小型滑坡地质灾害治理初步设计方案可行性研究报告.docx
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小型滑坡地质灾害治理初步设计方案可行性研究报告
附件:
1、A-A`剖面自重条件下稳定计算书1
1、A-A`剖面自重+暴雨条件下稳定计算书2
附图:
1、方案一:
1-1、XX市XX乡XX村XX滑坡治理平面布置图(1:
2000)
1-2、A-A’剖面图
1-3、井字梁样图
1-4、挡土墙、排水沟样图
1-5、三维土工网样图
2、方案二:
2-1、XX市XX乡XX村XX滑坡治理(方案二)平面布置图(1:
2000)
2-2、B-B’剖面图
2-3、喷锚样图
2-4、排水沟详图
0前言
0.1任务由来
XX市矿产资源管理局拟将“XX市XX乡XX村XX滑坡治理项目”作为符合上述要求的地质灾害治理项目申报江西省财政补助。
2012年3月,受XX市矿产资源管理局委托,核工业XX工程勘察院承担该滑坡地质灾害的可行性研究任务,现提交《XX市XX乡XX村XX滑坡治理项目可行性研究报告》。
XX市XX乡XX村XX滑坡两年前已在滑坡体后缘已产生过裂缝,2012年3月9日,受两个多月地连续降雨的影响,滑坡复活,滑坡体后缘裂缝向后移动,形成顺坡长约36m,横向宽约180m的滑坡,平均厚度约4.0m,体积约32400m3的滑坡,滑坡前缘距15栋三层民房仅2.0~5.4m。
上述滑坡严重威胁到前缘的21户、130位居民的生命安全,240间房屋财产安全,同时危及前缘公路来往车辆,潜在经济损失约600万。
地质灾害险情分级为重大级地质灾害。
为避免地质灾害的发生,尽快对滑坡隐患进行治理十分必要、迫在眉睫。
0.2项目地理位置、行政区划、坐标
XX市XX乡XX村XX滑坡位于XX市西部,距市区16千米。
属XX市XX乡管辖,地理坐标为:
东经115°59′36″,北纬25°51′12″,有乡村公路相连,交通较为便利。
见(图1-1)
1自然环境概况
1.1气象与水文
1.1.1气象
XX市地处华中气候区与华南气候区的过渡带,属亚热带季风湿润型气候。
热量丰富、雨量充沛,光照充足,四季分明,平均无霜期286天,年平均气温18.9℃.最热以7月平均气温28.5℃,最冷的1月平均气温7.6℃。
年平均降雨量1710毫米,年均降雨天数163.7天。
不寒不热,不湿不燥,宜人宜物。
滑坡所在区域季风气候明显,降雨具有降雨量和降雨日在时空分布上的不均一性,以及春夏多暴雨且降雨具有连续集中、强度大、突发性强等特征。
降雨的上述特征,明显控制着区内地质灾害的时空分布和发生、发展规律;特别是土体崩滑的产生,受这种降雨特征的控制更为显著。
降雨是诱发本区地质灾害的主控因素之一。
1.1.2水文
XX市境内河流属赣江水系,主要河流有绵江(赣江支流)及其支流。
绵江年均流量43.43m3/s,最大流量为2300m3/s,最小流量为0.317m3/s,常水位188.07米。
解放后最高水位193.37米(1962年洪水),对应洪水频率为50年一遇。
滑坡所在区域水系不甚发育,主要为为山间溪沟,流量均较小。
1.1.3社会经济状况
滑坡所在区域经济欠发达,以农业为主,农作物主要为水稻。
区内经济以农业、林业为主,耕地面积较多,农作物主要为水稻,林区广阔,经济作物主产竹、木林业。
1.2地质环境
1.2.1地形地貌
XX市XX乡XX村XX滑坡所处区域为丘陵地貌,海拔标高243~287.6m,相对高差约45m,自然坡度30-35°左右,山坡植被发育较少,主要为杂草及稀松松木,植被覆盖率35%。
1.2.1.2地层岩性及岩土工程地质特性
据滑坡灾害点及其附近出露岩性揭示,出露地层为寒武系及第四系(Q4)。
寒武系上统石口组(∈3s):
主要为变余砂岩夹炭质板岩,地层产状302-345°∠19-35°,强风化厚度3~6m,岩石破碎软弱,完整性较差,近地表处岩石呈散体状或碎块状。
第四系(Q4):
主要为粉质粘土,厚1~2m左右,呈可塑状。
1.2.1.3地质构造及地震
区域地质构造形迹以断裂为主,褶皱不发育。
据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),区内地震烈度为
度,地震动力加速度为0.1g。
1.2.1.4水文地质条件
据1/20万会昌幅区域水文地质普查报告,区内地下水按其赋存条件,含水岩组可分为松散岩类孔隙水、基岩风化裂隙水。
松散岩类孔隙水:
分布于区内低洼处,含水层主要为粉质粘土层,主要受大气降水的垂直补给,并最终排泄于周边溪沟中。
含水层厚度一般1~2m,渗透系数3.64-44.64m/d,平均值为16.51m/d,单井涌水量1.15-53.57m3/d,松散岩类孔隙水属于水量贫乏。
基岩风化裂隙水:
该类地下水属潜水,主要赋存于变余砂岩的风化裂隙中,水位随季节变化明显,各地段富水性差异较大,地下水迳流模数常见值2.44-6.28L/s.km2,枯季常见泉流量0.0005-0.448L/s,水量中等。
地下水主要接受大气降水补给,迳流途径一般短而分散,地下水似散流形式排泄于沟谷低洼处。
1.2.1.5人类工程活动
因建房开挖切坡,房后普遍形成高度约10~15m,坡度70°左右的边坡,仅局部坡脚采取挡墙支挡,挡墙高1~2m,形成较大范围的临空面,从而改变了原斜坡的平衡条件,为滑坡提供了滑动的空间,这是滑坡形成的主要人为因素。
2地质灾害概况
2.1滑坡特征
XX滑坡,滑坡体由全强风化基岩和残坡积层组成,属岩质滑坡。
滑坡规模为小型。
房后切坡总长约180m,切坡高10~15m,坡度55°左右,属于切坡高陡,岩石风化破碎,崩滑时有发生。
主要的滑坡有2处,分别位于边坡的南段和东南段。
南段滑坡,后缘张裂缝最早形成于两年前,于2012年3月9日再次发生,滑坡宽80m,长35m,均厚为4m,方量约10400m3左右。
东南段滑坡,后缘已形成张裂缝,裂缝弧形延伸长约70米,前缘建房切坡修筑有高1~2米的挡墙。
滑坡处于蠕动变形阶段,遇强降雨有可能产生滑动。
滑坡前缘宽100m左右,长55m,推测滑坡体厚度2~5m,潜在滑坡体积22000m3左右。
2.2滑坡成因分析
XX滑坡地质灾害,是由所处的地质环境条件、人为因素和气象因素共同作用下而形成的。
1、岩石软弱破碎(地质环境条件)
滑坡所在地层岩性主要为变余砂岩夹炭质板岩,岩石风化强烈,裂隙发育,岩石破碎,完整性差,呈散体状或碎块状,力学强度低,为滑坡的形成提供了基础。
2、切坡高陡(人为因素)
滑坡前缘均为人工高陡切坡,切坡形成了高陡临空面,破坏了原斜坡的自然平衡条件,为滑坡的形成提供了条件。
3、降雨(气象因素)
据了解,XX市XX乡XX村XX滑坡均是在强降雨后发生,降雨使强风化岩被软化,抗剪强度降低,并增大了岩土的下滑力,诱发了滑坡的形成。
2.2.1地质环境条件
XX市XX乡XX村XX滑坡所处区域为丘陵地貌,地形标高243~287.6m,相对高差约45m,自然坡度30-35°左右,植被不发育。
出露地层有寒武系变余砂岩、板岩夹炭质板岩及第四系坡积层。
寒武系岩性主要为变余砂岩、板岩夹炭质板岩,地层产状302-345°∠19-35°,强风化厚度3~6m,岩石破碎软弱,完整性较差,近地表处岩石呈散体状或碎块状。
而第四系岩性主要为粉质粘土,厚1~2m左右,呈可塑状。
2.2.2人为因素
滑坡体前缘由于切坡建房,切坡高度10~15m,坡度70°左右,切坡仅局部采取了支挡措施,形成大范围的临空面,改变了斜坡原有的平衡条件,为滑坡提供了的空间,这是滑坡形成的主要人为因素。
2.2.3气象因素
在持续强降雨作用下,使得强风化岩被软化,岩体含水量达到饱和状态,改变岩体原有的力学性质,抗剪强度降低;同时雨水经过渗透转化为地下水,在地下水渗流的作用以及重力急剧增大作用下,破坏了山坡上岩体原有力学平衡条件,增大了岩土的下滑力,最终形成滑坡灾害。
3治理的必要性和迫切性
XX市XX乡XX村XX滑坡严重威胁到前缘的21户、130位居民的生命安全,240间房屋财产安全,同时危及前缘公路来往车辆,潜在经济损失约600万。
地质灾害险情分级为重大级地质灾害。
为了防止地质灾害的发生或将发生灾害造成的损失降低到最低程度,为周边居民提供一个安全和谐的生活环境,尽快对滑坡隐患进行治理十分必要、迫在眉睫。
4滑坡稳定性分析
4.1总体分析
根据现场调查表明,该边坡具有以下特点:
①边坡岩性不均匀,残坡积层厚度约1~2m,下部大部分以全、强风化基岩为主。
②坡面裂隙发育切割多处形成临空面,继续发展会引起全、强风化层滑坡现象。
③滑坡岩层为不稳定体,由于建房,形成高陡临空面,使坡面上形成斜向岩层切坡段。
4.2边坡稳定性分析
4.2.1滑坡计算模型及荷载组合
1、计算模型
该滑坡的计算模型是在野外工程地质调查等基础上建立的。
需要说明的是,由于已对滑坡体进行了清理,滑坡体的原始形态已经不存在,选取具有代表性的A—A′剖面进行相关计算,滑坡剖面是根据该滑坡滑动方向及滑动机制连接而成,滑面形态为圆弧型。
2、荷载组合
(1)自重
(2)自重+暴雨
(3)安全系数
4.2.2计算参数的选取
1、滑体重度:
根据最外工程地质调查,滑体物质主要为全、强风化变余砂岩、板岩夹炭质板岩组成,平均厚度4-9m。
根据地区经验取值:
残坡积粉质粘土天然重度与饱和重度取值16KN/m3,全风化层天然重度与饱和重度取值为18KN/m3,强风化层天然重度与饱和重度取值为23KN/m3,中风化层天然重度与饱和重度取值为24KN/m3。
2、抗剪强度指标
类比相似工程实践经验,参照滑坡现状分析,确定残坡积粉质粘土天然抗剪强度取值C=23Kpa,φ=22°,饱和抗剪强度取值C=18.4Kpa,φ=18°;全风化层天然抗剪强度取值C=28Kpa,φ=26°,饱和抗剪强度取值C=22.4Kpa,φ=20.8°,强风化层天然抗剪强度取值C=31Kpa,φ=33°,饱和抗剪强度取值C=24.8Kpa,φ=26.4°。
4.2.3稳定性计算及分析
剖面在自重工况下稳定系为1.344,处于基本稳定状态,在自重+暴雨工况下稳定系数为1.079,处于欠稳定状态。
计算结果见《计算书》
因此得出结论:
该滑坡目前已处于临界状态,并处于蠕动变形阶段,且裂隙发育,在暴雨等诱发因素影响下,滑坡将很有可能再次产生局部或整体坡体失稳。
应尽快采取工程措施对滑坡进行治理。
5治理工程设计
5.1设计依据、标准
5.1.1设计依据
(1)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);
(2)《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002);
(3)《混凝土结构设计规范》(GB50330-2002);
(4)《砌体结构设计规范》(GB50003-2001);
(5)《地质灾害分类分级》(DZ0238-2004);
(6)《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)。
5.1.2设计标准
本滑坡治理工程等级为
级,根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002),自重+暴雨工况下稳定安全系数为1.30。
5.2治理工程布置
5.2.1治理方案
治理措施的设计应贯彻安全、合理、经济的设计原则,在保证安全和正常使用的前提下,寻求方便施工、对环境影响小、最经济的结构形式。
在本设计中,对治理方案的技术合理性、施工的可行性和经济等三方面综合考虑,选择最佳的结构形式与布置方案。
由于滑波严重威胁21户130位居民同时危及前缘公路来往车辆生命财产安全。
搬迁虽然可以解决21户130位居民安全,但一则搬迁代价太大二则无法解决滑坡对前缘公路的严重威胁,因此,确定采用工程治理措施对滑坡进行治理。
5.2.2治理方案比选
方案比较表表5-1
方案
优点
缺点
方案一
1.施工较简便;
2.工程造价低;
1.对坡体扰动较大;
1
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- 小型 滑坡 地质灾害 治理 初步设计 方案 可行性研究 报告