小型滑坡地质灾害治理初步设计方案可行性研究报告.doc
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1、 目 录0 前言- 1 -0.1 任务由来- 1 -0.2 项目地理位置、行政区划、坐标- 1 -1 自然环境概况- 2 -1.1 气象与水文- 2 -1.2 地质环境- 3 -2 地质灾害概况- 5 -2.1滑坡特征- 5 -2.2滑坡成因分析- 5 -3 治理的必要性和迫切性- 7 -4滑坡稳定性分析- 7 -4.1总体分析- 7 -4.2边坡稳定性分析- 7 -5 治理工程设计- 9 -5.1设计依据、标准- 9 -5.2 治理工程布置- 9 -5.3治理工程设计- 10 -5.4主要工程量- 15 -6 工程监测方案设计- 15 -6.1 监测工作的任务和目的- 15 -6.2 监测设
2、计方案主要技术依据及原则- 16 -6.3 监测工作现状- 17 -6.4 监测工作方案- 17 -7 项目施工组织设计- 19 -7.1 施工条件- 19 -7.2 料场选择与开采- 19 -7.3 施工方法及施工工序- 19 -7.4施工交通运输- 22 -7.5施工总布置- 23 -7.6 施工进度计划- 23 -7.7施工管理与监理- 23 -8环保规划设计- 24 -8.1设计依据- 24 -8.2环境保护设计- 24 -9 项目实施大纲- 26 -9.1 项目管理体制与组织机构- 26 -9.2工程管理范围和保护范围- 27 -9.3工程设施维护与管理- 27 -10工程概算- 2
3、8 -11申请财政资金数额及使用方向- 31 -12 经济、社会效益评价- 32 -12.1 经济效益评价- 32 -12.2 社会效益评价- 32 -13 主要结论与建议- 32 - 附件:1、A-A剖面自重条件下稳定计算书11、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- 6 -0 前
4、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2.05.4m。上述滑坡严重威胁到前缘的21
5、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1155936,北纬255112,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
6、.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43.43 m3/s,最大流量为2300m3/s,最小流量为0.317m3/s,
7、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243287.6m,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
8、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302-34519-35,强风化厚度36m,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12m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VII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,
9、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12m,渗透系数3.64-44.64m/d,平均值为16.51 m/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1015m
10、,坡度70左右的边坡,仅局部坡脚采取挡墙支挡,挡墙高12m,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1015m,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
11、建房切坡修筑有高12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25m,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
12、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243287.6m,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302-34519-35,强风化厚度36m,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12m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1015m,坡度70左右,切
13、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
14、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: 边坡岩性不均匀,残坡积层厚度约12m,下部大部分以全、强风化基岩为主。 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。 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
15、取具有代表性的AA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18 KN/m3,强风化层天然重度与饱和重度取值为23 KN/m3,中风化层天然重度与饱和重度取值为24 KN/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=
16、23Kpa,=22,饱和抗剪强度取值C=18.4Kpa,=18;全风化层天然抗剪强度取值C=28Kpa,=26,饱和抗剪强度取值C= 22.4Kpa,=20.8,强风化层天然抗剪强度取值C=31Kpa,=33,饱和抗剪强度取值C=24.8Kpa,=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
17、.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(GB 503302002);(2)建筑地基基础设计规范(GB 5007-2002);(3)混凝土结构设计规范(GB 50330-2002);(4)砌体结构设计规范(GB 50003-2001);(5)地质灾害分类分级(DZ 0238-2004);(6)地质灾害防治工程设计规范(DB 50/5029-2004)。5.1.2设计标准本滑坡治理工程等级为II级,根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002),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
18、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抗滑能力弱;方案二1抗滑能力强2占地面积小;3对坡体扰动小。1锚杆施工质量不易控制;2工程造价较高。
19、1.技术比较两方案技术上均是可行的。2.经济比较第一方案总投资为334.7万元;第二方案总投资为388.09万元。从经济角度,第二方案比第一方案多53.36万元。3.施工比较就施工工艺而言,方案一施工较简便些,方案二对施工质量要求较高,抗滑能力强。从施工质量的控制难易程度、抗滑能力及经济推荐第一方案较为合理。故本设计推荐第一方案。5.3治理工程设计为防止岩体因风化而降低强度,同时有效约束裂隙变形,提高边坡岩体的结构强度和抗变形刚度,使坡体达到永久稳定状态,采用两种可行有效的工程治理措施,分述如下:5.3.1方案1对边坡采用降坡减载,采用井字梁护坡+挡土墙支护措施,并在后缘修筑排水沟,坡面喷播草
20、种绿化。一、降坡减载根据地形对边坡按坡率1:1.351.5进行降坡,并进行坡面修整。二、井字梁井字梁水平及坡面垂直间距均为3.0m,为“井”字形。施工工序为:整修边坡刻槽钢筋制作绑扎模板安装浇注砼、养护。框架梁横断面尺寸为250250mm,主筋采用6根20钢筋,箍筋用8200mm,具体配筋图见井字梁详图。清理坡面后,测放梁槽线,然后开挖梁槽200mm,再用1:2水泥砂浆抹面厚20mm作为垫层,接着绑扎钢筋笼,最后施工砼。框架梁拟采用C25商品砼,采用立模现浇混凝土。框架梁每隔15m20m宽设一道伸缩缝,其宽度为2030mm,伸缩缝内填塞沥青麻筋或涂沥青木板,塞入深度不小于200mm,伸缩缝在竖
21、向应错位设置。框架梁的四周为基础梁、压顶梁,基础梁、压顶梁截面尺寸及配筋详见井字梁详图。钢筋砼井字梁应嵌置于边坡坡体中,深度为300mm。格室内进行三维土工网草仔喷播。三、挡土墙滑坡前缘设置4.0m高的重力式挡土墙,墙前缘坡率为1:0.22,基础埋深1.0m,墙顶宽1200mm,底宽2300mm,墙背直立,墙趾宽度230mm。距离地面200mm处设第一排泄水孔,其上2000mm处设置第二排泄水孔,水平间距为2500mm,泄水孔材料采用60PVC管,安装时外口下倾4%,墙背泄水管入口处设置反滤堆,墙后填土采用透水性好的碎石类土,厚度为0.5m。沿挡墙走向每隔20m位置设一处变形缝,缝前、后、顶三
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