畢業設計 杏花村滑坡優化設計總說明

2022-12-17 20:18:05 字數 5126 閱讀 4268

lk99+376~+634段(杏花村)滑坡位於奉節縣朱衣鎮黃井鄉杏花村境內,沿路線寬度約258m,滑坡附近路線走向近東西向,目前路基已基本開挖至設計標高。

該段路線原設計以分離式路基的形式通過,左線路基高於右線路基,路基外側均採用路肩擋牆,左線內側邊坡最高為兩級,坡率分別為1:0.5和1:

0.75,未加支擋工程。滑坡左側沖溝內為朱衣河ⅱ號大橋,路線里程為lk99+232.

500~+357.500,lk99+620左右為一涵洞。

滑坡路段邊坡在開挖成型後受多次強降雨的影響,坡面出現區域性坍塌,變形範圍最遠至路線中線約40m,裂縫較多,變形明顯,原開挖路基上見坍塌物質堆填。為了查清該滑坡的性質、規模等和進一步評價滑坡的穩定性並進行治理,重慶高速公路發展****渝東分公司委託中鐵西北科學研究院對該段滑坡進行勘察且提出處治措施。中鐵西北科學研究院於2023年11月26提交了方案設計檔案,2023年11月28日,渝東公司組織專家對治理方案進行了評審,與會專家一致同意該院所做方案一作為治理方案,但需要進行優化設計。

2、地質概況

2.1 地形地貌及氣候特徵

滑坡區地處朱衣鎮背斜的南翼,總體地形南高北低,呈波狀起伏,海拔高度在340m~520m,相對高差180m。地形比較平順,總體為南北方向陡、中部較緩,坡度最陡達30~40°,最緩為0~5°,區域性溝谷較發育,谷坡狹窄,溝谷縱橫,地貌受地質構造、岩性控制明顯,滑坡後緣山嶺走向近東西向,溝谷走向以南北向為主。該區屬構造剝蝕低山丘陵地貌。

此段位於朱衣河支流長河的南坡,地形總體為南高北低,海拔高度在380m~480m之間,滑坡坡面自然坡度為前陡後緩,滑坡前部最陡達35°,中後部為5~10°,在滑坡中部即魚塘附近地形略有變陡,在此處將滑坡分為前、後兩級。滑坡體上主要已開闢為農田。

滑坡區圈椅狀外貌清楚,具明顯的古滑坡特徵:滑坡後緣為走向近東西向的基岩陡坡;滑坡左側界處為一深大溝谷,呈「v」型,最寬處達100m,深50m,總體流向為ne30°;滑坡右側為一走向近南北向的小型自然沖溝,沖刷較淺、較窄;滑坡前緣為基岩陡坎,坡度較陡,達45°。坡底(路線右側即滑坡前緣)為朱衣河支流——長河,自西向東流過,常年有流水,流量受季節性影響較大。

勘察區屬於中緯度**帶濕潤季風氣候區。氣候溫和濕潤,雨量充沛,四季分明,春早、夏熱、秋涼、東暖,冬多綿雨,全年無霜期295天。多年平均氣溫16.

5℃,一月平均氣溫,5.1℃,七月平均氣溫27.5℃,極端最高氣溫43.

1℃,極端最低氣溫-9.2℃。多年平均降水量1261.

9mm,其中3~8月降水量佔全年68%以上,最大3日降水量為200~350mm,最大24小時降水量80~120mm。蒸發量:歷年最大蒸發量1701mm,歷年最小蒸發量671mm。

強降雨是誘發該滑坡復活的主要因素之一。

2.2 地層岩性

經工程地質調繪及鑽探揭露,滑坡區上覆第四系殘坡積層(q4el+dl),下伏基岩為三疊系巴東組(t2b)灰岩及少量泥岩。現將地層由新至老分述如下:

(1)第四系殘坡積層(q4el+dl)

碎、塊石石土:顏色較雜,淺黃色、黃色為主,夾少量灰褐色,鬆散~稍密,潮濕,物質成分不均一,碎石含量50~70%,呈次稜角狀,碎石粒徑2~15.0cm不等,偶見塊石,成份為強~弱風化泥岩、灰岩,表面有鐵鏽浸染,充填物以黃色粘土為主,夾少量角礫土及砂粘土。

該層埋深厚度3.0~12.0m不等,從鑽探結果分析,該層含水量較高,但是比較鬆散。滑坡中部較厚,後部相對較薄,該層為淺層滑坡滑體的主要組成物質。

(2)三疊系巴東組(t2b)

①灰岩:以灰褐色、青灰色為主,隱晶質結構,中~薄層構造,主要由碳酸鹽礦物組成,區域性發育有溶溝或溶洞。據鑽孔揭示,強風化岩石為灰褐色夾少量灰黃色為主,岩芯破碎呈碎石土狀,部分構造不明顯,灰岩間區域性夾有窩狀粘土,該層分布厚度較大且不均勻;中風化灰岩為青灰色,較堅硬,節理發育,其表面部分染有鐵鏽色,岩芯相對完整,呈短柱狀夾少量碎塊狀,埋深在強風化以下。

該層主要在滑坡後緣左側公路邊及滑坡前緣斜坡上出露,在鑽孔zk1-1附近亦可見薄層灰岩,已開挖邊坡及路基附近可見強風化灰岩出露,在各個鑽孔內均有揭露。該層主要為淺層滑坡的滑床,中層滑坡滑帶主要位於強風化呈土狀、碎石土狀的黃色、淺灰褐色的灰岩中。滑坡區內岩層產狀變化較大:

滑坡後緣左側出露中厚層灰岩層理產狀為nw70°/s17°;鑽孔zk1-1附近薄層灰岩層理產狀為nw27°/sw25°;路基內側強風化灰岩層理產狀為nw45°/sw31°。

②泥岩、灰岩互層:紫紅色、淺灰色為主,層狀構造,強~弱風化呈碎塊石夾土狀,構造較明顯。該層只有在鑽孔zk3-1揭露,泥岩厚度2m,岩層傾角20°左右。

滑坡前緣右側不遠處長河河邊有該層出露,主要為泥岩夾薄層灰岩,層理產狀為ew/s25°,反傾。

2.3 地質構造

滑坡區所處地段屬川東皺褶帶與川粵湘黔隆起帶西北緣一部分。該區發育的主要構造為朱衣鎮背斜。朱衣河背斜軸向順河道向東西方向延伸,朱衣河的支流長河兩岸,其北岸岩層北傾,南岸岩層南傾,在河床附近岩層順傾或近水平狀。

在建高速公路走廊帶內構造形式以褶皺變形為主,斷裂構造不發育。受強烈的構造作用影響,區內岩層產狀變化較大。滑坡位於長河南岸即朱衣背斜南翼,本段內岩層產狀總體上與坡面呈反傾關係。

受朱衣鎮背斜的影響,滑坡區內岩層中節理、裂隙極其發育,發育的結構面主要有如下幾組:①nw67°/ne58°,張性結構面,貫通發育,延伸較長,達3m,3條/m,微張,該結構面為滑坡後緣依附性結構面;②nw70°/ne14°,較發育,張性結構面,比較貫通,延伸長1~2m,3~4條/m,微張,結構面間可見薄層泥膜,為緩傾角結構面;③ne30°/nw23°,壓扭性結構面,較發育,比較貫通,延伸長1~2m,2~3條/m,微張。其中結構面②和③為滑坡主滑段控制性結構面。

另外,在各個基岩露頭中均可以看出,該區內垂直結構面發育,切割層理和其它結構面,將岩層切割為菱形,在已開挖邊坡中可見區域性岩體沿垂直結構面卸荷變形。

2.4水文地質條件

該區年降雨量較大,多年平均降雨量1261.9mm。由於滑坡區地貌形態為圈椅狀,加之後緣具有較大的匯水面積,且滑體由堆積層及強風化灰岩組成,大氣降雨部分以地表徑流的形式從坡面排入左側自然沖溝內,另一部分滲入坡體形成地下水,同時滑坡體上坡面比較平緩,灰岩中節理裂隙發育,地表水不易排出,從而導致滑坡體內地下水較發育,鑽孔揭露,該滑坡地下水基本出露於強風化灰岩中。

據調查可知,滑坡左側界處的深大溝谷內存在季節性流水,流量隨降雨量有所變化,勘察期間仍見流水。滑坡前緣不遠處為朱衣河支流——長河,自西向東流過,常年有流水,流量較大,流量受季節性影響明顯。區內未見地下水露頭。

其水文地質特徵按型別分述如下:

(1)地表水

滑坡區內的地表水補給**主要是大氣降水,當地降雨充沛,連綿陰雨時間長。由於坡體岩層由塊碎石土組成,地表匯水大部分滲入滑體內形成孔隙水。地表水系主要為滑坡南側較遠處的長河,該河內四季流水,水量較大;滑坡左側自然沖溝內可見季節性流水,其水位高程及流量主要受降雨量的控制和影響,由上游地表水、地下水匯集及補給,具有暴漲暴落的特點,暴雨時大量漫流匯入沖溝,流量猛增,雨停流量銳減。

(2)地下水

滑坡區內地下水的形成條件及運動規律受地質構造、地層岩性及地形地貌等自然條件的控制。根據地下水賦存條件、水理性質及水動力特徵,滑坡區內地下水以堆積層孔隙水和基岩裂隙水為主,主要賦存於碎石土層中。

鬆散堆積層孔隙水:由於滑坡區位於一較緩自然斜坡地帶,且發育有較大緩坡平台,因此大氣降水時排洩條件一般。當大氣降水時,迅速形成地表徑流向低窪處排洩,加之坡體為碎石土及粘土,地表水易滲入土層中形成孔隙水。

基岩裂隙水:通過工程地質測繪和調查,基岩裂隙水主要分布在泥岩、泥灰巖的強風化裂隙中,無統一水位,其流量受季節性變化影響。主要接受大氣降水補給,在滑坡後緣基岩陡坎部分為補給區,向低窪處徑流、排洩。

弱風化泥岩、泥灰巖裂隙不發育,岩體完整性較好,為相對隔水層。根據本次勘察結果,該滑坡區內基岩裂隙水較發育。

根據《國家重點公路杭州至蘭州線重慶奉節至雲陽高速公路工程地質詳細勘察報告》資料,其水質型別為hco3-ca2+型,對混凝土不具腐蝕性。

3、滑坡的性質與特徵

lk99+376~+634段(杏花村)滑坡為一老滑坡,屬複合型滑坡,該滑坡平面形態上分為前後兩級,空間形態上分為上層和下層兩層,上層滑坡為堆積層滑坡,下層滑坡為破碎岩體滑坡,滑動方向為南北向,與路線基本正交,路線從滑坡前部以挖方的形式通過。該滑坡平行路線寬258m,沿滑動方向縱向最大長度266m。

3.1 滑坡的變形特徵

目前該滑坡未見整體變形跡象,該段邊坡在開挖成型後受多次強降雨的影響,坡面出現區域性坍塌,變形範圍最遠至路線中線約40m,裂縫較多,變形明顯,原開挖路基上見坍塌物質堆填。裂縫主要分布於ⅰ-ⅰ和ⅲ-ⅲ斷面附近,明顯的裂縫有4條,ⅲ-ⅲ斷面附近裂縫基本已經貫通,最大下錯達1.2m,寬30cm,走向以近東西向為主;ⅰ-ⅰ斷面附近發育有兩條明顯裂縫,走向以近東西向為主,裂縫寬20cm,下錯40cm。

另外,已開挖邊坡坡面上出露的強風化灰岩中可見鬆弛變形跡象。通過勘察期間對滑坡的調查,滑坡前部變形速度有所加快,特別是雨後滑坡的變形比較明顯。

由滑坡的變形特徵可以看出,目前該滑坡整體穩定,中前部變形明顯,且有進一步加劇的跡象,為了保證高速公路路基的正常施工以及今後的運營安全,該滑坡應及時治理。

3.2 滑坡的性質

該滑坡屬於複合型古滑坡,具明顯圈椅狀外貌。根據滑坡左側深大溝谷、右側自然沖溝以及後緣基岩陡坎等圈定滑坡周界。據滑坡中前部裂縫走向和地形地貌等因素,綜合確定主滑動方向為sn向,與高速公路路線走向基本正交。

該滑坡影響路線里程為lk99+376~+634,沿滑動方向淺層(后級)滑坡縱向長174m左右,中層(前級)滑坡縱向最長180m,橫向最大寬度約258m。淺層(后級)滑坡體積約為49.4×104m3,屬於中型滑坡,中層(前級)滑坡體積約為88.

0×104m3,屬於中型滑坡。

3.3 滑坡的特徵

滑坡平面特徵:該滑坡地貌形態明顯,呈一圈椅狀。滑坡地形較平順,地形總體為南高北低,滑坡坡面自然坡度約5~10°,其上主要為耕地。

該滑坡左右側界明顯:滑坡右側為一流向近南北向的小型自然沖溝,切割較淺;滑坡左側界處為一深大溝谷,呈「v」型,最寬處達100m,深50m,總體流向為ne30°;滑坡後緣為一基岩陡坡,坡面走向近東西向,坡度較陡,達35°。滑坡區內高程在382~478m之間。

路基中線以內30~110m之間為一緩坡平台,坡度約5°,緩坡平台寬度達250m,長度達50m,緩坡平台中後部有一池塘,前級滑坡後緣主要位於緩坡平台後部,高程為430~440m一線。淺層滑坡出口位於邊坡中部,高程為410m左右,深層滑坡出口位於路基外側,具路基中線最遠67m,高程為382~395m。

滑坡空間特徵:根據地質調繪,結合工程地質斷面分析可知,該古滑坡分為淺層、中層兩層,前後兩級。滑面形態均為前緩後陡,滑坡後緣主要受產狀為nw67°/ne58°陡傾角張性結構面控制,主滑段滑帶主要依附於產狀為nw70°/ne14°和ne30°/nw23°的緩傾角結構面。

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