边坡滑坡初步设计报告.doc

汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 目 录 0、概述1 0.1 任务由来 .1 0.2 项目地理位置、行政区别、坐标 1 0.3 设计依据 .1 0.4 工程特征表 .2 1 地理地质环境.3 1.1 地理环境 3 1.2 地质环境 .5 2、地质灾害体基本特征及主要影响因素8 2.1 地质灾害体基本特征 8 2.2 影响地质灾害体稳定性的主要因素 .10 3 地质灾害体稳定性评价和预测.12 3. 1 崩滑松散堆积体稳定性分析 .12 3.2 残留滑坡体和变形体稳定性分析 12 3.3 稳定性综合评价 16 4 治理工程设计.17 4.1 工程等级、设计荷载组合、参数与设计标准 17 4.2 工程布置 18 5 工程监测方案设计.22 5.1 监测工作的任务和目的 22 5.2 监测设计方案主要技术依据及原则 22 5.3 监测工作现状 23 5.4 监测工作方案 23 6 项目施工组织设计.25 6.1 施工条件 25 6.2 天然建筑材料 25 6.3 施工交通及施工总布置 26 6.4 施工方法及施工机械基本要求 26 6.5 施工顺序及进度计划 28 7 工程管理.29 7.1 管理机构 29 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 7.2 工程管理范围和保护范围 29 7.3 工程设施维护与管理 29 8 8 环保规划设计环保规划设计3030 8.1 设计依据 30 8.2 施工对环境影响的评价 30 8.3 环境保护设计 30 8.4 环境管理与环境监测 31 9 工程概算.32 9.1 编制依据 32 9.2 人工工资标准 32 9.3 材料预算价格 32 9.4 费用标准 32 9.5 经费概算 32 10 经济、社会效益评价.33 10.1 经济效益评价 .33 10.2 社会效益评价 .33 10.3 环境效益 .33 11 存在问题和建议.34 11.1 结论 .34 11.2 建议 .34 附件 1、概算书 2、图纸 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 1 页 共 34 页 0、概述 0.1 任务由来 5.12 汶川特大地震后，汶川县城区发生了大量的地质灾害，考虑到汶川城区震 后重建计划，为尽快查明该区域地质灾害的规模、稳定性、危害性等并为地质灾害 防治设计提供科学的地质依据，为此，受四川省国土资源厅委托，四川省地质工程 集团公司承担开展汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子滑坡勘查、可 行性研究及初步设计任务。公司相关技术人员在认真研读了本项目地质勘查报告和 可行性研究报告的基础上编制了本项目的初步设计报告。 0.2 项目地理位置、行政区别、坐标 滑坡区位于汶川县城区七盘沟社区，岷江左岸斜坡地带，地处汶川县城，行政 区划属汶川县威州镇七盘沟社区。滑坡中心坐标：X=3480865，Y=183296005。 0.3 设计依据 （1） 关于下达汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目任务委托书的通知 （四川省国土资源厅川国土资函20081199 号文） ； （2） 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子滑坡勘查报告 ， （四 川省地质工程集团公司 2008 年 10 月)； （3） 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子滑坡可行性研究报告 ， （四川省地质工程集团公司 2008 年 10 月)； （4） 岩土工程勘察规范 （GB 50021-2001） ； （5） 建筑边坡工程技术规范 （GB 503302002） ； （6） 混凝土结构设计规范 （GB 50010-2002） ； （7） 建筑地基基础设计规范 （GB 500072000） ； （8） 铁路路基支档结构设计规范 （TB 10025-2001） ； （9） 滑坡防治工程设计与施工技术规范 （2002.5 实施） ，国土资源部； （10） 地质灾害防治工程设计技术要求 （国土资源部） ； （11） 松散体防治工程设计与施工技术规范(中华人民共和国国土资源行业标 准)； 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 2 页 共 34 页 （12） 水利建筑工程概算定额 （水利部） ； （13） 水利工程设计概（估）算编制规定 ，水利部水总【2002】116 号文。 （14） 工程勘察设计收费标准（2002 年修订本） ，国家发改委计价字【2002】 10 号文。 0.4 工程特征表 表表 0-1 金洞子滑坡防治工程特征表金洞子滑坡防治工程特征表 项目名称汶川县城区重大地质灾害隐患金洞子滑坡防治工程 建设地点汶川县城区威州镇七盘沟社区 滑体规模 号滑坡： 松散堆积体：长约 70m，宽约 140m，平均厚度 3m，体积 1.6104m3。 变形体：长约180m，宽约 175m，平均厚度 9m，体积 17104m3。 号滑坡： 松散堆积体：长约 10m，宽约 40m，平均厚度 1m，体积 0.1104m3。 残留滑坡体：长约 30m，宽约 60m，平均厚度 2m，体积 0.6104m3。 变形体：长约 110m，宽约 60m，平均厚度 7.5m，体积 4.2104m3。 多年平均气温 18.1 多年平均年降雨量528.7mm 水文 气象 特性 多年最大降雨量79.9mm 水文地质孔隙水；基岩裂隙水 地形地貌 号滑坡后缘高程 14291430m，前缘高程 13191320m，呈台阶状舌 形。 号滑坡后缘高程 13881389m，前缘高程 13181320m，呈台阶状舌 形。 地层岩性 勘查区分布的地层主要主要地层为第四系（Q4） 和泥盆系月里寨群（D2yl）地层。 地质构造勘查区的地质构造作用较强烈，属级地震区。 工程 地质 灾害体结构特征 号滑坡和号滑坡滑体物质组成基本相同，主要由块碎石土和含块碎 石粉质粘土组成，局部存在不均匀混杂大块石。 。 治理 措施 治理方案清坡工程+桩板式挡墙工程排水工程 清坡工程（m3）23030 重力式挡墙工程 （m） 240 主要 工程量 排水工程 (m)440 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 3 页 共 34 页 工程投资201.63 万元 1 地理地质环境 1.1 地理环境 1.1.1 地理位置、行政区划、交通状况 汶川县位于四川盆地西北部，居阿坝藏族羌族自治州东南部，南距省会成都 146km，北至州府马尔康 246km（见图 2.1） 。 金洞子滑坡行政区划隶属于汶川县威州镇七盘沟社区，处于岷江左岸，滑坡中 心坐标：X=3480865，Y=183296005。其北距汶川县城中心约 6km，南距省会成都约 146km，都汶高速公路距离工作区不到 500m，老都汶公路（国道 G213）从滑坡前缘 通过，交通较便利（见图 1.1） 。 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 4 页 共 34 页 图图 1.1 交通位置图交通位置图 1.1.2 气象与水文 （1）气象 勘查区为岷江上游半干旱河谷地区，属暖温带大陆性半干旱季风气候区。据威 州气象站 23 年实测，多年平均降水量为 528.7mm，最大年降水量为 648.6mm(1958 年)，日最大降水量 79.9mm，最小年降水量 369.8mm(1974 年) ，连续最大 4 个月 (58 月)降水量为 317.9mm，占年降水量的 61.9。雨季(59 月)受西南和东南暖湿 气流共同影响，使汶川县具有冬季气候干燥，夏季温暖湿润多雨特点，常年春、夏、 秋、冬四季分明，夏短无酷暑，冬长无严寒，春秋温和，作物生长期长的气候特点。 （2）水文 滑坡区前部的岷江是地表水与地下水排泄的基准面，枯水位 1332.92m，最枯流 金洞子滑坡 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 5 页 共 34 页 量 49.3 m3s。年平均流量 168268m3s。岷江水位最高 1336.48m，最低 1332.92m，常年水位 1335.5m。最大流速 6.9ms，最小流速 1.44ms。金洞子滑坡 汇水面积 0.05km2 左右，汛期主要为降水补给，枯季为融雪和地下水补给。滑坡勘 查区是垂直入渗的主要区域。 滑坡区位于岷江左岸斜坡上，前缘高程约 1320m 左右，而该处对应岷江河床高 程为 1307m，该水系对滑坡无直接影响。滑坡区为坡状斜坡的阶梯状地貌，地表无 径流、无常年流水冲沟，降雨形成的地表水大部分形成地表漫流、部分下渗到地下 形成地下水。 1.1.3 社会经济概况 汶川县位于四川盆地西北部，地处龙门山系和邛崃山系之间，为高山峡谷地区， 地广人稀，共有羌、藏、汉、回各族人民 111486 人（2001 年） ，其中农业人口 71761 人，非农业人口 39725 人，人口密度 27.3 人/km2。其中县城所在地威州镇为 汶川县的政治经济中心，有常住人口 30532 人（2001 年） ，国道 213 线和 317 线在此 交汇。由于地理条件的限制，区内经济发展较为落后。近年来在各级领导的努力下， 全县经济总体上保持了持续、快速、健康发展的良好态势。但还存在农业产业化程 度不高，农民增收难度大、市场有效需求不足、工业产品技术含量不高、增长不快、 亏损企业亏损状况未得到明显改善等矛盾和问题。 2008 年 5 月 12 日发生在汶川县映秀镇的“5.12”8.0 级大地震震及由地震引发 的次生地质灾害使汶川全县交通、通信、供水、供电、供气全部中断，房屋倒塌， 民用、基础设施造成了巨大的损失。据汶川县抗震救灾指挥部提供的数据，此次地 震共造成人员死亡 15941 余人，34583 人受伤，7407 人失踪；全县有 662124 间房屋 被毁，造成 109832 人因灾无家可归；毁坏桥梁 128 座，是损坏供排水管道 168km， 燃气管道 35km，光缆 670km；有 68 个电站不同程度受损，中断输电线路 665.4km，17 座变电站受到破坏；全县损失总金额达 1045.4 亿元。其中县城威州镇 因地震死亡 131 人、受伤 7128 人、受灾人口 27617 人、破坏农田 10729 亩，地震还 造成了威州镇大量民房变成了危房，致使数万人无家可归。 金洞子滑坡区一带现居住有居民 70 多人，是汶川县规划的城市建设区。对金洞 子滑坡进行工程治理，对保护汶川县城区有限的土地资源、确保滑坡区居民安居乐 业及重要交通干道安全运行和汶川县的社会安定，都具有十分重要意义。 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 6 页 共 34 页 1.2 地质环境 1.2.1 地形地貌 汶川县地处龙门山系和邛崃山系之间，为高山峡谷地区。汶川县地势西北高东 南低，呈倾斜状，极高山、高山、中高山、中山、低山和河谷汶川均有分布，山脉 走向与地质构造线相应一致，北东南西向。县境主要山脉可以分两大体系：东部 龙门山体系及西和西南部邛崃山体系。龙门山系县境延长段为茶坪山脉，主要高峰 有磨刀石梁子(雁门乡)，最高海拔 4300m，光光山(雁门乡)，最高海拔 4632m，尖尖 山(银杏乡)，最高海拔 3488m，向东北紧靠着有龙门山余脉，最高峰三尖山 3922 和 4140m。邛崃山系的支系，延伸县境西和西南部。其中高峰有：雪隆包 5314m；小雪 隆包 4947m；卡乓乓山 5666m；马刀子山 5456m(其东面有雪原冰川高原高达 5629m5706m)，四姑娘山 6250m，巴朗山有最高峰为 5040m，马鞍桥山 4062m 等 高峰，终年积雪。 勘查区位于四川盆地西北部，为中高山、河谷斜坡地貌， 。斜坡总体坡向 250340，为凸型坡，台阶状地形，斜坡坡度在 655，其间多陡坎平台。 勘查区内最高高程位于滑坡后缘的通信基座处，高程约 1440m，最低高程在滑坡前 缘的老都汶公路（G213 国道）处，高程在 1320m 左右（黄海高程系） ，勘查区相对 高差 100120m。 1.2.2 地层岩性 据现场调查，滑坡区及其附近分布出露地层主要有坡洪积层（Q4dl+ pl） ，冲洪积 层（Q4al+pl） ，滑坡堆积积层（Q4del）及泥盆系月里寨群(D2yl)。现由分述如下： （1） 第四系坡洪积层（Q4 dl+ pl） 含砾石、卵石、碎块石粉质粘土：灰褐色，可塑硬塑，夹 1030%的砂、变 质砂岩为主的碎块石及砾卵石，砾卵石粒径一般 2200mm，碎块石粒径一般 20600mm，该层广泛分布于滑坡调查区，据本次勘查厚度最厚在 318m 之间。 （2）第四系冲洪积层（Q4al+pl） 主要分布于滑坡前缘，为岷江左岸的一级阶地，为块石土和漂卵石土互层结构， 卵石颗粒主要为千枚岩、板岩及少量灰岩组成的砾卵石，粒径约 20mm300mm；漂 石颗粒主要为板岩及灰岩组成，粒径约 200mm800mm。 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 7 页 共 34 页 （3）滑坡堆积层(Q4del) 该层主要分布在滑坡前缘崩滑堆积体上，由灰黄色的粉质粘土及碎石组成，碎 石含量 20%30%。 （4）泥盆系月里寨群(D2yl) 该层主要由灰黄色、灰绿色的千枚岩、变质砂岩、板岩及少量灰岩组成，薄 中厚层状构造，该层出露于号滑坡前缘左侧及号滑坡前缘左侧。岩层反倾，产 状 40504565。 1.2.3 地质构造与地震 勘查区所属的汶川县地处九顶山华夏系构造带，有三条主要大断裂(青川茂汶 断裂带、北川映秀断裂带、江油灌县断裂带) 呈北东一南西方向。区内地质构造 复杂，地震活动较为频繁，近年 5 月 12 日发生的大地震在该处产生的地震烈度达 度。根据最新修编的中国地震动参数区划图规定，勘查区地震动峰值加速度为 0.2g，地震特征周期 0.35s。 勘查区所属的汶川县境沿三大断裂和褶皱带穿插断裂形成多个地震群，均在断 裂南东方向，主要有：茂汶大断裂通过的龙溪乡久雾顶顶南东方向地震群；玉龙乡 雪隆包南东方向地震群；耿达乡总棚子南东方向至卧龙地区地震群；沿映秀大断裂 南东方向的漩口、水磨、白石、三江等地地震群。 1.2.4 水文地质现象 根据地下水的赋存条件滑坡区地下水类型主要为松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔 隙裂隙水两种类型。 （1）松散岩类孔隙水 主要赋存于第四系松散土层底部，主要接受大气降水的补给，多沿坡体径流， 排泄于坡脚处，最终汇入岷江。滑坡体前缘坡脚有一个鱼塘，面积大约 4000m2，蓄 水量在 6000m3左右。 （2）碎屑岩类孔隙裂隙水 主要赋存于千枚岩构造裂隙、层面和的风化裂隙中。 地下水补给来源主要为大气降水。 1.2.5 不良地质现象 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 8 页 共 34 页 区内山体基岩为反向坡，山体整体稳定性较好，未见有山体变形迹象，本次特 大地震后，工作区所在区域发生了多处崩滑及溜滑现象。区内不良地质现象主要为 滑坡，除金洞子滑坡两个滑坡体是勘查区内最大的不良地质体外， 号滑坡体右侧 有小型崩滑体，考虑其规模较小，危害较小，因此区内的不良地质现象主要为是金 洞子滑坡。 1.2.6 人类工程活动 工作区所在范围内人类工程活动主要为坡脚公路边坡开挖、居民修建住房及耕 种、堆放弃渣等活动对坡体形态进行改变，影响坡体的稳定性。近期内人类工程活 动不强烈。 2、地质灾害体基本特征及主要影响因素 2.1 地质灾害体基本特征 2.1.1 灾害体分布特征 金洞子滑坡位于岷江左岸的一级支沟（七盘沟）沟口的左侧，由两个单体滑坡 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 9 页 共 34 页 组成，各单体滑坡又由前部滑坡区（崩滑松散堆积体）和后部变形区（变形体）组 成。两单体滑坡平面形态整体上呈 “舌状”。 滑坡地表形态较为复杂，滑坡区坡面起 伏，前缘在本次 5.12 特大地震后发生崩滑，坡面较陡，坡度 3560，中部及后部 坡面相对平缓，且多级平台陡坎，坡度 1546。 该滑坡边界：号滑坡后缘以通讯基站下部平台裂缝位置为界，高程约 1430m，前缘位于公路内侧边坡底部，高程约 1320m，滑坡左侧以凹形地貌为界，切 割深度较浅，表层为洪积物，未见基岩出露。号滑坡由前部的滑坡区和后部的变 形区组成，前部滑坡区后缘以已崩滑区后缘边界延后约 510m，前缘以公路内侧边 坡底部为界；后部变形区后缘以通讯基站下部平台裂缝位置为界，前缘以公路内侧 边坡中部漂石土层上边缘为界。号滑坡由前部的滑坡区和后部的变形区组成，前 部滑坡区后缘以已崩滑区后缘边界延后约 510m，前缘以公路内侧边坡底部为界； 后部变形区后缘以号滑坡左侧边界高程约山脊裂缝位置为界，前缘以公路内侧边 坡中部漂石土层上边缘为界。 2.1.2 滑坡规模 号滑坡纵向长约 180m、横向宽约 175m，平面面积约 1.42 万 m2，平均厚度为 9m，总体积为 17 万 m3，为中型滑坡。在 5.12 特大地震作用下，滑坡体前缘发生了 崩滑，崩滑松散堆积体纵向长约 70 米，横向宽约 140m，体积约 1.6104m3 。 号滑坡纵向长约 110m、横向宽约 60m，平面面积约 0.32 万 m2，平均厚度为 7.5m，总体积为 4.2 万 m3，为小型滑坡。在 5.12 特大地震作用下，滑坡体前缘发生 了崩滑，崩滑松散堆积体纵向长约 10 米，横向宽约 40m，体积约 0.1104m3 ，残留 在斜坡上的滑坡体纵向长约 30 米，横向宽约 60m，体积约 0.6104m3。 2.1.3 灾害体物质组成与结构 滑体物质组成及结构特征 号滑坡和号滑坡前部崩滑区松散堆积体均为碎块石土 后部变形区变形体滑体为表层的坡洪积层，其物质组成自上到下分别为：为粉 质粘土夹碎块石，厚 3.010.0m, 褐黄至灰绿色，土石比为 3746，碎块石岩 性为泥盆系月里寨群，为灰褐色或灰色粉砂岩、板岩和灰绿色千枚岩等，碎石粒径 一般为 25cm，黄块石块径一般为 1030cm，少量块径达 1m，块石呈棱角状或次 棱角状，中强风化，骨架结构充填粉质粘土，土干稍湿湿，可塑硬塑。土 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 10 页 共 34 页 体结构表层较松散、下部稍密中密。 滑面（带）结构特征 滑坡区无明显滑带，可能存在的潜在滑动面为土岩界面和土体分层界面（坡洪 积碎石土和洪积碎块石土界面） ，因此，其潜在滑动面滑坡物质组成及结构特征与滑 体土基本相同。 滑床物质组成及结构特征 号滑坡和号滑坡潜在滑动面均为土岩接触面，滑床为泥盆系月里寨群中部 灰绿色千枚岩，岩体较，抗风化能力较差，岩层为倾向北西的单斜岩层。千枚岩为 泥质粉砂岩，泥质、钙质胶结，千枚岩矿物成份为长石、石英，裂隙较发育，岩石 呈中-强风化。 2.1.4 滑坡的水文地质条件 1) 地表水 由于汶川县降雨量较少，降雨强度不大，气候较为干燥，勘查区基本无地表水。 降雨后地表水直接渗入地下，补充地下水源，无地表径流。 2) 地下水 滑坡区地下水按赋存特征可分为松散堆积层孔隙水和基岩风化网状裂隙水。 勘查区内的土层即滑体土主要为坡洪积碎石土(Q4dl+pl)和洪积碎块石土（Q4pl） ， 为含母岩碎屑的粉质粘土、碎石夹粉质粘土、卵石土等。在碎石含量较多的滑体土 中孔隙相对发育，雨季在局部地段可形成上层滞水，孔隙水的来源主要是大气降水 补给。由于坡残积土主要为粉质粘土夹碎石，透水性较好，其中所夹碎石分布不均， 孔隙发育程度不一，含水亦不均匀，在雨季，滑体土中形成潜水，但不能形成均匀 统一的潜水位。基岩风化裂隙水水量也很小，仅见湿润状。 滑坡体内无地下水位线，因此不需对地表地下水简分析与侵蚀性。 2.1.5 主要变形特征 据勘查资料，滑坡可见变形破坏的痕迹，主要表现在地面拉裂、局部崩滑等现 象。该滑坡在 5.12 大地震作用和近期降雨作用下，目前变形特征较为明显。号滑 坡和号滑坡变形迹象相似，变形主要表现为前部滑坡区的崩滑、张拉裂缝发育和 后部变形区的张拉裂缝发育。5.12 特大地震引起了滑坡区前缘发生了大规模的崩滑， 崩滑堆积体掩埋了滑坡前缘的公路（G213 线） ，为保证公路的运行，当地公路部门 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 11 页 共 34 页 在勘查工作期间已对公路上的崩滑体进行了清除，但由于只是对崩滑体进行局部措 施，而未对整个崩滑体进行有效措施，勘查工作期间仍然不时有小型崩滑、落石掉 块等现象发生。已崩滑边界上部自发生前部发生崩滑后的牵引作用发育了大量张拉 裂缝，在滑坡区后缘，拉裂缝明显，张开宽度 1025cm 不等，并有上下错动，但延 伸长度不长约 17m。在号滑坡的滑坡区左侧处出现羽翼状裂缝，裂缝张开宽度 738cm，间距约 11.6m。滑坡区在余震和降雨作用下，变形仍在继续，且在勘查 工作期间仍不时发生小型崩滑和裂缝不断增大的现象。5.12 地震后，由于地震作用 使得后部变形区中后部出现大量张拉裂缝，在变形区后缘处，拉裂缝明显，张开宽 度较大，上下错动也较大，探槽工程追踪最深为 2.2m，但延伸长度不长，贯通性不 好。在变形区中部台阶上出现多处张拉裂缝，裂缝走向大致与坡面方向垂直，张开 宽度大小 1035cm，局部有上下错动，延伸长度不大且裂缝较为不贯通。由于降雨 及余震的作用，变形区裂缝在勘查工作期间仍在进一步发展发育。整体上，滑体内 发生的地面变形裂缝的走向以近似垂直坡面方向为主，但裂缝主要为地表不均匀变 形在地震作用引起的变形裂缝。 2.2 影响地质灾害体稳定性的主要因素 影响金洞子滑坡稳定性的因素主要包括地形地貌、地层岩性、地震作用、水的 作用及人类工程活动等。 （1）地形地貌 金洞子滑坡地处中低山之间相夹持的河谷斜坡地带，为岷江左岸的一级阶地斜 坡地带，地形总体东高西低，斜坡坡度较大，为滑坡发育提供了有利的条件。 （2）地层岩性 第四系覆盖层结构较松散，易渗水，其物质组成主要为含碎石、粉质粘土组成 的碎石土，其强度较低，当其含水量较大时，抗剪强度将进一步降低，易沿与第四 系残坡积覆盖层和基岩之间存在的力学性质差异性面产生滑移。斜坡下覆基岩主要 为千枚岩，遇水易软化，抗剪强度低，可能沿强风化岩层面上下的不同结构岩层之 间存在的力学性质差异性面产生滑移。 （3）地震作用 在本次 5.12 特大地震作用下，滑坡体前部已发生了较大规模的崩滑，崩滑后使 得滑坡前部临空面进一步增大，同时，地震使得斜坡体表层覆盖层更加松散，有利 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 12 页 共 34 页 于滑坡进一步变形破坏。 （4）水的作用 水是产生滑坡的重要因素，暴雨或持续降雨将造成滑体岩土体饱水，增大岩土 体重度，降低岩土体的抗剪强度，导致坡体稳定性降低；同时静、动水压力对坡体 的稳定性影响很大，可能导致坡体的失稳破坏。 （5）人类工程活动 滑坡体前缘公路边坡开挖改变了坡体的原始地形，对坡体前缘卸荷，减小了滑 体阻滑力，从而降低滑坡的稳定性。 3 地质灾害体稳定性评价和预测 3. 1 崩滑松散堆积体稳定性分析 滑坡区目前已发生了崩滑，崩滑松散堆积体目前一直有溜滑、落石、滚石现象 发生，处于不稳定状态。在地震和降雨作用将导致堆积体的进一步崩滑，直至形成 一个相对稳定的斜坡（沿自然休止角坡面稳定） 。未发生崩滑的区域为阶地前缘构造 的自然斜坡，物质组成为洪积碎块石土和冲洪积漂卵石层互层结构，分层界面明显， 漂卵石层呈水平带状分布，本次特大地震后未发生崩滑，只是表层松散体发生崩落， 考虑其物质组成及结构构造，斜坡整体处于稳定状态。但由于地震的影响，目前斜 坡表层松散，碎块石的细小颗粒和漂卵石层表层沿坡面落石、滚石现象。而滑坡区 的进一步崩滑将可能削弱已崩滑后缘边界上部表层土体的阻力区，使上部表层土体 丧失部分阻力，从而发生表层溜滑。因此，对崩滑区在地震及降雨作用下的进一步 崩滑进行防护，对已有的崩滑松散体是很有意义的。 采用类比法及经验法中的碎石土斜坡自然稳定坡角（自然休止角）预测斜坡查 表法对滑坡区松散堆积体进行稳定性预测。选取 1-1剖面、2-2剖面和 3-3 剖面对 斜坡进行稳定性预测。崩滑松散堆积体，结构松散，坡度容许值取 1：1.25，由于目 前崩滑松散堆积体的坡角都大于 1：1.25，因此崩滑松散体目前都处于不稳定状态， 在降雨和地震等外力作用下，将可能再次发生大规模的崩滑。 3.2 号滑坡右侧前缘未崩滑斜坡稳定性分析 号滑坡右侧，未发生崩滑的自然斜坡由于其物质组成为洪积层和冲洪积的混 合堆积，为阶地前缘堆积构造，其物质组成为碎块石土夹漂卵石层，漂卵石层呈水 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 13 页 共 34 页 平带状分布，无发生崩滑的条件，在本次特大地震作用下也未发生大规模的崩滑， 只是表层松散体的剥落，但考虑地震后斜坡表层松散，斜坡坡度较大，目前斜坡表 层的碎块石中的细小颗粒和漂卵石一直在发生沿斜坡的飞石、滚石现象。而对于斜 坡整体，在本次特大地震后，未发现斜坡顶部有裂缝等变形迹象，且从汶川国道 213 线沿线有多处类似的稳定阶地斜坡情况来看，说明该斜坡整体为稳定的。因此， 号滑坡右侧前缘未崩滑斜坡由于是阶地结构，其整体为稳定的，但表层由于地震后 较松散，局部不稳定。 3.3 残留滑坡体和变形体稳定性分析 3. 3.1 计算剖面确定计算剖面确定 本次计算以 I 号滑坡 11剖面、22剖面和 II 号滑坡 33剖面为计算剖 面，对其进行了稳定性计算，以分析各剖面的稳定状态。 3. 3.2 计算工况及荷载计算工况及荷载 根据滑坡防治工程设计与施工技术规范 ，滑坡等级 II 级，暴雨工况以 20 年 一遇（5%频率）暴雨考虑；工作区处于度区，地震加速度为 0.20g 考虑。滑坡稳 定性及各滑块的剩余下滑力验算, 采用以下工况： 工况 1：自重+地表荷载 工况 2：自重+地表荷载+暴雨 工况 3：自重+地表荷载+地震 3. 3.3 计算方法计算方法 计算方法采用不平衡推力传递法。按折线滑动面将土体分成条块，假定条间力 的合力与上一条土条底面平行，然后根据各分条力的平衡条件，逐条向下推求，直 至最后一条土条。假定土壤孔隙水压力按线性分 布时： 11 2121 sincos)(cossin)( ii iiiiwiiiiiiiiiiii F tgplpWWlcpWWKF 式中： )sin()cos( 111iiiiii tg ：推力传递系数； 1 i l ha hb W2 W1 U a d c b b a 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 14 页 共 34 页 ：第 个条块末端的滑坡推力（kN/m）; i F i K：抗滑稳定安全系数 1 i W ：第i个条块地下水位线以上土体天然重量（kN/m） ； 2i W ：第i个条块地下水位线以上土体天然重量（kN/m） ； i p ：第i个条块土体两侧静水压力的合力 )( 2 1 22 abi hhp ； 图图 3.4 孔隙水压力计算示意图孔隙水压力计算示意图 wi p ：第i个条块土体底部孔隙水压力 ibawi lhhp)( 2 1 ； i ：第i个条块所在滑动面上的内摩擦角（） ； i ：第i个条块所在滑动面上的倾角（） ； i c ：第i个条块所在滑动面上的单位粘聚力； i l ：第i个条块所在滑动面上的长度； 其中孔隙水压力的计算说明见图 3.4。 3. 3.4 计算成果计算成果 （1）I 号滑坡变形体稳定性计算 以主剖面 2-2剖面为例，2-2剖面的滑动模式有以下三种： 模式一：变形体整体沿岩土界面滑动从高程约 1375.5m 处（C 剪出口）剪出破 坏，为整体滑动破坏。 模式二：变形体中前部从高程约 1396.5m 处滑体土层最薄处（B 剪出口）剪出 破坏，为局部滑动破坏。 模式三：变形体中前部从高程约 1413m 处滑体土层最薄处（A 剪出口）剪出破 坏，为局部滑动破坏。 变形体稳定性计算简图见下图（图 3.5） ，按照上述计算工况和参数选取原则进 行计算取得的稳定性计算结果见表 3.2。 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 15 页 共 34 页 A剪出口 B剪出口 C剪出口 图图 3.1 I 号滑坡变形体号滑坡变形体 2-2 剖面滑动模式 剖面滑动模式 表表 3.2 I 号滑坡变形体稳定性计算成果表号滑坡变形体稳定性计算成果表 计算剖面计算工况稳定系数安全系数 剩余下滑力 （KN） 工况 11.651.150 工况 21.621.100A 剪出口 工况 31.061.1071 工况 11.631.150 工况 21.601.100B 剪出口 工况 31.051.10288 工况 11.231.150 工况 21.211.100 2-2剖面 C 剪出口 工况 31.061.10923 工况 11.581.150 工况 21.551.1001-1剖面A 剪出口 工况 31.121.100 根据滑坡稳定状态划分，由表 3.2 可知，I 号滑坡变形体 1-1/剖面和 2-2/剖面的整 体在天然和暴雨工况下均为稳定，在地震工况下为基本稳定；2-2/剖面局部在所有工 况下均为稳定。因此，对于变形体来说，其总体为基本稳定稳定状态。 （2）号滑坡变形体稳定性计算 号滑坡的 3-3剖面的滑动模式有以下四种： 模式一：变形体整体沿岩土界面滑动从高程约 1750m 处（D 剪出口）剪出破坏， 为整体滑动破坏。 模式二：变形体中前部从高程约 1364m 处滑体土层最薄处（C 剪出口）剪出破 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 16 页 共 34 页 坏，为局部滑动破坏。 模式三：变形体中前部从高程约 1373.5m 处滑体土层最薄处（B 剪出口）剪出 破坏，为局部滑动破坏。 模式四：变形体中前部从高程约 1377m 处滑体土层最薄处（A 剪出口）剪出破 坏，为局部滑动破坏。 变形体稳定性计算简图见下图（图 3.6） ，稳定性计算结果见表 3.3。 A剪出口 C剪出口 B剪出口 D剪出口 图图 3.6 号滑坡变形体号滑坡变形体 1-1 剖面滑动模式 剖面滑动模式 表表 3.3 号滑坡变形体稳定性计算成果表号滑坡变形体稳定性计算成果表 计算剖面计算工况稳定系数安全系数剩余下滑力（KN） 工况 12.331.150 工况 22.001.100 A 剪出口 工况 31.201.100 工况 11.971.150 工况 21.691.100B 剪出口 工况 31.081.1017 工况 11.811.150 工况 21.631.100C 剪出口 工况 31.091.1021 工况 11.161.150 工况 21.141.100 3-3剖面 D 剪出口 工况 31.061.10648 根据滑坡稳定状态划分，由表 3.3 可知，号滑坡变形体 3-3/剖面的整体在天然 和暴雨工况下均为稳定，在地震工况下为基本稳定；局部在所有工况下均为稳定。 因此，对于变形体来说，其总体为基本稳定稳定状态。 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 17 页 共 34 页 （3）号滑坡残留滑坡体稳定性计算 以主剖面 2-2剖面为计算剖面，残留滑坡体稳定性计算简图见下图（图 3.7） ， 按照上述计算工况和参数选取原则进行计算取得的稳定性计算结果见表 3.4。 图图 3.7 残留滑坡体滑动模式残留滑坡体滑动模式 表表 3.4 号滑坡残留滑坡体稳定性计算成果表号滑坡残留滑坡体稳定性计算成果表 计算剖面计算工况稳定系数安全系数剩余下滑力（KN） 工况 11.031.1532 工况 20.981.10663-3剖面残留滑坡体 工况 30.831.10153 根据滑坡稳定状态划分，由表 3.4 可知，残留变形体在天然工况下为欠稳定，在 暴雨和地震工况下为不稳定。因此，残留体总体为欠稳定不稳定状态。 由表 3.2表 3.4 可知，变形区（变形体）在自然条件和暴雨条件下都处于稳定状 态，在地震作用下处于基本稳定状态，残留滑坡体在自然条件下处于欠稳定状态， 在暴雨和地震作用下处于不稳定状态。这和本次勘查过程对斜坡的调查结果基本一 致。 3.4 稳定性综合评价 通过宏观稳定判断、稳定计算分析，得出金洞子滑坡稳定分析的主要结论如下： 1)金洞子滑坡目前处于临界状态，前部滑坡区虽已发生了崩滑，但崩滑松散堆 积体坡度较大（大于自然稳定坡角） ，目前仍在变形破坏，有再次发生大规模崩滑的 可能，且已崩滑区上部表层土体松散，易发生再次崩滑。 2)对于号滑坡右侧前缘未崩滑斜坡目前整体处于稳定状态，只是表层松散体 易发生落石掉块，为不稳定。 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 18 页 共 34 页 3)对于号滑坡存在的残留滑坡体目前处于欠稳定状态，极易在外力作用下再 次发生滑动破坏。 4)滑坡处于地震级区，地震对滑坡稳定非常不利，I 号滑坡和 II 号滑坡后部 变形区（变形体）在地震工况下处于基本稳定状态，但前部滑坡区的不断溜滑将使 得后部变形区（变形体）前缘卸荷，进一步发展将有可能有失稳危险。 4 治理工程设计 4.1 工程等级、设计荷载组合、参数与设计标准 4.1.1 工程等级 根据滑坡防治工程设计与施工技术规范中滑坡危害程度等级划分表，金洞 子滑坡体一旦滑动，根据目前的保护对象分布情况，粗略计算其造成的直接经济损 失将达500 万元，危害人数 70 人300 人，但其威胁到国道（二级公路） ，故地质灾 害危害程度分级为级。 4.1.2 设计荷载 根据滑坡防治工程设计与施工技术规范和金洞子滑坡的灾害等级，作用在 灾害体上的荷载组合如下： 工况 1：自重+地表荷载+暴雨； 工况 2：自重+地表荷载+地震； 工况 3：自重+地表荷载+暴雨+地震。 4.1.3 设计标准与设计参数 4.1.3.1 基本资料和相关规程、规范基本资料和相关规程、规范 （1） 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子滑坡勘查报告 （2） 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子滑坡治理工程可行性 研究报告 （2） 滑坡防治工程设计与施工技术规范(中华人民共和国国土资源行业标准)； （3） 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)； （4） 建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)； （5） 混凝土结构设计规范(GB50010-2002)； （6） 公路路基设计规范 （JTJ 013-95） ； 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 19 页 共 34 页 （7） 建筑抗震设计规范GB500112002； （8） 堤防工程设计规范(GB50286-98)。 （9） 岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)； （10） 砌体结构设计规范(GB 50003-2001)； （11） 室外排水设计规范 (GB 50101-2005)； （12） 地质灾害防治工程设计技术要求 （国土资源部） 。 4.1.3.2 设计标准设计标准 （1）工程安全运行模数 防治工程结构设计基准期为 50 年。 （2）安全系数 金洞子滑坡治理工程等级为级，安全系数为 1.20。 4.2 工程布置 4.2.1 工程总体布置 根据金洞子滑坡治理工程可行性研究报告推荐方案，金洞子滑坡采用清坡 工程+挡墙工程+排水工程。 （1）对滑坡区进行清坡处理，清除号滑坡的残留滑坡体，松散堆积体按 1：1.25 进行清坡，同时清除斜坡表层松散块体和已崩滑上部边界处松散层，松散层 也按 1：1.25 进行清坡。 （2）挡土墙布置 挡墙布置在公路内侧斜坡底部，高程 1318m1320m，滑坡挡土墙两端地理坐 标分别为 X1：361564.7，Y1：3481314.8 和 X2：341416.8，Y2：3480744.2，挡墙长 度 180m，号滑坡挡土墙两端地理坐标分别为 X3：341806.5，Y3：3481175.6 和 X2：341416.8，Y2：3480744.2，挡墙长度 60m，挡土墙详细布置情况见附图。 （3）截排水沟布置 设置两条截排水沟，即截水沟 1 和截水沟 2。截水沟 1 和截水沟 2 大致沿着变形 区边界布置，根据做以调整，长度为 130m。排水沟 3 布置在变形体中部，长度为 310m。截排水沟总长度为 440m。详细布置情况见图。 4.2.3 分项工程设计 4.2.3.1 挡土墙设计 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子初步设计报告 四川省地质工程集团公司 第 20 页 共 34 页 （1）挡土墙的布设 在公路内侧斜坡底部设置桩板式挡墙以拦挡崩滑松散体的进一步崩滑和表层的 落石、滚石现象发生，即沿公路内侧斜坡底部附近设置重力式挡土墙，长 240m。 （2）挡土墙材料：墙身和基础均采用 M10 浆砌块石。 （3）挡土墙设计 依据建筑地基基础规范(GBJ50007-2002) 规定： 挡土墙的稳定验算中，安全系数取值为： 考虑下滑推力时：抗滑安全系数 Ks=1.0，抗倾覆安全系数：Kt=1.3； 考虑库仑土压力时：抗滑安全系数 Ks=1.3；抗倾覆安全系数：Kt=1.6 挡土墙地基承载力的验算中，地基平均应力：Pf ，地基最大应力： Pmax1.2f，其中 f 为持力层地基承载力设计值。基底合力偏心矩 e0.25b，其中 b 为基础宽度。 依据砌体结构设计规范(GBJ500032001)，挡土墙应进行墙身抗压抗剪验算， 抗压采用偏心受压计算，保证墙身最大压应力不大于墙身抗压强度。抗剪采用无筋 砌体构件受剪计算，保证最大剪应力不大于砌体抗剪强度。 （5）设计结果 号滑坡挡土墙： 挡土墙选型为俯斜式，挡土墙后应回填 值较大、透水性较好的砂性土或碎条 石土，不能回填淤泥、耕填土、膨胀性粘土，并不应夹杂腐生物或有机质，挡土墙 布置排水孔，墙背后设 0.3m 宽砂砾石反滤层，以利排水。挡墙长度共