林家坝潜在不稳定斜坡.pdf
四川省地震灾区 2008 年重大地质灾害 北川县北川县北川县北川县陈家坝乡场镇地质灾害陈家坝乡场镇地质灾害陈家坝乡场镇地质灾害陈家坝乡场镇地质灾害 林家坝潜在不稳定斜坡应急治理林家坝潜在不稳定斜坡应急治理林家坝潜在不稳定斜坡应急治理林家坝潜在不稳定斜坡应急治理 工程可行性研究报告工程可行性研究报告工程可行性研究报告工程可行性研究报告 四川省地质工程勘察院 二 OO 九年三月 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 四川省地震灾区 2008 年重大地质灾害 北川县北川县北川县北川县陈家坝乡场镇地质灾害陈家坝乡场镇地质灾害陈家坝乡场镇地质灾害陈家坝乡场镇地质灾害 林家坝潜在不稳定斜坡应急治理林家坝潜在不稳定斜坡应急治理林家坝潜在不稳定斜坡应急治理林家坝潜在不稳定斜坡应急治理 工程可行性研究报告工程可行性研究报告工程可行性研究报告工程可行性研究报告 委托单位四川省国土资源厅 组织单位四川省地矿局 项目负责 编 写 人 审 核 总工程师 院 长 编 制 单 位四川省地质工程勘察院 资质证书等级地质灾害治理工程甲级勘查单位 地质灾害治理工程甲级设计单位 资质证书编号国土资[环]勘资字第(2005223007)号 国土资[环]设资字第(2005323005)号 编 制 时 间二○○九年三月 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 目目目目 录录录录 1 概 述.............................................................1 1.1 任务由来.....................................................1 1.2 主要的目的和任务.............................................1 1.2.1 目的 ...................................................1 1.2.2 任务 ...................................................1 1.3 可行性研究报告编制依据.......................................2 2 项目的必要性与紧迫性..............................................2 2.1 地质灾害体灾情评价...........................................2 2.1.1 地质灾害分布位置、规模、范围 ...........................2 2.1.2 主要危及对象 ...........................................3 2.1.3 地质灾害体破坏后造成损失估算 ...........................3 2.2 项目的必要性与紧迫性.........................................3 3 地理地质环境.....................................................3 3.1 地理位置及交通...............................................3 3.2 气象、水文...................................................4 3.3 地形地貌.....................................................6 3.4 区域地质构造及地震...........................................6 3.5 地层岩性.....................................................7 3.6 水文地质.....................................................8 3.7 不良地质现象.................................................8 4 地质灾害点基本特征及分析..........................................9 4.1 潜在不稳定斜坡的基本特征.....................................9 4.1.1 斜坡的范围与规模 .......................................9 4.1.2 坡体物质组成及结构特征 .................................9 4.1.3 潜在滑带物质组成及结构特征 ............................10 4.1.4 潜在滑床物质组成及结构特征 ............................10 4.2 斜坡的稳定性分析评价........................................10 4.2.1 计算公式..............................................10 4.2.2 计算剖面..............................................12 4.2.3 稳定性计算结果 ........................................15 4.2.4 发展趋势预测 ..........................................15 5 治理工程方案比选.................................................16 5.1 治理目标与原则..............................................16 5.1.1 治理目标 ..............................................16 5.1.2 治理原则 ..............................................16 5.2 设计标准、工况、参数........................................16 5.2.1 设计标准 ..............................................16 5.2.2 设计工况 ..............................................17 5.2.3 设计参数 ..............................................17 5.3 治理工程技术方案设计........................................19 5.4 分项工程设计................................................22 6 工程监测方案设计.................................................22 6.1 监测工作的任务和目的........................................22 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 6.2 监测设计原则和主要技术依据..................................23 6.2.1 设计原则 ..............................................23 6.2.2 主要技术依据 ..........................................23 6.3 监测工作现状................................................24 6.4 监测工作方案 ...............................................24 6.4.1 监测工作布置 ..........................................24 6.4.2 监测工作的组织、实施与管理 ............................31 7 施工组织设计.....................................................31 7.1 施工条件....................................................31 7.2 建筑材料....................................................32 7.3 施工总布置..................................................32 7.4 主要施工方法及施工机械基本要求..............................33 7.4.1 施工准备工作 ..........................................33 7.4.2 截排水沟施工 ..........................................33 7.4.3 裂缝夯填 ..............................................34 7.4.4 施工机械设备 ..........................................34 7.5 施工顺序及进度计划..........................................35 7.6 施工管理与监理..............................................35 8 工程实施效果评价.................................................36 8.1 环境影响评价................................................36 8.2 经济、社会、减灾效益评价....................................36 8.2.1 经济及减灾效益评价 ....................................36 8.2.2 社会效益评价 ..........................................37 附图(见后).......................................................37 附件一 设计计算书..................................................37 1 1截排水沟计算 ...............................................37 2 2截排水沟计算 ...............................................38 附件二 投资估算书..................................................40 1 估算依据 ....................................................40 2 估算计费方法 ................................................41 3 估算结果 ....................................................41 4 估算附表 ....................................................42 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 1 1 1 1 1 概概概概 述述述述 1.1 任务由来任务由来任务由来任务由来 林家坝潜在不稳定斜坡(代号 XP2)位于陈家坝乡林家坝,都坝河左岸曲桂 公路内侧斜坡的缓坡部分,行政上属于双堰村 1、2 社,坡体下方为陈家坝乡场 镇新址拟选场地,目前为居民及政府办公临时过渡性板房区,板房使用年限为 2~3 年。该斜坡一旦发生活坡,将直接对斜坡区前缘的临时居住于板房区的 620 人及规划中的场镇居民 700 人的生命财产造成严重伤害,经济损失超亿元;加之 场镇建设为 5.12 汶川特大地震震后重建,一旦产生灾害社会影响不可估量。 因此为加快灾区的重建步伐,尽快恢复灾区人民的生产生活,做好震后地质 灾害治理工作,受四川省国土资源厅委托,我院在对北川县陈家坝乡林家坝潜在 不稳定斜坡进行应急勘查的基础上, 开展该斜坡治理工程的可行性研究和初步设 计工作。 1.21.21.21.2 主要的目的和任务主要的目的和任务主要的目的和任务主要的目的和任务 1.2.1 目的 根据北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急勘查报告对 该不稳定斜坡进行的分析评价,从治理工程的角度出发,分析该斜坡的发展变化 趋势,并进行危害性预测,采取必要的治理措施,防止林家坝不稳定斜坡活动造 成危害,为北川县的社会发展与经济建设作出贡献。 1.2.2 任务 ⑴ 对林家坝潜在不稳定斜坡治理工程的必要性进行评价。 ⑵ 对勘查确定的地质情况、基本特征、物理力学参数进行分析比较。 ⑶ 通过分析计算,对工程结构类型进行比选,以选择最合理的工程结构和 布置型式; ⑷ 作出方案平面布置图和断面图 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 2 ⑸ 对治理工作进行效益评价。 1.31.31.31.3 可行性可行性可行性可行性研究研究研究研究报告编制依据报告编制依据报告编制依据报告编制依据 受四川省国土资源厅委托, 我院对北川县陈家坝乡林家坝潜在不稳定斜坡进 行了应急勘查工作,在北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应 急勘查报告 中作了大量的定性、 定量分析计算和研究, 对灾害体的规模、 范围、 变形特征、物理力学特性和成因进行了深入的分析,在此基础上我院开展了该治 理工程的可行性研究报告编制。 主要编制依据 1、北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急勘查报告(四 川省地质工程勘察院,2009.3) 2、 滑坡治理工程设计与施工技术规范 (DZ0219-2006) 3、 混凝土结构设计规范 (GB50010-2002) 4、 崩塌、滑坡、泥石流监测规范 (DZ/T0221-2006) 5、 建筑抗震设计规范 (GB50011-2001) 6、 建筑边坡工程技术规范 (GB50330-2002) 2 2 2 2 项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性 2.12.12.12.1 地质灾害体灾情评价地质灾害体灾情评价地质灾害体灾情评价地质灾害体灾情评价 2.1.1 地质灾害分布位置、规模、范围 林家坝潜在不稳定斜坡前(北西)侧以场镇规划区后侧与斜坡交接处为界, 高程约 685m,后(南东)侧以陡崖崖脚处基岩出露带为界,高程约 980m,斜坡 区相对高差 295m;左(南西)侧以林家坝泥石流沟为界,右(北东)侧以变形 且局部滑塌区的边界为界。 斜坡立体上呈轻微的凸肚型,斜坡总体坡向 317,平均坡度 32,局部较 陡,坡度可达 45,或成阶坎状,平缓处坡度仅 11,斜坡整体表现为上缓下 陡。斜坡平面形状近于长方形,平均纵坡长 620m,平均横宽 370m,面积 22.94 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 3 10 4m2。根据钻孔揭露不稳定斜坡表层第四系崩坡积厚度 6.2~21.5m,平均厚 度 13.5m,体积 309.710 4m3,属大型土质潜在不稳定斜坡。 2.1.2 主要危及对象 林家坝潜在不稳定斜坡位于新场镇规划区后缘, 将直接对斜坡区前缘的临时 居住于板房区的 620 人, 及以后规划安置的场镇居民 700 人的生命财产造成严重 威胁。 2.1.3 地质灾害体破坏后造成损失估算 林家坝潜在不稳定斜坡将直接对斜坡区前缘的临时居住于板房区的 620 人 及规划中的场镇居民700人的生命财产造成严重伤害, 威胁资产预计大于1亿元。 2.22.22.22.2 项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性项目的必要性与紧迫性 林家坝潜在不稳定斜坡(代号 XP2)位于陈家坝乡林家坝,都坝河左岸曲桂 公路内侧斜坡的缓坡部分,直接威胁到下方规划新场镇的安全。因此为加快灾区 的重建步伐,尽快恢复灾区人民的生产生活和地区经济的发展,对林家坝潜在不 稳定斜坡进行应急治理是必要的。 随着又一个雨季的即将到来,将对林家坝潜在不稳定斜坡的稳定性造成影 响。如若发生强烈活动,将对当地的社会稳定带来较多的不稳定因素。同时从 “5.12”地震后至今已近一年,灾区人民急切的盼望着能够尽快重建并恢复正常 的生产生活。因此对陈家坝场镇地质灾害尽快进行治理在时间上是紧迫的。 3 3 3 3 地理地质环境地理地质环境地理地质环境地理地质环境 3.1 地理位置及交通 陈家坝乡距北川县城约 19km,有北川江油公路从原集镇东侧通过,受 北川县城封城影响,目前须从江油经甘溪、桂溪到达现场,现场距江油约 48km。 工作区位置见图 3-1。 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 4 林家坝潜在不稳定斜坡位于都坝河左岸,现临时安置点后部,滑体前缘位于 105 省道附近,斜坡体前后缘相对高差较大,坡上仅有小路可以通行,人员、设 备及机具进入困难。 图图图图 3----1 工作区交通位置图工作区交通位置图工作区交通位置图工作区交通位置图 3.2 气象、水文 1、气象 北川羌族自治县位于亚热带湿润季风气候区,四季分明,气候温和,多年平 均气温 15.6℃;该区又属鹿头山暴雨区,雨量充沛,年均降雨量 1399.1mm,年 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 5 最大降雨量 2340mm(1967 年) ,20 年一遇日最大降雨量 279mm2008 年 9 月 24 日,50 年一遇日最大降雨量 323.4mm1977 年 9 月 9 日, ,时最大降雨量 32mm; 从同一年时间上看,降雨集中在 6~9 月,占全年降雨量 71~76,最大占 90 (1981 年) ;从空间上看,北川羌族自治县具有东南向北西年均降雨量变小的规 律。2008 年 9 月 23 日 8 点至 24 日 7 点,北川县降特大暴雨,其境内平均降水 约 150mm,陈家坝乡降水量达 279mm。 图图图图 3----2 北川县降雨量等值线图北川县降雨量等值线图北川县降雨量等值线图北川县降雨量等值线图 2、水文 都坝河是工作区的主干河流,系湔江一级支流,该河发源于县境东北与平武 县交接的都坝、贯岭一带山区,经都坝、贯岭、桂溪、陈家坝,在陈家坝东南约 13km 处汇入湔江, 全长约 48km。 受本次汶川 5.12 地震影响, 沿岸山体垮塌严重, 河道多处形成串珠状堰塞湖, 同时受河道沿岸及支流两岸山体垮塌形成的松散物 源影响,河床淤积严重,特别是“9.24”暴雨过程中,泥石流大量暴发,堆积和 淤塞河道,造成河道形态发生巨大变化。 图图图图 3----3 都坝河水系都坝河水系都坝河水系都坝河水系图图图图 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 6 3.3 地形地貌 场地属于低中山区陡崖下方的崩坡堆积斜坡区,总体坡向 317,下伏岩层 产状 108∠60,反向斜坡。场地后侧陡崖上方一级分水岭最高海拔 1160m, 陡崖坡肩处高程 1138m, 陡崖处坡度 60-80; 陡崖坡肩与斜坡顶部 (高程 980m) 高差 158m,与坡脚(高程 685m)高差 453m。斜坡平均坡度 32,局部较陡,坡 度可达 45,或成阶坎状,平缓处坡度仅 11,斜坡整体表现为上缓下陡。斜 坡平均坡长 620m,最大相对高差 296m,平均宽 370m。 3.4 区域地质构造及地震 1、构造 北川羌族自治县境内地质构造以北东走向为主,受构造走向控制,岩层走向 亦以北东走向为主。陈家坝乡处于前龙门山褶皱带与后龙门山褶皱带的界线上 图 3-4。 北川逆冲断层由西南向北东方向从陈家坝乡场镇北西侧通过,其距场镇 400600m,是本次 5.12 地震的发震断裂,断层倾向北西,倾角 60~70,为寒 武系的砂岩逆冲于志留系、泥盆系乃至石炭系之上,切割深度较大,垂直断距千 米以上,沿断裂线分布着串珠状的上升泉。 2、地震 据 2008 年 6 月 11 日实施的中国地震动参数区划图 (GB110386-2001) 国家标准第 1 号修改单及附件 2-1 及 2-2,场地地震烈度为Ⅷ度,地震动峰值 图图图图 3----4 陈家坝场镇地质灾害区域地质略图陈家坝场镇地质灾害区域地质略图陈家坝场镇地质灾害区域地质略图陈家坝场镇地质灾害区域地质略图 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 7 加速度为 0.20g,地震动反应谱特征周期为 0.40s。 3.5 地层岩性 根据本次勘查,斜坡区域内出露基岩地层为泥盆系下统(D1)粉砂岩,由于 该处斜坡后侧为陡崖,反向斜坡。长期以来,在某些特殊作用(地震、暴雨作用) 下,陡崖上的岩体产生变形,随后这些岩体产生崩塌、掉块,直接堆积与陡崖下 方,从而在陡崖下方形成一大型土石斜坡堆积体。地面调查显示,平面上,在斜 坡体范围内未见基岩出露,仅在斜坡左侧冲沟中段底部可见零星的基岩出露点, 根据钻探揭示,从空间上分析,斜坡区地层自上而下可分为第四系全新统崩坡积 (Q4 c0ldl)块石土、碎石土,以及局部地段分布的夹层含碎石粉质粘土,下伏泥 盆系下统粉砂岩,分述如下 1 第四系全新统崩坡积层(Q4 c0ldl) ①块石土灰绿、灰褐色,湿,松散~中密,碎块石成分为粉砂岩,强-中 风化,棱角状,分选差,粗颗粒约占 60-70,粒径多在 30~60cm 之间,其中块 石含量在 5055之间,碎石含量在 510,角砾含量在 5之间,少量粘性土 充填。该层厚度 3.7-6.2m,分布于整个斜坡区表层,为斜坡体主要土层之一。 ②碎石土灰绿、褐黄色,干,稍密~密实,碎块石成分主要为砂岩及少量 石英团块,强~中风化,棱角状,分选一般,粗颗粒约占 55-70,粒径多在 5~ 20cm 之间, 其中块石含量在 2030之间, 碎石含量在 3540, 砾石含量约 5, 粘性土充填。该层厚 4-8m,一般分布于斜坡中下部,为斜坡体主要土层之一。 ③含角砾粉质粘土灰黄色、深灰色,稍湿-湿,可塑-硬塑。碎石成分为粉 砂岩,呈棱角状,强-中风化;角砾粒径 2-12mm,含量约 25-30,局部地段可 含少量碎石。主要呈透镜体分布于块碎石土中间或分布于块碎石土与基岩接触 处,为斜坡的变形破坏提供有利条件,该层厚度一般较小,约 0.8m 左右,局部 较厚,可达 5.6mZK27。 2 泥盆系下统(D1)粉砂岩 灰色、灰绿色,灰黄色,矿物成分主要为长石、石英及云母,粉粒结构,钙 质胶结,岩性较坚硬,不易风化,钻孔揭露深度内按其风化程度可分为强风化层 和中风化层。 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 8 强风化层分布于基岩顶部,厚约 1.5-6.2m。该层岩体破碎,呈碎裂状, 岩芯多呈碎块状,裂隙极发育,裂隙倾角 20-50不等,一般与层理形成共轭, 隙面见铁锰质氧化物薄膜,裂隙张开,充填有较多的褐黄色可塑状粘性土。 中风化层分布于强风化层下部,见层状结构,局部呈碎裂状,该层岩体较 破碎,岩芯多呈短柱、碎块状,构造裂隙较发育,裂隙倾角 40-60不等,隙面 见铁锰质氧化物薄膜,裂隙微张处一般充填有少量的褐黄色可塑状粘性土,或以 石英脉充填。 3.6 水文地质 根据地下水赋存条件,将潜在不稳定斜坡区地下水类型,分为两种类型松 散岩孔隙水和基岩裂隙水。 松散岩孔隙水主要为第四系松散堆积物中的孔隙水,储水物质主要为滑坡 堆积体、残坡积体、泥石流堆积体及都坝河两岸冲洪积层。其中滑坡堆积体、残 坡积体主要分布于斜坡地带,其地下水含水层主要受大气降雨及基岩裂隙水补 给,不利于储存,一般沿内部孔隙或基岩面、基岩裂隙径流,于冲沟低洼处排泄 或沿基岩裂隙下渗。 基岩类裂隙水该类地下水赋存于泥盆系粉砂岩裂隙中,地下水富集受岩性 及构造裂隙的控制。 2、环境水评价 根据勘查所取水样的分析结果显示,地下水无色、无味、透明,为 HCO3-CaMg 型水,对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋不具腐蚀性,对钢结构 具有弱腐蚀性。 3.7 不良地质现象 不良地质现象主要表现为潜在不稳定斜坡左侧的林家坝泥石流及泥石流沟 上方的崩塌。 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 9 4 4 4 4 地质灾害点地质灾害点地质灾害点地质灾害点基本特征及分析基本特征及分析基本特征及分析基本特征及分析 4.14.14.14.1 潜在不稳定斜坡的基本特征潜在不稳定斜坡的基本特征潜在不稳定斜坡的基本特征潜在不稳定斜坡的基本特征 4.1.1 斜坡的范围与规模 林家坝潜在不稳定斜坡前(北西)侧以场镇规划区后侧与斜坡交接处为界, 高程约 685m,后(南东)侧以陡崖崖脚处基岩出露带为界,高程约 980m,斜坡 区相对高差 295m;左(南西)侧以林家坝泥石流沟为界,右(北东)侧以变形 且局部滑塌区的边界为界。 斜坡立体上呈轻微的凸肚型,斜坡总体坡向 317,平均坡度 32,局部较 陡,坡度可达 45,或成阶坎状,平缓处坡度仅 11,斜坡整体表现为上缓下 陡。斜坡平面形状近于长方形,平均纵坡长 620m,平均横宽 370m,面积 22.94 104m 2。根据钻孔揭露不稳定斜坡表层第四系崩坡积厚度 6.2~21.5m,平均厚 度 13.5m,体积 309.7104m 3,属大型土质潜在不稳定斜坡。 4.1.2 坡体物质组成及结构特征 根据现场地质剖面测绘、钻孔、槽探等资料揭示,不稳定斜坡体物质组成主 要为灰黄、 灰褐色块石土、 碎石土, 粗粒土间充填 10~15粘性土, 局部可达 25 以上。钻孔揭露部分地段分布有呈透镜状或薄层的含角砾粉质粘土。块碎石成分 为粉砂岩,棱角状,大小分布不均,较大粒径 52.11.6m3,结构较凌乱。从 垂直分布看,表层一般为块石土分布,其下为呈灰黄、褐黄色碎石土、块石土; 从整个斜坡区域纵向来看,越往上块石含量越多,呈稍密-中密状,下段由于耕 作,表层多覆盖有薄层耕植土,其下为稍密~中密状的块碎石土;斜坡第四系崩 坡积层分布厚度表现为上段较薄,一般 6-10m;下段较厚,厚度可达 21.5m。 另根据现场地质调绘、访问,斜坡区无泉水出露,钻探揭露也未见地下水, 说明场地区地表水一般顺斜坡地表排泄,地下水埋深较大,地下水水量较小。 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 10 4.1.3 潜在滑带物质组成及结构特征 潜在滑动带(面)主要依据地面调绘、钻孔中揭露层面以及土石界线等来综 合确定。 由 28~28’、29-29’剖面钻孔揭露可知,基岩上部斜坡堆积物中局部(特 别是基岩顶面)富集有含角砾粉质粘土,湿,可塑,含约 10-15的角砾,厚度 一般较小,约 0.8-3.0m,局部较厚,最厚处可达 5.6m,为斜坡体中相对软弱层。 根据分析,斜坡产生滑动主要沿斜坡体中软弱结构面滑动,因此,斜坡体中的粉 质粘土软弱层就是潜在的滑动带(面) ,该面呈折线形。 4.1.4 潜在滑床物质组成及结构特征 根据钻孔揭露及现场调绘, 潜在滑床为泥盆系 (D1) 粉砂岩, 埋深一般 6.2~ 21.5m,纵向上表现为前面埋深较大,后面埋深较浅,坡度上表现为后缓前陡; 横向上表现为中间埋深较深,两侧埋深相对较浅。基岩强风化层厚一般 1.5~ 6.2m,位于基岩顶部,其下为中风化(揭露深度内) 。由于场地区位于北川断层 下盘近断裂处,岩体中构造裂隙较发育,强风化带受风化作用影响,岩体多呈碎 裂状,其透水性较好,裂面处见泥质附着,说明其曾为地下水的良好通道;中风 化层裂隙一般呈闭合状,岩体见层状,仅局部呈碎裂状,其透水性相对较差,为 相对隔水层。基岩中未见软弱夹层。 4.4.4.4.2 2 2 2 斜坡的稳定性分析评价斜坡的稳定性分析评价斜坡的稳定性分析评价斜坡的稳定性分析评价 4.2.1 计算公式 采用综合野外与室内分析的滑面即软弱面来计算,滑面呈折线形,故稳定计 算采用折线型滑动面计算公式,剩余下滑力计算按传递系数法。 依据滑坡防治工程设计与施工技术规范DZ/T0219-2006,稳定系数 Kf 计算公式如下 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 11 ∑∏ ∑∏ − − − − −−− 1 1 1 1 1 1 1 1 cossin tancoscos1 n i n n j jDiiHiii n i n n j jiiiDiiViiUi f TTAW RLcRArW K ψαα ψφαα 其中 孔隙压力比 i wi U S S r 2 第n块抗滑力 nnnDnnVinUnn LcRArWR−−−φααtancoscos1 第n块下滑力 DnnHinnn TAWTααcossin 121 1 1 − − ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∏niii n j j ψψψψψ 传递系数 111 tansincos −−− iiiiii φααααψ 垂直渗透压力 iiiwiDi NRβαβ−sinsin 水平渗透压力 iiiwiDi NTβαβ−cossin 孔隙水压力 iiiwwwi LhNαγcos 水平地震加速度 ihH aaAξ 垂直地震加速度 HV AA 3 1 其中Wi第i块体重量kN/m; ci第i块段滑动面上粘聚力kPa; φi第i块段滑带土内摩擦角; Li第i块段滑面长m; αi第i块段滑动面倾角; Swi第i块水下面积(m2) ; Si第i块面积(m2) ; ψi第i块段的剩余下滑力传递至第i1块段时的传递系数ji; βi第i块地下水流向() ; rw水的容重(kN/m3) ; hiw第i块浸润线以下高度(m) ; ah为水平向设计地震加速度代表值; 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 12 ζ为地震作用的效应折减系数,取0.25; ai为质点i的动态分布系数,其取值参见水工建筑物抗震设计 规范 。 剩余下滑力计算公式 [] wiiViiiiiiiiwiiHiiii NAWENAWKE−−− − ααψβαβααcoscoscossincossin 1 iiiiiiwi LcN−−φβαβtansinsin 其中Ei-1第i1条块的剩余下滑力KN/m,作用于分界面的中点; K滑坡推力安全系数。 4.2.2 计算剖面 计算剖面采用选择主剖面29-29′、30-30′为辅助剖面,见图4-1、4-2。 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 13 图图图图 4 4 4 4- - - -1 291 291 291 29- - - -29292929′′′′剖面条块划分图剖面条块划分图剖面条块划分图剖面条块划分图 计算剖面示意图剖面29~29′ 图10-2 林家坝潜在不稳定斜坡 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 14 图图图图 4 4 4 4- - - -2 2 2 2 30303030- - - -30303030′′′′剖面条块划分图剖面条块划分图剖面条块划分图剖面条块划分图 民房 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 15 4.2.3 稳定性计算结果 斜坡稳定性计算结果汇总见表4-1。 林家坝林家坝林家坝林家坝潜在不稳定斜坡稳定性计算成果表潜在不稳定斜坡稳定性计算成果表潜在不稳定斜坡稳定性计算成果表潜在不稳定斜坡稳定性计算成果表 表表表表 4----1 各计算工况下的稳定系数 K 计算剖面 天然工况 暴雨工况 地震工况 29-29′剖面 1.24 1.14 1.07 30-30′剖面 1.20 1.10 1.04 本次对斜坡整体稳定性进行计算分析,其结果与斜坡实际情况基本吻合。评 价依据滑坡治理工程勘察规范中的评价标准稳定系数 K<1.0 为不稳定; 1.0≤K<1.05 为欠稳定状态;1.05≤K≤1.15 为基本稳定状态;K>1.15 为稳定 状态。通过上述分析,可得出以下结论 工况 1 自重状态,稳定系数 K=1.20~1.24,处于稳定状态; 工况 2 自重暴雨状态,稳定系数 K=1.10~1.14,处于基本稳定状态; 工况 3 自重地震状态,稳定系数 K=1.04~1.07,处于欠稳定~基本稳定 状态。 4.2.4 发展趋势预测 潜在不稳定斜坡体松散堆积体为崩坡积块石土、碎石土组成,一般为粘性土 充填,根据室内试验,粘性土的渗透系数为 0.17~3.510-5 cm/s,为弱透水 层,不利于地下水的入渗。但是,由于 5.12 汶川特大地震发生后,坡体后缘产 生了大量的横向裂缝,为地表水的入渗提供了有利的条件。在持续暴雨情况下, 地表水的大量入渗会形成地下水的径流,使斜坡松散堆积体饱水,并使局部富集 的粉质粘土软化,抗剪强度降低,继而形成软弱面,使得上部饱水的松散堆积体 沿软弱面滑动,形成滑坡。 北川县陈家坝乡场镇地质灾害林家坝潜在不稳定斜坡应急治理工程可行性研究报告 16 5 5 5 5 治理治理治理治理工程方案比选工程方案比选工程方案比选工程方案比选 5 5 5 5. . . .1 1 1 1 治理目标与原则治理目标与原则治理目标与原则治理目标与原则 5.1.1 治理目标 林家坝潜在不稳定斜坡属大型土质斜坡,一旦发生滑坡,其运动方式为推移 式整