毕业设计-杏花村滑坡优化设计总说明

LK99+376~+634段(杏花村)滑坡病害治理工程施工图设计说明1、工程概况LK99+376～+634段（杏花村）滑坡位于奉节县朱衣镇黄井乡杏花村境内，沿路线宽度约258m，滑坡附近路线走向近东西向，目前路基已基本开挖至设计标高。该段路线原设计以分离式路基的形式通过，左线路基高于右线路基，路基外侧均采用路肩挡墙，左线内侧边坡最高为两级，坡率分别为1:0.5和1:0.75，未加支挡工程。滑坡左侧冲沟内为朱衣河Ⅱ号大桥，路线里程为LK99＋232.500～+357.500，LK99＋620左右为一涵洞。滑坡路段边坡在开挖成型后受多次强降雨的影响，坡面出现局部坍塌，变形范围最远至路线中线约40m，裂缝较多，变形明显，原开挖路基上见坍塌物质堆填。为了查清该滑坡的性质、规模等和进一步评价滑坡的稳定性并进行治理，重庆高速公路发展有限公司渝东分公司委托中铁西北科学研究院对该段滑坡进行勘察且提出处治措施。中铁西北科学研究院于2007年11月26提交了方案设计文件，2007年11月28日，渝东公司组织专家对治理方案进行了评审，与会专家一致同意该院所做方案一作为治理方案，但需要进行优化设计。2、地质概况2.1地形地貌及气候特征滑坡区地处朱衣镇背斜的南翼，总体地形南高北低，呈波状起伏，海拔高度在340m～520m，相对高差180m。地形比较平顺，总体为南北方向陡、中部较缓，坡度最陡达30～40°，最缓为0～5°，局部沟谷较发育，谷坡狭窄，沟谷纵横，地貌受地质构造、岩性控制明显，滑坡后缘山岭走向近东西向，沟谷走向以南北向为主。该区属构造剥蚀低山丘陵地貌。此段位于朱衣河支流长河的南坡，地形总体为南高北低，海拔高度在380m～480m之间，滑坡坡面自然坡度为前陡后缓，滑坡前部最陡达35°，中后部为5～10°，在滑坡中部即鱼塘附近地形略有变陡，在此处将滑坡分为前、后两级。滑坡体上主要已开辟为农田。滑坡区圈椅状外貌清楚，具明显的古滑坡特征：滑坡后缘为走向近东西向的基岩陡坡；滑坡左侧界处为一深大沟谷，呈“V”型，最宽处达100m，深50m，总体流向为NE30°；滑坡右侧为一走向近南北向的小型自然冲沟，冲刷较浅、较窄；滑坡前缘为基岩陡坎，坡度较陡，达45°。坡底（路线右侧即滑坡前缘）为朱衣河支流——长河，自西向东流过，常年有流水，流量受季节性影响较大。勘察区属于中纬度亚热带湿润季风气候区。气候温和湿润，雨量充沛，四季分明，春早、夏热、秋凉、东暖，冬多绵雨，全年无霜期295天。多年平均气温16.5℃，一月平均气温，5.1℃,七月平均气温27.5℃,极端最高气温43.1℃,极端最低气温-9.2℃。多年平均降水量1261.9mm，其中3～8月降水量占全年68%以上，最大3日降水量为200～350mm，最大24小时降水量80～120mm。蒸发量：历年最大蒸发量1701mm，历年最小蒸发量671mm。强降雨是诱发该滑坡复活的主要因素之一。2.2地层岩性经工程地质调绘及钻探揭露，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）灰岩及少量泥岩。现将地层由新至老分述如下：01（1）第四系残坡积层(Q4el+dl)碎、块石石土：颜色较杂，浅黄色、黄色为主，夹少量灰褐色，松散～稍密，潮湿，物质成分不均一，碎石含量50～70%，呈次棱角状，碎石粒径2～15.0cm不等，偶见块石，成份为强～弱风化泥岩、灰岩，表面有铁锈浸染，充填物以黄色粘土为主，夹少量角砾土及砂粘土。该层埋深厚度3.0～12.0m不等，从钻探结果分析，该层含水量较高，但是比较松散。滑坡中部较厚，后部相对较薄，该层为浅层滑坡滑体的主要组成物质。（2）三叠系巴东组(T2b)①灰岩：以灰褐色、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洞。据钻孔揭示，强风化岩石为灰褐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，该层分布厚度较大且不均匀；中风化灰岩为青灰色，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，埋深在强风化以下。该层主要在滑坡后缘左侧公路边及滑坡前缘斜坡上出露，在钻孔ZK1-1附近亦可见薄层灰岩，已开挖边坡及路基附近可见强风化灰岩出露，在各个钻孔内均有揭露。该层主要为浅层滑坡的滑床，中层滑坡滑带主要位于强风化呈土状、碎石土状的黄色、浅灰褐色的灰岩中。滑坡区内岩层产状变化较大：滑坡后缘左侧出露中厚层灰岩层理产状为NW70°/S17°；钻孔ZK1－1附近薄层灰岩层理产状为NW27°/SW25°；路基内侧强风化灰岩层理产状为NW45°/SW31°。②泥岩、灰岩互层：紫红色、浅灰色为主，层状构造，强～弱风化呈碎块石夹土状，构造较明显。该层只有在钻孔ZK3－1揭露，泥岩厚度2m，岩层倾角20°左右。滑坡前缘右侧不远处长河河边有该层出露，主要为泥岩夹薄层灰岩，层理产状为EW/S25°，反倾。2.3地质构造滑坡区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。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，在河床附近岩层顺倾或近水平状。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。受强烈的构造作用影响，区内岩层产状变化较大。滑坡位于长河南岸即朱衣背斜南翼，本段内岩层产状总体上与坡面呈反倾关系。受朱衣镇背斜的影响，滑坡区内岩层中节理、裂隙极其发育，发育的结构面主要有如下几组：①NW67°/NE58°，张性结构面，贯通发育，延伸较长，达3m，3条/m，微张，该结构面为滑坡后缘依附性结构面；②NW70°/NE14°,较发育，张性结构面，比较贯通，延伸长1～2m，3～4条/m，微张，结构面间可见薄层泥膜，为缓倾角结构面；③NE30°/NW23°,压扭性结构面，较发育，比较贯通，延伸长1～2m，2～3条/m，微张。其中结构面②和③为滑坡主滑段控制性结构面。另外，在各个基岩露头中均可以看出，该区内垂直结构面发育，切割层理和其它结构面，将岩层切割为菱形，在已开挖边坡中可见局部岩体沿垂直结构面卸荷变形。2.4水文地质条件该区年降雨量较大，多年平均降雨量1261.9mm。由于滑坡区地貌形态为圈椅状，加之后缘具有较大的汇水面积，且滑体由堆积层及强风化灰岩组成，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，同时滑坡体上坡面比较平缓，灰岩中节理裂隙发育，地表02水不易排出，从而导致滑坡体内地下水较发育，钻孔揭露，该滑坡地下水基本出露于强风化灰岩中。据调查可知，滑坡左侧界处的深大沟谷内存在季节性流水，流量随降雨量有所变化，勘察期间仍见流水。滑坡前缘不远处为朱衣河支流——长河，自西向东流过，常年有流水，流量较大，流量受季节性影响明显。区内未见地下水露头。其水文地质特征按类型分述如下：（1）地表水滑坡区内的地表水补给来源主要是大气降水，当地降雨充沛，连绵阴雨时间长。由于坡体岩层由块碎石土组成，地表汇水大部分渗入滑体内形成孔隙水。地表水系主要为滑坡南侧较远处的长河，该河内四季流水，水量较大；滑坡左侧自然冲沟内可见季节性流水,其水位高程及流量主要受降雨量的控制和影响，由上游地表水、地下水汇集及补给，具有暴涨暴落的特点，暴雨时大量漫流汇入冲沟，流量猛增，雨停流量锐减。（2）地下水滑坡区内地下水的形成条件及运动规律受地质构造、地层岩性及地形地貌等自然条件的控制。根据地下水赋存条件、水理性质及水动力特征，滑坡区内地下水以堆积层孔隙水和基岩裂隙水为主，主要赋存于碎石土层中。松散堆积层孔隙水：由于滑坡区位于一较缓自然斜坡地带，且发育有较大缓坡平台，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，加之坡体为碎石土及粘土，地表水易渗入土层中形成孔隙水。基岩裂隙水:通过工程地质测绘和调查，基岩裂隙水主要分布在泥岩、泥灰岩的强风化裂隙中，无统一水位，其流量受季节性变化影响。主要接受大气降水补给，在滑坡后缘基岩陡坎部分为补给区，向低洼处径流、排泄。弱风化泥岩、泥灰岩裂隙不发育，岩体完整性较好，为相对隔水层。根据本次勘察结果，该滑坡区内基岩裂隙水较发育。根据《国家重点公路杭州至兰州线重庆奉节至云阳高速公路工程地质详细勘察报告》资料，其水质类型为HCO3-Ca2＋型，对混凝土不具腐蚀性。3、滑坡的性质与特征LK99+376～+634段（杏花村）滑坡为一老滑坡，属复合型滑坡，该滑坡平面形态上分为前后两级，空间形态上分为上层和下层两层，上层滑坡为堆积层滑坡，下层滑坡为破碎岩体滑坡，滑动方向为南北向，与路线基本正交，路线从滑坡前部以挖方的形式通过。该滑坡平行路线宽258m，沿滑动方向纵向最大长度266m。3.1滑坡的变形特征目前该滑坡未见整体变形迹象，该段边坡在开挖成型后受多次强降雨的影响，坡面出现局部坍塌，变形范围最远至路线中线约40m，裂缝较多，变形明显，原开挖路基上见坍塌物质堆填。裂缝主要分布于Ⅰ－Ⅰ和Ⅲ－Ⅲ断面附近，明显的裂缝有4条，Ⅲ－Ⅲ断面附近裂缝基本已经贯通，最大下错达1.2m，宽30cm，走向以近东西向为主；Ⅰ－Ⅰ断面附近发育有两条明显裂缝，走向以近东西向为主，裂缝宽20cm，下错40cm。另外，已开挖边坡坡面上出露的强风化灰岩中可见松弛变形迹象。通过勘察期间对滑坡的调查，滑坡前部变形速度有所加快，特别是雨后滑坡的变形比较明显。由滑坡的变形特征可以看出，目前该滑坡整体稳定，中前部变形明显，且有进一步加剧的迹象，为了保证高速公路路基的正常施工以及今后的运营安全，该滑坡应及时治理。3.2滑坡的性质03该滑坡属于复合型古滑坡，具明显圈椅状外貌。根据滑坡左侧深大沟谷、右侧自然冲沟以及后缘基岩陡坎等圈定滑坡周界。据滑坡中前部裂缝走向和地形地貌等因素，综合确定主滑动方向为SN向，与高速公路路线走向基本正交。该滑坡影响路线里程为LK99+376～+634，沿滑动方向浅层（后级）滑坡纵向长174m左右，中层（前级）滑坡纵向最长180m，横向最大宽度约258m。浅层（后级）滑坡体积约为49.4×104m3，属于中型滑坡，中层（前级）滑坡体积约为88.0×104m3，属于中型滑坡。3.3滑坡的特征滑坡平面特征：该滑坡地貌形态明显，呈一圈椅状。滑坡地形较平顺，地形总体为南高北低，滑坡坡面自然坡度约5～10°，其上主要为耕地。该滑坡左右侧界明显：滑坡右侧为一流向近南北向的小型自然冲沟，切割较浅；滑坡左侧界处为一深大沟谷，呈“V”型，最宽处达100m，深50m，总体流向为NE30°；滑坡后缘为一基岩陡坡，坡面走向近东西向，坡度较陡，达35°。滑坡区内高程在382～478m之间。路基中线以内30～110m之间为一缓坡平台，坡度约5°，缓坡平台宽度达250m，长度达50m，缓坡平台中后部有一池塘，前级滑坡后缘主要位于缓坡平台后部，高程为430～440m一线。浅层滑坡出口位于边坡中部，高程为410m左右，深层滑坡出口位于路基外侧，具路基中线最远67m，高程为382～395m。滑坡空间特征：根据地质调绘，结合工程地质断面分析可知，该古滑坡分为浅层、中层两层，前后两级。滑面形态均为前缓后陡，滑坡后缘主要受产状为NW67°/NE58°陡倾角张性结构面控制，主滑段滑带主要依附于产状为NW70°/NE14°和NE30°/NW23°的缓倾角结构面。浅层（后级）滑坡基本沿基岩顶面产生滑动，局部带动下部少量强风化灰岩滑动变形，滑体组成物质主要为残坡积的碎石土，滑体厚度5～15.9m，平均厚度11m，主滑段滑动面倾角前缓后陡，中前部倾角8°左右，中后部倾角15°左右。浅层滑坡滑床物质主要为强风化灰岩，成岩性较差，已风化呈碎石土状，节理、裂隙发育。中层（前级）滑坡滑带埋深在强～弱风化灰岩内，滑体厚度13.0～24.2m，平均厚约19.0m，滑坡主滑段倾角14～19°。中层滑坡滑体物质主要为堆积层和强～弱风化灰岩，滑床物质主要为弱～微风化泥岩，成岩性较好、完整、坚硬。滑动面（带）特征：该滑坡为复合型古滑坡，浅层滑坡为堆积层滑坡，中层滑坡为破