某市滑坡治理工程项目可行性研究报告.docx
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某市滑坡治理工程项目可行性研究报告
某市滑坡治理工程项目可行性
研究报告
1前言1
1.1工程概况及任务来源1
1.2主要目的与任务1
1.3设计依据及标准2
2自然地理及地质环境条件3
2.1自然地理3
2.1.1地理位置3
2.1.2气象3
2.1.3水文3
2.2地质环境3
2.2.1地层岩性3
2.2.2地质构造4
2.2.3水文地质条件4
2.3场地工程地质条件4
2.3.1地层4
2.3.2地下水4
2.3.3场地地震动参数5
3滑坡治理的必要性和紧迫性5
4滑坡基本特征、滑动机理、影响因素及稳定性评价5
4.1滑坡基本特征5
4.2滑坡的主要影响因素分析7
4.3滑坡稳定性分析及评价8
4.3.1计算公式8
4.3.2计算参数选取9
4.3.3稳定性计算结果10
4.3.4滑坡推力计算10
5滑坡直接经济损失评价10
5.1评估原则与方法10
5.1.1评估原则和要求10
5.1.2评估方法10
5.1.3因子取值11
5.2直接经济损失评价11
6治理方案设计12
6.1设计的指导思想、基本原则与防治等级12
6.1.1指导思想12
6.1.2基本原则12
6.1.3防治等级和标准12
6.2治理工程方案13
6.2.1方案一13
6.2.2方案二18
7工程投资估算19
7.1估算工程量19
7.2估算依据20
8治理方案比选22
9滑坡防治监测23
9.1技术依据23
9.2监测设计原则24
9.3滑坡防治监测方法24
9.4监测周期的确定26
9.5监测资料整理与成果提交26
10施工组织设计和进度安排27
10.1施工条件27
10.2施工技术要求28
10.2.1截排水渠28
10.2.2抗滑桩施工29
10.2.3锚索施工30
10.3施工顺序和进度计划32
10.4项目施工组织管理32
10.4.1施工组织管理32
10.4.2施工质量管理32
10.4.3项目资金管理33
10.4.4施工监理34
10.5项目实施管理和保障34
10.5.1项目领导机构34
10.5.2管理制度34
10.5.3保障措施35
10.6施工安全36
11环境影响评价39
11.1施工工期基本情况与特点40
11.2环境因素的识别40
11.3施工期环境保护措施41
12申请财政资金数量及使用方向43
12.1资金来源及申请数额43
12.2资金使用方向43
13预期社会效益和环境效益43
13.1社会、经济效益43
13.2环境效益43
13.3投保比43
14项目的风险与不确定因素43
14.1项目风险与控制43
14.2不确定因素44
15结论和建议44
附件:
工程投资估算表
图纸目录
序号
图号
图名
方
案
一
01
工程平面布置图
02
抗滑桩配筋图
03
锁口护壁及挂壁配筋图
04
锚索设计图
05
截排水沟设计图
方
案
二
06
工程平面布置图
07
挡土墙设计图
08
微型桩设计图
09
微型桩结构图
1前言
1.1工程概况及任务来源
项目名称:
xxxx滑坡治理可行性研究报告
申报单位:
xxxxxxxx
实施单位:
xxxxxxxx
xxx滑坡位于xxx城南十里店河右岸,中心地理坐标:
东经106°30′~106°31′,北纬33°47′~33°48′。
据史料记载,该滑坡形成于1338年,1981年8月21日出现复活滑移,316国道及其前缘建筑物遭到不同程度的破坏。
2008年5.12地震后坡体出现长30~50m、宽3~10mm的裂缝,房屋变形严重。
2010年雨季滑坡前缘发生局部滑塌,出现多处变形裂缝。
该滑坡治理可行性研究报告是受xxxxxx委托,于2011年7月完成的。
照片1滑坡概貌
1.2主要目的与任务
根据对滑坡特征的分析和稳定性评价结果,结合滑坡可能造成的损失情况,分析滑坡治理的必要性和迫切性,对滑坡治理方案进行技术、经济、社会和环境效益论证,并进行投资估算,为下一步工作提供依据。
1.3设计依据及标准
设计依据为:
1)国务院《地质灾害防治条例》(2003年国务院第394号令);
2)国土资源部《地质灾害防治工作纲要(2001~2015年)》;
3)《陕西省地质环境管理办法》(省长令第71号);
4)《中华人民共和国水土保持法》,1991年;
5)《xxxxxx地质灾害防治规划》(2005年~2010年);
6)《陕西省略阳、留坝、xxx滑坡和泥石流踏勘报告》(陕西省地质局第一水文队,1982);
7)《宝成铁路环境工程地质勘察报告》(地矿部九0九水文地质工程地质对,1988);
8)《xxx滑坡初步调查报告》(陕西省水利电力土木建筑勘测设计院地质勘察总队,1989);
9)《xxxxxx俞家沟滑坡勘查/应急治理设计》(中国有色金属工业西安勘察设计研究院,2008);
10)《xxxxxx安沟滑坡勘查/应急治理设计》(中国有色金属工业西安勘察设计研究院,2008);
11)《xxxxxx北山滑坡勘查/应急治理设计》(中国有色金属工业西安勘察设计研究院,2008);
12)《xxxxxx地震灾害排查报告》(中国有色金属工业西安勘察设计研究院,2008);
13)《xxx滑坡变形监测记录》(县国土资源局)等。
执行技术标准为:
1)《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006);
2)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
3)《建筑边坡技术规范》(JGJ79-2002);
4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
5)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);
6)《滑坡防治工程勘察规范》(DZ/T0218-2006);
7)《建筑桩基技术规范》(JGJ949-2008);
8)《混凝土结构工程施工及质量验收规范》(GB50204-2002)等。
2自然地理及地质环境条件
2.1自然地理
2.1.1地理位置
该滑坡位于xxx城南十里店河右岸,中心地理坐标:
东经106°30′~106°31′,北纬33°47′~33°48′。
有316国道通过,交通便利。
2.1.2气象
该区位于秦岭南部山区,嘉陵江上游,属于具有典型山地气候特征的暖温带半湿润大陆性季风气候区。
气温垂直分带明显,并随季节变化较大。
地处亚热带与温带分界线上,冬无严寒,夏无酷热,雨量适中,资源丰富。
年平均气温11.4°C,一月平均气温-0.8°C,极端低温-16.5°C;七月平均气温22.1°C,极端高温35.8°C。
霜冻期约170d。
夏、秋季潮湿多雨,冬春季寒冷干燥。
年降雨量428.6~972.4mm,年平均降雨量628mm。
降水多集中在7-9月,约占全年总降雨量的60%以上,且夏季多雷暴雨,最大月降雨量410.4mm,最大日降雨量105.3mm,最长连续降水天数13d。
年蒸发量1259~1411mm,平均年蒸发量1347.1mm。
2.1.3水文
境内十里河属嘉陵江水系的支流,全长46.5km,枯流量225m3/s,最大流量1240m3/s。
2.2地质环境
2.2.1地层岩性
区域主要出露地层有全新统(Q4)粉质粘土,上泥盆统星红铺组(D3χ)千枚岩,从新到老为分别为:
1)全新统(Q4)粉质粘土:
主要为第四系滑坡堆积物组成,主要分布在山前缓坡地带。
2)上泥盆统星红铺组(D3χ)千枚岩:
千枚状构造,产状260º∠25º,主要出露于滑坡后缘和边界两侧。
2.2.2地质构造
由收集到的1∶100000地质构造图及资料可知,xxx位于秦巴断块,地势北高南低,西高东低,东西向山脉与狭窄的断陷盆地相间,构成侵蚀上升和不对称下降发展的梯级地貌与圈层地貌景观。
本区场地地质构造单元属礼县-柞水华力西褶皱带(Ⅱ2),其北为北秦岭加里东褶皱带,其南为南秦岭印支褶皱带,均以断裂分界。
总体构造为一复向斜,次级褶皱轴皆向南倒转。
受岩体和断裂破坏,分为三段。
西段罗汉坪-板房子为一南倾的复背斜,中东段板房子以东为复向斜。
区内有两条深断裂,北侧为唐藏-商南深断裂(F12);南侧为凤镇-山阳深断裂(F13),均为多期活动断裂,新生代以来仍有活动。
2.2.3水文地质条件
主要为松散岩类孔隙水,地下水主要赋存在第四系粘性土中。
地下水补给、径流与排泄条件总的特征:
山地及山坡地带为地下水的补给径流区,河谷及低洼地带则为地下水、地表水排泄区。
由分水岭向河谷、盆地,地下水位由深变浅,富水性增强。
地下水主要接受大气降水补给,其补给条件与强度受多种自然因素严格控制。
2.3场地工程地质条件
2.3.1地层
根据收集已有资料和调查结果可知,场地内地层主要为全新统滑坡堆积(Q4del)粉质粘土,上泥盆统星红铺组(D3χ)千枚岩,根据现场调查分述如下:
粉质粘土(Q4del):
黄褐色,含卵石,土质不均。
千枚岩(D3χ):
灰色,千枚状构造,岩体较破碎,产状260º∠25º,主要出露于滑坡后缘和边界两侧。
2.3.2地下水
主要为松散岩类孔隙水,地下水主要赋存在第四系粘性土中。
地下水补给、径流与排泄条件总的特征:
山地及山坡地带为地下水的补给径流区,河谷及低洼地带则为地下水、地表水排泄区。
由分水岭向河谷、盆地,地下水位由深变浅,富水性增强。
地下水主要接受大气降水补给,其补给条件与强度受多种自然因素严格控制。
2.3.3场地地震动参数
根据《GB18306-2001》规范及1号修订单,本地区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,对应的地震基本设防烈度7度。
3滑坡治理的必要性和紧迫性
该滑坡形成于1338年,1981年8月21日出现复活滑移,部分地段出现裂缝,316国道及其前缘建筑物遭到不同程度的破坏。
直接威胁滑坡前缘住户54户、320人、126间房、单位楼房3幢,水源工程1处、耕地90余亩、还有316国道的行车安全,总价值约上亿元。
该滑坡一旦整体滑移,将堵塞十里店河,形成堰塞湖,威胁县城及宝成铁路安全。
当地居民要求治理的呼声很高,多次联名要求政府立即采取措施对滑坡进行治理,以确保国家和人民的生命财产安全,确保社会稳定。
该滑坡已列为市、县两级重点防治灾点之一。
亟待治理。
2008年5.12地震对各类斜坡的岩土体强度造成一定影响,引起土体松动变形,地震改变了坡体原有的应力分布状态,产生了岩土体新的结构面,坡体出现长30~50m、宽3~10mm的裂缝,房屋变形严重,构成了坡体不稳定的新要素。
可以说地震对地质环境造成了一定程度的损害,其恢复尚需一定的时间。
2008年xxx相对干旱,未出现强降雨,但2010年强降雨期间,滑坡前缘居民房后出现局部滑坡,致使坡前挡墙倒塌。
该滑坡在强降雨作用下,极易诱发滑坡、崩塌,急需在国家政策资金支持下,地方筹集配套部分资金开展治理工程。
4滑坡基本特征、滑动机理、影响因素及稳定性评价
4.1滑坡基本特征
1)滑坡分布特征和规模
滑体纵向(东西向)上窄下宽,后部宽70m,中部宽150m,前部宽250m,长约560m。
厚度:
前缘29m,中部46m,后部38.2m,总体积407.4×104m3。
横向北高南低,滑体平面略呈等腰三角形。
主滑轴向260°~265°,滑坡壁高约20m,坡度60º~65º,圈椅状轮廓基本清晰,后缘高程1200m,前缘高程983m,(见图5.1)
图4.1xxx滑坡平面图
2)滑坡物质组成及结构特征
滑体岩性主要为粉质粘土,底部夹杂钙质结核、砾、卵石、千枚岩碎块等。
滑床岩性为上泥盆统星红铺组(D3χ)千枚岩,产状260º∠25º。
滑带岩性为受严重扰动的含砂粉质粘土及强风化松软的千枚岩。
该滑坡的滑带特征较清楚,在其后壁下部,多处可见被剥蚀出来的密集裂隙、光滑面和含擦痕的滑带土,滑带厚度60~100cm,滑带在后壁的倾角一般60°~65°。
3)滑坡变形特征
据史料记载,据史料记载,该滑坡形成于1338年,1981年8月21日出现复活滑移,316国道及其前缘建筑物遭到不同程度的破坏。
2008年5.12地震后坡体出现长30~50m、宽3~10mm的裂缝,房屋变形严重。
2010年滑坡体前缘局部滑塌,居民院子挡墙倒塌(见照片2)。
根据调查结果,该滑坡在目前条件下处于蠕动变形状态,但局部地段,有小范围的滑塌和地裂缝存在,稳定性较差。
照片2滑坡前缘挡墙倒塌
4.2滑坡的主要影响因素分析
根据已有勘查资料和研究成果,综合分析认为影响滑坡的重要因素有以下因素:
1)地形地貌
地形地貌与滑坡形成关系最为密切的是坡形(平、凸、凹)和坡度(陡、缓),这些特征决定了边坡的应力分布状态、地表径流的特征和滑动力的大小。
xxx滑坡滑坡前缘高约20m,近于垂直,为滑坡提供了地形条件。
2)地层岩性
该滑坡滑体岩性主要为粉质粘土,底部夹杂钙质结核、砾、卵石、千枚岩碎块等。
滑床岩性为上泥盆统星红铺组(D3χ)千枚岩,产状260º∠25º。
强风化千枚岩强度降低,为隔水层,遇水软化强度降低,且地表水下渗至该层时遇阻沿土岩结合面排泄,形成动水压力,致使坡体产生变形,地层特征是滑坡的根本原因。
3)地震
此次“5.12”地震和“5.25”余震时宝鸡震感强烈,地震致使土体松动变形,强度降低,同时改变了坡体原有的应力分布状态,产生了岩土体新的结构面,在地震波的冲击作用下诱发了滑坡变形。
4)大气降水
大气降水往往是滑坡的诱发因素,特别是连续强降雨致使浅层土体形成饱和带时经常发生滑坡和边坡变形。
从统计分析可看出,滑坡与降雨量呈正相关。
特别是1981年连续降雨40余天,正是因连续降雨该滑坡于1981年8月21日出现复活滑移。
5)人类活动
人类活动的影响主要表现是修路,建房时人工开挖坡脚破坏了原有的应力平衡状态,为滑坡创造了条件,造成坡休失稳。
4.3滑坡稳定性分析及评价
4.3.1计算公式
按《GB50021-2001》、《DZ/T0218-2006》、《GB50330-2002》等规范规定选择公式1~公式3计算本滑坡的稳定系数。
(公式1)
其中:
式中:
Fs—稳定系数;
wi—第i块段滑体所受的重力(kN/m);
Ri—作用于第i块段的抗滑力(kN/m);
Ti—作用于第i块段的滑动分力(kN/m);
ci—第i块段土的粘聚力(kPa);
i—第i块段土的内摩擦角();
Li—第i块段滑动面长度(m)。
滑坡推力计算公式为:
(公式2)
式中:
Ei—第i块剩余下滑力(kN/m);
Ei-1—第i-1块剩余下滑力(kN/m);
k—安全系数;其余参数同前。
若所得某条块的滑坡推力为负值时,说明自该条块以上的滑体是稳定的,并考虑其对下一条块的推力为零。
(公式3)
式中:
-最小稳定系数;
-第i条块滑面粘聚力(kPa);
-第i条块滑面内摩擦角(°);
-第i条块滑面与水平线夹角(°);
-第i条块滑面长度(m);
-第i条块滑面的土体重量(kN);
-水平地震惯性力(kN);
-垂直地震惯性力(kN);
-圆心至水平地震力作用线的垂直距离(m);
-圆心纵坐标(m)。
4.3.2计算参数选取
根据有关规范及我院的滑坡设计、施工经验,结合地层特性综合确定各层岩土的计算参数列于表4.3.2,潜在滑面采用土层参数。
滑坡稳定性计算参数表4.3.2
地层编号
地层名称
天然重度(kN/m3)
饱和重度
(kN/m3)
抗剪强度
饱水抗剪强度
c(kPa)
φ(°)
c(kPa)
φ(°)
①
粉质粘土
18.6
19.5
30.0
16.0
15
14
②
千枚岩
19.8
20.5
40.0
35.0
34.0
30.0
4.3.3稳定性计算结果
调查期间未见地下水,因此可不考虑地下水的渗透力。
根据边界条件选择1个剖面以下列3种工况进行计算,即工况Ⅰ-自重、工况Ⅱ-自重+地震;工况Ⅲ-自重+暴雨状态。
计算结果列于表4.3.3。
稳定性计算结果表4.3.3
剖面
工况
稳定系数
稳定性评价
主滑面
Ⅰ
1.145
基本稳定
Ⅱ
1.025
欠稳定
Ⅲ
0.945
不稳定
由表4.3.3稳定性计算结果可知:
本滑坡潜在滑面在工况Ⅰ情况下处于基本稳定状态,在工况Ⅱ条件下处于欠稳定状态,在工况Ⅲ条件下处于不稳定状态。
4.3.4滑坡推力计算
考虑到滑坡发生后的破坏性大小,结合多种规范规定确定计算滑坡推力时工况Ⅰ(自重)安全系数取k=1.3、工况II(自重+地震)和工况III(自重+暴雨)时的安全系数取k=1.10。
根据计算滑坡推力E=1869.0KN。
根据以上分析结果,该灾害体稳定性差,在不利工况下处于不稳定状态,发生灾害的可能性大,危险性大,对其应立即进行治理。
5滑坡直接经济损失评价
5.1评估原则与方法
5.1.1评估原则和要求
地质灾害经济损失评估围绕“以人为本”来进行。
其原则为:
经济损失评估在已查出灾点致灾造成的经济损失基础上,充分考虑以往实际统计的经济损失情况,进行不完全评估。
5.1.2评估方法
资产价值按照资产评估方法进行核算。
本次评估采用现场调查、样本分析的方法进行核算的参与经济损失现状评估的主要因子为房屋、田地、道路、河堤、渠堰、输电线路及工矿企业、乡镇政府、学校、医院等其它7个因子。
5.1.3因子取值
资产价值按照资产评估方法进行核算。
本次评估采用现场调查、样本分析的方法进行核算的。
根据调查资料分析,砖混结构的房屋按750元/m2计,砖木结构按642元/m2计,窑洞按照300元/m2计,门楼按800元/座计,围墙按照(240mm)40元/m2计,室内平均资产按5万元/户计。
按照该县政府部门制定的地价标准进行核算土地资源的价值,该区平均土地为3万元/亩,并另附30年土地的收益价。
⑴房屋:
砖混结构的房屋按750元/m2计,砖木结构按642元/m2计,窑洞按照300元/m2计,门楼按800元/座计,围墙按照(240mm)40元/m2计,室内平均资产按3万元/户计。
⑵田地:
按照政府部门制定的地价标准进行核算土地资源的价值,该区平均土地为3万元/亩,并另附30年土地的收益。
⑶道路:
根据地方上报总价值损失反算被毁道路单位价值的近似值,取7.5万元/km。
⑷河堤:
根据当地修复或重修所需总价值反算近似值,河堤取4.5万元/km。
⑸渠堰:
根据当地修复或重修所需总价值反算近似值,堰渠取3万元/km。
⑹输电线路:
12万元/杆·km。
⑺工矿企业、乡镇政府、学校、医院等其它:
采用统计上报直接经济损失,单位为万元。
5.2直接经济损失评价
1)资产价值核算:
资产价值核算计算公式如下:
V=p×[(1一a)×β+a】
式中:
v为受灾体现值
p估算单价
a残值率
β成新度
残值率统一按照27%计,成新度统一按照0.8计。
(2)土地收益核算
经调查分析,该区土地平均每年按照500元的收益计算。
总之,该滑坡直接54户、320人、126间房、单位楼房3幢,水源工程1处、耕地90余亩、还有316国道的行车安全,总价值约8000万元。
潜在损失无法估计。
6治理方案设计
6.1设计的指导思想、基本原则与防治等级
6.1.1指导思想
认真贯彻执行《地质灾害防治条理》(国务院第394号令),把地质灾害的防治和全区经济社会可持续发展结合起来,从全区实际出发,尊重自然和社会发展客观规律,动员社会各方面力量,以突发性地质灾害防治为重点,以最大限度地减少地质灾害造成的损失,维护人民生命财产安全,保障社会稳定为目的,促进人与地质环境相互协调,为全区国民经济可持续发展和脱贫致富目标实现服务。
6.1.2基本原则
治理设计时坚持和遵循以下基本原则:
1)以人为本,通过采用工程措施或其他措施确保人民生命财产的安全:
2)坚持与可持续发展相结合的原则;
3)与环境保护和灾害防治相结合的原则;
4)保护优先、防治结合的原则;
5)统筹兼顾、突出重点的原则;
6)保证在安全前提下的经济、合理原则;
7)一次根治,不留后患的原则。
6.1.3防治等级和标准
根据滑坡所处位置、滑坡重要性和失事后的危害程度,按照《DZ/T0219-2006》规范要求,防治等级为一级,抗滑稳定安全系数标准见表7.1.3。
抗滑稳定安全系数标准表7.1.3
设计工况
作用组合
稳定安全
系数
工况Ⅰ
(1)自重
≥1.3
工况Ⅱ
(2)自重+地震作用
≥1.1
工况Ⅲ
(3)自重+暴雨
≥1.1
6.2治理工程方案
根据勘测分析结果,贯彻“以防为主,防治结合”的原则,针对灾害的影响主导因素进行,原则上应“一次根治,不留后患”,并充分考虑灾害区地质环境条件和施工条件,确定本次地质灾害治理方案。
6.2.1方案一
方案一采用锚索抗滑桩结合截排水的综合治理措施。
在滑坡体前缘设置锚索抗滑桩,沿坡体后缘及中部设置三道截排水沟。
(一)锚索抗滑桩设计
该滑坡为第四系堆积物滑坡,滑面基本沿土石分界面,滑带及边界条件清晰,滑床为基岩,采用刚度较大的抗滑桩,具有较高的可靠性。
1)抗滑桩的布置
抗滑桩一般布置于滑坡体厚度较薄、推力较小,且嵌岩段地基强度较高地段。
滑坡堆力作用下属于压弯构件。
该滑坡属于散体结构,抗滑桩布置宜布置于一条直线,抗滑桩间距不宜过大,根据计算,抗滑桩截面2.5m×3.0m,桩间距6.0m(中对中),桩长36m。
共布置43根桩。
配筋背侧纵筋为54¢32,面侧纵筋为17¢32,箍筋为双枝箍。
混凝土强度等级为C30。
2)锚索的布置
在桩顶1.0m处布置3000KN锚索,长度35m。
共布置43根锚索。
成孔直径150mm,浆液为M30水泥砂浆,注浆压力1.0Mpa,预应力锚索为12φj15.24mm、强度1860MPa高强低松弛钢绞线,采用OVM15-12锚具,锁定荷载2000KN。
3)抗滑桩验算
原始条件:
(一)桩身内力计算
计算方法:
m法
背侧——为挡土侧;面侧——为非挡土侧。
背侧最大弯矩=32119.080(kN-m)距离桩顶28.500(m)
面侧最大弯矩=8143.889(kN-m)距离桩顶10.500(m)
最大剪力=5648.591(kN)距离桩顶34.000(m)
最大位移=59(mm)
第1道锚索水平拉力=2241.093(kN)距离桩顶2.000(m)
点号距顶距离弯矩剪力位移土反力
(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)
10.0000.0000.000-58.760.000
20.50021.935-88.018-57.930.000
31.00088.297-177.712-57.100.000
41.500199.926-269.083-56.280.000
52.000357.6591878.963-55.450.000
6
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