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文档简介
上饶市灵山风景区滑坡稳定性分析与评价摘要我国是世界上地质灾害最严重的国家之一,在各类灾害中滑坡类灾害最为常见且造成的损失也十分巨大,因此对滑坡进行有效的探测、定位,进行防灾减灾的显得十分必要。滑坡位于灵山风景区环山公路路段,地质条件较复杂,土体松散,加上降水丰沛、暴雨频繁,严重威胁灵山景区游客生命财产安全。因此,论文在根据灵山左溪至尖石景区滑坡详细勘察资料的基础上,开展分析与评价,主要内容及取得的认识如下:(1)在分析自然地理、地质环境条件的基础上,确定滑坡体特征、边界条件,分析和计算滑坡体稳定性,详细探讨滑坡体的成因。(2)讨论计算方法和计算参数的选取,计算方法为圆弧法,稳定性计算公式采用折线型公式计算。论证其稳定性后,提出初步治理方案且进行治理验算。(3)计算分析表明滑坡体处于欠稳定状态,蠕动变形阶段,滑坡体在暴雨、人为活动等等诱发因素影响下,将很有可能局部剪出后牵引整体失稳。(4)提出了应尽快采取工程措施对滑坡进行治理的建议。治理方案考虑到治理工程设计安全性,在滑坡体前缘埋设抗滑桩、滑坡体斜坡坡面设置截排水沟作为主要工程治理措施,并进行设计验算,工程量概算等。关键词:滑坡;稳定性;计算参数和方法;抗滑桩;施工;ABSTRACTABSTRACTOurcountryisoneofthemostseveregeologicaldisastersintheworld.Landslideisthecommondisasteranditcausehugelossesinallkindofdisasters.It'snecessaryforlandslidedisastertotakeeffectivedetectionandpositioningThelandslidelocatedinmountainroadoftheLingshanscenicspot.Thelandslidegeologicalconditioniscomplex,loosesoil,coupledwithabundantprecipitation,rainstormisfrequent,willposeaseriousthreattotouristlifeandpropertysecurity.Sothisarticleaccordingtothedetailedinvestigationlandslideofthelingshanscenicspotbeanalysedandevaluated.Maincontentandtheunderstandingisasfollows:Basedonthegeologicalconditionsandphysicalgeograghytodeterminethelandslidecharacteristicsandboundaryconditions,analyseandcalculateoftheLandslidestability.discussethecausesoflandslidesindetail.Discussthecalculationmethodandcalculationparameterselection.calculatedasthearcmethod.Calculationmethodforthecirculararcmethod.Stabilitycalculationformulausingbrokenlinetype.demonstrationofitsstability,theproposedmanagementoftheinitialtreatmentplanandcarryoutmanagementchecking.ComputationalanalysisshowedthatLandslideisinunstablestate,creepdeformationstage.Thelandslideundertheinfluenceofheavyrain,humanactivities,andsoonfactors,willlikelydrawafterpartialcutoutoverallinstability.Proposedshouldtakeengineeringmeasuresoflandslidetreatmentproposalassoonaspossible.Primaryconsiderationtothemanagementcontrolprogramdesignsecurity,governanceprojectdevelopedbythelandslidefrontedgeoftheburiedpile,setthecutslopelandslideslopedrainsasthemainengineeringcontrolmeasures,andcheckingbythelinedesign,estimatesetc.Keywords:Landslide;Stability;;Calculationparametersandmethod;Construction目录目录TOC\o"1-3"\u1绪论TOC\o"1-4"\h\z\u 11.1滑坡概况 11.2论文目的与意义 11.3论文内容 11.4主要依据 21.5工作量 22自然地理与地质环境条件 42.1自然地理条件 42.1.1地理位置 42.1.2气象与水文 52.2地质环境条件 62.2.1区域地质环境条件 62.2.2地层岩性 62.2.3地质构造与地震效应 62.2.4水文地质条件 72.2.5水土腐蚀性评价 73滑坡特征与稳定性分析评价 83.1滑坡体基本情况 83.1.1滑坡边界、规模与形态特征 83.1.2滑坡物质组成与结构特征 93.1.3滑坡变形特征 93.1.4滑坡岩土体物理力学参数 93.1.5滑坡影响因素与破坏机制 133.2滑坡稳定性分析与评价 133.2.1滑坡稳定性计算方法及选择 133.2.2计算模型及荷载组合 143.2.3计算参数的选取 143.2.4计算结果及分析 153.3滑坡发展趋势和危害预测 164治理工程设计 174.1防治目标原则 174.2防治工程设计参数建议 175施工组织简要设计 195.1施工方法 195.1.1抗滑桩施工 195.1.2截排水沟施工 205.2其他注意事项 206结论与建议 216.1结论 216.2建议 21致谢 22参考文献 23附录 241计算书 24绪论PAGEPAGE351绪论TOC\o"1-4"\h\z\u1.1滑坡概况该滑坡位于灵山左溪至尖石景区道路K4+500~K4+620环山公路路段北侧,公路切坡较高,较陡,滑坡平面上呈圆弧形,滑坡隐患区斜长约200m,宽约150m,主滑方向为130°,总体坡度16~25°,隐患体前缘坡度较陡,约45°,切坡高度0~8.0m,隐患体标高420.0~434.0m处出现多条裂缝,地质条件较复杂,土体松散,加上降水丰富、暴雨频繁,严重威胁灵山旅游风景区游客的生命财产安全。1.2论文目的与意义滑坡是一种常见的对工程安全有严重威胁的不良地质作用和地质灾害,可能造成重大的人身伤亡和经济损失,其产生的危害后果严重,故当拟建场地区域及其附近存在滑坡或有滑坡可能,危及建筑安全时,应对滑坡进行专门的勘察工作。通过对该滑坡的详细勘察工作,查明滑坡的成因机制、形态特征、结构特征、规模、范围及其力学特征,确定滑动分层,边界条件,滑动面位置,查明地下水类型、水位、流量、流向、滑带岩土性质等,对滑坡稳定性进行评价,分析其危害程度,并对滑坡场地工程建设的适宜性进行评价,提出滑坡防治、监测工作的综合措施。1.3论文内容该滑坡体位于灵山风景区,地质条件较复杂,土体松散,降水丰富,严重威胁游客生命财产安全。论文的主要内容如下:(1)查明滑坡的分布范围、规模、形态特征、结构特征、岩土体类型、物理力学特性、形成条件、变形机制、活动特征及发展演变趋势等。(2)根据勘察所得地质条件,物理力学参数确定各种情况下的稳定参数,判断稳定状态,对不稳定工况进行滑坡推力验算,确定滑坡推力以及其他参数,评价其稳定性及危害程度。(3)提出针对滑坡切实可行、经济合理的治理方案。提出地表截排水结合抗滑桩作为滑坡治理方案,进行抗滑桩内力计算和配筋并校核,并提出施工方法和准备事项以及注意事项。1.4主要依据(1)勘查合同及勘查任务书;(2)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);(3)《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006);(4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);(5)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2008);(6)《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001);(7)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);(8)《工程测量规范》(GB50026-2007)(国家标准);(9)《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006);(10)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);(11)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92);(12)《工程地质手册》(第四版)。1.5工作量本次研究范围为灵山左溪至尖石景区道路K4+500~K4+620滑坡区及其影响地带50~100m。为圆满完成研究任务,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)与现场踏勘的情况,布置勘查工作量如下:勘探工程采用钻探和工程地质测绘相结合的方法布置,共布置9个钻孔。完成实物工作量见表1-1:表1-1实物工作量表序号项目单位数量备注11:500地形测量Km20.12控制测量点331:10000地质灾害测量Km2441:500工程地质剖面测绘米/条118.29/45钻探m/孔320.0/126原状样组9常规项目测试7水化学分析样组2简分析及侵蚀性CO2测试工程地质测绘调查点和各种界线在图上的误差不超过2mm。钻孔完工后及时进行了封孔,以防地表水、大气降雨从钻孔下渗进入滑面,影响滑坡稳定性。岩、土、水试样采取后立即密封,及时送试验室完成试验。测量按《工程测量规范》(GB50026-93)要求进行,高程系统为1956年黄海高程系,平面坐标系统为1954年北京坐标系。自然地理与地质环境条件2自然地理与地质环境条件2.1自然地理条件2.1.1地理位置研究区位于上饶县灵山旅游风景区灵山左溪至尖石景区道路K4+500~K4+620段,交通较便利。地理坐标:东经116°47′60″,北纬28°34′52″。交通位置详见(图2-1):自然地理与地质环境条件研究区及其附近地处低丘陵地貌,山顶最大高程约为856.0m,最小高程约为415.5m,相对高差约440.0m,山体坡度16°~27°。地势北高南低,植被覆盖率83%。2.1.2气象与水文⑴气象研究区属于中纬度亚热带季风性气候区,气候温和,雨量丰富,具有四季分明的特点,无霜期较长,冬季常受来自西伯利亚(或蒙古)高压气候影响,盛行偏北风;夏季多为副热带高压气候,盛行偏南风;冬春季之交冷暖气流交替,为梅雨季节,年平均气温16.2~19.6℃,最低气温为-6℃~-5℃,最高气温在38℃左右。最冷月(一月)平均气温3.6~5.2℃,最热月(七月)平均气温28.0~29.9℃。降雨丰富,多年平均降雨量约为1724.1mm。降雨的时空变化较大为其重要特点。时间上,一是年际变化大,如1998年降雨总量为2552mm,是区域多年平均值的1.48倍。二是年内降雨分配不均,4~6月的降雨量约占全年降雨量的49%,而6月约占全年降雨量的五分之一,1998年6月降雨量竟占全年降雨总量的36.5%。暴雨多集中在6、7月份。空间上,本区域南、北两端的山地、丘陵区的降雨量,明显多于中部的岗地、河谷区,但1998年6月降雨等值线却是例外。图2-21998年6~7月降雨量历时曲线图本区多年平均蒸发量为1489.6mm,7~9月蒸发量619.9mm,占全年蒸发量的41.4%。1~2月份蒸发量104.27mm,占全年蒸发量的8%。蒸发量最大年份为1971年,全年蒸发量1981.2mm。蒸发量最小年份是2002年,全年蒸发量973mm。1971年7月份蒸发量352.5mm为历年蒸发量最大月份。⑵水文研究区东部约210米处发育一条小溪,总体走向自北向南流入信江,河流蜿延曲折,具有河床切割较深、坡降大(平均坡降1.53%)、河面窄小、径流冲刷作用强的特点,河床宽3~6m。野外调查时水深约为1m,据查访,历史上未发生过洪涝灾害。2.2地质环境条件2.2.1区域地质环境条件本区属于低丘陵地貌单元,相对高差较大,山坡坡度较缓(16~27°),滑坡隐患体前沿坡度较陡,约45°,切坡高0~8.0m,出露地层为第四系残坡积粉质粘土分布厚度较大(1.6~8.9米),土体浸泡后内摩擦角变小,稳定性较差,易于形成滑崩流等地质灾害。2.2.2地层岩性研究区内揭露地层为粉质粘土(Q2dl+el)与青白口纪叶家组凝灰岩(Pt3y):①粉质粘土(Q2dl+el),黄褐色夹灰白色,可塑,干燥-稍湿,干强度高,低-中等压缩性,低韧性,无光泽,钻探所揭露的岩芯土体松散,土质不均匀,主要成分以粉质粘土为主,内含少量风化碎石颗粒,碎石含量约为10%-16%。局部有块石,块径一般为100mm-500mm,个别最大可达1000mm。钻孔揭露厚度1.6m~8.9m。②凝灰岩(Pt3y),全风化,灰褐色,黄褐色,浅青灰色,岩石风化极强烈,结构构造已完全破坏,风化裂隙很发育,岩芯多呈土柱状,少量薄饼状,局部另夹少量块状、碎块状。钻孔揭露厚度12.4m~23.8m。③凝灰岩(Pt3y),强风化,灰褐色,黄褐色,浅青灰色,岩石风化强烈,风化裂隙较发育,岩芯破碎,基本呈块状、碎块状,块径一般1-6cm,局部极少量短柱状,另夹少量土状风化碎屑物。钻孔揭露到厚度3.1m~4.15m。④茗洋单元中粗粒黑云碱长花岗岩(χγK1m):该单元岩石为浅黄-肉红色,中粒、等粒结构,块状构造和晶洞构造,主要矿物为碱性长石、石英、斜长石,次要矿物为黑云母,另见有少量榍石、锆石和钛铁氧化物。该单元岩体发育晶洞,其内盛产水晶,晶洞大者几米,小者仅厘米计。仅研究区北侧分布。2.2.3地质构造与地震效应研究区在区域构造单元上属于杨子地块江南岛弧南缘怀玉山褶皱带,区域内褶皱和断裂构造较发育。自元古代以来,历经晋宁期、加里东期、华力西—印支期、燕山期以及喜马拉雅期等多次地质构造运动。北东方向构造为区内主体构造,也是主要褶皱轴向、岩体的长轴延伸方向,以及主干断裂及断裂带、成矿带等,均呈47°~65°方向分布。根据近几年江西省地方区域的资料,结合本次研究调查的结果表明,研究区无断层通过。根据史料记载和有关地震资料,上饶市历史上曾发生过有感地震1次:在1710年研究区域境内,震级4.76级,烈度6度,震中约在东径117°24′,北纬28°27′;弱震3次,分别在1972年玉山县境内,震级2~3.3级;1972年沿山县境内,震级2~3.1级;1977年弋阳县境内,震级3~4级;2005年11月25日在江西省瑞昌市发生了5.8级地震,上饶市境内有震感。北部德兴海口一带,曾发生过2次弱震,震级分别为2~2.9级、1~1.9级;乐平众埠街一带发生过一次弱震,震级2~2.8级。德兴市曾发生过8次地震,均属轻微地震。震中离研究区数十至百余公里。据《中国地震动峰值加速度区划图》(江西部分)(建标[2001]156号)文件和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),研究区区域地震烈度小于Ⅵ度,地震动峰值加速度小于0.06g。2.2.4水文地质条件研究区地下水主要为松散层上层滞水和基岩裂隙水。
(1)松散层上层滞水主要赋存于第四系松散层中,含水层厚约2.00~5.40m,地下水位埋深4.10~8.40m。第四系松散层中富水性较弱。地下水由大气降水和地表水渗透补给为主,水量受季节性影响较大。
(2)基岩裂隙水主要赋存于青白口纪叶家组青灰色凝灰岩的风化裂隙和构造裂隙中。研究区地质构造较简单,岩石裂隙较发育,富水条件较弱,水量贫乏,其水源主要来源大气降水和松散岩孔隙水的渗入补给,顺坡呈面状径流,一部分排泄于沟谷,一部分渗入地下形成裂隙水。2.2.5水土腐蚀性评价本次研究深度范围内,未见统一的地下水位,未发现明显的地下水径流,仅在坡脚部分钻探时揭露有少量上层滞水。本次对研究区内滑坡隐患体的野外勘察工作以钻孔勘察为主,在勘察期间测得稳定地下水位埋深约为3.10~7.70m,地下水主要赋存粉质粘土层,属上层滞水,水位年变幅约1.00~3.50m;据前期在本区的勘察所取水质分析成果,CL-含量8.6mg/L,SO42-含量6.50mg/L,HCO3-含量为0.424mmol/L,侵蚀性CO2含量7.45mg/L,PH值6.65(见《水质分析报告》)。综合相邻建筑资料可知,按现行规范判定:场地内地下水对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。对处于地下水位中的建筑材料(主要为钢结构)应采取相应的防护措施,保证建筑的质量。场区内分布碎屑岩类裂隙地下水。表2-1水质分析成果表腐蚀介质含量评价项目腐蚀性评价硫酸盐SO42-(mg/L)(mg/L)6.00对混凝土结构的腐蚀性微腐蚀性镁盐Mg2+(mg/L)(mg/L)4.15对混凝土结构的腐蚀性微腐蚀性侵蚀性CO2(mg/L)(mg/L)7.46对混凝土结构的腐蚀性微腐蚀性HCO3-(mmol/L)(mmol/L)2.119对混凝土结构的腐蚀性微腐蚀性水中的Cl-(mg/L)(mg/L)8.70对钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀性微腐蚀性总矿化度(mg/L)191.83对混凝土结构的腐蚀性微腐蚀性PH值6.65对混凝土结构的腐蚀性微腐蚀性滑坡特征与稳定性分析评价3滑坡特征与稳定性分析评价3.1滑坡体基本情况3.1.1滑坡边界、规模与形态特征根据现场调查,滑坡隐患区多为残坡积土堆积形成。滑坡边界较明显,后缘高程421.0~435.0m处发育有多条裂缝,裂缝长度、大小不一,裂缝平面上呈圆弧状,延展性较好,汇入后整体形成一条主裂缝,裂缝宽5~22cm,最宽达34cm,长约132m。地表出现开裂下陷,滑坡在不同的部位均有不同程度的变形。该隐患区平面上呈弧型,坡面整体较缓,潜在滑动主方向约为133°,斜长约40米,宽约155米,面积约5856平方米,平均厚约5.5米,体积约2.7万立方米,隐患体前缘坡度较陡,约45°左右,切坡高0~8.0m,为小型滑坡隐患体,该隐患区坡面有灌木、竹林等植被。该隐患区未见明显滑动现象,整体坡度较缓,宏观上可判断其整体稳定性较好,但坡面存在多条裂缝,受裂缝及其降雨影响,上部坡体存在沿土层内部软弱带滑塌的可能,稳定性较差。灵山风景区滑坡现场踏勘照片3.1.2滑坡物质组成与结构特征综合现场调查、地质测绘以及钻探工作得知,本次滑坡物质主要为粉质粘土,偶夹巨大块石,土体结构松散,且土石分配不均,粉质粘土层较厚,一般厚度1.6~8.9米。下伏基岩为全风化凝灰岩或粉质粘土层,灰褐色,黄褐色,浅青灰色,岩石风化强烈,风化裂隙发育丰富,岩芯破碎,基本呈块状、碎块状,岩层产状150°∠63°。3.1.3滑坡变形特征灵山左溪至尖石景区道路K4+500~K4+620段滑坡地质灾害,后缘高程421.0~435.0米处发育有多条裂缝,裂缝长度、大小不一,裂缝平面上呈圆弧状,延展性较好,汇入后整体形成一条主裂缝,裂缝宽5~24cm,最宽达33cm,长约132m。地表出现开裂下陷,滑坡在不同的部位均有不同程度的变形。3.1.4滑坡岩土体物理力学参数滑体的物理力学性质(见表3-1、3-2)表3-1粉质粘土物理力学性质指标统计结果表土层名称指标项目基本物理性指标力学性指标含水量湿密度干密度比重孔隙比饱和含水量液限76g塑限76g压缩系数压缩模量凝聚力(天然)凝聚力(饱和)WρρdGSeWsILWLWPIPavEsCφCφ%g/cm3g/cm3ˉˉ%ˉ%%ˉMPa-1MPaKPa。KPa。粉质粘土最大值36.61.901.422.741.081000.7144.8005.9424.4017.0022.616.2最小值32.91.801.322.730.9392.90.4036.9022.914.00.343.9318.212.6014.511.5平均值34.081.871.392.740.9696.770.5441.5325.5116.020.434.6221.4714.4618.3512.16标准差σ1.1070.0280.0290.0040.0452.0990.1142.7952.0151.0220.0620.762.2391.7365//0.0330.0150.0210.0020.0470.0220.2120.0670.0790.6380.140.1650.1040.1201//修正系数1.020.9490.9520.9170.9510.9340.8670.9580.950.960.9470.8970.9350.9248//标准值34.771.851.362.740.9495.180.4739.7824.2515.380.384.1420.0713.37//统计9999999999999999滑坡特征与稳定性分析评价地层名称试验类型勘探点编号试验深度贯入深度探杆长度校正系数锤击数标准差修正击数统计次数校正前校正后平均数mcmm-击击击σ击次粉质粘土标准贯入ZK012.70-3.003050.959.08.508.300.4789ZK025.70-6.003080.8810.08.80ZK036.70-7.003090.8610.08.60ZK055.70-6.003080.8810.08.80ZK071.70-2.003040.978.07.80ZK094.70-5.003070.909.08.10ZK102.70-3.003050.958.07.60ZK114.70-5.003070.909.08.10ZK125.70-6.003080.8810.08.80全风化凝灰岩重型动探N63.5ZK0112.00-12.1010140.8446.327ZK0112.10-12.2010140.7886.3ZK0112.20-12.3010140.76107.6ZK0213.00-13.1010150.7786.2ZK0213.10-13.2010150.7696.8ZK0213.20-13.3010150.75107.4ZK0315.00-15.1010170.7575.3ZK0315.10-15.2010170.7396.6ZK0315.20-15.3010170.71107.2ZK0513.00-13.1010150.7786.2ZK0513.10-13.2010150.7696.8ZK0513.20-13.3010150.75107.4ZK0712.00-12.1010140.7886.3ZK0712.10-12.2010140.7796.9ZK0712.20-12.3010140.76107.6ZK0915.00-15.1010170.7575.3ZK0915.10-15.2010170.7485.9ZK0915.20-15.3010170.71107.2ZK1014.00-14.1010160.7775.4ZK1014.10-14.2010160.7586ZK1014.20-14.3010160.7496.7ZK1113.00-13.1010150.7786.2ZK1113.10-13.2010150.7696.8ZK1113.20-13.3010150.75107.4ZK1215.00-15.1010170.7485.9ZK1215.10-15.2010170.7396.6ZK1215.20-15.3010170.7滑坡影响因素与破坏机制该滑坡体由所处的地质环境条件、气象因素和人为因素共同作用下而形成的。①地质环境条件本区属低丘陵地貌单元,相对高差较大,山坡坡度较缓(16~27°),隐患体前缘坡度较陡,约45°左右,切坡高0~8.0m,出露地层第四系残坡积粉质粘土分布厚度较大(1.6~8.9米),土体浸泡后内摩擦角变小,稳定性变差,易于形成滑崩流等地质灾害。②气象因素本滑坡为土质滑坡,长期降水、地表水等易沿着裂缝下渗冲刷形成地下通道渗入坡体,同时扩展缝隙,加剧斜坡向临空方向产生蠕滑变形。地表水进入坡体后,除增加坡体自重外,同时使地下水位的迅速抬升,浮托力和孔隙水压力骤然增大,缝隙继续沿平面纵向延伸,同时深切坡体,最后剪切面被剪断,缝隙贯通,形成滑坡。③人为因素滑坡隐患体前缘坡度较陡,约45°左右,切坡高0~8.0m,人为修建环山公路而进行山体坡脚的开挖,破坏山体自然平衡条件,在山体坡脚形成陡立面,使山体重心前移,导致边坡局部变形甚至整体失稳,是滑坡形成的直接因素。3.2滑坡稳定性分析与评价3.2.1滑坡稳定性计算方法及选择1、计算公式为野外和室内的综合分析的潜在滑面来计算的方法。稳定性的计算公式采用圆弧条分法公式计算,稳定系数k的计算公式如下:式中——第i块土条滑弧的长度(m)——第i块土条重量(kN);Ni——第i块土条重量的切向分力(kN)——第i块土条重量作用线与法向分力的夹角(°);、——第i块土体抗剪强度粘聚力(kPa)和内摩擦角(°);n——土条数3.2.2计算模型及荷载组合计算模型该滑坡的计算模型是在野外工程地质测绘和调查等基础上建立的。选取具有代表性剖面进行相关计算,滑坡剖面是根据该滑坡滑动方向和滑动机制连接而成,确定滑坡滑面形态为圆弧型。3.2.3计算参数的选取根据土工试验,结合规范值和地区经验,滑坡体计算参数选取见表3-1表3-1滑坡体计算参数状态名称重度抗剪强度参数(kN/m3)C(kpa)φ(°)天然粘土20.520.0713.37凝灰岩全风化21.316.221.2凝灰岩强风化—10.375.4饱和粘土—18.3512.16凝灰岩全风化—15.419.5凝灰岩强风化—10.3计算结果及分析根据勘察报告钻孔分析,钻孔未揭露明显滑动面,滑坡按均质土体考虑,滑坡由边坡失稳形成,确定计算方法为圆弧法,根据国家规范《建筑边坡工程技术规范》,采用理正岩土软件进行稳定性计算图3-12-2、3-23-3,计算结果见附件。图3-12-2’剖面暴雨工况下边坡稳定性计算结果简图图3-23-3’剖面暴雨工况下边坡稳定性计算结果简图根据以上计算结果:2—2’剖面在自重工况下稳定系数为1.118,处于基本稳定状态,但在自重+暴雨工况下稳定系数为1.018,处于不稳定状态。剪出口位置位于坡脚标高约420.0米。3—3’剖面在自重工况下稳定系数为1.120,处于基本稳定状态,但在自重+暴雨工况下稳定系数为1.021,处于不稳定状态。剪出口位置位于坡脚标高约420.0米。上述计算结果跟实际情况基本一致。滑坡隐患体在自重+暴雨工况下处于不稳定状态,坡体存在沿土层内部软弱带滑塌的可能性,同时滑坡残坡积粉质粘土内部也易发生局部边坡垮塌。因此得出结论:灵山左溪至尖石景区道路K4+500~K4+620段滑坡隐患体目前处于不稳定状态,仍处于蠕动变形阶段,滑坡隐患体在暴雨、人为活动等等诱发因素影响下,将很有可能局部剪出后牵引整体失稳。应尽快采取工程措施对滑坡进行治理。本章介绍了滑坡的基本特征,评价其稳定性。该研究区未见明显滑动现象,整体坡度较缓,但坡面存在多条裂缝,受裂缝及降雨影响,地表出现开裂下陷,滑坡在不同部位均有不同程度的变形。研究区土体结构松散且土石分布不均,粉质粘土层较厚,一般厚度1.6-8.9m,土体浸泡后内摩擦角变小,稳定性较差,易形成滑崩等地质灾害。下伏基岩为凝灰岩,风化强烈,风化裂隙发育。稳定性计算采用折线型滑动面计算公式,计算方法为圆弧法。得出的结论为该滑坡体处于欠稳定状态,蠕动阶段,应采取工程措施进行治理。3.3滑坡发展趋势和危害预测根据对各滑坡稳定性计算分析,可以看出滑坡隐患体目前处于基本稳定,在暴雨影响下,稳定系数为1.018~1.021,为不稳定状态,可能产生局部或整体坡体失稳。一旦发生滑坡,将威胁到景区游客生命财产安全。为保护游客的生命生产安全,采取防治工程,包括支挡、护坡和排水工程和安全监测。治理工程设计4治理工程设计4.1防治目标原则灵山左溪至尖石景区道路K4+500~K4+620段滑坡防治目标是采用工程措施防止滑坡隐患体在暴雨以及人为活动等因素诱发的局部或整体失稳下滑,保护游客的生命生产安全,防治工程包括支挡、护坡和排水工程及安全监测。防治工程设计应遵循以下原则:①防治工程实施后,确保坡体在暴雨、人为活动等诱发因素条件下不产生破坏。②防治工程应首先保证游客生命财产安全,并且施工要避开雨季与旅游高峰期,为减少损失应尽快实施。4.2防治工程设计参数建议(1)设计基本参数①气温:研究区年平均气温16.2~19.6℃,最低气温为-6℃~-5℃,最高气温在38℃左右。最冷月(一月)平均气温3.6~5.2℃,最热月(七月)平均气温28.0~29.9℃。②降雨:平均年降水量为1724.1mm,年内四季降雨不均,连续较大的降雨量常出现在3~6月,约占总量的55~68%。降雨高峰期普遍在5-6月,从年际来看,降雨量最大在1975年为2996.1mm,最小在1971年为923.7mm,最大变幅2~2.5倍。③地震:研究区地震基本烈度小于VI度,地震加速度小于0.06g,地震动反应谱特征周期为0.36s。根据规范第4.1.1条规定,拟建场地为对建筑抗震有利地段,根据最新的《江西省防震减灾条例(2011)》,设计时应按地震基本烈度VI度进行抗震要求设防。(2)设计工况设计工况条件建议考虑:①、滑体自重,②、暴雨+滑体自重,③各工况条件下的最不利组合。岩土物理力学参数建议:状态名称建议采用承载力特征值重度抗剪强度参数kpa(kN/m3)C(kpa)φ(°)天然粘土18020.520.0713.37凝灰岩全风化22021.316.221.2凝灰岩强风化400—10.375.4治理工程设计饱和粘土150—18.3512.16凝灰岩全风化200—15.419.5凝灰岩强风化400—10.375.4施工组织简要设计5施工组织简要设计5.1施工方法5.1.1抗滑桩施工施工步骤:测量放线→开挖土石→桩孔的孔壁支护→挖孔→钢筋配置→混凝土浇筑施工方法:①施工流程放线定位放线定位孔口施工人工挖孔护壁支护钢筋的配置检查和验收桩基养护桩基浇筑②施工方法(1)该工程采用的是人工开挖进行施工的方法,对于比较坚硬的基岩,可使用铁镐等工具进行开挖,以加快工程进度,但严禁使用爆破。(2)施工中放线与测量需严格按照先设计坐标,然后放线复测桩位的顺序,并且在桩位外安装龙门桩,以便施工时可以随时随地校正桩位,保证桩心偏差在误差允许范围内。(3)为防止建筑材料与石块落入井中,在开挖前先要在孔口做好钢筋护圈措施,护圈厚度、高度要达到防护的要求。当遇上阴雨天气,需搭建雨棚,防止雨水灌入井中,遇炎热夏天需安装遮阳伞,避免施工人员中暑,同时保证工程按时完成。(4)在施工的同时做好支护工作,中途不易停顿,必须定期检查护壁情况,检查是否开裂、渗水或变形等。当开挖至强风化基岩时,应根据基岩的稳定性来确定每回次的开挖深度,必须开挖一定深度然后进行支护,确保开挖过程中不会出现垮孔等事故。(5)须使用安全电压给孔内提供照明,即在人体安全电压36V以下并采用防爆灯具,禁止暴露在空气中。(6)在桩孔开挖过程中如遇到有地下水渗入孔中,要迅速采用隔水措施,防止地下水的渗透造成桩孔垮孔。渗水进入孔中的地下水应使用水泵抽出。(7)孔内安装应急梯等逃生工具,施工人员上下井时应乘坐带保险装置的吊笼,确保人身安全。(8)地质编录和监测工作应由现场的地质技术人员及时准确的完成,重点检查滑动带、滑动分层的位置,准确划定滑动带各地层岩性的厚度,如果滑动面位置与初步勘察的位置相差较大时,应立即停止施工及时向监理工程师等设计人员反映具体情况,共同讨论出施工处理方案后再开始施工。挖桩底的高程应在现场和设计勘察单位人员确定。(9)预计将挖至设计孔深时,清理孔内残碴,碎屑、积水,一旦监理单位验收合格后,立即用砂浆封底。(10)必须每天定期校核桩孔的孔斜。确保桩孔孔斜小于0.5%。(11)在施工现场要将不同型号的钢筋分别堆放同时分类标明,以便识别。钢筋应保持清洁,无锈蚀油、泥土、氧化皮、油漆、缓凝剂、滴下的混凝土、锈屑以及盐或其他任何材料的污染等,从而使混凝土与钢筋之间粘结受到损害。(14)对不同货源的骨料要分类对产品进行检验和验收,对其级配、有害物质含量、坚固性、吸水量、强度及含泥量等均应符合规定要求。(15)为改善混凝土的粘聚性,在混凝土搅拌过程中所添加的外加剂要符合规定。该工程中不得使用碱和氯含量高的外加剂。5.1.2截排水沟施工测量放线要求:测量人员按照设计要求准确的进行截、排水沟边线。石快应选择无裂纹及无风化剥落,质地坚硬的新鲜石块,块石材料按用量分别堆放在各个施工段。石块的砌筑:底部为M7.5砂浆砌石块,然后砌筑沟壁,沟壁为M7.5砂浆砌的石块。在沟底砌筑石块前,要将基底平整夯实。块石砌筑要求平、稳、紧、满。沟壁块石尺寸须均匀,沟槽面要平整,砌筑面要整合稳定,保证其外观质量。5.2其他注意事项(1)在施工中,一定要注意施工安全,做好现场监测工作,监测结果要及时准确上报施工方、监理和设计方,若遇异常情况及时上报给工程地质技术人员。(2)不能够在未经协商谈论的情况下进行各类工程活动,以免造成不合理加载,而导致诱发滑坡体失稳。禁止开挖、破坏治理工程。结论与建议6结论与建议6.1结论根据对该滑坡的形态分析,稳定性判断和计算结果,得出以下结论:(1)该滑坡体隐患区平面上呈弧型,坡面整体较缓,潜在滑动主方向约为134°,斜长约39米,宽约150米,面积约5855平方米,平均厚约4.5米,体积约2.6万立方米,隐患体前缘坡度较陡,约45°左右,切坡高0~8.0m,为小型滑坡隐患体,坡体存在沿土层内部软弱带滑塌的可能性,稳定性较差。(2)滑坡边界较明显,后沿高程421.0~434.0m处发育有多条裂缝,裂缝长度、大小不一,裂缝平面上呈圆弧状,延展性较好,汇入后整体形成一条主裂缝,裂缝1宽5~20cm,最宽达30cm,长约130m。地表出现开裂下陷,滑坡在不同的部位均有不同程度的变形。(3)根据滑坡隐患区具有代表性剖面2—2’、3—3’剖面在自重工况下稳定系数为1.118~1.120,目前处于基本稳定,但在自重+暴雨工况下稳定系数为1.018~1.021,处于不稳定状态。滑坡隐患体在暴雨、人为活动等诱发因素影响下,将处于不稳定状态,滑坡隐患体将很有可能局部剪出后牵引整体失稳。6.2建议(1)为防止滑坡隐患体滑动,避免景区游客生命财产遭受损失,建议对其进行防治、治理和监测。(2)治理方案:方案一:削方减载+锚喷+挡土墙+排水系统;方案二:削方减载+砼格构(含绿化)+挡土墙+排水系统。对地表裂缝进行塞填封闭处理。加强地质灾害区地质生态环境保护,恢复地表植被。治理工程完成后仍需加强区内人类工程活动的管理,避免人为诱发加剧地质灾害,防治治理工程施工时,加强验槽工作,作好滑坡监测预报工作。表6-1岩石与锚固体粘结强度特征值表岩土层名称岩土层状态锚固体粘结强度frb(KPa)备注凝灰岩强风化150表中数据仅适用于方案设计,施工时应通过试验检验。凝灰岩中风化280参考文献致谢参考文献[1]张梁、张业成、罗元华.地质灾害灾情评估理论与实践.北京:地质出版社,2009,起8止49[2]黄炳发.滑坡治理分析实例[J]安徽建筑2012.第一期,(摘要)[3]郑静、于贵、王孟良.锚固技术在滑坡治理中几个问题的探讨.岩石力学与工程学报.2003(10),(小结)[4]韦耀光.龙胜县龙胜镇峦山滑坡治理工程设计与施工实践[M].现代企业文化.2010(09).(导则)[5]戴自航.彭振斌.土体滑坡治理的合理设计和计算[J].中南工业大学学报2000(4)(摘要)[6]李永乐.岩土工程勘察黄河水利出版社,2004(3),起21止30,起112止117[7]李智毅.工程地质学概论中国地质大学出版社,2010(12),起20止37.[8]田恒召.北川鼓儿山滑坡群稳定性评价与治理.矿产勘查.2011,(计算方法)[9]刘燕青.山区滑坡灾害与防治对策.云南省红河州绿春县水利局,2009.01.[9]章志峰.四川省通江县永安中学滑坡复活机制及防治措施研究.成都理工大学,2010(计算方法)[10]ThomasGlade1Anderson2,MichaelJ.Crozier3AReviewofScaleDependencyinLandslideHazardandRiskAnalysis.PublishedOnline,2012.[11]A.Mishuev,S.,I.Levina,A.Komarov.Modelstudiesoferosionofnaturalbarriersbyawaveflowoccurringasaresultoflandslides.,PowerTechnologyandEngineering(formerlyHydrotechnicalConstruction),Volume27,Number8附录附录1计算书计算项目:2-2’剖面自重工况下边坡稳定性计算[计算简图][控制参数]:采用规范:通用方法计算目标:安全系数计算滑裂面形状:圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数6坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数17.7090.080028.3580.700033.6184.780046.0593.5500517.6386.5300662.06520.2300[土层信息]坡面节点数7编号X(m)Y(m)00.0000.000-17.7090.080-216.0670.780-319.6855.560-425.7449.110-543.38215.640-6105.44735.870附加节点数10编号X(m)Y(m)10.000-1.840213.010-1.050325.7401.930429.9709.1605105.41029.97060.000-22.260713.010-22.150825.740-16.160943.370-9.00010105.40010.170[计算条件]圆弧稳定分析方法:瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时:当下滑力对待稳定计算目标:自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度:5.000(m)搜索时的圆心步长:1.000(m)搜索时的半径步长:1.000(m)计算结果:最不利滑动面:滑动圆心=(15.373,38.945)(m)滑动半径=38.169(m)滑动安全系数=1.118起始x(m)终止x(m)α(度)Li(m)Ci(kPa)Φi(度)条实重(kN)浮力(kN)地震力(kN)渗透力(kN)附加力X(kN)附加力Y(kN)下滑力(kN)抗滑力(kN)16.06919.6853.7663.6320.0713.37168.290.000.000.000.000.000.00112.6819.68522.7158.7883.0720.0713.37322.530.0000.000.000.000.0049.28137.3022.71525.74413.4283.1220.0713.37395.760.000.000.000.000.000.91.91154.0225.74430.15319.2754.6720.0713.37627.660.000.000.000.000.00207.19234.6330.15334.56326.4834.9320.0713.37606.240.000.000.000.000.00270.34227.9134.56338.97234.1885.3320.0713.37519.140.000.000.000.000.00291.71209.1438.97243.38242.7006.0120.0713.37347.420.000.000.000.000.00235.61181.2343.38246.31550.6844.6320.0713.3778.910.000.000.000.000.0061.05104.84总的下滑力=1218.134(kN)总的抗滑力=1361.757(kN)土体部分下滑力=1218.134(kN)土体部分抗滑力=1361.757(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力=0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力=0.000(kN)计算项目:2-2’剖面暴雨工况下边坡稳定性计算[计算简图][控制参数]:采用规范:通用方法计算目标:安全系数计算滑裂面形状:圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数6坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数17.7090.080028.3580.700033.6184.780046.0593.5500517.6386.5300662.06520.2300[土层信息]坡面节点数7编号X(m)Y(m)00.0000.000-17.7090.080-216.0670.780-319.6855.560-425.7449.110-543.38215.640-6105.44735.870附加节点数10编号X(m)Y(m)10.000-1.840213.010-1.050325.7401.930429.9709.1605105.41029.97060.000-22.260713.010-22.150825.740-16.160943.370-9.00010105.40010.170[计算条件]圆弧稳定分析方法:瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时:当下滑力对待稳定计算目标:自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度:5.000(m)搜索时的圆心步长:1.000(m)搜索时的半径步长:1.000(m)计算结果:最不利滑动面:滑动圆心=(15.373,38.945)(m)滑动半径=38.169(m)滑动安全系数=1.018起始x(m)终止x(m)α(度)Li(m)Ci(kPa)Φi(度)条实重(kN)浮力(kN)地震力(kN)渗透力(kN)附加力X(kN)附加力Y(kN)下滑力(kN)抗滑力(kN)16.06919.6853.7663.6318.3512.16168.290.000.000.000.000.000.00102.7219.68522.7158.7883.0718.3512.16322.530.000.000.000.000.0049.28124.9522.71525.74413.4283.1218.3512.16395.760.000.000.000.000.0.0091.91140.1225.74430.15319.2754.6718.3512.16627.660.000.000.000.000.00207.19213.4430.15334.56326.4834.9318.3512.16606.240.000.000.000.000.00270.34207.3934.56338.97234.1885.3318.3512.16519.140.000.000.000.000.00291.71190.4338.97243.38242.7006.0118.3512.16347.420.000.000.000.000.00235.61165.2343.38246.31550.6844.6318.3512.1678.910.000.000.000.000.0061.0595.76总的下滑力=1218.134(kN)总的抗滑力=1240.026(kN)土体部分下滑力=1218.134(kN)土体部分抗滑力=1240.026(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力=0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力=0.000(kN)计算项目:3-3’剖面自重工况下边坡稳定性计算[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状:圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数6坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数17.4600.075022.0940.720035.4300.190046.6206.5300519.8308.6300662.06518.8000[土层信息]坡面节点数7编号X(m)Y(m)00.0000.000-17.4600.075-29.5540.795-314.9840.985-421.6047.515-541.43416.145-6103.49934.945附加节点数10编号X(m)Y(m)10.000-2.560213.010-1.180325.5803.360441.4408.4605103.45028.56060.000-21.580713.010-21.580825.580-13.430941.440-4.23010103.45015.490[计算条件]圆弧稳定分析方法:瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时:当下滑力对待稳定计算目标:自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度:5.000(m)搜索时的圆心步长:1
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