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四川省雅安市天全县三环地滑坡治理初步设计报告

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xxxxx有限公司 四川省雅安市天全县三环地滑坡治理初步设计报告

调查区是一个地震活动微弱的地区 ,根据四川省地震烈度分区图,调查区地震基本烈度为Ⅶ度区。

3.2.4 水文地质条件

根据地下水的赋存条件和水力性质,区内地下水主要类型有松散堆积层孔隙水和碎屑岩裂隙水两大基本类型。

1、松散堆积层孔隙水

滑坡体上部的粉质粘土层为相对隔水层,隔水性好。滑体中地下水位埋深变化较大,地下水其补给途径来自大气降水,其迳流、排泄受滑坡微地貌的控制,在滑坡侧缘山沟有零星渗水,滑坡前沿有泉水出露。滑坡体中孔隙水随季节变化明显,地下水位变化幅度较大。如遇暴雨或连续降雨,软弱结构面的滑体物质在接受大气降水入渗后,易于饱水软化,力学强度降低,对滑坡稳定不利。

2、碎屑岩裂隙水

碎屑岩裂隙水为区内地下水主要类型,含水层由白垩系粉砂岩、泥岩组成,地下水主要赋存在泥岩和粉砂岩的裂隙中。地下水主要靠大气降水补给,地下水流量随季节变化大。

白垩系泥岩、砂岩,地下水赋存条件差,地下水量贫乏。而岩层风化作用强,风化裂隙发育,浅层风化裂隙水与大气降雨关系密切,地下水在浅层风化裂隙带相对较活跃,因此,风化带裂隙水对斜坡表层的岩土体影响作用明显,对地质灾害尤其是滑坡的发育起到重要作用。

3.2.5 人类工程活动及影响

该滑坡后缘、前缘为大片耕地,前部为人工种植竹林,竹林前方为居民居住密集区,居民兴建房屋、恳荒种地等人类工程活动,都会加剧滑体变形,导致滑坡失稳。

4 三环地滑坡基本特征及稳定性分析

4.1 滑坡的基本特征

三环地滑坡为斜坡地貌,折线坡,滑坡后缘呈圈椅状,中部较平缓,前缘由于滑坡滑动过后形成鼓胀。滑坡纵长37m,横向宽65m,面积约2.5×103m2,滑体总体呈中部厚,前后及两侧薄的特点,平均厚度3-6m,滑体体积1.9×104m3。

滑坡主滑方向227°.总体坡角约28°。滑体为残破积的粉质粘土,滑体厚度不均匀,中部较厚,前后缘及两侧较薄,前缘剪出口高程约877m,后缘边界高程约901m,前后缘高差24m。

滑坡前缘长9m左右,宽约65m,坡角约30°。右边界不甚明显;左边界为滑坡侧缘陡坎,陡坎高1.5-2m左右。

滑坡中部长约23m,宽约62m,局部由于滑坡滑动形成有2-3米高陡坎,整体坡度约23°,滑坡中部右边界不甚明显,左边界为1米高的滑坡侧缘陡坎。

滑坡后缘长5m,宽约48m,坡度约45°,呈圈椅状,滑坡后缘壁基岩出露明显。

4.2 滑体物质组成及结构特征

根据本次勘查坑探揭露,三环地滑坡滑体厚度为3~6m。滑体物质主要为棕褐色粉质粘土。

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粉质粘土广泛分布于滑体表层,局部偶见大块石,块石岩性主要为泥岩。粉质粘土呈可塑状,中密~密实,稍湿。

滑体沿纵向总体呈中部厚、前后薄的特点;横向上呈中部厚、两侧薄的特点。

4.3 滑床物质组成及结构特征

据本次勘查揭露,滑床主要为白垩系上统灌口组红褐色泥岩,间夹棕褐色泥质粉砂岩。滑床面纵向呈近折线状,基岩产状与斜坡坡向相切,为切向坡。

4.4 滑带物质组成及结构特征

依据勘查揭露,滑带厚度0.2~0.4m,埋深3m~5m。滑带总体呈折线型,后缘较陡前缘较缓。滑带土主要为强风化泥岩表层在地下水的长期作用下逐渐软化形成的软弱结构面。

滑带主要粉质粘土含角砾组成,角砾含量14%~23%,角砾粒径以2~15mm为主,大者达5cm,角砾成份以泥岩为主,角砾有磨圆,以次园状为主。粉质粘土稍湿-湿,可塑-软塑为主。

4.5 滑坡水文地质特征 4.5.1 地下水类型及特征

根据岩土体特征及地下水的赋存条件,可将滑坡体地下水划分为松散堆积层孔隙水和碎屑岩裂隙水。

1、松散堆积层孔隙水

松散堆积层孔隙水主要分布在滑体上部的松散层中。主要接收大气降水补给,滑体中部稍密-密实的粉质粘土层为相对隔水层。

2、碎屑岩裂隙水

滑坡区白垩系上统灌口组的泥岩、粉砂质泥岩,基岩裂隙较发育,岩体破碎,赋存裂隙水。由于基岩结构面连通状况和水文地质差异较大,故裂隙水的分布条件较复杂。同时基岩裂隙水补给条件差,岩石的透水性较强,故总体上地下水较贫乏,水位埋藏较深。

4.5.2 滑坡堆积体地下水位状况

三环地滑坡无统一地下水位,局部上层滞水,勘查期间未发现地下水。 4.5.3 滑坡地下水补、迳、排特征

三环地滑坡地下水的补给,主要是接受大气降雨,迳流方向总体是顺坡向下排泄,部分地下水前缘坡脚排泄,可见零星地下水以泉水排泄。

4.6 滑坡稳定性分析及评价 4.6.1 滑坡物理力学参数

滑体物质主要为残坡积的粉质粘土,其物理力学性质见表4-1。

滑体物理力学试验参数统计表 表4-1

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名称 天然 重力密度 孔隙比 饱和度 液限指塑限指天然(快剪) 样号 含水量(%) (KN/ m3) sr(%) 数 数 C (kpa) φ(°) TJ1-1 粉质粘土 19.1 19.7 0.606 85 0.62 13.4 22 16 TJ1-2 粉质粘土 20.3 19.6 0.670 85 0.66 14.2 26 16 TJ2-1 粉质粘土 20.1 19.5 0.692 88 0.72 13.8 34 18 TJ2-2 粉质粘土 22.3 19.7 0.672 92 0.65 14.8 23 15 TJ3-1 粉质粘土 24.1 19.5 0.672 94 0.54 13.7 23 18 TJ3-2 粉质粘土 20.2 19.7 0.669 95 0.74 13.9 27 16 TJ4-1 粉质粘土 23.3 19.7 0.632 93 0.66 14.1 24 14 TJ4-2 粉质粘土 21.5 19.7 0.625 87 0.63 14.8 22 18 平均值 21.02 19.57 0.638 91 0.63 13.8 24 16 标准差 0.752 0.344 0.033 0.043 0.065 0.096 0.083 0.728 标准值 21.6 19.6 0.665 91.7 0.64 13.8 25 17

本次勘查通过取样分析,滑体为粉质粘土,土体密实程度不一。含碎石粉质粘土天然含水量19.1~24.1%,标准值21.6%。饱和度85%~95%,表明土体孔隙含水状态各异。重力密度19.5~19.7kN/m3,孔隙比0.62~0.72,呈中密状态;塑性指数13.4~14.8,为粉质粘土;液性指数0.54~0.74,呈可塑偏软塑状态。

室内试验抗剪强度指标统计值:快剪C值22~34Kpa,φ值14°~16°,标准值C=25pa、φ=17°。 4.6.2 滑带物理力学试验参数

滑带为堆积层与风化岩层接触处的粉质粘土含角砾土,通过本次勘查,可见较明显的线型擦痕和磨光镜面,表明该软弱层曾有滑动。

滑带物理力学试验参数统计表 表4-2

样号 名称 饱和度 液限指塑限指sr(%) 数 数 天然(快剪) 饱和(残剪) C (kpa) φ(°) C (kpa) φ(°) TJ1-D-1 粉质粘土含角砾 92 0.72 13.4 23 15 18 14 TJ2-D-1 粉质粘土含角砾 94 0.65 14.2 23 15 17 14 TJ3-D-1 粉质粘土含角砾 95 0.54 13.8 21 17 17 12 TJ4-D-1 粉质粘土含角砾 93 0.74 14.8 21 17 16 15 平均值 93 0.68 13.7 21 16 17 14 滑带部位通过取样分析(见表3-2):滑带土主要为含角砾粉质粘土。粘粒、粉粒含量占50%以上,滑带土塑性指数13.4~14.8,平均值13.7;液性指数0.54~0.74,平均值0.68,呈可塑偏软塑状态。饱和度92~95%,平均值93%,说明滑带土基本处于饱和状态。

直剪试验天然状态C值21~23Kpa,平均值21Kpa,φ值15°~17°,平均值

16°,残剪饱和状态C值16~18Kpa,平均值17Kpa,φ值12~15°,平均值15°。 4.6.3 滑床岩石物理力学试验参数

滑床岩样在探井中采集,共采样4组,每组分别做天然和饱和状态抗压强度,样品测试结果显示(见表3-3),泥岩重力密度:泥岩天然25.0~25.5kN/m3,平均值25.0kN/m3;天然抗压强度泥岩15.6~22.7MPa,平均值14.0MPa,饱和抗压强度8.9~12.1MPa,平均值9.1MPa,属软岩。

4.6.4 滑坡的稳定性评价计算方法

滑坡体岩土组成以块碎石夹粘土为主,含较多块碎石。据勘查,滑带处于滑坡土体与滑床基岩的交界处,滑带形态呈弧线型,根据《滑坡防治工程设计与施工规范》推荐的不平衡推力传递系数法计算滑坡稳定性系数。

滑坡稳定性和推力计算公式为: (1)稳定性系数计算公式

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?n?1n?1(((Wi(1?ru)cos?i?Asin?i)?RDi)tg?i?CiLi??j)?RnKf?i?1j?i?n?1n?1………(4-1)

((Wi(sin?i?Acos?i)?TDi)?Tni?1??j)j?i式中:Kf—稳定系数;

Wi—第i条块的重量(kN/m); Ci—第i条块内聚力(KPa); Φi—第i条块内摩擦角(°); Li—第i条块滑面长度(m); αi—第i条块滑面倾角(°);

RDi—第i条块地下水渗透压力产生的垂直滑面分力(KN/m);

RDi=Nwisinβisin(αi-βi)

TDi—第i条块地下水渗透压力产生的平行滑面分力(KN/m);

TDi=Nwisinβicos(αi-βi) Nwi—孔隙水压力(KN/m);

Nwi=γwhiwLiconαi γ3w—水重度,取10KN/m;

hiw—第i条块内地下水的平均高度(m); βi—第i条块地下水线与滑面的夹角(°); A—水平地震加速度与重力加速度g的比值; Rn—最后一个条块的阻滑力(KN/m);

Rn?(Wn((1?ru)cos?n?Asin?n)?RDn)tg?n?CnLn

Tn—最后一个条块的下滑力(KN/m);

Tn?Wn(sin?n?Acos?n)?TDn

ru—孔隙水压力比;

ru=滑块水下面积/(滑坡总面积×2)

ψj—第i块段的剩余下滑力传递至第i+1块段时的传递系数(j=i),

?j?cos(?i??i?1)?sin(?i??i?1)tg?i?1

4.6.5 滑坡的稳定性评价计算工况与模型

1、计算工况 工况1:自重 工况2:自重+暴雨 2、计算模型

三环地滑坡为土质滑坡,在堆积层与风化基岩接触面上,由于岩层和土层在物质成分、成因类型、结构构造上存在着较大差异,长期受地下水的渗透和浸泡,在接触界面上形成软弱夹层,成为滑体滑移的滑移面。本次勘查共布置2条勘探纵剖面,因此确定2个计算剖面。三环地滑坡稳定性计算模型见图4.1~4.2。

图4.1 1—1′剖面计算条分图

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图4.2 2—2′剖面计算条分图

4.6.6 滑坡的稳定性分析计算结果

滑坡的稳定性分析计算结果见表4.3。

表4.3 滑坡稳定性系数kf计算成果统计表 工况1 工况2 稳定性计算剖面 稳定性 稳定性 稳定性 稳定性 系数 评价 系数 评价 1—1’ 1.109 稳定 1.012 欠稳定 2—2’ 1.104 稳定 1.007 欠稳定 注:计算过程及数据见《四川省雅安市天全县三环地滑坡治理工程地质勘查可行性研究报告计算书》

4.6.7 滑坡的稳定性评价

根据滑坡防治工程分级表,三环地滑坡位于雅安市天全县新华乡柏树村二组,

滑坡体及前缘居住人口密集,危害人数为23人,少于500人;防治施工难度相对较简单;故确定防治工程等级为Ⅲ级。据此,根据“滑坡防治工程设计安全系数推荐表”,确定本稳定性评价标准见表4.4。

表4.4 三环地滑坡稳定性评价标准

工况 失稳 潜在不稳定 稳定 设计工况 <1.0 1.0~1.10 >1.10 校核工况 <1.0 1.0~1.02 >1.02 根据滑坡稳定性计算结果(表4.3)和表4.4,对滑坡稳定性做如下评价: (1)、1—1剖面,在工况1状态下安全系数为1.109滑坡处于稳定状态,工况2状态下安全系数为1.012滑坡处于欠稳定状态。

(2)、2—2剖面,在工况1状态下安全系数为1.104滑坡处于稳定状态,工况2状态下安全系数为1.007滑坡处于欠稳定状态。。

通过滑坡稳定性计算与分析,可得出以下结论:三环地滑坡1-1剖面在工况1处于稳定状态,在工况2处于欠稳定状态; 2-2剖面在工况1处于稳定状态,在工况2处于欠稳定状态。1-1剖面的稳定性比2-2剖面要好。

5 三环地滑坡防治工程设计

5.1 防治目标与原则

1、防治目标:根据可研推荐的防治工程方案,进行细部设计优化设计方案,对优选的安全经济的工程治理方案进行必要的设计计算,为该滑坡治理工程的实施提供依据,并对治理经费进行概算。

2、防治原则

(1)防护工程布置与城镇现状和规划相结合,做到重点突出,以确保区内人民

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