于都县银坑镇周新小学滑坡治理工程初步设计.doc
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1、于都县银坑镇周新小学滑坡治理工程初步设计提交单位:于都县矿产资源管理局提交时间:二九年十一月于都县银坑镇周新小学滑坡治理工程初步设计 委托单位:于都县矿产资源管理局设计单位:江西赣南地质工程院设计:何建钢 陈光飞 陈文华审查:李平棕审定:曾载淋院长:朱祥培 总工程师:曾载淋编制单位:江西赣南地质工程院提交单位:于都县矿产资源管理局提交时间:2009年11月15日本院从事地质灾害防治工程评估、勘查、设计、监理、施工。院址:江西省赣州市宋城路103号电话:(0797)8253685 8252635传真:(0797)8253685E-mail: GcyzzTOM.COM邮编:341000现场复核说明
2、材料受于都县矿产资源管理局委托,本院承担于都县银坑镇周新小学滑坡治理工程方案设计编制任务。设计编制中本院对主要治理对象地质环境问题和相关资料进行了现场复核,现将复核情况简要说明如下:1、于都县银坑镇周新小学滑坡位于丘陵东西向沟谷中,两侧山坡坡度陡,达4045,房屋建于两侧坡脚处并形成高34m的人工切坡,据了解南侧山坡于2004年产生滑坡,2008年6月在原滑坡的上方产生新的张裂缝,并向东西两侧扩展,断续延伸,总体呈弧形展布,未产生明显位移。2、2009年10月27日至11月1日我院对周新小学滑坡进行勘察,可见原滑坡后缘陡坎高23m,上方新产生的张裂缝因泥砂充填和茅草的覆盖不甚清晰。勘察结果表明
3、,该滑坡为土层牵引式滑坡,滑坡体由残坡积土层组成,滑动面为残坡积土层与基岩接触面。滑坡目前处于蠕动变形阶段,潜在滑坡前缘坡宽120m,斜长45m,滑体厚度2.23.5m,平均厚度3.1m,体积11600 m3。本院对复核说明材料内容负责。江西赣南地质工程院设计负责人:何建钢2009年11月8日目 录一、前 言111项目概况112可行性研究报告工程治理方案概述113设计主要目的与任务2二、自然地理及地质环境条件221自然地理222气象、水文323地形、地貌424地层岩性及工程地质特征425水文地质条件526区域构造及地震5三、滑坡特征及滑坡推力计算631滑坡特征632滑坡推力计算6三、设计标准和
4、设计依据831设计标准832设计依据9四、防治工程初步设计1041防治工程总体布置1042挡土墙设计1043截排水沟设计14五、监测工程设计与环境保护1651监测工程设计1652环境保护17六、主要设计工程量及经费预算1861主要设计工程量1862经费预算18附 图图号 图 名 比例尺1 工程布置图 1:5002 剖面图 1:2503 滑坡挡土墙及A型排水沟断面图 1:504 北侧切坡挡墙、B型排水沟断面图 1:50一、前 言11项目概况于都县银坑镇周新小学南侧山坡于2004年始产生滑坡,2008年滑坡不断向斜坡上方及东西两侧扩展,滑坡规模扩大,严重威胁学校及附近村民的财产和人民生命安全,受威
5、胁人员267人、房屋财产90万元、农田600亩,为重大级地质灾害,于都县政府决定对该滑坡进行治理。2009年4月,受于都县矿产资源管理局的委托,我院在初步调查的基础上编制了于都县银坑镇周新小学滑坡治理项目可行性研究报告, 2009年10月19日省国土资源厅、财政厅组织专家对可研报告进行了评审,同意列入地质灾害防治项目预选库。2009年10月底,于都县矿产资源管理局再次委托我院承担周新小学滑坡治理工程方案设计任务。我院根据专家组对可研报告的评审意见,对滑坡进行了工程勘察,根据勘察成果,重新计算了滑坡推力,对治理方案进行优化,调整了设计工程量,在此基础上编制完成治理工程初步设计。12可行性研究报告
6、工程治理方案概述在可行性研究报告中提出治理两方案:一是“挡墙+地表排水”,二是“抗滑连续墙+挡墙+地表排水”。经比选推荐方案一。设计挡墙两座,总长150m;设计排水沟4条,总长440m。专家评审认为,治理总体思路正确,方案基本可行。13设计主要目的与任务周新小学滑坡治理工程的目的,主要是采用工程措施阻止滑坡进一步产生滑动,确保边坡安全稳定,保障周新小学师生的生命和财产安全。周新小学滑坡治理工程设计的主要任务是:在可行性研究方案设计的基础上,根据勘察成果补充必要的设计参数,按照安全可靠、技术可行、经济合理、施工方便、环境协调等原则,进行结构设计和工程预算。二、自然地理及地质环境条件21自然地理于
7、都县银坑镇周新小学位于于都县城北东36km、银坑镇南东10km处,学校西200m为周新村部,由村部往北西有乡村公路与省道218(于都至银坑)相连。滑坡位于学校南侧山坡,3度带方里网坐标为X:2894438、Y:39369222,地理坐标为东经1154132,北纬260909。见交通位置图(图21)。周新小学地处于都县与瑞金县接镶的偏僻的丘陵山区,有一至四年级,在校师生227人。周新村范围较大且居民点分散,就读学生距学校最远达六、七千米。当地经济以农业为主,主产水稻,经济欠发达。22气象、水文周新小学所处区域属中亚热带季风型大陆性气候,四季分明,温暖湿润。据于都县气象站多年气象资料统计,多年平均
8、气温19.7,极端最高气温39.9(1971年7月25日),极端最低气温4.5(1967年1月16日)。多年平均降水量1507.5mm,最大年降水量2309.9mm(1975年),最小年降水量915.7mm(1978年),最大月降水量591.4mm,(1973年4月),连续一次性最大降雨量471.7mm(1959年6月1027日);汛期46月份降水量占全年降水量的47.4%,枯水期10月翌年2月降水量仅占全年降水量的21.1%。学校北西侧0.5km为梅江,据访问历史最高洪水位低于标高145m(黄海高程,下同),低于学校地面标高150m。23地形、地貌周新小学所处地貌类型为丘陵,地形标高191.
9、55245.98m(相对高程,下同),相对高差54.4m,植被较发育,以松树为主。学校座落于向西开口的东西向凹沟中,沟谷长200m左右,汇水面积0.034km2。南侧山坡(即滑坡所处斜坡)坡高50m,为上陡下缓的凹形坡,自然坡度3045,房后坡脚(滑坡前缘)为1986年建校时形成的人工切坡,切坡长50m、高34m、坡角近直立。北侧山坡坡高25m,自然坡度3035,房后坡脚也为一人工切坡,切坡长35m、高3m。24地层岩性及工程地质特征滑坡区自上而下地层为第四系残坡积层(Qel-dl)、震旦系上统老虎塘组(Z2l):1、第四系残坡积层(Qel-dl):岩性为粉质粘土,褐黄色,稍密中密,可塑状,手
10、捻有砂感,结构较松散,干燥时稍坚硬,遇水软化崩解,压缩中等。钻孔揭露厚度2.23.5m,滑坡中下部较厚,上部较薄。据土工试验资料,土天然含水量24.528.5%,重度18.318.7kN/ m3 ,压缩模量5.817.75MPa,内聚力26.533.6kPa,内摩擦角15.818.1。2、震旦系上统老虎塘组(Z2l)据区域资料,其岩性主要为变余凝灰质砂岩、板岩及变余长石石英砂岩间夹绢夹千枚岩、凝灰质千枚岩和含炭千枚岩,地层产状801102050。滑坡区岩性主要为强风化板岩、千枚岩,岩石呈灰灰黄色,散体状、碎块状,手捏易碎,软弱半坚硬。25水文地质条件据区域水文地质资料,滑坡区内水文地质条件简单
11、,地下水类型为基岩裂隙水,含水岩组由震旦系变质岩组成,地下水赋存于构造裂隙中,枯期地下水迳流模数3L/skm2,水量贫乏。地下水接受大气降水直接入渗补给,排泄于坡脚沟谷地带。水位随季节变化明显,滑坡区枯季地下水位埋深大于3 m。本次施工钻孔未见地下水位,但据了解,在连续降雨或强降雨时,坡脚有地下水呈片状渗出,说明短期内地下水位较高,残坡积土层中存在孔隙潜水。26区域构造及地震本区位于南岭东复杂构造带东段之北侧,与武夷、戴云隆起褶皱带西缘交接复合的边缘地区,据勘察及查阅区域地质资料,滑坡附近未见断裂构造。据中国地震动参数区划图(GB83062001)、江西省地震烈度区划图(2003年)及建筑抗震
12、设计规范(GB500112001),于都县抗震设防烈度为小于度,设计基本地震加速度为小于0.05g,区域稳定性好。三、滑坡特征及滑坡推力计算31滑坡特征周新小学滑坡始发于2004年,于学校南侧山坡西端产生小规模滑动。2008年6月,在原滑坡的上方产生新的张裂缝,并向东西两侧扩展,断续延伸,总体呈弧形展布,可见延伸长80m,宽0.050.1m不等,未产生明显位移。潜在滑坡前缘坡宽120m,斜长45m,滑体厚度2.23.5m,平均厚度3.1m,体积11600 m3。根据工程勘察资料,该滑坡为土层牵引式滑坡,滑坡体由残坡积土层组成,滑动面为残坡积土层与基岩接触面。32滑坡推力计算1、计算参数的确定据
13、滑坡勘察报告,滑坡有关计算参数如表31。 表31 滑坡计算参数表滑动土体饱水重度(KN/m3)内摩擦角()滑带土的粘聚力c(kPa)191816.72、滑坡稳定性及推力计算取主滑断面(剖面)按传递系数法计算滑坡推力。按连续降雨或暴雨工况计算,此时滑体近于饱和并存在静水压力和动水压力,地下水位埋深按滑体厚度的二分之一计算。计算公试为:式中 Ri第i条块的抗滑力(kN/m);Ti第i条块的下滑力(kN/m);L i第i条块水平长度(m);hi第i条块平均垂直厚度(m);hsi第i条块地上水高度(m);c滑带土的粘聚力(kPa);滑带土的内摩擦角()。滑动土体重度(kN/m3);w水的重度(kN/m
14、3);i第i条块滑动面的倾斜角();K S边坡安全系数;j第i条块滑坡剩余下滑力向i+1条块的传递系数;Pi第i条块滑坡剩余下滑力(kN/m);t滑坡推力安全系数。该滑坡为工程滑坡,滑坡推力安全系数取t=1.25。计算结果为:剩余下滑力255.19kN/m,滑坡稳定安全系数0.997,见表32。即在连续降雨或暴雨工况下滑坡不稳定,将危及学校及附后村民的生命财产安全,因此有必要对该滑坡进行治理。 表32 滑坡稳定性及推力计算表条块水平长L(m)平均高h(m)滑面倾角()滑床以上地下水高度hs(m)抗滑力R(kN/m)下滑力T(kN/m)传递系数剩余下滑力P(kN/m)本段稳定性系数Ks1112.
15、5411.25350.15 431.19 0.941 188.85 0.812 2153.5321.75506.72 664.92 0.885 502.08 0.779 353.316.71.65160.82 113.32 0.918 425.38 0.855 462.851.4179.21 34.99 255.19 0.997 四、设计标准和设计依据31设计标准311荷载强度标准(1)暴雨强度按30年重现期计。(2)据中国地震动参数区划图(GB83062001)、江西省地震烈度区划图(2003年),区内地震烈度为小于度,故本工程可不考虑震害问题。312滑坡防治工程安全系数及工程服务年限根据建
16、筑边坡工程技术规范(GB503302002),边坡工程安全等级二级,稳定安全系数为1.30。滑坡防治工程服务年限按50年考虑。32设计依据321设计基本数据(1)气温多年平均气温17.6 ,极端最高气温 39.9,最低气温-4.5 。(2)降雨多年平均降雨量1507.5 mm,30年一遇降雨量设计取50mm/h。(3)滑坡岩土体有关计算参数根据于都县银坑镇周新小学滑坡治理工程勘察报告,有关计算参数如下:残坡积土饱水重度为19 KN/m3,滑带土内摩擦角为18,粘聚力c取16.7kPa。(4)滑坡推力及工程边坡土压力周新小学南侧滑坡按连续降雨或暴雨工况计算,滑坡剩余下滑力设计取277.16kN/
17、m。北侧人工切坡主动土压力设计值,按库仑公式计算为42.75 kN/m。322设计技术依据本设计依据为设计合同书、有关批文及下列文献资料和规范:(1)于都县银坑镇周新小学滑坡治理工程勘察报告;(2)岩土勘察规范(GB500212001);(3)建筑边坡工程技术规范(GB503302002);(4)建筑地基基础设计规范(GB 500072002);(5)长江三峡库区滑坡防治工程设计与施工技术规程(地质出版社);(6)滑坡防治工程设计与施工技术规范(DZ/T02192006);(7)公路设计手册(人民交通出版社,第二版);(8)砌体结构设计规范(GBJ388);(9公路排水设计规范(JTJ0189
18、7)。四、防治工程初步设计41防治工程总体布置本次对滑坡的防治,采用挡土墙、坡面截排水的治理方案,主要工程有挡土墙、截排水沟,工程布置详见图1。1、挡土墙:沿小学南侧滑坡前缘及北侧人工切坡坡脚布置,总长度140m,以抵挡滑坡推力和切坡土压力,防止滑坡崩塌的发生。2、(截)排水沟:分别在滑坡体上方、前缘(挡墙外侧)及北侧切坡上方开挖(截)排水沟,总长度340m,以排导地表水、防止地表水渗入滑坡体和对坡面的冲蚀。42挡土墙设计421平面设计沿小学南侧滑坡前缘及北侧人工切坡坡脚布置,大致沿房后切坡布置,其中南侧滑坡挡墙长105m,北侧人工切坡挡墙长35m,总长度140m。422构造设计1、南侧滑坡挡
19、墙采用浆砌块石重力式挡墙。设计挡墙高6m,底宽3.5m,顶宽1.2m,基础置于强风化岩中,埋深2m,基底倾角11.31,墙背直立。构造尺寸见图2。2、北侧切坡挡墙采用浆砌块石重力式挡墙。设计挡墙高4m,底宽1.8m,顶宽0.8m,基础置于强风化岩中,埋深1m,基底倾角9.46,墙背直立。构造尺寸见图2。南侧滑坡挡墙和北侧切坡挡墙块石均选用微风化或未风化硬质岩石,块石表面清干净,强度不低于30MPa,水泥砂浆强度M10。墙顶用12水泥砂浆抹成5%外斜护面,厚度3cm。外露面用11.5砂浆勾缝。沿长度方向15m设置一道伸缩缝,缝宽25mm,内填沥青麻筋,从内、外、三个方向填塞,深度不小于150mm
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