目 录
0、概述... 1
0.1任务由来. 1
0.2主要的目的与任务. 1
0.3编制依据及编制情况. 1
0.4 工程特征表. 2
1、项目的必要性与紧迫性... 4
1.1自然条件地质灾害体灾情评价. 4
1.2 项目的必要性及紧迫性. 4
2 地理地质环境... 6
2.1 地理环境. 6
2.2地质环境. 8
3、地质灾害体基本特征及稳定性分析... 11
3.1 地质灾害体基本特征、类型及主要影响因素. 11
3.2 滑坡体稳定性分析及评价. 14
3.3主要结论. 18
4、地质灾害体防治工程技术方案及方案比选... 20
4.1 等级划分、设计荷载组合、参数与设计标准. 20
4.2 防治技术方案设计、分项工程设计. 21
4.3 方案比选. 22
4.4 治理方案设计. 23
5 工程监测方案设计... 29
5.1 监测工作的任务和目的. 29
5.2 监测设计方案主要技术依据及原则. 29
5.3 监测工作现状. 30
5.4 监测工作方案. 30
6 项目施工组织设计... 32
6.1 施工条件. 32
6.2 天然建筑材料. 32
6.3 施工交通及施工总布置. 33
6.4 施工方法及施工机械基本要求. 33
6.5 施工顺序及进度计划. 35
7 工程管理... 36
7.1管理机构. 36
7.2工程管理范围和保护范围. 36
7.3工程设施维护与管理. 36
8 环境影响评价... 37
8.1 环境现状及滑坡对环境的影响. 37
8.2影响环境因素分析及控制措施. 37
9 工程估算... 41
9.1编制依据. 41
9.2人工工资标准. 41
9.3材料预算价格. 41
9.4费用标准. 41
9.5经费估算. 41
10 经济、社会效益评价... 42
10.1经济效益评价. 42
10.2社会效益评价. 42
10.3环境效益. 42
11 存在问题和建议... 43
11.1结论. 43
11.2建议. 43
附件
1、估算书
2、图纸
0、概述
0.1任务由来
受西南地区强降雨的影响,我市持续阴雨连绵,特别市九月份降雨持续达17天,连续降雨使我市众多乡镇发生了大量的地质灾害,社棠镇半山村灾情较为严重,为尽快查明该区域地质灾害的规模、稳定性、危害性等并为地质灾害防治设计提供科学的地质依据,为此,受社棠镇政府委托,我局承担开展社棠镇半山村重大地质灾害隐患应急勘查项目可行性研究任务。我局相关技术人员在认真调研和现场勘探的基础上编制了本项目的可行性研究报告。
0.2主要的目的与任务
半山村滑坡防治工程可行性研究的目的是在现场勘查的基础上,遵循地质灾害防治的基本原则,对山体滑坡防治的必要性及防治工程的安全有效性、技术可行性、经济合理性、美观适用性进行科学的论证,提出具有针对性、系统性的最优综合防治方案。确保位于半山村滑坡区内及周边的人民生命财产安全。主要任务有:
(1) 防治必要性综合论证;
(2) 防治范围、目标论证及安全标准;
(3) 防治条件及两种防治方案的论证比选;
(4) 防治工程类型的选择、防治技术可行性论证及防治效果的预测;
(5) 防治经济合理性及工程实施效果评价。
0.3编制依据及编制情况
0.3.1编制依据
(1)麦积区社棠镇人民政府的地质灾害隐患应急方案项目任务委托书;
(2)《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(中华人民共和国国土资源行业标准);
(3)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
(4)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);
(5)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
(6)《公路路基设计规范》(JTJ 013-95);
(7)《建筑抗震设计规范》GB50011-2002;
(8)《堤防工程设计规范》(GB50286-98)。
(9)《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001);
(10)《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001);
(11)《室外排水设计规范》 (GB 50101-2005);
(12)《地质灾害防治工程设计技术要求》(国土资源部);
(13)《松散体防治工程设计与施工技术规范》(中华人民共和国国土资源行业标准);
(14)《水利建筑工程概算定额》(水利部);
(15)《水利工程设计概(估)算编制规定》,水利部水总【2002】116号文。
(16)《工程勘察设计收费标准(20##年修订本)》,国家发改委计价字【2002】10号文。
0.3.2 工程概况
社棠镇半山村地处麦积区干旱潜山区,距城区9公里,原麦积至清水砂砾路面公路经过此村,下雨天通行很不方便。全村有105户451人,现有劳动力201人,耕地面积1368亩,人均耕地3.16亩。现有贫困人口31户125人。产业主要是农作物,人畜饮水从4公里外的清水县全集镇尧店村引水入村。该村自然经济条件差,农业基础薄弱,贫困人口多,经济发展缓慢,群众生活条件普遍困难,属于麦积区贫困村之一。
0.4 工程特征表
表0-1 半山村滑坡防治工程特征表
1、项目的必要性与紧迫性
1.1自然条件地质灾害体灾情评价
1.1.1地质灾害分布位置,规模,范围
半山村滑坡段位于半山村村庄中上部,上部居住群众8户,下部居住群众10户,东西向分布呈带状,长约270米,裂缝达9cm和后部变形区(变形体)组成。
滑坡平面整体呈舌形,主滑方向为326°,长约270m、高约18m,平面面积约1.42万m2,平均厚度为3m,总体积为17万m3,为小型滑坡,滑坡体前缘也发生了变化。
1.1.2主要危及对象
半山村滑坡(塌岸)将对沿岸建筑设施造成严重威胁,主要危及对象有:
(1)对滑坡上部8户居民50多人的生命及财产安全构成威胁。
(2)对坡底的近270m的麦积区至清水县砂砾路面公路的正常运行造成影响。
(3)对滑坡下部的10户居民的生命及财产安全构成威胁。
1.1.3地质灾害造成损失估算
该滑坡目前变形迹象明显,加上人类工程活动的日益加剧及地震和降雨的作用,将对整个滑坡区的稳定性造成影响,可能诱发滑坡失稳。据对滑坡区内的危害对象、危害人数和可能的经济损失等实物调查,一旦半山村滑坡复活除了严重威胁滑坡区的居民和安置移民的生命财产安全外,还将影响麦积区至清水县公路的正常运行。估计滑坡一旦发生,可能造成的经济损将接近500万元,因此其防治工程等级定为Ⅱ级。
1.2 项目的必要性及紧迫性
半山滑坡由一个单体滑坡组成,滑坡的稳定性都将影响到滑坡上部8户居民50多人,下部居民10户50多人。此外还影响到麦积区至清水县公路的正常运行。因此该滑坡一旦失稳滑动,将会造成巨大的经济损失,并将对和谐社会的稳定产生重大影响。
半山滑坡段目前1个单体滑坡前部滑坡区虽已发生严重裂缝,但由于松散堆积体的坡度较陡,且结构松散,目前已处于不稳定状态,不时有崩滑和落石、飞石现象发生,有再次发生较大规模崩滑的可能;中后部变形区目前变形明显,裂缝极为发育,且坡面坡度较陡,在强降雨和地震等外力作用下,滑坡发生局部和整体滑动破坏的可能。
经过对滑坡前部滑坡区(崩滑松散堆积体)的斜坡稳定性预测和滑坡后部变形区(变形体)的稳定性的复核验算,前部滑坡区(崩滑松散堆积体)目前处于不稳定状态,松散体将一直崩滑直至坡面到稳定坡角(自然斜坡休止角),在暴雨和地震条件下易发生大规模崩滑的可能性。滑坡后部变形区(变形体)目前整体处于稳定状态,在暴雨和地震条件下,变形体整体为基本稳定~稳定状态。考虑到斜坡坡度较大,表层结构松散,易发生表层溜滑;考虑到斜坡平台陡坎地形特点和目前变形特点,存在发生陡坎局部小型崩滑失稳的可能性。灾害一旦发生,将对当地居民的耕地、房屋以及滑坡体下的麦积区至清水县公路发生严重损害,从而将造成重大的经济损失和十分严重的社会影响。为了能让灾区人民免再次遭灾之苦,让灾民安居乐业,对该滑坡进行治理已迫在眉睫,必须立即进行。地质灾害的治理有利于移民人心的稳定,社会的稳定和地方经济的建设与发展,有利于建设我们的和谐社会。
2 地理地质环境
2.1 地理环境
2.1.1 地理位置、行政区划、交通状况
麦积区位于甘肃东南部,是关中—天水经济区的枢纽县区,距省会兰州370公里,距陕西省宝鸡市180公里。
半山滑坡行政区划隶属于天水市麦积区社棠镇,地处清水---麦积公路K7+180处。(见图1.1)。
图1.1 交通位置图
2.1.2 气象与水文
(1)气象
天水市麦积区,属暖温带大陆性半干旱季风气候区。据气象站23年实测,多年平均降水量为551.7mm,最大年降水量为648.6mm(1958年),日最大降水量79.9mm,最小年降水量369.8mm(1974年) ,连续最大3个月(7、8、9月)降水量为317.9mm,占年降水量的61.9%。雨季(7~9月)受西南和东南暖湿气流共同影响,使麦积区具有冬季气候干燥,夏季温暖湿润多雨特点,常年春、夏、秋、冬四季分明,夏短无酷暑,冬长无严寒,春秋温和,作物生长期长的气候特点。
(2)水文
滑坡区位于半山村北斜坡上,前缘高程约1320m左右。滑坡区为坡状斜坡的阶梯状地貌,地表无径流、无常年流水冲沟,降雨形成的地表水大部分形成地表漫流、部分下渗到地下形成地下水。
2.1.3社会经济概况
天水市麦积区位于甘肃省的东南部,东接陕西省宝鸡市,南邻秦州区,西靠甘谷县,北连清水县。地处东经106゜25´--106゜43´,北纬34゜06´--34゜48´,辖区面积3480平方公里,东西长123km,南北最宽处50 km,是驰名中外的花牛苹果的故乡,有人口60万人。由于地理条件的限制,区内经济发展较为落后。近年来在各级领导的努力下,全区经济总体上保持了持续、快速、健康发展的良好态势。但还存在农业产业化程度不高,农民增收难度大、市场有效需求不足、工业产品技术含量不高、增长不快、亏损企业亏损状况未得到明显改善等矛盾和问题。
20##年 5月12日发生在汶川县映秀镇的“5.12”8.0级大地震震及由地震引发的次生地质灾害使麦积区交通、通信、供水、供电、供气部分中断,房屋倒塌,民用、基础设施造成了巨大的损失。
半山滑坡区一带现居住有居民住户40多户,是半山村的旧村庄。对半山滑坡进行工程治理,对保护半山城区有限的土地资源、确保滑坡区群众安居乐业及重要交通干道安全运行和麦积区的社会安定,都具有十分重要意义。
2.2地质环境
2.2.1地形地貌
-----------------------------------------------------------------------------见地质地貌扫描
2.2.2不良地质现象
区内山体基岩为反向坡,山体整体稳定性较好,未见有山体变形迹象,本次持续降雨后,工作区所在区域发生了多处崩滑及溜滑现象。区内不良地质现象主要为滑坡,除滑坡体是勘查区内最大的不良地质体外,其余地块变形迹象不明显。
2.2.3人类工程活动
工作区所在范围内人类工程活动主要为坡脚公路边坡开挖、居民修建住房及耕种、堆放弃渣等活动对坡体形态进行改变,影响坡体的稳定性。近期内人类工程活动不强烈。
3、地质灾害体基本特征及稳定性分析
3.1 地质灾害体基本特征、类型及主要影响因素
3.1.1 灾害体分布特征
半山滑坡位于麦积至清水公路北侧,由单体滑坡组成,单体滑坡又由前部滑坡区(崩滑松散堆积体)和后部变形区(变形体)组成。两单体滑坡平面形态整体上呈 “舌状”。 滑坡地表形态较为复杂,滑坡区坡面起伏,前缘在上次5.12特大地震后发生裂缝,坡面较陡,坡度35~60°,中部及后部坡面相对平缓,且多级平台陡坎,坡度15~46°。
该滑坡边界:滑坡区后缘以对内巷道裂缝位置为界,高程约1430m,前缘位于公路内侧边坡底部,高程约1412m,滑坡左侧以冲沟为界,冲沟切割深度较浅,沟内为冲洪积物,未见基岩出露。滑坡区由前部的滑坡区和后部的变形区组成,前部滑坡区后缘以已崩滑区后缘边界延后约5~10m,前缘以公路内侧边坡底部为界;后部变形区后缘以村内巷道裂缝位置为界,前缘以公路内侧边坡中部漂石土层上边缘为界。
3.1.2 滑坡规模
滑坡纵向长约180m、横向宽约175m,平面面积约1.42万m2,平均厚度为9m,总体积为17万m3,为中型滑坡。在5.12特大地震作用下,滑坡体前缘发生了崩滑,崩滑松散堆积体纵向长约70米,横向宽约140m,体积约1.6×104m3 。
3.1.3 灾害体物质组成与结构
①滑体物质组成及结构特征
Ⅰ号滑坡和Ⅱ号滑坡前部崩滑区松散堆积体均为碎块石土
后部变形区变形体滑体为表层的坡洪积层,其物质组成自上到下分别为:为粉质粘土夹碎块石,厚3.0~10.0m, 褐黄至灰绿色,土石比为3∶7~4∶6,碎块石岩性为泥盆系月里寨群,为灰褐色或灰色粉砂岩、板岩和灰绿色千枚岩等,碎石粒径一般为2~5cm,黄块石块径一般为10~30cm,少量块径达1m,块石呈棱角状或次棱角状,中~强风化,骨架结构充填粉质粘土,土干~稍湿~湿,可塑~硬塑。土体结构表层较松散、下部稍密~中密。
②滑面(带)结构特征
滑坡区无明显滑带,可能存在的潜在滑动面为土岩界面和土体分层界面(坡洪积碎石土和冲洪积碎块石土界面),因此,其潜在滑动面滑坡物质组成及结构特征与滑体土基本相同。
③滑床物质组成及结构特征
Ⅰ号滑坡和Ⅱ号滑坡潜在滑动面均为土岩接触面,滑床为泥盆系月里寨群中部灰绿色千枚岩,岩体较,抗风化能力较差,岩层为倾向北西的单斜岩层。千枚岩为泥质粉砂岩,泥质、钙质胶结,千枚岩矿物成份为长石、石英,裂隙较发育,岩石呈中-强风化。
3.1.4 滑坡的水文地质条件
1) 地表水
由于汶川县降雨量较少,降雨强度不大,气候较为干燥,勘查区基本无地表水。降雨后地表水直接渗入地下,补充地下水源,无地表径流。
2) 地下水
滑坡区地下水按赋存特征可分为松散堆积层孔隙水和基岩风化网状裂隙水。
勘查区内的土层即滑体土主要为坡洪积碎石土(Q4dl+pl)和冲洪积碎块石土(Q4al+pl),为含母岩碎屑的粉质粘土、碎石夹粉质粘土、卵石土等。在碎石含量较多的滑体土中孔隙相对发育,雨季在局部地段可形成上层滞水,孔隙水的来源主要是大气降水补给。由于坡残积土主要为粉质粘土夹碎石,透水性较好,其中所夹碎石分布不均,孔隙发育程度不一,含水亦不均匀,在雨季,滑体土中形成潜水,但不能形成均匀统一的潜水位。基岩风化裂隙水水量也很小,仅见湿润状。
滑坡体内无地下水位线,因此不需对地表地下水简分析与侵蚀性。
3.1.5 主要变形特征
据勘查资料,滑坡可见变形破坏的痕迹,主要表现在地面拉裂、局部崩滑等现象。该滑坡在5.12大地震作用和近期降雨作用下,目前变形特征较为明显。Ⅰ号滑坡和Ⅱ号滑坡变形迹象相似,变形主要表现为前部滑坡区的崩滑、张拉裂缝发育和后部变形区的张拉裂缝发育。5.12特大地震引起了滑坡区前缘发生了大规模的崩滑,崩滑堆积体掩埋了滑坡前缘的公路(G213线),为保证公路的运行,当地公路部门在勘查工作期间已对公路上的崩滑体进行了清除,但由于只是对崩滑体进行局部措施,而未对整个崩滑体进行有效措施,勘查工作期间仍然不时有小型崩滑、落石掉块等现象发生。已崩滑边界上部自发生前部发生崩滑后的牵引作用发育了大量张拉裂缝,在滑坡区后缘,拉裂缝明显,张开宽度10~25cm不等,并有上下错动,但延伸长度不长约17m。在Ⅰ号滑坡的滑坡区左侧处出现羽翼状裂缝,裂缝张开宽度7~38cm,间距约1~1.6m。滑坡区在余震和降雨作用下,变形仍在继续,且在勘查工作期间仍不时发生小型崩滑和裂缝不断增大的现象。5.12地震后,由于地震作用使得后部变形区中后部出现大量张拉裂缝,在变形区后缘处,拉裂缝明显,张开宽度较大,上下错动也较大,探槽工程追踪最深为2.2m,但延伸长度不长,贯通性不好。在变形区中部台阶上出现多处张拉裂缝,裂缝走向大致与坡面方向垂直,张开宽度大小10~35cm,局部有上下错动,延伸长度不大且裂缝较为不贯通。由于降雨及余震的作用,变形区裂缝在勘查工作期间仍在进一步发展发育。整体上,滑体内发生的地面变形裂缝的走向以近似垂直坡面方向为主,但裂缝主要为地表不均匀变形在地震作用引起的变形裂缝。
3.1.6 影响地质灾害体稳定性的主要因素
影响金洞子滑坡稳定性的因素主要包括地形地貌、地层岩性、地震作用、水的作用及人类工程活动等。
(1)地形地貌
金洞子滑坡地处中低山之间相夹持的河谷斜坡地带,为岷江左岸的一级阶地斜坡地带,地形总体东高西低,斜坡坡度较大,为滑坡发育提供了有利的条件。
(2)地层岩性
第四系覆盖层结构较松散,易渗水,其物质组成主要为含碎石、粉质粘土组成的碎石土,其强度较低,当其含水量较大时,抗剪强度将进一步降低,易沿与第四系残坡积覆盖层和基岩之间存在的力学性质差异性面产生滑移。斜坡下覆基岩主要为千枚岩,遇水易软化,抗剪强度低,可能沿强风化岩层面上下的不同结构岩层之间存在的力学性质差异性面产生滑移。
(3)地震作用
在本次5.12特大地震作用下,滑坡体前部已发生了较大规模的崩滑,崩滑后使得滑坡前部临空面进一步增大,同时,地震使得斜坡体表层覆盖层更加松散,有利于滑坡进一步变形破坏。
(4)水的作用
水是产生滑坡的重要因素,暴雨或持续降雨将造成滑体岩土体饱水,增大岩土体重度,降低岩土体的抗剪强度,导致坡体稳定性降低;同时静、动水压力对坡体的稳定性影响很大,可能导致坡体的失稳破坏。
(5)人类工程活动
滑坡体前缘公路边坡开挖改变了坡体的原始地形,对坡体前缘卸荷,减小了滑体阻滑力,从而降低滑坡的稳定性。
3.2 滑坡体稳定性分析及评价
3.2.1 崩滑松散堆积体稳定性分析
滑坡区目前已发生了崩滑,崩滑松散堆积体目前一直有溜滑、落石、滚石现象发生,处于不稳定状态。在地震和降雨作用将导致堆积体的进一步崩滑,直至形成一个相对稳定的斜坡(沿自然休止角坡面稳定)。未发生崩滑的区域为阶地前缘构造的自然斜坡,物质组成为冲洪积碎块石土和漂卵石层互层结构,分层界面明显,漂卵石层呈水平带状分布,本次特大地震后未发生崩滑,只是表层松散体发生崩落,考虑其物质组成及结构构造,斜坡整体处于稳定状态。但由于地震的影响,目前斜坡表层松散,碎块石的细小颗粒和漂卵石层表层沿坡面落石、滚石现象。而滑坡区的进一步崩滑将可能削弱已崩滑后缘边界上部表层土体的阻力区,使上部表层土体丧失部分阻力,从而发生表层溜滑。因此,对崩滑区在地震及降雨作用下的进一步崩滑进行防护,对已有的崩滑松散体是很有意义的。
采用类比法及经验法中的碎石土斜坡自然稳定坡角(自然休止角)预测斜坡查表法对滑坡区松散堆积体进行稳定性预测。选取1-1′剖面、2-2′剖面和3-3剖面对斜坡进行稳定性预测。崩滑松散堆积体,结构松散,坡度容许值取1:1.25,由于目前崩滑松散堆积体的坡角都大于1:1.25,因此崩滑松散体目前都处于不稳定状态,在降雨和地震等外力作用下,将可能再次发生大规模的崩滑。
3.2.2 Ⅰ号滑坡右侧前缘未崩滑斜坡稳定性分析
Ⅰ号滑坡右侧,未发生崩滑的自然斜坡由于其物质组成为洪积层和冲洪积的混合堆积,为阶地前缘堆积构造,其物质组成为碎块石土夹漂卵石层,漂卵石层呈水平带状分布,无发生崩滑的条件,在本次特大地震作用下也未发生大规模的崩滑,只是表层松散体的剥落,但考虑地震后斜坡表层松散,斜坡坡度较大,目前斜坡表层的碎块石中的细小颗粒和漂卵石一直在发生沿斜坡的飞石、滚石现象。而对于斜坡整体,在本次特大地震后,未发现斜坡顶部有裂缝等变形迹象,且从汶川国道213线沿线有多处类似的稳定阶地斜坡情况来看,说明该斜坡整体为稳定的。因此,Ⅰ号滑坡右侧前缘未崩滑斜坡由于是阶地结构,其整体为稳定的,但表层由于地震后较松散,局部不稳定。
3.2.3 残留滑坡体和变形体稳定性分析
3.2.3.1 计算剖面确定
本次计算以I号滑坡1-1′剖面、2-2′剖面和II号滑坡3-3′剖面为计算剖面,对其进行了稳定性计算,以分析各剖面的稳定状态。
3.2.3.2 计算工况及荷载
根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》,滑坡等级II级,暴雨工况以20年一遇(5%频率)暴雨考虑;工作区处于Ⅷ度区,地震加速度为0.20g考虑。滑坡稳定性及各滑块的剩余下滑力验算, 采用以下工况:
工况1:自重+地表荷载
工况2:自重+地表荷载+暴雨
工况3:自重+地表荷载+地震
3.2.3.3 计算方法
计算方法采用不平衡推力传递法。按折线滑动面将土体分成条块,假定条间力的合力与上一条土条底面平行,然后根据各分条力的平衡条件,逐条向下推求,直至最后一条土条。假定土壤孔隙水压力按线性分布时:
式中:
:推力传递系数;
:第个条块末端的滑坡推力(kN/m);
:抗滑稳定安全系数
:第个条块地下水位线以上土体天然重量(kN/m);
:第个条块地下水位线以上土体天然重量(kN/m);
:第个条块土体两侧静水压力的合力
;
:第个条块土体底部孔隙水压力 图3.4 孔隙水压力计算示意图
;
:第个条块所在滑动面上的内摩擦角(°);
:第个条块所在滑动面上的倾角(°);
:第个条块所在滑动面上的单位粘聚力;
:第个条块所在滑动面上的长度;
其中孔隙水压力的计算说明见图3.4。
3.2.3.4计算成果
(1)I号滑坡变形体稳定性计算
以主剖面2-2′剖面为例,2-2′剖面的滑动模式有以下三种:
模式一:变形体整体沿岩土界面滑动从高程约1375.5m处(C剪出口)剪出破坏,为整体滑动破坏。
模式二:变形体中前部从高程约1396.5m处滑体土层最薄处(B剪出口)剪出破坏,为局部滑动破坏。
模式三:变形体中前部从高程约1413m处滑体土层最薄处(A剪出口)剪出破坏,为局部滑动破坏。
变形体稳定性计算简图见下图(图3.5),按照上述计算工况和参数选取原则进行计算取得的稳定性计算结果见表3.2。
图3.1 I号滑坡变形体2-2/剖面滑动模式
表3.2 I号滑坡变形体稳定性计算成果表
根据滑坡稳定状态划分,由表3.2可知,I号滑坡变形体1-1/剖面和2-2/剖面的整体在天然和暴雨工况下均为稳定,在地震工况下为基本稳定;2-2/剖面局部在所有工况下均为稳定。因此,对于变形体来说,其总体为基本稳定~稳定状态。
(2)Ⅱ号滑坡变形体稳定性计算
Ⅱ号滑坡的3-3′剖面的滑动模式有以下四种:
模式一:变形体整体沿岩土界面滑动从高程约1750m处(D剪出口)剪出破坏,为整体滑动破坏。
模式二:变形体中前部从高程约1364m处滑体土层最薄处(C剪出口)剪出破坏,为局部滑动破坏。
模式三:变形体中前部从高程约1373.5m处滑体土层最薄处(B剪出口)剪出破坏,为局部滑动破坏。
模式四:变形体中前部从高程约1377m处滑体土层最薄处(A剪出口)剪出破坏,为局部滑动破坏。
变形体稳定性计算简图见下图(图3.6),稳定性计算结果见表3.3。
图3.6 Ⅱ号滑坡变形体1-1/剖面滑动模式
表3.3 Ⅱ号滑坡变形体稳定性计算成果表
根据滑坡稳定状态划分,由表3.3可知,Ⅱ号滑坡变形体3-3/剖面的整体在天然和暴雨工况下均为稳定,在地震工况下为基本稳定;局部在所有工况下均为稳定。因此,对于变形体来说,其总体为基本稳定~稳定状态。
(3)Ⅱ号滑坡残留滑坡体稳定性计算
以主剖面2-2′剖面为计算剖面,残留滑坡体稳定性计算简图见下图(图3.7),按照上述计算工况和参数选取原则进行计算取得的稳定性计算结果见表3.4。
图3.7 残留滑坡体滑动模式
表3.4 Ⅱ号滑坡残留滑坡体稳定性计算成果表
根据滑坡稳定状态划分,由表3.4可知,残留变形体在天然工况下为欠稳定,在暴雨和地震工况下为不稳定。因此,残留体总体为欠稳定~不稳定状态。
由表3.2~表3.4可知,变形区(变形体)在自然条件和暴雨条件下都处于稳定状态,在地震作用下处于基本稳定状态,残留滑坡体在自然条件下处于欠稳定状态,在暴雨和地震作用下处于不稳定状态。这和本次勘查过程对斜坡的调查结果基本一致。
3.3主要结论
通过宏观稳定判断、稳定计算分析,得出金洞子滑坡稳定分析的主要结论如下:
1)金洞子滑坡目前处于临界状态,前部滑坡区虽已发生了崩滑,但崩滑松散堆积体坡度较大(大于自然稳定坡角),目前仍在变形破坏,有再次发生大规模崩滑的可能,且已崩滑区上部表层土体松散,易发生再次崩滑。
2)对于Ⅰ号滑坡右侧前缘未崩滑斜坡目前整体处于稳定状态,只是表层松散体易发生落石掉块,为不稳定。
3)对于Ⅱ号滑坡存在的残留滑坡体目前处于欠稳定状态,极易在外力作用下再次发生滑动破坏。
4)滑坡处于地震Ⅷ级区,地震对滑坡稳定非常不利,I号滑坡和II号滑坡后部变形区(变形体)在地震工况下处于基本稳定状态,但前部滑坡区的不断溜滑将使得后部变形区(变形体)前缘卸荷,进一步发展将有可能有失稳危险。
4、地质灾害体防治工程技术方案及方案比选
4.1 等级划分、设计荷载组合、参数与设计标准
4.1.1 等级
根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》中滑坡危害程度等级划分表,金洞子滑坡体一旦滑动,根据目前的保护对象分布情况,粗略计算其造成的直接经济损失将达<500万元,危害人数70人<300人,但其威胁到国道(二级公路),故地质灾害危害程度分级为Ⅱ级。
4.1.2 设计荷载
根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》和金洞子滑坡的灾害等级,作用在灾害体上的荷载组合如下:
工况1:自重+地表荷载;
工况2:自重+地表荷载+暴雨;
工况3:自重+地表荷载+地震。
4.1.3 设计标准与设计参数
4.1.3.1基本资料和相关规程、规范
(1)《汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子滑坡勘查报告》
(2)《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(中华人民共和国国土资源行业标准);
(3)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
(4)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);
(5)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
(6)《公路路基设计规范》(JTJ 013-95);
(7)《建筑抗震设计规范》GB50011-2002;
(8)《堤防工程设计规范》(GB50286-98)。
(9)《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001);
(10)《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001);
(11)《室外排水设计规范》 (GB 50101-2005);
(12)《地质灾害防治工程设计技术要求》(国土资源部)。
4.1.3.2设计标准
(1)工程安全运行模数
防治工程结构设计基准期为50年。
(2)安全系数
金洞子滑坡治理工程等级为Ⅱ级,安全系数为1.20。
4.2 防治技术方案设计、分项工程设计
5.12特大地震引起了滑坡区前缘发生了大规模的崩滑,崩滑堆积体掩埋了滑坡前缘的公路(G213线),为保证公路的运行,当地公路部门在勘查工作期间已对公路上的崩滑体进行了清除,但由于只是对崩滑体进行局部措施,而未对整个崩滑松散体进行有效措施,勘查工作期间仍然不时有小型崩滑、落石掉块等现象发生,因此本次设计将对滑坡区进行有效措施治理。Ⅱ号滑坡前部崩滑后残留在斜坡上的滑坡体,由于结构松散,坡度较陡,目前已处于不稳定状态,随时可能从公路内侧陡坎处剪出破坏。而后部的变形区(变形体)由于产生了大量的裂缝,变形较大,但根据调查后发现为地震引起的斜坡局部变形的地表裂缝,而不是滑坡发生整体滑动的张拉裂缝。但考虑到降雨作用,为防止变形体的进一步变形,发育成滑坡,因此需对变形体进行有效排水工程进行处理。
4.2.1 防治技术方案设计
方案一:
Ⅰ号滑坡:
措施1:对于滑坡区进行清坡处理,对崩滑松散堆积体采用1:1.25清坡,同时清除斜坡表层松散块体和已崩滑上部边界处松散层;
措施2:在公路内侧布置桩板式挡墙在支挡边坡的同时,拦挡斜坡的落石掉块现象,采用混凝土桩板式挡墙;
措施3:在变形区(变形体)外围和中部布置截排水沟。
Ⅱ号滑坡
措施1:对于滑坡区进行清坡处理,清除Ⅱ号滑坡的残留滑坡体,同时清除斜坡表层松散块体和已崩滑上部边界处松散层;
措施2:在公路内侧布置挡土墙以拦挡边坡的落石掉块现象,采用浆砌块石挡墙;
措施3:在变形区(变形体)外围布置截排水沟。
方案二:
Ⅰ号滑坡:
措施1:对于滑坡区进行清坡处理,对崩滑松散堆积体采用1:1.25清坡,同时清除斜坡表层松散块体和已崩滑上部边界处松散层;
措施2:在公路内侧布置重力式挡墙在支挡边坡的同时,拦挡斜坡的落石掉块现象,采用浆砌块石挡墙;
措施3:在变形区(变形体)外围和中部布置截排水沟。
Ⅱ号滑坡:同方案一
4.2.2防治分项工程设计
4.2.2.1 方案一
(1)Ⅰ号滑坡:
① 对于滑坡区进行清坡处理,对崩滑松散堆积体采用1:1.25清坡,同时清除斜坡表层松散块体和已崩滑上部边界处松散层也采用1:1.25清坡。
②在公路内侧布置桩板式挡土墙支挡边坡的同时,拦挡斜坡落石掉块现象,采用桩板式挡墙,挡墙高3m,基础埋深3m,桩的断面尺寸为1.2m×1.0m,桩间距为5m,板的厚度0.3m,挡墙长度共180m。
③ 在变形区(变形体)外围和中部布置截排水工程。
(2)Ⅱ号滑坡:
① 对滑坡区进行清坡处理,清除所有崩滑松散堆积体和Ⅱ号滑坡的残留滑坡体,同时清除斜坡表层松散块体和已崩滑上部边界处松散层,松散层按1:1.25进行清坡。
②在公路内侧布置桩板式挡土墙支挡边坡的同时,拦挡斜坡落石掉块现象,采用桩板式挡墙,挡墙高5m,基础埋深5m,桩的断面尺寸为1.2m×1.0m,桩间距为5m,板的厚度0.3m,挡墙长度共60m。
③ 变形体外围设置截排水工程。
4.2.2.2 方案二
(1)Ⅰ号滑坡:
① 对于滑坡区进行清坡处理,对崩滑松散堆积体采用1:1.25清坡,同时清除斜坡表层松散块体和已崩滑上部边界处松散层也采用1:1.25清坡;
②在公路内侧布置重力式挡土墙支挡边坡的同时,拦挡斜坡落石掉块现象,采用浆砌块石挡墙,挡墙高3m,基础埋深0.5m,墙顶宽0.8m,挡墙基础深0.5m,墙背坡比1∶0.1,墙面坡比1∶0.3,挡墙长度共180m;
③ 在变形区(变形体)外围和中部布置截排水工程。
(2)Ⅱ号滑坡:
① 对于滑坡区进行清坡处理,对崩滑松散堆积体采用1:1.25清坡,同时清除斜坡表层松散块体和已崩滑上部边界处松散层也采用1:1.25清坡;
②在公路内侧布置重力式挡土墙支挡边坡的同时,拦挡斜坡落石掉块现象,采用浆砌块石挡墙,挡墙高5m,基础埋深0.5m,墙顶宽0.8m,挡墙基础深0.5m,墙背坡比1∶0.1,墙面坡比1∶0.2,挡墙长度共60m;
③ 在变形区(变形体)外围和中部布置截排水工程。
4.3 方案比选
上述两个滑坡防治方案首先均满足安全要求。两个防治方案区别在于对公路内侧边坡支挡、拦挡防治措施不同。以下就技术可行性、经济合理性和施工简便性三方面进行比较论证。
4.3.1技术方案的比选
方案一在公路内侧边坡采用清坡+桩板式挡土墙措施。
方案二在公路内侧边坡采用清坡+重力式挡土墙措施。
方案一和方案二在目前技术都比较成熟,但相比较而言重力式挡土墙更加成熟可靠。因此,从技术上分析,方案一更可靠。
4.3.2施工技术比选
方案一和方案二的施工工艺目前都很成熟。方案一采用的桩板式挡墙工程措施虽然也达到了治理滑坡的目的,但是由于公路内范围较小,桩的施工器械架设困难。故从施工工艺比较可见方案二更优。
4.3.3 估算比较
综合各治理方案技术设计、施工特性及工程投资估算,两中治理工程方案优缺点比较如下:
表4.3 各治理方案优缺点比较一览表
4.3.4确定推荐方案
经济上方案二优于方案一,同时从施工难度、安全可靠性、环境的影响程度及施工工艺等因素综合考虑,方案二比方案一更具优越性,因此确定方案二为设计推荐方案。
4.4 治理方案设计
4.4.1 清坡工程设计
清坡基本维持坡面现状,清除表面植被和浮土。其目的是对滑坡前部滑坡区未崩滑的区域斜坡表面松散体清除,其中对已崩滑上部边界处松散层按1:1.25进行清坡。
4.4.2 地表排水设计
(1) 排水系统现状
金洞子滑坡区内无排水系统,需新建截排水沟以满足滑坡区地表水排泄的要求。
(2) 排水沟设计
根据金洞子滑坡地形,排水系统设计总长度共计440m,截排水沟按照平面图要求进行布置。地表排水流量按以下公式计算:
式中:—设计地表水汇流量();
—设计暴雨强度
—径流系数,0.7;
—汇水面积。
将汇雨面积和设计暴雨强度代入以上公式,可计算出设计地表水汇流量,然后利用明渠均匀流公式可确定排水沟截面尺寸,确定排水沟为矩形截面,净尺寸约为深0.5m,宽0.6m。
4.4.3桩板式挡墙设计
4.4.3.1 Ⅰ号滑坡桩板墙设计
(一)桩设计
(1)桩的布设
在公路内侧斜坡底部设置桩板式挡墙以拦挡崩滑松散体的进一步崩滑和表层的落石、滚石现象发生,即沿公路内侧斜坡底部附近设置桩板挡墙。桩间距5m,桩身长6m,挡土段3m,嵌入段3m,共计37根。
(2)桩材料:桩身采用C30混凝土,受力筋采用HRB335,保护层厚50mm。
(3)桩计算方法
按悬臂桩计算,嵌入面以下按k法计算桩的位移和内力,桩身内力和位移按地基的弹性抗力进行计算,可建立如下微分方程:
式中:k一滑床地基系数,取120000kN/m4
Bp一桩计算宽度,m
EI一桩抗弯刚度,kN.M2
(4)桩工程设计
根据上述桩结构及特征参数和桩计算方法,对桩进行设计。根据推力计算结果,桩设计推力为3m高的土压力100KN/m。桩截面为1.2×1.0m,桩间距5.0米。设计桩长为6m,挡土厚度为3m,桩体嵌入深度为3m。桩的具体布置见附图。分别对滑面以上按悬臂桩计算嵌入面以下桩采用K法受力分析,内力分析见图4.1和图4.2。
图4.2 桩弯矩图 图4.3 桩剪力图
(5)设计结果
由图4.1和图4.2可知。最大弯矩为868KNm,最大剪力为521KN。采用C30混凝土,在桩的受拉侧配置6根HRB335φ28钢筋。受拉筋按一排布置。在桩的两侧和受压侧各布置2根HRB335φ22的构造钢筋。箍筋采用HRB235φ12,箍筋采用单支封闭式,间距400mm。根据内力计算结果进行配筋计算,成果见设计附图。
(二)桩间板设计
挡土板采用预制混凝土板。混凝土等级C30,板厚300mm,高500mm,长4m,由于板所受的侧向土压力较小,因此根据工程类比,在板的受拉侧配置3根HRB335φ18钢筋,受压侧布置2根HRB335φ16的构造钢筋,间距500mm。箍筋采用HRB235φ8,箍筋采用单支封闭式,间距400mm。
4.4.3.2 Ⅱ号滑坡桩板墙设计
(一)桩设计
(1)桩的布设
在公路内侧斜坡底部设置桩板式挡墙以拦挡崩滑松散体的进一步崩滑和表层的落石、滚石现象发生,即沿公路内侧斜坡底部附近设置桩板挡墙。桩间距5m,桩身长10m,挡土段5m,嵌入段5m,共计13根。
(2)桩材料:桩身采用C30混凝土,受力筋采用HRB335,保护层厚50mm。
(3)桩计算方法
按悬臂桩计算,嵌入面以下按k法计算桩的位移和内力,桩身内力和位移按地基的弹性抗力进行计算,可建立如下微分方程:
式中:k一滑床地基系数,取120000kN/m4
Bp一桩计算宽度,m
EI一桩抗弯刚度,kN.M2
(4)桩工程设计
根据上述桩结构及特征参数和桩计算方法,对桩进行设计。根据推力计算结果,桩设计推力为5m高的土压力250KN/m。桩截面为1.5×1.0m,桩间距5.0米。设计桩长为10m,挡土厚度为5m,桩体嵌入深度为5m。桩的具体布置见附图。分别对滑面以上按悬臂桩计算嵌入面以下桩采用K法受力分析,内力分析见图4.3和图4.4。
图4.3 桩弯矩图 图4.4 桩剪力图
(5)设计结果
由图4.3和图4.4可知。最大弯矩为3603KNm,最大剪力为1295KN。采用C30混凝土,在桩的受拉侧配置20根HRB335φ28钢筋。受拉筋按一排布置。在桩的两侧和受压侧各布置3根HRB335φ22的构造钢筋。箍筋采用HRB235φ12,箍筋采用单支封闭式,间距400mm。根据内力计算结果进行配筋计算,成果见设计附图。
(二)桩间板设计
挡土板采用预制混凝土板。混凝土等级C30,板厚300mm,高500mm,长4m,由于板所受的侧向土压力较小,因此根据工程类比,在板的受拉侧配置3根HRB335φ18钢筋,受压侧布置2根HRB335φ16的构造钢筋,间距500mm。箍筋采用HRB235φ8,箍筋采用单支封闭式,间距400mm。
4.4.4重力式挡墙设计
(1)设计原则与依据
①安全系数的确定
依据《建筑地基基础规范》(GBJ50007-2002) 规定:
挡土墙的稳定验算中,安全系数取值为:
考虑下滑推力时:抗滑安全系数Ks=1.0,抗倾覆安全系数:Kt=1.3;
考虑库仑土压力时:抗滑安全系数Ks=1.3;抗倾覆安全系数:Kt=1.6
挡土墙地基承载力的验算中,地基平均应力:P<f ,地基最大应力:Pmax<1.2f,其中f为持力层地基承载力设计值。基底合力偏心矩e<0.25b,其中b为基础宽度。
依据《砌体结构设计规范》(GBJ50003-2001),挡土墙应进行墙身抗压抗剪验算,抗压采用偏心受压计算,保证墙身最大压应力不大于墙身抗压强度。抗剪采用无筋砌体构件受剪计算,保证最大剪应力不大于砌体抗剪强度。
② 计算参数的选取
参考《工程地质勘察报告》和工程经验,各计算参数取值如下:
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)
墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa)
墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa)
墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa)
墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)
圬工之间摩擦系数: 0.400
地基土摩擦系数: 0.500
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: 35.000(度)
墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)
墙后填土容重: 20.000(kN/m3)
地基土容重: 24.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa)
墙底摩擦系数: 0.500
地基土类型: 岩石地基
地基土内摩擦角: 50.000(度)
(2)挡土墙选型
Ⅰ号滑坡挡土墙选型:
挡土墙选型为俯斜式,挡土墙后应回填Φ值较大、透水性较好的砂性土或碎条石土,不能回填淤泥、耕填土、膨胀性粘土,并不应夹杂腐生物或有机质,挡土墙布置排水孔,墙背后设0.3m宽砂砾石反滤层,以利排水。挡墙长度共约180m。挡墙基础深0.5m,墙体高3m,顶宽0.8m,墙背坡比1∶0.1,墙面坡比1∶0.3,背后填土3m。挡墙采用浆砌块石砌筑。
Ⅱ号滑坡挡土墙选型
挡土墙选型为俯斜式,挡土墙后应回填Φ值较大、透水性较好的砂性土或碎条石土,不能回填淤泥、耕填土、膨胀性粘土,并不应夹杂腐生物或有机质,挡土墙布置排水孔,墙背后设0.3m宽砂砾石反滤层,以利排水。挡墙长度共约60m。挡墙基础深0.5m,墙体高5m,顶宽0.8m,墙背坡比1∶0.1,墙面坡比1∶0.2,背后填土2m。挡墙采用浆砌块石砌筑。
弃渣挡土墙选型
挡土墙选型为俯斜式,挡土墙后应回填Φ值较大、透水性较好的砂性土或碎条石土,不能回填淤泥、耕填土、膨胀性粘土,并不应夹杂腐生物或有机质,挡土墙布置排水孔,墙背后设0.3m宽砂砾石反滤层,以利排水。挡墙长度共约100m。挡墙基础深0.5m,墙体高3m,顶宽0.6m,墙背直立,墙面坡比1∶0.2,背后填土3m。挡墙采用浆砌块石砌筑。
(3)挡土墙设计验算
Ⅰ号滑坡挡土墙设计验算:
① 第 1 种情况:滑坡推力作用情况
[墙身所受滑坡推力]
Ea=56.000 Ex=49.896 Ey=25.423(kN) 作用点距离墙底高度 =1.500(m)
墙身截面积 = 4.200(m2) 重量 = 96.600 kN
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数= 0.500
滑移力= 49.896(kN) 抗滑力= 61.012(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.223 > 1.000
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.129 (m)
相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.850 (m)
相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.500 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 74.845(kN-m) 抗倾覆力矩= 156.053(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 2.085 > 1.300
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然基础,验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 122.023(kN) 总弯距=81.209(kN-m)
基础底面宽度 B= 2.000 (m) 偏心距 e = 0.334(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.666(m)
基底压应力: 趾部=122.234 踵部=0.000(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.334 <= 0.250*2.000 = 0.500(m)
地基承载力验算满足: 最大压应力=122.234 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然基础,不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积 = 4.200(m2) 重量 = 96.600 kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.129 (m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.850 (m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.500 (m)
法向应力检算
作用于验算截面的总竖向力 = 122.023(kN) 总弯距=81.209(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.666(m)
截面宽度B = 2.000 (m) 偏心距 e1 = 0.334(m)
截面上偏心距验算满足:e1= 0.334 <= 0.300*2.000 = 0.600(m)
截面上压应力:面坡=122.234 背坡=-0.210(kPa)
压应力验算满足:计算值= 122.234 <= 2100.000(kPa)
拉应力验算满足:计算值= 0.210 <= 150.000(kPa)
切向应力检算
剪应力验算满足:计算值= 0.543 <= 110.000(kPa)
② 库仑土压力(一般情况)
[土压力计算] 计算高度为 3.000(m)处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:37.890(度)
Ea=41.200 Ex=37.865 Ey=16.237(kN) 作用点高度 Zy=1.000(m)
因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在
墙身截面积 = 4.200(m2) 重量 = 96.600 kN
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数= 0.500
滑移力= 37.865(kN) 抗滑力= 56.419(kN)
滑移验算满足:Kc = 1.490 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.129 (m)
相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.900 (m)
相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.000 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 37.865(kN-m) 抗倾覆力矩= 139.871(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 3.694 > 1.600
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然基础,验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 112.837(kN) 总弯距=102.006(kN-m)
基础底面宽度 B= 2.000 (m) 偏心距 e = 0.096(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.904(m)
基底压应力:趾部=72.666 踵部=40.171(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.096 <= 0.250*2.000 = 0.500(m)
地基承载力验算满足:最大压应力=72.666 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然基础,不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积 = 4.200(m2) 重量 = 96.600 kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.129 (m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.900 (m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.000 (m)
法向应力检算
作用于验算截面的总竖向力 = 112.837(kN) 总弯距=102.006(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.904(m)
截面宽度B = 2.000 (m) 偏心距 e1 = 0.096(m)
截面上偏心距验算满足:e1= 0.096 <= 0.300*2.000 = 0.600(m)
截面上压应力:面坡=72.666 背坡=40.171(kPa)
压应力验算满足:计算值= 72.666 <= 2100.000(kPa)
切向应力检算
剪应力验算满足:计算值= -3.635 <= 110.000(kPa)
Ⅱ号滑坡挡土墙设计验算:
① 第 1 种情况:滑坡推力作用情况
[墙身所受滑坡推力]
Ea=20.034 Ex=18.413 Ey=7.896(kN) 作用点高度 Zy=0.667(m)
墙身截面积 = 7.750(m2) 重量 = 178.250 kN
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
滑移力= 18.413(kN) 抗滑力= 93.073(kN)
滑移验算满足: Kc = 5.055 > 1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足: 方程值 = 83.573(kN) > 0.0
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.255 (m)
相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.233 (m)
相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.667 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 12.275(kN-m) 抗倾覆力矩= 241.309(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 19.658 > 1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 184.299(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 186.146(kN)
作用于墙趾下点的总弯矩=229.034(kN-m)
基础底面宽度 B = 2.300 (m) 偏心距 e = -0.080(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.230(m)
基底压应力: 趾部=63.958 踵部=97.908(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 97.908 / 63.958 = 1.531
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.080 <= 0.167*2.300 = 0.383(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=63.958 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=97.908 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=80.933 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基,不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积 = 7.750(m2) 重量 = 178.250 kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.255 (m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.233 (m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.667 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 186.146(kN)
作用于墙趾下点的总弯矩=229.034(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.230(m)
截面宽度 B = 2.300 (m) 偏心距 e1 = -0.080(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.080 <= 0.250*2.300 = 0.575(m)
截面上压应力: 面坡=63.958 背坡=97.908(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 97.908 <= 800.000(kPa)
剪应力验算满足: 计算值= -24.368 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 186.146(kN)
轴心力偏心影响系数醟 = 0.986
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.300(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1800.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.988
强度验算满足: 计算值= 186.146 <= 1570.052(kN)
稳定验算满足: 计算值= 186.146 <= 1551.512(kN)
② 库仑土压力(一般情况)
计算高度为 5.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 43.830(度)
按实际墙背计算得到: 第1破裂角: 42.130(度)
Ea=20.034 Ex=18.413 Ey=7.896(kN) 作用点高度 Zy=0.667(m)
因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在
墙身截面积 = 7.750(m2) 重量 = 178.250 kN
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
滑移力= 18.413(kN) 抗滑力= 93.073(kN)
滑移验算满足: Kc = 5.055 > 1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足: 方程值 = 83.573(kN) > 0.0
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.255 (m)
相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.233 (m)
相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.667 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 12.275(kN-m) 抗倾覆力矩= 241.309(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 19.658 > 1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 184.299(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 186.146(kN)
作用于墙趾下点的总弯矩=229.034(kN-m)
基础底面宽度 B = 2.300 (m) 偏心距 e = -0.080(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.230(m)
基底压应力: 趾部=63.958 踵部=97.908(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 97.908 / 63.958 = 1.531
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.080 <= 0.167*2.300 = 0.383(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=63.958 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=97.908 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=80.933 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基,不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积 = 7.750(m2) 重量 = 178.250 kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.255 (m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.233 (m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.667 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 186.146(kN)
作用于墙趾下点的总弯矩=229.034(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.230(m)
截面宽度 B = 2.300 (m) 偏心距 e1 = -0.080(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.080 <= 0.250*2.300 = 0.575(m)
截面上压应力: 面坡=63.958 背坡=97.908(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 97.908 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -24.368 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 186.146(kN)
轴心力偏心影响系数醟 = 0.986
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.300(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1800.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.988
强度验算满足: 计算值= 186.146 <= 1570.052(kN)
稳定验算满足: 计算值= 186.146 <= 1551.512(kN)
5 工程监测方案设计
5.1 监测工作的任务和目的
滑坡是一种复杂的地质灾害,由于现有勘察手段、经费、时间等因素的限制,对滑坡这一复杂的地质体的认识和评价存在一定的局限性。通过监测来了解滑坡体的演变过程,为滑坡的预测预报及工程治理提供可靠的资料和科学依据。通过滑坡监测,可以掌握滑坡的变形特征和变形规律及滑坡的规模、边界、滑动方向和失稳方式,为判断滑坡的发生时间及滑坡的危害程度提供重要信息,同时为避免和减轻滑坡灾害损失提供决策依据。
金洞子滑坡防治工程监测的主要目的是,了解边坡在施工期和运行期其变形活动特征,判断滑坡稳定状态,保证施工的安全,并对防治效果进行检验,为今后的边坡防治提供经验。
5.2 监测设计方案主要技术依据及原则
监测设计依据的技术依据有:
①《国家水准测量规范》
②《大地变形测量规范》
③《岩土工程手册》
监测设计的主要原则是:
①立足现有监测手段,建立系统的监测网。
②监测应作到目的明确、重点突出。
③监测工作应贯穿整个工程的开始到结束。
滑坡监测手段以布设监测点为主,同时辅以现场巡视,监测点的布设一般遵循以下总的原则:
(1)监测点的布置一般按断面(也称剖面)布置,断面一般选在地质条件差、变形大、可能产生破坏的部位,如布设在断层、裂缝、地质结构变化的部位,或选在斜坡坡度陡、稳定性差的部位,也可选在作过模型试验或者分析计算的典型部位。
(2)对于面积大且需要重点监测的斜坡,可布置多个断面,但断面的布置应有主次之分,主次断面的选择一般根据地质条件的好坏、边坡坡度的高低及结构上的代表性等方面的因素加以考虑。
(3)主要断面布置的监测项目和使用的仪器应比次要断面多,而且主要断面使用的仪器精度和自动化程度也应比次要断面高。
(4)同一监测项目应考虑平行布置,如监测滑坡的水平位移时,可将大地测量仪器、钻孔倾斜仪及地表倾斜仪盘同时布置,有利于各类仪器的观测成果相互印证,从而保证了观测结果的可靠性。
(5)为了提高监测点的使用效率,监测点的布置可在原有的观测结果及巡视检查的基础上分期布置,这样可使监测点的布置具有针对性和代表性。
(6)当主滑坡上有若干个次生滑坡时,监测的重点应放在变形及危害性大的次生滑坡上。至于其它次生滑坡也应有所兼顾。
5.3 监测工作现状
金洞子滑坡目前尚未布置监测点和相应的监测设施,未进行过专业监测。
5.4 监测工作方案
金洞子滑坡受降雨入渗的影响,因而监测工作主要为变形监测,同时进行相应的水文、气象观测和现场的巡视检查。
5.4.1 变形监测
滑坡区位移监测主要是了解施工期和运行期滑坡体位移量、位移变形速度、滑坡体活动范围,为滑坡安全和检验防治工程效果提供可靠的信息。滑坡区位移监测系统由地表位移监测和深部位移监测两部分组成。
地表位移观测即观测平面位移量又观测垂直方向(即高程)的位移量。观测方法很多,可根据具体情况因地制宜地使用简易的观测方法和精密的观测方法。
深部位移观测方法主要有测斜仪法、放射线同位素法、电阻丝法等,目前较为适用的是测斜仪法。
5.4.2 水文气象观测
为取得所需要的第一手资料必须对降雨量等项目进行综合性监测。
降雨量观测:利用汶川县气象站资料;
5.4.3 巡视检查
由于自然因素的不可遇见性,以及监测仪表的局限性,为能正确分析和预报斜坡变形态势,从施工期到运行期都必须长期进行巡视检查。其检查项目有:
地表及排水沟裂缝出现的位置、规模、延伸方向、发生时间等;
地面鼓胀位置、范围、形态特征、幅度、发生时间等;
地面沉降位置、形态、面积、幅度、发生时间等;
塌方位置、范围、体积及发生时间;
建筑物破坏和树木歪斜情况、发生时间等;
地下水露头变化情况,井泉流量,水质变化特征突变等。
巡视检查应有一套完整的管理制度,坚持日常巡视检查、年度巡视检查、特别巡视检查相结合,专业巡视检查与群众巡视检查相结合。每次检查应做好详细的现场记录,必要时应照相或摄影。在巡视检查中如发现异常,经复查后,应立即报告。
5.4.5 主要监测项目布置方案
具体监测方案为,在剖面3-3’和2-2’上设置3个地表水平位移监测点及2个深部位移监测孔;剖面1-1’设置1个地表水平位移监测点。同时安排指定人员定期查看边坡段地表变形迹象。重点对滑坡体上的房屋,以及裂隙分布较多的斜坡部位的变形进行监测,同时在遇到较大降雨时应及时进行现场巡视、群测群防。
5.4.6 监测时间
建议配备专门的监测人员,负责进行施工期和工程竣工后运行期的长期监测。要求从工程治理开始对工程持续进行监测观测,监测主要时段是雨季。
表6-2监测工作布置一览表
6 项目施工组织设计
6.1 施工条件
6.l.l 场内外交通
金洞子滑坡位于岷江左岸、岷江一级支流溪沟(七盘沟)沟口左岸斜坡地带,行政区划属汶川县威州镇七盘沟社区,位于汶川县城区,距汶川县城区中心约6km。汶川县北至州府马尔康246km,南距省会成都146km,是四川阿坝自治州重要的交通要道,交通方便。滑坡所在斜坡底部为国道213线,都汶高速公路距离工作区不到500m,交通方便。
工程的场内交通运输主要依托国道213线和修建施工临时便道。施工所需的各种材料可用自卸式汽车将施工材料运至施工区;修建施工便道后,可用自卸拖拉机在施工现场转运。
6.1.2 风水电供应
施工用水可以从岷江中直接抽取,生活用水可利用附近居民的生活供水设施解决。
施工用电主要为空压机、施工照明及少部分小型辅助机械用电,用电负荷减小,用电电源可依托临近的供电系统。
6.1.3 施工占地和拆迁
根据工程的施工特点、施工方案等,施工工作区内无耕地及其它农作物,但材料堆放和弃渣堆放需要征地。
6.2 天然建筑材料
本工程主要包括清坡、挡土墙、地表排水等,工程所需建筑材料主要为块石料、混凝土粗、细骨料,即砾石料和砂料。
块石料、砾石料和砂料均可在七盘沟社区的多个砂石料场采购。块石料成份主要为灰岩,岩石力学强度高,性能好,不易软化,是良好的块石和砾石料;砂料主要为石英砂,质量好,完全满足所用混凝土细骨料质量要求;砂石料场距离工作区小于2.0km,运输方便,且满足工程对所需块石料、砾石料和砂料的质量、储量要求。
6.3 施工交通及施工总布置
6.3.1对外交通
金洞子滑坡附近公路网基本形成,根据不同物资来源,对外交通采用公路运输运至施工区。
6.3.2场内交通运输
施工所需的各种材料可用自卸式汽车将施工材料运至施工点;由于施工区没有便道,因此需修建施工临时便道以实现施工现场转运。
6.3.3施工布置规划
根据工程施工特点及要求,不设大规模的临时生活区,可视现场地形及工程进展情况,灵活布置施工管理营地、机械设备停车场、各种备料场及仓库。施工机械的维修及保培养等,可在七盘沟或汶川县城区的专业维修站点进行,施工期间必需专门建立维修保养场。现场施工人员住房可搭设工棚或租借当地民房。
6.4 施工方法及施工机械基本要求
6.4.1施工方法
6.4.1.1 总则
(1)在开工前应做好料场开采计划,确认土料、块石料、骨料的质量和可开采量满足设计要求;
(2)项目施工前应做好工作面周围排水措施,有条件时宜考虑临时排水和永久排水相结合;
(3)应注意降雨对边坡稳定的影响,不宜在雨季施工,不得在坡体上部堆放材料和弃碴;
(4)施工中应做好临时安全监测工作,并派专人对边坡附近一定区域内进行巡视,发现地表裂缝或变形过大等情况时应及时通知相关单位进行妥善处理;
(5)施工期间不得影响交通,不得危及过往车辆和行人安全;
(6)应如实做好施工记录,发现施工质量问题、地质和建筑材料等不满足设计要求时,应分析原因,通知有关方面及时处理。
6.4.1.2 清坡工程施工
(1)清坡工程施工时,施工现场出土路线应畅通,开挖的弃碴应及时运走,不得堆放在公路周围;
(2)松散堆积体清坡工程应分段从上往下进行,坡面按设计坡率控制,坡面要稳定平顺;
(3)未崩滑区清坡:崩滑区顶部位置处覆盖层清除表面植被,崩滑区整体按原坡面平整,坡面要稳定平顺,清坡工程基本维持坡面现貌,严禁大开挖;
(4)清坡弃土用推土机推至公路外侧陡坡下,下面设置弃渣挡墙,严禁乱弃。
6.4.1.3挡土墙工程施工
(1)浆砌体必须采用铺浆法砌筑。砌筑时,应先铺砂浆后砌筑,石块应分层卧砌、上下错缝,内外搭接,砌立稳定。
(2)应采用M10水泥砂浆,条石强度不小于Mu30。石料选择质地坚硬、不易风化大致方正的毛石。
(3)挡土墙应分段开挖,分段砌筑,墙后覆盖层开挖应采用跳挖,并做好临时排水等措施,严禁成片开挖,以免坡顶覆盖层溜滑。
6.4.1.4排水工程施工
排水工程施工应与设计要求配合,排水沟断面形式为矩形浆砌块石结构,施工程序为:测量放样→沟槽开挖→石块、水泥、砂、水等备料→石料洒水湿润→拌制砂浆→浆砌石砌筑→砂浆抹面→养护→沟侧回填。
具体施工方法为:首先根据图纸测量放线将排水沟的位置确定下来,然后人工开挖沟槽,开挖完成后进行必要的修整、夯实,接着进行浆砌石砌筑,先砌沟底,再砌侧墙,最后在沟内侧抹面。所需石块由5t自卸汽车运至现场,就近工作面布置一台0.25 m3移动式砂浆拌和机在现场拌制砂浆,人工筐抬至作业部位进行施工。
6.4.2施工机械配制及要求
表6.1 主要施工机械设备
6.5 施工顺序及进度计划
6.5. l施工顺序
为充分利用土方机械,提高机械的利用率,建议各项施工活动的施工顺序如下:
清坡工程→挡墙工程→地表排水工程。
治理工程主要施工项目为土石方工程,工程施工尽量采用当地材料和人工。主要采用人力辅以机械施工。工程监测可结合防治工程施工同期完成。
6.5. 2施工进度计划
根据工程设计方案、拟采用的施工方法等,确定工程总工期为6个月。于20##年3月始施工准备,主要修建施工道路、临建房屋,布置风、水电系统及施工机械进场;20##年3月至20##年7月为主体施工期,包括挡土墙、抗滑桩和排水沟修建等;20##年8月为收尾期,进行场地清理及资料整理。
表6.1 施工进度计划图
7 工程管理
7.1管理机构
本工程项目管理实行项目法人制、建设监理制和项目招标制。
根据国务院办公厅关于加强基础设施工程质量管理的通知,按照政企分开的原则和《公司法》的规定,对该工程的管理实行项目法人负责制,对工程质量负总责。要求有独立项目法人组织实施,内设综合部、工程技术部、财务部和合同部,分别对该工程的质量、技术、安全和资金实施监督和管理,由项目法人组织实施的招投标工作,并与设计、施工单位签订合同。工程监理以公开招标方式选择有资质的监理单位承担。
对勘测、设计、施工队伍选择和主要建筑材料的采购,按照公平、公正的原则,公开招标,择优选用;对工程造价和原材料价格由物价、审计部门审定;项目资金的使用由财政部门委派稽核人员进行监督。
7.2工程管理范围和保护范围
工程管理范围为斜坡防护工程治理措施所在的区域,保护范围为斜坡防护工程治理措施所在的区域与其有关联的其它区域。
7.3工程设施维护与管理
治理工程实施后应加强维护,与治理工程相关的设施均需严加保护,任何单位和个人不得毁坏、侵占和盗用。对斜坡和附近建筑场地应连续监测,并做好记录和分析,如果变形就应该根据需要进行防护。对本工程的维护管理提出以下基本要求:
要成立管理机构,安排专职管理人员;
要明确管理机构的任务和职责;
要确定工程管理范围和保护范围;
要配备通讯设施和交通工具;
当发现工程安全隐患要及时加固,工程遭损失部位要及时检修和维修。
8 环境影响评价
环境影响本身是个较大的范畴,其包括多方面的内容,如环境污染、环境整治、再造环境等。防护工程对环境影响评价主要包括库岸再造对环境的影响及防护工程实施对环境影响两个方面的内容。
8.1 环境现状及滑坡对环境的影响
在5.12特大地震以后,受地震及降雨影响,金洞子滑坡一旦发生,将严重威胁滑坡区居民的生命财产安全和滑坡前缘国道213线的通行安全。在5.12特大地震作用下滑坡前部滑坡区发生了崩滑,崩滑堆积体掩埋了滑坡前缘的公路(G213线),为保证公路的运行,当地公路部门在勘查工作期间已对公路上的崩滑体进行了清除,但由于只是对崩滑体进行局部措施,而未对整个崩滑体进行有效措施,勘查工作期间仍然不时有小型崩滑、落石掉块等现象发生。据勘察显示,滑坡后部变形区目前变形迹象明显,但变形裂缝经勘查过程的调查工作后发现为地震引起的局部不均匀变形,而不是发生整体滑动的变形裂缝。由于斜坡坡度较陡,多平台陡坎,因此易发生局部溜滑和小型崩滑,考虑到变形区(变形体)除前缘由于已崩滑区附近的局部溜滑可能会直接影响到坡脚公路和居民外,其它变形破坏都影响不到坡脚的公路和居民。而局部滑动破坏将加剧滑坡整体的变形,这将可能引发滑坡的整体滑动破坏。其结果将危及斜坡底部21户70多人的生命及财产安全,国道213线的正常运行,10亩的果园、耕地土地。此外还将影响斜坡底部汶川县城区的规划聚居地的灾后重建工作的顺利进行。而治理工程的实施将使环境得到改善,治理工程本身也是一项环保工作。金洞子滑坡治理工程应充分考虑汶川县城区的总体规划和环境因素。通过对金洞子滑坡的防治达到保护灾区人民生命财产安全、保护环境、保护土地资源、生态环境的综合环境效益。
8.2影响环境因素分析及控制措施
滑坡防治工程主要包括抗滑桩、地表排水及监测等防治措施。在防治工程施工过程中,不可避免地会对当地环境造成影响。
8.2.1 污染环境因素分析
①施工时对水质的影响:施工时、场地平整、砂石骨料加工、砼拌和、浇注养护;水泥、施工机械(油污)及施工附属单位等生产废水,以及施工区人员日常生活排放的生活污水、垃圾、废料都会给水体带来污染。
施工期生产废水主要来源于砂石料冲洗、混凝土拌和及养护,主要污染物为悬浮物。混凝土骨料的加工处、堆放石料场、混凝土搅拌站的废水,采取静置沉淀后排放,对岷江水质影响不大。施工营地排放的生活废水量大,因岷江稀释自净能力较大,生活污水经化粪池沉滤排放,对江水质不会造成明显的影响。
②施工对环境空气质量的影响:施工时开挖、骨料加工筛分、水泥仓库装卸、砼拌和、机动车运输、施工机械运行、附属企业生产及生活烧煤排放的一氧化炭二氧化碳二氧化硫等总悬浮颗粒物(粉尘和飘尘)等,都对环境有影响。
影响空气环境质量的污染物主要是总悬浮微粒(TSP),无组织排放。可以使用配备收尘装置的钻孔机械,采用微差松动爆破技术钻爆开挖;在砂石料加工过程中,选用密闭式制砂设备,破碎时采用湿法作业;混凝土拌和系统安装除尘或收尘设施。
③施工固体废弃物的影响:施工固体废弃物主要为施工弃渣和生活垃圾。施工弃渣处理包括减量和堆放处置。减量主要是通过开挖料的平衡管理和废渣的综合利用,如开挖的新鲜岩石统一堆放在利用料场,用作人工砂石料的原料;部分开挖料用于场地平整、填筑;对砂石料产生的弃渣料可通过再加工制砂和道路施工垫层;部分砂石料废水处理系统的泥渣可回收制砂等。对难以利用的弃渣,应合理规划和建设弃渣场,在弃渣场进行有序地堆放处置。妥善安排弃渣场和提高废渣利用率,并尽量可能变废为宝,综合利用,妥善处理生活垃圾,不使其中的生物病原体扩散,以保障人群健康。
④施工噪声的影响:噪声来源有固体源和流动源两类。基坑开挖时爆破,是固定型噪声源;重型汽车运输,是流动型噪声源。当噪声等效声级超过一定限度时,人群健康将受到影响。应根据有关的噪声标准,采取措施,控制噪声。
施工过程中,工程机械的使用,会带来噪声污染问题,本工程中采用的机械设备主要有混凝土泵、推土机、振动碾、自卸汽车、空压机等均会产生较大的噪音,对居民的生活、工作有一定影响。
⑤施工对地形、地貌等自然环境的破坏。
防治工程主要分布于集镇规划建设区域外缘,不存在占用现有土地的问题,相反在局部地段因防治工程的实施,使岸坡顺直,坡面平整,从而增加可利用土地资源。但是,工程建设所需块石料、回填料等均需在附近挖取,需要占用部分土地,同时,混凝土生产系统、综合加工系统、汽车停放场地等也需要占用部分场地。除上述占地外,其他办公生活系统、机械修配系统、水电供应系统等主要利用现有设施。
⑥对森林草地植被的破坏,如引起土壤退化、水土流失等。
工程区大面积岸坡,在暴雨侵蚀或坡面水流影响下,水土流失现象严重并由此带来的隐患问题十分突出,工程实施后,可避免因水流直接冲蚀而造成的土体坍塌,起到阻挡土地资源流失的作用。因此,工程本身就是一项水土保持工程,对治理水土流失的作用非常显著。工程对水土流失的不利影响表现在施工期间,尤以施工中对料场的开挖影响最大,工程施工期间的土地占用、临时运输道路、施工材料的堆存等将破坏部分人工植被、天然植被,也会造成一定的水土流失。因此,在施工期,必须做好水土保持工作。
⑦对社会环境、水源保护的破坏。
工程施工增加外来流动人口,有可能将某些疾病带入工区附近,另一方面,在施工过程中,环境卫生状况较差,菌痢、肝炎、肺结核等肠道传染病的发病率可能提高,应加强工程建设环境卫生管理工作。
⑧施工对人群健康的影响。施工时大量人员进入工区,并高度集中,如当地有流行性传染病、地方病及自然疫源性疾病等,便可在人群中蔓延与发展;外地带来的传染病(如痢疾、肝病等)也可能成为主要流行病。
临时生活区应设置在受施工活动干扰相对较少的位置,并在大批人员进驻前作好居住环境的卫生清理,尤其要保证公共食堂的卫生。
利用当地已有医疗卫生机构,对工区流动人员进行卫生检疫和防病治病工作。
⑨场内外交通对环境的影响。施工时场内外交通道路种类繁多,重型运输机械多,车流量大,而且施工临时道路随工程进度而不断变化,这些情况对环境均有影响。评价时应注意不同交通运输方案(特别时车辆过密、流量过大等)引起的噪声污染和空气污染对居民生活、人身安全、人群健康以及景观、植被、文物古迹的影响。
施工生产区以及办公、生活区废、污水在排放前,采用集中静置、沉淀,集中收集含油废水等措施。
加强大型施工机械和车辆的管理,确保施工机械和车辆各项环保指标符合尾气达标排放要求。为了减少运输车辆产生的扬尘,对施工区干道车辆实行限速控制,配备专用洒水车洒水降尘。土料场开挖进行适当加湿处理。水泥、粉煤灰等采用集装箱或水泥罐等封闭式运输方式。
在噪声敏感区域施工,严格执行建筑施工场界噪声限值。车辆行经办公区、居民区时应适当减速,并禁止使用高音喇叭,必要时,设置防噪屏等保护设施。
8.2.2防护工程竣工后环境保护措施
环境问题在竣工后也是必经注意和重视的问题,必须依靠现有的管理体制在环境保护方面加以完善,加强竣工后期的环保工作,给当地人民提供一个良好的环境。在出现环境污染时,应及时清理,并在根本上治理污染源。
9 工程估算
9.1编制依据
⑴ 《水利建筑工程概算定额》(2002)
⑵ 《水利建筑工程预算定额》(2002)
⑶ 《水利工程施工机械台时费定额》(2002)
⑷ 国家发改委计价[2002]10号文
⑸ 其他相关国家地方文件、规定资料
9.2人工工资标准
人工工资标准根据《水利工程设计概(估)算》编制规定。
9.3材料预算价格
主要材料采用当地供应,根据汶川县市场价格并经综合测算取定。
9.4费用标准
工程费用以定额取价为计算基础,其中包括:直接费、间接费、计划利润、税金,总投资费用由治理工程费、二类专用费、基本预备费组成。各项费率按《水利工程设计概(估)算编制规定》水总[2002]116号文规定和相关规定计取。
9.5经费估算
推荐方案总投资为211.23万元,对比方案的总投资为312.27万元。
经费估算总表、基础价格及单价分析表详见附件。
10 经济、社会效益评价
10.1经济效益评价
金洞子滑坡由两个单体滑坡组成,滑坡的稳定性都将影响到滑坡前部21户居民70多人,近 10亩果园及耕地。此外还影响到280m的国道213线和滑坡体所在斜坡坡顶通信基站。根据汶川县的灾后重建计划,金洞子滑坡前部为汶川县城区重要聚居地。因此该滑坡一旦失稳滑动,将直接威胁聚居地人民的生命财产安全,可能直接经济经济损失将接近500万元左右,间接损失更大。
金洞子滑坡的治理经费211.23万元,治理后产生的经济效益巨大。
10.2社会效益评价
本项工程属地质灾害防治工程,滑坡经治理后,有利于灾区人民安居乐业,有利于社会稳定,有利于构建和谐社会。
10.3环境效益
本项工程实施后,原来可能失稳破坏的滑坡得到防护,防止了水土流失,保持了水土。但在施工期间,单项工程需对局部地段实施开挖及便道的修筑、设备堆放,材料进场等需要占用一定数量的临时性用地,但对水质、空气及其它方面无大的影响,且均为临时性。
施工期间生产废水主要来源于砂石料冲洗、混凝土拌和养护,主要污染物为悬浮物。以上废水采取静置沉淀后集中排放,对附近溪、沟及长江水质影响不大。
施工期间施工机械与车辆将增加,尾气和粉尘污染较大,对附近空气质量将有一定程度的不良影响,同时给周围环境将带来一定的噪声污染,施工结束后将消失。
可见,滑坡经防护治理,可改善岸库周边地质环境条件,有益于环境保护。
11 存在问题和建议
11.1结论
(1)金洞子滑坡由两个单体滑坡组成,每个单体又由前部的滑坡区和后部的变形区组成。目前2个滑坡的滑坡区为不稳定状态,前部已经发生了崩滑,一直在发生小型崩滑、落石、滚石现象,一旦遇到暴雨和地震的作用,有再次发生大规模崩滑的可能;变形区目前虽然存在很多变形迹象,但经勘查及稳定性验算后知,其变形裂缝为地震引起的局部土体变形,而不是发生滑坡的变形特征。
(2)金洞子滑坡一旦失稳,将直接威胁到滑坡前缘21户70余人的生命财产安全。并直接影响斜坡下部汶川城区规划聚居地的灾后重建工作,会造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。因此,汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目金洞子滑坡治理工程的实施是非常必要的。
(3)汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘查项目项目汶川区金洞子滑坡治理工程措施技术上是可行的。在该项目的地质勘查与分析的基础上,提出了2个治理方案,通过技术论证,在技术上均可行。在治理工程实施后,能保证滑坡达到相应安全标准。该滑坡治理工程具有较大的社会效益和经济效益;对生态环境不会造成不良影响。
11.2建议
(1)对治理区规划建筑应必须进行严格控制。
(2)加强巡视监测工作,及时掌握斜坡的异常动态。
(3)注意滑坡治理措施的维护保养,保障滑坡治理工程的正常运行及其功能的有效发挥。
(4)初步设计和施工图设计尚需深化方案设计,以保证滑坡治理方案安全、经济。