浅灰灰色、肉红色，中厚层状构造，节理裂隙发育，方解石岩脉发育，质硬性脆，属硬质岩；岩芯多呈 615cm 的短柱状，最长 22cm，部分呈 25cm 的碎块状，RQD=12% ，采取率 80%。主要分布于路线的左侧，F2 断层的上盘 ，钻孔揭示厚度 030.8m。中风化砂质泥岩（ 1j）：青灰色，薄-中厚层状构造，节理裂隙发育，偶见方解石脉充填，岩芯多呈块状，块径 37cm，最大约 9cm，少数呈短柱状、柱状。属软岩，坡体广泛分布，局部夹方解石脉。断层角砾岩：灰黑色，灰色，原岩结构已基本破坏，岩体极破碎，岩芯多呈碎屑状、15cm 的碎石状，局部呈半岩半土状，岩质软，遇水软化崩解。钻孔揭示厚度。2.1.4 动力地质作用根据国家建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）附录 A 公布的资料，滑坡区所在的正安县抗震设防烈度（基本烈度）为小于 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，场地土特征周期 T=0.45s。2.1.5 人类工程活动滑坡区人工活动较复杂，可分为居民活动和高速公路的修建开挖。居民活动为坡表耕种、山路交通，修筑蓄水池。滑坡区主体为宽缓冲沟地貌，相对两侧山脊，覆盖层较厚，且肥沃，坡表呈阶坎梯田形式，种植水稻，玉米。又该处宽缓，便于修筑山道，故上山道路约 70%在滑坡体内。14 年年初为便于村民用水，于滑坡后缘修筑一蓄水池，调查期间发现蓄水池已经蓄满， ，但水阀未关，水流溢出，向坡体内渗入。高速公路的修建为右侧路堑边坡的开挖，高 815m ，坡度 53,开挖宽度 1020m ，沿线长约 60m。因降雨边坡变形，施工被迫停止，前缘挡墙未施工。2.2 水文地质条件2.2.1 气象正安县境属亚热带湿润季风气候区，年平均气温 16.14，年平均降水量 1076 毫米，年无霜期平均 290