某滑坡地质灾害治理施工图设计说明_secretWord下载.doc
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～20°
。
滑坡西侧为一流向近SN向的自然冲沟，冲沟宽度达10～15m，深度达10米左右，有季节性水流，沟两侧出露有灰岩。
右侧的基岩陡坎，控制病害体右侧界。
RK96+630～+720段坡面地形相对低洼，自然坡度15°
，其为2#滑坡的分布区。
坡面分布有大小不等的几个水塘。
2.3地质构造
滑坡区内所处地段属川东皱褶带与川粤湘黔隆起带西北缘一部分。
该区发育的主要构造为朱衣镇背斜。
受强烈的挤压作用影响，局部产状变化较大。
朱衣河背斜轴向顺河道向东西方向延伸，朱衣河的支流长河两岸，其北岸岩层北倾，南岸岩层南倾，在建高速公路走廊带内构造形式以褶皱变形为主，
断裂构造不发育。
滑坡发育于长河北岸即朱衣背斜北翼，边坡岩层产状为NW67°
/N41°
，与坡面呈反倾关系。
但发育四组极为不利的顺倾结构面组合，分别为：
①NW50°
/S32°
、②NW10°
/NE80-85°
、③NW85°
/S10°
～14°
、④NE85°
/S85°
，发育的结构面将岩体切割成菱形块状，加之地下水下渗后，岩体易风化，从而使得下覆基岩破碎，风化深度较深。
2.4地层岩性
滑坡区上覆第四系残坡积层（Q4el+dl），下伏基岩为三叠系巴东组（T2b）泥岩、灰岩。
第四系残坡积层（Q4el+dl）主要为碎石土。
以浅黄色为主夹少量青灰色、褐色，中密，潮湿，碎石含量60%左右，呈次棱角状，碎石粒径0.2～5.0cm，偶见块石，成份为弱～强风化泥岩、灰岩，表面有铁锈浸染，充填物以粘土为主，夹少量角砾土，该层埋深厚度7～29.0m不等，为滑坡滑体主要组成物质之一。
三叠系巴东组（T2b）主要为泥岩和灰岩。
其中2
泥岩为紫红色，泥质结构，薄～中厚层状构造，主要由粘土矿物质组成，全风化土残留岩块、碎石及角砾；
强风化带呈碎石夹短柱状，质软，泥质结构，构造不明显，厚度3～6m，岩心采取率75%；
弱风化带岩心多呈短～中柱状，泥质结构，中～薄层构造，主要分布在强风化底部，分布较连续，与灰岩互层分布于坡体。
灰岩以灰黄色、青灰色为主，隐晶质结构，中薄层构造，主要由碳酸盐矿物组成，局部发育有溶沟或溶槽。
据钻孔揭示，强风化岩石为青灰色夹少量灰黄色为主，岩芯破碎呈碎石土状，部分构造不明显，灰岩间局部夹有窝状粘土，该层分布厚度较大，埋深深度一般在10～20m之间，为滑床的主要组成物质；
弱风化灰岩为青灰色，较坚硬，节理发育，其表面部分染有铁锈色，岩芯相对完整，呈短柱状夹少量碎块状，埋深在强风化层以下。
由此可见，病害区地处朱衣河背斜北翼，受构造影响严重，岩体破碎，呈散体结构，主要为块状、碎石土状；
层理及层间结构面较发育，风化裂隙密集，结构面及组合错综复杂，岩体风化深度较大，且破碎。
2.5水文地质条件
滑坡区年降雨量较大，多年平均降雨量在约1179mm。
滑坡处于一相对低洼区，具有较大的汇水面积。
大气降雨部分以地表径流的形式从坡面排入左侧自然冲沟内，另一部分渗入坡体形成地下水，同时滑坡坡面平缓，地表
水不易排出，从而导致滑坡体内地下水较发育。
据调查滑坡前部出口一线有出水带，特别是降雨后出水更为明显，坡面上分布有数个大小不等的人工水塘。
目前仍有积水；
滑坡左侧自然冲沟内存在季节性流水，流量随降雨量有所变化。
根据地下水的赋存条件、水动力特征，结合含水介质的组合状况，可将区内地下水类型主要划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水两种类型。
松散堆积层孔隙水：
由于滑坡区位于一较缓自然斜坡地带，且发育有较大平台，因此大气降水时排泄条件一般。
当大气降水时，迅速形成地表径流向低洼处排泄，加之坡体为碎石土，地表水易渗入土层中形成孔隙水。
勘察报告表明：
在开挖边坡坡脚处见3处泉点，呈带状渗出，流量3.6～35.7m3/d，水量随季节不同而变化明显，均为松散堆积层孔隙水排泄出口。
3滑坡变形过程与成因机制
该段滑坡由1#、2#老滑坡组成，现对两滑坡特征分述如下。
3.11#滑坡
该滑坡属于堆积层滑坡和破碎岩石滑坡组成的复合型滑坡，主滑动方向为SW38°
，与路线走向近乎垂直。
滑坡区影响路线线里程为RK96+414～+630段，垂直线路长195米，平行路线宽度约216米，滑体分中、深两层，前、后两级，中层滑体厚度约8～20m，平均厚度约14.0m，体积约60万方；
深层滑体厚度约21～31m，平均厚度约26.0m，前级体积约60万方，后级体积约109万方。
该堆积层滑坡地貌形态明显，呈一簸箕形态。
滑坡地形不平顺，大里程地形较平缓约20°
（3-3断面、4-4断面代表），小里程处（1－1断面、2－2断面代表）发育有长度达80米、宽度达122米的平台，其上为居民区，高程在390m～395m。
滑坡后部地形较缓，其陡缓交界处控制滑坡后缘，高程约415m～420m。
中层滑坡出口已暴露于路基一级边坡附近，滑带明显，部分区域被堆积层覆盖，其高程一般约360m；
深层滑坡出口一般在340米左右。
滑坡前部路基已部分开挖形成路堑，中层抗滑段已被切断。
从断面分析可知，该滑坡中层基本沿基岩顶面附近产生滑动。
据野外调查和钻探表明，滑体组成物质主要为残坡积的碎石土，其依附于基岩顶面产
生滑动。
滑体平均厚度在8～20m左右。
小里程段主滑段倾角约12°
，大里程段主滑段倾角约16°
，中后部倾角为18～22°
，出口处局部见出水现象；
深层滑坡埋深在强风化岩层内，其深度一般在24m～30m，平均深度约27m，滑坡主滑段倾角在小里程段为13°
，大里程段为19°
，滑坡后缘、出口及部分主滑段分别受NW23°
/SW65°
、NW85°
/SW10°
和NW45°
/SW26°
组节理控制。
该滑坡由堆积层滑坡和破碎岩石滑坡组成。
堆积层沿基岩顶面滑动，滑带物质由基岩顶面附近的粘土夹碎石或强风化泥岩、灰岩组成。
深层滑坡为破碎岩石滑坡，其滑带物质主要由强～全风化的灰岩、泥岩组成。
总之，该滑坡中层滑体主要分布在基岩顶面，其滑带粘土密实，可塑～硬塑，擦痕明显，含水量较高；
深层滑坡滑带主要为强风化的泥岩灰岩组成，呈硬塑状，部分滑面已固结。
滑坡变形主要是中层滑坡引起。
目前中层滑坡变形比较明显，其出口出现多处坍塌，已砌好的临时边沟开裂变形，裂缝张开宽约2～5cm，延伸长约10m，局部已经随边坡坍塌而破坏，由于边坡坍塌变形和强降雨等原因，2007年6月距坡口线20m处出现裂缝，至8月裂缝向后发展至距坡口线65米，部分民房墙体出现开裂变形，目前裂缝已发展至高程在394～397m附近，基本走向为NE60°
，延伸一般在5～10m，宽度约0.2～0.5cm。
滑坡剪出口已在原设计一级边坡标高附近出现剪出迹象。
深层滑坡目前处于基本稳定状态，未出现明显变形迹象，但随边坡的进一步开挖和强降雨等因素影响，滑坡稳定性将进一步降低，存在失稳变形的可能。
3.22#滑坡
2#滑坡沿线路宽度90米，垂直线路长约89米，滑面平均埋深深度6米，滑体约4.5万方，滑坡滑动方向为SW38°
，与路线基本垂直。
滑坡地处低洼区，其受地形和基岩陡坎的控制，滑坡地貌形态明显，呈一簸箕形态，上小下大，具有典型的滑坡地貌。
滑坡右侧界主要受基岩陡崖控制，从调查和钻探可知，滑坡左侧为一基岩隆起带，该隆起带控制滑坡的左侧界，滑坡出口由左中线附近出露基岩控制，其高程约为355m。
滑坡滑体主要为浅黄色碎石土组成，滑床为强风化灰岩、泥岩互层，其主滑段倾角约19°
目前，仅在
边坡有局部坍塌，未见整体滑动迹象，处于欠稳定状态。
根据上述分析，该两处滑坡的形成主因是不良地质结构，外因是路基开挖，诱因是强降雨作用。
4滑坡稳定性分析与评价
4.1滑坡稳定性计算方法
滑坡稳定性计算方法多种多样，根据对该滑坡的调查和招标文件提供的地勘资料，本滑坡的滑动面表现为折线型滑动，不适宜采用圆弧滑动面的各类稳定性计算方法。
根据《公路路基设计规范》（JTGD30－2004）、《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004），对于本滑坡宜采用基于极限平衡理论的折线型滑动面的推力传递系数方法。
其计算图示及计算公式如下：
图4－1计算模型图
Fs＝
Ni=QicosθiTi=Qisinθi，ψi＝cos（θi-θi+1）—sin（θi-θi+1）tanφi+1
ψj=ψi×
ψi+1×
ψi+2…………×
ψn-1，Ri＝NitanΦi+ciLi
式中：
Fs—稳定系数；
Qi—第i块段滑体所受的重力（kN/m）；
Ri—作用于第i块段的抗滑力（kN/m）；
Ni—第i块段滑动面的法向分力（kN/m）；
Φi—第i块段土的内摩擦角（°
）；
θi—第i块段滑动面倾角（º
）
4.2滑坡稳定性评价计算参数
滑坡稳定性评价其核心问题就是计算参数问题。
计算参数选取的合理性，是稳定性评价的关键。
稳定性计算参数的获取常有：
室内试验法、现场试验法、地区经验法、滑动面反算法。
鉴于条件，本设计根据招标文件提供的资料，结合现场调查，采用滑动面反算法确定参数。
采用滑动面反算法确定参数，首先要对滑坡稳定性作出基本判断，并以此确定滑坡所处的安全状态。
根据《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）、《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T0218-2006），滑坡在不同的稳定状态，其稳定安全系数如表4-1。
表4-1滑坡稳定性验算标准表
稳定状态
不稳定
欠稳定
基本稳定
稳定
稳定系数
（Fs）
＜1.0
1.00≤Fs＜1.05
1.05≤Fs＜1.15
Fs≥1.15
对于本滑坡，根据招标文件提供的地质资料，结合现场调查，其现状稳定性为：
中层滑坡：
在天然状态下处于欠稳定，根据表4－1其安全系数FS=1.00～1.05，在暴雨状态下处于不稳定，根据表4－1其安全系数FS＜1.0。
深层滑坡：
在天然状态下处于稳定，根据表4－1其安全系数FS≥1.5，在暴雨状态下处于基本稳定，根据表4－1其安全系数1.05≤Fs＜1.15。
招标文件地质勘察报告，其建议参数如表4－2。
表4－2地质报告提供的参数
滑坡
号
层位
重度γ（KN/m3）
内聚力C（Kpa）
内摩擦角φ（度）
天然
饱水
1
中层
20
20.5
10.5-15
10-14.5
10-14
9.5-13.5
深层
21
15-20
14.5-19.5
14-15.5
13-14.5
2
10.5
10
14
13.5
根据表4－2提供的参数范围，对代表性断面的现状稳定性进行计算。
其中2－2、4－4、6－6断面的计算模型如图4－2～图4－5。
计算结果如表4－3。
图4－22-2断面中层整体稳定性计算简图
图4－32-2断面深层整体稳定性计算简图
图4－44-4断面中层整体稳定性计算简图
图4－54-4断面深层整体稳定性计算简图
表4－3-1现状稳定性计算成果（天然1）
断面编号
γ（KN/m3）
C（Kpa）
φ（度）
安全系数Fs
20.0
10.0
0.885
15
1.09
4
0.65
1.05
6
1.19
表4－3-2现状稳定性计算成果（天然2）
12.8
12
1.07
17.5
14.8
1.180
0.8
1.1
表4－3-3现状稳定性计算成果（天然3）
1.256
15.5
1.265
0.945
1.17
表4－3-4现状稳定性计算成果（暴雨1）
9.5
0.835
14.5
13
1.015
0.64
0.94
1.12
表4－3-5现状稳定性计算成果（暴雨2）
12.3
11.5
1.02
17
13.8
0.76
1.025
表4－3-6现状稳定性计算成果（暴雨3）
1.205
19.5
1.178
0.9
1.095
根据表4－3，对照表4-1，可知该滑坡稳定性计算参数应按表4－4取值。
表4－4滑坡稳定性分析计算参数
4.2计算结果与稳定性评价
4.2.1滑坡稳定性系数计算结果与评价
采用表4－4的参数对滑坡，开挖后（即按原设计开挖）和暴雨＋开挖（即按原设计开挖就＋暴雨）两种工况进行计算其结果如表4－5。
表4-5稳定性计算结果
滑坡编号
代表断面
工况
滑面名称
稳定性系数Fs
稳定性评价
1＃滑坡
1－1
开挖后
1.003
1.14
暴雨＋开挖
0.96
1.13
2－2
1.03
1.06
0.99
3－3
1.142
0.98
0.95
4－4
5－5
1.04
2＃滑坡
6－6
浅层
计算结果表明，滑坡在在不同工况下稳定性不同,1＃滑坡中层在目前工况、开挖后工况以及开挖后暴雨工况下,大多处于欠稳定或不稳定状态;
中层滑坡在目前工况整体处于基本稳定状态，开挖后工况整体处于欠稳定状态,开挖后暴雨工况下处于不稳定状态,但随工况的变化，存在整体失稳可能性，但随挖后暴雨等不利工况的发生，存在滑坡前级失稳的可能。
2＃滑坡在最不利工况下的稳定系数为0.98，处于不稳定状态。
5滑坡处治方案及其比选论证
5.1安全系数及推力计算
滑坡处治安全系数的大小直接影响处治方案和处治费用。
安全系数的确定是一个技术经济问题，如安全系数过高保证了安全，但处治费用大，安全系数过低又不能保证安全。
实际上，对于安全系数究竟多大合适，至今没有
一个确切的定论。
我国《公路路基设计规范》（JTGD30－2004）规定：
高速公路、一级公路滑坡安全系数应采用1.2～1.3；
二级及其一下公路采用1.15～1.2.当考虑暴雨、地震时安全系数可降低0.05～0.1。
其他行业的规范的规定与公路行业基本一致。
针对本滑坡，参照规范，我们确定其安全系数为：
天然状态：
FS≥1.2
暴雨状态：
FS≥1.15
5.2滑坡处治方案
滑坡治理方法很多，如直接加固法（包括挡墙及护坡、抗滑桩、锚固等）、间接加固法（截水排水防水、削坡减载卸荷等）、特殊加固法（压力灌浆、改良等）。
具体方案需要视该滑坡具体特征而定。
根据前面的分析：
1#滑坡分深、中层两层滑面，滑坡的变形主要为中层滑动为主，深层随着路基的开挖有可能产生滑动，如果不及时治理，在暴雨等不利工况的影响下，滑坡会向更大更远的范围发展，同时可能发展为深层滑面的滑动。
2#滑坡属于堆积层沿基岩顶面产生滑动的老滑坡，上小下大，呈一簸箕形态，线路从滑坡前部以挖方的形式通过，前缘抗滑段开挖后使得老滑坡处于欠稳定状态，在暴雨等不利工况的影响下，滑坡会向更大范围发展，影响该段路基的正常施工造成严重。
在仔细分析该滑坡的变形破坏机制及其演化过程的基础上，根据稳定性分析及滑坡推力计算，我们认为该滑坡有如下5个可供选择的治理的方案。
5.2.1方案一：
削坡减载
削坡减载是滑坡治理的通常方法，通过对滑坡体进行削坡减载后，减少了滑坡体下滑力，使滑坡达到新的稳定平衡状态。
该方案具体如下：
根据前述的分析论证，该滑坡属于推移式滑坡，滑动面倾角8～10。
，要使其达到自然平衡稳定状态，需要沿坡面按1：
2～1：
5进行分级放坡。
根据勘察报告，1#滑坡主滑动方向为SW38°
垂直线路长195米，平行路线宽度约216米，滑体分中、深两层，前、后两级，中层滑体厚度约8～20m，平均厚度约14.0m，体积约60万方；
总削坡卸载量大约150.0万方。
其典型处治断面如图5－1所示。
图5－1方案一削坡减载典型断面图
方案主要优点：
彻底从根本上消除了滑坡地质灾害隐患，避免因治理措施不当引起灾害损失，方法可靠，可以大规模机械化作业。
方案主要缺点：
弃土将占用大量场地，容易引起水土流失，恶化环境；
开挖后形成大面积裸露坡面，植被恢复代价大；
削坡卸载后，在后缘可能会引起新的滑坡迹象，投资较大。
5.2.2方案二：
抗滑桩＋预应力锚索框架加固
此方案即招标文件中的方案1，具体做法是：
将下部坡边坡坡率由1：
0.5调整为1：
1～1：
1.5;
在第二级边坡平台设置一排预应力锚索抗滑桩；
在第三级边坡上布设三排预应力锚索；
一、二级坡面设置锚杆可构梁。
其典型治理断面如下图：
桩体抗滑能力强和抗滑效果好、施工工艺简单、施工作业安全、施工设备简单，对环境破坏小。
工程量大、施工速度慢、工程造价高。
此该方案还存在以下不足之处：
（1）第二级边坡平台设置一排预应力锚索抗滑桩，兼顾防治中层滑坡，承担的支垱力较大，所以体积大；
（2）由于滑动面较深度，抗滑桩较长，施工难度大；
（3）上部锚索锚固段位于强风化地层，预应力损失问题难以克服，容易导致失效。
图5－2方案二抗滑桩＋预应力锚索框架加固典型断面图
5.2.3方案三：
大吨位预应力锚索抗滑桩加固
该方案为招标文件中推荐方案，具体做法是：
在第二级边坡平台设置一排大吨位预应力锚索抗滑桩；
一、二级坡面设置锚杆框架梁。
图5－3方案三大吨位预应力锚索抗滑桩典型断面图
桩体抗滑能力强和抗滑效果好、施工工艺简单、施工作业安全、施工设备简单，对环境破坏小，克服了方案二中的预应力锚索失效问题。
此该方案还
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