波西村滑坡治理设计.doc

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资源描述

1、波西村滑坡成因分析及治理方案设计作者:彭博 学号:200803010235 专业:土木工程(岩土工程方向) 指导老师:吴礼舟【摘要】由于地震及暴雨作用,攀枝花市仁和区平地镇波西村发生大型滑坡。经初步调查,目前该滑坡处于蠕动变形状态,在暴雨作用下,该滑坡有大规模下滑并伴生泥石流的可能性。其整治十分必要。现对波西村田房滑坡进行详细的调查,收集区域的地质环境条件、滑坡的基本特征、主要影响因素。在此基础上,分析了滑坡的成因机制和变形破坏机理,进行了滑坡稳定性分析和校核,确定了滑坡的治理设计推力值,对滑坡进行了定量评价。针对调查期间波西村田房滑坡的变形加剧状况,提出了两种治理方案,经过方案比较,拟采用地

2、表裂缝处理-截排水工程-支撑渗沟-抗滑桩支挡的治理方案。【关键词】 土质滑坡;治理设计;滑移拉裂;地表裂缝处理;截排水工程;支撑渗沟;抗滑桩The causes analysis and governance treatment design of the boxi village landslideName: Peng Bo Student No: 200803010235Major: Civil Engineering (Geotechnical Engineering) Supervisor: Wu LizhouAbstract: As a result of earthquake an

3、d rainstorm a large-scale landslides in Boxi Village of Pingdi stown of Renhe District happened. After preliminary investigation, now, the landslide has been in the stage of the creep deformation., Uunder the action of heavy rain, the landslide will possibly slipped initiate and transfer intowith as

4、sociated debris flow. Ccontrolling engineering design is necessary. The geological environments of the landslide, and geological characteristics of the accumulation and the main influencing factors are investigated. Based on this, analysis its deformation and failure mechanism are discussed, and the

5、 stability is checked and computated, the design value of the accumulation thrust are determined so as to assess landslide quantitatively. For deformation increased status the landslide in Boxi village during the survey period, tow treatment projects have been proposed. After the designing of screen

6、ing, a comprehensive controlling designing program have has been taken to stabilize the Boxi village landslide in the form of surface cracks treatment , cut and drainage works , support blind drainthe sewer , and the anti-slide pile retaining governance programstreatments.Key Words:The Boxi village

7、landslide in Boxi village ; soil landslide ; surface cracks treatment; cut and drainage works ; supporting blind drainseeping groove ; the anti-slide pile目录第1章 前言751.1选题依据及研究意义751.1.1任务概况751.1.2选题依据751.1.3研究意义861.2 国内外滑坡研究现状861.2.1 滑坡稳定性研究现状861.2.2 抗滑桩研究现状12101.3 研究整体思路与 内容 技术路线15121.3.1 研究思路15121.3

8、.2 主要研究内容15131.3.3 技术路线错误!未定义书签。141.4 完成的工作量及取得的成果16141.4.1 完成的工作16141.4.2取得的成果16142. 自然地质环境条件18152.1自然地理18152.1.1地理交通位置18152.1.2气象、水文条件18152.2工程地质条件19162.2.1地形地貌19162.2.2地层岩性20172.2.3新构造运动及地震21182.2.4 水文地质条件22193.滑坡的工程地质条件和变形机制分析24213.1滑坡边界、地形变及运动特征24213.2滑坡体地质特征26233.2.1滑体26233.2.2滑带26233.2.3滑床282

9、43.3滑坡的灾害性评价30273.4滑坡整治的必要性和急迫性31273.5滑坡的变形破坏模式31273.6滑坡的成因机制分析33294. 滑坡稳定性分析和推力计算35314.1 计算模型及工况35314.2 计算参数和方法选取35314.2.1滑体土的重度35314.2.2滑带土的物理指标及抗剪强度参数35314.3 计算方法与计算程序37334.3.1、滑坡稳定性系数和推力计算37334.3.2计算模型的确定39344.3.3计算程序的选择40364.4 滑坡稳定性校核和推力计算结果41365.波西村田房滑坡治理工程初步设计43385.1治理工程设计目标及原则43385.1.1治理工程设计

10、目标43385.1.2 治理工程设计原则43385.2 治理工程执行文件和规程规范44395.3设计指标45405.3.1工程等级及设计标准45405.3.2 设计荷载及组合45405.4地表裂缝处理45405.4.1开挖回填法45405.4.2缝口封堵法46415.4.3碾压夯实法46415.5截排水工程及支撑渗沟设计46415.5.1设计依据46415.5.2地表排水工程布置47425.5.3支撑渗沟布置47425.6抗滑桩支挡工程47425.6.1 抗滑桩工程布置47425.6.2抗滑桩的内力计算48435.6.3 抗滑桩结构设计49446. 论文总结50457.致谢5146参考文献52

11、47抗滑桩计算书错误!未定义书签。481. 前言1.1选题依据及研究意义1.1.1任务概况2008年8月30日下午4:30分,在攀枝花市仁和区与凉山州会理县交界处(北纬26.2,东经101.9)发生6.1级地震,当晚9:00左右,攀枝花地区普降大雨,2008年8月31日下午1点,攀枝花市仁和区平地镇波西村田房发生大滑坡。该滑坡地区属彝族少数民族地区,主要为当地农民耕地,其下游为彝族村民居住地,其后缘为攀田高速公路,为大型土质滑坡。1.1.2选题依据2008年8月30日下午4:30分,在攀枝花市仁和区与凉山彝族自治州会理县交界处(北纬26.2,东经101.9)发生6.1级地震,当晚9:00左右,

12、攀枝花地区普降大雨,2008年8月31日下午1点,攀枝花市仁和区平地镇波西村发生大滑坡,该滑坡体长约410m,宽约600m,滑坡后壁高达20余米。由于国土部门和地方政府群测群防措施得当,抢险救灾组织有力,滑坡没有造成任何人员伤亡。勘查查明攀枝花市仁和区平地镇波西村滑坡属于大型土质滑坡,是在地震发生后,次日在暴雨的诱发下发生的地震次生自然地质灾害。滑坡平面形态总体上呈“圈椅”状,纵向长410m,横向宽600m,滑坡面积0.18km2,滑坡体积182104m3,主滑方向131。根据滑坡变形破坏程度和滑体滑移矢量及其运动特征,滑坡分为前缘剧烈滑动区(区)、中后部滑移下坐区(区)和右侧加速变形区(区)

13、共三个区。特殊的地形、地层结构、地下水等是滑坡形成的主控因素,地震破坏作用是滑坡形成的促进因素,暴雨是滑坡形成的主要诱发因素,人类工程活动是滑坡形成的次要因素。综上所述,本论文选题依据充分、具有一定的研究意义和实用价值,值得深入研究。1.1.3研究意义滑坡在勘查外业期间处于剧烈滑动后的暂时稳定状态,滑坡在经历几个月的旱季后,根据后期变形监测和现场地质调查结果,随着滑坡滑动量能的释放、已有地表水体的排除、地表水体下渗通道(地表裂缝)的消失、滑体自重固结后力学性能的提高,滑坡稳定系数较前期有所提高,滑坡整体继续滑动的可能性较小,目前处于基本稳定状态。攀枝花市仁和区平地镇波西村田房滑坡蠕滑变形的危害

14、性大。总的特点是滑坡变形区分布面广,危害较大、具有突发性。危害方式多以地面开裂、下陷、鼓包、位移为主, 在暴雨及地震作用下,滑坡仍有局部滑动的可能,滑坡堆积物经陡坡冲入谷底后易形成泥石流,威胁居住在呈带状谷底附近的彝族同胞的生命财产安全,潜在经济损失较大,工程治理十分必要而紧迫性。目前该滑坡已严重威胁到居民的生命财产安全,已形成严峻的地震次生地质灾害隐患,目前该滑坡处于蠕动变形状态,在暴雨及余震作用下,该滑坡有大规模下滑并伴生泥石流的可能性。 因此,对于搞清该滑坡的成因机制及破坏模式,合理地评价其稳定性,科学地预测其危害并进行初步治理设计具有重大意义。1.2国内外滑坡研究现状1.2.1滑坡稳定

15、性研究现状1.2.1.1综述滑坡稳定性分析1是滑坡隐患治理过程中的基础工作,是后续工作的前提。所以对滑坡进行稳定性研究的意义尤为重要,它不仅可为工程施工提供科学的理论依据,而且对滑坡发展趋势的预警预报也具有重要的指导作用。1964 年英国土力学家斯开普顿提出“残余强度”概念,滑坡机理的研究进入了一个新的阶段。20 世纪70 年代初期概率分析法的引入,认为滑坡分析中强度参数是符合某种概率分布的函数F=(c,u,H,),并引入了安全限的概念2。伴随计算机技术、人工智能的发展,以及一些新学科、新理论等的引进,滑坡稳定性分析方法得到一定发展,如可靠性分析法、模糊分级评判法、系统工程地质分析法、灰色系统

16、理论分析法、神经网络法等。这些新方法是对滑坡传统稳定性分析两分法(定性分析与定量分析)的继承、丰富与发展,同时也形成了人工智能方法分支。见图1-1。图1-1 图需要编号!以下图相同滑坡稳定性分析分类图1.2.1.2定性分析方法:定性分析方法3主要是工程地质学家通过工程地质勘察,对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等分析;对已变形地质体的成因及演化史进行分析,结合以往工程经验,从而给出被评价边坡一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性的说明。常用的方法有自然(成因)历史分析法、工程地质类比法、数据库和专家系统、图解法(诺膜图法和赤平投影图法)、SMR(边坡岩体质量的最终得分

17、)法等。1.2.1.3定量分析方法:1确定分析方法(1)传统的稳定系数法。稳定系数预测法是最早的滑坡空间预测方法,它是基于极限平衡法理论,是将有滑动趋势范围内的边坡土体沿某一滑动面切成若干竖条或斜条,在分析条块受力的基础上建立整个滑动土体的力或力矩平衡方程,并以此为基础确定边坡的稳定安全系数4。这些方法均假设土体沿着一个潜在的滑动面发生刚性滑动或转动。简化的极限平衡法有瑞典法、Bishop 法、Spencer 法、Janbu 法,Morgenstern-price 法、Sarma 法等。通过计算滑坡体的安全系数Fs,来预测边坡的稳定性。Fs=F 抗滑力/F 下滑力当Fs1.0,稳定状态。极限平

18、衡法不足处:没考虑土的应力-应变关系,并认为沿滑动面上各点的强度发挥程度及抗剪强度相同;安全系数的表述与滑坡体所在区域的变形特点和滑坡体外区域的地质情况、受力条件等完全不发生关系;在最危险滑裂面的搜索以及最小安全系数的确定上均存在许多的困难。(2)数值分析方法3 有限单元法有限元法是目前使用最广泛的一种数值分析方法。优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质和不连续性,可以给出岩体的应力、应变大小与分布;避免了极限平衡分析法中将滑体视为刚体而过于简化的缺点;能近似地从应力应变去分析边坡的变形破坏机制,分析最先、最容易发生屈服破坏的部位和需要首先进行加固的部位等。但是对于大的变形和位移不连续问题的求解还

19、不理想。 界面元方法卓家寿教授和章青教授提出了基于累积单元变形于界面上的界面应力元模型,建立了适用于分析不连续、非均质、各向异性和各类非线性问题、场问题以及能够完全模拟各类锚件复杂空间布局和开挖扰动的界面元理论,为复杂岩土体的仿真计算提供了一种新的有效方法。因此,在边坡稳定分析中,该方法在模拟坡体内滑裂面开展情况有很大的优势。 离散单元法离散单元法是处理结构控制型岩体工程问题较成熟方法。该程序不但允许有限位移和离散体的转动及脱离,而且在计算过程中可以自动判别块体之间可能出现新的接触关系,因此它可以方便地实现对复杂结构体变形破坏的模拟,可以将所研究的区域划分为一个个多边块体单元,单元之间通过接触

20、关系,建立位移和力的相互作用规律,通过迭代使得每一个块体都达到平衡状态。在稳定分析中,它的功能在于反映岩块之间接触的滑移、分离和倾翻等大位移的同时,又能计算岩块内部的变形与应力,该法的另一个优点是利用显式时间差分解求解动力平衡方程,可方便地求解非线性大位移和动力稳定。 不连续变形分析法DDA不连续变形分析法是基于岩体介质、非连续性发展起来的一种崭新的数值分析方法。DDA 中的本构关系为块体所受的合外力与块体位移之间的关系。它考虑了变形的不连续性和时间因素,既可以计算静力问题,又可以计算动力问题。它还可以计算破坏前的小位移,也可以计算破坏后的大位移,如滑动、崩塌、爆破及贯入等,特别适合于边坡极限

21、状态的设计计算。但是此方法还有很大的缺点由于岩体种类繁多,性质极为复杂,计算时间步长大小对计算结果影响很大,且需耗用大量的计算机内存及时间,还引进一些过于简单的假定和接触面上的弹性刚度,使其在岩体工程中应用受到了一定影响。 快速拉格朗日分析法有限变形问题是针对塑性变化历程及延性破坏机制等问题提出来的。在处理有限变形问题时,对材料的非线性给予考虑,使由变形造成的对内外力平衡的影响在计算中得以实现,所以需要一种兼顾材料非线性和几何非线性的一般解析方法。为了克服有限元等方法在求解大变形问题时的缺陷,人们根据差分法的原理,提出了FLCAC 数值分析方法,该方法较有限元能更好地考虑岩土体的不连续性和大变

22、形特性,求解速度较快。其缺点是计算边界、单元网格的划分带有很大的随意性,在一定程度上影响计算的精确性。(3)统计分析方法5这是目前国内外研究人员研究滑坡稳定性使用较多的一类方法。统计分析方法建立在对滑坡影响因子和滑坡分布关系的分析之上,因此,它能最大程度反映滑坡分布与致灾因子之间的关系,使地质灾害危险性评价更加趋近于客观现实。包括信息量法、专家系统方法、多元统计方法、聚类分析方法等。 信息量法。它实际上是通过已变形或破坏的地质体的现实情况和提供的现实信息,把反映各种评价滑坡体稳定性因素的实测值转化为反映滑坡体稳定性的信息量值,即用评价滑坡体稳定性的各因素的信息量来表征其对滑坡体变形破坏的“贡献

23、”的大小,进而评价滑坡体稳定性程度。 多元回归法多元回归法将影响滑坡稳定性的相关因素,如地形条件、水文地质条件、地层岩性等赋值后进行数理统计,建立回归模型,判断发生滑坡的危险性。此外,还有与一般线性回归分析方法不同的逻辑回归分析方法。 聚类分析法聚类分析法是一种常用的对样品或指标进行分类的数理统计方法。它主要用于研究事物之间的相似性和亲疏关系,根据相似程度或相关程度把所研究的事物分类组合。因此利用其聚类的结果,借助已有的滑坡资料划分被判别斜坡样本的归属,从而进行滑坡空间预测。(4)模糊分析方法6边坡的稳定性受到很多客观因素的影响,因此边坡的稳定程度本身就构成了一个复杂的非清晰系统模糊系统,模糊

24、测度理论就是对边坡稳定性等级进行分类,例如把边坡的稳定等级分为“危险区”、“不稳定区”、“较不稳定区”、“稳定区”等,并通过专家评分或构造隶属函数确定对同一等级各因素以及某一因素在不同等级中对边坡稳定性的影响程度(隶属度),建立模糊评判矩阵,确定边坡的稳定性对各等级的隶属程度,最后按择优原则预测边坡的稳定性。该方法的不足之处是经验色彩比较浓,其次是单因素评价矩阵难以确定,具有很大的不稳定性。1.2.1.4结论(1) 由于滑坡控制因素的复杂性,难确定性,以及各评价方法的非绝对准确性,在同一滑坡稳定性评价中,应多种稳定性分析方法并用,进行综合分析验证。力求得出一个更加客观、可靠、合理的评价结果。(

25、2) 随着数值分析方法的不断发展,不同数值方法的相互耦合将成为一大发展趋势。如有限元,离散元与块体元等的相互耦合,数值解和解析解的结合,这些方法的耦合能充分发挥各自的优点,解决更复杂的滑坡问题。(3) 随着计算机性能及技术的不断提高,基于数值分析、统计概率理论的稳定性评价方法也会得到长足发展,工程中的应用也会逐步增多。1.2.2 抗滑桩研究现状71.2.2.1 抗滑桩的特点及结构形式抗滑桩 (slideresistant pile)是防治滑坡的一种工程建筑物,设于滑坡的适当部位,一般完全埋置在地面下,有时也可露出地面。但无论前者还是后者,桩的下段均必须埋置在滑动面以下稳定地层的一定深度。抗滑桩

26、是凭借桩与周围岩、土的共同作用,把滑坡推力传递到稳定底层,即利用稳定底层的锚固作用和被动抗力,来平衡滑坡推力。抗滑桩一定程度上改善了滑坡状态,促使滑坡向稳定转化。与防治滑坡的传统措施,例如排水、减载、挡土墙等工程相比,抗滑桩施工简便,效果突出,因而在国内外均得到了迅速的发展,并受到广泛的重视。抗滑桩结构形式的类型大致有:1) 单排抗滑桩,如图12。2) 椅式桩墙由内桩、外桩、承台、上墙和拱板五部分组成。图中字体要小些图21-12抗滑桩的结构类型(单排桩) 图21-23抗滑桩的结构类型(椅式桩墙)图和文字要结合起来图2-3?抗滑桩的结构类型(形钢架桩) 图2-4?抗滑桩的结构类型(排架抗滑桩)3

27、)形钢架桩内桩受拉、外桩受压,每排由两根竖向桩和一根横梁组成,能承受较大的推力。4)排架抗滑桩其受力同兀形钢架桩,每排由两根竖向桩和一根横梁组成,下横梁可按隧道掘进去施工。图2-5抗滑桩的结构类型(h形排架抗滑桩) 图2-6均是第一章,咋来的2阿?抗滑桩的结构类型(预应力锚索抗滑桩)5) h形排架抗滑桩其受力同形钢架桩,仅一桩向上延长,起到收坡作用,适用于整治路堤滑坡。6) 预应力锚索抗滑桩由预应力锚索(杆)组成,主要由锚索(杆)受力,改变了悬臂的受力状态和单纯靠桩侧向地基反力抵抗滑坡的推力机理。此外还有:微型桩群加锚索和底部加设锚杆的抗滑桩等,不在此叙述。1.2.2.2抗滑桩的计算方法抗滑桩

28、现有的计算方法,一般是将地基土视为弹性介质,应用弹性地基梁的计算原理,以捷克学者温克勒提出的“弹性地基”哪的假说作为计算的理论基础。目前对于抗滑桩的计算大体上可归纳成两种:第一种,悬臂桩法。将滑动面以上的桩身所承受的滑坡推力和桩前滑体所产生的剩余抗滑力或被动土压力视为已知外力,并假定两力分布规律相同,将此两力作为在滑动面以上桩身的设计荷载。然后根据滑动面以下岩、土的地基系数计算锚固段的桩壁应力以及桩身各截面的变位、内力。桩相当于锚固在滑动面以下的悬臂结构,故称为悬臂桩计算法。悬臂桩法出现早,计算简单,在实际工程中应用较多。第二种,地基系数法。将滑动面以上桩身所承受的滑坡推力作为已知的设计荷载,

29、然后根据滑动面上、下地层的地基系数,把整根桩当作弹性地基上的梁来计算,因而对滑动面的存在及影响没有考虑。这样做,只有当求出的桩前土体弹性抗力小于或等于桩前土体实际具有的剩余抗滑力时才可以,否则不合理,应改用换算地基系数重新计算,直至桩前土体弹性抗力等于或近似等于桩前土体实际剩余抗滑力为止。随着计算技术的迅速发展,近年来,开始用有限单元法分析桩的受力状态,为桩的设计计算提供了一种新的途径。有限元法是根据桩的材料和桩周岩、土的试验资料为依据,把桩和岩土体作为一个共同体,在荷载作用下进行变形和应力分析,并求出桩和岩土中各部分在滑坡推力下的位移和应力。目前,用有限元法对抗滑桩的分析仍处于探讨阶段。由于

30、滑坡体中桩、土间的相互作用非常复杂,目前各种计算方法均有其局限性,应根据具体情况具体分析,善于选择使用。抗滑桩是在实践中产生的,它的设计理论与计算方法,也必将在实践中进一步完善。根据国外的文献资料来看,一般对侧向受力桩进行研究较多,而对滑坡中抗滑桩的研究资料较少,一般把抗滑桩纳入侧向受力桩的范畴。当侧向受力桩的侧向作用力不超过桩的侧向极限抗力的一半或三分之一时,计算单桩和群桩侧向位移的方法,主要有弹性理论的Mindlin方程和地基系数法等。1972年,Brows,Baguelin,Poulos等人以弹性理论、塑性理论对侧向受荷桩进行了较深入研究,把侧向受荷桩分为刚性桩、半刚性桩及柔性桩,通过试

31、验研究分析了侧向受荷桩的受力状态和土压力分布规律,用弹性理论的Mindlin方程和地基系数法计算侧向受荷桩的位移。1977年,Baguelin,Frank,Said假设岩土体为弹塑性介质,并把“土一桩系统”问题简化为平面应变问题,对土与桩的共同作用进行了二维有限元研究,研究了桩的形状、土壤的扰动和塑性变形对桩截面位移的效应,得出了上述各项因素仅对桩周附近的应力与应变有所影响的结论;并把抗滑桩作为一根在无限弹性固体中,受水平荷载的铅直轴,进行了三维研究。目前对单桩和群桩的破坏机理;对桩的侧向位移和转角的允许值;桩的间距及其埋置深度的确定;设计参数的选取等问题均在进行研究,但还不臻成熟。1.3 研

32、究思路与内容1.3.1研究思路本着“为工程建设服务,优化工程设计”的基本宗旨,通过对研究区域工程地质环境条件的分析,从滑坡的基本特征和破坏机制着手,对滑坡的稳定性进行评价,在此基础上通过方案比较,选择经济合理、技术可行的方案进行治理工程设计。1.3.2主要研究内容一) 对已有勘察资料和成果进行总结分析。二) 对波西村田房滑坡的地质、结构特征调查复核。三) 对波西村田房滑坡的变形破坏迹象和其模式进行调查。四) 根据波西村田房滑坡的变形破坏过程对滑坡成因、变形破坏机制与模式进行简要分析。五) 对波西村田房滑坡的稳定性及滑坡推力进行分析计算。六) 经过稳定性分析和滑坡推力计算,结合环境和研究区域的工

33、程地质条件选择经济的、合理的、技术可行的综合治理工程设计方案,并进行治理设计。图3? 技术路线图1.4 完成的工作量及取得的成果1.4.1 完成的工作实习期间,进行了大量的资料收集及理论知识的学习。在老师的指导下对地震、降雨及土质滑坡的形成及影响因素有了进一步的了解。完成了对本滑坡的稳定性计算分析及治理工程设计。1.4.2取得的成果滑坡现场踏勘照片若干、滑坡区域产状若干。采用不平衡推理传递系数法计算了该滑坡在天然、暴雨、地震等工况下的稳定性系数,利用Excel编写了计算程序。得出对滑坡稳定性的合理评价。通过对堆积体的稳定性分析和滑坡推力的计算,得出了初步的支护设计方案。治理工程设计图件18张(

34、见附件)2. 自然地质环境条件2.1自然地理2.1.1地理交通位置攀枝花市位于四川省西南缘,紧邻云南省。地理坐标:东经1010810215,北纬2652721。该滑坡项目位于攀枝花市仁和区平地镇波西村(图21),国道108线从滑坡北侧通过,距攀枝花市区约70公里,有简易公路直通现场,交通较为方便。图42-1场地交通位置图2.1.2气象、水文条件项目所在地区气候属于南亚热带季风型气候。气温年温差较小,日温差较大,四季不甚分明。全年只分旱、雨两季。一般每年6-10月为雨季,11月至翌年的5月为旱季。年平均降雨量在800毫米左右,其中80%集中在雨季。在2006年8月23日发生特大暴雨,日降雨量达到

35、60mm。该地区年平均气温约22,最冷月为12月至次年1月,平均气温11,最低气温5.4;最热月5月,平均气温约29,最高气温可达40;最大日温差可达20以上。平均日照量为2745小时,日平均日照为7小时左右。全年平均湿度为55%。2-5月上旬为风季,最大风速达20米/秒。主导风向夏季为东南风,冬季为西南风。区域内最大地表水体为金沙江,位于项目区东南侧约3.5公里,自北向南流过。据地表调查,项目区北侧见一小型水库,储水量约5万m3,滑坡前储水约2万m3,滑坡灾害发生后已将库内水排出,现水库已无蓄水。项目区内主要分布耕地及水田,平时灌溉用水及大气降水形成地表径流,部分渗入地下形成地下水。主要赋存

36、于松散层或基岩裂隙中,无统一地下水位线。2.2工程地质条件2.2.1地形地貌攀枝花地区地貌上具高山、深谷、盆地交错分布的特点,位于川西南山地南缘,云贵高原北部,属侵蚀堆积、溶蚀构造、侵蚀剥蚀构造地貌;地势西北高东南低,山脉走向近于南北,属大雪山的南延部分;海拔最高处为盐边柏林山穿洞子(4195.50 米),最低处为仁和平地乡师庄(937米),相对高差最大为3258.50米,一般为15002000米。滑坡区原始地貌为中山构造剥蚀地貌,剥蚀斜坡地形,滑坡中前缘地形坡度平均为25,中后缘地形坡度为515,滑坡全貌见照片01。滑坡体中部多为当地农民旱地,两侧多为水田。从南往北,共发育有4条冲沟,分述如

37、下:右侧发育一小型冲沟,因农业耕种形成梯田状,局部堆积有弃土。图522滑坡全貌图1#冲沟位于滑坡区南侧,冲沟中上部走向约160 ,中下部走向135 ,冲沟两侧坡度2535,冲沟纵向平均坡度约25,冲沟两侧为农民水稻田。2#冲沟位于滑坡区前缘,冲沟走向130 ,冲沟两侧坡度3545,冲沟纵向平均坡度约40,冲沟两侧为山林。3#冲沟位于滑坡区前缘,冲沟走向130 ,冲沟两侧坡度4045,冲沟纵向平均坡度约45,冲沟两侧为山林。4#冲沟位于滑坡区北侧,冲沟大致走向140 ,冲沟上部接北侧水塘,中部被当地农民用作水渠,冲沟下部两侧坡度3040,冲沟纵向平均坡度约35。2.2.2地层岩性根据地表调查和钻

38、探揭示,场地内主要岩土层有:第四系全新统滑坡堆积层、第四系全新统残坡积层和白垩系小坝组泥岩、砂岩,其特征分述如下:1、第四系全新统滑坡堆积层(Q4del):红褐、黄褐色,主要由粉质粘土组成,局部块石富积,后缘主要由素填土组成。滑坡堆积层层厚4.026.0米不等,滑坡前缘平均厚度约7.0米,中部平均厚度12米,后缘平均厚度16米。稍湿,可塑。2、第四系全新统残坡积层(Q4el+dl):红褐色、黄褐色。主要由粘土组成,含少量泥砂岩角砾、碎块石;该层层厚3.026.0米不等,滑坡体中部厚,两侧相对较薄。稍湿,可塑。3、白垩系小坝组泥岩、砂岩(K2x):该层分强风化及中等风化。强风化泥岩:紫红色、红褐

39、色。主要矿物为粘土矿物,泥质结构,薄层中层状构造,近水平层理发育。羽状裂隙发育,大部分矿物已风化蚀变成粘土,钻探岩芯呈饼状。该层厚度2.07.0米。强风化砂岩:浅紫色、浅灰黄色。粉细粒结构,中厚层状构造。矿物成份主要为长石、石英,羽状裂隙发育,大部分矿物已风化蚀变成,钻探岩芯呈砂土状。该层厚度3.09.0米。中等风化泥岩:紫红色、红褐色。主要矿物为粘土矿物,泥质结构,薄层中层状构造,近水平层理发育。节理裂隙较发育,裂面光滑,局部见黄褐色铁锰质薄膜。钻探岩芯呈柱状、段柱状,RQD=3550%。中等风化砂岩:浅紫色、浅灰黄色。粉细粒结构,中厚层状构造。矿物成份主要为长石、石英,节理裂隙发育,钻探岩

40、芯呈柱状、段柱状,RQD=4555%。场地内白垩系小坝组泥岩、砂岩呈单斜构造产出,在场地北东侧测得岩层产状 :225275411,该层主要发育有两组节理裂隙其产状:27083、10977。2.2.3新构造运动及地震2.2.3.1新构造运动川滇南北带的中段处于早期东西向褶皱荒田复背斜与后期南北向及北东向,攀枝花、昔格达元谋、安宁河等断裂相交复合部位。区域内太古界老地层呈南北等距出露,各期生成的岩浆岩受上述构造骨架控制多呈南北或北东向展布。场地区域上位于昔格达-鱼鮓次稳定区,主要断裂呈南北向延伸,与康滇地轴的南北向延伸一致。其中以位于场地南东侧的昔格达断裂最为重要,距离约2.0Km,该断裂形成于晋

41、宁期,历史上曾多次活动,是多期岩浆岩浸入的通道。早更新世时,该断裂作为边界对昔格达组沉积有明显的控制,并导致了昔格达组的变形。2.2.3.2地震川滇地区也是中国大陆地震活动强烈的地区,有历史记载以来共发生7级以上强震23次,主要沿鲜水河-小江地震带和滇西(腾冲-澜沧断裂)地震带分布。场地区域内位于我国南北地震带中南段。其中以位于场地南东侧的昔格达断裂最为重要,该断裂历史上活动频繁,是多期岩浆岩浸入的通道。早更新世时,该断裂作为边界对昔格达组沉积有明显的控制,并导致了昔格达组的变形。晚第四纪时断裂有明显的活动显示,特别是离场地最近的拉鲊新九段为全新世活动段,场地区域位于昔格达鱼鲊次稳定区。虽然位

42、于南北向地震带段,但场地附近区域未发生过7级以上地震,但是5.12汶川地震造成整个南北地震带出现一种不平衡,导致了其他一些与其联动的断裂带重新进行调整。汶川地震后,在川滇地区出现大范围的异常,但无法精确的预测。 晚第四纪时断裂有明显的活动显示,特别是离场地最近的拉鲊新九段为全新世活动段,1955年6级以上地震有鱼鲊6.75级地震,1955年华坪6级地震,1995年云南武定6.5级地震,1996年云南丽江7.0级地震及2008年8月30攀枝花大龙潭乡拉鲊村(北纬26.2,东经101.9)发生6.1级地震,该地震对滑坡的加剧变形有直接影响。图226区域构造示意图加入到文字里面!2.2.4 水文地质

43、条件根据钻孔揭露,滑坡区存在上下两层含水系统。以滑床为界,滑坡松散堆积层中赋存孔隙水(上层滞水)、滑床砂岩中赋存基岩裂隙水。滑床强风化泥岩为相对隔水层。滑坡后,由于滑坡解体,上部滑体粉质粘土层强烈滑移破坏形成大量的张裂缝,易于大气降雨入渗,使滑体赋存孔隙水(上层滞水),局部水量富集;而下部砂岩因受滑带土的阻隔含水量弱。大气降雨入渗后,受斜坡地形的控制地下水总的运动方向仍向前缘流动,并在此带渗出排泄,但是受滑坡后地形、滑面坡度、滑坡体裂缝发育密度和渗透性的差异的影响,水位埋深大,根据钻探揭露在ZK1、ZK2、ZK4、ZK5、ZK6、ZK7、ZK9、ZK14等钻孔见地下水,水位埋深6.7025.1

44、m。根据调查在地形有利于地下水排泄的滑坡壁一带有地下水渗出,流向2#、3#、4#冲沟。大气降水是滑坡松散堆积层中地下水的主要补给源,亦是地表水体的重要来源,积水洼地(目前残留2个较大的积水地段)和4条冲沟。第一个积水地段为北侧水塘,水塘面积7511.0m2,水塘西侧冲沟连着高速公路的排水系统,大气降雨时公路排水沟形成的地表水会沿着冲沟流向水塘最终流向滑坡体。第二个积水地段为ZK10,ZK11,ZK15 中间水田,该段地表水来源于水塘,沿着4#冲沟流出滑体外。滑坡总的汇水面积为0.6km2,该范围内分布4条冲沟,在大气降雨作用下易形成地表径流排泄,各冲沟在勘查期间连续降雨下的径流量如下:1#冲沟

45、位于滑坡区南侧,冲沟中上部走向约160 ,中下部走向135 ,冲沟两侧坡度2535,冲沟纵向平均坡度约25。冲沟径流量达4060m3/d。2#冲沟位于滑坡区前缘,冲沟走向130 ,冲沟两侧坡度3545,冲沟纵向平均坡度约40,径流量1020m3/d。3#冲沟位于滑坡区前缘,冲沟走向130 ,冲沟两侧坡度4045,冲沟纵向平均坡度约45,径流量515m3/d。4#冲沟位于滑坡区北侧,冲沟大致走向140 ,冲沟上部接北侧水塘,中部被当地农民用作水渠,冲沟下部两侧坡度3040,冲沟纵向平均坡度约35,径流量2040m3/d。3.滑坡的工程地质条件和变形机制分析3.1滑坡边界、地形变及运动特征勘查资料

46、表明该滑坡属于大型土质滑坡,是在地震之后,特大暴雨的诱发下发生的自然地质灾害。滑坡平面形态总体上呈“圈椅”状,纵向(东西方向)长约410.0m,横向宽约600.0m,滑坡面积0.18km2,见图3-1。滑坡区北侧从原有水塘大坝顺山体斜坡至北东侧乡村道路附近,东侧(滑坡前缘)为2#、3#冲沟往西地形变陡处,南侧以1#冲沟(即小型泥石流沟)为边界,西侧以原有高速公路便道为界。 图7 3-1 滑坡前缘覆盖区图83-2区滑坡壁及碎屑流根据滑坡形态和变形特征滑坡整体分为三个区。(1)区滑坡形态和变形特征区以强烈滑移为主,表现为水平滑距长、垂直落距大、滑坡陡坎多、拉张裂缝密集、滑体解体严重等特征。该区平面形态呈横长的圈椅状,纵向长约180.0m,横向宽约550.0m。根据滑坡前缘滑覆区及强烈滑动区的滑坡壁变形位移特征估算,强烈滑移区水平滑移3.06.0m,垂直位移2.04.0m,滑动方向131。滑坡区内与主滑方向平行的横向田间道路变形相对较小;与主滑方向垂直的纵向道路,多被拉裂变形,田间植物歪斜倾倒;使滑体在纵向剖面上呈“叠瓦式”。区内分布一次级滑体,滑动方向106。滑坡后壁近南北走向,北起于1-1 和2-2剖面之间,南止于1号冲沟附近,总体未见闭合迹象,滑坡壁垂直高度35m,水平位移24m,勘查期间由于连续降雨,见有地下水从滑坡壁渗出;滑坡左侧前缘滑坡拉张裂缝非

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