地灾防治工程设计中应注意的问题PPT课件

1 地质灾害防治工程设计中应注意的问题田维强贵州省地矿局第二工程勘察院二0一六年元月七日 贵阳 2 内容 一 地质灾害防治工程设计总体原则二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 3 一 地质灾害防治工程设计总体原则 地质灾害防治工程特点 不同于一般建筑工程 它是用来控制地质作用和改造地质体系的特殊工程 其目的是采用一定的合理的工程措施去加以防治 控制地质灾害险情发生 发展 保障人民生命财产安全 防治工程措施的选择 工程布置 结构设计和施工要求等 皆以地质灾害险情的发育情况及其防治要求为依据 因此做好勘察工作 准确查明地质灾害的险情状况 包括地质灾害的性质 所处的地质环境条件 如地下水 降雨情况 人类工程活动情况 地质灾害原因 变形机制 边界 规模 活动状态 稳定状况及危险程度等 准确预测并评价可能造成的危害 包括可能受灾的人 物 设施位置 数量 规模 价值及可迁移条件等 4 一 地质灾害防治工程设计总体原则 地质灾害防治工程的防治目标 形象目标 形象目标指防治对象的范围 部位 安全目标 安全目标指经过工程防治所应达到的安全标准 对防治对象的范围的确定 一般应以致灾地质作用的活动单元为界 作整体考虑 不宜随便切割取舍 但在总体范围内 则应视险情的轻重缓急划分出重点与一般 或主要与次要的不同部位 不能平均对象 对防治工程应达到的安全标准 应根据所欲保护的受灾对象的重要性及可撤离程度 国家的财力水平和有关的工程规范合理确定 关键是适度 即不能标准过低 治而无效 又不能过份追求高标准 多耗国家资金 但对一个防治对象的不同部位或不同影响方面 也可区别对待 5 一 地质灾害防治工程设计总体原则 地质灾害防治工程的方案比选每一处地质灾害的防治 欲达到稳定变形地质体和控制住致灾地质作用的目的 常有多种工程方案可供选用 而方案选择合理与否常影响防治工程的效益 因此 必须进行多方案的慎重比选 从中选出最好的方案 方案比选的依据是安全可靠性 技术可行性和经济合理性 安全可靠性 是指能有效地达到稳定变形地质体或控制致灾地质作用的目的 而又不会引起其它不良地质后果 技术可行性 是指在技术方法 施工工艺 设备材料及施工条件方面 不存在太大的困难 经济合理性 是指投资相对较低 能购承受 对于重大 特殊的地质灾害防治工程 需进行专门的可行性论证 方案选取时 这三方面要相互结合 综合考虑 对比时要有可比性 推荐方案不能只考虑经济因素 6 一 地质灾害防治工程设计总体原则 地质灾害防治工程中施工方法选取 地质灾害防治工程的施工方法 既要有利于顺利完成本身的施工任务 又要不因施工扰动而对变形地质体造成新的破坏 对每种新的或较有破坏性的施工方法 采用之前都要认真分析 或进行方法 工艺 试验 施工程序 包括防治工程总体的阶段程序和具体防治工程单元的施工程序 每处防治工程的效果不是都能一次预见得到 防治工程对变形地质体的长期扰动效应也不一定能很快暴露出来 有时需要通过局部或前期工程实践才能有把握地确定下步工程的做法 地质灾害防治工程的施工可分阶段进行 以便根据前期效果修改后期工程设计 在施工中遇有地质情况与设计图所预计的不同或发生新的变化时 应及时修改 施工设计或工程结构设计 以适应新的地质情况 7 一 地质灾害防治工程设计总体原则 地质灾害的险情变化 需要通过监测才能较准确地掌握 地质灾害防治工程的效果 也需要通过监测对比方能反映出来 因此 必须重视 加强地质灾害监测工作 并将之贯彻于地质灾害防治的始终 监测内容依地质灾害的性质及防治措施而言 监测方法可土洋结合 以经济实用为准 不必片面追求大洋全 监测网一经建立 就要按预定期限 坚持监测不断 并须及时整理分析监测资料 做出定期动态评价 发现险情要及时上报 地质灾害防治工程施工中和工后监测工作 8 一 地质灾害防治工程设计总体原则 查明病因 分析病理 对症下药 1 查明病因是基础 强调地质分析和地质认识 2 分析病理是关键 注重地质灾害稳定性分析与评价 3 对症下药是目标 提出具有针对性的措施设计 总体做到安全可靠 经济合理 操作可行 9 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 一 地质灾害勘查中存在的主要问题1 不注重勘查设计 勘查方案缺乏针对性 作为纲领性的文件指导具体的工作 充分收集和分析已有的地质资料 开展野外踏勘 了解灾害体性状和勘查工作条件 编制 勘查设计 具体工作布署 工作经费 报送业主审批后实施 中国地质调查局组织实施地项目比较规范 如 三峡库区 汶川地震灾区地质灾害应急项目 类似的有 岩土工程勘察纲要 地质大调查项目的工作方案 目前 已简化 希望有 10 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 一 地质灾害勘查中存在的主要问题 勘查方案具体工作 1 布置勘探剖面应在对地质灾害的现场调查基础上 结合宏观变形破坏迹象 有针对性的布置 纵剖面应与滑坡主滑方向一致 2 在准备设置工程措施部位应尽可能地布置勘探工作 避免出入较大的情况 3 钻探工作应按照相关规范 深度应适中 4 应针对不同的勘探对象选择合适的勘探手段和方法 11 XXX滑坡 一 地质灾害勘查中存在的主要问题2 过于注重实物工作量 不重视地质调查和现象分析 可能得出的结果出入很大 12 新田坡滑坡 一 地质灾害勘查中存在的主要问题2 过于注重实物工作量 不重视地质调查和现象分析 可能得出的结果出入很大 13 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 3 资料的真实性有待复核 准确性有待提高 测图 存在用1 10000放大的情况 勘探 取样 存在编造的情况 强调法制技术 规范行为 建议建立原始资料备查 不良记录备案制度 规范管理 14 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 二 地质灾害分析评价中存在的主要问题 1 模型建立不合理 特别是多级滑坡和危岩体 2 岩土参数指标选取不合理 存在修正问题 3 工况选取不合理 没有考虑现场实际情况 4 稳定性计算结果与宏观表现不一致 1 各剖面稳定性应协调 如果同一个地质灾害体内各部位变形表现差不多 则各主剖面的稳定性系数也应该差不多 2 各常规工况下稳定性计算结果应与相应条件下的实际表现以及地质灾害演化阶段相符合 3 地质灾害稳定性及推力计算结果应符合常规和经验判断 15 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 三 地质灾害防治工程设计中措施的针对性问题1 重视截排水工程XXX滑坡 2009年5月发生一次较大变形 2009年7月变形加剧发展 直接威胁滑坡前缘公路及前缘5户居民 2家酒业77人的生命财产安全及省道运输安全 位于冲沟内 地表水和地下水均丰富 设计采用了截 导 水盲沟为主体 并结合排水明沟进行了整治 治理效果达到了经济 快速 安全的目的 若不加强排水 原有的其他方案可能存在隐患 类似的情况在前期立项项目中也有 启示 16 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 2 不能过渡排水某斜坡未开挖前 地下水主要在斜坡前缘地势较低处排泄 常形成湿地 排泄途径相对单一 地下水动态相对稳定 而开挖和桩孔降水以后 地下水在前缘临空面处全断面快速排泄 排泄途径较为通畅 这种快速排泄改变了斜坡体内地下水的动态条件 一方面快速排泄时会在坡体内产生一定的动水压力 另一方面使得坡体中较松散的岩土体因水压力消散而产生重新分布 进而产生固结变形 这种固结变形既可以直接导致地表开裂 也可以加剧斜坡的进一步变形 从斜坡上的裂缝分布特征及滑坡整体位移不大的这一特征来分析 地下水的突降对斜坡产生的影响更加明显 启示 类似的情况如城区的基坑边坡 居民集中区地灾治理工程一定要注意等 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 3 重视超前支护 某斜坡场地工程建设开挖 按地质灾害防治工程实施的 采用预应力锚索 格构支护 由于忽视了岩体结构特征 施工方式和方法对斜坡的影响 出现了滑坡 社会影响大 经济损失较大 启示 18 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 某斜坡场地工程建设开挖 开挖前已采用抗滑桩支护 由于忽视了岩体结构特征 施工方式和方法对斜坡的影响 同时桩长不够 中间腰部未加强 或桩前抗力失效等原因 出现了滑坡 社会影响大 经济损失较大 启示 4 重视强腰和桩顶移控制 19 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 某斜坡场地建设 采用桩 预应力锚索支护 由于忽视了岩体结构特征 预应力锚索的有效性问题 出现了滑坡 社会影响大 经济损失较大 启示 贵阳5 20事件对预应力锚索的使用 当坡体上有房屋的影响 如某项目 但有条件是还是要用 5 慎用锚索 20 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 6 重视多级支挡 对于斜坡坡体较陡 纵向斜坡很长的滑坡 7 危岩体治理措施 是否存在施工时失稳影响安全问题 21 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 8 重视生态与环保 柔性防护系统 有条件时 尽量用柔性防护系统 少用挂网喷砼 但柔性防护系统产品的质量问题如何 应重视 验收标准 22 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 四 地质灾害防治工程设计中方案对比差 近年来地质灾害立项项目设计中表现特别明显 常出现一个搬迁方案和一个工程方案进行对比确定 有时根本不具可比性 有条件时 应有工程治理两个及以上的方案对比 五 地质灾害防治工程设计中存在过渡治理现象影响因素有 1 安全系数选取 批发项目 连片项目 2 工况选取 3 参数选取 4 不差钱 下猛药 市场项目 国家资金 5 人为因素也存在 如 23 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 六 地质灾害防治工程设计计算中的常见问题1 安全系数 1 滑坡防治工程级别划分 DZ T0219 2006 5 1表3 2 滑坡荷载及强度标准 DZ T0219 2006 5 2 荷载 荷载强度标准 表4 3 滑坡防治工程设计安全系数 DZ T0219 2006 5 4表5 注意 等级的划分和设计安全系数的选取对防治工程设计有较大的影响 批发项目 连片项目应区别对待 24 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 六 地质灾害防治工程设计计算中的常见问题 2 计算工况及充水条件 工况 自重 包括地表附加荷载 天然 工况 自重 地下水1 天然 工况 自重 暴雨 地下水2 工况 自重 地震 地下水1 讨论 1 地下水的应用 DZ T0218 2006 12 4 5 2 暴雨对滑体重度的影响与所在的位置和岩土特征有关 3 暴雨对滑带土指标的影响 4 在危岩体中注意后缘裂隙的充水特征 25 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 六 地质灾害防治工程设计计算中的常见问题 3 计算参数 1 滑坡 滑体 包括天然和饱水 主要指标有 重度 内聚力 内摩擦角等及常规物理力学性质指标 滑带抗剪强度指标 包括天然和饱水 主要由室内试验法 经验数据类比法和反演相结合的方法确定 选取时应结合滑坡变形状态和试验方法综合确定 建议参照下表选取 注意问题 A 反演宜限于中 小型规模且结构简单的滑坡 12 3 1 且应注意宏观状态 B 滑带土中粗粒含量较高 且无现场大剪试验时 室内快剪的内摩擦角应乘以一个增大系数 C 危害等级为一级且中型以上的滑坡应进行抽水试验或注水试验 26 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 六 地质灾害防治工程设计计算中的常见问题 2 危岩体参数 重要 重度 抗剪强度指标 根据危岩体机理 结构面特征选取 结构面强度主要参照 建筑边坡工程技术规范 GB50330 2013 中表4 3 1选取 充水高度 应根据实际情况确定 27 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 六 地质灾害防治工程设计计算中的常见问题 4 推力选取 设桩处的推力 5 推力分布形式 根据滑坡的物质组成和变形滑移特性确定 分别按三角形 矩形 梯形分布考虑 对工程量和造价影响较大 6 桩顶位移控制 根据保护对象 控制要求确定 对工程量和造价影响也较大 当控制严格时宜加预应力锚索 保护对象重要时宜在桩顶加连系梁 7 加强支挡处上部验算 滑坡稳定性分析与计算除了要考虑已查明的滑动面以外 还要考虑当地形坡度较陡时是否存在从上部 潜在滑动面 剪出的可能 12 4 3 28 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 六 地质灾害防治工程设计计算中的常见问题 8 地基系数选取与桩前抗力 应注意锚固段的有效性有和有效保护 包括自然和人为两种情况 29 1 重力挡墙工程 DZ T0219 2006 10 1 宜适用于滑坡规模较小 推力较小 厚度较薄的滑坡阻滑 2 具体事项和要求见 DZ T0219 2006 10 2 预应力锚索工程 DZ T0219 2006 8 1 具体事项和要求见 DZ T0219 2006 8 2 主要适用于岩质滑坡和危岩体主动加固 强调的是支挡效果 3 对于土质滑坡 应与抗滑桩或钢筋砼梁 格构组合使用 3 格构锚固工程 DZ T0219 2006 9 1 具体事项和要求见 DZ T0219 2006 9 2 主要适用于坡面防护 强调的是环境效果 二 地质灾害防治工程设计中应注意的问题 七