九寨沟牌坊坝滑坡初步设计报告.doc

XXXXXXXXX 九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急治理工程九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急治理工程九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急治理工程 初初 步步 设设 计计 报报 告告 XXXX 省煤田地质工程勘察设计研究院省煤田地质工程勘察设计研究院 二二 九年五月九年五月 牌坊坝滑坡应急治理工程初步设计报告牌坊坝滑坡应急治理工程初步设计报告牌坊坝滑坡应急治理工程初步设计报告牌坊坝滑坡应急治理工程初步设计报告 二二 九年五月九年五月 目目 录录 附录 附录 1 治理工程图纸 2 设计计算书 3 投资概算书 1 1 概概 述述 1 11 1 任务由来任务由来 20XX 年 5 月 12 日下午 2 点 28 分 四川省汶川县发生里氏 8 0 级大地震 震 中位于汶川县映秀镇 地震烈度达 度 使得山崩地裂 山河破碎 汶川大地震给 四川省造成极为严重的人员伤亡和财产损失 同时因地震引发了大量的次生地质灾 害 严重威胁到当地的人民生命财产安全 为了切实做好 5 12 特大地震灾害重建工作 确保基础设施和安置区的人民群众 生命财产安全 根据四川省国土资源厅发川国土资函 20XX 1199 号 关于下达 汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘察项目任务委托书的通知 四川省煤田地质 局一四一队受委托承担了其中的四川省九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡的应急勘察工作 四川省煤田地质局一四一队按设计书意见实施勘察工作 并于 20XX 年 2 月完成勘 察报告工作 并通过了内审 20XX 年 3 月 我院根据勘察报告编制了四川省九寨 沟县罗依乡牌坊坝滑坡的应急治理可行性研究工作 并通过我院专家组的审查 20XX 年 4 月我院在勘察报告和可行性研究报告基础上编制四川省九寨沟县罗依乡 牌坊坝滑坡的应急治理初步设计工作 1 21 2 项目地理位置 行政区别 坐标项目地理位置 行政区别 坐标 滑坡区位于九寨沟县罗依乡 有乡村公路通过勘察区 九寨沟县位于四川省阿 坝藏族羌族自治州北部 隶属阿坝藏族羌族自治州管辖 向北邻近甘肃省 交通以 公路为主 向南西线经茂县 汶川至省会成都约 319km 东部九环线经平武至广元 市约 230km 向北东到甘肃省文县约 60km 牌坊坝滑坡位于九寨沟县南部的罗依乡 大寨村 距九寨沟县城约 19km 地理坐标 东经 104 11 24 104 12 14 北纬 33 08 38 33 09 31 有乡村公路到达滑坡区内 交通较方便 1 31 3 可行性研究报告的主要结论可行性研究报告的主要结论 九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急治理工程可行性研究报告是我院在勘察报告的 基础上编制的 于 20XX 年 3 月通过了我院的专家组内审 可以进入初步设计阶段 工作 可行性研究报告的主要结论 对滑坡采用了两种治理方案 方案一 截 排水 削坡 护脚 抗滑桩 在滑坡 次级剪出口陡坎处设置一排抗滑桩 并加强滑坡区内的排水系统 截排水 削坡 护脚 抗滑桩 方案二 截 排水 削方减载 混凝土格构梁 在滑坡体上进行削方 减载 并对削方减载后的滑坡体上采用混凝土格构梁防护 可研报告通过从技术 施工 对环境影响及工程投资等方面进行方案对比 推荐方案一 截 排水 削坡 护脚 抗滑桩 对滑坡进行综合治理 1 41 4 执行文件和规程规范执行文件和规程规范 1 技术文件 1 九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急勘察报告 2 九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急治理可行性研究报告 3 国务院于 20XX 年颁布实施的 地质灾害防治条例 国务院 394 号令 4 国土资源部与四川省颁布的地质灾害防治相关文件 2 规程规范 1 滑坡防治工程勘察规范 DZ T0218 20XX 2 滑坡防治工程设计与施工技术规范 DZ T0219 20XX 3 建筑边坡工程技术规范 GB50330 20XX 4 铁路路基支挡结构设计规范 TB10025 20XX J127 20XX 5 建筑地基基础设计规范 GB5007 20XX 6 混凝土结构设计规范 GB50010 20XX 7 建筑抗震设计规范 GB50011 20XX 8 中国地震动参数区划图 GB18306 20XX 9 砌体结构设计规范 GB5003 20XX 10 中国地质动参数区划图 GB18306 20XX 及修改单 等 2 2 项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性 2 12 1 地质灾害体的评价地质灾害体的评价 2 1 12 1 1 地质灾害分布位置 规模 范围地质灾害分布位置 规模 范围 牌坊坝滑坡位于九寨沟县罗依乡牌坊坝 为一个古滑坡上的多块复活体 根据 勘察 区内有一处滑坡 HP1 一处潜在不稳定斜坡 XP1 一处滑塌 HT1 1 1 滑坡 HP1 滑坡体长约 290 米 宽约 180 米 厚度约 10 米 体积约 52 2 万立方米 滑坡的规模等级属于 中型 滑坡体上有 22 户居民住宅 滑坡前 缘坡脚影响范围内有 20 户居民住宅 滑坡共威胁到 42 户居民住宅 204 人的生命财 产安全 2 潜在不稳定斜坡 XP1 坡体长约 105 米 宽约 75 米 坡体滑动威胁到 坡体上及附近影响范围内 14 户居民住宅共 63 人生命财产的安全 滑体物质主要为粉质粘土 滑坡上段滑面为岩土界面 下段为粉质粘土与碎石 土的接触面 为中型浅层土质滑坡 2 1 22 1 2 主要危及对象与地质灾害体破坏后造成损失估算主要危及对象与地质灾害体破坏后造成损失估算 1 滑坡体 HP1 上有 22 户居民住宅 滑坡前缘坡脚影响范围内有 20 户居民 住宅 滑坡共威胁到 42 户居民住宅 204 人的生命财产安全 潜在不稳定斜坡 XP1 威胁到坡体上及附近影响范围内 14 户居民住宅共 63 人生命财产的安全 1 滑塌 HT1 威胁到坡体上及附近影响范围内 3 户居民住宅共 15 人生命财产的安 全 另外滑坡体下方分布有上几十住户 所以一旦发生灾难造成的直接财产损失约 1000 万元 间接损失将无法估量 2 22 2 项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性 根据勘察报告 区内有一处滑坡 HP1 一处潜在不稳定斜坡 XP1 一处滑 塌 HT1 1 滑坡 HP1 规模等级属于 中型 滑坡体上有 22 户居民住宅 滑坡前缘 坡脚影响范围内有 20 户居民住宅 滑坡共威胁到 42 户居民住宅 204 人的生命财产 安全 危害对象等级划分为三级 潜在不稳定斜坡 XP1 坡体滑动威胁到坡体上及附近影响范围内 14 户居民 住宅共 63 人生命财产的安全 危害对象等级划分为三级 1 滑塌 HT1 滑坡的规模等级属于 小型 滑坡威胁到坡体上及附近影响 范围内 3 户居民住宅共 15 人生命财产的安全 危害对象等级划分为三级 由于该滑坡受降雨影响较大 每经历一个汛期滑坡体对居民及镇村公路的威胁 将增加一分 因此该滑坡体的治理工作已迫在眉睫 故在查明滑坡发生 形成机理 基础上 提出治理工程方案 尽快开展工程治理工作是非常必要和紧迫的 3 3 地理地质环境地理地质环境 3 13 1 地理位置及交通状况地理位置及交通状况 九寨沟县位于四川省阿坝藏族羌族自治州北部 向北邻近甘肃省 交通以公路 为主 向南西线经茂县 汶川至省会成都约319km 东部九环线经平武至广元市约 230km 向北东到甘肃省文县约60km 牌坊坝滑坡位于九寨沟县南部的罗依乡大寨村 距九寨沟县城约 19km 地理坐 标 东经 104 11 24 104 12 14 北纬 33 08 38 33 09 31 滑坡区位于九寨沟县罗依乡 有乡村公路通过勘察区 见交通位置图 图 3 1 图图 3 13 1 工作区交通位置图工作区交通位置图 3 23 2 气象水文气象水文 1 气象 九寨沟县属川西高原气候中的暖温带干温河谷气候 特点是温和偏冷 夏短冬 长 垂直差异大 昼夜温差大 年均气温12 7 一月均气温1 7 七月均气温 22 3 气温随海拔升高而下降 平均降幅为0 55 100m 极端气温 9 4 35 8 月平均20cm地温为4 一月 24 3 八月 治理区气候受地形影响显著 年降水量和暴雨在四川境内属偏少的地区 常出 现暴雨和冰雹 据县气象站 25 年的观测资料 年最大降水量 750 2mm 1990 年 最小降水量仅 359 2mm 1996 年 七月份降水量最多 为 100 5mm 日降水量大于 30mm 的暴雨每 4 年可有 3 次 其中日降水量大于 50mm 的暴雨 25 年来只出现过三次 观测最大一日降水量为 51 3mm 由于山区地形复杂 往往形成局域性的强暴雨天气 多年平均降雨量统计如表 3 1 图 3 2 0 100 200 300 400 500 600 700 800 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 年份 降雨 mm 图图 3 23 2 九寨沟县多年降雨量曲线图九寨沟县多年降雨量曲线图 表 3 1 九寨沟县多年各月及年平均降雨量情况统计表 月 年 123456789101112全年 197112 44 828 247 597 397 258 693 452 48 84 916 19722 10 828 336 361101 360 455 449 935 212 40443 1 19731 60 421 566 2121128 785 19786 856 33 70668 3 19742 71 61838 8112 572 455 767 5 120 6 55 65 30550 7 19750 43 125 581 681 457 880 169 7 135 9 51 515 70603 5 197604 826 43072 893 447 6127 7 59 231 86 10 8500 19770 4018 955 4108 288 8153 834 931 750 96 80 2551 2 197802 627 223 4112126 3 174 56977 135 912 91 4660 9 19790 22 819 742 542 743 5108 173 384 756 65 80483 19801 22 910 234 252 165136 772 87060 50 13 1505 7 198111 425 755 964 28973 4143 6 130 6 34 18 30630 2 198208 329 332 244 88161 762 1 128 4 47 623498 19830 82 817 949 777 61178188 596 388 82 30 6622 9 19842 90 49 132 369 495 8156 296 1 115 1 42 14 70 2628 2 19857 42 28 841 210661 4110 6 111 17214 714 84 1550 4 198600 930 675 380 7139109 567 285 1352 50 2625 8 198702 411 436 295 5127 130 4112 8 37 812 712 20478 7 198808 927 623 3102 783 794 490 5 109 2 75 75 20 2621 2 19890 3110 339 887 2108 487 493 667 23112 10541 7 199006 125 768 6104 479 8117 4147149 5 45 16 63 4750 2 19911 30 625 129 393 495 74988 272 467 213 10537 3 19921 30 11525 877 697 1108 9 115 6 79 754 63 72579 8 19938 46 88 364 7101 4 104 8 145 693 767 953 85 40 4661 1 19941 61 315 375 533 2144 486 367 679 7515 40 3562 1 19951 62 716 24543 558 455 986 547 159 83 10 8420 9 19960 51 69 226 758 862 175 822 555 740 95 41 1359 2 19970 91 619 255 892 452 938 539 363 158 711 10433 5 19982 84 819 242 2139 253 376102 6 26 56070534 7 19990 62 38 854 764 95942 774 471 888 119 41 1486 8 20001 22 116 758 759 884 479 511483 163 82 80 1566 2 平均1 42 718 345 780 38989 384 881 650 47 50 1551 6 最大8 48 930 681 6139 2 144 4 174 5147149 5 88 819 40 8750 2 年份 1988 1986 197519981994197819901990 1983 1999 19844 1 最小004 823 333 243 530 422 526 512 70 10359 2 年份 1977 1971 198819941979198719961998 1987 198011N 2 水文 治理区位于嘉陵江上游支河 外南侧为河谷 谷底常年流水 流量随季节变化 大 流向自西向东并汇入甘沟河 后向北东汇入白水江 滑坡区内见二处泉点 S1 S2 S1 流量约 0 15L S S2 流量约 0 25L S 泉 水均流入第一条冲沟 区内发育近南北向的二条冲沟 第一冲沟 条穿过勘察区中部 自北往南流 北端至古滑坡后缘山坡 南至坡脚河流 枯水季节流量约 5L S 据访问 洪水季节 最大流量达 4500L S 受降雨影响及为严重 第二冲沟 自北往南流经场区西南端 北端至古滑坡右侧山脊外向北东方向延伸 南至坡脚河流 枯水季节流量约 10L S 据访问 洪水季节 最大流量达 5000L S 受降雨影响及为严重 滑坡体上见多处出水点 旱季为渗水点 丰水季节水量增大 流量多在 0 01 0 1L S 丰水季节滑坡体上出水点和渗水点增加 斜坡体上土体呈湿润状态 3 33 3 地形地貌地形地貌 勘察区位于古滑坡中部 勘察区附近整体为近东西向侵蚀中山河谷 山地地貌 勘察区位于 字型谷地北侧 微地貌为斜坡地貌 北高 南低 呈阶梯状分布 整 体地形坡度 10 15 局部坡度较大 达 60 80 勘察区海拔高程 1700 1900m 植被稀疏 场区中部和西侧各发育一条近南北走向的冲沟 区内居民住宅较集中 人口密度大 牌坊坝滑坡为古滑坡上的复活体 古滑坡后缘位于区内北端半坡 最高标高 1940m 前缘至南端坡脚河流 最低标高为 1545m 最大高差约 395m 古滑坡自 北东向南西方向滑动 沿主滑方向最大长度约 1550m 左右宽度约 900m 总体坡 度约 15 坡上滑坡堆积物主要为碎石土 局部出露古滑坡扰动岩体 古滑坡后缘 及北东部两侧缘界线较清楚 南西部受第四系覆盖层影响 两侧缘界线不明显 勘察区地处西秦岭造山带南带南坪复向斜区 南坪向斜自勘察区北部外侧通过 勘察区南侧外发育一条断裂构造 永定关断层 勘察区及附近总体地质构造方向为北 西 南东向 总体区域地质构造属复杂类型 受区域地质构造影响 区内地层产状变化大 岩体破碎 现场调查 岩层勘察 区地层产状总体为 210 65 发育三组节理面 产状分别为 255 70 106 68 350 51 发育密度一般 2 3 条 米 图图 3 33 3 九寨沟县牌坊坝滑坡区地形图九寨沟县牌坊坝滑坡区地形图 3 43 4 地层地层岩性岩性 根据工程地质测绘及调查 勘探工程揭露 勘察范围分布地层有第四系滑坡堆 积层及残坡积层 Q4col del 和三叠系杂谷脑组 T2Z 变质砂岩及千枚岩 现分述如下 1 第四系滑坡堆积层及残坡积层 Q4col del 1 粉土 灰褐色 褐黄色 干燥 稍湿 松散 稍密 夹少量碎石 强度较 高 该土层在勘察区内呈不连续分布 根据钻探揭露情况 该土层主要在表层 钻 探揭露最大厚度 6m 2 粉质粘土 主要为灰色 深灰色 局部呈灰黑色 主要呈可塑状 稍密 含量碎石 强度较高 该土层在勘察区内呈不连续分布 厚度变化大揭露最大厚度 9 3m 3 碎石土 该土层分为二个亚层 a 灰色 深灰色 褐黄色 稍湿 稍密 碎石成分主要为变质砂岩和千枚岩 土质成分主要为粉质粘土 勘察区内分布较 广 揭露最大厚度 12m b 灰黑色 黑色 稍湿 稍密 碎石成分主要为千枚岩 和变质砂岩 土质成分主要为粉质粘土 透水性差 钻探施工时有缩径现象 揭露 最大厚度 14 5m 4 粘土 灰黑色 软塑状 该土层仅在钻孔 ZK4 中揭露 深度在 11 50m 13 90m 其上部和下部均为灰色碎石土 厚度 2 40m 的粘土层为灰色碎石 土层中的软弱透镜体 根据钻探揭露 勘察区内覆盖土层厚度大 性质变化大 分布不均匀 连续性 差 2 三叠系中统杂谷脑组地层 T2Z 1 千枚岩 深灰色 薄层状 夹少量云母 有丝绢光泽 岩质软 遇水易软 化 节理裂隙发育 岩体破碎 根据调绘 1 滑坡 HP1 后缘及左侧出露被扰动 的千枚岩岩体 其次在钻孔 ZK1 ZK2 和 ZK8 中也有揭露 该岩层分布不连续 厚度变化大 2 变质砂岩 深灰色 中风化 薄层至中厚层状 节理裂隙较发育 岩体较 破碎 有少量裂隙面被浸染成黄色 少量裂隙有方解石脉充填 钻探岩芯呈碎石状 短柱状和柱状 岩质较坚硬 3 53 5 地质构造及地震地质构造及地震 受地质构造条件影响 该地区地震活动频繁 历史上发生多次强烈地震 如 1976 年 8 月 16 日晚 10 时松潘 平武交界的勿角 马家发生 7 2 级地震 20XX 年 5 月 12 日 14 28 时发生在汶川地 8 0 级 该地区受到较大影响 区内出现部分建筑 物墙体开裂 成为危房 山体前表层被松动 出现山体滑塌 崩落破坏 据 建筑抗震设计规范 GB50011 20XX 20XX 年版 以及 建筑抗震设计 局部修订 等文件 该地区抗震设防烈度为 度 地震动峰值加速度为 0 20g 图图 3 43 4 九寨沟县地震动峰值加速度区划图九寨沟县地震动峰值加速度区划图 3 63 6 水文地质条件水文地质条件 治理区具上覆松散土层与下伏基岩的双层结构 地下水按其赋存特征及水理性 质分为基岩裂隙水和第四系松散堆积层孔隙潜水两类 滑坡体内赋存孔隙水 下伏 岩层赋存基岩裂隙水 松散堆积层孔隙潜水 分布在堆积体内 其含水介质由粉质粘土及碎块石组成 含水介质物质成分 结构 厚度变化以及分布面积等决定了堆积体总体上为透水性 强而含水性弱 其中颜色为灰黑色 黑色 钻探施工时有缩径现象的碎石土层透水 性差 为相对隔水层 基岩裂隙水 指赋存于下伏基岩裂隙中的基岩裂隙水 因受地形 岩性 构造 的控制 滑坡区地形为斜坡状 且被冲沟切割 致使地下水补给渗入条件较差 有 利于地表水顺坡径流和排泄 致使基岩富水性较弱 根据调查及访问 勘察区内有多处季节性渗水带或出水点 渗水带或出水点区 域地层多呈上部为松散碎石土 下部为透水性差的黑色碎石土 场区覆盖土层中 颜色呈灰黑色 黑色 钻探时有缩径现象的碎石土层透水性差 为相对隔水层 该 土层分布不均匀 不连续 雨季时 部分雨水沿松散地层渗透至该不透水层时会形 成地下径流流出 形成季节性渗水带或出水点 3 73 7 不良地质现象不良地质现象 该区内不良地质现象主要为本次勘察的牌坊坝滑坡 其工程地质特征及稳定性 评价详见第 4 章 3 83 8 人类工程活动人类工程活动 勘察区人类工程活动较强烈 区内人类工程活动主要为乡村公路建设及居民住 宅建设 在这些人类工程活动中 半开挖半填方 切坡等现象较为普遍 4 4 滑坡基本特征滑坡基本特征 4 14 1 滑坡边界 规模 形态特征滑坡边界 规模 形态特征 根据钻探揭露的滑带深度 滑面倾角及物质组成 结合现场地形地貌以及地面 变形特征 综合确定滑坡体的边界范围 该滑坡为古滑坡体上一级台阶复活体 前缘至乡村公路 滑坡前缘坡度较陡 坡度在 50 左右 局部为陡坎 滑坡后缘至出露的扰动岩体 前缘后缘最大高差约 85m 滑坡东侧至陡坎 陡坎脚为扰动岩体出露 滑坡西侧边缘至冲沟 冲沟切割 深度多在 3 6m 滑坡总体呈北东南西向 主滑方向约 194 北东端即滑坡后缘 高程在 1805m 左右 南西端即滑坡前缘 高程在 1720m 左右 滑坡体纵向最大长度约 280m 横 向上为后缘窄前缘宽 后缘宽度约 110m 前缘宽度约 200m 分布面积约 45000 m2 厚 1 0 15m 估算方量为 52 万 m3 4 24 2 滑体特征滑体特征 滑体地面最大高差 85m 最大长度约 280m 后缘宽度约 110m 前缘宽度约 200m 分布面积约 45000 m2 厚 1 0 15m 估算方量为 52 万 m3 滑体物质成分主要粉土 黑色碎石土和褐黄色碎石土 1 粉土为 褐色 褐黄色 干燥 稍湿 松散 稍密 夹少量碎石 2 黑色碎石土 黑色 灰黑色 稍湿 稍密 碎石成分主要为千枚岩和变质 砂岩 土质成分主要为粉质粘土 透水性差 含水量大 钻探施工时有缩径现象 3 褐黄色碎石土 褐黄色 稍湿 稍密 碎石成分主要为变质砂岩和千枚岩 土质成分主要为粉质粘土 滑体土性质变化大 分布不均匀 滑坡体物质来源主要为古滑坡堆积物 4 34 3 滑带特征滑带特征 在勘察过程中 通过钻探 槽探 井探等手段揭露地层 揭露情况表明 地层 中未发现有明显揉皱 光面等现象存在 但在滑坡体 HP1 内揭露有一层透水性 差 含水量相对较大的碎石土层 该层在钻探时有缩径现象 呈黑色 灰黑色 推 测滑坡体开裂变形主要由该层控制 该地层为可能的滑动带 从钻探揭露的地质断 面来看 地层中有两个可能的滑动面 滑面 HM1 为土层与基岩的接触面 滑面 HM2 为黑色碎石土与褐黄色碎石土的分界面 滑带形态变化从剖面中可看出 滑带土厚度较大 最大厚度达 10m 主轴线上坡度较大 前缘倾角 20 左右 辅勘 探线揭露滑带较平缓 倾角 9 左右 4 44 4 滑床特征滑床特征 根据断面揭露情况 滑床地层有碎石土 千枚岩和变质砂岩组成的不连续地层 后缘及左侧滑床地层主要为变质砂岩及千枚岩 其余区域主要为碎石土 1 褐黄色碎石土 褐黄色 稍湿 稍密 碎石成分主要为变质砂岩和千枚岩 土质成分主要为粉质粘土 揭露最大厚度 12m 2 千枚岩 深灰色 薄层状 夹少量云母 有丝绢光泽 岩质软 遇水易软 化 节理裂隙发育 岩体破碎 3 变质砂岩 深灰色 中风化 薄层至中厚层状 节理裂隙较发育 岩体较 破碎 有少量裂隙面被浸染成黄色 少量裂隙有方解石脉充填 钻探岩芯呈碎石状 短柱状和柱状 岩质较坚硬 4 54 5 滑坡变形特征滑坡变形特征 经过现场工程地质测绘和钻探资料 并经 5 12 汶川大地震考验 牌坊坝滑 坡整体目前处于基本稳定状态 变形区主要分布古滑坡体中部 西侧至冲沟 东侧 至右边小陡壁 前端至公路一带 从测绘及调查情况来看 中部区域变形最为强烈 农家住房墙体出现多条不同程度的张拉裂缝 民房部分已成为危房而无人居住 较 平坦的路面出现沉降变形 根据滑坡开裂变形特征 滑坡物质组成及厚度 滑坡区地质结构 水文地质条 件等综合分析 滑坡体的开裂变形主要是在暴雨作用下 滑体物质含水量增大 容 重增加 同时迅速将降雨渗透至较纯粉砂质粘土层中 使其土体容重增加 土体抗 剪强度降低 土体在重力作用下失去稳定 沿剪切面滑动 推动前缘土体滑移 同 时前缘土体有一定的临空面 降低了阻滑力 形成局部陡坎部位土体失稳蠕动 4 64 6 滑坡影响因素滑坡影响因素 从滑坡所处的地质环境条件 发生时间 变形现象等 分析滑坡形成因素主要 有 地形地貌 地质构造 坡体结构及气象与水文地质条件等 从地貌上 滑坡整体处于斜坡上 地形坡角 12 18 为滑坡的形成创造了有 利的空间形态 在地质构造上 滑坡区位于古滑坡体上 为一顺向斜坡 滑床基岩为砂岩和千 枚岩 岩层裂隙较发育 滑坡中上段岩土界面坡角多为 20 25 为不稳定的斜坡 类型 从人类活动情况分析 该区域乡村公路较发达 同时乡村公路的修建直接进行 堆积体开挖形成较高 较陡的边坡 边坡未做任何支护 经暴雨冲涮 对滑坡体极 为不利 滑坡体物质为粉质粘土 基岩为砂岩和千枚岩 岩土界面成了斜坡中的软弱面 为滑坡的形成提供了一个连续的活动面 从访问的滑坡发生变形时的气象条件来看 滑坡的拉裂变形现象均出现在雨季 说明降雨时 雨水一方面增大了土体的容重 同时地表雨水在下渗时受滑床砂岩和 千枚岩的阻隔 造成岩土接触界面处土体强度降低 促使坡体变形 地震时强大的地壳运动为滑坡的发生提供了外部动力 对滑坡的稳定性造成不 利影响 有时也是滑坡发生的直接动力源 4 74 7 滑坡变形破坏模式滑坡变形破坏模式 根据滑坡的成因分析 滑坡土体沿砂岩和千枚岩顶面滑移 其滑面形态为折线 型 滑面为上陡下缓型 滑坡总体上呈较陡的斜坡地形 在自重及暴雨及地震等作 用下 后部土体自重加大 滑面强度降低 推动土体发生下滑破坏 因此滑坡的变 形破坏模式为推移式滑动 5 5 滑坡稳定性评价和预测滑坡稳定性评价和预测 5 15 1 计算剖面的确定计算剖面的确定 选择 HP1 滑坡的 1 1 2 2 3 3 剖面和 HT1 滑塌 9 9 剖面及 XP1 不稳 定斜坡 10 10 剖面共 5 条剖面进行滑坡稳定计算 根据剖面岩土层的结构形态 滑坡将可能会有三种剪出破坏形式 第一种是从 HP1 滑坡前缘陡坎处沿黑色碎石土 层整体滑移剪出 第二种是从 HP1 滑坡前缘陡坎处沿基覆分界线整体滑移剪出 第 三种是从 HP1 滑坡前缘陡坎处切割整个土层陡坎局部滑移剪出 本次勘察对三种剪 出模式均进行稳定性计算 各计算剖面见图 5 1 5 5 1 1 剖面整体滑移稳定性计算模型图 图 5 1 1 1 剖面整体滑移稳定性计算模型图 2 2 剖面整体滑移稳定性计算模型图 图 5 2 2 2 剖面整体滑移稳定性计算模型图 3 3 剖面整体滑移稳定性计算模型图 图 5 3 3 3 剖面整体滑移稳定性计算模型图 9 9 剖面整体滑移稳定性计算模型图 图 5 4 9 9 剖面整体滑移稳定性计算模型图 10 10 剖面稳定性计算模型图 图 5 5 10 10 剖面整体滑移稳定性计算模型图 5 25 2 计算参数的选取计算参数的选取 根据勘察报告提供的计算参数 根据勘察报告提供的计算参数 1 滑体土容重 滑体土容重 滑体土主要为粉质粘土 现场大容重试验值与其室内试验统计值相基本一致 本次计算天然容重采取现场试验值 20 60kN m3 饱和容重按室内试验的比重及含水 量计算为 21 41kN m3 2 地下水 地下水 滑体内无地下水 计算时不考虑地下水的影响 在暴雨工况下只考虑土体容重 的增加及滑面强度的降低 即暴雨时土体容重取饱和容重 滑面强度取土体的饱和 强度 3 建筑荷载 建筑荷载 建筑荷载按现有状况考虑 砖结构房屋按每层 15kN m 计算 木结构房屋按每 层 5kN m 计算 相对土体重量可忽略不计 4 地震 地震 根据 建筑抗震设计规范 20XX 年版 GB50011 20XX 滑坡区属抗震设 防烈度为 8 度区第二组 设计基本地震加速度值为 0 2g 5 安全系数 安全系数 本滑坡的防治工程等级为 级 按 滑坡防治工程设计与施工技术规范 DZ T 0219 20XX 工况 安全系数时取 1 20 工况 及工况 时安全系数均取 1 15 6 滑面强度 滑面强度 滑面的强度根据室内试验值与反演分析值综合分析确定 本滑坡处于滑坡形成前期的蠕动变形阶段 尚未形成连续贯通性的滑动面 在 暴雨时仅土体内出现少量的拉裂变形 滑坡应处于欠稳定状态 取 1 1 剖面的滑 动面进行反演算 假定暴雨工况下滑坡的稳定系数为 1 05 C 值采用室内试验值 17 97kPa 则反算 值为 20 36 由于室内试验制作试块的要求 在做剪切试块时需剔除土样中的粗颗粒 因此 室内试验的结果要比实际情况偏低 考虑到粉质粘土中含有 5 20 的泥灰岩角砾 碎石等成份 而反算值比试验值大 因此反算值与实际情况相符合 天然状态的 值按反算与试验值的关系同比例提高 计算用滑面强度值见表 5 1 表 5 1 滑坡稳定性计算各层参数建议值表 天然容重 g cm3 饱和容重 g cm3 粘聚力 C kpa 内摩擦角 饱和粘聚力 C kpa 饱和内摩擦 角 粉土层20 121 115 0016 349 9213 00 灰黑色 碎石土 20 621 4118 1624 8617 0722 30 褐灰色 碎石土 20 321 8419 3125 7617 8522 87 千枚岩28 128 237342 60366 8039 72 砂岩29 129 285058 31844 6055 65 5 35 3 稳定性计算稳定性计算 根据滑坡土体的岩土状态 荷载组合关系 且滑体内无地下水 按 滑坡防治 工程设计与施工技术规范 DZ T 0219 20XX 选定如下的 3 种工况进行滑坡稳定 性计算 工况 自重状态 工况 自重 暴雨 或连续降雨 工况 自重 地震 1 1 公式选择 公式选择 根据综合野外勘察 坡体滑动变形主要发生在覆盖层内 为复杂土层圆弧滑动 采用Bishop条分法分析边坡稳定 剩余下滑力采用不平衡推力传递系数法 简化Bishop计算公式为 总应力法计算公式 sin 1 W m WtgCb K K tg m sin cos 1 有效应力法计算公式 cos sin 1 DW m tgUWCb K 式中 K 整个滑体剩余下滑力计算的安全系数 b 单个土条的宽度 m W 条块重力 kN 浸润线以上取重度 以下取饱和重度 条块的重力线与通过此条块底面中点半径之间的夹角 度 C 土的抗剪强度指标 采用总应力法时 取总应力指标 采用有效应力 法时 取有效应力指标 U 条块所受到的浮力 kN D 条块所受的渗透力 kN 据孔隙水压力梯度场积分得出 条块的渗透力与水平线的夹角 度 2 剩余下滑推力计算公式选择 iiSii RTKPP 11 其中 传递系数 iiiii aaSinaaCos tan 11 下滑力 iiii AWT cossin 抗滑力 iiiiii LCAWR sin cos Pi 第i条块推力 KN m Pi 1 第i条块的剩余下滑力 KN m Wi 第i条块的重量 KN Ci i 第i块的粘聚力 KPa 及内摩擦角 Li 第i条块长度 m ai 第i块的滑面倾角 A 地震加速度 重力加速度g Ks 设计安全系数 2 滑坡稳定性计算结果 滑坡稳定性计算结果 滑坡稳定性计算采用 Rocscience Slide v5 014 边坡分析软件 滑坡稳定性计算 结果见成果图 5 6 5 26 从计算效果图中可以看出 1 主要滑动面的滑坡整体在三种工况下处于稳 定状态 2 次级滑坡体在三种工况下均处于稳定状态 3 陡坎局部滑坡体在工 况一 自重 下均处于稳定状态 在工况二 自重 暴雨 下处于欠稳定状态 在 工况三 自重 地震 下处于不稳定状态 同时地震对滑坡稳定性的影响要大于暴 雨对滑坡的影响 表 5 2 滑坡稳定性计算成果表 滑面类型计算剖面工况 工况 工况 1 1 1 305 2 2 4 058 整体滑移 滑面一 3 3 1 509 1 1 2 238 2 2 5 647 次级滑移 滑面二 3 3 4 901 1 1 1 0881 0070 753 2 2 1 1161 1360 894 3 3 0 9670 9550 705 9 9 3 2323 2011 823 局部滑移 10 10 3 2683 0811 886 上述计算结果说明 在地震 暴雨等不利因素影响下 HP1 滑坡 HT1 滑塌 XP1 不稳定斜坡三个区域的主要滑面和次级滑面产生滑移的可能性不大 滑坡区陡 坎部位局部滑移土体将可能会发生变形破坏 图图 5 6 1 1 剖面沿主要滑面计算成果图 工况三 剖面沿主要滑面计算成果图 工况三 图图 5 7 1 1 剖面沿次级滑面计算成果图 工况三 剖面沿次级滑面计算成果图 工况三 图图 5 8 2 2 剖面沿主要滑面计算成果图 工况三 剖面沿主要滑面计算成果图 工况三 图图 5 9 2 2 剖面沿次级滑面计算成果图 工况三 剖面沿次级滑面计算成果图 工况三 图图 5 10 3 3 剖面沿主要滑面计算成果图 工况三 剖面沿主要滑面计算成果图 工况三 图图 5 11 3 3 剖面沿次级滑面计算成果图 工况三 剖面沿次级滑面计算成果图 工况三 图图 5 12 1 1 剖面局部滑移计算成果图 工况一 剖面局部滑移计算成果图 工况一 图图 5 13 1 1 剖面局部滑移计算成果图 工况二 剖面局部滑移计算成果图 工况二 图图 5 14 1 1 剖面局部滑移计算成果图 工况三 剖面局部滑移计算成果图 工况三 图图 5 15 2 2 剖面局部滑移计算成果图 工况一 剖面局部滑移计算成果图 工况一 图图 5 16 2 2 剖面局部滑移计算成果图 工况二 剖面局部滑移计算成果图 工况二 图图 5 17 2 2 剖面局部滑移计算成果图 工况三 剖面局部滑移计算成果图 工况三 图图 5 18 3 3 剖面局部滑移计算成果图 工况一 剖面局部滑移计算成果图 工况一 图图 5 19 3 3 剖面局部滑移计算成果图 工况二 剖面局部滑移计算成果图 工况二 图图 5 20 3 3 剖面局部滑移计算成果图 工况三 剖面局部滑移计算成果图 工况三 图图 5 21 9 9 剖面局部滑移计算成果图 工况一 剖面局部滑移计算成果图 工况一 图图 5 22 9 9 剖面局部滑移计算成果图 工况二 剖面局部滑移计算成果图 工况二 图图 5 23 9 9 剖面局部滑移计算成果图 工况三 剖面局部滑移计算成果图 工况三 图图 5 24 10 10 剖面局部滑移计算成果图 工况三 剖面局部滑移计算成果图 工况三 图图 5 25 10 10 剖面局部滑移计算成果图 工况三 剖面局部滑移计算成果图 工况三 图图 5 26 10 10 剖面局部滑移计算成果图 工况三 剖面局部滑移计算成果图 工况三 5 45 4 滑坡影响因素敏感性分析滑坡影响因素敏感性分析 本次滑坡稳定性影响因素敏感性分析选择主滑动面 1 1 剖面的暴雨工况进行 分析范围为 C 13 21kPa 14 22 敏感系数计算的基准值取滑带土 C 17kPa 18 Kf 0 999 为基准值 敏感系数按下式计算 100 2 1 S 式中 S 敏感系数 fo f K K 1 minmax 2 XX X X 某因素变化量 Kf Kf对应 X 的变化量 Kfo Kf的基准值 Xmax Xmin 某因素最大变化量 C 值的敏感性分析结果分别见图 5 27 5 28 及表 5 3 5 4 由上述计算成果可知 滑动面的 c 值与滑坡的稳定系数之间存在明显的线 性关系 滑坡 值对滑坡稳定性敏感系数为 52 4 56 2 c 值对滑坡稳定性敏感 系数为 17 5 18 4 说明滑动面内摩擦角对滑坡稳定性影响明显高于内聚力对滑 坡的影响 滑坡的稳定性主要受滑动面的内摩擦角控制 图 5 27 滑坡 Kf敏感程度曲线图 图 5 28 滑坡 C Kf敏感程度曲线图 表 5 3 滑坡 Kf敏感度关系表 暴雨工况 141516171819202122 Kf0 8020 8650 9430 9991 0761 1541 2141 2561 348 S 52 452 552 953 754 154 554 956 2 C 为定值 17kPa 表 5 4 滑坡 C Kf敏感度关系表 暴雨工况 C kPa 131415161718192021 Kf0 9120 9350 9590 9810 9991 0251 0341 0651 089 S 17 517 617 617 617 617 617 618 4 为定值 18 5 55 5 稳定性综合评价稳定性综合评价 据现场调查访问 滑坡近年的变形破坏现象多出现在暴雨期 且滑体内变形现 象多为局部性的拉裂变形等现象 没有发生过整体性的下滑移动现象 在钻孔中也 未发现有镜面 擦痕 搓揉等现象 滑坡的后侧没有出现过贯通性拉张裂缝 两侧 也没有出现明显的剪切裂缝 因此本滑坡处于滑动前的弱变形阶段 尚未形成连续 贯通性的滑动带 在以后每年降雨的影响下 滑坡变形不断累积 滑动面逐渐贯通形成 滑带土 强度不断降低 滑坡稳定性不断下降 变形现象会逐渐加剧 最终在暴雨的作用下 会发生整体性下滑破坏 同时滑体将可能沿陡坎部位滑动剪出 6 6 滑坡推力计算滑坡推力计算 6 16 1 工程等级 工况及安全系数的确定工程等级 工况及安全系数的确定 滑坡整体座落于古滑坡的中部 罗依乡住民均布置在滑体上及滑体的正下方 民房占地总面积为 24759m2 59 户 住民为 282 人 民房及其它建筑总面积为 5069m2 估算滑坡造成的直接财产损失约 630 万元 根据 滑坡防治工程设计与 施工技术规范 DZ T0219 20XX 防治工程安全等级采用二级 工况 安全系数 取 1 20 工况 及工况 安全系数取 1 15 工况 自重 工况 自重 暴雨 连续下雨 工况 自重 地震 6 26 2 滑坡推力计算滑坡推力计算 根据综合野外勘察 坡体滑动变形主要发生在覆盖层内 为复杂土层圆弧滑动 采用Bishop条分法分析边坡稳定 剩余下滑力采用不平衡推力传递系数法 简化Bishop计算公式为 总应力法计算公式 sin 1 W m WtgCb K K tg m sin cos 1 有效应力法计算公式 cos sin 1 DW m tgUWCb K 式中 K 整个滑体剩余下滑力计算的安全系数 b 单个土条的宽度 m W 条块重力 kN 浸润线以上取重度 以下取饱和重度 条块的重力线与通过此条块底面中点半径之间的夹角 度 C 土的抗剪强度指标 采用总应力法时 取总应力指标 采用有效应 力法时 取有效应力指标 U 条块所受到的浮力 kN D 条块所受的渗透力 kN 据孔隙水压力梯度场积分得出 条块的渗透力与水平线的夹角 度 2 剩余下滑推力计算公式选择 iiSii RTKPP 11 其中 传递系数 iiiii aaSinaaCos tan 11 下滑力 iiii AWT cossin 抗滑力 iiiiii LCAWR sin cos Pi 第i条块推力 KN m Pi 1 第i条块的剩余下滑力 KN m Wi 第i条块的重量 KN Ci i 第i块的粘聚力 KPa 及内摩擦角 Li 第i条块长度 m ai 第i块的滑面倾角 A 地震加速度 重力加速度g Ks 设计安全系数 3 桩前被动土压力根据 滑坡防治工程设计与施工技术规范 DZ T0219 20XX 7 2 4 节公式 15 计算 2 45 tan 2 1 22 11 hEp 式中 Ep 被动土压力 kN m 1 1 分别为桩前岩土体的容重和内摩擦角 h1 抗滑桩受荷段长度 m 6 36 3 计算结果及评价计算结果及评价 经计算 1 1 3 3 剖面支挡位置的推力见下表 工况三 表 6 1 支挡位置处的推力 剖面编号 支挡位置下滑 力 kN m 极限平衡时的 推力 kN m 桩前被动土压 力 kN m 支挡位置推力 kN m 1 1 2892 52133 11363 1759 4 3 3 1684 2751 51494 8932 7 7 7 治理工程设计治理工程设计 7 17 1 设计目标与原则设计目标与原则 1 防治目标 防治目标 在充分掌握滑坡的基本特征 稳定性 滑坡变形破坏模式 变形趋势及保护对 象特点的基础上 利用科学的方法和手段 因地制宜 因势利导 实事求是 经济 合理 有效地布设防治工程 以当前灾害治理为重点 利用资源开发 环境保护与 灾害治理的最佳结合点 争取全社会的大力支持 以最小的代价获得最大的社会经 济效益 2 基本原则 基本原则 防治的总体原则是 防治工程方案设计与施工措施应针对地质灾害体的具体特 征 应与当地社会 经济和环境相适应 并与环境保护相结合 防治工程的设计与 施工应进行技术经济论证 采用新技术 新方法 使工程达到安全 经济 美观和 适用 7 27 2 设计依据与指标设计依据与指标 1 可研报告推荐方案 可研报告推荐方案 在滑坡陡坎剪出口处设置一排抗滑桩支挡 并在滑坡的 后缘及东侧设置截水沟 设计抗滑桩所受的推力见表 6 1 2 岩土设计参数 岩土设计参数 根据勘察报告 岩土设计参数值见表 7 1 表 7 1 岩土体设计参数取值表 天然容重 g cm3 饱和容重 g cm3 粘聚力 C kpa 内摩擦角 饱和粘聚力 C kpa 饱和内摩擦 角 粉土层20 121 115 0016 349 9213 00 灰黑色 碎石土 20 621 4118 1624 8617 0722 30 褐灰色 碎石土 20 321 8419 3125 7617 8522 87 千枚岩28 128 237342 60366 8039 72 砂岩29 129 285058 31844 6055 65 混凝土2 5280045 HRB335 钢筋抗拉强度设计值 fy 300N m2 7 37 3 治理工程总体设计治理工程总体设计 主要是根据滑坡变形特征及滑坡发展趋势的特点 采用抗滑桩 并加强滑坡区 内的排水 由于滑坡在以后每年降雨的影响下 变形不断累积 滑动面逐渐贯通形成 滑 带土强度不断降低 滑坡稳定性不断下降 变形现象会逐渐加剧 最终在暴雨的作 用下会发生整体性下滑破坏 同时滑体将可能沿学校后侧的挡墙处发生次级滑动剪 出 因此在滑坡的次级剪出口设置一道抗滑桩 锚固段为砂岩 滑坡区的汇水面积较大 暴雨期间 滑坡顶部的雨水顺坡流下 为了防止雨水 渗入滑坡体内 在滑坡的后缘及东侧设置截水沟 在滑坡体内设置网状式排水沟 在 1 1 和 2 2 剖面进行削坡 放缓边坡坡比 减少土压力对抗滑桩推力 7 47 4 治理工程分项设计治理工程分项设计 采用地表截 排水地表截 排水 削坡 护脚削坡 护脚 抗滑桩抗滑桩相结合的综合治理工程方案 详细布置 方案见工程布置 工程布置说明如下 抗滑桩工程 抗滑桩工程 抗滑桩设置在滑坡的次级剪出口外侧 局部滑坡体的中部 即 HP1 滑坡体前缘陡坎中部 根据各个剖面的推力和土层深度的不同 在支挡线上在 设置了两种类型的抗滑桩 详见表 7 2 抗滑桩采用 C35 砼进行浇筑 桩身混凝土 浇筑不得间断 一次性浇筑封顶 桩的锚固段必须放置于基岩内 A 型抗滑桩主要是设置在 1 1 剖面和 2 2 剖面之间 共 7 根 B 型抗滑桩 主要是设置在 1 1 剖面与 3 3 剖面之间及 3 3 剖面东侧附近 共 11 根 表 7 2 不同型号抗滑桩尺寸一览表 型 号 截面尺寸 m 桩长 m 锚固段 m 桩间距 m 锚固段 地层 A 型 2 0