毕业设计（论文）-崩塌堆积体边坡稳定性分析及防治工程设计.docx

崩塌堆积体边坡稳定性分析及防治工程设计摘 要由于“5.12”汶川特大地震的影响，发生了大量的山体滑坡和崩塌，然而由崩塌生成的崩塌堆积体的稳定问题是需要进行了解和防治的。本文主要对四川省地震灾区阿坝州理县国道317线甘溪村甘溪组崩塌应急治理工程西侧两个崩滑体（即崩塌堆积体和）进行了包括地形地貌，地层岩性，构造运动，物质组成以及水文地质条件的地质勘测；在提出了稳定性模型和计算工况之后进行了稳定性分析；防治工程的设计以及工程比选，并且附有具体的计算过程以及防治工程的平面布置图、剖面图和大样图。之后进行了施工组织设计和工程监测布置。最后，对工程的环境影响、社会效益以及减灾效益进行了综合评价。关键词：崩塌堆积体 稳定性分析 防治工程 施工组织设计 工程监测 综合评价全套图纸加扣 3012250582ABSTRACTA great number of landslides and collapses occurred due to the “5.12” earthquake which happened in WenChuan,at the same time, the stability of accumulation collapse bored by collapses needs learning , preventing and curing.This paper is about the geological survey which includes the topograph and landscape, lithology, tectonic movement, material composition and hydrogeological conditions of the two accumulation collapses(that are accumulation collapse and accumulation collapse ) which are in the west of the emergency engineerings hapeened in the Ganxi Group , Ganxi Vallige located in the earthquake shickened region Li County in SiChuan province where The State Road 317 Line crosses; Stability analysis is carried on after the stability model and calculate condition were proposed;The design and election of Prevent and cure engineering will be carry on and the details of calculate process , Plane layout diagram ,Profile, detail drawing will be accompanied by. Construction management plan and project monitoring arrangements will in progress later.Finally,there will have a comprehensive evaluation of the environmental impact ,social benefit and benefits of disaster reduction brought by the engineering.KEY WORD:Accumulation collapse Stability Analysis Prevention and cure project Construction management plan Project Monitoring Comprehensive evaluation1前言1.1工程由来 “512”汶川特大地震后，四川省国土资源厅根据地震后恢复重建区内的地质灾害防治工程规划，按照四川省国土厅发布的四川省国土资源厅关于请组织支援开展我省地震灾区第四批重大地质灾害应急勘查、设计工作的函，委托湖南省国土资源厅完成有关项目的地质灾害勘查、设计任务。按照湖南省国土资源厅统一部署，湖南省地质建设工程（集团）总公司承担四川省地震灾区2009年重大地质灾害应急项目四川省理县国道317线甘溪村甘溪组崩塌（序号317）应急勘查工作、治理工程可行性研究及初步设计任务。1.2工程区概况1.2.1 地形地貌 理县位于四川省西北部高山和极高山区，地处青藏高原东南部，邛崃山脉东部边缘，地形呈蜿蜒起伏的立体单元，地表由西北向东南倾斜。境内群山连绵，峰峦重叠，山峰海拔高程多在4000m以上，最大相对高差达4500m，沟谷纵横，物理地貌十分发育。理县县城及附近地貌按成因可分如下两类。1、侵蚀深切河谷：分布于杂谷脑河对称峡谷河段，分布面积418km2，占全县面积的9.7%。海拔高程一般18002480m，相对高差680m，谷坡陡急，谷底宽小于200m，多呈“V”型谷，坡度4045，河谷纵坡降7.2。2、剥蚀侵蚀高山：分布于杂谷脑河两侧地带，海拔高程一般32003800m，相对高程在8001200m间，山顶尖棱，山坡陡直，坡度3842。1.2.2 地层岩性区域出露的地层主要为古生界志留系地层及第四系松散堆积层，由老到新分述如下。志留系茂县群第四组（Smx4）：属浅海相沉积，岩性为灰白色绢云千枚岩夹砂岩，产状138-22015-62,区域厚度100-148m。志留系茂县群第五组（Smx5）：属浅海相沉积，岩性为灰绿色千枚岩夹砂岩，产状188-23515-40,区域厚度134-667m。第四系更新统（Qp）：为坡积物及崩塌堆积物，岩性为碎石：灰褐色，中密-密实，碎石成份为砂岩、千枚岩，含量50-80，粒径一般20-60mm，最大达120mm，局部夹有大的块石,次棱角状-棱角状，碎石厚度0.507.00m。含水性差、透水性好。第四系全新统（Qh）：为冲洪积、残积物及崩塌堆积物，岩性为卵石、碎石和耕植土。其中卵石：灰褐色，密实，卵石含量50-60，粒径一般20-60mm，亚圆状，局部次棱角状，主要成份为砂岩、花岗岩等，分布于杂谷脑河及其附近低洼地带，厚度2.0-8.00m。碎石：灰褐色，上部松散-中密，中下部中密，碎石成份为砂岩，含量50-80，粒径一般20-60mm，最大达120mm，局部夹有大的块石,次棱角状-棱角状，碎石厚度17.00m，主要分布在斜坡上，为崩塌体的主要物质组成。耕植土：灰黄色，主要由粘性土组成，含植物根系及碎石，碎石成份为砂岩，含量5-15，粒径2-20mm，次棱角-棱角状，稍湿，松散。分布于山体表层，厚度一般为0.30-0.50m。1.2.3地质构造与地震1、地质构造理县构造上隶属于松秀甘孜地槽褶皱系，区内经历了多次构造运动，主要受薛城S型构造影响。勘查区位于薛城S型构造北东部（见图1-2-3），薛城S型构造为金汤弧形构造之东翼，被雪隆包砥柱的旋扭所复杂化，由一系列S形和弧形褶皱、断裂所组成。北东段向60方向延伸，宽1020km；中段理县、雪隆包一带接近旋扭中心，呈S形弯曲，其中压扭性弧形断层较发育，褶皱紧密；南西段向220方向延伸并逐渐撒开，宽40km以上。总长150多km。卷入地层为奥陶系三叠系，西北有较多的印支燕山期岩浆岩侵入，并切割S形构造线。褶皱较为发育，大小共有五十多条。规模较大者有红岩倒转复背斜、三岔倒转复向斜、总棚子倒转复背斜、三道桥卡子倒转复向斜等；断裂有雪隆包环形断层、转经楼沟断层等。图1-2-3 理县构造体系图2、新构造运动 区域新构造运动较强烈，其主要特征是：（1）强烈的上升运动：第四纪至晚近时期，区内以大面积抬升为主。杂谷脑中更新世至现今上升平均速度为0.52mm/年，且现今时期地壳上升速度在逐渐加快。（2）物理地质现象较发育：在高山峡谷地区崩塌、崩塌、泥石流也较普遍，因地壳的相对不稳定性和地壳的活动造成物理地质现象的发生和发展。（3）晚近期断裂活动性：米亚罗断裂，近代仍在继续活动，而且活动也较频繁，由于断裂的活动导致历史上和现代地震多次发生。3、地震理县属龙门山地震带中段，地震时有发生，从19521984年间的不完全统计，共发生地震197次，5级地震1次，45级地震3次，34级地震19次，23级地震129次，小于2级地震45次。对理县有较大影响的区内及区外地震主要有：1933年8月5日，茂县叠溪发生7.5级地震，波及理县薛城，造成10多人伤亡。1952年8月31日4时，理县北纬3102，东经10300地区发生地震，少数房屋石墙开裂和跨塌。1973年2月22日炉霍发生7.2级地震，1976年8月16日松潘、平武发生7.2级地震，均波及理县。1981年5月6日，理县沙坝、夹壁间发生4.1级地震，造成房屋倒塌、裂缝现象，无人畜伤亡。1982年2月10日，在理县北纬3132和3147，东经10252和10246的两个地区，发生3.4和3.5级地震，少数房屋石墙开裂和跨塌，无人畜伤亡。2008年5月12日汶川发生8.0级特大地震，波及理县，导致许多房屋开裂、倒塌，造成了严重危害。据四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图、四川、甘肃、陕西部分地区地震动反应谱特征周期区划图，勘查区地震动峰值加速度为0.15g（图2-2-2），地震动反应谱特征周期为0.40s。据国家地震现场应急工作队汶川8.0级地震烈度图（第一稿），勘查区地震基本烈度为度。1.2.4气象和水文条件1、气象勘查区属亚热带季风气候，四季分明，冬长夏短，冬暖夏凉。据理县气象站19662004年气象资料，多年平均降水量609.6mm，最大年降水量790.1mm(1992年)，最大日降水量55.9mm(1982年8月12日)。在时间上，冬春季节降水量严重偏少，常发生冬干连春旱，而夏秋季降水偏多，各月分配不均，降水量集中在59月为420.6毫米，占全年降水量的69%，而10月次年4月降雨量仅189.0毫米，占全年降水量的31%。全年降雨呈双峰型分布，5、6、9月是降水高峰期，每年雨季开始和临近结束有两次大的降水过程。气温年较差小，日较差大，多年平均气温11.4，变幅在10.512。降雨是引发地质灾害的主要因素，降水的入渗既可增加土岩体容重和坡体本身自重，又会降低潜在滑动面 (带)抗剪强度，导致地质灾害的发生。由于区内降雨年内分布不均，导致地质灾害的发生年内分配不均。据调查资料，几乎所有的泥石流、滑坡及崩塌等地质灾害的发生多集中在每年59月份，其中，年内第一个降雨高峰期6月，地质灾害发生频率最高，其次是第二个降雨高峰期9月次之，地质灾害年内发生次数呈双峰分布。以区内1958年2005年中有时间记载的地质灾害事件进行统计显示，地质灾害波动曲线与降雨量波动曲线呈现正相关（图1-2-4）。图1-2-4 地质灾害多年各月分布统计图2、水文条件工程区为川西高山峡谷区，构造复杂，岩性多样，受地层岩性、地形地貌及构造的控制，地下水类型有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类型，以基岩裂隙水为主。因地形切割较深，基岩裂隙水的埋深较大，勘探深度范围内未见该层地下水。（1）松散岩类孔隙水主要赋存于碎石和卵石层中，含水层结构为松散-中密，透水性强，雨季局部含上层滞水；因地下水水位埋深较大，本次勘查工程深度以内未见地下水位。（2）基岩裂隙水含水层位为志留系茂县群第四组（Smx4）的千枚岩夹砂岩，地下水主要赋存在岩石风化裂隙中，分布不均匀，本次勘查深度以内未见地下水位。（3）、地下水的补、径、排特征本区地下水以大气降水补给为主。大气降水进入第四系松散层后，大部分储积在孔隙中并顺坡向坡脚运动，流向附近的杂谷脑河或甘溪沟，少部分通过裂隙下渗补给基岩裂隙水，进行较深的水循环，总体地下水排泄条件较好。（4）、杂脑河影响勘查区北面发育杂谷脑河，系岷江水系上游一级支流，无水文站。西侧为甘溪沟，为杂谷脑河的支流。杂谷脑河水流丰富，水系发育，呈树枝状。杂谷脑河发源于县境鹧鸪山南麓的红水沟，由西北向东南斜贯全县境。自西向东流经米亚罗、夹壁、沙坝、朴头、杂谷脑、甘堡、薛城、木卡、通化、桃坪10个乡（镇）。东流至古城后，转向东北经汶川县威州汇入岷江。杂谷脑河径流主要由降水形成，地下水和融雪水补给次之。径流丰沛稳定，河口处每年平均流量110立方米/秒，实测最大洪峰流量为929立方米/秒。河道在理县境内长度146.4千米，天然落差约3000米，河道平均坡降18.4，水能资源丰富(年径流特征值见表1-2-4)。表1-2-4 杂谷脑河天然年径流特征值统计表站名集雨面积（km2）年径流量（亿m3）平均径流深(mm)汛期径流量（亿m3）最大最小均值5月-9月杂谷脑水文站240422.6916.5520.11839.4313.30桑坪水文站462938.4729.6134.69749.4124.36杂谷脑河在理县境内大小支流48条，其主要支流有13条，分别为曾头沟、三岔沟、孟屯沟、打色尔沟、大沟、米亚罗沟、蒲溪沟、胆扎木沟、甲石口沟、梭罗沟、九架棚沟、黄土梁沟、十八拐沟。以孟屯沟流域面积最大，为977.8平方千米。河流冲刷，洪水、地表、地下水体活动等对地质灾害的形成和发育具有重要作用。地表水对坡面的冲刷、下渗，地下水位升高，增加山坡土体的含水量，降低土体的稳定性；河流对坡脚的冲刷、侵蚀，易使边坡失去支撑而失稳。地表径流的变化与降水一致，每年59月进入汛期，降水增加地表径流增大，对边坡的冲刷和河流的侧蚀作用增强，地质灾害活动频繁。1.2.5人类工程活动工程区位于理县通化乡甘溪村甘溪老街，人口较集中，人类工程活动较强烈，主要表现为： 1、工程建设：部分居民在崩塌前缘修建房屋，尤其是国道317线的修建对原始斜坡进行了挖方、切坡改造，由于切坡、支护等不合理或未进行支护，影响了原始山体斜坡的稳定性。2、垦荒耕种：在部份山体的缓坡地带，有当地居民垦荒种花椒树等经济作物，另还有修坟、放牧等现象，破坏了山体表层植被，改变了表层土体结构，对原始斜坡稳定性产生了不利影响。 1.3工程治理的必要性和可行性根据估算，甘溪组崩塌不断变形破坏将造成的直接和间接经济损失达1000万元，估计的工程治理经费约692.604万元，投资与效益之比约为1:1.5，经济效益明显。因此，对甘溪后山崩塌实施防治工程措施是必要的。根据勘查，国道317线甘溪村甘溪组南侧斜坡整体处于基本稳定状态。崩塌危岩区分布有18处危岩体，在余震和降雨作用下仍可能发生崩塌；11处崩塌堆积体（崩滑体）在余震和降雨的情况下多处于欠稳定-基本稳定状态，对甘溪村甘溪组民房及228人生命财产安全构成严重威胁，因此，对理县国道317线甘溪村甘溪组崩塌实施防治工程措施是较紧迫的。勘查区位于四川省理县通化乡甘溪村甘溪组南侧斜坡，行政区划隶属四川省理县通化乡甘溪村管辖，地理坐标：东径103236，北纬313342。甘溪村甘溪组崩塌为一个崩塌群，有15个小型崩塌， 18个危岩体， 11处崩塌堆积（崩滑）体，单个新崩塌堆积体70-2300m3，单个老崩塌堆积体方量2400-6900m3，均属小型崩塌（滑）；新、老崩塌堆积体总方量约18200m3。理县甘溪村甘溪组崩塌区呈南收敛北撒开的扇形，宽244830m，长约750m，后缘(南部)以崩塌后推30-50m为界；北侧以杂谷脑河为界；东侧以东边山脊-甘溪村东头连线为界；西侧以西边山脊-崩塌堆积体西侧30m连线为界，总面积约0.35km2；见附图1“崩塌堆积体治理工程平面布置图”。1、 危害对象国道317线甘溪村甘溪组崩塌主要危害对象：甘溪村甘溪组民房50栋，村民228人。 照片1 危害对象（居民） 2、 造成的损失地踏勘和访问，甘溪组崩塌为一个崩塌群，包括15个小型崩塌，其中“512”地震之前就有6处，地震诱发了9处。“512”汶川大地震，山体崩落的岩块滚落到317国道和居民房前，造成国道该段堵车2天，紧邻山旁的3栋旧民房被砸（现已拆除），数间猪棚被毁(见照片2)，2009年6月的余震又将竖立山旁的林业部门宣传碑被毁(见照片3)，幸未造成人员和车辆伤亡。崩塌处地形陡峭，岩石节理裂隙发育，局部岩块随时都有可能掉落，因此，崩塌今后仍严重威胁着甘溪村甘溪组民房50栋及228人的生命及财产安全。崩塌破坏后造成损失估算可能达成1000万元以上。原猪棚区照片2 砸毁的靠山猪棚 照片3 砸坏的封山育林宣传碑根据地质矿产行业标准滑坡防治工程勘查规范（DZ/T0218-2006）中危害对象等级划分，确定该工程的危害等级为二级。2灾害体概况2.1位置与交通2.1.1地理位置工程区位于四川省理县通化乡甘溪村甘溪组南侧斜坡，行政区划隶属四川省理县通化乡甘溪村管辖，地理坐标：东径103236，北纬313342。2.1.2交通工程区位于川西北理县通化乡甘溪村，距四川省省会成都约170km，距阿坝州政府所在地马尔康约230km，中部有国道317线成阿公路经过，工程区的东外侧有一段简易公工程地质概况路，交通较方便（如图2-1-1所示）。2.2边坡特征 崩塌堆积体和崩塌堆积体位于理县通化乡甘溪村甘溪组后山西侧斜坡，其在后山上的位置如照片4所示。照片4 甘溪村甘溪组后山斜坡全貌2.2.1崩塌堆积体的形态特征与物质组成 “512”地震之前就有老崩塌堆积体存在，之后形成的新崩塌堆积体叠加于上部，主崩方向为10；平面形态呈扇形，上宽15m，下宽55m,斜长约65m，堆积区面积2300m2，厚度为1-7.00m，平均为4.00m，总方量约9200m3（其中新崩塌堆积体平均厚约1.00m，新崩塌堆积体约2300m3，老崩塌堆积体平均厚约3.00m，老崩塌堆积体约6900m3），属小型崩塌。崩塌堆积体表面坡角为35-40，崩塌堆积体前、后缘部位高程分别为1550m、1602m，相对高差52m。组成物为碎石：灰白-灰色，上部（新崩塌堆积体）松散，中下部（老崩塌堆积体）中密，碎石成份为千枚岩夹砂岩，含量60-80，粒径一般20-60mm，少数达120mm，局部夹有块石（120-250cm）,次棱角状-棱角状，块石多分布于崩塌堆积体前缘和表面。新堆积体稳定性较差，老堆积体处于稳定状态,见照片5。崩塌堆积体317国道照片5 崩塌堆积体2.2.2崩塌堆积体的形态特征与物质组成“512”地震之前就有老崩塌堆积体存在，之后形成的新崩塌堆积体叠加于上部，主崩方向为10；崩塌堆积体呈扇形，上宽10m，下宽55m,斜长42m，堆积区面积1200m2，厚度为1-6.50m，平均为3.00m，方量约3600m3（其中新堆积体平均厚为1m左右，新堆积体约1200m3，老堆积体约2400m3），属小型崩塌，崩塌堆积体表面坡角为40-45，崩塌前、后缘部位高程分别为1550m、1595m，相对高差将近45m。由碎石组成：灰色，上部（新崩塌堆积体）松散，中下部（老崩塌堆积体）中密，成份为千枚岩夹砂岩，含量65-85，粒径一般20-70mm，局部夹块石（120-250cm）,次棱角-棱角状，块石多分布于崩塌堆积前缘和表面，新堆积体稳定性较差，老堆积体处于稳定状态，见照片6。 崩塌堆积体照片6 崩塌堆积2.3崩塌堆积体稳定性计算及评价理县国道317线甘溪村甘溪组崩塌形成的崩塌堆积体和，他们是老崩塌堆积体和因 “512”地震后形成的新崩塌堆积体的共同体。下面参照滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T0219-2006），分析新、老崩塌堆积体的稳定性。2.3.1计算模型参照滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T 0219-2006）推荐的滑动面为折线形的计算模型（见图2-3-1），采用传递系数法公式计算各新、老崩塌堆积体的稳定性。图2-3-1 堆积体稳定性计算模型：传递系数法（折线型滑动面）2.3.2 计算工况计算目的是评价理县国道317线甘溪村甘溪组崩塌8个新、老崩塌堆积（滑）体的稳定状态，为其稳定性评价及防治工程提供依据。根据滑坡防治工程勘查规范（DZ/T0218-2006），选择以下几种工况进行计算：工况一：自重；工况二：自重+50年一遇暴雨； 工况三：自重+地震荷载；2.3 .3计算方法参照滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T 0219-2006）推荐的传递系数法公式对各崩塌堆积体稳定性进行计算。计算公式（A.9）其中：；。式中： Kf稳定系数； Wi第i块段坡体所受重力（KN/m）； A 地震加速度（重力加速度g）； Ri作用于第i块段的抗滑力（KN/m）； Ni第i块段基岩面的法向分力（KN/m）； i第i块段土的内摩擦角（）； ci第i块段土的粘聚力（KN/m）； Li第i块段基岩面长度（m）； Ti作用于第i块段基岩面上滑动分力（KN/m），出现与基岩面方向相反的滑动分力时，Ti取负值； j第i块段的剩余下滑力传递至第i+1块段时的传递系数（j=i）； i第i块段基岩面切线方向与水平方向夹角。计算剖面采用极限平衡法，建立折线型力传递的滑动力学结构模型。选取AA和B-B2剖面线作为新+老崩塌堆积体计算剖面，从上而下以老堆积体与基岩接触面、老堆积体与卵石接触面为潜在滑动面。选取AA和BB2条剖面线作为新崩积（滑）体计算剖面。依计算剖面中滑动面转折将计算剖面划分为数个滑块。新老崩积（滑）体的抗滑稳定性计算剖面示意图分别见图2-3-3(1)和2-3-3（2）。图2-3-3（1） 图2-3-3（2）2.3.4参数选取1、对于崩积堆积体和这2个新+老崩积体(老崩积体和)成分主要为碎石，结构中密，现状稳定，其力学参数根据工程经验与反演计算的方法综合确定。反演公式为：arctan老堆积体C、值为：天然状态C值取3.0kPa、值取32.0；饱和状态下C值取2kPa、值取30。2、各崩塌堆积体稳定性计算参数见下表2-3-4（1）。崩塌堆积体名称重度（kN/m3）凝聚力C(kPa)内摩擦角 (度)天然饱和天然饱和天然饱和新+老崩塌堆积体21.422.03232.030.0新+老崩塌堆积体21.422.03232.030.0塌堆积体稳定性计算参数表 表2-3-4（1）崩3、安全系数崩塌（滑）堆积体如发生失稳将对下部村民的生命财产安全构成威胁，根据滑坡防治工程设计与施工技术规范DZ/T0219-2006，防治工程等级为级，综合考虑新、老崩塌堆积(崩滑)体的现状特征，下滑推力安全系数按表2-3-4（2）确定。下滑推力计算安全系数 表2-3-4（2） 安全系数F st计算工况老崩塌堆积体新崩塌堆积（崩滑）体备 注自重1.201.25自重+暴雨1.151.20自重+地震1.101.15 4、地震参数抗震设防烈度为度，设计地震动峰值加速度值为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s。5、 新、老崩塌堆积体稳定性计算结果与评述1) 选取AA和BB两剖面为代表进行新+老崩塌堆积体稳定性的计算。计算时均取崩塌堆积体（崩滑体）单位宽度1m，计算过程见附表（稳定性计算表），抗滑稳定系数计算结果统计见表2-3-4（3）。 新、老崩塌堆积（崩滑）体稳定系数计算结果表 表2-3-4（3）崩塌堆积体名称工况一工况二工况三新+老崩塌堆积体1.171.061.13新+老崩塌堆积体1.161.031.122）崩塌堆积体稳定状态评判原则见表2-3-4（4）。滑坡稳定状态划分 表2-3-4（4）滑坡稳定系数F1.001.00F1.051.05F1.15F1.15滑坡稳定状态不稳定欠稳定基本稳定稳定3）根据计算结果，崩积（滑）体及老+新崩塌堆积体的稳定性综合评价见表2-3-4（5）。崩塌堆积体名称一：自重计算工况二：自重+50年一遇暴雨三：自重+地震荷载新+老崩积体稳定系数Fs稳定基本稳定基本稳定新+老崩积体稳定系数Fs稳定欠稳定基本稳定崩塌堆积（崩滑）体稳定性综合评价表 表2-3-4（5）计算结果表明：新+老崩塌堆积体仅在工况一条件下处于稳定状态，在其他工况条件下均处于基本稳定状态；新+老崩塌堆积体在工况一条件下稳定状态，工况二条件下欠稳定状态，工况三条件下基本稳定状态。24危岩体稳定性分析从“崩塌堆积体治理工程平面布置图”中可知，在崩塌堆积体和的上面，存在着危岩体W15和W16，对下面的建筑可能带来危害，因而需对其进行稳定性评价。（1）、甘溪组崩塌危岩区共划分为18个危岩体，大小不一，编号为危危，单个危岩体面积11.34m2-480.5m2，总面积约1612.00m2，平均单体面积为89.6m2；危岩体厚度1.80-3.50m；危岩体的体积为31.00m3-1315.40m3，总体积约4160.0m3，平均单体体积218.00m3。各危体体均属逆向岩体，岩层产状较缓，多数危岩体发育了一组顺坡向的结构面，且倾角小于坡角，危岩体易沿此面发生崩塌。根据勘查报告中的极射赤平投影分析法，各危岩块的稳定性分析和评价见表2-4-1。危岩体稳定性分析一览表 表2-4-1 坡段 结构面及坡面产状 岩体结构面特征结构面组合交线与坡体关系稳定性评价及破坏模式危岩体裂隙J1产状：2018；裂隙J2产状30050；裂隙J3产状13234；岩层产状：20040；坡面产状：1235。危岩体位于岩质逆向坡，主要发育4组结构面，间距较小，裂隙宽一般1-5.0mm，产状为30050裂隙宽可达5-8cm，裂面粗糙、平直，延伸长1-2m, 裂隙密度2-4条/m。4组结构面将岩体切割成多层块状体。构造裂隙J1倾向与坡面相近，且倾角小于坡角；J1与J2、J1与J3的交点在坡肩附近。边坡结构为基本稳定-不稳定结构，破坏模式以倾倒式为主。危岩体裂隙J1产状1555；裂隙J2产状28735；裂隙J3产状15040；岩层产状：19035；坡面产状：1538。危岩体位于岩质逆向坡，主要发育4组裂隙，间距较小，裂隙宽一般1-5.0mm，裂面粗糙、平直，延伸长1-2m, 裂隙密度2-4条/m，无充填。4组裂隙将岩体切割成多层块状体。裂隙J1倾向与坡面相近，倾角小于坡角；J1与J2、J1与J3的交点均在坡肩附近。边坡结构为基本稳定-不稳定结构，破坏模式以倾倒式为主。从现场调查和对附近居民访问，“512”地震所形成的11处新的崩塌堆积体，主要是危岩体及附近松动的岩块产生崩塌而形成的，余震或暴雨时危岩块偶有掉块现象发生。危岩体节理裂隙较发育，风化作用较强烈，岩体呈碎裂状，且多数呈突出体（探头岩）或块体底部部分悬空现象。（2）、危岩体的稳定性受多种因素制约，其稳定性计算涉及较多参数和复杂的边界条件，而准确参数的获得和边界条件的完全查明较困难。为了深刻认识区内危岩的稳定性，适应危岩整治的需要，试选择部份典型危岩崩塌类型进行稳定性计算分析。由于危岩体的稳定性评价，目前尚无较为合理的定量方法，本次对危岩体的计算主要依据三峡库区三期地质灾害防治工程地质勘察技术要求（2004年12月）所提供的方法理论来确定。1)计算公式对甘溪组崩塌危岩体，按其变形破坏类型分为滑移式、倾倒式二类,按其受力状态不同,分别采取如下计算公式: 滑移式危岩体滑移式危岩指沿软弱面滑动而产生滑塌，滑移式危岩计算模型见图2-4-1，按单位宽度考虑。对于后缘无陡倾裂隙的危岩体,其计算公式为：图2-4-1 滑移式危岩稳定性计算模型式中：F危岩稳定系数；W危岩体自重(kN/m)C裂隙面等效粘聚力(kPa)；裂隙面等效内摩擦角()；L滑动面（危岩下部断续贯通段）长度（m）；U滑面水压力（kN/m）,U=1/2 LhwV裂隙水压力(kN/m)，V=1/2whw2；h后缘裂隙深度(m)；hw后缘裂隙充水高度(m)，天然时取1/71/3.5h，暴雨时取1/41/2h（根据裂隙发育情况和汇水情况而定）；Q单位长危岩块体承受的水平地震力 (kN/m)，Q=eW，e为地震水平系数取0.025；滑动面倾角()。倾倒式危岩（危岩体重心在支点内侧） 图2-4-2 倾倒式危岩稳定性计算模型按单位宽度考虑，由后缘岩体抗拉强度控制，甘溪危岩体基座为千枚岩抗拉强度较小，不考虑岩体底部抗拉强度。则危岩体（重心在倾覆点之内时）稳定系数为：Fs:稳定系数；h:后缘裂隙深度(m)；hw:后缘裂隙充水高度(m)；H:后缘裂隙上端至未贯通段下端的垂直距离(m)；:危岩重心到倾覆点的水平距离(m)；b:后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离(m)；:岩体重度(KN/m3)；S:危岩体单宽面积(m2)；h0:危岩体重心到倾覆点的垂直距离(m) ；flk:危岩体抗拉强度标准值(Kpa),根据岩石抗拉强度标准值乘0.4拆减确定；:危岩体与基岩接触面倾角(),外倾时取正,内倾时取负值；:后缘裂隙倾角()；:水平地震系数(地震烈度为时,取0.025) ；Q:单宽危岩块体承受的水平地震力（KN）。2)荷载、荷载组合及计算工况危岩稳定性计算所采用的工况可分为：工况1：自重+裂隙水（天然状态）工况2：自重+裂隙水（暴雨状态）工况3：自重+裂隙水（天然状态）+地震最不利荷载组合为设计荷载组合,其余为校核荷载组合。危岩稳定性计算中各工况考虑的荷载组合应符合下列规定：A、对工况1、工况2和工况3应考虑自重，同时对滑移式危岩应考虑现状裂隙水压力、暴雨时裂隙水压力（“暴雨”指的是强度重现期为二十年的暴雨）。B、对校核工况应考虑自重和地震力，同时对滑移式危岩应考虑暴雨时裂隙水压力。3)计算参数的确定计算参数的选择应根据野外调查并结合试验结果来综合确定，在野外调查中发现，危岩体顶部外倾卸荷裂隙张开度、贯通性及延伸性一般，裂隙面粗糙，局部被岩屑充填，但充填不饱满。对危岩体稳定性起控制性作用的是危岩体断续延伸的外倾结构面，结构面较平直，为硬性结构面，结合一般。由于勘查区组成危岩体的岩性为千枚岩夹砂岩，根据该裂隙面所占千枚岩、砂岩多少按加权平均先算出危岩体的加权平均重度；根据勘查区岩土层的天然地基承载力特征值、变形模量 、重度表（表53-4），按加权平均求得危岩体参数如下：危岩体天然加权平均重度（KN/m3）；危岩体饱和加权平均重度（KN/m3）；勘查区对危岩起控制性作用的结构面总体属硬性结构面，结构面贯通性及延伸性一般，断续发育，结合程度一般。对结构面指标根据裂隙发育情况按建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）表4.5.4折减内摩擦角，最后结合当地工程经验并查表4.5.1和工程岩体分级标准C.0.2确定裂隙面粘聚力C。裂隙面内聚力C取5055KPa（天然-饱和状态），内摩擦角标准值取2023 （天然-饱和状态）；砂岩弹性模量E取1.5GPa，泊松比标准值取0.21，抗拉强度标准值取0.4MPa；千枚岩弹性模量E取0.5GPa，泊松比取0.27，抗拉强度标准值取0.2MPa 结构面抗剪强度指标标准值 表2-4-2结构面类型结构面结合程度内摩擦角（）凝聚力c（MPa）硬性结构面1结合好350.132结合一般35270.130.093结合差27180.090.054)危岩稳定性评价标准根据地质灾害防治工程勘察规范（DB50/143-2003）和三峡库区三期地质灾害防治工程地质勘察技术要求（2004年12月）第7.2.11节表7-4的规定，区内各类危岩体稳定性评价标准详见表2-4-3。危岩稳定性评价标准 表2-4-3 危岩类型危岩稳定状态Ft取值不稳定欠稳定基本稳定稳定滑移式危岩F1.001.00F1.151.15FFtFFt1.30倾倒式危岩F1.001.00F1.251.25FFtFFt1.405)危岩稳定性计算结果根据上述稳定性计算公式及稳定状态评价标准对危岩体进行了稳定性计算及稳定性评价。其计算结果见表2-4-4。危岩体稳定性评价结果一览表 表2-4-4编号体积（m）3破坏方式稳定系数安全系数稳定性评价天然暴雨地震天然暴雨地震W158.6倾倒1.481.241.171.4稳定欠稳定欠稳定W2277.8倾倒1.211.020.901.4基本稳定欠稳定不稳定根据上述定性分析和定量计算，结合野外地质勘勘查和访问，自然状态下W16为基本稳定；在暴雨条件下，W15、W16危岩体为欠稳定。在地震条件下W16、W17、为欠稳定， W15 处为不稳定。说明危岩体W15和W16在自然状态下处于稳定-基本稳定状态，但是在暴雨和较大地震作用下，危岩体的稳定状态明显降低，可能出现变形和掉块。这与现场调查的情况相符。2.5甘溪村甘溪组崩塌堆积体和处得被动网（或拦石墙）高度计算本次防治工程设计在国道317线甘溪村甘溪组崩塌群部份崩塌(滑)前缘设置拦石墙 (或被动网)，拦截上部岩质边坡表层崩塌和崩滑体中的岩块，选择具代表性的B-B,剖面（见图2-5-1）作为拦挡高度计算，根据计算结果和考虑安全值来确定被动防治工程的设计高度，计算结果和拦石墙（或被动网）设计高度见表2-5-1）。图2-5-1 B-B,剖面图计 算 结 果 表 表4-3-3剖面编号速度m/s弹跳高度m冲击力KN冲击能量KJ拟设拦挡高度B-B23.712.8548.22510挡土墙（高8m）+RX1-100型被动网高4m注： 1、冲击能量按0.9m0.9m0.9m方形石块计算。2、高度按危岩体或崩塌源与防治工程的最大高差。 3、块石的转动动能E2按动能E1的0.2倍计算。3治理工程设计3.1防治目标最大限度保障理县国道317线甘溪村甘溪组228人的生命财产安全，保护地质环境、生态环境、人居环境。3.2防治方案布置原则1、防治工程应遵循“安全、可靠、长效、美观、环保”的原则，治理工程实施后，在主体工程有效期内，应确保崩塌体的稳定性，在地震、暴雨条件下不发生崩滑和局部破坏。2、充分考虑当地的经济条件、施工水平和交通条件，在现有的技术条件下，防治工程应做到技术成熟、施工可行、使工程达到安全可靠、经济合理。设计方案尽可能因地制宜、就地取材。3、防治工程布置与施工必须与当地的建设和该区域自然环境相协调，优化设计方案，尽可能美化环境并改善周边景观，尽量减少对自然环境的破坏。4、布置适量的安全监测设备，了解和掌握崩塌在防治工程施工期及运行期的稳定性。5、防治工程施工应不对居民的正常生活、生产造成严重影响。3.3设计标准根据滑坡防治工程设计与施工技术规范的规定，防治工程等级为级的设计稳定安全系数：拦石墙：抗滑稳定安全系数1.3；抗倾覆稳定安全系数1.6。3.4设计依据与参考规范（1）关于请组织支援我省地震灾区重大地质灾害应急勘查、设计及监理工作的函四川省国土资源厅发川国土资函【2008】1545号文（2）四川省理县国道317线甘溪村甘溪组崩塌应急勘查报告；（3）滑坡防治工程勘查规范（地质矿产行业标准DZ/T02182006）；（4）地质矿产行业标准滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T0219-2006）；（5）岩土工程勘察规范（GB50021-2001）；（6）铁路路基支挡结构设计规则（TBJ125-90）；（7）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；（8建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002）；（9）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；（10）砌体结构设计规范（GB50003-2001）；（11）铁路沿线斜坡柔性安全防护网（TB/T 3089-2004）3.5 防治工程设计参数建议 （1）岩体物理力学指标建议值见表3-5-1岩体物理力学指标建议值表 表3-5-1 岩性项目千枚岩砂岩抗压强度标准值天然（MPa）6.3/饱和（MPa）/12.7弹性模量（GPa）0.501.50泊松比0.270.21抗剪强度标准值C（MPa）0.701.20（）35.038.0容许承载力f (kPa)强风化350强风化400/中风化1500挡墙的基底摩擦系数0.400.60砂浆与岩石间的粘结强度特征值（MPa）0.3(中风化)0.5(中风化) 注:水泥砂浆强度为30MPa，混凝土强度等级C30。 （2）土体物理力学指标建议值见表3-5-2土体物理力学指标建议值表 表3-5-2岩性项目碎石卵石土天然密度（KN/m3）21.522.0饱和密度（KN/m3）22.022.5天然内聚力（kPa）313天然内摩擦角()3233饱和内聚力（kPa）211饱和内摩擦角()3031承载力特征值f(kPa)松散-稍密120/中密-密实280350挡墙的基底摩擦系数0.400.45边坡开挖坡率1:11:0.75（3）崩塌区主要岩土层的天然地基承载力特征值、变形模量见表3-5-3。 岩土层的天然地基承载力特征值、变形模量 、密度表 表3-5-3岩土层名称抗拉强度（MPa）天然地基承载力特征值fak(KPa)变形模量E0 (MPa)砂浆与岩石间的粘结强度特征值（MPa）天然重度（KN/m3）饱和重度（KN/m3）碎石26032卵石32035强风化砂岩0.4400/0.5(中风化岩)23.223.4强风化千枚岩0.2350/0.3(中风化岩)2525.2 （4）崩塌区岩石单轴抗压强度、饱和抗剪强度指标统计见表3-5-4。岩石单轴抗压强度、抗剪强度指标表 表3-5-4岩土名称项目统计个数(n)范围值平均值强风化千枚岩天然抗压强度(MPa)44.93-7.756.3饱和抗剪凝集力C(MPa)40.49-0.850.70内摩擦角()433.2-36.635.0强风化砂岩饱和抗压强度(MPa)312.3-13.112.7饱和抗剪凝集力C(MPa)31.09-1.311.2内摩擦角()337.1-39.138.03.6治理方案根据地质灾害防治的一般方法，结合本区的实际，对甘溪村崩塌的治理进行方案论证。治理崩塌边坡常用的方法有:减缓边坡坡