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文檔簡介
目錄TOC\o"1-2"\h\z\u228621前言 前言1.1項目概況及任務由來依據(jù)《重慶市規(guī)劃和自然資源局關(guān)于納入2022年第二季度市級地質(zhì)災害防治項目儲備庫的通知》渝規(guī)資〔2022〕414號,重慶市萬盛經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)萬盛街道硯石臺社危巖屬于2022年第二季度市級地質(zhì)災害防治項目儲備庫項目,萬盛經(jīng)開區(qū)規(guī)資局按照市局《關(guān)于加強地質(zhì)災害防治項目儲備庫建設(shè)的通知》(渝規(guī)資〔2022〕200號)的要求,委托我單位開展該項目的勘查、設(shè)計等前期工作。2023年2月,重慶一三六地質(zhì)礦產(chǎn)有限責任公司(以下簡稱我司)完成了對該危巖的詳細勘查工作。該危巖主要包括陡崖2處(基本穩(wěn)定),危巖單體12處(基本穩(wěn)定),破碎帶3處(基本穩(wěn)定)。為切實做好地質(zhì)災害防治工作,認真貫徹“以人為本”的思想理念,確保災害體不影響到人民的生命財產(chǎn)安全,我公司承擔了該項目施工圖設(shè)計任務。1.2設(shè)計主要的目的與任務本次設(shè)計的主要目的和任務是:(1)在詳細勘查報告基礎(chǔ)上,完成重慶市萬盛經(jīng)開區(qū)萬盛街道硯石臺社危巖施工圖設(shè)計編制工作。(2)明確項目區(qū)地質(zhì)災害防治范圍、目標、標準。(3)在綜合考慮工作量、施工難度、施工安排、資金投入、治理效果等方面的基礎(chǔ)上,進行施工圖設(shè)計工作。(4)編制工程施工組織設(shè)計及監(jiān)測設(shè)計。(5)根據(jù)當?shù)匚飪r水平編制治理工程方案投資預算。1.3初步設(shè)計報告結(jié)論及批復意見1.3.1初步設(shè)計主要結(jié)論1、硯石臺社危巖主要威脅對象為硯石臺小學、硯石臺社居民315人、下方公路及過往車輛和行人的生命財產(chǎn)安全,直接經(jīng)濟損失約5500萬元。2、本次治理工程治理對象為2處陡崖、12處危巖單體、3處破碎帶及7處孤石。3、硯石臺社危巖地質(zhì)災害防治工程等級為一級,危巖單體防治工程等級為三級。根據(jù)硯石臺社危巖陡崖、破碎帶、危巖單體、孤石等特征,設(shè)計兩種方案進行比選,方案一:錨固+錨噴支護+被動防護網(wǎng)+人工清除+間隔支撐+后緣裂縫封閉+生態(tài)環(huán)境恢復;方案二:錨固+連續(xù)支撐墻+錨噴支護+被動防護網(wǎng)+人工清除+后緣裂縫封閉+生態(tài)環(huán)境恢復;經(jīng)比選,方案一與方案二施工難度相當,方案一更經(jīng)濟,確定方案一為推薦方案。4、本次初步設(shè)計推薦方案總投資概算630.31萬元。1.3.2初步設(shè)計批復意見(1)下階段進一步核實治理工程布置處的地形條件和與相鄰建筑的關(guān)系,進一步細化、優(yōu)化工程布置。下階段進一步核實下滑力,細化、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。(2)下階段根據(jù)相關(guān)規(guī)定及要求,細化和完善監(jiān)測設(shè)計及施工組織設(shè)計。進一步核實人工二次轉(zhuǎn)運。臨時施工便道開挖不得出現(xiàn)高切坡,不得影響邊坡穩(wěn)定而產(chǎn)生次生災害。在施工期間應加強對施工區(qū)域及周邊的巡查力度,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,消除隱患。在施工期間必須加強施工安全管理及臨時設(shè)施等,合理確定施工順序及施工時間,以確保施工人員及周邊居民的安全。(3)治理工程實施過程中,加強環(huán)境保護工作,盡量減少對既有生態(tài)植被的破壞,嚴格按要求進行施工噪音及粉塵控制、施工時段安排、施工廢氣排放、施工廢水(油)收集、廢渣的處置。(4)工程區(qū)位于城鎮(zhèn)居民集中區(qū),應按市政工程作業(yè)要求進行施工作業(yè)。1.3.3初步設(shè)計批復意見落實情況已按照初步設(shè)計批復意見進行逐條修改完善。1.4設(shè)計依據(jù)與執(zhí)行標準(一)設(shè)計依據(jù)(1)合同;(2)審查通過的重慶市萬盛經(jīng)開區(qū)萬盛街道硯石臺社危巖詳細勘查報告及初步設(shè)計報告(重慶一三六地質(zhì)礦產(chǎn)有限責任公司)。(3)關(guān)于《重慶市萬盛經(jīng)開區(qū)萬盛街道硯石臺社危巖治理工程初步設(shè)計》的咨詢評估報告(中鐵二院工程集團有限公司)(二)設(shè)計工作依據(jù)的技術(shù)標準:(1)《地質(zhì)災害防治工程設(shè)計標準》(DBJ50/T-029—2019);(2)《地質(zhì)災害防治工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018);(3)《滑坡防治設(shè)計規(guī)范》(GB∕T38509-2020);(4)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)(2015版);(5)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012);(6)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013);(7)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011);(8)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003-2011);(9)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)(2016版);(10)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2021);(11)《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ8~2016);(12)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011;(13)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015;(14)《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50203-2011;(15)《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB50300-2013;(16)《地質(zhì)災害治理工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》DB50/T990-2020。(17)中華人民共和國建設(shè)部關(guān)于頒布《市政公用工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》的通知(建質(zhì)[2004]16號文);(18)《三峽工程重慶庫區(qū)地質(zhì)災害治理工程投資概算編制要求》渝發(fā)改地[2016]1188號文;(19)《水利工程設(shè)計概(估)算編制規(guī)定》[2014]429號文(20)重慶市地質(zhì)災害防治工程概(預)算標準(2023版)(21)2002年《水利建筑工程概算定額》;(22)2002年《水利建筑工程預算定額》、《水利工程施工機械臺時費定額》;(23)重慶市建設(shè)工程造價管理總站的《重慶工程造價信息》;(24)國家及重慶市建委有關(guān)工程造價文件。2地理環(huán)境2.1交通位置重慶市萬盛經(jīng)開區(qū)萬盛街道硯石臺社危巖位于萬盛街道硯石臺社,包括陡崖2處,危巖單體12處,破碎帶3處,工程區(qū)坐標(2000國家大地坐標系):X=3208029.97~3208356.70,Y=5392.67~5567.96,緊挨萬盛城區(qū)(距離南萬高速出口約3km),區(qū)內(nèi)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路經(jīng)過,交通較便利。硯石臺社危巖硯石臺社危巖圖2.1-1交通位置圖2.2氣象與水文1.2.1氣象工程區(qū)屬亞熱帶季風氣候。溫暖濕潤,四季分明,氣候溫和,日照充足,雨量充沛,具夏秋多雨,冬春多霧的特點。據(jù)萬盛區(qū)氣象站資料,多年平均氣溫18.4℃,最高氣溫44.3℃(2022年8月7日),最低氣溫-0.3℃(1982年12月27日);多年平均相對濕度79%。多年平均降雨量1038.50mm,歷年最大降雨1348.60mm(1982年),降雨多集中在每年的5~9月,可占全年降雨量的66.83~72.16%,其中1、2、12月份的降雨量僅占多年平均降雨量的4.23~5.87%。偶見霜雪,每年5~10月為豐水期,占年降雨量的77%,尤以6、7、8月份降雨最為集中,每年11月至次年4月為枯水期,降雨量僅占全年降雨量的23%,多年平均風速0.90m/s,歷年最大風速17.7m/s,主導風向為西風。1.2.2水文勘查區(qū)屬于丘陵地貌,勘查區(qū)位于孝子河左岸,地形東北高,西南低,主要地表水體為孝子河。斜坡地表水主要受大氣降雨補給,地表水沿斜坡徑流自高向低匯集到孝子河,孝子河勘查期水位309.3m,歷史最高洪水位310.77m(硯石臺小學后面觀察點)2.3社會經(jīng)濟概況萬盛經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū),在行政區(qū)劃上歸屬于重慶市綦江區(qū),位于重慶市南部、綦江區(qū)東部,地處北緯28°44‘—29°07’,東經(jīng)106°45’—107°03’。東和北與南川區(qū)相鄰,南與貴州省桐梓縣相接。管理區(qū)境周長約158千米,南北最長40.5千米,東西最寬23千米,面積565.58平方千米。根據(jù)全國第七次人口普查數(shù)據(jù)顯示,截至2020年11月1日零時,重慶市萬盛經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)常住人口235825人。重慶市萬盛經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)屬長江水系,屬亞熱帶濕潤季風氣候,屬四川盆地東南邊緣與云貴高原銜接的過渡山區(qū)。在殷商、西周、春秋及戰(zhàn)國時期,為巴國地。1993年2月16日,經(jīng)國務院批準,重慶市南桐礦區(qū)更名為重慶市萬盛區(qū)。同年4月8日,重慶市萬盛區(qū)成立。區(qū)境為萬盛區(qū)。2011年10月22日,國務院批復(國函〔2011〕129號),同意重慶市撤銷萬盛區(qū)和綦江縣,設(shè)立綦江區(qū),轄萬盛區(qū)和綦江縣所轄行政區(qū)域,區(qū)人民政府駐原綦江縣古南街道中山路1號。同年10月29日,重慶市政府決定設(shè)立重慶市萬盛經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。同年12月26日,綦江區(qū)、萬盛經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)成立。截至2021年8月,重慶市萬盛經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)轄2個街道、8個鎮(zhèn),區(qū)管委會駐萬盛街道新田路74號。2020年,重慶市萬盛經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)GDP實現(xiàn)213.97億元,年均增長7%;人均GDP達到1.3萬美元,超過全市平均水平,居綦萬南第1位,年均增長5.8%。3地質(zhì)環(huán)境3.1地形地貌項目所在區(qū)域?qū)儆谇鹆甑孛?,斜坡地形總體為單面斜坡,東北高,西南低,坡向250°~280°,一般坡度約35°~55°。區(qū)內(nèi)高程最高點位于斜坡東側(cè)山頂,高程約為409m,最低點位于孝子河,高程為307.5m,相對高差101.5m。勘查區(qū)東側(cè)分布陡崖A,崖底高程311-319m,崖頂高程321-336m,高度10-20m,長度83m,坡向269°,坡角70-80°;勘查區(qū)北側(cè)分布陡崖B,崖底高程316-319m,崖頂高程323-330m,高度8-10m,長度48m,坡向302°,坡角70-80°。3.2地層巖性根據(jù)調(diào)查,勘查區(qū)地層由第四系全新統(tǒng)人工填土(Q4ml)和第四系全新統(tǒng)崩坡積層(Q4dl+col)組成,下伏基巖為三疊系下統(tǒng)嘉陵江組(T1j)薄-中厚層狀、塊狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r組成。地層巖性由新到老分述如下:(1)第四系全新統(tǒng)人工填積層(Q4ml)雜填土:主要分布在民宅及道路一帶,棕褐色,稍濕,稍密-中密,主要為粉質(zhì)粘土夾砂、灰?guī)r塊石,為修建地壩、公路等回填形成,填齡大于10年。鉆探揭露厚度0.20(ZK9)-2.00m(ZK1)。(2)第四系全新統(tǒng)崩坡積層(Q4dl+col)紅粘土夾碎塊石:棕褐色、黃棕色夾灰色,夾紅粘土,紅粘土呈可塑-硬塑狀,塊石成份為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r碎塊石,其塊徑10-100cm不等,塊石含量約30-45%。該層廣泛分布于勘查區(qū)斜坡地段,一般厚0.5-1.0m,鉆探揭露厚度0.4m(ZK4)-3.6m(ZK2)。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~角度不整合接觸~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~(3)三疊系下統(tǒng)嘉陵江組(T1j)灰?guī)r:灰、深灰色,薄-中厚層狀灰?guī)r,微晶、含少量泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r。礦物成分主要由碳酸鈣等礦物組成。鉆探揭露厚度8.6m(ZK1)-19.6m(ZK4)。3.3地質(zhì)構(gòu)造與地震1、地質(zhì)構(gòu)造工程區(qū)構(gòu)造上位于鮮家坪背斜東翼(見圖2.3-1),產(chǎn)狀97-115°∠64-65°,主要發(fā)育有兩組裂隙:裂隙Ⅰ為345-358°∠75-80°,張開度0.2-0.4mm,結(jié)合差,開裂面較粗糙,裂隙間距為1~3m,裂隙長度2-3.0m,裂隙延伸方向間隔0.5-1.5m,屬硬性結(jié)構(gòu)面,粘土充填;裂隙Ⅱ為260-268°∠25-40°,張開度0.1-0.2mm,結(jié)合差,開裂面較平直光滑,裂隙間距為0.5~3m,裂隙長度2-3.5m,裂隙延伸方向間隔0.2-1.5m,屬硬性結(jié)構(gòu)面,粘土充填。層間裂隙間距0.2-1m,較粗糙,平直,張開度0.1-0.2mm,延伸10-15m,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡單。硯石臺社危巖硯石臺社危巖圖2.3構(gòu)造綱要圖2、地震根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010,2016版)附錄A.0.1及《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015)的規(guī)定,勘查區(qū)地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35s,抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度。未見有明顯的地震活動痕跡,地震活動微弱,區(qū)域穩(wěn)定性良好。3.4水文地質(zhì)條件3.4.1地下水類型根據(jù)調(diào)查,將勘查區(qū)含水層分為第四系松散孔隙含水層和巖溶裂隙含水層。按地下水賦存條件場區(qū),地下水類型有松散層孔隙水及巖溶裂隙水。1)松散層孔隙水賦存于場區(qū)表層頂部的松散人工填土層及粘土、粉質(zhì)粘土中。孔隙水來源為大氣降水,斜坡呈單面坡,不利于匯水,松散層孔隙水不易留存。2)基巖裂隙水賦存于場區(qū)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r的基巖裂隙中。主要來源于大氣降水及表層松散層下滲水。在地形較高處接受補給后,順地勢向相對低洼地段逕流,具逕流途徑短,就地補給,就近排泄的特點,一般在坡腳處以散流或管道形式排泄至孝子河。3)巖溶水勘查區(qū)屬于巖溶排泄區(qū),主要接受大氣降水補給,沿巖溶管道,向孝子河當?shù)刈畹颓治g基準面排泄,經(jīng)調(diào)查,勘查區(qū)未見漏斗、巖溶管道、地下暗河等分布。本次勘查鉆孔在抽干鉆孔循環(huán)水24h后,基本無恢復水位或鉆孔底部少量恢復水位,可視為勘探深度無地下。3.4.2地下水補給、逕流及排泄條件勘查區(qū)主要以大氣降水補給為主,大氣降水一部分通過地表逕流(坡面流)向地勢低洼處排泄;另一部分通過土層孔隙或基巖裂隙下滲,匯入巖溶管道,形成地下水,最終以巖溶水形式排泄于地表,進入地表水文網(wǎng)。3.4.3水文地質(zhì)條件復雜程度依據(jù)勘查區(qū)含水層富(透)水特征、簡易水文資料及地下水補給、逕流及排泄條件等因素經(jīng)綜合分析:勘查區(qū)水文地質(zhì)條件復雜程度為簡單。3.4.4水和土對建筑材料腐蝕性評價(1)水的腐蝕性評價本次勘查在鉆孔未采得水樣作簡分析。周邊地區(qū)經(jīng)驗,綜合判斷場地下水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕等級為微腐蝕,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋的腐蝕等級為微腐蝕性。(2)土的腐蝕性評價根據(jù)經(jīng)驗:勘查區(qū)場地土對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,對砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。3.5不良地質(zhì)現(xiàn)象勘查區(qū)內(nèi)主要不良地質(zhì)現(xiàn)象為2處陡崖、12處危巖單體及3處破碎帶。除此之外,未發(fā)現(xiàn)泥石流、滑坡等其它不良地質(zhì)現(xiàn)象。3.6人類工程活動本次勘査區(qū)斜坡及陡崖基本上保持原始地貌,場地下方依山就勢修建有居民房,房前屋后形成高8-12米挖方巖質(zhì)邊坡,均采用重力式擋墻支擋。綜合分析,勘査區(qū)斜坡及陡崖人類工程活動不強烈。4災害體基本特征及穩(wěn)定性評價4.1陡崖的基本特征及穩(wěn)定性評價工程區(qū)分布兩處陡崖,陡崖A及陡崖B,分析評價如下:4.1.1陡崖A基本特征及穩(wěn)定性分析一、基本特征陡崖A:崖底高程311-319m,崖頂高程321-336m,高度10-20m,長度174m,坡向269°,坡角78°,坡面巖體為薄-中厚層灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,巖層呈單斜產(chǎn)出,巖層產(chǎn)狀為100°∠65°,主要發(fā)育有兩組裂隙:裂隙Ⅰ為345°∠75°,裂隙Ⅱ為260-265°∠25-40°。陡崖A全貌見圖4.1.1-1,圖4.1.1-2。圖4.1.1-1陡崖A全貌1圖4.1.1-2陡崖A全貌2其中北段88m,采用漿砌片石擋墻支擋及巖腔支撐,擋墻底高程320m,墻頂高程327m,擋墻高度7m。擋墻及巖腔支撐的西側(cè)為已撤遷宿舍,經(jīng)訪問宿舍建于70年代,因坡頂時常掉塊,危及安全,煤廠宿舍被迫撤遷,目前上部時有掉塊,擋墻段有變形現(xiàn)象。圖4.1.1-3,圖4.1.1-4。圖4.1.1-3片石擋墻(70年代建)4.1.1-4漿砌片石支撐(70年代建)二、現(xiàn)場調(diào)查基座、巖腔、變形情況陡崖走向與巖層走向相同,陡崖坡面就是巖層的層面,陡崖頂部與陡崖腳的巖層都為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,崖頂至崖腳坡面較平直,受風化作用,坡面掉塊后,陡傾反向?qū)用妫植啃纬蓭r腔,凹進1-3m,高3-5m?,F(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)陡崖A分布有6組變形裂縫,編號L1-L6。裂縫分布情況見圖4.1.1-5。4.1.1-5陡崖A裂縫分布情況L1:位于陡崖A底部南側(cè),長16m,寬2-5cm,裂縫延伸方向與裂隙II相同,為雨水沿裂隙II產(chǎn)生侵蝕作用,形成掏空,據(jù)訪問雨季裂縫L1有水流出。圖4.1.1-6。L2:位于陡崖A頂部南側(cè),南北走向,長18m,寬2-3cm,為巖層面在地表的張開現(xiàn)象,L2與裂隙II作用下,W3危巖可能產(chǎn)生滑移。L3:位于北段已漿砌片石擋墻腳,擋墻有外鼓漲現(xiàn)象。L4:位于北段擋墻頂臺階,長7m,寬1-4cm,裂縫走向186°,臺階被折斷。L5:位于陡崖A上部擋墻內(nèi)側(cè),長81m,寬1-10cm,裂縫走向184°。裂縫沿擋墻內(nèi)側(cè)全線貫通。L6:位于頂部擋墻外側(cè),延伸長度126m,南北走向,擋墻外側(cè)裂縫寬度10-20cm,擋墻變形坡壞。三、穩(wěn)定性分析1、宏觀分析陡崖A前側(cè)臨空,崖腳分布L1裂縫、北段擋墻分布鼓脹變形L3,陡崖A南北兩側(cè)臨空,無側(cè)向巖體摩擦阻力,后側(cè)分布L5裂縫整體南北向貫通,L6卸荷裂隙寬大,延長深度達坡腳,延展長度達126m,造成地面開裂5-25cm,豎向變形錯開達40cm,造成建構(gòu)筑物擋墻毀壞。陡崖A在層面與裂隙組合切割下,形成危巖帶,危巖帶總長度174m,體積約2.92萬m3,加上鉆孔中揭露的裂隙II面與坡腳L1具備貫通的可能性,隨著雨水沿陡傾層面不斷降低潛在滑移面裂隙Ⅱ的摩擦力,最終陡崖A將產(chǎn)生滑移。陡崖A暴雨工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。2、定量分析為了更全面、客觀評價陡崖A的穩(wěn)定性,對其進行定量評價,由于危巖體的邊界條件、裂隙貫通深度難以準確確定,只能把一些不完全確定的因素理想化地進行定量分析計算。(1)計算模型和計算公式根據(jù)各陡崖的受力情況及最可能的破壞形式,按《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)中的滑移式基本模型來計算,見圖4.1.1-21,其定量計算公式如下:1)計算模型圖4.1.1-21滑移式危巖穩(wěn)定性計算示意圖(后緣有陡傾裂隙)2)計算公式后緣有陡傾裂隙、滑面緩傾時計算公式為:式中:V——后緣陡傾裂隙水壓力(kN);hw——后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定;U——滑面水壓力(kN);A——滑面面積(m2);B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m);G——危巖自重(kN);Gb——危巖豎向附加荷載(kN);方向指向下方時取正值,指向上方時取負值;Q——危巖水平荷載(不含后緣陡傾裂隙水壓力)(kN);方向指向坡外時取正值,指向坡內(nèi)時取負值;當考慮地震力時,地震力取危巖自重與危巖豎向附加荷載之和與水平地震系數(shù)0.05的乘積;c—滑面粘聚力(kPa);φ——滑面內(nèi)摩擦角(°);θ——滑面傾角(°)。3)計算工況在進行穩(wěn)定性計算時,采用三種工況,工況一為現(xiàn)狀工況,工況二為暴雨工況,工況三為地震工況。現(xiàn)狀工況按勘查期間的狀態(tài)計算,計算時考慮自重,同時考慮現(xiàn)狀裂隙水壓力;暴雨工況按二十年一遇暴雨進行計算,計算時考慮危巖自重和暴雨時裂隙水壓力;地震工況考慮自重和地震力,對滑移式危巖和傾倒式危巖考慮暴雨時裂隙水壓力?,F(xiàn)狀工況下裂隙水充水高度根據(jù)野外調(diào)查裂隙的切割情況進行確定,暴雨工況時,根據(jù)匯水面積、裂隙蓄水能力和降雨情況等綜合確定,當匯水面積和蓄水能力較大時,取裂隙深度的1/3~1/2;在考慮暴雨對危巖穩(wěn)定性的影響時,除計算暴雨時裂隙水壓力外,同時分析降雨引起的土體物質(zhì)的遷移及上覆土層重度的增加。(2)計算參數(shù)本次危巖的計算參數(shù)主要根據(jù)工程經(jīng)驗、室內(nèi)試驗成果及《重慶地質(zhì)災害防治工程勘查規(guī)范》(DB50T143-2018)查表取得。1)結(jié)構(gòu)面抗剪強度指標:按《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)查表,參與計算的結(jié)構(gòu)面裂隙II,天然內(nèi)摩擦角24°,天然粘聚力80kPa,飽和內(nèi)摩擦角20°,飽和粘聚力60kPa。2)重度:依據(jù)室內(nèi)試驗成果,天然容重取26.8kN/m3,飽和容重取26.9kN/m3。3)地震參數(shù):按《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)(2016版),勘查區(qū)地震水平系數(shù)取0.05。(3)穩(wěn)定性計算及評價陡崖A防治工程等級為一級,破壞模式為滑移式,穩(wěn)定性安全系數(shù)一般工況取1.4,地震校核工況取1.15。穩(wěn)定性計算結(jié)果詳見危巖穩(wěn)定性計算表。參照《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018),綜合確定穩(wěn)定性劃分標準,陡崖A整體(代表剖面3-3’)現(xiàn)狀工況穩(wěn)定系數(shù)為1.785,處于穩(wěn)定狀態(tài);暴雨工況穩(wěn)定系數(shù)1.217,為基本穩(wěn)定狀態(tài);地震工況穩(wěn)定系數(shù)1.211,為穩(wěn)定狀態(tài)。僅在2-2’剖面陡崖最高處附近現(xiàn)狀工況處于穩(wěn)定狀態(tài),暴雨和地震工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。見附表3-1。4.1.2陡崖B基本特征及穩(wěn)定性分析一、基本特征陡崖B:崖底高程316-319m,崖頂高程323-330m,高度8-10m,長度48m,坡向302°,坡角80°,坡面巖體為薄-中厚層灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,巖層呈單斜產(chǎn)出,巖層產(chǎn)狀為100°∠65°,主要發(fā)育有兩組裂隙:裂隙Ⅰ為345°∠75°,裂隙Ⅱ為260°∠25°。見圖4.1.2-1,4.1.2-2。圖4.1.2-1陡崖B全貌圖4.1.2-2陡崖B坡腳二、現(xiàn)場調(diào)查基座、巖腔、變形情況陡崖走向與裂隙I走向相同,陡崖坡面就是裂隙I的裂隙面,陡崖頂部與陡崖腳的巖層都為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,崖頂至崖腳坡面較平直。陡崖B為陡傾反向?qū)用?,坡腳巖腔凹進1-3m,高3-5m。三、穩(wěn)定性分析1、宏觀分析隨著雨水不斷沿裂縫進入陡傾層面及卸荷裂隙,不斷降低層面粘結(jié)性,在后緣裂隙水壓力及巖體自身向外傾的重力作用下,最終產(chǎn)生漸退式的折斷崩塌。危巖帶總長度48m,體積約4579m3。宏觀判定陡崖B整體穩(wěn)定,臨邊巖體基本穩(wěn)定。2、定量分析為了更全面、客觀評價陡崖B的穩(wěn)定性,對其進行定量評價,由于危巖體的邊界條件、裂隙貫通深度難以準確確定,只能把一些不完全確定的因素理想化地進行定量分析計算。(1)計算模型和計算公式根據(jù)各危巖體的受力情況及最可能的破壞形式,按《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)中的滑移式基本模型來計算,見圖4.1.2-5,其定量計算公式如下:1)計算模型圖4.1.2-5傾到式危巖穩(wěn)定性計算示意圖2)計算公式當危巖體重心位于危巖體底面中點外側(cè)時,傾倒式危巖底部折斷傾倒穩(wěn)定性可按下式計算:式中:V——后緣陡傾裂隙水壓力(kN);hw——后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定;B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m);e——危巖體豎向荷載作用點到危巖體底面中點的水平距離(m);h0——危巖體水平荷載作用點到危巖體底面中點的豎直距離(m);b——危巖體底面平行失穩(wěn)方向?qū)挾龋╩);B1——危巖體底面垂直失穩(wěn)方向?qū)挾龋╩);ζ——危巖抗彎力矩計算系數(shù),按折斷面形態(tài)在1/12~1/6之間取值,當折斷面為矩形時取1/6;當塊體的截面寬度變化較大時,應將若干截面寬度變化較大處的截面視為可能的塊體底面計算穩(wěn)定系數(shù)。3)計算工況在進行穩(wěn)定性計算時,采用三種工況,工況一為現(xiàn)狀工況,工況二為暴雨工況,工況三為地震工況。現(xiàn)狀工況按勘查期間的狀態(tài)計算,計算時考慮自重,同時考慮現(xiàn)狀裂隙水壓力;暴雨工況按二十年一遇暴雨進行計算,計算時考慮危巖自重和暴雨時裂隙水壓力;地震工況考慮自重和地震力,對滑移式危巖和傾倒式危巖考慮暴雨時裂隙水壓力?,F(xiàn)狀工況下裂隙水充水高度根據(jù)野外調(diào)查裂隙的切割情況進行確定,暴雨工況時,根據(jù)匯水面積、裂隙蓄水能力和降雨情況等綜合確定,當匯水面積和蓄水能力較大時,取裂隙深度的1/3~1/2;在考慮暴雨對危巖穩(wěn)定性的影響時,除計算暴雨時裂隙水壓力外,同時分析降雨引起的土體物質(zhì)的遷移及上覆土層重度的增加。(2)計算參數(shù)本次危巖的計算參數(shù)主要根據(jù)工程經(jīng)驗、室內(nèi)試驗成果及《重慶地質(zhì)災害防治工程勘查規(guī)范》(DB50T143-2018)查表取得。1)抗拉強度指標:依據(jù)室內(nèi)實驗成果,天然取1088KPa,飽和取924KPa。2)重度:依據(jù)室內(nèi)實驗成果,天然容重取26.8kN/m3,飽和容重取26.9kN/m3。3)地震參數(shù):按《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)(2016版),勘查區(qū)地震水平系數(shù)取0.05。(3)穩(wěn)定性計算及評價陡崖B防治工程等級為一級,破壞模式為傾倒式,穩(wěn)定性安全系數(shù)一般工況取1.50,校核工況取1.20。穩(wěn)定性計算結(jié)果詳見危巖穩(wěn)定性計算表。參照《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018),綜合確定穩(wěn)定性劃分標準,陡崖B現(xiàn)狀工況穩(wěn)定系數(shù)為3.148,處于穩(wěn)定狀態(tài);暴雨工況穩(wěn)定系數(shù)2.64,為穩(wěn)定狀態(tài);地震工況穩(wěn)定系數(shù)2.396,為穩(wěn)定狀態(tài)。陡崖B臨邊巖體:現(xiàn)狀工況穩(wěn)定系數(shù)為1.626,處于穩(wěn)定狀態(tài);暴雨工況穩(wěn)定系數(shù)1.352,為基本穩(wěn)定狀態(tài);地震工況穩(wěn)定系數(shù)1.231,為穩(wěn)定狀態(tài)。計算結(jié)果表明,臨邊巖體穩(wěn)定性低于陡崖B整體穩(wěn)定性,陡崖B破壞模式為漸退式的折斷崩塌。見附表3-2。4.1.3陡崖A、B穩(wěn)定性計算結(jié)果表4.1.3-1陡崖穩(wěn)定性計算結(jié)果統(tǒng)計表序號陡崖編號計算剖面計算工況破壞模式計算穩(wěn)定性系數(shù)F安全系數(shù)穩(wěn)定性評價1陡崖A1-1′剖面暴雨滑移式1.3491.4基本穩(wěn)定地震1.3431.15穩(wěn)定2-2′剖面暴雨滑移式1.081.4欠穩(wěn)定地震1.0751.15欠穩(wěn)定3-3′剖面暴雨滑移式1.2171.4基本穩(wěn)定地震1.2111.15穩(wěn)定4-4′剖面暴雨傾倒式1.2991.4基本穩(wěn)定地震1.2941.15穩(wěn)定2陡崖B8-8′剖面陡崖整體暴雨傾倒式2.6411.5穩(wěn)定地震2.3961.2穩(wěn)定8-8′剖面陡崖前部暴雨滑移式1.3521.5基本穩(wěn)定地震1.2311.2穩(wěn)定4.2破碎帶勘查區(qū)分布有三處破碎帶,平面編號破碎帶A、破碎帶B及破碎帶C,主要分布于陡斜坡地帶。主要形成原因為斜坡表面薄層巖體的折斷傾倒,在重力作用或人為作用下,將產(chǎn)生向斜坡下滾落,威脅著下方居民、師生、過往行人車輛的生命財產(chǎn)安全。其中破碎帶A位于勘查區(qū)南側(cè),分布高程360-398m,坡向266°,坡度較陡,坡角45°-55°,長約65m,寬約50m,表面積約3250m2,厚約1.5-2.0m,體積約5000m3。見圖4.2-1,圖4.2-2。破碎帶B位于勘查區(qū)中部斜坡的上部,分布高程380-399m,坡向300°-320°,坡度較陡,坡角35°-50°,長約110m,寬約40m,表面積約4400m2,厚約1.5-2.0m,體積約7000m3。見圖4.2-3。破碎帶C位于勘查區(qū)北部,斜坡的中上部,分布高程326-348m,坡向302°,坡度較陡,坡角30°-40°,長約80m,寬約30m,表面積約2400m2,厚約1.5-2.0m,體積約4500m3。見圖4.2-4。破碎帶總方量14750m3,為薄-中厚層巖體,巖性為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,發(fā)育深度一般1.5-2.0m,可能產(chǎn)生的破壞模式為折斷傾倒,受陡傾反向?qū)用婕傲严肚懈睿^破碎,易掉塊,破碎單體一般呈塊狀,以片狀為主,塊體厚度0.1-0.3m,方量一般0.5-1m3,穩(wěn)定性差。圖4.2-1破碎帶A圖4.2-2破碎帶A圖4.2-3破碎帶B圖4.2-4破碎帶C4.3危巖單體特征及穩(wěn)定性評價4.3.1危巖分布范圍、規(guī)模及形態(tài)4.3.1.1危巖分布范圍據(jù)調(diào)查訪問,勘查區(qū)硯石臺社危巖近十幾年來時有危巖單體崩塌掉落現(xiàn)象,巖體受節(jié)理裂隙及層面組合切割,在侵蝕、溶蝕作用下,形成危巖體?,F(xiàn)場調(diào)查有12處危巖單體分布,可能產(chǎn)生崩塌的危巖體總方量約2706.9m3,為大-中型危巖體,其特征如下表表4.3-1所示。表4.3-1單體危巖特征表危巖體編號分布于位置陡崖總體坡向規(guī)模外觀形狀基座巖腔特征破壞模式寬(m)高(m)均厚(m)體積(m3)W1陡崖A頂269°23.02.35264塊狀見附表1滑移式W2陡崖A頂269°25.03.64.5405塊狀見附表1滑移式W3陡崖A頂269°8.02.65.8120塊狀見附表1滑移式W4陡崖A頂269°6.52565塊狀見附表1傾倒式W5陡崖A頂269°1546360塊狀見附表1傾倒式W5-1陡崖A頂269°73.64100塊狀見附表1滑移式W6陡崖A頂269°152.33103塊狀見附表1滑移式W7陡崖A頂269°92.55112塊狀見附表1傾倒式W7-1陡崖A頂269°142.44134塊狀見附表1傾倒式W8陡崖A頂269°202.54200塊狀見附表1滑移式W9陡崖C頂219°676.5273塊狀見附表1滑移式W10陡崖A頂269°7.67.79.7568塊狀見附表1滑移式按危巖體頂端距陡崖坡腳高度劃分:低位危巖h≤15m,中位危巖h在15m-50m,高位危巖h在50m-100m,特高位危巖h>100m。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,所有危巖均為中低位危巖。4.3.1.2危巖形態(tài)、規(guī)模受巖性控制、層面及裂隙的切割,受侵蝕、溶蝕作用,各危巖體形狀各異,規(guī)模大小不一,危巖體的形態(tài)主要以長方體、方塊為主(見附表1)。此次勘查共發(fā)現(xiàn)危巖有12處,體積最大的W10,危巖體積為567.6m3,最小的W4,體積為65m3,為中型危巖體,其余為大型危巖單體(見附表1)。4.3.2危巖結(jié)構(gòu)特征勘查區(qū)危巖體發(fā)育在具層狀結(jié)構(gòu)的灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r陡斜坡上,巖層傾向與坡向相反,危巖主塌方向與斜坡坡向一致。組成危巖體的地層為三疊系下統(tǒng)嘉陵江組(T1j)地層,巖性為薄-中厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,在侵蝕差異風化作用下,易形成反向陡傾薄層泥質(zhì)灰?guī)r的折斷崩落,及沿裂隙面的滑移。本區(qū)危巖的穩(wěn)定性直接受控于巖體結(jié)構(gòu)面的發(fā)育狀況和受溶蝕的強烈程度??辈閰^(qū)主要發(fā)育有層面裂隙、構(gòu)造裂隙和卸荷裂隙。(1)層面及層面裂隙該組裂隙主要為危巖的巖層界面,層面傾向97-100°,傾角64-65°,層間裂隙間距0.2-1m,較粗糙,張開度0.3-5cm,延伸10-15m,裂面平直,無充填物,結(jié)合程度差。(2)裂隙構(gòu)造裂隙主要有兩組,裂隙Ⅰ為345-358°∠75-80°,裂隙寬0.2-0.4mm,無充填,不光滑,不平整,間距為1~3m,延伸長3-5m,屬硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度差;裂隙Ⅱ為260-265°∠25-40°,裂隙寬0.1-0.2mm,無充填,不光滑,不平整,間距為0.5~3.0m,延伸長1.5-3.5m,屬硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度差。4.3.3變形破壞特征及崩塌歷史根據(jù)測繪與調(diào)查,硯石臺社危巖發(fā)育于三疊系下統(tǒng)嘉陵江組灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r中,危巖段邊界條件為兩組構(gòu)造裂隙、層面形成立體切割,在侵蝕、溶蝕作用下,使巖體被切割成形態(tài)各異的塊體,塊體塊徑0.5-5.0m不等,懸于斜坡表面上,形成松脫危石,這類松脫危石在斜坡陡坡面上基巖陡坎較多,現(xiàn)狀主要破壞形式為:松脫巖體(巖塊)時常有掉塊現(xiàn)象,零星發(fā)生小塊體掉落,現(xiàn)狀處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。據(jù)訪問,危巖發(fā)生過零星的小規(guī)模崩塌事件,給危巖下小學師生、居民的生產(chǎn)、生活帶來了較大影響,如2018年陡崖A上方危巖發(fā)生了一起崩塌,其方量約5m3,崩塌體滾落至下方公路附近,崩塌未造成直接經(jīng)濟損失(見圖4.3-1)。遇下雨均有零星小規(guī)模掉塊、落石現(xiàn)象,近年來發(fā)生的崩塌規(guī)模較小,落石距居民房較近,危巖的影響主要為下方小學師生、居民及道路、過往車輛、行人。圖4.3-1已往崩塌4.3.4破壞方式及主要影響因素4.3.4.1破壞方式危巖體失穩(wěn)方式受多方面因素影響,為查明勘查區(qū)危巖體的破壞方式,本次勘查對陡崖帶和危巖體形態(tài)、發(fā)育規(guī)模、底界特征、空間分布特征、節(jié)理裂隙發(fā)育特征、水文地質(zhì)條件、崩塌堆積斜坡地表塊石分布規(guī)律等進行了詳細調(diào)查和研究,據(jù)此認為,勘查區(qū)危巖的失穩(wěn)破壞方式主要為滑移式、傾倒式二種基本類型。危巖崩塌形成機制分析:新構(gòu)造運動作用結(jié)果形成了勘查區(qū)現(xiàn)在的斜坡陡崖帶,改變了巖體的力學環(huán)境條件,陡崖巖體產(chǎn)生卸荷回彈效應,形成沿層面的卸荷裂隙帶,卸荷裂隙帶沿陡崖呈帶狀分布。根據(jù)本次調(diào)査,進行綜合分析后確定,卸荷帶發(fā)育一般寬度10-15m,裂隙間距1-2m,張開度3-50mm,貫通性較差,陡崖帶外緣臨空面附近是坡體應力分布與集中部位,其主應力作用產(chǎn)生重力拉張裂隙受差異性風化作用、雨水浸潤及人類工程活動等因素影響。陡崖上部巖體受沿兩組構(gòu)造裂隙及層面的溶蝕、侵蝕作用,產(chǎn)生部分拉張裂隙,隨著陡傾裂隙帶進一步擴張,陡崖逐漸演變成危巖,形成危巖體。陡崖帶巖體在經(jīng)歷前兩個階段的變形破壞后,受降雨等因素觸發(fā),發(fā)生巖體錯落和崩塌破壞。由于區(qū)內(nèi)危巖體分布位置、形態(tài)、切割裂面產(chǎn)狀及基座的不同,危巖崩塌破壞的方式或機理各異,為滑移式、傾倒式二種破壞類型。本次勘查陡崖帶共發(fā)現(xiàn)有12個危巖體,滑移式破壞危巖有8個,占總數(shù)的67%,傾倒式破壞危巖體有4個,占總數(shù)的33%,危巖破壞模式詳見附表1。危巖破壞模式統(tǒng)計表詳見表4.3-2。表4.3-2危巖單體破壞模式統(tǒng)計表危巖個數(shù)(個)滑移式傾倒式備注個數(shù)(個)占總數(shù)比例(%)個數(shù)(個)占總數(shù)比例(%)12867433二種崩塌方式力學原理為:在重力力矩旋轉(zhuǎn)破壞或剪切力滑移破壞作用下,危巖體產(chǎn)生崩塌。滑移式崩塌為勘査區(qū)危巖主要破壞方式。上述危巖體的失穩(wěn)方式示見圖4.3-2。傾倒式危巖滑移式危巖圖4.3-2危巖失穩(wěn)方式示意圖4.3.4.2主要影響因素場地內(nèi)危巖體的形成主要受地質(zhì)因素、地質(zhì)構(gòu)造因素、外動力作用的控制。(1)地質(zhì)因素地層因素主要受控于地形和地層巖性,勘查區(qū)地形多以陡崖地形為主,陡崖高度一般10-20m,具備危巖形成的必要條件,陡崖主要由薄-中厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r組成,頂部巖體,受溶蝕及侵蝕作用,易在裂隙的切割下脫離母巖。(2)地質(zhì)構(gòu)造的因素
區(qū)內(nèi)危巖的形成主要受兩組裂隙及層面切割控制,主要表現(xiàn)為:裂隙I與層面,在溶蝕、侵蝕作用下,使裂隙逐漸加寬加深,加上裂隙II的作用,把表層巖體與母巖切割開,形成危巖體;近垂直裂隙多把陡崖沿走向方向切割成塊狀,破壞陡崖淺表巖體的完整性;另受層間裂隙的影響,促使受兩組裂隙切割形成的危巖體,多沿層面脫落產(chǎn)生崩塌。(3)溶蝕作用、侵蝕作用的因素
水沿層面、兩組構(gòu)造裂隙產(chǎn)生的侵蝕,軟化結(jié)構(gòu)面,從而產(chǎn)生傾倒或滑移。(4)危巖崩塌主要誘發(fā)因素危巖在重力卸荷作用下導致陡傾的構(gòu)造裂隙進一步加寬加深。暴雨是誘發(fā)危巖崩塌的主要因素,降水后形成的地表水通過陡崖后緣的裂縫滲漏到裂隙內(nèi),降低了裂隙的力學性能,同時增加了裂縫內(nèi)的水壓力,誘發(fā)危巖崩塌的發(fā)生。植物的根劈作用使巖體的穩(wěn)定性有所降低,植物的根莖沿危巖層面和裂隙生長是勘查區(qū)比較普遍的現(xiàn)象,根劈作用使裂隙擴,加速危巖體產(chǎn)生向臨空方向的變形破壞。4.3.5穩(wěn)定性評價4.3.5.1危巖單體宏觀評價在灰?guī)r陡崖上,受裂隙切割、地形及溶蝕侵蝕條件制約影響,部分巖體脫離母巖,發(fā)生輕微變形形成危巖,其穩(wěn)定性較差。根據(jù)野外調(diào)査,各危巖體主要受兩組結(jié)構(gòu)裂隙面控制,將各危巖體裂隙與臨空面產(chǎn)狀關(guān)系作穩(wěn)定性極射赤平投影(詳見各個危巖特征及穩(wěn)定性評價表)。從各危巖體的極射赤平投影圖可以看出,危巖主要受后壁層面或兩組相交“X”型裂隙切割控制,加之其它構(gòu)造裂隙的切割分解,危巖體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。4.3.5.2穩(wěn)定性定量評價為了更全面、客觀評價危巖單體的穩(wěn)定性,對區(qū)內(nèi)12處危巖進行定量評價,由于危巖體的邊界條件、裂隙貫通深度難以準確確定,只能把一些不完全確定的因素理想化地進行定量分析計算。(1)計算模型和計算公式根據(jù)各危巖體的受力情況及最可能的破壞形式,按《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)中的滑移式、傾倒式基本模型來計算,見圖4.3.5-1,圖4.3.5-2、圖4.3.5-3,其定量計算公式如下:A、滑移式1)計算模型圖4.3.5-1滑移式危巖穩(wěn)定性計算示意圖(后緣有陡傾裂隙)2)計算公式后緣有陡傾裂隙、滑面緩傾時計算公式為:式中:V——后緣陡傾裂隙水壓力(kN);hw——后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定;U——滑面水壓力(kN);A——滑面面積(m2);B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m);G——危巖自重(kN);Gb——危巖豎向附加荷載(kN);方向指向下方時取正值,指向上方時取負值;Q——危巖水平荷載(不含后緣陡傾裂隙水壓力)(kN);方向指向坡外時取正值,指向坡內(nèi)時取負值;當考慮地震力時,地震力取危巖自重與危巖豎向附加荷載之和與水平地震系數(shù)0.05的乘積;c—滑面粘聚力(kPa);φ——滑面內(nèi)摩擦角(°);θ——滑面傾角(°)。B、傾倒式1)計算模型圖4.3.5-2傾到式危巖穩(wěn)定性計算示意圖(當危巖體重心位于危巖體底面中點內(nèi)側(cè)時,傾倒式危巖底部折斷傾倒)圖4.3.5-3傾倒式危巖穩(wěn)定性計算示意圖(對危巖體重心在基座頂面前緣內(nèi)側(cè)情形,傾倒式危巖后部拉斷傾倒)2)計算公式a)當危巖體重心位于危巖體底面中點內(nèi)側(cè)時,傾倒式危巖底部折斷傾倒采用以下公式進行計算:b)當危巖體重心位于危巖體底面中點外側(cè)時,傾倒式危巖底部折斷傾倒穩(wěn)定性可按下式計算:a、b式中:V——后緣陡傾裂隙水壓力(kN);hw——后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定;B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m);e——危巖體豎向荷載作用點到危巖體底面中點的水平距離(m);h0——危巖體水平荷載作用點到危巖體底面中點的豎直距離(m);b——危巖體底面平行失穩(wěn)方向?qū)挾龋╩);B1——危巖體底面垂直失穩(wěn)方向?qū)挾龋╩);ζ——危巖抗彎力矩計算系數(shù),按折斷面形態(tài)在1/12~1/6之間取值,當折斷面為矩形時取1/6;當塊體的截面寬度變化較大時,應將若干截面寬度變化較大處的截面視為可能的塊體底面計算穩(wěn)定系數(shù)。c)對危巖體重心在基座頂面前緣內(nèi)側(cè)情形,傾倒式危巖后部拉斷傾倒采用以下公式進行計算:d)對危巖體重心在基座頂面前緣外側(cè)情形,傾倒式危巖后部拉斷傾倒采用以下公式進行計算:c、d式中:V——后緣陡傾裂隙水壓力(kN);hw——后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定;B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m);B1——后緣陡傾裂隙未貫通段沿裂隙走向平均寬度(m);a——危巖體豎向荷載作用點到轉(zhuǎn)動點的水平距離(m);β——后緣陡傾結(jié)構(gòu)面傾角(°);h0——危巖體水平荷載作用點到轉(zhuǎn)動點的垂直距離(m);α——危巖體與基座接觸面傾角(°);b——后緣裂隙的延伸段下端到轉(zhuǎn)動點的水平距離(即塊體與基座接觸面長度的水平投影)(m);ζ——危巖抗彎力矩計算系數(shù),按折斷面形態(tài)在1/12~1/6之間取值,當折斷面為矩形時取1/6;e)完全分離的傾倒式危巖傾倒采用滑移式公式進行計算:(2)計算工況在進行穩(wěn)定性計算時,采用三種工況,工況一為現(xiàn)狀工況,工況二為暴雨工況,工況三為地震工況?,F(xiàn)狀工況按勘查期間的狀態(tài)計算,計算時考慮自重,同時考慮現(xiàn)狀裂隙水壓力;暴雨工況按二十年一遇暴雨進行計算,計算時考慮危巖自重和暴雨時裂隙水壓力;地震工況考慮自重和地震力,對滑移式危巖和傾倒式危巖考慮暴雨時裂隙水壓力?,F(xiàn)狀工況下裂隙水充水高度根據(jù)野外調(diào)查裂隙的切割情況進行確定,暴雨工況時,根據(jù)匯水面積、裂隙蓄水能力和降雨情況等綜合確定,當匯水面積和蓄水能力較大時,取裂隙深度的1/3~1/2;在考慮暴雨對危巖穩(wěn)定性的影響時,除計算暴雨時裂隙水壓力外,同時分析降雨引起的土體物質(zhì)的遷移及上覆土層重度的增加。(3)計算參數(shù)本次危巖的計算參數(shù)主要根據(jù)工程經(jīng)驗、室內(nèi)試驗成果及《重慶地質(zhì)災害防治工程勘查規(guī)范》(DB50T143-2018)查表取得。1)結(jié)構(gòu)面抗剪強度指標:按《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)查表,參與計算的結(jié)構(gòu)面裂隙II,天然內(nèi)摩擦角24°,天然粘聚力80kPa,飽和內(nèi)摩擦角22°,飽和粘聚力60kPa。2)重度:依據(jù)室內(nèi)試驗成果天然容重取26.8kN/m3,飽和容重取26.9kN/m3。3)抗拉強度指標:依據(jù)室內(nèi)實驗成果,天然取1088KPa,飽和取924KPa。4)地震參數(shù):按《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)(2016版),勘查區(qū)地震水平系數(shù)取0.05。(4)穩(wěn)定性計算及評價穩(wěn)定性計算結(jié)果詳見危巖穩(wěn)定性計算表。參照《地質(zhì)災害治理工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018),綜合確定穩(wěn)定性劃分標準,詳見表4.3.5-1~4.3.5-2。危巖穩(wěn)定性計算結(jié)果詳見附表3-1,附表3-2。穩(wěn)定性計算結(jié)果統(tǒng)計情況見表4.3.5-3。表4.3.5-1危巖穩(wěn)定性安全系數(shù)Ft表4.3.5-2危巖穩(wěn)定性劃分表表4.3.5-3危巖穩(wěn)定性計算結(jié)果統(tǒng)計表序號危巖編號計算剖面計算工況破壞模式計算穩(wěn)定性系數(shù)F安全系數(shù)穩(wěn)定性評價1W110-10′剖面暴雨滑移式1.1541.2基本穩(wěn)定地震1.0691.05穩(wěn)定2W22-2′剖面暴雨滑移式1.1881.2基本穩(wěn)定地震1.0991.05穩(wěn)定3W31-1′剖面暴雨滑移式1.1621.2基本穩(wěn)定地震1.0701.05穩(wěn)定4W411-11′剖面暴雨傾倒式1.2861.30基本穩(wěn)定地震1.2651.10穩(wěn)定5W512-12′剖面暴雨傾倒式1.2501.30基本穩(wěn)定地震1.2011.10穩(wěn)定6W5-11~1′剖面暴雨滑移式1.1911.2基本穩(wěn)定地震1.0941.05穩(wěn)定7W63-3′剖面暴雨滑移式1.1531.2基本穩(wěn)定地震1.0651.05穩(wěn)定8W74-4′剖面暴雨傾倒式1.2701.30基本穩(wěn)定地震1.2201.10穩(wěn)定9W7-114-14′剖面暴雨傾倒式1.2681.30基本穩(wěn)定地震1.1981.10穩(wěn)定10W82-2′剖面暴雨滑移式1.1661.2基本穩(wěn)定地震1.0671.05穩(wěn)定11W99~9′剖面暴雨滑移式1.1611.2基本穩(wěn)定地震1.0511.05穩(wěn)定12W102~2′剖面暴雨滑移式1.1721.2基本穩(wěn)定地震1.0521.05穩(wěn)定4.3.5.3危巖穩(wěn)定性綜合評價暴雨工況下:12個危巖單體處于基本穩(wěn)定狀態(tài);地震工況下:12個危巖體處于穩(wěn)定狀態(tài),占危巖總數(shù)的100%,危巖特征和穩(wěn)定性評價匯總表(附表1)見后。綜上所述,硯石臺社危巖體在暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)小于防治工程安全系數(shù),安全儲備不足。隨著雨水長期的侵蝕、危巖基座軟化作用,危巖體結(jié)構(gòu)面逐漸貫通,力學性能下降,同時受裂隙水壓力的作用,危巖體極有可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。危巖體一旦失穩(wěn)破壞,將會嚴重威脅對其下方居民、建筑物、公路及人民群眾的生命財產(chǎn)安全。4.4崩塌堆積體穩(wěn)定性評價4.4.1崩塌堆積體基本特征調(diào)查區(qū)斜坡地形坡角一般為30-50°,斜坡表層為崩坡積,厚度0.5-2m,棕褐色、黃棕色粘土夾碎塊石,紅粘土呈可塑-硬塑狀,塊石成份為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r碎塊石,其塊徑10-100cm不等。上方的破碎帶不斷產(chǎn)生崩塌運動,斜坡表面零星分布有新近崩塌堆積體。體積一般0.5-1m3,多呈塊狀及片狀,預計方量約2000m3,見圖4.4-1,圖4.4-2。圖4.4-1斜坡表層新近崩塌堆積體1圖4.4-2斜坡表層新近崩塌堆積體24.4.2崩塌堆積體穩(wěn)定性目前斜坡土體受灌木等植被的根系穩(wěn)固,整體穩(wěn)定性較好。斜坡表面新近堆積碎塊石基本穩(wěn)定,在自然作用下或人類活動過程中,極易向坡下滾落,威脅過往行人及學校師生安全。4.4.3孤石穩(wěn)定性坡頂存在7處孤石,編號G1-G4,G1高1.5m,長1.2m,厚2m,體積3.6m3;G2高1.2m,長1.2m,厚1.3m,體積1.8m3;G3高0.5m,長1.1m,厚0.7m,體積0.4m3;G4高1.5m,長1.35m,厚0.5m,體積1m3。G5高1.1m,長1.5m,厚1.3m,體積2.1m3;G6高1.2m,長1.5m,厚1.55m,體積2.8m3;G7高1.3m,長1.66m,厚0.8m,體積1.7m3;7處孤石基本穩(wěn)定。孤石失穩(wěn),威脅過往行人及學校師生安全。表4.3.5-4危巖穩(wěn)定性計算結(jié)果統(tǒng)計表孤石編號規(guī)模高×長×厚體積(m3)下伏巖土體名稱停滯區(qū)地形坡度(°)穩(wěn)定性趨勢G11.5×1.2×23.6紅黏土夾碎塊石20基本穩(wěn)定G21.2×1.2×1.31.8紅黏土夾碎塊石20基本穩(wěn)定G30.5×1.1×0.70.40紅黏土夾碎塊石35基本穩(wěn)定G41.5×1.35×0.51.0紅黏土夾碎塊石26基本穩(wěn)定G51.1×1.5×1.552.1紅黏土夾碎塊石35基本穩(wěn)定G61.2×1.5×1.552.8紅黏土夾碎塊石45基本穩(wěn)定G71.3×1.66×0.81.7紅黏土夾碎塊石45基本穩(wěn)定圖4.4-3G1圖4.4-4G2圖4.4-5G3圖4.4-6G4圖4.4-7G5圖4.4-8G6圖4.4-9G75工程區(qū)危巖總的發(fā)展變化趨勢、危害性預測5.1風險性評估硯石臺危巖危險性為H級、危害性為L級,綜合評定該危巖風險性為M級。5.2發(fā)展變化趨勢從調(diào)查危巖所處陡崖位置、形態(tài)特征及控制危巖穩(wěn)定性的裂隙、巖腔發(fā)展情況來看,基座受溶蝕、風化作用不斷加深,使下部失去支撐,巖體在自重、后壁裂隙水壓力、楔劈作用下,使裂隙不斷的加寬加深,最后破壞鎖固部位,最終危巖產(chǎn)生崩塌。據(jù)訪問調(diào)查,危巖區(qū)在每年汛期時有體積大小不一的危巖滾落,說明危巖體的穩(wěn)定性在不斷下降,危險性在日趨加大,危巖體總體向不利穩(wěn)定的方向發(fā)展。5.3危害性預測從危巖穩(wěn)定性及發(fā)展趨勢來看,勘查區(qū)危巖總體穩(wěn)定性在下降。危巖體下方地形坡度較陡,危巖失穩(wěn)崩塌后巖塊滾動的距離較大。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,硯石臺社危巖威脅石臺小學、硯石臺社居民315人、下方公路及過往車輛和行人的生命財產(chǎn)安全,可能造成的直接經(jīng)濟損失約5500萬元。綜上,勘查區(qū)危巖體一旦失穩(wěn),后果較嚴重。5.4危巖崩塌運動距離預測當落石第一次墜落在斜坡表面,因碰撞,能量發(fā)生變化,部分能量消耗在碰撞過程中,一部分能量將使落石在坡面上繼續(xù)運動。危石下落,勢能的減小等于功能的增加。見圖5.4-1。(1)危巖體最大彈跳高度由下式確定:式中:Hmax——危巖體最大彈跳高度(m);S——危巖體彈跳最高點距離起跳點的水平距離(m);vi'——危巖體碰撞坡面后的反彈速度(m/s);vi——危巖體碰撞坡面的入射速度(m/s);Vox——危巖體脫離母巖后沿x軸的初速度(m/s);Voy——危巖體脫離母巖后沿y軸的初速度(m/s);g——重力加速度(m/s2);t——危巖體系墜落時間(s),由墜落初速度及具體地形按自由落體的公式試算得出;en,et——巖塊法向回彈系數(shù)和切向回彈系數(shù);α——斜坡坡角(°);β——危巖體運動方向與水平面的夾角(°);θ——危巖體反彈方向與坡面的夾角(°)。(2)危巖體最大滾動距離由下式確定:式中:tanφd——滾動摩擦系數(shù),可由公式(56)得出,也可按規(guī)范表28取經(jīng)驗值;vit——危巖體碰撞坡面后沿坡面的反彈速度,即初始滾動速度(m/s);vi——危巖體碰撞坡面的入射速度(m/s);et——巖塊切向回彈系數(shù);r——危巖體的半徑(m);lr——危巖體在坡面的支撐點距離重心在坡面法線方向上的距離(m);Smax——危巖體最大滾動距離(m)。5.4-1危巖單體彈跳高度離統(tǒng)計表5.4-2危巖單體最大滾動距離統(tǒng)計表圖5.4-1落石運動軌跡圖根據(jù)以上危巖崩塌運動學公式,本次勘查選取危巖單體及破碎帶的典型巖塊進行計算,計算過程見表5.4-1,表5.4-2。經(jīng)計算,各單體危巖最大滾動距離121.4m,最大彈跳高度3.71m,本次勘查對歷史崩落巖塊進行調(diào)查,計算結(jié)果與實地調(diào)查的崩塌落距是基本一致。6硯石臺危巖防治工程技術(shù)方案6.1等級劃分、設(shè)計荷載組合、參數(shù)與設(shè)計標準1、防治工程等級按重慶市地方標準《地質(zhì)災害防治工程勘察規(guī)范》[DB50/143-2018]的規(guī)定,硯石臺社危巖威脅石臺小學、硯石臺社居民315人、下方公路及過往車輛和行人的生命財產(chǎn)安全,可能造成的直接經(jīng)濟損失約5500萬元。陡崖帶A、B地質(zhì)災害防治工程等級為一級。危巖單體、孤石和破碎帶防治工程等級為三級。見表6.1-1。表6.1-1地質(zhì)災害防治工程分級一覽表2、設(shè)計荷載組合及設(shè)計標準設(shè)計荷載組合為:暴雨工況+地震工況。按《地質(zhì)災害防治工程設(shè)計規(guī)范》(DBJ50/T-029-2019)規(guī)定,本次設(shè)計的設(shè)計標準如下:(1)設(shè)計安全系數(shù):陡崖A、陡崖B防治工程等級為一級,危巖單體、破碎帶、孤石防治工程等級為三級。陡崖A設(shè)計安全系數(shù)為暴雨工況為1.40、地震工況為1.15;陡崖B設(shè)計安全系數(shù)為暴雨工況為1.50、地震工況為1.20;危巖單體、破碎帶、孤石設(shè)計安全系數(shù)傾倒式暴雨工況為1.30、地震工況為1.10,滑移式暴雨工況為1.20、地震工況為1.05。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.00。(2)設(shè)計暴雨強度:陡崖A、陡崖B設(shè)計暴雨強度為50年一遇;危巖單體、破碎帶、孤石設(shè)計暴雨強度為20年一遇。當匯水面積和蓄水能力較大時,裂隙水充水高度取裂隙深度的1/3~1/2。(3)設(shè)計使用年限:本次防治工程設(shè)計使用年限為50年。3、設(shè)計參數(shù)根據(jù)《重慶市萬盛經(jīng)開區(qū)萬盛街道硯石臺社危巖詳細勘查報告》(已審查通過),設(shè)計參數(shù)如下:表6.1-2危巖體巖石物理力學性質(zhì)指標建議巖土名稱天然重度KN/m3飽和重度KN/m3單軸抗壓強度標準值(MPa)天然抗剪強度標準值飽和抗剪強度標準值地基承載力基本特征值kPa基底摩擦系數(shù)巖(土)體的水平抗力系數(shù)(比例系數(shù))MN/m3(MN/m4)巖體與錨固體極限粘結(jié)強度標準值(Kpa)天然飽和c(kPa)φ(°)c(kPa)φ(°)強風化灰?guī)r////500*中風化灰?guī)r巖石26.826.940.2934.328.4439.77.239.28/0.55*//中風化灰?guī)r巖體////2.53233.742.1633.38102900.55*5001200填土////120*845紅粘土21*22*//150*845裂隙Ⅰ//85267023裂隙II//80246020注:帶“*”為經(jīng)驗值。6.2設(shè)計原則與目標根據(jù)危巖發(fā)生的條件、活動特點及危害狀況,充分研究地質(zhì)災害的危害方式和危害范圍,針對重點,因害設(shè)防;因地制宜,講求實效,以技術(shù)成熟、經(jīng)濟節(jié)省的防治工程為主;以社會效益和環(huán)境效益為主,使防治工程能發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。治理原則:(1)根據(jù)危巖地質(zhì)情況、穩(wěn)定性及危害性情況,采用具有針對性的防治措施;(2)因地制宜、經(jīng)濟簡便原則;(3)工程設(shè)計與環(huán)境保護相結(jié)合;(4)加強危巖災害的預警預報工作,避免人員傷亡,減輕財產(chǎn)損失;治理目標:根據(jù)任務的要求,防治目標是:盡快消除地質(zhì)災害隱患,確保該危巖區(qū)及影響區(qū)域居民及公路過往行人、車輛的生命財產(chǎn)安全。6.3工程總體方案設(shè)計通過穩(wěn)定性評價結(jié)果:陡崖A破壞方式為滑移式,暴雨工況整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài),地震工況整體處于穩(wěn)定狀態(tài),僅在2-2’剖面附近處于欠穩(wěn)定狀態(tài);陡崖B破壞方式為傾倒式,陡崖B整體處于穩(wěn)定狀態(tài),陡崖B臨邊巖體暴雨工況處于基本穩(wěn)定狀態(tài),地震工況處于穩(wěn)定狀態(tài);危巖單體W1、W2、W3、W5-1、W6、W8、W9、W10破壞方式為滑移式,暴雨工況處于基本穩(wěn)定狀態(tài),地震工況處于穩(wěn)定狀態(tài);危巖單體W4、W5、W7、W7-1破壞方式為傾倒式,暴雨工況處于基本穩(wěn)定狀態(tài),地震工況處于穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)硯石臺社危巖現(xiàn)場實際條件,擬定以下治理方案:錨固+錨噴支護+被動防護網(wǎng)+人工清除+間隔支撐+后緣裂縫封閉+生態(tài)環(huán)境恢復陡崖A:格構(gòu)錨固+后緣裂縫封閉+生態(tài)環(huán)境恢復陡崖B:錨固+錨噴支護+間隔支撐+后緣裂縫封閉+生態(tài)環(huán)境恢復破碎帶A、B、C:被動防護網(wǎng)+局部清除危巖單體:W1清除、W2點錨、W3部分清除+后緣裂縫封閉、W4部分清除+后緣裂縫封閉、W5清除松動塊體、W5-1結(jié)合陡崖A格構(gòu)錨固、W6部分清除+后緣裂縫封閉、W7清除、W7-1清除、W8部分清除+后緣裂隙封閉、W9點錨+結(jié)合陡崖B錨噴、W10結(jié)合陡崖A格構(gòu)錨固。孤石:清除治理方案設(shè)計編號治理方案陡崖A格構(gòu)錨固+后緣裂縫封閉+生態(tài)環(huán)境恢復格構(gòu)采用3.0m×2.5m矩形結(jié)構(gòu),格構(gòu)梁斷面400×500mm,對于采用4排及4排以下錨桿的地段,錨桿采用1根直徑28mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑90mm,共119根。對于采用5排錨桿的地段,錨桿采用2根直徑28mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑130mm共50根。對于采用6排及6排以上錨桿的地段,錨桿采用3根直徑28mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑130mm,共66根。錨孔應超打0.5m,錨桿傾角15°。在陡崖A坡頂已有排水溝兩端各設(shè)1個0.8m×0.8m×0.8m集水井,壁厚0.15m,采用C30澆筑。集水井接φ200的砼管,向坡下直接排入公路內(nèi)側(cè)排水溝。陡崖B錨固+錨噴支護+間隔支撐+后緣裂縫封閉+生態(tài)環(huán)境恢復錨固采用5根15米長錨桿,錨桿采用2根直徑32mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑130mm,錨孔應超打0.5m,錨桿傾角15°,錨桿錨入穩(wěn)定巖層中不小于3.0m。間隔支撐采用C25混凝土澆筑,面坡坡率1:0.15,間隔支撐與陡崖B之間采用C25混凝土填充,間隔支撐寬1m,中心間距2.5m。錨噴噴射層厚度為150mm,混凝土強度等級為C25,采用φ8@200×200雙向鋼筋網(wǎng)1層。錨桿縱橫向間距均為2.50m,錨孔直徑為90mm,錨桿傾角15°,全長粘結(jié)。錨桿全長5m。破碎帶A、B、C被動防護網(wǎng)+局部清除在陡崖A坡頂,高程325m~335m位置設(shè)置1道143m長的被動防護網(wǎng),阻攔破碎帶A、破碎帶B以及斜坡區(qū)域松散巖層的落石;并在陡崖A南側(cè)斜坡中下部,高程330m~332m位置設(shè)置1道63m長的被動防護網(wǎng),阻攔破碎帶A松散落石;在破碎帶B斜坡中下部,高程350m~332m位置設(shè)置1道136m長的被動防護網(wǎng),阻攔破碎帶B松散落石;在陡崖B頂部,高程330m位置設(shè)1道83m長的被動防護網(wǎng),阻攔破碎帶C以及斜坡區(qū)域松散巖層的落石。被動防護網(wǎng)型號為PPS-200/DB-A,網(wǎng)高4.0m,防護網(wǎng)抗沖擊能為2000KJ。破碎帶人工清除體積1100m3。W1清除整體人工清除,清除體積264m3W2點錨共2根6米長錨桿,錨桿采用1根直徑25mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑90mm,錨孔應超打0.5m,錨桿傾角15°,錨桿錨入穩(wěn)定巖層中不小于3.0m。W3部分清除+后緣裂縫封閉局部人工清除,清除體積60m3W4部分清除+后緣裂縫封閉局部人工清除,清除體積30m3W5清除松動塊體局部人工清除,清除體積90m3W5-1結(jié)合陡崖A格構(gòu)錨固W6部分清除+后緣裂縫封閉局部人工清除,清除體積52m3W7清除整體人工清除,清除體積112m3W7-1清除局部人工清除,清除體積95m3W8部分清除+后緣裂隙封閉局部人工清除,清除體積150m3W9點錨+結(jié)合陡崖B錨噴點錨分別采用1根12米和1根7米長錨桿,錨桿采用1根直徑25mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑90mm,錨孔應超打0.5m,錨桿傾角15°,錨桿錨入穩(wěn)定巖層中不小于3.0mW10結(jié)合陡崖A格構(gòu)錨固孤石清除整體人工清除,清除體積13.4m36.4分項工程設(shè)計1、格構(gòu)錨固對陡崖A整體采用格構(gòu)錨固,格構(gòu)采用3.0m×2.5m矩形結(jié)構(gòu),可根據(jù)現(xiàn)場地形靈活調(diào)整,坡面應修整平順,與現(xiàn)狀坡面平順銜接,已有片式擋墻區(qū)域格構(gòu)包裹已有擋墻。格構(gòu)梁斷面400×500mm,頂梁斷面400×500mm,混凝土強度等級C30。格構(gòu)應嵌入坡面,若地表為基巖,則就嵌入基巖不小于15cm。對于采用4排及4排以下錨桿的地段,錨桿采用1根直徑28mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑90mm,共116孔。對于采用5排錨桿的地段,錨桿采用2根直徑28mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑130mm,共50孔。對于采用6排及6排以上錨桿的地段,錨桿采用3根直徑28mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑130mm,共66孔。錨孔應超打0.5m,錨桿傾角15°,錨桿錨入穩(wěn)定巖層中不小于3.0m,錨桿采用M30水泥砂漿全長粘結(jié),錨孔注漿壓力為0.2~0.5MPa,每2m設(shè)一對φ8鋼筋對中支架。對不同區(qū)域格構(gòu)不能一次做成整體的,應采用圈梁進行隔開,相鄰圈梁間應設(shè)置變形縫。豎梁嵌入陡崖坡腳地面以下0.5m。梁背與陡崖之間空隙采用C30混凝土填充。詳見設(shè)計圖。2、點錨對陡崖B北端反傾段、危巖單體W2、W9采用點錨。陡崖B北端反傾段錨桿采用2根直徑32mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑130mm,危巖單體W2、W9采用1根直徑25mm的HRB400鋼筋,錨孔直徑90mm,錨孔應超打0.5m,錨桿傾角15°,錨桿錨入穩(wěn)定巖層中不小于3.0m,錨桿采用M30水泥砂漿全長粘結(jié),錨孔注漿壓力為0.2~0.5MPa,每2m設(shè)一對φ8鋼筋對中支架。詳見設(shè)計圖。3、間隔支撐對陡崖B北端反傾段采用間隔支撐,間隔支撐采用C25混凝土澆筑,面坡坡率1:0.15,間隔支撐與陡崖B之間采用C25混凝土填充,寬1m,中心間距2.5m,基底嵌入地面基巖以下0.5m。4、錨噴支護對陡崖B整體采用錨噴支護。錨桿掛網(wǎng)噴漿支護噴射層厚度為150mm,混凝土強度等級為C25,采用φ8@200×200雙向鋼筋網(wǎng)1層,在錨桿處設(shè)縱橫向加強筋,加強筋φ20。噴射混凝土面層進入坡腳以下不小于200mm。坡面設(shè)φ110@2500mm的泄水孔(可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整,優(yōu)先設(shè)在出水位置),采用帶孔PVC管,進口用土工布包裹,泄水孔外傾5%,孔深不少于1.50m,泄水孔縱橫向間距一般2.5m。每隔15m左右或轉(zhuǎn)彎處設(shè)置伸縮縫一道,縫寬30mm,縫中填塞瀝青麻筋等有彈性的防水材料。錨桿工程施工前先對破面不穩(wěn)定巖塊進行人工清除,保證施工人員、設(shè)備的安全。錨桿縱橫向間距均為2.50m,錨孔直徑為90mm,錨桿傾角15°,全長粘結(jié)。錨桿全長5m。錨孔內(nèi)采用M30水泥砂漿灌注,錨桿鋼筋采用1根直徑25mm的HRB400鋼筋,每2m設(shè)一對φ8鋼筋對中支架。5、被動防護網(wǎng)在陡崖A坡頂,高程325m~335m位置設(shè)置1道143m長的被動防護網(wǎng),阻攔破碎帶A、破碎帶B以及斜坡區(qū)域松散巖層的落石;并在陡崖A南側(cè)斜坡中下部,高程330m~332m位置設(shè)置1道63m長的被動防護網(wǎng),阻攔破碎帶A松散落石;在破碎帶B斜坡中下部,高程350m~332m位置設(shè)置1道136m長的被動防護網(wǎng),阻攔破碎帶B松散落石;在陡崖B頂部,高程330m位置設(shè)1道83m長的被動防護網(wǎng),阻攔破碎帶C以及斜坡區(qū)域松散巖層的落石。設(shè)被動防護網(wǎng)型號為PPS-200/DB-A,網(wǎng)高4.0m,防護網(wǎng)主要作用為防止上部滾石。防護網(wǎng)抗沖擊能為2000KJ,4道被動防護網(wǎng)設(shè)置長度共計425m,采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。6、人工清除對破碎帶A、B、C松散巖體,陡崖A、B頂部風化巖體,危巖單體(W1、W3、W4、W5松動塊體、W6、W7、W7-1及W8的部分)及零星孤石采用人工清除工程。對于危險程度高、規(guī)模小且采用其它方式施工不便的危巖采用一次性清除的辦法。根據(jù)實際情況宜采用人工清除方式。由于坡腳有民房,考慮到危巖體清除過程后的落距,為保證清除作業(yè)時其下方民房的安全,清除時搭設(shè)腳手架,在腳后架的外側(cè)面采用雙層竹條板封閉,用以對清除時的落石進行攔截。排危時先對松石進行清除,方可進行打眼操作。對于突出坡面的危巖采用順坡面清除的方式,危巖清除不得深入坡面,產(chǎn)生新的臺階或腔體。人工清除石方2019.4m3,人工清除碎塊石土1200m3。危巖清除后一般不會影響其后緣坡體的穩(wěn)定性。清除下來的石塊不能隨意堆放在斜坡上,否則易造成二次災害,清方需人工搬運至平坦地帶堆放,再外運。7、后緣裂縫封閉針對危巖體后緣裂縫,對陡崖A、陡崖B、危巖單體(W3、W4、W5-1、W8)危巖體后緣裂縫,采用M10砂漿對危巖體后裂縫進行注漿。灌注前裂縫表面進行清理,清除雜草、雜土等,灌注時應作好地質(zhì)編錄,尤其是遇洞穴、塌孔、掉塊、漏水等各種情況應進行詳細編錄。將注漿管伸入裂縫內(nèi),必要時鉆孔伸入,由下而上進行灌漿,注漿管孔徑不大于50mm。采用滲入法注漿施工。8、集水井在陡崖A坡頂已有排水溝兩端各設(shè)1個0.8m×0.8m×0.8m集水井,壁厚0.15m,采用C30澆筑。集水井接φ200的砼管,向坡下直接排入公路內(nèi)側(cè)排水溝。9、生態(tài)環(huán)境恢復(1)臨時占地本項目需臨時占用耕地面積1000m2,林地面積600m2。治理工程完工后臨時占用的耕地恢復為耕地,處理方法為:將臨時占用耕地踩壓板結(jié)的土體采用人工進行松土。治理工程完工后臨時占用的林地恢復為林地,處理方法為:種植冬櫻花樹約120棵,間距5m,胸徑5cm。(2)陡崖區(qū)在現(xiàn)有陡崖A、陡崖B崖腳設(shè)置花臺種植爬山虎和地棉。陡崖A、陡崖B崖腳內(nèi)種植爬山虎和地棉,間距各為1.0m,相間種植;爬山虎株長2.0m,種植間距1.0m,共計222株;地棉株長2.0m,種植間距1.0m,共計222株。陡崖A崖腳為耕地,可直接在崖地腳耕地種植;陡崖B崖腳部分為耕地,部分為硬化地,耕地的部分可直接在崖腳耕地種植,硬化地的部分采用C25混凝土澆筑一個內(nèi)寬0.5m,深0.5m,長36m花臺,花臺壁厚0.15m,內(nèi)填耕植土9m3。棄渣處置工程清除開挖產(chǎn)生的棄渣應及時外運,臨時堆放時棄渣堆放坡率不小于1:1.75,棄渣統(tǒng)一外運至萬盛廣沙灣渣場進行堆放。6.4方案設(shè)計工程量預計主要工程量表編號項目單位工程量備注(一)格構(gòu)錨固1C30混凝土m3329.42人工挖土方m317.15肋梁嵌入地下以下0.5m3人工挖石方m3122.32格構(gòu)刻槽4土方外運m3139.46運距20Km5格構(gòu)鋼筋t26.576錨孔m3251.747錨桿鋼筋t27.508M30砂漿m343.149腳手架㎡183010模板㎡1072.8(二)點錨材料人工轉(zhuǎn)運150m1錨孔m112.52錨桿鋼筋t1.1453M30砂漿m31.54錨具套95腳手架㎡2126C25混凝土m30.097模板㎡1.41(三)間隔支撐1C25混凝土m394.852人工挖石方m36.5外運20Km3模板㎡236.15(四)錨噴支護1錨桿鋼筋t0.9052掛網(wǎng)鋼筋t1.6033Φ50泄水孔(帶PVC管)m86.254C25噴射混凝土m362.465錨孔m258.56M30水泥砂漿錨孔灌漿m31.647腳手架㎡4116.4(五)被動防護網(wǎng)1PPS-200/DB-A型防護網(wǎng)㎡17002C30基座混凝土m320.53基座開挖石方m320.5(六)人工清除人工轉(zhuǎn)運210m1人工清除石方m32019.4其中危巖清除853方,坡面清除100方,清除破碎帶及孤石1066.4方,外運20Km2人工清除碎塊石土m31117清除破碎帶碎塊石土1117方,外運20Km3腳手架m21000人工轉(zhuǎn)運210m(七)裂隙封閉人工轉(zhuǎn)運150mM10水泥砂漿m3124.15(八)集水井1C30混凝土m31.32人工挖石方m32.53φ200砼管m70(九)其它1爬山虎株222株長2.0m2木棉株222株長2.0m3冬櫻花樹株120胸徑5cm7施工組織設(shè)計7.1施工條件硯石臺社危巖位于重慶市萬盛經(jīng)開區(qū)硯石臺社區(qū),緊鄰萬盛城區(qū),坡腳與公路相連,工程區(qū)交通便利。施工用水可就近使用居民用水或河水,搭設(shè)距離50-100m,施工區(qū)工業(yè)用電引入距離100m,架設(shè)臨時輸電線路即可。7.2建筑材料所需天然建筑材料主要是碎石、水泥、鋼筋和砂,根據(jù)調(diào)查,所需建筑石料可在鄉(xiāng)鎮(zhèn)就近購買,工程所需的水泥、鋼筋等可從萬盛城區(qū)購買,運距約5km;棄土外運至萬盛區(qū)南桐鎮(zhèn)沙壩村蘇家塘社廣沙灣渣場,運距約20km。7.3施工方法及施工工序治理工程應由執(zhí)有地質(zhì)災害治理工程施工資質(zhì)證書施工企業(yè)承建。施工隊應在認真作好施工前的各項準備工作的基礎(chǔ)上,嚴格按設(shè)計施工。在施工的具體安排上要注意季節(jié)關(guān)系,應盡量避免雨季,暴雨季節(jié)禁止施工。本工程推薦方案為方案一,工程主要施工項目有:錨固+錨噴+被動防護網(wǎng)+人工清除+后緣裂縫封閉+生態(tài)環(huán)境恢復總體施工順序為:被動防護網(wǎng)→人工清除→點錨/錨噴→格構(gòu)錨→后緣裂縫封閉→生態(tài)環(huán)境恢復具體施工方法如下:1、被動防護網(wǎng)(1)清坡在多數(shù)情況下,清坡工作并不是必須的,但以下兩種情況是需要加以考慮的:eq\o\ac(○,1)當坡面上特別是施工人員的活動范圍內(nèi)存在浮土或浮石時,對可能因施工活動引起崩塌、滾落而威脅施工安全的,宜予清除或就地臨時處理。eq\o\ac(○,2)對坡面上存在的存在的將來又發(fā)生崩塌可能性很大的個別塊孤危石,若它(們)的崩落可能帶來系統(tǒng)的大量維護工作需要甚至超過系統(tǒng)的防護能力,則宜對其進行適當?shù)募庸烫幚砘蛴枰允孪惹宄?。?)放線盡管定型化標準結(jié)構(gòu)對鋼柱間距、錨桿位置等是有尺寸限制的,但也有一定的允許調(diào)整范圍,特別是對于錨桿來講,其位置的確定具有更大的靈活性。此外,現(xiàn)場條件本身是非常復雜的,在設(shè)計圖紙上不可能會得到完全的反映,特別是一些可以加以利用或需特別注意的細部特征。因此,放線工作是一項原則性和經(jīng)驗性都非常強的工作,通常需要注意以下幾個方面;eq\o\ac(○,1)系統(tǒng)的橫向位置是不得改變的,這是根據(jù)落石可能達到的范圍而在設(shè)計時已經(jīng)確定的,除非施工時發(fā)現(xiàn)設(shè)計依據(jù)與現(xiàn)場實際情況存在偏差。eq\o\ac(○,2)系統(tǒng)的縱坡位置或其所處高程通常也是不得隨意改變的,系統(tǒng)在設(shè)計選型時已考慮了該特定位置處落石的可能沖擊動能和彈高度,但根據(jù)現(xiàn)場的局部地形特征,在允許的范圍內(nèi)進行靈活布置可能會帶來更好的防護效果。比如,當系統(tǒng)的設(shè)計安裝高程處為一平臺或比上下坡
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