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某滑坡應急治理工程分析計算-在線瀏覽

2024-08-05 18:08本頁面
  

【正文】 由于地質災害造成的經(jīng)濟損失高達200億人民幣。2008年5月12日汶川大地震直接造成15000人的死亡,但是由此而引發(fā)的地質災害死亡人數(shù)卻達到20000人,其中誘發(fā)的高能量滑坡累計導致3751人死亡,單個滑坡引起的人員死亡超過100人最多的達到1600人屬于世界上罕見,潛在危險性最大的10個滑坡堰塞湖,曾經(jīng)威脅幾十萬人的生活安全,其中,最大的北川唐家山滑坡堰塞湖曾經(jīng)威脅下游綿陽市30萬人的生活安全,這些滑坡堰塞湖都因及時采取人工開挖措施排除了潛在危險。綜上所述可以看出滑坡災害帶給中國社會的災難是慘重的,我們對滑坡治理措施科學性、經(jīng)濟性和可靠性堅持不懈的探索和研究,將是減少滑坡給我們帶來損失的唯一途徑。同時為了檢驗在校四年的學習成果,因此選取了某滑坡治理應急工程設計作為畢業(yè)設計內容?;掠捎谄洚a(chǎn)生的條件、作用因素、運動機理的多樣性、多變性和復雜性,預測的困難,治理費用的昂貴,一直是世界各國研究的重要地質和工程問題之一。國內外關于滑坡的防治和治理主要從地下排水工程、減重和反壓工程、支擋工程、滑帶土改良工程4個方面進行研究。關于國內外對滑坡的研究主要在以下幾個方面上:滑坡理論的研究,滑坡防治的研究等。國內外學者從不同學科出發(fā)作過不少研究,特別是地質學家和土力學家提出過不少假說和見解。[2]1993年,胡廣韜教授[1]提出“滑坡動力學”觀點,闡明了許多新觀點,從而倡導并系統(tǒng)地論證了斜坡形成與演化過程中滑體的發(fā)育、滑移、解體、運行、停滯、消亡,以及斜坡等出現(xiàn)的一系列動力學規(guī)律,推進了我國滑坡動力學的研究。早在1939年 Fellenius提出以考慮摩擦力和粘聚力及巖土體條分為基本內容的瑞典圓弧穩(wěn)定分析法。1950年土力學家 《滑坡機理》一文中,對滑坡穩(wěn)定性計算方法作了比較系統(tǒng)的說明,同時還就一些實例滑坡分析了其產(chǎn)生原因。這些理論和成就都讓我們對滑坡的形成,演變過程有更深入的了解,從而有助于我們在對滑坡的監(jiān)測和防治中更科學合理的設計方案。擋墻由于受到工程量、高度、自身穩(wěn)定性的限制,滑坡體的安全系數(shù)往往提高不大,但是,新型擋墻結構及組合結構有較大發(fā)展?;碌闹卫戆ㄗo坡,在提倡生態(tài)建設的今天,護坡結構的生態(tài)化也成為一個研究熱點。微型樁便是符合這一發(fā)展特點的支護結構,具有非開挖施工,對滑體擾動?。皇┕C具小,適用于狹窄的施工作業(yè)區(qū);樁位布置靈活;對土層適用性強;施工振動、噪音小等特點。除此外斜坡內部加強結構還有土釘土錨,巖石錨桿、錨索、錨梁等,這些措施在近20多年來發(fā)展迅速。此外趙法鎖等[56]對平面旋轉坡體的形成機理進行了較深入研究,并提出了平面旋轉坡體治理的懸臂梁法、拱形擋墻等治理措施,并成功應用于西安市黑河引水工程左壩肩滑坡治理工程。由于“治坡先治水”的治坡理念所以全方位排水在近年來有較大進展,垂直排水鉆孔與深部水平排水廊道(隧洞)相結合的排水體系得到較廣泛的應用,地下排水常以泄水通道、盲溝等形式出現(xiàn)。在今后的研究內容上,多種支護措施的綜合應用或優(yōu)化組合具有廣闊的應用前景,在實際工程設計中如何優(yōu)化組合值得深入研究。技術路線圖如下:資料收集現(xiàn)場調查 研究區(qū)地質環(huán)境地震條件地質構造氣象水文不良地質特殊地質地形地貌地層巖性水文地質分析該區(qū)域滑坡形成條件降雨地形滑坡穩(wěn)定性評價分析穩(wěn)定性并提出防治方案 治理工程設計 技術路線圖 研究方法 定量分析法:通過對該滑坡坡體各項物理力學參數(shù)的分析確定滑坡穩(wěn)定性和 確定治理方案。 觀察法:通過現(xiàn)場檢測等手段判斷其滑動情況。針對該滑坡提出治理方案設計和提出治理方案。位于東經(jīng)107176。21′、34176。85之間。全縣轄7鎮(zhèn)10鄉(xiāng)254個行政村。 氣象條件 永壽縣屬暖溫帶大陸性氣候,冬季長而干寒,夏季短而溫和。在空間上,全景降水北部多于南部,東部多與西部,南部相差83mm。 在時間上,全年降水量在大月份為7 、 9 三個月份,平均每月在60mm以上,%%。冬季平均積雪期為107天。降水多表現(xiàn)為暴雨,連陰雨的形式。而連陰雨則多了發(fā)生于秋季,持續(xù)時間長,降水的入侵使巖土體抗剪強度降低,穩(wěn)定性下降,易誘發(fā)地質災害的發(fā)生,縣內絕大多數(shù)地質災害發(fā)生在夏秋兩季。全縣有兩大河流、四大水系,九條大溝。最大流量9200立方米/秒,有豐富的水力資源。自店頭種金坪入境,從坡龍頭出境入乾縣。泔河發(fā)源于罐罐溝,流經(jīng)永平、常寧、蒿店、渡馬、馬坊、御駕宮,監(jiān)軍,至御駕宮鄉(xiāng)九龍咀出境。漠西河發(fā)源于永平鄉(xiāng)蔣家山,流經(jīng)永平、甘井、蒿店、監(jiān)軍、儀井等鄉(xiāng)鎮(zhèn),至儀井鄉(xiāng)上邱村東南出境入乾縣。泉用類型大部是黃土潛水,也有較少的基巖裂隙水泉。較為出名的泉,有呂公惠民泉,靈泉,禮泉,平泉,漆泉等。以永壽梁為軸線,分南北水系。形成六條南高北低的梁原結合區(qū)。兩條水系的強烈侵蝕,使全縣整個地形成溝谷縱橫的黃土破碎原。 圖 全縣地貌分:中低山區(qū)、殘原梁峁區(qū)、分割黃土原區(qū) 、低黃土原區(qū)、溝壑、涇河高階地及河谷谷地等類型。山體坡度在2030度之間,海拔在12001500米,上覆1050米厚黃土,下及奧陶系灰?guī)r或三疊系砂頁巖互層,水力沖刷切割深度為50100m,由于受燕山運動的影響,山脈呈東西或近東西向分布,加之水流作用,地形東高西低,溝壑縱橫,梁狀特征明顯。(2) 殘垣梁貿區(qū)永壽梁河溝南部,受強烈切割,河谷深切百余米,溝谷發(fā)育。下部地勢低,原面被溝谷切割成臺狀梁原。上覆黃土250150m,下多為三疊系砂頁巖層。以“V”型谷為主,以基巖谷地貌為基礎,向南部傾斜。南以五峰山北麓,鉆天嶺、差峨山為界。整個地形西高東低,形成一個向三面傾斜的爪狀殘垣梁峁區(qū),水系以槐山至長寧東西一線為軸心,劃分南北兩個區(qū)域,北部由一系列北東向的河谷組成,深切原面。由于兩組水系強烈溯源侵蝕,將原面切割成溝谷密集的黃土梁峁殘原,地形復雜,原、坡、溝、梁、峁相同。境內漠西河、封候河、馬坊溝三條水系,蔣區(qū)境內分割為東西向斜軸部,使整個地貌呈由北向南波狀帶型原面。(4) 涇河高階地區(qū)涇河西側,系厡緣和涇河五級階地,海拔8001000m。涇河切割及支流匯入,使階面多呈條狀展布,階地高出涇河水位200250m。原緣和階地傾向涇河,坡角45度到65度。流域面積8平方公里,海拔高程640820m。表層多為第四紀上更新統(tǒng)馬蘭黃土,其下依次為中更新統(tǒng)離石黃土和下更新統(tǒng)午城黃土?;鶐r出露很少,僅在土石質低中山區(qū)和部分溝谷中見到,約占總面積的5%。(1) 古生界寒武系(e):僅在永壽縣店頭鎮(zhèn)東南部的羊毛灣水庫附近有出露,厚度大于90米,為灰色中厚層狀微晶灰?guī)r夾細晶白云巖,偶夾有泥灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r。(3) 古生界二疊系(P):沿漠西河、三盆河呈條帶狀分布于永壽縣的中部,厚度大于500米,中上部為灰白、灰綠色花崗質細砂巖,中?細粒砂巖與紫褐色砂質泥巖、頁巖互層,下部為灰白色中粗粒長石砂巖。(5) 中生界侏羅系(J):分布于永壽縣北部的永平鄉(xiāng)內。直羅組(J2Z):淺灰色厚層狀含爍石英粗砂巖夾少量紫紅色泥巖、泥質粉砂巖,厚度21~65米。(6) 中生界白呈系(K):分布于永平鄉(xiāng)的北部。洛河組(K?):紫紅色斜層理砂巖夾爍巖,厚度6?。(7) 新生界新第三系(N):分布于永太鄉(xiāng)渠頭溝的南側與郭村溝的北側,為棕紅色粘土巖、鈣質結核粘土巖、粉砂巖夾I丐質結核層、砂碌石層,與下伏地層為不整合接觸關系。主要為馬蘭黃土(Q3)、離石黃土(Q2)及午城黃土(Qi),主要為風積成因的黃色黃土夾古土壤層,其次為沖積、洪積成因的砂質粘土、砂、砂碌石層。[4] 永壽縣巖層表 水文地質條件永壽縣地下水類型分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙孔隙水、碳酸鹽類巖溶裂隙水三大類,按空間分布,松散巖類孔隙水分布于黃土源、梁區(qū)。巖溶裂隙溶洞水在空間分布上地域較小,主要分布在五峰山、婁敬山及南部的局部地區(qū)。 松散巖類孔隙水:松散巖類孔隙水以潛水為主,主要賦存于黃土堀、梁區(qū)風積黃土層中,由馬蘭黃土、離石黃土和午城黃土組成。富水性受埋藏條件、地貌和巖性等控制。反之,富水性變差。弱水區(qū)埋深在100m以下,單井涌水量200~400m3/d?;瘜W類型以重碳酸韓鎂型水為主。由于地勢起伏較大,不利于地下水的聚集,富水性較差。水化學類型為重碳酸鹽和鈉韓鎂型水。碳酸鹽巖類巖溶裂隙水:主要賦存于寒武?奧陶系厚層灰?guī)r、白云巖中。在侵燭基準面以上,溶洞水賦存條件差。排泄多以泉的形式外流,少部分通過徑流補給側旁的松散巖類孔隙潛水。 地質構造及地震永壽縣處于中朝淮地臺陜甘寧臺坳南緣,自北向南分為北緣褶皺帶和永壽斷褶帶兩個次級構造單元。主要褶皺構造有:太峪箱狀梳狀背斜、湃家河屜狀平緩向斜、平遙不對稱短軸背斜、御駕宮復式背斜、永壽不對稱向斜,莊和溝不對稱倒轉背斜。永壽縣位于陜甘寧臺瑣南緣,紛渭地暫北側。因此,渭河地塑發(fā)育有巨厚的第三系和第四系沉積物。但活動強度小,錯位距離不大。歷史上有地震活動記錄,強度較大,危害較重。 本章小結 本章主要講了滑坡形成區(qū)的一些環(huán)境條件、地質條件和水文條件,從比較大的區(qū)域地質環(huán)境背景上分析該區(qū)域的工程地質環(huán)境條件。永壽縣斜坡上的黃土層中普遍存在孔隙潛水,是該區(qū)斜坡變形失穩(wěn),產(chǎn)生崩塌、滑坡的主要影響因素。每條裂縫在平面上總體呈弧形展布。 滑坡平面特征 滑坡體平面特征包括滑坡體的平面形態(tài)、范圍及邊界,該滑坡體在平面上呈簸箕狀,主滑方向約207度,滑坡后緣以拉裂縫為界,北邊界及南邊界分別以陡坎為界。 滑坡體前部及剪出口特征 滑坡體前緣及剪出口部位地面無鼓起變形。 滑坡體縱斷面特征 經(jīng)過實地勘察以及結合鉆孔資料揭露滑體、滑床和滑帶土的形態(tài)特征、地層巖性。滑帶土主要為新近系泥巖,且土質不均,結構較亂,多為可塑性,含有鈣質結核,部分有微小裂隙,干濕狀態(tài)為稍濕,因此其力學參數(shù)也會一定程度的降低?;参挥诨瑤林拢渲饕獮橹酗L化的砂巖、砂礫巖?;w位于滑帶土之上
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