（岩土工程专业论文）旬阳党家坝滑坡综合分析评价及防治方案优选研究.pdf

摘要 众所周知，滑坡是十分普遍的物理地质作用，它广泛涉及到水电、铁路、公路、采 矿等部fj 的r 平廿建没，边坡失稳作为普遍的工程问题历来受到国内外学者的重视。对滑 坡稳定性及变形机i _ 进行研究，寻求合理自效的崩坡防启措施，在1 程文践中显得尤为 重要。 本文结合安康市滑坡灾害的防治研究项目，以陕西省滑坡灾害较为严重的旬阳县为 背景，以典璎的旬阳县党家坝滑坡为研究对象，以优选治理方案为研究目标，对其稳定 性、破坏机i 艮治理】程、方案优选等进行了较为全面的研究，它对今后，阿j i i 流域类似 滑坡预防及治理具有良好的示范作用。论文的主要工作及内容如下： ( 1 ) 搜集和分析了旬阳党家坝地区区域地质、水文地质、灾害地质和人类工程活 动等相关背景资料，经过现场两个多月的调查研究，了解和掌握了第一手资料，为滑坡 的深入研究打下了较坚实的基础。 ( 2 ) 通过现场调查，滑坡勘探资料及室内外试验，对旬阳党家坝滑坡成因进行了 系统分析，研究表明除岩性、地质构造等自身因素是导致该滑坡形成的内因外，人类建 房，修路活动则是诱发该滑坡的直接外在因素。 ( 3 ) 研究了党家坝滑坡的发育发展过程和变形破坏特点，运用自然历史分析法、 极限平衡传递系数法及有限元法等多种定性、定量方法对滑坡的变形破坏及稳定性进行 了系统的分析研究，为滑坡的防治方案提供了依据。 ( 4 ) 对党家坝滑坡的治理提出了治理方案和切实可行的工程措施，给出了其内力计 算比较合理的方法，并就锚索预应力损失的影响因素及减小预应力损失的方法进行简单 的探讨，通过多方案对比分析，确定了最优方案。 关键词：滑坡稳定性有限元综合评价设计计算方案优选 a b s t r a c t l a n d s l i d ea so u ei m p o r t a n tb r a n c ho fs l o p ec a l a m i t yi sl a r g e l yi n v o l v e di nt h eh y d r a u l i c e l e c t r i ce n g i n e e r i n ga n dr a i l w a y , h i g h w a y , m i n i n ge t c t h ei n s t a b i l i t yo fs l o p ea st h eg e n e r a l p r o j e c tq u e s t i o nh a sb e e na l w a y sp a i da t t e n t i o nt ob yd o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a ls c h o l a r t h e n e e do fs t u d yo ns t a b i l i t ya n dd e f o r m a t i o nm e c h a n i s mi s e x i g e n t ，s e e k i n gr a t i o n a la n d e f f e c t i v em e a s u r eo fl a n d s l i d es u p p o r ti sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n ti nt h ep r o j e c tp r a c t i c e t h i st h e s i sb a s e do nt h ec o n t r o le n g i n e e r i n go fd a n g i i a b al a n d s l i d ea t x u n y a n gc o u n t y i ns h a n x ip r o v i n c e ，t h es t a b i l i t y , e n g i n e e r i n gd e s i g n , c o n s t r u c t i o ns c h e m ea r es t u d i e di nt h i s p a p e r e n g i n e e r i n gm a n a g e m e n ts c h e m ea r es t u d i e di n t h i s p a p e r i tp r o v i d e ss o m e e x p e r i m e n t a la n dt h e o r e t i c a lb a s i sf o rf u r t h e rs t u d y i n gi nt h i sf i e l d m a i np o i n t sa r es h o w na s f o l l o w s ： r ( 1 ) t h ea r e a lg e o l o g y , h y d r o g e o l o g y , e n g i n e e r i n gg e o l o g ya n dm a l l sa c t i v i t ya r e i n v e s t i g a t e da b o u tt h ed a n g i i a b al a n d s l i d e t h ed i s a s t e ro fl a n d s l i d ei se v a l u a t e d ( 2 ) n u g l ie x a m i n a t i o na n ds i t ei n v e s t i g a t i o n ，a n dc o m b i n ep i o n e e r i n gd a t a ，t h eo r i g i n i s s y s t e m a t i c a l l ya n a l y s i z e d t h ep a p e rp u tf o r w a r dt h a tt h eo w nf a c t o ro fr o c ka b o u t l i t t h o l o g ya n dg e o l o g i c a ls t r u c t u r ea r ei n t r i n s i cf a c t o r , n a t u r a lc o n d i t i o n sa n dm a l l 塔a c t i v i t y a r ee x t r i n s i cf a c t o r , ( 3 ) t h ed e v e l o p m e n tp r o c e s si ss t u d i e d ；t h es t a b i f i t yo fl a n d s l i d ei sa n a l y z e db yt r a n s f e r c o e f f i c i e n ta n dm e t h o df e m m o r e o v e r , c a l c u l a t e st h er o c ks t r u c t u r e 吐a r a c t e ra n dt h et h r u s t a c t i n go nt h el a n d s l i po nt h eb a s i so fw h i c hat e n t a t i v ep r e v e n t a t i v ep r o g r a mi sp u tf o r w a r d ( 4 ) t h e na n a l y z et h ei n t e r n a lf o r c et e s t i n gr e s u l t s ，i no r d e rt oj u d g et h es l o p es t a b i l i t ya n d r e i n f o r c ei m p a c t n e x t ，t h et h e s i sr e m a r k so nt h ed e s i g n i n ga n dc o m p u t i n g m e t h o d s ，g i v et h e m o r er e a s o n a b l em e t h o d sf o rc o m p u t i n gi n t e r n a lf o r c e a n dt h ei n f l u e n c i n gf a c t o r so fa n c h o r c a b l ep r e s t r e s sl o s sa n dt h em e t h o d st od e c r e a s i n gt h ep r e s t r e s sl o s sa r ed i s c u s s e d b a s i s e d a n a l y s e sm e n t i o n e da b o v e , a c c o r d i n gt ol a n d s l i d ec a u s eo ft h ef o r m a t i o na n df a c t o r st h a t i n f l u e n c et h e l a n d s l i d es t a b i l i t y , t h i sp a p e rg i v es o m ed i s p o s ep r o j e c ta n df e a s i b l ec o n t r o l e n g i n e e rm e a s u r e sf o rl a n d s l i d ep r e v e n t i o na n de l i m i n a t i o n k e yw o r d s ：l a n d s l i d e ；s t a b i l i t y ；f e m ：c o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n t ；d e s i g na n dc a l c a l a t i o n ： c o m p a r i s o na n ds e l e c t i o no fp r o g r a m s ： 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独市进行研究 工作所耿得的成果。除论义中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任 何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 奉声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：象乏庭b 纪6 年6 月忆日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：2 舶6 年移月1 2 日 导师签名： 赵) 岛矽、 年月，z 日 1 绪论 1 1 选题背景及研究意义 在山区修建铁路、公路，矿山、工厂、房屋建筑和水利工程时，常常会遇到崩塌、 落石、滑坡、坍塌、泥石流等地质灾害。其中，滑坡是滑移距离大、数量多、危害严重、 性质比较复杂而且难以整治的病害之一。尤其是近十几年来，随着人类工程活动的加剧 以及世界性气候的异常，滑坡匕三成为所有地质灾害中发生频率最高，对人类危害最严重 的一种地质灾害，已引起世界大多数国家的高度重视，滑坡防治工程研究也日益成为工 程研究中的热点问题之一。 我国也是滑坡广泛分布的国家，滑坡几乎遍及各个省区，给水利、铁路、公路、矿 山建设带来的损失也在逐年增加，随着我国经济建设的高速发展，人类工程活动日益频 繁，规模日益增大，遇到的滑坡问题也越来越突出。滑坡失稳轻则增加投资延长工期； 重则摧毁建筑物，造成重大的人员伤亡。如我国湖北运安盐池河磷矿1 9 8 0 年发生山崩， 1 0 0 万立方米的岩体崩落，摧毁了矿务局和坑道的全部建筑物，造成2 8 0 人死亡；2 0 0 1 年5 月重庆市武隆县县江北西段发生山体滑坡，造成高楼跨塌，死亡7 9 人，阻断了3 1 9 国道新干道，很多正在通行的汽车也被掩埋在滑体中。据不完全统计1 9 9 8 年以来，福 建省先后发生滑坡、崩塌、泥石流等2 1 3 0 0 多起，造成死亡3 0 0 余人，伤5 0 0 余人，经 济损失高达l o 多亿元；四川省近l o 年，每年地质灾害死亡人数在3 0 0 入左右，经济损 失达数亿元；三峡库区的最新统计表明，1 9 8 2 年以来库区两岸发生滑坡、崩塌、泥石 流7 0 多处，规模较大的4 0 多处，死亡4 0 0 多人，直接经济损失数千万；云南省1 9 9 0 1 9 9 9 年公路边坡发生大、中型滑坡1 4 0 多处，经济损失达到1 6 8 亿余元，对公路运营 构成严重威胁。 面对滑坡这一严峻的地质灾害，人类与之斗争的努力始终没有中断过，这表现在认 识滑坡机理、完善滑坡稳定分析理论和方法、开发滑坡治理技术和滑坡预报等方面的研 究理论。对滑坡灾害的认识的不断深化是建立在地理、地质和岩石力学、土力学等一系 列科学分支的形成、发展和完善的基础上，而滑坡的治理又是围绕确保人身安全和经济 建设顺利开展这一中心进行的。只有在诸多领域内共同丌展深入研究，人类才有可能在 防治滑坡方面取得重大的进展，因此滑坡的成因机理、滑坡工程的整治一直是近期国内 外学术界和工程界所关注的焦点问题。防止或减轻滑坡灾害，一般从两个方面和四个途 径开展工作，两方面是指：避开灾害和减低灾害；四个途径是指：( 1 ) 限制开发或尽量 避绕；( 2 ) 限制和约束人为活动，防止滑坡灾害的产生；( 3 ) 采取工程措施，防止滑坡 灾害的产生或治理已发生的滑坡灾害：( 4 ) 进行滑坡灾害预测预报。 上述不难看出对滑坡的形成条件、机理、稳定性分析评价方法及有效防治措施的研 究是多么重要，尤其是最优的防治方案对国民经济的建设和发展最具实际意义。安康市 是陕西省地质灾害最严重的地区，丽旬阳县又是该地区地质灾害最严重的县，近年来， 已经给该县造成了严重的经济损失和人员伤亡，在抑制该县经济发展上有明显的发展态 势。为了合理的利用、开发资源，有效的保护环境，促使地方经济的快速发展，结合导r 师的科研项目，选择旬阳县党家坝滑坡综合分析和防治方案优选为研究内容。 1 2 国内外滑坡防治的研究现状 1 2 1 国外研究概况 欧美国家从1 9 世纪中叶开始了对滑坡灾害防治的研究，但是早期由于人们对滑坡 的性质和变化规律认识不深，对大、中型滑坡一般采取绕避，而对小型滑坡采取削坡减 载、反压，以及抗滑挡土墙进行治理，排水工程更是优先考虑的措施。直到二次世界大 战后随着各国经济的发展和国土开发利用，遇到的滑坡越来越多，用人为支挡工程治理 滑坡才真正开始，5 0 年以来有了较大的发展和提高，一些大型的滑坡采用支挡工程来 治理。 支挡工程的发展大概可分为三个阶段： ( 1 ) 2 0 世纪5 0 年代以前 治理滑坡以地表和地下排水工程为主，抗滑支挡工程以挡土墙为主。 ( 2 ) 2 0 世纪6 0 7 0 年代 在应用排水工程和抗滑挡土墙为主的同时，大力开发应用抗滑桩工程以解决挡土墙 施工中的困难。其中欧美国家和前苏联多用钻孔钢筋混凝土灌注桩；日本多采用钻孔钢 管桩，钢管内注入混凝土或水泥砂浆，为了增加桩的抗剪能力，有时在钢管中放入h 型钢。为了提高桩的整体阻滑效果，国外常将两排或者- - t 4 桩桩顶用承台联接，形成门 式框架受力，也出现少数打入桩的工况。7 0 年代后期，在日本开始应用大直径的挖孔 抗滑桩。 ( 3 ) 2 0 世纪8 0 年代以后 2 在小直径抗滑桩应用的同时，为治理大型滑坡，大直径挖孔抗滑桩己经大量使用。 与此同时，抗滑支挡结构的另一个特点是锚索工程在滑坡治理中大量使用，或锚索单独 使用，或与结构联合使用。由于锚索t 程不玎挖滑体，施工量小，所以目前被广泛使用。 扫，步及人犁的滑坡体的 况1 ，通常抗滑桩、锚索、挡上墙联合使用，边到足同5 h 滑的 治理效果。 1 2 2 国内研究概况 我国对滑坡灾害的系统研究和治理起步较晚，却从2 0 世纪5 0 年代以来己经防治了 各种类型的滑坡，结合国情，总结出了绕避、排水、支挡、减重、反压等治理滑坡的原 则和方法。虽然我国对抗滑支挡结构的研究和开发应用起步较国外晚，但由于国家建设 中滑坡治理的需要，其发展过程基本上与国外同步，也分三个阶段： ( 1 ) 2 0 世纪5 0 6 0 年代 主要借鉴前苏联的经验，在滑坡治理中首先考虑地表和地下排水工程，如地面截、 排水沟，地下截水盲沟、盲洞，支撑渗沟等，辅以减重、反压和支挡工程，支挡工程主 要是各种形式的挡土墙。 ( 2 ) 2 0 世纪6 0 7 0 年代 6 0 年代中期，开始研究设计使用大截面开挖钢筋混凝土抗滑桩，由于其抗滑能力 大，对滑坡体稳定性的破坏小，施工方便，在滑坡治理中被广泛应用，在治理大、中型 滑坡中更是取代了抗滑挡土墙；7 0 年代中后期，在深入研究抗滑桩受力状态和设计理 论的基础上，又研究开发了排架桩、钢架桩、椅式桩墙等新的结构形式，节省污工和钢 材，改善受力状态，但是因为施工要求很高，应用不广。 ( 3 ) 2 0 世纪8 0 年代以后 随着锚索技术的发展，在滑坡治理过程中开始大量的采用锚索工程。预应力锚索变 一般支挡结构物的被动受力为主动受力，对滑体扰动小，又能机械化施工，因此应用前 景广阔。目前国内锚索应用主要有两种情况：锚索与结构联合使用；使用锚索单独稳定 滑坡。2 0 世纪9 0 年代以来，压力注浆加固手段及框架锚固结构越来越多的用于滑坡处 治，尤其是在高边坡的处治防护工程中，它是一种深层加固处治技术，能解决滑坡深层 加固及稳定性问题，达到根治滑坡的目的。 3 1 3 本文主要的研究内容及研究思路 、 1 3 1 本文主要的研究内容 陕西省旬阳县党家坝滑坡位于旬阳县城区旬河南岸镇旬公路党家坝段路南的山坡 地带，该滑坡滑体长度近1 4 0 m ，宽6 0 7 0 m ，高7 7 8 4 m ，滑坡坡脚位于镇旬公路南侧， 滑坡前缘建有多栋居民住宅楼，滑坡后缘位于高陡山坡上部。2 0 0 5 年4 月，甸阳县整 修镇旬公路，施工不慎，开挖坡脚，当地住户也在抗滑段大量取土，又正逢雨季，导致 老滑坡复活。随着时间的推移和降雨量的增大坡体变形不断加剧，造成前缘楼房严重变 形开裂，其中一幢倒塌，对周围居民、建筑、道路等已构成重大威胁，并且滑体仍在继 续活动，后缘已出现多处开裂，形成多条贯通的拉张裂缝，滑体移动急剧变大。为此， 当地政府非常重视，对受威胁的居民进行了撤离动员、搬迁与安置，同时多次邀请有关 技术部门的专家亲临现场会诊，最后委托长安大学工程勘察设计院院对党家坝滑坡进行 勘察及成因分析研究工作。勘察结果表明，目前滑体处于蠕滑变形阶段，党家坝滑体治 理工程迫在眉睫，工程处理措施是必要的且须尽快实施，阻止滑体的进一步滑移，消除 安全隐患，为镇旬公路的建设以及建成后的运行铺垫基础。 本文以旬阳党家坝滑坡治理为研究对象，以切实解决工程具体问题为目的。主要研 究思路包括，通过工程地质勘察，查清滑坡体的分布、边界条件、滑面形态、滑带特征 等情况。通过土工试验，确定滑带土物理力学性质指标的计算参数。在此基础上，以多 种方法进行了滑坡体稳定性分析，建立了数学计算模型，结合滑坡体的具体情况，进行 滑坡体治理方案的计算论证研究，提出滑坡体的治理方案，并进行最佳方案评价。 4 1 3 2 本文主要的研究思路 图1 1 为本文研究思路框图。 滑坡工程地质特征分析 l l滑坡稳定性分析评价 l i滑坡治理方案优选研究 j l结论 图1 一l 研究思路框图 5 2 研究区地质背景 2 1 自然地理 陕西省旬阳县交通较为便利，襄渝铁路横贯县境中部，西康铁路纵横西北，3 1 6 国 道横贯东西，镇旬公路( 二级路) 已投入使用( 图2 一l 为旬阳县交通位置图) 。研究区 地处旬阳县城区党家坝，毗邻镇旬公路，滑坡南依高陡山坡北临旬河，滑坡顶部为高陡 山坡。滑坡坡脚及附近为居民聚居区，坡体上树木丛生。 目t 日z 囫，曰日，曰 l 、铁路 2 、公路3 、旬阳县范围4 、乡镇5 、省界6 、县界 图2 - 1 旬阳县交通位置图 研究区地处亚热带北缘，气候温暖湿润，四季分明，冬夏长、春秋短，雨热同季， 垂直差异大。据旬阳县气象站1 9 7 9 2 0 0 0 年观测资料，多年平均气温1 5 3 。c ，极端最 高气温4 1 5 。c ，极端最低气温- 9 6 。c ；多年平均降水量7 5 8 2 哪，最高1 0 8 5 2 m ( 1 9 7 9 年) ，最低4 6 7 3 m m ( 1 9 9 7 年) 。旬阳县降水量年内分配极不均匀、季节性变化非常明显， 年内降水量里明显的驼峰型。夏秋两季降水量6 3 3 2 m ，占全年降水量的7 7 1 ，降水 量最多的月份在7 月和9 月，分别为1 4 5 3 m l 和1 3 6 4 栅。该季节是防汛的重要时段， 也是滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害高发期。旬阳县与地质灾害关系密切的是暴雨与连 阴雨，连阴雨一般出现在4 1 0 月，9 - 1 0 最为集中，最长降雨天数1 5 天。旬阳县平均 6 年出现暴雨1 5 次，最多年份为4 次。6 8 月出现频次最高，最大暴雨量1 0 3 5 m m 。 研究区内河流属长江流域汉江水系，发源和流经县境的河流有4 0 0 余条，其中聚水 幽积存l o o o k m 2 的确汉江、旬￥i 、乾估江、坝河。在众多河流中，对旬阳县党家坝滑坡 的发宵、形成、发展，曼化直叛 天的是旬河，旬；j 发源寸宁陕和长安交界的秦岭山区， 流经1 0 3 k m 后进入旬阳县境内，经历流长1 1 5 k m 后汇入汉江。据旬阳县水电局测定，旬 河口平均水位2 2 0 m ，平均流量6 4 9 m * s ，洪枯水期流量变化较多。 2 。2 地形地貌 旬阳县党家坝滑坡位于旬河右岸镇旬公路南侧的山坡上，该地段为旬河的侵蚀岸， 由于旬河的强烈侵蚀，形成向右岸突凸的河岸。在镇句公路路面高程以下形成近3 0 m 高的陡崖，尽管把建房、修路等开挖的大量弃土堆积于岸地之下，向前推挤河床，但仍 形成近5 0 4 的陡坡。该地段斜坡坡面整体走向为n e 方向。沿坡面走向方向滑坡所在位 置为一相对较低的洼地；沿坡面倾斜方向坡面整体呈3 5 。4 0 。的坡度倾向旬河，且 有陡一缓一陡的特点。在斜坡下部由于大量筑房挖土，形成高约2 0 m 且近于直立的陡崖。 2 3 区域地层岩性 旬阳县出露地层由老至新分别为：寒武一奥陶系( c - o ) ，志留系( s ) 泥盆系( d ) ，石炭系( c ) 第四系( q ) ，具体特征见图2 2 ，其中第四系零星分布于旬河、吕河 ，蜀河等河流下游。 2 4 地质构造特征 2 4 1 东西向和北东纬向构造带 东西向构造带，是经历了长期反复多次构造运动形成极其复杂的挤压构造带，主要 属于震旦系至石炭系地层组成的复式褶皱和压性断裂，由一系列山地、谷地组成。其范 围包括全县南北广大地区，其表现为褶皱轴向、断裂、劈理方向近于东西或北西向，次 一级的构造有：留坝一白河断褶亚带东部，海西( 华力西) 复式向斜褶皱构造带。 宁陕一金鸡岭印支复式褶皱断裂构造带，宁陕一公馆褶皱断裂构造束，由金鸡岭复式向斜、 公馆一双河背斜、羊山向斜一系列平行于褶皱的压性、压扭性断裂组成。 北东向构造带，以断裂、挤压型、密集深埋带，北东向排列表现出来，以4 5 。方 向延展，在区内为最新构造。 7 葬綦鼓蛆符霉柱技聃 辱度 嵩幢接连分 布蹙 拥n t 新露 濑 q 彩鳓r葵薯譬p 备嚣譬蕲鏊蘩鳘霎争 山蠲备照山麓盈洼 地堆莰。 生嚣 恩” 冲教移、蒜麓糖鬟牿士赛 蕞 ，j 麓 q 旬弼，h 拜。萄羁辱 上 慧 譬莽骑雉镌霞 出 铆圈m 拽袭自色犀鹱获嚣 群 篪 蕾 中 蓉i 溺笺 露色凝震氟省夹移省，群寄、 麓 铀 南羊山天羊l l j 宅蜂 寰 麓 羹石餐嚣 麓受 f 襄 豳： 淡获色禽罐石获卷。童 毫 c _ y 右统 糟 上 t茳1 = e 混徘 裕慰 群麓耱静卷花赠袭静， 夺俺镶孰末，精擎| l | 山 黟黛冀蠹、鞋麓者夹千教奢最文事由蔫边蟪费 麓 釜既 螺 翳勰燃孽 公 靛 巾t 靠t 蠢麓、麓纛色。孵、 砂麓千授者，鬻鬟麓髫、髭 蠢革山太革l i l 蔫遗 健 翁麓 质白蟹簟蕨赣瓦毫l 蕙锥，蠹坪翻髓跨焉 鳘 瓣芙鼍涉两雄匀爿 ；l 巾 姐 f i l l t 自在硅蕨灰鸯，耗魔 憋黎 发者膏耄 魂地段 生 隧 黔瓣! 捌 算 曩色礞者，移嚣千教卷、丈革i l j 蠹嚣嚣蕊辩镶 纛 t o 书# ! 攀晨蕾蹙遗重谯麓奢 囊羔荚最。甘曩重蓐、 盖 膏弗鸯秒者、麓鼙色、襄色 丈蒜由、鼙基出置采 干拔卷置褪鬟葳鞋索山生鬻辱 ”8。 膏 麓 瓤 馘浚 奎 下蓊 - f 簟；囊震看羹鬻， 靡坪辑东秣，太革山 毛 翟篱节 上嚣t 翼辨麓移盛务量袄禽域、瓤拄嚣鬻聂教 膏 嚣霉石赛持学，麦石羹岩置撬以南嚣太蓐分鼍段 麓 壤薯麓囊 鼻薹 聪 炭鬟石薹鸯，冀囊片者， 羹 教【馥膏棼力扭再 一 囊鼙瓣石，童冈长石片者， 2 e o 并一缝晨毒鬻，鬻媛 辩 蠢= 音蔓蔓。羼零茏火山 羹 膏 蕊糟鬟衣赣囊鬟囊鞭者 芙镑地段。 硅曩糟 叠 图2 - - 2 旬阳县地层柱状图 2 4 2 北西向构造带 主要分布在本县东南部，由震旦系到志留系地层组成，包括呈西北方向延展的褶皱、 断裂，由于古隆起的影响和巴山弧形的改造，使构造产生弧形弯曲、地层层序倒转，其 8 形成时问不同，空间上分布在同一地区。 北以吕河一张河断裂为界，可划为两个次级构造单元：楼房一张河倒转背斜构造带： 由丈沟f 一何家序、吕￥可张河复，l 向斜，p 庙沟一梁家槽背斜，黄家湾来家桀、阔家河 一阴沟、李家川坡赤岩等断j 。：组成，j 【l 向均为北凶与人断裂斜交成“人# 形构造。 秦家塔一吕河口复式背斜构造带；由志留系组成两翼、寒武一奥陶系为核心，由阴沟一 薛家湾、黄土梁一来家梁、水磨河一赖家垭断层组成。倒转褶区构造于加里东早期具雏形， 褶曲面遭受剥蚀，志留系地层不罄合覆于震旦、寒武一奥陶系地层之上：北西向构造受 巴山弧形改造影响，主体形成于她山期。 2 5 水文地质条件 根据地下水的赋存条件和含水介质特征，将地下水划分为2 种基本类型：松散岩类 孔隙水和基岩裂隙水。 1 松散岩类孔隙水 主要分布于旬河漫滩、残留阶地及党家坝南坡覆盖的风积残坡积土层，以潜水为主， 含水层主要为第四系砂、卵石层。残坡积层一般土层较薄、土质疏松，存水条件较差， 主要为下伏基岩顶板附近的孔隙水和上层滞水，但降雨极易入渗，使土体迅速饱和，土 体抗剪强度下降，当下伏基岩相对隔水时，沿基岩形成下降泉，并在接触面形成滑动面， 旬阳县党家坝滑坡次生小滑坡体滑动就是沿该面滑动的。地下水的补给以大气降水为 主，以渗水点向沟谷排泄，一般水量很小。 2 基岩裂隙水 分布在大部分地区，含水层主要为风化壳及构造裂隙带，径流较慢，以下降泉或渗 水点的形式向沟谷排泄。以接受大气降水补给为主，侧向径流补给次之，遇到长时间降 水时，水量剧增，排泄点增多，直接影响斜坡的稳定。 勘察区的主要岩层是志留系的千枚岩，此类岩层经多次构造运动，断层、裂隙较为 发育，且多为碎屑或岩脉充填，故地下富水性较弱，属层状基岩裂隙含水岩类，对坡体 稳定性影响较小。 滑坡前缘剪出口处探槽开挖时滑面处有水渗出，钻探过程中揭露的基岩裂隙水也显 示了该滑坡的岩体节理裂隙较发育，为地下水对滑坡的变形加剧提供了条件。 根据场地环境地质条件，按照岩土工程勘察规范( g b 5 0 0 2 1 2 0 0 1 ) ，滑坡区环境 类别为i 类，地下水无腐蚀性。 9 2 6 人类工程活动 从现场调研可知，研究区内的人类工程活动非常频繁，从上世纪9 0 年代开始，随 着社会经济的不断发展，本范围内的建筑物日益增加，由于旬阳县城处于低山丘陵区， 周围河流众多，山高坡陡，城市的发展空间有限，依山而建是旬阳县城建筑的一大特点， 人类工程活动对该边坡的影响是比较严重的。 具体对此滑坡来说，由于特定的地形地貌、地质构造特征、水文地质条件都不利 于边坡的稳定，再加上此滑坡前缘居民开挖的陡坎较高且未采取任何工程措施、正在 施工的道路扩建及管线沟槽开挖历时较长，降水较往年同期偏多，所以导致了本边坡 的变形破坏，人类工程活动对此边坡的变形破坏起到举足轻重的作用。 1 0 3 滑坡工程地质特征分析 3 1 滑坡特征 3 1 1 滑坡平面形态 该滑坡长约1 4 0 m 、宽约在6 5 7 0 m 之间，平面形态整体上呈马刀口形，滑坡总体 位于一相对较低的沣地，但滑体整体仍有向坡外突出的特点( 图3 1 、3 2 ) 。 在主滑坡体的东北侧下方又次生- - 4 型堆积层尉坡。次臂坡呈喇叭型，滑坡长约 2 1 m ，前缘宽约1 2 o m ，中部宽约9 o m ，顶部宽约2 o m 。由于在次生小滑坡体下部先期 就修建了混凝土挡墙，所以挡墙对次生小滑坡体的滑面进一步向更深处发展起到了较好 的阻挡作用，小滑坡体的滑面已基本暴露，即现在所出露的坡面( 图3 3 ) 。 3 1 2 滑坡变形破坏特征 陕西省旬阳县党家坝滑坡地处旬阳县县城城关镇党家坝路段以南的山坡，属于低山 地貌，地形东南高西北低，坡度2 54 4 0 。该滑坡体东北偏下部( 7 9 钻孔以东7 o l l l 左 右至该边坡前缘处) 又次生- - + 滑坡。在滑坡前部陡坎处的东西两侧都有崩塌堆积物( 4 # 钻孔以东l o m 处与9 # 钻孔以西约1 0 i n 处) ，它们都是在滑坡滑动过程中形成的，堆积方 量2 0 6 0 m 3 ，夹杂了第四系全新统与上更新统的黄土及强风化千枚岩碎块。滑坡整体上 呈不规则的马刀口形，次生的小滑坡呈喇叭形。、 图3 2 党家坝6 # 滑坡全景 图3 3 东南偏下次生小滑坡全貌 据现场勘察和调查，该边坡在人类工程活动以i 猗是相对稳定的高陡边坡，坡度变化 大，为2 5 。4 0 。，由于降水及人类工程活动的影响，改变了边坡的应力分布，导致边 坡失稳。自2 0 0 5 年8 月以来，裂缝不断发展，滑坡变形开始加剧，具体特征与标志如 下： ( 1 ) 滑坡周界清晰、剪出口明显 张裂滑动、分界清晰的后缘边界；整体滑动形成两侧的剪裂边界；前缘推挤隆起破 坏明显的剪出口( 带) 。 滑坡后缘的后壁陡坎位于高陡山坡上部地形由陡变缓的过渡部位，距山坡顶部约 8 0 m ，滑壁陡坎基本连续，最大落差为2 o i i i ，平均为0 8 m ，陡坎处产生连通的张拉裂缝， 裂缝平均宽度为l o c m ，见图3 4 。 图3 4 滑坡后肇东部陡坎 图3 - 5 滑坡后缘西部边界陡坎 滑坡西边界出露处由坡体前缘至坡体后缘连通的错动裂缝组成，裂缝由j ；i 缘至后缘 基本呈逐渐变宽趋势，裂缝最宽处位于坡体后缘西侧( 1 号钻孔以西3 1 m ) ，裂缝宽8 0 c m ， 1 2 裂缝处形成的陡坎落差1 6 m ，可见深度为3 0 m ，见图3 5 ，裂缝最窄处位于滑坡体前 缘陡坎处( 1 号危楼后以西约1 2 o r e ) 裂缝由陡坎顶部至底，裂缝宽约l o c m ，见图3 6 。 滑坡东边界同样足由滑坡衲缘下后缘贯通的错动裂缝组成，与东边界相邻以东为一 冲内，咳冲一勾形成时删软早，勾内风化1 二枚基岩出岛。冲沟内未发现基岩锚动痕迹。尉 坡东边界位于冲沟以西约2 m ，边界错动裂缝由上至下逐渐变宽，裂缝处的陡坎落差也 逐渐变大。裂缝最宽处位于3 号钻孑l 以东2 3 m 处，缝宽3 0 c m ，陡坎落差为5 0 c m ，由上 至下东边界裂缝乎均宽度为2 0 c m ，见图3 7 。 滑坡酌缘的剪出口办明显，翦出口的为在整修的镇旬公路，滑坡滑动期f b j 公路路面 未见明显损坏迹象，而且公路路沿处开挖的管线槽向盼移动约6 0 c m ，管线槽底混凝土 砂浆面向上隆起，交错破坏严重，见图3 8 。该滑体的周界详见前旬阳县党家坝滑坡 工程地质平面图。 图3 6 滑坡前缘西边界陡坎裂缝图3 7 滑坡后部东边界裂缝 图3 8 开挖槽内剪出口处地面隆起 图3 9 滑坡中后部横向裂缝 ( 2 ) 滑坡体上横向裂缝发育 自滑坡形成后，坡体后缘处出现多条呈近平行排列的横向裂缝，裂缝宽窄不一，滑 体中后部形成的横向大裂缝，最宽处有1 5 m ，平均宽度9 0 c m ，可见深度2 米，落差3 0 c m ， 裂缝中部宽，向两边逐减，向东延伸至滑坡东边界裂缝，向西延伸至距西边界6 米，此 处树木倾倒严重，倾斜树木呈醉汉态，见图3 - - 9 ，从此大裂缝向下依次又产生三条横 向裂缝，相互间距约3 m , 裂缝宽度为2 - 1 2 0 c m 。该大裂缝向上在滑体的后部还发育有两 条连续的规模较大的裂缝和数条连续性差的小裂缝。滑坡体上纵向裂缝( 沿滑坡滑动方 向) 除东西边界贯通的裂缝外，滑坡其余区域较少，滑坡体上、四号倒塌楼西侧后部陡 坎上方8 米处，存在一纵向裂缝，裂缝长约1 5 m ，缝宽平均为5 c m 图3 1 0 滑坡前缘房屋损坏情况图3 - - 1 1 破损楼房前开挖的探槽 ( 3 ) 滑体建筑物破坏严重 在滑体前部有六栋居民住宅楼，受到不同程度的影响，1 号、2 号、3 号、4 号严重 破坏。其中4 号楼已倒塌，其余3 栋结构完全破坏，楼房墙面剪切裂缝较多，平均宽度 为1 5 c m 。楼房整体呈南低北高，高度差平均为1 2 c m 。滑坡滑动过程中，楼房均向前被 动推移，其中，l 号与3 号房向前推移的距离较2 号房大，推移过程中房前的混凝土台 阶被错断，错断裂缝宽8 c m ，台阶均鼓起上翘。1 号方西侧墙底地面受滑坡滑动推挤的影 响，沿墙走向地面向上鼓胀，见图3 1 0 。 ( 4 ) 主滑面( 带) 与次滑面( 带) 同时发育 滑坡前缘剪出口( 带) 位于强风化岩层中，主滑面( 带) 位于强风化千枚岩或强风 化千枚岩与中微风化千枚岩接触面，在滑坡体东南偏下又有一次生小滑坡，小滑坡滑 面( 带) 位于滑坡堆积土与强风化千枚岩的接触面上。 次生小滑坡滑面滑动明显、主滑面滑动也较大。两级滑面产生的原因略有差异，次 级滑坡基本上属于堆积层滑坡，由于有差异滑动控制面的存在；主滑坡属于基岩滑坡， 主要是由于该边坡高、陡，强风化千枚岩强度较低，同时受到中微风化千枚岩与强风 化千枚岩接触面这一控制性结构面的影响，导致该边坡滑动变形破坏。 ( 5 ) 滑坡主滑方向北偏西2 6 。，东南偏下次生的小型堆积层滑坡基本上也是顺丰 滑方向。 ( 6 ) 滑体剪出口莉公路末见损伤裂缝痕逊，危楼酮丌挖探槽过程中揭露了翦出口 ( 带) ，开挖过程中在剪出口裂缝处有水渗出，剪出口( 带) 位于强风化干枚岩层中， 剪出口( 带) 距现在人工开挖的公路面1 6 m ，高程为2 4 7 1 6 m ，见图3 - 1 1 。 ( 7 ) 钻探揭露的滑坡滑动面( 带) 特征 坡体浅部地层主要由第四系松敖堆积物、强风化的f 枚岩、中微风化丁枚岩组成。 第四系松散堆积物结构松散、强度低、透水性较好，与相对结构致密、强度相对高、透 水性相对差的岩层之间形成了差异滑动控制面，以及强风化千枚岩与中一微风化千枚岩 之间强度相对高低的差异也为滑动控制面的形成创造了有利条件。 从钻探揭露来看，在钻孔z k l 进尺8 4 m 时见水( 属土体中的上层滞水) ，土样中可 见清晰的滑动面，进尺9 6 m 与1 1 4 m 处的土样中又发现错动滑面，8 4 0 r e - 1 1 4 0 m 段为。 滑坡滑动带；钻孔z k 2 在进尺1 8 4 m - 2 0 1 m 段质软，钻进速度加快，这一段的明显特征 为强风化岩屑中夹杂红褐色粘性土，从2 0 1 m 后为中风化千枚岩，钻进速度变慢因此这 段为滑坡滑动带；钻孔z k 3 进尺2 1 7 0 m - - 2 5 o m 段岩芯较破碎，风化岩屑中夹杂大量红 褐色粘性土，这一段为滑坡滑动带；钻孔z k 4 进尺6 o r e - 8 o m 段错孔明显，测斜管下放 困难；钻孔z k 5 进尺8 0 m 时见水，钻进速度快，进尺9 5 m 时出现光滑错动面；z k 6 进 尺1 7 4 0 m - 1 9 3 0 m 段岩芯中夹杂粘性土，层底部有渗水，钻进速度快，此段为滑坡滑动 带；z k 8 进尺1 8 6 0 m - 1 9 3 0 m 段出现风化岩屑中夹杂较多红褐色粘性土，钻进速度明显 加快，此段为滑坡滑动带；因此，该变形边坡在深部已产生了较连续的变形破坏带，在 边坡进一步变形破坏过程中，将进一步发展形成滑面。 3 1 3 滑坡结构 ( 1 ) 滑体组成 滑体浅层主要为第四系全新统松散堆积物和第四系上更新统风坡积土，第四系全新 统松散堆积物强度低、透水性较好，该层厚度0 6 0 9 6 0 m ，层底标高2 7 8 2 4 3 0 1 0 8 m ； 第四系上更新统风坡积土结构较密，含较多钙质结核，较硬，该层厚度为0 5 0 - 3 5 0 m ， 层底标高2 8 4 4 5 2 9 5 5 4 m ，该两层土体厚度和标高在滑坡体的分布上有一定差异。滑 坡局部还存在被剥蚀残留的全新世卵石层和上更新世的卵石层，上更新世卵石层在滑坡 中部，由2 号，3 号与6 号钻孔揭露，卵石层厚度1 3 0 5 m ，标高为2 8 2 4 5 2 9 5 5 0 m ， 卵石层分选性好，卵石呈圆状、次圆状，砂质充填，卵石层遭剥蚀严重；全新世卵石层 仅在滑坡前缘开挖的管线槽内揭露，卵石层厚度约1 o m ，标高为2 4 8 5 6 m ，卵石层内夹 杂强风化千枚岩碎块，详见附录中的工程地质剖面图。主滑面以上卵石层以下主要为强 风化千枚岩，裂隙、节理发育，强度低，滑动带揉挤严重，基本上是顺强风化千枚岩与 中微风化千枚岩接触带发育。 滑坡东北偏下的小型堆积层滑坡滑面( 带) 较浅，滑面为第四系松散堆积物与强风 化千枚岩接触面，基本上为顺层滑动。 ( 2 ) 滑动带特征 该滑坡的滑面( 带) 形态整体呈箕状：滑面( 带) 纵向上为宽缓弧形，后陡前缓， 主滑段近似直线顺千枚岩强风化层底界发育：后部牵引段近似弧形，沿第四系松散层中 最大剪应力面发展；前缘推挤段顺强风化千枚岩中的薄弱带发展，里近水平的宽缓弧形。 发育在滑坡后部牵引段的松散堆积土中的滑面十分清楚，在z k l 钻孔钻至1 2 m 时， 提出的粘土岩芯被深约1 1 4 m 处的滑面斜切而断，滑面平整光滑，滑痕清晰。 中部主滑段近于直线的滑面主要沿强风化千枚岩与中微风化千枚岩过渡带发展。 这在滑体上凡打穿该层的钻进过程及所取岩芯上都有明显反映。钻至该部位时钻速加 快，再往下钻速明显减慢。该处岩芯饱和或十分潮湿，颜色发黑，尤其在z k 2 、z k 3 、 z k 6 孔中更为明显。 前部推挤段积滑坡剪出口带，滑面主要在强风化千枚岩层中发展，通过前缘滑体前 部勘探过程中开挖的探槽，发现滑面以上滑体物质沿滑面挤出，滑面( 带) 处地下水渗 出，结构疏松、破碎、岩块很少。这在z k 4 钻孔中也有同样的现象。在钻至6 m 时，钻 速加快，钻至7 2 m 提钻，再次下至6 m 处有错孔现象，超过8 m 后，钻进速度明显变慢。 次生小滑坡体滑面( 带) 位于强风化的千枚岩与坡积土的接触面之间，基本上也是 顺层间滑移。由于土质较疏松，地表水易于下渗，在强风化千枚岩这一相对隔水层处相 对聚集，并且此处斜坡陡峭，为堆积土表层滑移提供了动力条件，使得次生小滑坡滑体 破坏且滑距较远。 ( 3 ) 滑床特征 滑坡后缘南部的滑床为黄土与强风化千枚岩组成，在钻探勘察过程中发现，滑坡体 后部东侧滑面为强风化千枚岩与第四系黄土的接触面，由滑坡体后缘中部到西部，滑面 位于第四系上更新世风坡积土层中。后缘滑壁有明显擦痕，后缘陡坎高约0 8 m ，由于 此滑坡还在滑动，每逢强降雨，陡坎高度还在增加。 滑坡中部滑床为中微风化千枚岩，其结构完整性相对滑体、滑带岩士体高，强度 相对较高。 中风化千枚岩单轴抗、强度干燥状念平均值为2 5 3 p a 、饱和状态平均值8 7 l d p a ： 软化系数0 3 4 ；饱和抗剪断内聚力为1 1 2 m p a 、饱和抗剪断内摩擦角为4 4 0 。，该层 岩石属于软化岩石、软岩。 3 2 滑坡地段地质特征 3 2 1 地层岩性 根据钻探、工程地质测绘结果，该边坡出露的岩土体以第四系松散堆积物为主，其 次为志留系强风化千枚岩，靠近滑坡区局部出露志留系中微风化的千枚岩。 依据钻探资料、土体不同性质和成因类型、岩体不同风化程度，本滑坡岩士体共分 为6 层，从上到下依次为：层第四系全新世粘性土、层第四系上更新世黄土、层 第四系全新世卵石层、层第四系上更新世卵石层，层志留系灰黄色一灰绿色强风化 千枚岩、层志留系灰绿色_ 灰黑色中一微风化千枚岩。以下对岩性特征逐一描述： 层第四系全新世粘性土氓“：黄色一黄褐色，土质均匀，孔隙发育，结构较松、稍 湿，可塑，以粘质土为主，含零星角砾石及钙质结核，核径0 5 - 1 o c m ，可见植物根系。 层第四系上更新世黄土q 灰色一黄白色，土质较均，结构中密，硬塑，含钙 质结核，核径0 5 - 1 5 c m ，角砾石与黑色铁锰质斑块达3 0 ，直径2 o _ 3 o c m 。 层第四系全新世卵石层瓴“：灰色，强度高，卵石含量达6 0 ，层厚1 o m ，卵石 直径3 - 9 c m ，呈圆状、椭圆状，分选性好，成份以灰岩等为主，砂质充填。 层第四系上更新世卵石层q 3 a 1 ：灰色，强度高，卵石含量达5 0 。, 6 ，层厚1 3 0 5 m ， 卵石直径一般为2 - 4 c m ，个别达8 c m ，成份以变质砂岩、石英为主，分选性好，砂质充 填，卵石层遭剥蚀严重。 层志留系灰绿色