三峡库区地灾防治顾问部文件.doc

中 国 中 铁 二 院工程集团有限责任公司 三峡库区地灾防治顾问部文件中铁二院三峡顾问咨发2008126号关于重庆市三峡库区三期地质灾害防治工程非应急项目武隆县乌江右岸塌岸2段（大段序号181，分段序号592、593）初步设计阶段勘查报告咨询评估报告重庆市国土资源和房屋管理局：根据重庆市三峡地防办委托，中铁二院工程集团有限责任公司三峡库区地灾防治顾问部于2008年1月9日、1月20日，在中铁二院重庆院会议室对甘肃地质工程有限责任公司编制的武隆县乌江右岸塌岸2段（大段序号181）可行性研究阶段勘查报告（以下简称勘查报告）进行了评估。参加会议的单位有重庆市三峡地防办、武隆县土地开发公司、甘肃地质工程有限责任公司、中国建筑西南勘察设计研究院。评估期间，同与会人员充分交换了意见，勘查单位根据评估期间的意见进行了修改完善，于3月3日提交了修改完善后的勘查报告，经认真研究，现将勘查报告咨询评估意见报告如下：一、基本情况1、库岸概况武隆县乌江右岸塌岸2段位于武隆县城区乌江右岸，行政区划属武隆县巷口镇管辖，库岸全长1150m。坡顶高程195210m，分布有319国道及密集居民楼，岸坡坡度2035。包括分段序号592、593两段。592段为土质库岸，593为岩土混合型岸坡，为滑移型和侵蚀剥蚀型塌岸，塌岸程度为强烈。592段细分为C、D、E、F、H、I、J共7亚段，593段细分为A、B两亚段。2、完成工作量本阶段勘查和利用可研阶段勘查的工作量见表1。表1 勘查实际完成工作量表序号勘 查 项 目单位利用可研勘查工作量审查认定的工作量本次勘查工作量备注1测量地质剖（断）面测量Km/条3.72/152.88/151:200地质点定点测量点50502工程地质测绘工程地质测绘Km23.723.721:500工程地质剖面测绘Km/条2.00/123.72/153.72/151:2003工程勘探钻探m/个415.15/24688/40833.70/40井探m /个96.35/837/416.60/34原位测试大剪试验组321大重度试验组333抽水试验台班/组16/36/3注水试验台班/组/钻孔地下水位动态简易观测次/孔40/4040/405取样土样原状土样1211扰动土样岩样件87水样件26室内试验土样组181211岩样组3087水质分析组233评估认为：完成的勘探工作量与勘查设计书工作量基本相当，基本满足三峡库区三期地质灾害防治工程地质勘察技术要求（以下简称勘察技术要求）。3、可研阶段勘查主要结论及评估意见武隆县乌江右岸塌岸2段库岸全长1150m，包括分段序号592、593两段，592段为土质库岸，593为岩土混合型岸坡。根据岸坡结构类型、覆盖层厚度、地形坡角将该库岸分成A、B、C、D、E、F共6亚段，为滑移型和侵蚀剥蚀型塌岸，塌岸程度为强烈。主要评估意见为：1）、乌江右岸塌岸2段在枯、洪水位的变幅下，将产生滑移型、侵蚀剥蚀型塌岸，危及武隆县集镇居民生命财产安全，进行治理是必要的。勘查报告根据调查的危害对象及可能经济损失592段地质灾害危害程度分级为级、593段为级恰当，但危害对象及可能直接经济损失应根据下阶段确定的塌岸范围进一步核实。2）、完成的勘探工作量与勘查设计书工作量基本相当，基本满足勘察技术要求。3）、塌岸预测参数通过现场调查、现场大剪、室内试验分析取值确定，塌岸的预测方法基本正确，能满足可行性研究阶段设计需要，但确定的塌岸范围局部偏大。4）、下一阶段应进一步查明塌岸预测参数、库岸的破坏模式、既有建筑物、挡墙截面尺寸和基础情况等，重点查明治理工程部位的工程地质条件。5）、下阶段应注意报告内容前后结论的一致性，对塌岸的分析评价以勘察技术要求为准。二、防治工程建设的必要性和紧迫性库岸在库水的浸泡和浪蚀等作用下，将形成塌岸，库岸塌岸危害对象为城镇居民、建筑物、公共设施等。勘查报告“危害范围及程度”章节指出：592段危害居民人数856人，预计直接经济损失约3500万元，危害程度等级为级。593段主要危害319国道，预计直接经济损失约800万元，危害程度等级为级。 评估认为：乌江右岸塌岸2段库岸位于武隆县城区，乌江枯水位160m，库岸受三峡水库蓄水和洪水影响，可能塌岸，将危及城镇居民生命财产和319国道安全，治理是必要的。勘查报告根据调查的危害对象及可能经济损失592段地质灾害危害程度分级为级、593段为级恰当。三、库岸区地质条件勘查区属乌江河谷地貌区。库岸段岸坡上部为319国道及居民楼，高程195m210m，地势较平坦，局部地形被改造成多级台阶状，已支挡，居民楼大部分在靠近乌江侧采用桩基础架空处理，局部低层建筑且边坡高度小的采用条石挡墙支挡；岸坡中部为耕地、植被，高程180200m，地形坡角2035；下部地形坡角较缓，为515。勘查区地层岩性主要为第四系全新统人工填土（Q4ml）、冲洪积粉土（Q4a;+pl）、残坡积（Q4el+dl）块石土及三叠系中统巴东组（T2b）泥灰岩，局部夹页岩。勘查区位于武隆向斜南东翼，岩层产状12626。据中国地震动参数区划图GB 183062001，地震动峰值加速度值为0.05g，相应地震基本烈度为度。库岸上部物质主要由第四系全新统人工填土层、冲洪积粉质粘土、砂卵石层、残坡积碎块石土组成，下伏基岩为泥灰岩，局部夹页岩。592段为土质岸坡，593段岸坡前缘大部分基岩出露，为岩土质混合岸坡。勘查区地下水类型主要表现为第四系松散堆积层孔隙水和碎屑岩类裂隙水，均接受大气降雨的补给。勘查钻孔深度范围内无地下水位，稳定水位埋藏深与乌江水位基本一致。地下水对混凝土无腐蚀性。室内渗透试验粉土的渗透系数为0.2m/d，为强透水；填土的渗透系数为0.20.5m/d，为强透水。在高程195以上的地段受人工改造影响比较大，在开挖形成边坡中采用挡墙分级支挡，挡墙建于7080年代，多由条石、卵石砌成，许多段年久失修，有破坏的迹象，还有库岸上发育的拉裂缝近似平行于岸边，局部地段由于受拉裂缝的影响，形成小台阶状，靠近河岸边发育多条次生拉裂缝，并伴有小滑塌现象。勘查区除存在库岸不稳定、容易造成库岸再造现象外，未发现滑坡、泥石流、危岩、地面变形等不良地质现象。评估认为：勘查报告对库岸区地质条件阐述基本清楚。四、库岸分段及各段工程地质特征勘查报告将593分段分成A、B亚段，592分段分成C、D、E、F、H、I、J亚段。所属分段内各亚段地质特征基本类似，工程地质特征按分段叙述如下：592段（剖面5-512-12， 17-17 21-21段）：本段岸坡为土质岸坡，库岸段在195m高程以上为居民区或企事业单位，地形比较平缓，局部地段由于开挖回填，形成堡坎，现状稳定，靠近乌江侧建筑都采用架空处理；在195m高程以下为原始岸坡，地形坡度为1826。库岸物质主要由第四系全新统人工填土层（Q4ml）、冲洪积土层（Q4al+pl）、残坡积土层（Q4el+dl）组成，土层厚度为3.225.78m。靠近坡肩段主要为填土层，厚1.2-9.00m，主要为修建道路及楼房时堆砌的碎块石土；接近岸坡段局部分布有坡积层，厚度3-10，临江段分布乌江阶地冲洪积层，厚度3-12.20m，基岩面倾角为3-11，下伏基岩为三叠系下统巴东组（T2b）灰岩，岩层产状12626。本段无地下水露头，土体内无软弱夹层，无不良地质作用。593段（剖面1-14-4， 13-13 16-16段）：本段为岩土混合型岸坡，库岸段在195m高程以上为居民区，地形比较平缓，局部地段由于开挖回填，厚度4.5-8.70m，形成堡坎，有挡墙支护，现状稳定，建筑主要以架空形式支撑；在195m高程以下为原始岸坡，总体地形呈上陡下缓，下部基岩出露，局部呈陡坎，地形坡度为2545，下部地形坡度为1015。斜坡上土层厚度为3.88.7m，库岸物质主要由第四系全新统人工填土层（Q4ml）、残坡积土层（Q4el+dl）组成，基岩面倾角为11-21。基岩为三叠系下统巴东组（T2b）灰岩，岩层产状12626。本段无地下水露头，土体内无软弱夹层，无不良地质作用。勘查报告调查及勘探揭示的挡墙情况如下：1#挡墙：分布在库岸西段的1-1、13-13剖面芙蓉西路南侧，长度203m，宽约0.5m，高度1.4-5.3m，为条石挡墙，基础为明挖浅基础，挡墙基础未到达基岩，而是以碎石土（当地人称为老土）为挡墙持力层，嵌入土层1.5-2.0m，改建芙蓉西路时修建，现状稳定。2#挡墙：分布在库岸西段的2-2剖面芙蓉西路南侧，长度41m，宽约0.55m，高度1.3-5.2m，为条石挡墙，基础为明挖浅基础，基础坐落于基岩之上，岩性为石灰岩，嵌入基岩约0.2-1.5m，为修建该段住房时修建，现状稳定。3#、4#挡墙：分布在库岸西段的3-3剖面芙蓉西路南侧，长度81m，宽约0.55m，高度5.99-6.11m，为条石挡墙，基础为明挖浅基础，基础坐落于基岩之上，岩性为石灰岩，嵌入基岩约0.2-1.5m，为修建该段住房时修建，现状稳定。5#挡墙：分布在库岸西段的4-4、5-5、16-16剖面芙蓉西路南侧，长度160m，宽约0.55m，高度5.7-6.1m，为条石挡墙，基础为明挖浅基础，基础坐落于基岩之上，岩性为石灰岩，嵌入基岩约0.5-2.0m，为修建该段住房时修建，现状稳定。6#挡墙：分布在库岸中段的6-6剖面、芙蓉西路南侧，长度39m，宽约0.55m，高度5.5m，为条石挡墙，基础为明挖浅基础，基础坐落于基岩之上，岩性为石灰岩，嵌入基岩约2.3m，为修建道路时修建，现状稳定。7#挡墙：分布在库岸中段的7-7、 18-18剖面、芙蓉西路南侧，为2级挡墙，长度106m，宽约0.55m，高度3.8-8.30m，为条石挡墙，基础为明挖基础，持力层临乌江段一级挡墙基础未到达基岩，而是以碎石土为挡墙持力层，靠近芙蓉西路的二级挡墙基础坐落于基岩之上，岩性为石灰岩，嵌入基岩约1.0-2.3m，为修建道路时修建，现状稳定。8#挡墙：分布在库岸东段的8-812-12，19-1922-22剖面、芙蓉西路南侧，长度608m，宽约0.55-1.00m，高度3.4-10.26m，为条石挡墙，基础为明挖基础，挡墙持力层在烟草公司段挡墙基础未到达基岩，而是以碎石土为挡墙持力层，其余段基础坐落于基岩之上，岩性为石灰岩，嵌入基岩约1.0-2.3m，为修建芙蓉西路时修建，现状稳定。评估认为：勘查报告对库岸工程地质特征论述较清楚，对岸坡内分布的主要挡墙叙述较详细。五、塌岸预测与评价1、预测方法土层厚度较大岸坡，可能以以下3种方式产生滑动：填土内部产生圆弧滑动、沿填土与粉质粘土之间潜在滑动面产生滑动、沿基岩面产生滑动。因上部填土厚度小，体积小，经圆弧法搜索，不易沿填土内部产生圆弧滑动；故本次计算分别对填土与粉质粘土之间潜在滑动面产生滑动和对库岸土层沿基岩面产生滑动方式进行稳定性验算。采用折线型传递系数法判定其稳定性，工况设置按渝三峡地防办200741号文中6种工况。滑移型预测为稳定的库岸段用图解法预测塌岸宽度。2、塌岸分析参数人工填土：该填土已填筑时间较长（5年以上），根据地方经验，天然容重取20.5kN/m3，饱和容重取21.0kN/m3，浮重度取11kN/m3，天然直剪C取0kPa，值取30；饱和直剪C取0kPa，值取25。粉土、粉质粘土容重：根据土体现场试验及室内试验结果，考虑库岸土石比及土体内孔隙发育状态，综合确定库岸粉土、粉质粘土的重度（见表1）。粉土、粉质粘土强度参数：根据室内试验土体的天然快剪峰值、原位试验指标，按野外大剪试验值取权重为0.90，室内试验值权重按0.10进行确定岩土接触带土的抗剪强度参数（见表2）。表2 计算参数取值表人工填土粉质粘土粉土容重C容重C容重CkN/m3kPakN/m3kPakN/m3kPa天然20.503019.7920.6716.1219.8320.0916.19饱和21.002520.7317.0813.2420.7616.5713.37对于A段、B段中粗颗粒含量较高的碎块石土地带，岩土接触带的抗剪强度参数根据地区经验确定，见表3。表3 碎块石土参数表段593段（A段）592段（B段）代表剖面1、1314、15、6、17、18、19项目天然饱和天然饱和CCCC取值19.8024.3017.6022.5019.8018.2017.6016.80填土可能沿下覆原生土接触面滑动的稳定性计算采用的下覆土层粉质粘土抗剪试验峰值进行稳定性检算，即天然直剪C取30.38kPa，值取14.55；饱和直剪C取22.09kPa，值取11.85。图解法评价指标的确定根据本次野外调查、实测资料和试验资料，结合规前勘参数，并参照该区的有关资料的综合取值。各类土层坡角参数的取值见表4。表4 各类土层稳定坡角参数表 序号土体名称水上稳定坡角（）水位变动带稳定坡角（2）1人工填土25152粉质粘土26153粉土22134块石土30195砂砾石土24163、塌岸预测结果由于592段的东段（剖面9-912-12、20-2022-22）岸坡为河流阶地堆积体，其前缘岩土界面延伸至河床，后缘延伸到芙蓉西路南侧，芙蓉西路南侧有挡墙支挡，其基础落入稳定基岩内，道路外侧建筑以底层架空、基础为嵌岩桩基础，芙蓉西路及其挡墙、道路临江侧建筑均未发现变形、破损迹象，阶地上岩土界面倾角平缓，地表未见不良地质现象，根据剖面形态及区域地质分析，该段岸坡为稳定性岸坡，因此未对上述剖面进行稳定性计算。对该库岸可能沿岩土界面滑移的各剖面稳定性分析计算结果见表5。表5 滑移型分析计算结果剖面编号工况1工况2工况3工况4工况5工况6稳定系数剩余下滑力kN稳定系数剩余下滑力kN稳定系数剩余下滑力kN稳定系数剩余下滑力kN稳定系数剩余下滑力kN稳定系数剩余下滑力kN1-11.22401.3771.09611.4513-131.18601.22901.29701.34201.32701.08759.6414-141.31401.16201.56601.16101.12101.278015-151.27801.26201.63601.32801.22901.15905-51.42201.24301.74701.36601.13712.611.07340.4817-171.27401.23801.2701.16301.18301.17206-61.49201.42801.77501.81401.48101.348018-181.41201.20801.26701.25001.16801.16207-71.22201.21401.39401.21301.17701.13770.8919-191.42101.31401.51201.40901.25301.14816.628-81.143454.051.12563.181.181100.071.130144.701.106290.571.061534.09图解法及滑移型塌岸预测结果综合见表6表6 预测塌岸宽度及程度分段编号亚段名称塌岸类型代表剖面塌岸宽度（m）影响高程(m)塌岸强烈程度593A段 滑移型1-166.12215.86强烈13-1319.64203.6较强烈B段侵蚀型2-219.64203.6较强烈14-1421.0197.89强烈3-323.93208.7强烈15-1565.10209.0强烈4-425.10203.60强烈16-1617.47197.06较强烈592C段滑移型5-520.35208.02强烈D段滑移型17-1755.15205.23强烈6-627.80200.72强烈18-1858.59201.34强烈7-742.11205.40强烈19-1967.04204.91强烈8-879.74204.00强烈E段侵蚀型20-2032.76194.09强烈9-936.56199.80强烈F段侵蚀型10-1040.81200.65强烈G段侵蚀型21-2142.79205.42强烈H段侵蚀型11-1114.87190.30较强烈I段侵蚀型12-1230.56205.4强烈J段侵蚀型22-2218.30202.75较强烈评估认为：塌岸预测参数通过现场调查、现场大剪、室内试验、地方经验分析取值确定，塌岸的预测方法正确，塌岸预测结果与评价基本恰当。但勘查报告图解法塌岸线预测现状水位至常年洪水位间采用水位变动带坡角，未按照渝三峡地防办200741号文中枯水位至常年洪水位间采用水位变动带坡角要求执行，且剖面图中的预测塌岸范围起点未标注在常年洪水位，设计单位治理工程设计时根据勘查报告提供的稳定坡角调整。六、塌岸防治治理工程措施建议1、可行性研究阶段勘查治理方案建议A亚段：为防止该段库岸土体产生滑动影响上部挡墙的稳定性，建议在坡脚采用抗滑桩进行支挡，或在坡脚采用挡墙进行支挡。B、E亚段：岸坡除表层出现小规模的坍塌外，其余不存在大规模的坍塌，建议进行护坡处理。C亚段：为防止该段库岸土体产生滑动影响上部建筑及挡墙的稳定性，建议在坡脚采用抗滑桩进行支挡，或在坡脚采用挡墙进行支挡。D、F亚段：岸坡土体易沿岩土之间潜在滑动面产生滑动，为防止该段库岸土体产生滑动影响上部建筑及挡墙的稳定性，建议在坡脚采用抗滑桩进行支挡，或在坡脚采用挡墙进行支挡。2、治理方案优化及建议A段库岸（剖面1-1、13-13）：为滑移型库岸，处于基本稳定状态，保护对象为芙蓉西路，建议采用抗滑桩进行支挡更适用于该段库岸治理、更经济。同时在下部斜坡采取片石护面抗冲刷和采取地表排水工程，支挡工程放在高程207208m之间。B段库岸（剖面2-24-4、14-1416-16）：为侵蚀型库岸，岸坡除表层出现小规模的坍塌外，其余不存在大规模的坍塌，该段挡墙及建筑基础均落在基岩上，无保护对象，建议不进行治理措施。C段库岸（剖面5-5）：为滑移型库岸，处于基本稳定-稳定状态，岸坡土体易沿岩土之间潜在滑动面产生滑动，该段挡墙及建筑基础均落在基岩上，无保护对象，建议不进行治理措施。D段库岸（剖面6-68-8 、17-17、18-18、19-19）：为滑移型库岸，处于基本稳定-稳定状态，岸坡土体易沿岩土之间潜在滑动面产生滑动，该段公路外侧挡墙基础未进入基岩内。高层建筑基础均进入基岩内，多层建筑基础未落在基岩上，保护对象为该段多层建筑和芙蓉西路的安全。建议在坡脚采用抗滑桩进行支挡，其上部斜坡采用削坡、采取片石护面工程，支挡工程放在高程177.5179.5m之间。E、F、G、H、I、J亚段库岸：为侵蚀剥蚀型库岸，岸坡除表层出现小规模的坍塌外，其余不存在大规模的坍塌，该段挡墙及建筑基础均落在基岩上，无保护对象，建议不进行治理措施。 评估认为：勘查报告提出的治理方案可供设计参考。七、防治工程布置部位的工程地质条件防治工程布置部位位于岸坡的坡顶地带，沿着芙蓉西路南侧的建筑临江侧平行地形等高线布置，根据城市建设和地形地貌，支挡部位初拟设置为2段：支挡部位1：位于芙蓉西路西段的弃土区，库岸A段（剖面1-12-2），支挡部位分布高程208.67216.72m,地表为第四系残坡积土（Q4eldl）和人工填土（Q4ml）覆盖，厚0.80-13.30m，下伏基岩为三叠系下统巴东组灰岩，由于第四系土层厚薄不均，稳定性较差，不宜作为持力层，中风化的灰岩强度较高，稳定性好，是理想的支挡工程基础持力层。支挡部位2：位于芙蓉西路西段的检察院至烟草公司，库岸D段（剖面17-178-8），支挡部位分布高程173.851