南充市營山縣涼風鄉政府滑坡治理工程 可行性研究報告

　目錄 1.前

　言 ...................................................................... 1 1.1 任務由來 ............................................................... 1 1.2 主要目的與任務 ......................................................... 1 1.2.1 主要目的 ......................................................... 1 1.2.2 主要任務 ......................................................... 1 1.3 勘查工作結論 ........................................................... 1 1.4 編制依據 ............................................................... 1 2.項目的必要性與緊迫性 ........................................................ 2 2.1 滑坡基本情況 ........................................................... 2 2.1.1 滑坡體分布位置、規模和范圍 ........................................ 2 2.1.2 滑坡危害對象及損失估計 ............................................ 2 2.1.3 滑坡防治工程分級 .................................................. 2 2.2 項目的必要性及緊迫性 ................................................... 2 3.自然地理及地質環境 .......................................................... 2 3.1 地理位置 ............................................................... 2 3.2 氣象、水文 ............................................................. 3 3.2.1

　氣象 ............................................................ 3 3.2.2

　水文 ............................................................ 3 3.3 工程地質條件 ........................................................... 3 3.3.1 地形地貌 .......................................................... 3 3.3.2 地層巖性 .......................................................... 3 3.3.3 區域地質構造 ...................................................... 4 3.4 水文地質條件 ........................................................... 4 3.5 人類工程活動 ........................................................... 5 4.滑坡地質災害體特征 .......................................................... 5 4.1 滑坡規模、形態特征 ..................................................... 5 4.2 滑坡巖土結構特征 ....................................................... 5 4.2.1 粉質粘土物理力學參數 ............................................ 5 4.2.2 巖石物理力學參數 ................................................. 7 4.3 滑坡變形破壞特征 ........................................................ 7 4.4 變形影響因素 ............................................................ 9 4.5 變形破壞模式 ............................................................ 9 4.6 滑坡體的穩定性計算 ..................................................... 9 4.6.1 滑坡區穩定性宏觀分析 ............................................. 9 4.6.2 滑坡計算模型及工況 ............................................... 9 4.6.3 計算方法與參數選取 ............................................... 9 4.6.4 滑坡穩定性計算與結果評述 ........................................ 11 4.6.5 滑坡推力計算與結果評述 .......................................... 12 5.治理工程技術方案及方案比選 .................................................. 12 5.1 設計目標與原則 ........................................................ 12 5.1.1 設計目標 ......................................................... 12 5.1.2 設計原則 ......................................................... 12 5.2 設計工況、參數和標準的確定 ............................................ 12 5.2.1 設計工況 ......................................................... 12 5.2.2 設計標準 ......................................................... 13 5.2.3 巖土設計參數 ..................................................... 13 5.3 治理方案設計 ........................................................... 13 5.3.1 方案一：重力式擋土墻 ............................................. 13 5.3.2 方案二：抗滑樁+重力式擋土墻 ...................................... 13 5.4 不同方案的分項工程設計 ................................................ 13 5.4.1 方案一分項工程設計 ............................................... 13 5.4.2 方案二分項工程設計 ............................................... 14 5.5 防治方案的比選與推薦方案 .............................................. 15 6 工程監測設計 ................................................................ 16 6.1 監測工程的目的與任務 .................................................. 16 6.2 設計原則與依據 ........................................................ 16 6.2.1 監測設計主要技術依據及規范 ....................................... 16 6.2.2 監測原則 ......................................................... 16

　 6.3 監測工作方案及工程布置 ................................................ 16 6.3.1 監測手段 ........................................................ 16 6.3.2 監測的主要內容 .................................................. 17 6.3.3 監測工作實施步驟建議 ............................................ 17 6.4 監測工作布置及工作量 .................................................. 17 7.施工組織設計 ............................................................... 17 7.1 施工條件 .............................................................. 17 7.1.1 交通條件 ......................................................... 17 7.1.2 氣象條件 ......................................................... 17 7.1.3 水電供應 ......................................................... 17 7.2 施工總體布置 .......................................................... 17 7.3 施工企業布置 .......................................................... 17 7.4 施工技術要求 .......................................................... 18 7.4.1 總體施工順序 ..................................................... 18 7.4.2 人工挖孔樁施工 ................................................... 18 7.4.3 擋墻施工 ......................................................... 20 7.5 施工管理與監理 ........................................................ 21 7.5.1 施工管理 ........................................................ 21 7.5.2 施工監理 ........................................................ 21 7.6 施工進度計劃 .......................................................... 21 8.環境保護設計 ............................................................... 22 8.1 環境保護標準 .......................................................... 22 8.1.1 環境質量標準 ..................................................... 22 8.1.2 污染物排放標準 ................................................... 22 8.2 環境保護范圍及對象 .................................................... 22 8.3 項目建設過程中的環境影響及對策措施 .................................... 22 8.3.1 工程施工對環境的影響 ............................................. 22 8.3.2 環境影響減緩措施 ................................................. 22 9.工程效益分析 ............................................................... 23 9.1 社會效益 .............................................................. 23 9.2 環境效益 ............................................................... 23 附件

　一 重力式擋土墻驗算（方案一）

　........................................... 24 二 抗滑樁驗算（方案二）

　................................................. 26

　1

　1 1. . 前

　言

　1.1 任務由來

　四川省國土資源廳啟動實施四川省 2013 年第一批重大地質災害治理工程項目的勘查工作。涼風鄉政府滑坡治理工程項目已納入四川省重大地質災害工程項目庫，由四川省地政地藉事務中心對本次項目的公開招標，我公司中標后，按照標書要求對涼風鄉政府滑坡進行了勘查，隨即按要求對該項目進行可行性研究設計、初步設計工作，本報告為 可行性研究報告。

　1.2 主要目的與任務

　1.2.1 主要目的

　在查明涼風鄉政府滑坡的自然條件、破壞特征、變形情況、危害程度及發展趨勢的基礎上，提出兩個以上的治理方案并估算工程費用；對治理方案進行技術、經濟比較，確定優化方案，并為防治工程初步設計提供科學依據。

　1.2.2 主要任務

　（1）評價滑坡體的穩定性，分析治理的緊迫性和必要性； （2）分析滑坡體體的物質組成、巖性和物理力學參數，確定防治工程設計所需要的物理力學參數； （3）提出兩個以能夠達到防治要求的治理方案，從技術、經濟上進行方案比選，推薦合理的治理方案； （3）估算治理所需總費用； （4）評價工程效益； 3 1.3 勘查工作結論

　1、勘查區主要的地質災害為滑坡：涼風鄉政府滑坡位于南充市營山縣涼風鄉, 滑坡區長約35-40 米，寬約 90m，后緣至前緣高差約 8m。斜坡剖面形態呈階梯狀，坡角約 30-40°，滑坡體方量約 1.8 萬方； 2、根據現場調查，該滑坡于 2010 年雨季開始發生明顯的滑動變形，涼風鄉政府前的鄉村公路產生了明顯的拉張裂縫，之后的每年雨季變形趨勢有所增加，其中最長的一條裂縫長約 18m。隨著時間的推移，滑坡的蠕滑變形日趨嚴重，在強降雨等不利條件下很有可能進一步發生滑移變形破壞； 3、滑坡潛在的滑面形態為折線型，上陡下緩，表層土體較厚，前緣陡峭臨空引致滑坡變形破壞，該滑坡的變形破壞模式為牽引式； 4、根據穩定性分析計算結果，滑坡在天然工況下處于穩定狀態，在暴雨工況下處于欠穩定狀態，在地震工況下處于穩定狀態。總的來說斜坡繼續變形滑移的可能性較大； 滑坡沿基覆界面在三種工況下均處于穩定狀態，因此滑坡不會沿基覆界面滑移變形，涼風鄉政府辦公樓未受直接威脅，僅在滑坡沿土層內部滑面整體失穩后，土體繼續往后拉裂會對辦公樓造成影響。

　5、若該滑坡失穩，將對后緣鄉村公路構成嚴重威脅，并對涼風鄉政府辦公樓產生一定影響，危害對象等級劃分為三級； 6、滑坡的治理工程建議在坡腳設置重力式擋墻進行支擋，并加強監測； 7、應加強對地質災害的群測群防、地質巡查等工作，特別在降雨時應加大巡查力度，一旦變形加劇，應盡快采取應急補救措施； 8、應加強施工期間的驗槽工作，發現問題應及時與設計方、勘查方溝通聯系，以確保工程質量。

　4 1.4 編制依據

　本次工作的主要依據有：

　（1）《南充市營山縣涼風鄉政府滑坡勘查報告》 （2）《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)； （3）《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T 0219-2006）； （4）《滑坡防治工程勘查規范》（DZ/T 0218-2006）； （5）《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2002）； （6）《崩塌、滑坡、泥石流監測規范》（DZ/T0221-2006）

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　2 2. . 項目的必要 性與緊迫性

　1 2.1 滑坡基本情況

　1 2.1.1 滑坡體分布位置、規模和范圍

　涼風鄉政府滑坡位于南充市營山縣涼風鄉政府所在地，地理坐標為東經 106°37′37.44″、北緯 30°58′57.37″。滑坡區平面形態為圈椅狀,主滑方向 347°。根據調查，初步判定以滑坡變形產生的拉張裂縫影響范圍為后緣和左右邊界，滑坡在前緣陡坎處剪出。長約 35-40 米，寬約 90m，后緣至前緣高差約 8m。斜坡剖面形態呈階梯狀，坡角約 30-40°，滑坡體方量約 1.8 萬方。

　2 2.1.2 滑坡危害對象及損失估計

　滑坡一旦失穩后，將直接危及后緣的鄉村公路，并對涼風鄉政府辦公樓造成一定影響，該政府辦公樓為兩層磚混結構房屋，約 30 人在此辦公，滑坡一旦失穩，其危險性是比較大的。

　3 2.1.3 滑坡防治工程分級

　依據災害體有可能產生的危害損失，根據《滑坡防治工程勘查規范》（DZ/T0218-2006）表 6：危害對象等級劃分為三級。根據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T0219-2006）表 3；防治工程等級劃分為Ⅲ級。

　2 2.2 項目的必要性及緊迫性

　通過對滑坡的相關特征及變形狀況進行了詳細的訪問及現場調查，現將變形特征分述如下：該滑坡于 2010 年雨季開始發生明顯的滑動變形，涼風鄉政府前的鄉村公路產生了明顯的拉張裂縫，之后的每年雨季變形趨勢有所增加，其中最長的一條裂縫 LF11 長約 18m，裂縫最寬處寬度達 25cm，下挫 3-7cm。

　因此對滑坡及斜坡體進行治理能做到防患于未然，做到小投資大效益，從而保障當地群眾生命財產的安全，治理工程有一定的必要性。從目前的滑坡體形態及穩定性上看治理的緊迫性為較緊迫。

　3 3. . 自然 地理 及 地質環境

　1 3.1 地理位置

　營山縣地處四川盆地東北，界于巴河、嘉陵江之間。東南與渠縣接壤，西南與蓬安縣相鄰，北與儀隴縣相依，東北與平昌縣相連。地勢北高南低，中部偏南最低，略向東傾斜，從北到南依次為低山、丘陵與河谷平壩、低山，地理坐標：東經 103°03′37″～103°46′11″，北緯 30°12′33″～30°33′20″，幅員面積 1632.9 平方公里，屬川陜革命老根據地，四川省對外開放縣。區內至 2003 年底有公路 564km，其中等級公路（一至四級公路）209km，達成鐵路從縣城以南穿過，省道公路貫通營山縣中、東部，東與成萬線銜接，西與營蓬路相連，交通尚屬便利 （見圖 3－1 交通位置圖）。

　圖 圖 3 3- - 1

　治理區交通位置圖

　治理區位于營山縣涼風鄉政府辦公樓旁，其中心地理坐標為東經 106°37′37.44″、北緯30°58′57.37″，有從營山縣城到涼風鄉政府的公路大約 20km 直接到達勘查區。因此，勘查區

　3

　交通較為便利。

　2 3.2 氣象、水文

　3.2.1

　氣象

　區內屬中亞熱帶濕潤風氣侯區，氣候有以下幾個特點：

　（1）降水充沛：營山站多年平均降水量為 1091mm，常年降雨量 697.8～1421.9mm。從 1980 年—2000 年，近 20 年來出現年降水量小于 900mm 的僅有 3 個年份（分別為 1995 年、1996 年、1997年）大于 1000mm 的年份有 13 個。

　（2）降水量在時間上分配嚴重不均，多集中在夏季和秋初，5～9 月降水量多，達 794.4mm 占全年雨量的 72.8﹪；10 月份到次年 4 月降水量為 296.4mm，占全年雨量的 27.2﹪。從多年降水量月平均值統計看，每年 5—9 月各月降水量多在 100mm 以上，分別為 121.3mm、162.4mm、205.7mm、167.0mm、138.0mm，5 個月降水總量達 794.4mm，占全年的 72.8﹪，連續最大 4 個月降雨量占全年的 61﹪，12 月至次年 2 月雨量僅占全年的 4.8﹪。因此本區的汛期包括夏季和秋初，如 2004 年 9月就爆發了全縣范圍的大暴雨。

　（3）降水量在地域上分布不均，隨地勢由東北向東南逐漸降低而減少，合興站多年平均降水量 1284.2mm，最大年降水量 1687.2mm（1983 年）。消水站北部高峰站為 1063.1mm，中部—東營山介于 1000-1030mm。

　（4）降水量年際變化較大。據氣象部門統計，最小降水年份為 1997 年，年降水量僅 697.8mm，最大降水年份為 2000 年，年降水量達 1421.9mm，營山縣降水年際變化在 1.7～2.0 之間，豐水周期為 5～7 年，枯水周期為 3～4 年。這是地質災害發生的頻率的主要控制因素之一。

　（5）降雨雨強大，為地質災害的主要誘發因素。由于受大氣環境影響，降雨區域分布分配不均，年內分配也不均，而且各次降雨的雨強差異極大，洪期降雨小時和日雨強常常是很大的，往往成為地質災害的誘發因素。縣內各地一日最大暴雨多在 100mm 以上。合興站 1965 年 8 月 30 日最大暴雨達 249.5mm，占全年的 15.2﹪。營山站 1 小時最大降水量為 52.5mm，10 分鐘最大降水量為 20.5 mm，太蓬山、孔雀洞、駱市陵園、白塔等測站與此相近。營山站多年平均 5—9 月降雨占全年的 72.8﹪，12 月至次年 2 月雨量僅占全年的 4.8﹪，連續最大 4 個月降雨量占全年的 61﹪。夏季低山區降雨 487mm，丘陵區降雨 427.5 mm，淺丘平壩區降雨 360mm。

　3.2.2

　水文

　治理區屬嘉陵江流域，大部分屬其支流渠江水系，少量為嘉陵江干流流域。其中渠江流域面積1553.5 km2 ，占總面積的 95.1％，嘉陵江流域面積 79.4 km 2 ，占總面積的 4.9％。渠江水系主要河流有儀隴河（604.47km2 ）、消水河(593.5km 2 )、營山河(251km 2 )、黃渡河（流江河）(79.83km 2 )以及中灘河(78.7 km2 )，其中儀隴河、消水河、營山河在工作區南東部匯入黃渡河（流江河），為渠江水系流江河流域；西南角星火鄉一帶為渠江水系中灘河流域。西邊部新民鄉一帶屬嘉陵江干流流域河舒河支流流域。支流呈樹枝狀展布，網系密集。水系特征：河道蜿蜒曲折，曲流發育，流量較大，季節分配和年際變化大，受降水季節分配不均影響，區內的河流年內變化明顯，大致是冬春枯、夏汛、秋平。

　治理區過境徑流量為 4.25 億 m3 ，地表徑流量為 5.98 億 m 3 ，水資源總量為 10.23 億 m 3 ，人均占有水量為 1137 m3 。由于降水的季節分配極度不均，區內各主要河流在枯、豐期流量比高達上千倍，洪期流量、水位陡增，常常引發洪水地質災害，如河流邊岸坍塌、泥石流爆發等。2004 年 9 月的大洪水就引發了全縣范圍的地質災害。

　3 3.3 工程地質條件

　1 3.3.1 地形地貌

　縣域地勢東北部高，西營山低，略向東南傾斜，海拔一般 330—700m，最高點為陳大寨、海拔889m，最低點位于四喜場渠江支流出境處余家灘，海拔 257.4m，相對高差 600 余 m。中部及營山星火河流域為淺丘河谷平壩區，其兩側為中至深切丘陵區，北部及營山為低山區，西北部的貓兒山海拔 758m，北部的蓼葉寨 831m，營山黑馬山 789.6m，為區內的其他幾個高點。

　治理區地貌上屬于中低山區，微地貌主要有緩坡、陡坡地貌，其中緩坡地貌地形坡度為 10°～30°，陡坡地貌地形坡度為 35°～45°左右。

　2 3.3.2 地層巖性

　治理內地層較為簡單，出露地層由老至新主要為中生界侏羅系上統蓬萊鎮組（J 3 p）及第四系全新統殘坡積層（Q 4el+dl ）。

　1．侏羅系蓬萊鎮組（J 3 p）：

　為灰白、灰黃色厚層塊狀中至細粒長石砂巖與紫紅色泥巖不等厚互層，以砂巖為主。

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　（1）泥巖：磚紅色，泥質結構，塊狀構造，礦物成分為粘土，表面風化嚴重，節理裂隙發育。

　（2）砂巖：灰白、灰黃色，細粒～中粒結構，厚層狀構造，礦物成分以石英、長石為主，表面風化嚴重，巖體破碎，節理裂隙發育； 2、第四系覆蓋層主要包括殘坡積層（Q 4el+dl ）、人工填土（Q4ml ）。

　1）、第四系殘坡積層（Q 4el+dl ）：

　分布于整個滑坡區，物質成分主要為灰黃色粉質粘土夾少量碎石，稍密，稍濕，碎石含量約20%，滑坡后緣較厚，約 6-7m，坡腳厚度相對變薄，約 3-5m。

　2）、人工填土（Q 4ml ）：

　主要分布于斜坡后緣和坡腳較平緩處，物質成份為灰褐色粉質粘土，潮濕、松散，含腐植質,鉆孔揭露厚度 1-5m。

　3 3.3.3 區域地質構造

　1.地質構造 （1）褶皺構造 區內褶皺構造有營山背斜、水口場背斜、紅花鋪向斜、玲瓏場向斜、鐵頂埡向斜（見圖 3－1），均為北西—南東向展布，軸線向南西緩突，本區地應力不強，巖層平緩，傾角 2-6°，局部達 10-13°。

　（2）斷層 營山背斜北西回龍場西南側，有四條小型，壓性、壓扭性斷裂：（1）牛頭山斷層；（2）石捻橋斷層；（3）金家溝斷層；（4）雞母梁斷層，斷層傾角 22－56°，延伸長度 2－3km，最大地層斷距22－43.5m。

　2.地震 治理區是一個地震活動微弱的地區 ，根據四川省地震烈度分區圖，治理區地震基本烈度為Ⅵ度區。

　由于區內構造單一，地層平緩，新構造活動微弱，節理裂隙不甚發育，巖體完整性較好，因而表現為區內地質災害多以小規模的滑坡、崩塌為主，具有點多、面廣、規模小的特征。

　4 3.4 水文地質條件

　1.地下水類型及含水層（組）富水性 據 1:20 萬區域水文地質普查報告，營山縣區域地下水類型為風化帶網狀裂隙水、基巖孔隙裂隙水和松散層孔隙水。

　（1）基巖孔隙裂隙水：主要分布在蓬萊鎮組地層中，地下水賦存條件較復雜，含水層巖性有砂巖、泥質粉砂巖和泥巖，一般砂巖含水，賦存部位多為層面裂隙，在溝谷、陡崖陡壁下，地下水在砂巖層的中部或下部，以泉的形式出露。

　（2）風化帶裂隙水：主要分布在蓬萊鎮組地層中，地下水一般賦存在泥巖中風化網狀裂隙中，風化裂隙較細小，一般風化帶深度 2～5 米，一般不超過 10 米，因地下水賦存條件有限，埋藏較淺，井（泉）流量較小，受降雨影響大，天旱時井（泉）水量減少或干涸。賦存于砂巖中的水量稍大，在坡麓以下降泉的形式排泄。

　（3）松散層孔隙水：主要分布在河流堆積的漫灘和階地以及高階地中。漫灘堆積成分主要是砂礫石層，具有良好的透水性，地下水與河水聯系密切，富水性好，單井出水量在 1000m3 /d 以上；階地中地下水主要埋藏于砂礫石層中，地下水水位上游深下游淺，富水性較好，單井出水量在200m3 /d 以上；高階地風化侵蝕嚴重，由于上部為粘土不易接收大氣降水補給，匯水、儲水條件差，一般無水或水量小，僅個別階地有水量不大的下降泉，一般泉流量 0.1l/s。

　2.地下水補給、徑流、排泄條件 （1）地下水與地表水轉化關系、入滲補給條件 一般山頂及山坡為地下水入滲補給區，主要接受大氣降水垂直補給，通過砂巖、泥巖中的孔隙、風化裂隙向溝谷局部的侵蝕基準面運移，斜坡臺地中后部、山腳及谷底低洼區為地下水淺埋區；山坡下部靠近埋藏區的斜坡為地下水的補給逕流區，同樣接受大氣降水補給，同時地下水沿風化帶裂隙向溝谷埋藏區逕流或以下降泉的形式及在相對隔水的層面排泄；地下水在溝谷底會向更低的侵蝕基準面，由溝頭向溝尾，支溝向主溝，緩慢的徑流、排泄、入滲、徑流、排泄過程；每個小的溝域都可能形成獨立的補逕排地下水系統。

　（2）地下水的補給徑流與排泄 大氣降水是地下水的主要補給來源，受降水量、地貌、植被和巖石風化裂隙發育等因素影響，補給隨地面條件而變化，大多數情況下，緩坡、谷地或淺切割的地區、地表植物茂盛、裂隙發育的地段補給量大；反之，補給量小。

　含水層在露頭區接受降水補給后，一部分地下水順層作短暫運移到地形低洼處分散溢出地表；一部分則沿裂隙或裂隙溶洞下滲向深部運移，直至裂隙發育段之下界或含水巖組，然后回升再沿走

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　向運動，在溝谷或斜坡臺地切割處以泉的形式排泄。

　淺部地下水的循環還受地貌的影響，一般在切割較劇烈的窄谷地帶，逕流途徑短、速度快，泉水動態明顯受降水影響，而在地形平緩的寬谷地帶，逕流途逕長，速度緩慢。

　風化帶裂隙水地下水滲流場主要受地形地貌控制。斜坡為入滲補給和強烈交替帶，溝谷為埋藏儲集區。補給來源主要有大氣降水、農灌水、塘庫堰水及渠系水。低山區地形相對陡峻，水力坡度大，地下水交替循環強烈；廣大低山區溝谷橫向坡度大，地下水交替循環較強烈，縱向水力坡度一般較小，地下水交替循環較弱。溝谷埋藏帶地下水以泉和滲流形式向低洼溝谷排泄。地下水在含水層中的運移方式主要有沿層面裂隙作水平方向逕流和上下裂隙間的相互補給逕流。一般表現為就地補給，就近排泄，排泄面受地形起伏限制，支離破碎，沒有區域性聯系。水位埋深與地形切割關系密切，丘陵區一般小于 4m。低山區，地形起伏較大，溝谷切割強烈，地下水位埋深較大，山坡邊緣水位埋深增大，有的達 20m 以上。

　5 3.5 人類工程活動

　治理區內無大型工程建筑，主要為小城鎮建設、村民住房修建及公路建設。近些年隨著社會經濟的不斷發展，農村經濟條件的改善，營山縣小城鎮建設步伐加大，農村居民建房逐漸增多。由于居住習慣和自然地理條件等影響，很多居民建房都背山面溝削坡修建于坡腳或半挖半填修建平整房基。由于缺乏合理的工程技術指導，在削坡或者選擇宅基地時，往往形成不穩定的高陡邊坡，隨著雨水沖刷，極易造成滑坡。

　4 4. . 滑坡 地質災害體特征

　1 4.1 滑坡規模、形態特征

　涼風鄉政府滑坡位于南充市營山縣涼風鄉政府所在地，地理坐標為東經 106°37′37.44″、北緯 30°58′57.37″。滑坡區平面形態為圈椅狀,主滑方向 347°。根據調查，初步判定以滑坡變形產生的拉張裂縫影響范圍為后緣和左右邊界，滑坡在前緣陡坎處剪出。長約 35-40 米，寬約 90m，后緣至前緣高差約 8m。斜坡剖面形態呈階梯狀，坡角約 30-40°，滑坡體方量約 1.8 萬方。

　圖 4-1

　滑坡全貌 2 4.2 滑坡巖土結構特征

　滑坡體物質主要為第四系全新統殘坡積層和人工填土，斜坡表層主要為人工填土，灰褐色，松散、稍濕，含少量植物根系，殘坡積層主要為灰黃色粉質粘土夾碎石，稍密、稍濕，成分以粉質粘土為主，含量占 70%以上，其次為粉質粘土夾少量角礫，厚約 3-5 米；下伏基巖為蓬萊鎮組上段灰黃色、紫紅色中厚層狀砂巖和粉砂質泥巖。斜坡植被覆蓋率高，主要為灌木及雜草。

　本次勘查對鉆孔揭露的巖土體分別取樣進行了室內常規物理力學試驗分析，各樣品的采取及室內、外測試過程均嚴格按相關規范要求進行，其試驗成果均按《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）的要求進行統計，成果可靠。

　4.2.1

　粉質粘土物理力學參數

　共取人工填土 6 組和粉質粘土原狀樣 6 組進行室內物理力學試驗，其統計結果見表 4-1、4-2。

　6

　表 4-1 覆蓋層物理性質試驗成果統計表 土體 名稱 土樣 編號 天然 含水率 干密度 濕密度 孔 隙 比 飽和度 液限 塑限 塑性 指數 液性 指數 （%）

　(g/cm3 ) (g/cm 3 ) (%) (%) (%) 人工填土 ZK1 22.9 1.49 1.83 0.820 75.7 32.4 18.8 13.6 0.30 ZK2 18.1 1.50 1.77 0.822 60.1 30.2 17.4 12.8 0.05 ZK3 16.8 1.48 1.73 0.836 54.6 27.8 16.3 11.5 0.04 ZK4 17.3 1.50 1.76 0.819 57.6 28.4 15.8 12.6 0.12 ZK5 17.0 1.50 1.75 0.819 56.5 27.4 16.2 11.2 0.07 ZK6 16.3 1.50 1.74 0.825 54.0 27.8 16.2 11.6 0.01 數據個數 6 6 6 6 6 6 6 6 6 最大值 22.9 1.50 1.83 0.836 75.7 32.4 18.8 13.6 0.3 最小值 16.3 1.48 1.73 0.819 54.0 27.4 15.8 11.2 0.0 平均值 18.07 1.50 1.76 0.82 59.75 29.00 16.78 12.22 0.10 粉質 粘土 ZK1 25.9 1.59 2.00 0.712 98.9 32.8 18.1 14.7 0.53 ZK2 32.5 1.44 1.91 0.894 99.3 37.9 21.6 16.3 0.67 ZK3 22.2 1.57 1.92 0.725 83.0 28.9 17.4 11.5 0.42 ZK4 20.1 1.62 1.95 0.669 81.4 28.1 15.5 12.6 0.37 ZK5 19.1 1.69 2.01 0.612 84.9 27.4 15.1 12.3 0.33 ZK6 21.0 1.64 1.98 0.650 87.2 26.9 16.3 10.6 0.44 數據個數 6 6 6 6 6 6 6 6 6 最大值 32.5 1.69 2.01 0.894 99.3 37.9 21.6 16.3 0.67 最小值 19.1 1.44 1.91 0.612 81.4 26.9 15.1 10.6 0.33 平均值 23.47 1.59 1.96 0.71 89.11 30.33 17.33 13.00 0.46

　表 4-2 覆蓋層力學性質試驗成果統計表 土體 名稱 土樣 編號 天然直剪 飽和直剪 壓縮 系數 壓縮 模量 C φ C φ (kPa) （°）

　(kPa) （°）

　MPa-1

　MPa 人工 填土 ZK1 26.9 15.4 15.5 11.6 ---- ---- ZK2 21.5 17.6 10.5 12.8 ---- ---- ZK3 3.8 23.2 1.2 17.4 ---- ---- ZK4 4.5 19.8 1.5 14.7 ---- ---- ZK5 2.1 20.5 0.8 15.2 ---- ---- ZK6 30.9 25.6 14.6 18.3 ---- ---- 數據個數 6 6 6 6 0 0 最大值 30.9 25.6 15.5 18.3 ---- ---- 最小值 2.1 15.4 0.8 11.6 ---- ---- 平均值 14.95 20.35 7.35 15 ---- ---- 粉質 粘土 ZK1 8.7 4.2 2.5 2.7 0.40 4.28 ZK2 10.6 9.2 3.3 4.8 0.50 3.79 ZK3 17.1 10.0 5.2 4.6 0.54 3.19 ZK4 22.9 13.8 3.8 5.2 0.51 3.27 ZK5 25.1 15.1 4.6 5.8 0.35 4.61 ZK6 15.4 9.5 7.3 4.7 0.42 3.93 數據個數 6 6 6 6 6 6 最大值 25.1 15.1 7.3 5.8 0.54 4.61 最小值 8.7 4.2 2.5 2.7 0.35 3.19 平均值 16.63 10.3 4.45 4.63 0.45 3.84

　7

　4.2.2

　巖石物理力學參數

　本次勘查共取砂巖樣 6 組進行室內物理力學試驗，其統計結果見表 4-3。

　表 4-3 巖石物理力學性質試驗成果統計表 巖性 巖樣 編號 天然 飽和 天然 天然 飽和 天然抗剪斷強度 飽和抗剪斷強度 含水率 吸收率 塊體密度 抗壓 強度 抗壓 強度 凝聚力 內摩 擦角 凝聚力 內摩 擦角 （%）

　（%）

　（g/cm3 ）

　（Mpa）

　（Mpa）

　C（Mpa) φ(°）

　C（Mpa) φ(°）

　泥質 砂巖 ZK1 4.83

　5.28

　2.53

　13.30

　9.38

　1.05

　37.05

　---- ---- ZK2 5.86

　6.36

　2.51

　10.28

　5.58

　0.63

　36.69

　---- ---- ZK3 6.08

　6.67

　2.50

　10.49

　6.95

　0.72

　36.46

　---- ---- ZK4 6.55

　7.31

　2.45

　6.26

　4.00

　---- ---- 0.33

　37.60

　ZK5 5.25

　5.93

　2.52

　12.85

　9.29

　---- ---- 0.63

　37.45

　ZK6 5.50

　6.41

　2.48

　10.14

　6.29

　---- ---- 0.44

　37.20

　數據個數 6 6 6 6 6 3 3 3 3 最大值 6.55 7.31 2.53 13.3 9.38 1.05 37.05 0.63 37.6 最小值 4.83 5.28 2.45 6.26 4 0.63 36.46 0.33 37.2 平均值 5.67 6.32 2.49 10.55 6.91 0.8 36.73 0.46 37.41 3 4.3 滑坡變形破壞特征

　通過對滑坡的相關特征及變形狀況進行了詳細的訪問及現場調查，現將變形特征分述如下：該滑坡于 2010 年雨季開始發生明顯的滑動變形，涼風鄉政府前的鄉村公路產生了明顯的拉張裂縫，之后的每年雨季變形趨勢有所增加，其中最長的一條裂縫 LF11（見表 4-4）長約 18m，裂縫最寬處寬度達 25cm，下挫 3-7cm。

　表 4-4

　 滑坡拉裂變形特征一覽表 變形編號 變形特征 照片 LF1 滑坡后緣公路開裂，裂縫長約6.8m，寬 0.3-1cm，深約 1cm，目前被泥土充填，走向 248°。

　LF2 滑坡后緣公路地面出現的裂縫，裂縫長 5.4m，，走向 256°，縫寬約1cm，深約 1cm，目前被泥土填充。

　 LF3 滑坡后緣公路地面出現的裂縫，裂縫長 7m，深 1-4cm，裂縫呈貫穿，局部上下錯開 1cm，寬 1-6cm，被泥土填充，目前裂縫仍在進一步擴張。

　8

　變形編號 變形特征 照片 LF4 滑坡后緣公路地面出現的裂縫，裂縫長 6.8m，深 1-2cm，寬 1-5cm，走向 250°，目前泥土填充，局部上下錯動 1cm。

　LF5 涼風鄉政府樓體邊緣地面出現的裂縫，裂縫長 11.2m，深約 3-cm，寬 1-3cm，走向 251°，局部泥土填充，目前裂縫仍在進一步擴張。

　LF6 滑坡后緣公路開裂，裂縫長 9m，寬 5-23cm，深 1-3cm，上下錯開3-4cm，局部被泥土填充。

　變形編號 變形特征 照片 LF7 滑坡后緣公路開裂，裂縫長6.6m，寬 5-23cm，深 1-3cm，走向253°，局部被泥土填充。

　LF8 滑坡后緣公路開裂，裂縫長6.8m，寬 10-15cm，深 1-3cm，走向257°，局部被泥土填充，上下錯動2-3cm。

　LF9 滑坡后緣公路開裂，裂縫長2.4m，寬 0.5-1cm，走向 250°，目前已經被泥土填充。

　9

　變形編號 變形特征 照片 LF10 滑坡后緣公路開裂，裂縫長15.3m，寬 0.5-1cm，走向 250°，目前已經被泥土填充。

　LF11 滑坡后緣公路開裂，裂縫長18m，寬 4-25cm，走向 254°，目前部分被泥土填充，上下錯動 3-7cm，裂縫目前在進一步加劇。

　4 4.4 變形影響因素

　從滑坡所處的地質環境條件、發生時間、變形現象等，分析其變形影響因素主要有：地形地貌、坡體結構及氣象與水文地質條件等。

　從現場情況分析來看，滑坡體物質組成為粘性土，局部夾碎塊石。在強降雨的作用下,雨水易在該處匯聚,斜坡土體在飽水狀態下，易產生向臨空方向上的變形破壞，因此，降雨是斜坡變形的主要激發條件，強降雨引至大量水體進入斜坡，造成土體物理力學性質的變化，力學強度大大降低，土體飽水，自重增加，下滑力增大，易造成斜坡失穩。

　此外滑坡后緣的鄉村公路通行的車輛的動荷載，也是滑坡形成的重要誘發因素。

　5 4.5 變形破壞模式

　根據對滑坡的成因分析，以及現場地質環境條件的調研，斜坡表層土體有可能沿土層內部破裂面滑移，或者沿基覆界面滑移（潛在滑面），其滑面形態為折線型，滑面上陡下緩。斜坡區整體平緩，局部呈較陡的斜坡地形，后緣鄉村公路車輛動荷載大，表層土體較厚，前緣坡度較陡局部形成臨空，在自重、暴雨及地震等作用下，前部土體自重加大，強度降低，牽引后部土體發生下滑破壞，因此滑坡區的變形破壞模式為牽引式。

　4.6 滑坡體的穩定性計算

　4.6.1

　滑坡區穩定性宏觀分析

　根據現場調查，涼風鄉政府滑坡其后緣公路出現多條拉張裂縫，但并未發現斜坡土體整體上有明顯的錯動，在暴雨、地震等不利因素作用下，該處斜坡土體有可能土體內部產生破裂面而進一步滑移變形的可能，為潛在滑坡體。

　4.6 .2

　滑坡計算模型及工況

　分別選用1—1′剖面、3—3′剖面和5—5′剖面進行滑坡穩定性計算和分析，計算滑面為土層內部滑面，潛在滑面為基覆界面，計算時基本假定如下：

　①沿橫斷面方向取一定寬度的土條作為計算的基本斷面，不計兩側摩阻力； ②滑坡每一分條假定為整體滑動； ③滑坡推力的作用方向平行于(潛在)滑動面。

　根據滑坡區土體的巖土狀態，地形特征，且土體內無地下水，按《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T 0219-2006）選定如下的 3 種工況進行滑坡穩定性計算：

　工況Ⅰ：自重 工況Ⅱ：自重+暴雨 工況Ⅲ：自重+地震 4.6.3

　計算方法與參數選取

　1 滑坡計算公式

　10

　滑坡滑面呈折線形，采用折線滑動法(傳遞系數法)計算滑坡穩定性系數，計算公式如下(《滑坡防治工程勘查規范》(DZ/T0218-2006)附錄E.1.2)：

　圖4-2

　傳遞系數法計算簡圖

　? ?? ????????????111111) () (nini jn j inini jn j isT TR RF?? 1 1 1tan ) sin( ) cos(? ? ?? ? ? ?i i i i i j? ? ? ? ? ? ???? ? ?? ? ?11 2 1ni jn i i i j? ? ? ? ? ? ? i i i i il c N R ? ? ? tan ? ? sin cos cosi i i Wi i i h iT W P P ? ? ? ? ? ? ? ?

　? ? cos sin sini i i Wi i i h iN W P P ? ? ? ? ? ? ? ?

　i id iu iF V V W ? ? ? ? ? ? id W WiiV P ? ? * *h z h iP G K W ?

　isin i ? ? W sat? ? ? ? ? ? 式中 : sF―滑坡穩定性系數； i?―傳遞系數。

　iR—第 i 計算條塊滑體抗滑力（kN/m）； iT—第 i 計算條塊滑體下滑力（kN/m）； iN—第 i 計算條塊滑體在滑動面法線上的反力 (kN/m); ic—第 i 計算條塊滑動面上巖土體的粘結強度標準值 (kPa) i?—第 i 計算條塊滑帶土的內摩擦角標準值（°）； il—第 i 計算條塊滑動面長度 (m)； i?—第 i 計算條塊地下水流線平均傾角，一般情況下取浸潤線傾角與滑面傾角平均值 (º)，反傾時取負值; iW—第 i 計算條塊自重與建筑等地面荷載之和（kN/m）； i?－第 i 計算條塊底面傾角（°），反傾時取負值； WiP—第 i 計算條塊單位寬度的滲透壓力，作用方向傾角為i?(kN/m); i —地下水滲透坡降； W?—水的容重 (kN/m3 ); iuV—第 i 計算條塊單位寬度巖土體的浸潤線以上體積 (m3 /m); idV—第 i 計算條塊單位寬度巖土體的浸潤線以下體積 (m3 /m); ?—巖土體的天然容重(kN/m3 ); ? ? —巖土體的浮容重(kN/m 3 )； sat?—巖土體的飽和容重(kN/m3 )； iF—第 i 計算條塊所受地面荷載 (kN)； zG —綜合影響系數，考慮到綜合影響系數為對地震加速度的折減，本工程zG 取0.25；

　11

　hK —水平地震力系數，根據《中國地震動參數區劃圖》GB 18306－2001國家標準第1號修改單（2008年6月11日起實施），本場地地震動峰值加速度為0.20g（g為重力加速度）。

　iW — 第 i 計算條塊自重與建筑等地面荷載之和（kN/m）。

　2 計算參數選取 1 1 ）滑體土容重

　粉質粘土的天然容重和飽和容重均采取室內試驗值 19.2kN/m3 ，20.1kN/m 3 。

　回填土的天然容重和飽和容重均采取室內試驗值 16.95N/m3 ，17.8kN/m 3 。

　2 2 ）地下水

　滑體內]無地下水，計算時不考慮地下水的影響，在暴雨工況下只考慮土體容重的增加及滑面強度的降低，即暴雨時土體容重取飽和容重，滑面強度取土體的飽和強度。

　3 3 ）建筑荷載

　斜坡后緣為公路及鄉政府辦公樓，過往車輛所造成的外部荷載取 60KN/m，鄉政府辦公樓所造成的外部荷載取 100 KN/m。

　4 4 ）地震

　據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306—2001)，勘查區內地震動峰值加速度為 0.05g，地震基本烈度為Ⅵ度。

　5 5 ）安全系數

　本滑坡的防治工程等級為Ⅲ級，按《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T 0219-2006），工況Ⅰ安全系數時取 1.15，工況Ⅱ及工況Ⅲ時安全系數均取 1.05。

　6 6 ）滑面強度

　滑坡穩定性計算中的參數選取非常重要，由于滑坡在 2010 年已經處于滑移變形狀態，選取 3-3剖面土層內部的滑面 1，根據該滑面取在暴雨工況下安全系數 1.00 作反演計算，得出反演分析值。本次滑坡滑面的強度計算參數是在室內試驗資料分析的基礎上，結合反演分析值綜合選取。計算用滑面強度值見表 4-5。

　表 4-5 穩定性計算用參數建議值表 巖土類別 狀態 容重 內聚力 內摩擦角 備 注 （kN/m3 ）

　（kPa）

　（°）

　回填土 天然 16.9 18.3 13.5 工況Ⅰ、工況Ⅲ 飽和 17.8 14.9 10.7 工況Ⅱ 粉質粘土 天然 19.2 19.6 14.0 工況Ⅰ、工況Ⅲ 飽和 20.1 15.8 11.7 工況Ⅱ

　4. 6.4 4

　滑坡 穩定性計算與結果評述

　滑坡穩定性計算詳細過程見附件計算書，結果見表 4-6：

　表 4-6 滑坡穩定性計算結果表 計算剖面 破壞模式 工況Ⅰ 工況Ⅱ 工況Ⅲ 1-1′ 滑面 1.324 1.033 1.233 潛在滑面 1 2.202 1.749 1.490 潛在滑面 2 2.972 2.379 1.897 3-3′ 滑面 1 1.807 1.005 1.647 滑面 2 1.989 1.032 1.752 潛在滑面 1 3.634 1.495 2.207 潛在滑面 2 2.997 1.165 2.309 5-5′ 滑面 1.311 1.008 1.189 潛在滑面 1 2.198 1.730 1.503 潛在滑面 2 2.198 1.746 1.494 從計算結果中可以看出：滑坡沿土層內部滑面的破壞模式在天然工況下處于穩定狀態，在暴雨工況下處于欠穩定狀態，在地震工況下處于穩定狀態。滑坡沿潛在滑面（基覆界面）的破壞模式在三種工況下均處于穩定狀態。同時暴雨對滑坡穩定性的影響要大于地震對滑坡的影響。

　上述計算結果說明，滑坡在天然工況和地震工況下穩定性較好，產生整體滑移的可能性小，但是在暴雨工況下欠穩定，可能在強降雨等不利因素的影響下，沿土層內部滑面發生變形破壞。而滑坡沿基覆界面在三種工況下均處于穩定狀態，因此滑坡不會沿基覆界面滑移變形，涼風鄉政府辦公樓未受直接威脅，僅在滑坡沿土層內部滑面整體失穩后，土體繼續往后拉裂會對辦公樓造成影響。

　12

　4. 6.5 5

　滑坡 推力計算與結果評述

　剩余下滑推力計算公式如下：

　i i S i iR T K P P ? ? ??*1 ? 其中：傳遞系數

　i i i i i? ? ? ? ? ? tan ) sin( ) cos(1 1? ? ? ?? ? 下滑力

　) cos( sin cos ) cos (sini i i i i W W i i i iL h r A W T ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

　抗滑力

　i i i i i i i iW W Wi i i i iL C L h r N A W R ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tan ) sin( cos ) sin (cos (

　孔隙水壓力

　 i iW W WiL h r N ?

　滲透壓力平行滑面的分力

　 ) cos( sin cosi i i i i iW W DiL h r T ? ? ? ? ? ?

　滲透壓力垂直滑面的分力

　 ) sin( cos sini i i i i iW W DiL h r R ? ? ? ? ? ?

　P i —第i條塊推力（KN/m）

　P i-1 —第i條塊的剩余下滑力（KN/m）

　β i —第i條塊地下水流向（°）

　K s —設計安全系數 滑坡推力計算結果見表 4-7：

　表 4-7 滑坡推力計算結果表 計算剖面 破壞模式 工況Ⅰ 工況Ⅱ 工況Ⅲ 1-1′ 滑面 0 4.18 0 潛在滑面 1 0 0 0 潛在滑面 2 0 0 0 3-3′ 滑面 1 0 7.52 0 滑面 2

　5.99 0 潛在滑面 1 0 0 0 潛在滑面 2 0 0 0 5-5′ 滑面 0 13.44 0 潛在滑面 1 0 0 0 潛在滑面 2 0 0 0 從計算結果中可以看出：滑坡沿土層內部的滑面的破壞模式在天然工況下剩余下滑力均為0KN，在暴雨工況下剩余下滑力最大為 13.44KN，在地震工況下剩余下滑力為 0KN。滑坡沿潛在滑面（基覆界面）的破壞模式在三種工況下剩余下滑力為 0KN。

　5. 治理工程技術方案及方案比選

　5 5 .1 設計 目標與原則

　5 5 .1.1 設計 目標

　治理工程的主要目標是：確保滑坡在工程運行年限內，在天然和正常外界因素如暴雨、地震等的作用下，不發生變形破壞，避免其對當地居民的生命及財產造成威脅。在治理工程施工圖設計階段，應在初步設計報告的基礎上對治理措施方案作進一步的完善，優化結構設計、細化設計說明，以及進行工程預算等。

　5 5 .1.2 設計 原則

　防治工程總體原則：

　(1)防治工程必須安全可靠，技術可行，施工簡便，經濟合理，達到災害治理的目的； (2)防治工程應與土地綜合利用，環境保護相結合； (3)在一般情況下，防治工程應控制災害體的變形，不產生危及當地居民生命財產安全的地質災害，極端組合情況下坡體不產生整體性失穩； (4)防治工程應充分考慮影響坡體穩定性的因素，有針對性的進行設計，遵循各類工程合理配合使用的原則； (5)防治工程應充分考慮坡體自重，地下水產生的動、靜水壓力以及地震等條件。

　(6)防治工程暴雨強度按 10 年一遇暴雨進行設計，按 20 年一遇暴雨進行校核。

　5 5 .2 設計 工況、參數和標準的確定

　5 5. .2 2 .1 設計工況

　根據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0219-2006)對工況的設置和安全標準要求執

　13

　行。

　分析計算的荷載主要有：坡體自重(含天然地下水位)、地表荷載、10 年一遇暴雨、地震力。分為如下幾種工況：

　工況 1：自重； 工況 2：自重+暴雨(10 年一遇暴雨狀態)； 工況 3：自重+地震(地震狀態)； 根據各工況剩余推力計算結果，選取一最大推力作為設計推力進行設計。

　5 5. .2 2. .2 2

　設計標準

　設計標準參照《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0219-2006)的有關要求執行，確定為 Ⅲ級，設計安全運行年限 50 年。

　5 5. .2 2. . 3 巖土設計參數

　根據勘查報告，巖土設計參數值見表 5-1。

　表 5-1 巖土體設計參數建議值表 巖性 粉質粘土 泥巖 砂巖 容重（kN/m3 ）

　天然 19.2 23.9 24.9 飽和 20.1 ---- ---- 抗剪強度 天然 C（kPa）

　19.6 0.67 0.8 Φ（°）

　14.0 39.94 36.73 飽和 C（kPa）

　15.8 ---- 0.46 Φ（°）

　11.7 ---- 37.41 抗壓強度 天然 ---- 4.93 10.55 飽和 ---- ---- 6.91 壓縮模量（MPa）

　3.84 ---- ---- 地基承載力（Kpa）

　180 240 400

　3 5.3 治理方案設計

　1 5.3.1 方案一：重力式擋土墻

　由于滑坡在以后每年降雨的影響下，變形不斷累積，滑動面逐漸貫通形成，滑帶土強度不斷降低，滑坡穩定性不斷下降，變形現象會逐漸加劇。

　本方案是采用在剪出口設置支擋工程進行治理，擬采用重力式擋墻進行支擋，擋墻總高 3.0 米，其中基礎埋深 1.0 米，基礎持力層為粉質粘土，其中 3-3’剖面處設置兩級擋墻進行支擋。

　2 5.3.2 方 案二：抗滑樁+ + 重力式擋土墻

　本方案設計主要是根據滑坡變形特征及滑坡發展趨勢的特點，仍采用重力式擋墻在滑坡前緣剪出口進行支擋，其中 3-3’剖面處設置五根抗滑樁，抗滑樁樁長 8 米，錨固段為滑面以下的粉質粘土和泥巖層。

　5.4 不同方案的分項工程設計

　5.4.1 方案一分項工程設計

　方案一擬設置重力式擋墻，設計如下：

　由...

推薦訪問： 營山縣 鄉政府 研究報告