勘查設(shè)計(jì)工程實(shí)例

1、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)( (武漢武漢) )20132013年年1212月月6 6日日地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)講座地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)講座蘇愛(ài)軍蘇愛(ài)軍工程實(shí)例工程實(shí)例內(nèi)容內(nèi)容一、糧管所滑坡清方回填工程一、糧管所滑坡清方回填工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳+ +局部抗滑樁工程局部抗滑樁工程四、四、道尼（道尼（DownieDownie）滑坡）滑坡地下排水工程地下排水工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程第四講第四講 地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例 糧管所滑坡體前緣高程

2、糧管所滑坡體前緣高程160m、后緣、后緣330m；滑坡體面積；滑坡體面積6.9104m2，體積，體積104.82104m3，屬中等規(guī)模的崩塌堆積，屬中等規(guī)模的崩塌堆積類型類型。 1994年以來(lái)，尤其是1995年，剪出口一帶變形明顯。 后緣高程307m附近已產(chǎn)生貫通性弧形拉裂縫?；麦w在枯水季節(jié)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，主要受大氣降雨影響產(chǎn)生滑移變形，其前沿剪出口糧管所一帶混凝土地面出現(xiàn)高差達(dá)50cm的鼓丘，高34m的堡坎變形扭曲，階梯及房屋錯(cuò)裂。三峽水庫(kù)蓄水后，一方面滑坡體緊鄰峽口新三峽水庫(kù)蓄水后，一方面滑坡體緊鄰峽口新鎮(zhèn)，嚴(yán)重地制約和影響新鎮(zhèn)的建設(shè)和發(fā)展；鎮(zhèn)，嚴(yán)重地制約和影響新鎮(zhèn)的建設(shè)和發(fā)展；另一方

3、面滑坡體一旦失穩(wěn)，其庫(kù)水涌浪對(duì)螃另一方面滑坡體一旦失穩(wěn)，其庫(kù)水涌浪對(duì)螃蟹溪對(duì)岸的峽口中學(xué)、香溪河在左岸的龔家蟹溪對(duì)岸的峽口中學(xué)、香溪河在左岸的龔家村儲(chǔ)運(yùn)碼頭將帶平災(zāi)難性損失。村儲(chǔ)運(yùn)碼頭將帶平災(zāi)難性損失。治理方案治理方案： 將182m等高線以上滑坡體清除，回填螃蟹溪至高程170m左右形成170m高程平臺(tái)，以糧管所、鎮(zhèn)醫(yī)院一線為依托修建1:4或坡度更緩的干砌石護(hù)坡。干砌石護(hù)坡與回填土之間設(shè)置寬24m的反濾層，在回填土內(nèi)每隔一定厚度設(shè)置縱向及橫向反濾盲溝，另利用螃蟹溪右岸基巖斜坡預(yù)置排洪明渠。 可與峽口鎮(zhèn)中心區(qū)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃相結(jié)合，開(kāi)發(fā)滑坡體西面大片坡地，將螃蟹溪回填至182m高程，并與開(kāi)挖面連成一體，并

4、將其逐步改告成有效建筑有地7.68公頃左右，同時(shí)還可兼治對(duì)岸彭家槽滑坡體。螃蟹溪溝左岸糧管所滑坡螃蟹溪溝右岸彭家槽滑坡削方減載區(qū)填方壓腳區(qū)滑坡區(qū)新建集鎮(zhèn)填土區(qū)右側(cè)排水溝彭家槽滑坡內(nèi)容內(nèi)容一、糧管所滑坡清方回填工程一、糧管所滑坡清方回填工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳+ +局部抗滑樁工程局部抗滑樁工程四、四、道尼（道尼（DownieDownie）滑坡）滑坡地下排水工程地下排水工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程第四講第四講 地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例靈老爺

5、滑坡治理靈老爺明洞急流槽治理工程興山縣靈老爺崩滑體治理：明洞急流槽內(nèi)容內(nèi)容一、糧管所滑坡清方回填工程一、糧管所滑坡清方回填工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳+ +局部抗滑樁工程局部抗滑樁工程四、四、道尼（道尼（DownieDownie）滑坡）滑坡地下排水工程地下排水工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程第四講第四講 地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例萬(wàn)州區(qū)地理衛(wèi)星圖和平廣場(chǎng)和合堆積體治理工程150m施工反壓平臺(tái)后緣開(kāi)挖邊施工反壓平臺(tái)后緣開(kāi)挖邊坡沿坡沿158m高程剪裂

6、面蠕滑，下高程剪裂面蠕滑，下部為部為Q4al沖積層，上部為崩坡積沖積層，上部為崩坡積層（層（2004年年12月月23日）日）內(nèi)容內(nèi)容一、糧管所滑坡清方回填工程一、糧管所滑坡清方回填工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳+ +局部抗滑樁工程局部抗滑樁工程四、四、道尼（道尼（DownieDownie）滑坡）滑坡地下排水工程地下排水工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程第四講第四講 地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例 道尼（Downie）滑坡位于加拿大哥侖比亞河雷夫爾斯托克（

7、Revelstoke）混凝土重力壩上游70 km，水庫(kù)右岸，方量達(dá)15億m3。蓄水前滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。因滑坡一直存在變形跡象，勘察論證時(shí)，因滑坡一直存在變形跡象，勘察論證時(shí)，假定現(xiàn)狀假定現(xiàn)狀穩(wěn)定系數(shù)為穩(wěn)定系數(shù)為1，反演分析得到滑體及滑帶的剪切強(qiáng)度反演分析得到滑體及滑帶的剪切強(qiáng)度參數(shù)。由此計(jì)算得到水庫(kù)參數(shù)。由此計(jì)算得到水庫(kù)蓄水后滑坡穩(wěn)定系數(shù)蓄水后滑坡穩(wěn)定系數(shù)為為0.93。以兼作勘探的排水洞為基礎(chǔ)；采用地下排水方案治理。包括勘察設(shè)計(jì)費(fèi)用在內(nèi)，在1984年滑坡治理總費(fèi)用2500萬(wàn)加元。水庫(kù)蓄水始于1983年10月11日至20日。1984年8月12日達(dá)到滿庫(kù)水位。水庫(kù)運(yùn)行期間，水庫(kù)水位在數(shù)米范圍內(nèi)變化

8、。根據(jù)監(jiān)測(cè)到的地下水壓力計(jì)算，主剖面排水后比排水前穩(wěn)定系數(shù)增加了14.5。25年（至2008年）位移檢測(cè)結(jié)果，滑坡位移速率一直在2mma以下。僅在坡腳表層有活動(dòng)跡象。目前，滑坡已趨穩(wěn)定。 多尼滑坡表面積9km2，順河向長(zhǎng)2.4km，寬3.3 km，上下高差125m，地表坡度18。該滑坡于9000-10000年前即開(kāi)始向下蠕動(dòng)，總位移量已達(dá)250-300m?；麦w呈層狀，滑體中塊體為云母片巖，云母片麻巖和石英巖，還有一些孤立的巨大巖塊。最大滑坡厚度245m，有兩條平行的剪切條帶，中部的剪切帶不連續(xù)，不起控制作用，底部的剪切帶厚15-20m，主要由破碎的云母片巖、片麻巖和粘土組成。滑床為云母片巖、

9、片麻巖和石英巖。整個(gè)滑坡體非常破碎，地下水面基本平行于地面線，可以認(rèn)為水力滲透是各向同性的，滲透系數(shù)10-5cm/s。 1973-1975年進(jìn)行了廣泛的地質(zhì)勘探試驗(yàn)和觀測(cè)。在滑坡坡腳挖了266m平硐，觀測(cè)表明，在每年春季地下水位最高的時(shí)候，整個(gè)滑坡體的穩(wěn)定安全系數(shù)接近于1.0。下部剪切帶的變形速度為10毫米/年。對(duì)滑帶物質(zhì)取樣做抗剪試驗(yàn)，同時(shí)亦假定穩(wěn)定系數(shù)為1.0進(jìn)行反分析計(jì)算，兩種方法均得出=23(C=0)。反分析計(jì)算中條塊間的摩擦角為=40，用相對(duì)安全系數(shù)的方法來(lái)估計(jì)，水庫(kù)蓄水將降低滑坡體的安全系數(shù)7%。 ，1977年開(kāi)始第一階段的工作，將平硐延長(zhǎng)，并向南向北開(kāi)挖支硐，同時(shí)在滑坡體的北端也

10、開(kāi)挖一條平硐。在16個(gè)鉆孔中安裝了滲壓計(jì)，傾斜儀。第一階段共開(kāi)挖平硐1430m，鉆排水孔4570m(穿透下部剪切帶，直至滑坡體以下的基巖)。并進(jìn)行了排水，結(jié)果在360m的范圍內(nèi)滑帶上下的地下水位均大幅度下降了。 根據(jù)第一階段的效果，在1981-1982年進(jìn)行第二階段的工程，在滑坡體的南部又開(kāi)挖了739m平硐和7925m的排水孔。1平硐的排水量1800-3000l/min，2平硐300-775l/min。監(jiān)測(cè)資料顯示，由于排水而降低了滑坡的變形速度，1975年為10毫米/年，而到1983年則降為1.7毫米/年。在1983-1984年水庫(kù)蓄水期間，速率稍為加大了一點(diǎn)。滲壓計(jì)測(cè)得排水前后的壓力下降超

11、過(guò)100m，據(jù)實(shí)測(cè)滲壓計(jì)算，滑坡體的穩(wěn)定安全系數(shù)較排水前提高了14.5%。到1984年止，整個(gè)滑坡的勘探研究和治理共花費(fèi)2500萬(wàn)加元。 水庫(kù)蓄水從1983年10月11日開(kāi)始，到1984年8月12月達(dá)到設(shè)計(jì)蓄水位。蓄水期間對(duì)滑坡體進(jìn)行了嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，一切都沒(méi)超過(guò)預(yù)料，但在局部地方發(fā)生了零星的崩坍，沒(méi)有發(fā)生任何超過(guò)穩(wěn)定分析采用的計(jì)算條件的情況。 至2013年，電站已平安運(yùn)行了30年。 內(nèi)容內(nèi)容一、糧管所滑坡清方回填工程一、糧管所滑坡清方回填工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程二、靈老爺滑坡明洞急流槽工程三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳三、萬(wàn)州和平廣場(chǎng)回填壓腳+ +局部抗滑樁工程局部抗滑樁工程四、四、道尼（道尼

12、（DownieDownie）滑坡）滑坡地下排水工程地下排水工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程五、巴東北京大道營(yíng)沱擋土墻塌方搶險(xiǎn)工程第四講第四講 地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)案例1.項(xiàng)目背景 2012年11月2日，卓越廣場(chǎng)工程基坑開(kāi)挖導(dǎo)致邊坡發(fā)生滑坡，致使擋墻、北京大道北半部分道路垮塌，并危及北京大道南側(cè)居民生命財(cái)產(chǎn)安全?；氯矆D2.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查 邊坡主要由滑坡堆積的碎塊石組成（強(qiáng)中風(fēng)化泥灰?guī)r碎塊石及北京路路面砼塊等），整體處于松散狀。下臥基巖為T(mén)2b3泥灰?guī)r夾泥巖，地層產(chǎn)狀為3423538。 邊坡主要發(fā)育兩組節(jié)理，第一組節(jié)理產(chǎn)狀19389，第二組節(jié)理產(chǎn)狀10189。（1

13、1）破壞模式分析）破壞模式分析3.設(shè)計(jì)思路（2 2）參數(shù)反演）參數(shù)反演 反演分析以北京路南部未滑移部分沿已發(fā)生滑坡的軟弱夾層滑動(dòng)為滑移模式，穩(wěn)定系數(shù)取1.0，其他物理參數(shù)引自地勘報(bào)告。通過(guò)反演分析，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)，綜合確定滑帶土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)及相關(guān)巖土體物理力學(xué)參數(shù)。（3 3）穩(wěn)定性計(jì)算）穩(wěn)定性計(jì)算 方法剖面蘇愛(ài)軍法實(shí)用遞推法改進(jìn)的傳遞系數(shù)法巖土規(guī)范的傳遞系數(shù)法美國(guó)陸軍師團(tuán)法羅厄法簡(jiǎn)化簡(jiǎn)布法2-21.17591.1811.21911.25091.18611.22371.07123-31.07181.04771.06071.06791.05271.09850.9513典型剖面現(xiàn)狀穩(wěn)定系數(shù)表

14、該滑坡堆積體目前整體基本穩(wěn)定或穩(wěn)定性較差，根據(jù)卓越廣場(chǎng)場(chǎng)平規(guī)劃，未來(lái)將對(duì)邊坡坡腳開(kāi)挖，復(fù)建北京大道必將導(dǎo)致滑坡堆積體的再次滑動(dòng)，直接威脅坡下及坡頂公路、居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。（4 4）設(shè)計(jì)考慮因素）設(shè)計(jì)考慮因素 面臨的形式：面臨的形式： 老板要省錢(qián)！老板要省錢(qián)！ 百姓要安全！百姓要安全！ 官員要進(jìn)度！官員要進(jìn)度！ 設(shè)計(jì)怎么辦！設(shè)計(jì)怎么辦！ 安全安全永遠(yuǎn)是第一位的！ 規(guī)范必須遵守！ 以金錢(qián)換時(shí)間！4.方案簡(jiǎn)介 預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì) 錨索主要作為臨時(shí)支護(hù)使用，以確保抗滑樁板墻永久性治理工程的施工安全。因此預(yù)應(yīng)力錨索安全系數(shù)確定為1.2。預(yù)應(yīng)力錨索提供的抗滑力作為永久治理工程抗滑樁板墻的安全儲(chǔ)備，抗滑樁板墻抗滑力計(jì)算時(shí)不考慮預(yù)應(yīng)力錨索提供的抗滑力。項(xiàng)目項(xiàng)目剖面剖面安全系數(shù)安全系數(shù)單寬下滑力單寬下滑力 （kNkN）單根單根錨抗錨抗滑滑力力 ( (kNkN) )設(shè)計(jì)設(shè)