滑坡治理工程可行性研究报告

目 录 0 概述概述.1 0.1 任务由来.1 0.2 主要目的与任务1 0.3 可行性研究编制依据及编制情况1 0.3.1 可行性研究编制依据1 0.3.2 可行性研究编制情况1 0.4 工程特性表2 1 项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性3 1.1 地质灾害体灾情评价3 1.1.1 地质灾害分布位置、规模及范围.3 1.1.2 主要危及对象.3 1.1.3 地质灾害体破坏后造成损失估算.3 1.2 项目的必要性及紧迫性3 2 地理地质环境地理地质环境4 2.1 地理环境4 2.1.1 地理位置与交通.4 2.1.2 水文气象4 2.2 地质环境4 2.2.1 地形地貌4 2.2.2 地层岩性4 2.2.3 地质构造5 2.2.4 地震5 3 地质灾害体工程基本特征及稳定性分析地质灾害体工程基本特征及稳定性分析6 3.1 地质灾害体基本特征、类型及主要影响因素6 3.1.1 地质灾害体边界及体积6 3.1.2 微地貌特征6 3.1.3 物质组成及空间形态6 3.1.4 滑坡近期变形特征7 3.2 地质灾害体稳定性计算与评价7 3.2.1 计算剖面的确定、计算参数的选取.7 3.2.3 稳定性计算.8 3.2.4 敏感性分析.8 3.2.5 主要结论.8 4 地质灾害体防治工程技术方案及方案比选地质灾害体防治工程技术方案及方案比选.10 4.1 等级划分、设计荷载组合、参数与设计标准10 4.2 防治技术方案设计10 4.3 分项工程设计10 4.3.1 治理目标与治理工程设计原则.10 4.3.2 治理工程方案一设计.10 4.4.4 治理工程方案二设计.12 4.4 方案比较13 5 工程管理工程管理14 5.1 管理体制和组织机构14 5.2 工程管理14 6 工程投资估算工程投资估算15 6.1 编制原则及依据15 6.2 基础价格、工程单价15 6.3 取费标准15 6.4 临时工程15 6.5 独立费用及预备费15 6.6 工程投资估算表格15 7 经济分析和社会效益评价经济分析和社会效益评价18 7.1 经济效益18 7.2 社会效益18 8 结论与建议结论与建议19 8.1 结论19 8.2 建议19 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 1 0 概述概述 0.1 任务由来任务由来 昭君村滑坡位于兴山县高阳镇昭君村（原宝坪村） ，香溪河的白沙河段左岸，唐杜甫诗“群 山万壑赴荆门，生长明妃尚有村”所指的昭君村就位于滑坡体上。该滑坡为一巨型古滑坡体，历 史上曾多次发生次级滑动，位于该滑坡体东侧的次级滑坡“楠木井滑坡”在二期地质灾害防治项 目中曾被列为进行“专业监测”的欠稳定滑坡。 在该滑坡体的西侧，也就是现在的昭君纪念馆一带，自 1996 年开始，纪念馆馆舍及地坪开 始出现裂缝变形，初期变形比较微弱，后逐步增强，在 2001 年变形最为剧烈，导致其抚琴台外 侧廊道柱子错位断裂而被迫封闭。虽然纪念馆的管理方历年均对其进行了维修，但裂缝变形仍在 发展。 为保证滑坡体上村民及昭君纪念馆的安全，2007 年 5 月，该滑坡被列入三峡库区三期地质 灾害防治非应急项目。受兴山县地质灾害防治中心的委托，武汉长意岩土工程有限公司承担了该 滑坡的可行性研究阶段的工程地质勘查及设计工作。 0.2 主要目的与任务主要目的与任务 兴山县昭君村滑坡防治工程的主要目的是通过技术方案论证与经济分析比较，确定昭君村滑 坡是采用工程措施治理还是搬迁避让辅以安全监测，以消除昭君村滑坡因滑移失稳或变形对其上 人民、生命财产安全的潜在威胁。 0.3 可行性研究编制依据及编制情况可行性研究编制依据及编制情况 0.3.1 可行性研究编制依据可行性研究编制依据 本可行性研究报告主要参考以下规程、规范和技术标准： 兴山县昭君村滑坡治理工程设计委托书 ； 三峡库区三期地质灾害防治工程勘查技术要求(三峡库区地质灾害防治工作指挥部， 2004 年 12 月)； 三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求(三峡库区地质灾害防治工作指挥部， 2004 年 12 月)； 建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)； 混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)； 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)； 砌体结构设计规范(GB 50003-2001)； 室外排水设计规范 (GBJ 50101-2005)； 铁路路基支挡结构设计规范(TB 10025-2001)； 地质灾害防治工程设计规范(重庆市地方标准 DB50/5029-2004)； 水利工程设计概(估)算编制规定(2002116 号文)； 水利建筑工程概算定额(2002116 号文)； 水利水电工程施工机械台班费定额(2002116 号文)； 工程勘查设计收费标准(2002 年修订本)(国家发改委计价字200210 号文)； 设计标准及荷载 滑坡安全系数： 滑坡治理工程等级为级。 工况一：自重+地表荷载+现状地下水位，安全系数 1.15； 工况二：自重+地表荷载+水库坝前 175m 静水位10 年一遇暴雨(q枯)，安全系数 1.15； 本工程设计基准期为 50 年。 降雨重现期：设计暴雨强度重现期取 10 年，校核暴雨强度重现期取 20 年。 本报告高程采用 1956 年黄海高程系；坐标采用 1954 年北京坐标系。 0.3.2 可行性研究编制情况可行性研究编制情况 我公司于 2007 年 5 月接受湖北省兴山县地质灾害防治中心的委托，进行昭君村滑坡可研阶 段的设计工作。接受委托后，我公司立即组织设计人员与勘查单位人员进行现场踏勘，并充分收 集此前已有勘查资料。 5 月 10 日，我公司成立了昭君村滑坡设计项目组，认真编制了设计大纲，并按大纲认真编 制了本可行性研究报告。 本次设计工作得到兴山县地质灾害工程防治中心、昭君村旅游区以及滑坡所在乡村等有关单 位及领导的大力支持与协助，谨表示诚挚谢意！ 2007 年 9 月 15 日，兴山县地质灾害工程防治中心组织有关专家，对湖北省三峡库区三期 地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告进行审查，本报告是 在按上述审查意见修改完善后编制的。 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 2 0.4 工程特性表工程特性表 表 0.1 兴山县昭君村滑坡工程特征表 规划编号 项目名称湖北省兴山县昭君村滑坡治理工程 建设地点湖北省兴山县昭君村 滑体规模 后缘宽一般 300500m，前缘宽 950m，纵向长 750m，面积 47.1104m，平均厚度 37m 左右，估算体积 1742104m3。 多年平均气温15.3 多年平均年降雨量9151086.1mm 水文 气象 特性 最大日降雨量162.9mm 水文地质 地表水为大气降水；地下水类型：碳酸盐岩溶隙水；碎屑 岩裂隙水；松散堆积体中孔隙水。 地形地貌 滑坡在中部和后缘发育两级滑坡平台，滑坡体前缘为一坡度 3035左右的较陡斜坡，至滑坡体中部变为一宽缓的平台。 在次级滑坡平台之后，至滑坡后缘的烟灯坪平台之间，亦为一 坡度在 2025的斜坡。滑坡坡面整体上呈现陡缓相间的形态。 地层岩性 主要为三叠系下统嘉陵江组(T1j)和中统巴东组(T2b)、侏罗系下 统香溪组(J1x)地层及各成因类型的第四系地层。 地质构造 滑坡区属黄陵背斜西翼与秭归盆地交接的部位，位于秭归盆地 的东北边缘，系三叠系侏罗系地层组成的单斜构造。整体呈 一单斜构造， ，地层完整有序，未见有规模较大的断层和地层 的明显缺失或重复，地层构造条件比较简单。 工程 地质 灾害体结构特征 (1)滑坡体：组成物质为碎石土、碎块石夹碎石土以及反倾变位 岩体； (2)滑带：浅层滑面，滑面以上的物质以碎石土为主；深层滑面， 土物质组成为褐红色含碎石粉质粘土，受挤压碾磨，结构较密 实细腻，挤压揉皱及擦痕现象明显； (3)滑床：以软岩为主的三叠系巴东组地层和沙镇溪组地层和侏 罗系香溪组地层。 推荐方案 治理措施 比选方案 项 目推荐方案（移民搬迁）比选方案（工程治理） 抗滑桩工程 (根)115 排水工程 (m)16777 房屋（m2）14500 主要 工程量 人口（人）134 推荐方案1229.21 万元 工程投资 比选方案20417.98 万元 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 3 1 项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性 1.1 地质灾害体灾情评价地质灾害体灾情评价 1.1.1 地质灾害分布位置、规模及范围地质灾害分布位置、规模及范围 昭君村滑坡位于香溪河（在该段称白沙河）左岸，行政区划上属兴山县高阳镇宝坪村。 从宏观地地貌形态，昭君村滑坡背依纱帽山，面临白沙河，两侧即上游(西侧)的昭君宅和下 游(东侧)的楠木井为相对低洼而且明显的凹槽；后缘为一缓坡平台与后侧的陡坡地形有较强的反 差；前缘的白沙河由东西流向突然转向南东，并向西弯转，为滑体滑移后前缘突出的结果。该滑 体的东西两侧从地势上判断，存在两个次级滑坡，即为楠木井次级滑坡和昭君宅次级滑坡。 昭君村滑坡滑体的后缘高程 450m，宽一般 300500m，前缘高程在 160m 左右，宽 950m， 纵向长 750m，其面积 47.1104m，平均厚度 37m 左右，估算体积 1742104m3，属大型滑坡。 1.1.2 主要危及对象主要危及对象 昭君村滑坡所在地是汉明妃王昭君的出生地，滑坡体滑坡体上建有王昭君纪念馆、楠木井和 娘娘泉等旅游景点。王昭君纪念馆是湖北省重点文物保护单位、国家首批民族团结进步教育基地， 馆中保存有大量西汉时期的珍贵文物和史料，具有较高的文物和历史价值。据业内人士估算，其 历史文物价值与旅游价值总和超过一亿人民币。 经过本次调查，在昭君村滑坡范围内居住有村民 35 户，人口 134 人，房屋 97 间。果树 30000 余棵，耕地 620 亩。 此外，位于滑坡体上的昭君宅纪念馆和楠木井两个文物旅游区共有建筑物 14500m2。 1.1.3 地质灾害体破坏后造成损失估算地质灾害体破坏后造成损失估算 昭君村滑坡如果发生整体失稳，将直接威胁到生活在滑坡体上的三十余户居民的生命财产安 全，并且将导致昭君宅的整体破坏，使兴山县失去最重要的一个文化遗产，造成的损失将是惊人 的。 据业内人士估算，昭君村旅游区的历史文物价值与旅游价值总和超过一亿人民币。间接损失 和社会不良影响难以估计。 昭君村滑坡一旦失稳，损失十分惊人。 1.2 项目的必要性及紧迫性项目的必要性及紧迫性 昭君村滑坡变形位移由来已久，特别是昭君宅次级滑体变形尤为强烈。其中在 2003 年 7 月 滑体后缘产生长 200m，宽 10cm 的地裂缝；另外自 1996 年以来，滑体中部纪念馆的构筑物先后 产生了若干拉张裂缝，初步统计为不少于 77 条，其延伸最长可达 30 余米，最大缝宽 10cm 左右； 再者在滑坡体前缘可见滑移弯曲变形的破碎岩体。以上三个方面的变形滑移迹象说明该滑坡体是 一种蠕变式滑移，且随着时间的推移将愈来愈强烈，由 2002 年以来纪念馆不断增加的治理投入 可充分说明其变形随时间的变化规律。 由于滑坡的变形位移，致使纪念馆房屋及其它建筑物破坏严重，已危及其正常运营，因而对 该滑坡进行工程防治非常必要。 该滑坡前缘高程 160m 左右，是受三峡水库水位影响的滑坡。蓄水后势必降低滑坡的稳定性， 使滑坡变形更剧烈。防治工程（或搬迁）非常紧迫。 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 4 2 地理地质环境地理地质环境 2.1 地理地理环境环境 2.1.1 地理位置与交通地理位置与交通 昭君村滑坡勘察区在行政区划上属于兴山县高阳镇宝坪村。勘察区内对外交通运输主要为陆 运，公路以 209 国道，省道宜（昌）秭（归）线和兴（山）神（农架）线为主体，交通位置如图 21。 11000 阳阳 图 21 昭君村滑坡勘查区地理位置图 2.1.2 水文气象水文气象 工程区在区域上属北亚热带大陆性季风湿润气候区，春暖、夏热、秋多阴雨、冬寒，四季分 明。历年平均气温 15.3，极端最高气温 43.1（1959.8） ；极端最低气温-9.3（1977.1） 。年降 雨量 9151086.1mm，降雨日数历年平均 134 天；雨季（59 月）降雨量占年平均降雨量的 69%77%。最大日降雨量 162.9mm（1982.7.20） 。 香溪河是勘察区最大的地表水系，流域面积约 3000km2，多年平均流量 65.5m3/s，历史最大 洪峰流量 3920 m3/s（1975.7.3） ，最枯流量 7.73m3/s，平均坡降 14.2，属于由降雨补给的山溪性 河流，集流时间短、汇流快，致使洪水暴涨暴落，一次洪水过程 23 天，涨洪历时仅几小时， 洪峰流量持续时间一般在 1 天以内。大洪水期间，河流两岸洪涝灾害较为严重。 2.2 地质地质环境环境 2.2.1 地形地貌地形地貌 昭君村滑坡位于白沙河左岸，前临白沙河，背靠纱帽山，如图 2.1。后缘高程 450m，宽一般 300500m，前缘高程在 160m 左右，宽 950m，纵向长 750m，滑动方向 207，其面积 47.1104m，体积约 1742104m3。 该滑坡在中部和后缘发育两级滑坡平台，滑坡体前缘为一坡度在 3035左右的较陡斜坡， 至滑坡体中部变为一宽缓的平台，即昭君纪念馆和楠木井一带。在次级滑坡平台之后，至滑坡后 缘的烟灯坪平台之间，亦为一坡度在 2025的斜坡。该滑坡坡面整体上呈现陡缓相间的形态。 2.2.2 地层岩性地层岩性 工程区内及附近主要出露三叠系下统嘉陵江组(T1j)和中统巴东组(T2b)、侏罗系下统香溪组 (J1x)地层及各成因类型的第四系地层。 （1） 、基岩 三叠系 下统嘉陵江组（T1j）可见厚度 31m ，主要出露于香溪河左岸，高阳镇以北陡坡区，为灰 深灰色厚层状灰岩、灰白色白云岩夹膏溶碎石岩。 中统巴东组（T2b）厚约 134m，与下伏嘉陵江组呈整合接触，根据岩性差异可分为两段： 上统沙镇溪组（T3s）厚约 33m，与下伏巴东组呈微角度不整合接触，底部为厚约 5m 灰黄、 褐黄色薄层状粉砂质泥岩、褐黄色细砂岩、灰黑色炭质页岩和煤层（线）夹黄色薄层状粉砂质泥 岩，中上部为厚约 28m 青灰、灰白色中厚层厚层状石英砂岩夹灰黑色炭质页岩和煤线。 侏罗系 下统香溪河（J1X）厚 264m，与下伏三叠系呈假整合接触。底部为厚约 26m 灰白色石英砂岩、 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 5 砂砾岩、砾岩，下部为厚约 143m 灰、灰黄色厚层巨厚层状长石石英砂岩、中粒砂岩和细砂岩 交互层，中上部为厚约 54m 灰黄色薄层状泥质粉砂岩夹细砂岩和灰黑色炭质页岩、灰黄灰绿 色薄层状泥岩，顶部为厚约 41m 灰黄灰绿色泥质粉砂岩夹细砂岩、泥岩。 （2） 、第四系 以滑坡堆积和崩坡堆积为主，其次为冲洪积。其中滑坡堆积物物质结构组成主要为粘土夹碎 块石、块石夹碎块石土两种。崩坡堆积零星分布在坳槽与较缓的斜坡地段，以灰岩碎块石土为主， 部分为块石夹碎石土。 冲洪积物以中粗砂、卵(砾)石土为主，较密实，主要分布在香溪河两岸 及较大的冲沟支流出口附近。 2.2.3 地质构造地质构造 区域地质构造上，本区属黄陵背斜西翼与秭归盆地交接的部位，位于秭归盆地的东北边缘， 系三叠系侏罗系地层组成的单斜构造。勘察区内整体呈一单斜构造，岩层倾向一般 270300， 倾角一般 40左右，最小 35左右，最大 50左右，地层完整有序，未见有规模较大的断层和地层 的明显缺失或重复，地层构造条件比较简单。 区域性断裂均分布在周边地区，北有新华断裂、马良坪断裂；西有水田坝断裂、牛口断裂和 高桥断裂。 2.2.4 地震地震 勘察区位于我国大陆地震活动较弱的长江中下游地震活动区的江汉地震带内，历史上地震活 动记录较少。自 1959 年以来，地震台网记录的较大地震是 2000 年 6 月 19 日兴山茅草坝 ML=3.6 级地震、1988 年平水 ML=3.3 级地震、1979 年 5 月 22 日秭归龙会观 ML=5.1 级地震和 1969 年 1 月马良坪 ML=4.8 级地震，地震震中距工程区均在 10km 以远。 据中国地震动参数区划图 （GB18306-2001，1400 万）和中国地震动反映谱特征周期 区划图 ；本区地震动峰值加速度为 0.05g，地震动反应谱特片周期为 0.35s。对应的地震基本烈 度值为度。 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 6 3 地质灾害体工程地质灾害体工程基本特征及稳定性分析基本特征及稳定性分析 3.1 地质灾害体基本特征、类型及主要影响因素地质灾害体基本特征、类型及主要影响因素 3.1.1 地质灾害体边界及体积地质灾害体边界及体积 从宏观地地貌形态，昭君村滑坡具有一般滑坡所特有的形态特征，其背依纱帽山，面临香溪 河（在该段称白沙河） 。两侧即上游(西侧)的昭君宅和下游(东侧)的楠木井为相对低洼而且明显的 凹槽；后缘为一缓坡平台与后侧的陡坡地形有较强的反差；前缘的白沙河由东西流向突然转向南 东，并向西弯转，可以认为是该滑体滑移后前缘突向南西的结果。因而由地貌特征显示，昭君村 西至昭君宅，东至楠木井，北至烟灯坪以北，南至白沙河，为一较典型的滑坡体。 该滑体的东西两侧从地势上判断，存在两个次级滑坡，即为楠木井次级滑坡和昭君宅次级滑 坡。此两次级滑体部份地势上相对低洼，与滑体的主体部分即烟灯坪仓坪一带有较显著的差别。 昭君村滑坡滑体的后缘高程 450m，宽一般 300500m，前缘高程在 160m 左右，宽 950m， 纵向长 750m，其面积 47.1104m，平均厚度 37m 左右，估算体积 1742104m3，属大型滑坡。 楠木井次级滑坡，后缘高程 380m ,宽 150250m，具圈椅状地貌形态。前缘宽 450m，相对 高差 220m，纵向长 700m，面积 20104m。 昭君宅次级滑坡，后缘高程 375m，宽 100m 左右，呈圈椅状地貌。前缘宽 230m，相对高差 约 120m，纵向长 550m，面积 6.5104m。 3.1.2 微地貌特征微地貌特征 滑体的主体部份，前缘高程 160m，相对高差 290m，在后缘地段，高程 360380m 为一平 台，380m 以上为一斜坡，地面坡度 2530，高程 270360m，为一斜坡，地面坡度 25左右， 高程 240270m 为一平台。前缘地段，高程 240m 以下为较陡的斜坡，地面坡度 3035。 楠木井次级滑坡，后缘高程 380m ,宽 150250m，具圈椅状地貌形态。前缘宽 450m，相对 高差 220m，纵向长 700m，面积 20104m。此滑体总体上呈较均一的斜坡，平均地面坡度 15左 右，局部因再次滑动，地面上呈缓坡甚至平台，如楠木井以下高程 210250m 地段，地面坡度 仅 10左右。 昭君宅次级滑坡，后缘高程 375m，宽 100m 左右，呈圈椅状地貌。前缘宽 230m，相对高差 约 120m，纵向长 550m，面积 6.5104m。此滑体的微地貌形态，与前者又有所不同，是两缓坡 或平台与两较陡斜坡相间的台阶状。后缘地段，高程 350375m 为一缓坡，地面坡度 15左右； 中部高程 300350m 间为地表坡度 30左右的斜坡；高程 265300m 为一宽缓平台（昭君纪念 馆所地在） ；高程 265m 以下至白沙河边呈坡度 35左右的较陡斜坡。 滑坡体基本上都见有较明显的滑带土，滑体之下为完整的基岩。滑面总体上呈下缓上陡的斜 坡状，在地面高程 300m 以下坡段的滑面倾角约 1012，在地面高程 300m 以上坡段的滑面倾 角逐渐增大，至 2025。 在地质测绘中发现，该滑体主体部份，后缘高程 450m 处的嘉陵江组灰岩地层中见有滑面， 其倾向 SW230，倾角 45，面上见有清晰的擦痕，擦线走向与滑面的倾向一致，滑面之上为灰 岩碎块石夹土。滑体的前缘地段大致在高 200m 以上出露有较规则反倾层状巴东组第二段紫红色 粉砂质泥岩夹粉细砂岩，以下为反倾的沙镇溪组灰色、灰黄色粉细砂岩夹炭质页岩和页岩。以上 岩层与正常岩层出露部位相距约 450m 左右，并地层反倾，应是滑体的组成部份，此判断，滑坡 前缘应与白沙河谷底基本一致。由此可以认为滑体的滑面在后缘地段出露高程 400450m，倾角 大约在 3040左右，在中部地段滑面高程大致在 200300m，倾角约 20，前缘地段高程 160180m，倾角约 1015左右。 3.1.3 物质组成及空间形态物质组成及空间形态 (1) 滑坡体 从地表调查及钻探成果来看，整个滑坡体组成物质可以分为三类：碎石土、碎块石夹碎石土 以及反倾变位岩体。 其中碎石土主要分布在滑坡体表层，多集中在烟灯坪平台一带以及昭君宅平台以下坡段，集 中种植有柑桔园。 反倾变位岩体主要分布在娘娘泉至昭君村景区入口大门一带，高程 270m 以下的坡段，变位 岩体结构相对完整，具成层性，岩层产状倾向坡内，与外围正常岩层产状相反，表层风化强烈， 岩体破碎。 碎块石夹碎石土为本滑坡的主要物质组成部分，根据碎块石的物质成分，可以细分为三层： 第一层碎块石岩性以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，主要分布在该滑坡的中下部；第二层碎块石岩性 以膏溶角砾岩为主，主要分布在滑坡体中上部烟灯坪平台与昭君宅平台之间坡段的表层；第三层 碎块石岩性以灰岩为主，主要分布在烟灯坪以上坡段。 由地质测绘成果，昭君村滑坡因两侧曾发生过再次滑动，其结构上与主体部份也存在一定的 差异。滑体的主体部份大致在高程 270m 即仓坪以上至后缘，多为碎块石夹碎石土，块石一般块 径 0.82m，大者达 45m，厚度 2540m。其中在 270m350m 之间坡表组成物质为膏溶角砾 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 7 岩块石夹碎石土，表层局部有胶结，并在陡坡段胶结的膏溶角砾岩形成陡峭的悬崖陡坎。在 350m 以上坡段坡段组成物质以灰岩块石夹碎石土为主，多开垦为耕地和柑桔园；高程 200270m 之间，为反倾已滑变位岩体，岩性为紫红色粉砂质泥岩夹砂岩，估计厚 2535m，岩 层倾向 NE3045，倾角 45左右；高程 200 以下为反倾的灰黄色及砂色砂岩夹炭质页岩与页岩， 估计厚 1020m，岩层产状与上覆变位岩体基本一致。 楠木井次级滑体，组成物质在高程 250m 即楠木井以上为灰岩碎块石土，结构较松散，碎块 石含量约占 40%左右，块石直径一般 2080cm，个别块径达 25m，岩性以灰色灰白色灰岩 为主。以下至前缘均为紫红色灰黄色含碎石粉质粘土层，碎块石含量 10%20%，碎块石成分 以粉砂质泥岩为主，估计厚 3040m 左右。 昭君宅次级滑体，在高程 270 以上为膏溶角砾岩、灰岩块石夹碎石土，厚一般在 35m 左右； 在昭君纪念馆一带厚约 64m；高程 230m 以下主要为紫红色粉砂质泥岩与粉细砂岩碎块石土，厚 一般 3040m。 整个昭君村滑坡，平均厚度 37m 左右，估算体积 1742104m3。 根据滑体土的大重度试验成果（表 2-1） ，昭君村滑坡在楠木井一带滑坡体碎石土的天然重 度一般为 18.518.9 kN/m3，平均为 18.7 kN/m3。在昭君宅一带滑坡体碎块石土的天然重度一般 为 19.520.5 kN/m3，平均为 20.2 kN/m3。 (2) 滑带 昭君宅次级滑体，经钻孔揭示，在昭君宅一带滑体存在两级滑面，一个为浅层滑面，滑面以 上的物质以碎石土为主，在 ZK3 孔处深 39m 左右，在 ZK4 孔处深 16m。另一个为深层滑面，为 覆盖层、反倾破碎岩体与其下的正常岩体之间。在 ZK3 孔处深 64m 左右，在 ZK4 孔处深 44m 左右。滑带土物质组成为褐红色含碎石粉质粘土，受挤压碾磨，结构较密实细腻，挤压揉皱及擦 痕现象明显。粉质粘土呈硬可塑状态，切面有光泽。碎石岩性为紫红色泥岩，砾径 13cm，含 量约 10%15%，略有磨圆，见擦痕磨光面。 (3) 滑床 根据区内地层的分布和滑坡体侧缘后缘地层的实际出露，昭君村滑坡体的滑床基本上是以软 岩为主的三叠系巴东组地层和沙镇溪组地层和侏罗系香溪组地层。ZK1、ZK5 钻孔揭露下伏基岩 为巴东组底部的膏溶角砾岩，ZK2 钻孔揭露下伏基岩为灰色钙质页岩，ZK6 钻孔揭露下伏基岩 为紫红色粉砂质泥岩。ZK3、ZK4、ZK7、ZK8 钻孔揭露下伏基岩均为黄褐色灰褐色粉砂岩。 因此，本滑坡滑床基岩岩性比较复杂。 巴东组地层大致分布在高程 350m 以上，以下为沙镇溪组地层和香溪组地层，岩层倾向西至 南西，岩层倾角从后缘至前缘由陡倾(倾角 6580)逐步变缓至 40左右，应属基岩的切层滑体。 因滑坡体在构造部位上处于秭归向斜的北部边缘地带，并且滑床系相对较弱的层状岩体，易于变 形，所以岩层的倾角变化较大。 3.1.4 滑坡近期变形特征滑坡近期变形特征 经对王昭君纪念馆的详细调查，可见有明显的拉张裂缝共有 77 条。这些裂缝长一般 10m 左 右，最大者可达 30 余米，拉张的宽度一般 15cm，最大可达 10cm 左右。因受纪念馆建筑物结 构体的制约拉裂缝主要呈南北向和东近向延伸，其次是北东向和北西向。根据变形破坏情况大致 可划分为轻重不同的变形破坏区域。 重度变形区：基本上是分布在平台临近陡坡的边缘，宽约 2535m，此区建筑物严重拉裂破 坏，其中在平台边缘的外走廊尤为突出，其柱、梁多断裂、破损，成为危险建筑曾一度封闭禁止 游人通过。此外，这一区内的地面普遍拉裂变形，使其梯道、护栏、墙壁多处拉张歪斜，甚至断 裂。 中度变形区，位于平台的中部，宽约 4060m，此变形的主要特点，是房屋、梯道、围墙、 地坝等出现明显拉张裂缝，但建筑物和地面的变形不十分明显，仅局部地面有沉陷歪斜现象。 其余地段，建筑物与地面，拉裂缝稀少，其变形和破坏程度较微弱。 昭君宅纪念馆所在的滑坡中部平台，地面相对地面高差不超过 15m，而建筑物与地面的拉裂 缝集中发育，表明是滑体近期滑移变形的迹象。 昭君宅滑坡中的变形破坏迹象，早在 1996 年开始发现，之后不断发展，至 2001 年 2002 年 最为显著，建筑物的破坏也最为严重，至今还仍在变形。并且从 1996 年开始纪念馆每年对建筑 物与地面变形破坏进行修补，到目前为止，总共投入修补经费达 32 万人民币，其中 2002 年，投 入的修补经费就高达 10 万人民币。 另据访问，该滑坡体后缘斜坡，即烟灯坪的西北侧斜坡，原是一平顺的平台，大约在 19 世 纪曾产生过一次规模较大的滑移，而形成现有的圈椅状凹槽地貌特征。 由上述从宏观上看，昭君村滑坡体的主体部份与东侧的楠木井滑体，近期变形迹象不明显， 现处于基本稳定状态。而西侧的昭君宅滑坡体，长期以来都有变形现象出现，尤其是近期，变形 位移显著，并有加剧的趋势，则应引起高度的重视，因该滑坡体上有国家重点文物王昭君纪 念馆。 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 8 3.2 地质灾害体稳定性计算与评价地质灾害体稳定性计算与评价 3.2.1 计算剖面的确定、计算参数的选取计算剖面的确定、计算参数的选取 为准确获取昭君滑坡各区段的稳定性状况，选取各区段主滑（实测）剖面进行稳定计算。剖 面号分别为-/剖面及-/ 剖面。 在选取剖面的基础上，首先进行剖面的整体稳定性计算，对可能中间剪出的剖面，首先结合 滑坡体岩土结构及性状进行滑面搜索，然后稳定性计算。 滑坡稳定性计算采用参数 C 和值的确定，由以下二种途径综合分析确定： 本工程地质勘察岩土实验成果 见花坪滑坡岩土物理力学参数综合建议值表（地勘报告） 。 相同已实施工程经验 对三峡库区已取得成果治理的滑坡所采用的滑面参数。 经综合考虑滑坡体性质（成分及覆盖层厚度） 、滑面的工程物理特性、同类工程经验类比及 有关规范，滑坡体力学参数计算参数值见表 3.1。 表 3-1 滑坡体力学参数计算参数采用值表 重度 (kN/m3)抗剪强度指标 土体名称 天然饱和 C (kPa) () 滑体土18.7/20.219.3/20.8 浅层 1316 滑带土 深层 1822 3.2.3 稳定性计算稳定性计算 表 3-2 昭君滑坡稳定计算成果表 工况 类别 稳定系数 Fs （浅层） 稳定系数 Fs （深层） 稳定系数 Fs （浅层） 稳定系数 Fs （深层） 工况一 1.06731.07441.02901.0395 工况二 1.04091.03841.02021.0370 3.2.4 敏感性分析敏感性分析 滑坡的稳定性受各种内在因素和外部因素的影响。诸如滑坡的形态(坡角、坡高、坡面的形 态等)，滑坡体或滑面的物理力学特性（、C、值） ，地震力的作用，地下水、地表水的变化。 若不受人为因素的扰动或发生失稳，自然滑坡的形态在短时间内一般变动较小，因此，滑坡的稳 定主要受滑坡体或滑面的力学强度、地震力、地下水和地表水变动影响。 根据稳定性分析结果，选择了花坪滑坡-/剖面分别就滑面强度（C、值）等 2 个因素 进行了敏感性分析。 首先选择一套基准参数，运用传递系数法计算出基准条件剖面滑坡稳定系数， 0 F 在此基础上变动其中的某一参数，其它参数固定不变，计算出该参数在其变化范围内变动时滑坡 稳定系数随之变化的结果；最后，根据上述计算结果得出该敏感系数 S， 100)( 2 1 s 式中：， SO S F F 1 minmax 2 XX x 为某因素的变化量，为某因素最大变化量，为对应的变化量，xminmaxXX S F S Fx 为的基准值。 SO F S F 用曲线图获得各因素的敏感区间以及滑坡稳定性对各因素的敏感性差异。敏感性分析结果列 于下表。 表 3-3 昭君滑坡滑面力学参数敏感性分析成果表 敏感系数 敏感因素 最大最小平均 敏感区间 C4.79544.62424.7406 21.103720.209320.7660 分析上表可知，滑坡滑移面抗剪参数内摩擦角对滑坡稳定性最为敏感，内聚力影响次之。 3.2.5 主要结论主要结论 研究结果和计算分析成果表明，花坪滑坡体稳定性具如下特性： （1） 、通过对滑坡稳定系数的计算，可以看出，在自重天然状态下，滑体 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 9 、两个剖面的稳定状况略有区别，其天然状态稳定系数为 1.02901.0744， 均处于基本稳定状态。在暴雨+175m 水位工况条件下，滑坡在昭君宅一带的浅层滑动模式处于欠 稳定状态，在昭君村滑坡将发生局部变形失稳，并可能诱发整体失稳。 昭君村滑坡的上游侧（昭君纪念馆一带）次级滑体，在现状条件下，其浅层出现多处局部滑 移，可见其安全储备不高，已处于潜在不稳定状态，如果加上外界条件的不利影响，滑坡将进一 步变形恶化，将有可能发生整体失稳下滑。 （2）滑坡体稳定性主要受地形地貌、岩土体结构和地下水迳流条件所控制，若降雨的作用 效应至其临界点，因滑坡体各区段的安全裕度不同，滑坡体可能先期产生浅层的滑移失稳，然后 拓展至深层段呈多序次失稳。滑坡体产生整体性、同时性及大规模的滑移破坏的可能性不大； （3）滑坡在未来存在条件下，若工程区在工程建设中人类不当活动对滑坡体进行干扰，如 道路施工的不当开挖（切脚）或加载或滑坡体上用水控制不当，则可能诱发滑坡体的失稳。 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 10 4 地质灾害体防治工程技术方案及方案地质灾害体防治工程技术方案及方案比选比选 4.1 等级划分、设计荷载组合、参数与设计标准等级划分、设计荷载组合、参数与设计标准 滑坡安全系数： 滑坡治理工程等级为级。 工况一：自重+地表荷载+现状地下水位，安全系数 1.15； 工况二：自重+地表荷载+水库坝前 175m 静水位10 年一遇暴雨(q枯)，安全系数 1.15； 本工程设计基准期为 50 年。 降雨重现期：设计暴雨强度重现期取 10 年，校核暴雨强度重现期取 20 年。 本报告高程采用 1956 年黄海高程系；坐标采用 1954 年北京坐标系。 4.2 防治技术方案设计防治技术方案设计 治理措施的设计应贯彻安全、合理、经济的设计原则，在保证安全和正常使用的前提下，寻 求方便施工、对环境影响小、最经济的结构形式。在本设计中，对治理方案的技术合理性、施工 的可行性和经济等三方面综合考虑，选择最佳的结构形式与布置方案。 综合考虑昭君村滑坡的地质情况，滑坡厚度大，一般为 40m 深；同时，滑坡体处于欠稳定 态。要提高滑坡的稳定性，可对其采取削方减载、前缘压脚、支挡（主要为抗滑桩） 、滑体截排 水等，目的是通过主动的人工干预，来增加滑坡体的抗滑力，减小其下滑力，最终达到保持滑坡 体稳定的目的。根据昭君村滑坡的具体情况看，由于其前缘坡角较陡，前缘压脚方案效果不大， 可以排除；而该滑坡体规模很大，达 1742104m3，削方减载工程量很大，而且征地赔偿数目也 很大，经济上不是最优；对本滑坡来讲，在重点部位布置抗滑桩结合滑体截排水措施最为现实。 对于支挡掝施工的选用，因滑坡下滑力大，且较厚，据一般经验，抗滑桩为首选。 其于上述认识，拟定如下两组方案： 工程治理方案（方案一）：于滑坡高程 229m 及 324m 左右，设置两排抗滑桩，桩径分别为 5m*7m 和 3m *5m，滑坡周边设置截水沟，滑坡体内设置三排截、排水沟。 搬迁避让方案（方案二）：另择地将昭君村滑坡上的昭君宅纪念馆等文物建筑及村民进行搬 迁，对滑坡仅进行预警监测。 4.3 分项工程设计分项工程设计 4.3.1 治理目标与治理工程设计原则治理目标与治理工程设计原则 （1）治理目标）治理目标 兴山县昭君村滑坡治理的目标是采用工程措施辅以安全监测，保护昭君村滑坡在自然状态以 及建筑加载和施工扰动下而不发生滑坡体部分或整体发生滑移变形，进而保护滑坡已建和在建建 筑的安全，保护天生城城区土地资源，并为在建的天生城的建设提供良好的建筑场地。 （2）治理工程设计原则）治理工程设计原则 由于三峡移民建设的时间紧迫，顺应新县城建设的需要，兴山县昭君村滑坡治理工程的设计 应遵循以下原则： (1)治理工程实施后，在保护主体工程有效使用期内，应保证昭君村滑坡区，在正常使用年 限内，在各种不利荷载组合条件下不产生整体或局部的滑移变形破坏。 (2)治理工程布置与施工必须与整个城区的建设相协调，与城区功能的建设及自然环境相适 应。 (3)治理工程施工不应对城市居民的正常生产与生活造成严重影响(如导致大规模拆迁，噪音 污染等)。 (4)在现有技术条件下，治理工程应做到技术成熟，施工简便易行，安全可靠，便于今后检 查与维修，且经济上合理。 4.3.2 治理工程方案一设计治理工程方案一设计 方案一包括：抗滑桩、及排水沟设计。 1、抗滑桩设计 （1） 、抗滑桩的设计荷载 取值原则如下： 、当拟支挡工程部位的滑坡水平推力小于或等于该处的主动土压力与荷载系的乘积时，或 前部滑体的阻滑力因各种原因不予考虑、且该部位的滑坡水平推滑力小于或等于该处的主动土压 力与荷载系的乘积时，支挡工程部位设计阻滑力为主动土压力和荷载系的乘积； 、当支挡工程部位的水平滑坡推力大于该处的主动土压力与荷载系的乘积时，则支挡工程 部位设计阻滑力为该处的设计滑坡推力（换算为水平力） ； 、如果支挡工程部位以前的滑体稳定性小于相应安全标准，则支挡工程部位设计阻滑力为 0，设计支挡力为滑坡推力（换算为水平力） ； 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 11 、如果支挡工程部位以前的滑体稳定性大于相应安全标准，则支挡工程部位设计阻滑力为 抗滑力与被动土压力的较小值，设计支挡力为滑坡推力减去设计阻滑力（换算为水平力） 。 表 4-1 滑坡抗滑桩设计荷载（工况 2） 抗滑桩位置 下滑力 （KN/m） 抗力 （KN/m ） 被动土压 力 （KN/m） 滑面倾角 （度）/受 荷段长 （m） 设桩后桩 前滑坡稳 定系数 设计荷载 （KN/m） -/剖面高程 229.00m 472110/43.803619 -/剖面高程 324m 339020/35.702810 抗滑桩受滑坡体推力与土压力的作用，利用设计推力和主动土压力分别计算抗滑桩的配筋， 取两者中较大者作为抗滑桩配筋的依据。拟设抗滑桩处桩身设计荷载见下表。滑坡推力按矩形分 布考虑。 （2） 、结构安全系数 结构重要性系数：1.0； 永久荷载分项系数：1.0。 （3） 、材料的设计强度 采用 C30 混凝土。主受力钢筋采用 HRB335 级，设计抗拉强度：fy= fy =300MPa；箍筋采用 HPB235 级，设计抗拉强度：fy= fy =210MPa。 （4） 、桩身设计原理 锚固段以上内力计算采用悬臂梁模型计算，锚固段内力计算采用“K”法计算。根椐本工程 区锚固段岩体的力学强度特性，地基系数取值为：桩前可能滑动楔形体段取为 50MN/m3，稳定层 取为 250MN/m3。 （5） 、截面尺寸、间距 本工程保护对象十分明确，且必须兼顾本区交通发展，因此，防治工程平面布置位置无太大 的挪动空间。桩中心间距 7.0m。 三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求(三峡库区地质灾害防治工作指挥部， 2004 年 12 月)中，桩的计算宽度取用方法与理正计算程序规定的取用方法不同。为利用程序， 按照截面刚度相等（EI，）和计算宽度（）相等的原则，对截面宽度及高度进行换 3 12 1 bhI p B 算。即令： （理正程序）技术要求1)( 211 21 bhbB EIEI p 为修正系数，取 0.8（据岩土工程勘察规范 GB 50021-2001 之附录 A 表 A.0.1，中等风化 强风化的坚硬岩或较硬岩划为软质岩） ，b1和 h1为技术要求确定值，b2和 h2理正程序输入值。 表 4-2 抗滑桩截面尺寸的拟定及换算表 抗滑桩位置b1(技术要求)h1(技术要求)b2(理正输入)h2(理正输入) -/剖面高程 229.00m 5.0m7.0m9.6m5.632m -/剖面高程 324.00m 3.0m5.0m6.0m3.969m （6） 、桩锚固深度的拟定 按控制锚固段桩周地层的强度考虑桩的锚固深度，要求抗滑桩传递到滑动面以下地层的侧向 应力不大于地层的侧向容许抗压强度。由于本区拟作为抗滑桩的基岩为软岩，岩体风化，且岩层 倾角较大，一般达 10 至 20 度，作为抗滑桩锚固段岩体呈楔形状。 因此，本工程抗滑桩为典型“半坡桩” ，对其桩固段的确定， 三峡库区三期地质灾害防治工 程设计技术要求(三峡库区地质灾害防治工作指挥部，2004 年 12 月)未作说明，现根据地质 灾害防治工程设计规范 （DB50/50292004） （重庆市地方标准）和重庆市地基设计规范 （DB50/50011997） （重庆市地方标准）进行确定，取其中大值作为设计采用值； 地质灾害防治工程设计规范 （DB50/50292004） （重庆市地方标准）推荐的方法： tancos tansincos 2 Cm CmBB y pp h 其中：y 为锚固段起算点； 重庆市地基设计规范 （DB50/50011997） （重庆市地方标准）推荐的方法： 0 0 2 79. 0 45. 9 fb MfbTT h rpr kf ff ff 说明：本方法锚固起算点至斜坡临空面交点的距离不小于 4.0 m。 湖北省三峡库区三期地灾防治工程非应急项目兴山县昭君村滑坡治理工程可行性研究设计报告 2007 年 8 月 12 表 4-3 抗滑桩锚固段的拟定 抗滑桩位置 总桩长 （m） 受荷段长 （m） 锚固起算点至滑面 距离（m） 锚固段长 （m） -/剖面高程 229.00m 6043.00215 -/剖面高程 324.00m 5134.00215 取上述两者中较大值作为抗滑桩锚固段计算值，然后可按下式计算： cHH RK 校核围岩应力强度。 表 4-4 抗滑桩设计要素表 抗滑桩位置桩型号桩间距(m)代表桩数（根） -/剖面高程 229.00m A1 型桩 7.053 -/剖面高程 324.00m B1 型桩 7.062 （7） 、桩身结构计算及配筋 根据工程具体情况进行桩的平面布置、桩的锚固深度、截面尺寸和结构强度，用极限平衡理 论校核变形体整体稳定性并根据抗滑桩的理论对桩身的稳定性及桩身的强度进行校核并配设钢筋。 抗滑桩结构计算采用理正工具软件计算。 关于抗滑桩配筋的两点说明： 抗滑桩面侧（受压侧）配筋未采用“理正”计算结果（“理正”程序