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文档简介
1、四川省凉山州普格县梯子田滑坡勘查报告四川省凉山州普格县梯子田滑坡勘查报告 四川省蜀通岩土工程公司四川省蜀通岩土工程公司 二二一三年四月一三年四月 四川省凉山州普格县梯子田滑坡勘查报告四川省凉山州普格县梯子田滑坡勘查报告 提交单位:四川省蜀通岩土工程公司 总 经 理: 宫自强 总工程师: 张波 审 定: 张波 审 核: 张 宁 项目负责: 龙淑华 技术负责: 覃浩坤 编 写: 周文斌 佘栋成 提交时间: 2013 年 04 月 资质等级:地质灾害治理工程甲级勘查单位 证书编号:国土资地灾勘资字第号 提交单位地址:成都市白马寺街 3 号 邮 编: 电 话:028- 传 真:028- 分公司电话:
2、项目负责电话: 目目 录录 0 0 前前 言言.1 0.1 任务由来.1 0.2 地质灾害概况及危害程度.1 0.3 工作目的与任务.1 0.4 前人地质工作研究程度.1 0.5 勘查工作的依据.2 0.6 勘查工作评述.2 0.6.3 勘查工作方法.2 0.6.4 勘查工作质量评述.2 1 1 自然地理及地质环境条件自然地理及地质环境条件.3 1.1 自然地理条件.3 1.1 位置及交通.3 1.2 气象与水文.4 2 区域地质环境条件.5 2.1 地形地貌.5 2.2 地层岩性.5 2.3 地质构造与地震.5 2.3.1 地质构造.5 2.3.2 新构造运动与地震.6 2.4 水文地质条件
3、.6 2.5 人类工程活动.7 3 滑坡区工程地质条件.7 3.1 岩土体分布及特征.7 3.1.1 岩体工程地质特征.7 3.1.2 土体工程地质特征.7 3.2 人类工程经济活动.8 4 滑坡基本特征及危害对象.8 4.1 滑坡基本特征.8 4.1.1 滑坡区地貌形态及边界特征.8 4.1.2 滑坡体变形特征.9 4.2 滑坡物质组成及结构特征.12 4.2.1 滑体土.12 4.2.2 滑带土.12 4.2.3 滑床.12 4.3 滑坡危害对象.13 5 滑坡稳定性分析计算与评价.13 5.1 滑坡形成机制分析.13 5.1.1 滑坡变形形成机制分析内在因素分析.13 5.1.2 滑坡变
4、形的外在因素分析.13 5.2 滑坡稳定性影响因素.14 5.3 滑坡破坏模式分析.14 5.3.1 滑坡破坏模式分析.14 5.2.2 滑坡稳定性宏观判断.14 5.3 滑坡岩土体物理力学参数分析与评价及参数取值.14 5.4 滑坡稳定性计算与评价.15 5.4.1 计算模型与计算方法的确定.15 5.4.2 计算数据准备.16 5.4.3 滑坡滑动模式推力及稳定系数计算成果.23 6 滑坡变形发展趋势 .25 6.1 滑坡稳定性敏感因素分析.25 6.2 滑坡稳定性综合评价.25 6.3 滑坡变形发展趋势.26 7 既有防治工程评述及滑坡防治方案建议.26 7.1 既有防治工程评述.26
5、7.2 防治工程方案布置原则.26 7.3 防治工程设计参数建议.26 7.4 防治方案建议.27 7.4.1 应急防治方案建议.27 7.4.2 治理方案建议.27 7.5 各类建筑材料分析与评价.27 8 环境影响评价 .27 8.1 对周边环境的影响.27 8.2 交通影响.27 8.3 综合评价和结论.27 9 地质灾害防治效益评估.28 9.1 社会效益.28 9.2、经济效益.28 9.3、环境效益.28 10 结论与建议 .28 10.1 结论.28 10.2 建议.28 附图:附图:NO.1 应急勘查平面图 (1:500) NO.2NO.5 工程地质勘查纵剖面图 (1:500)
6、 NO.6NO.11 工程地质勘查横剖面图 (1:200) 工程地质勘查柱状图 NO.1223(1:200) 探槽展开图 NO.2429(1:50) 探井展开图 NO.30 (1:50) 附表:附表:滑坡稳定性计算表 1表 22 0 0 前前 言言 0.10.1 任务由来任务由来 梯子田滑坡为位于凉山州普格县刘家坪乡梯子田社,距普格县城约 27km。2010 年雨季及 2011 年雨季梯子田滑坡陆续出现多处张开度 0.20.4cm 滑坡裂缝,2012 年 6 月 28 日,普格县遭 遇强降雨,导致梯子田滑坡变形加剧,滑坡体中出现大量的拉张裂缝,其中最大一处裂缝宽约 5-10cm,延伸长度约为
7、30m,梯子田滑坡一旦失稳将直接威胁到坡体部 68 户 328 人的生命财产 安全,因此对梯子田滑坡进行工程治理十分必要。险情的出现引起了普格县人民政府、凉山州人 民政府、省国土资源厅的高度重视,根据 2012 年度四川省地质灾害防治工作的形势,四川省国 土资源厅和四川省地政地籍事务中心组织公开招标,招标方案编号为 2012-04-012。四川省蜀通 岩土工程公司(以下简称“我公司” )中标承担了普格县普基镇梯子田滑坡防治工程勘查、可研 以及初步设计工作。 普格县普基镇梯子田滑坡勘查项目属于四川省 2012 年第四批 15 个重大地质灾害勘查招标项 目之一。 0.20.2 地质灾害概况及危害程
8、度地质灾害概况及危害程度 梯子田滑坡位于四川省凉山州普格县刘家坪乡梯子田 5 社,梯子田滑坡一旦失稳,将直接危 及坡体中居住的村民,共威胁 68 户 328 人,直接经济损失 940 万元,根据滑坡防治工程勘查 规范 (DZ/T0218-2006)表 6:危害对象等级划分为二级。 0.30.3 工作目的与任务工作目的与任务 本次勘查主要目的是针对普基镇梯子田滑坡,科学合理地选取勘探手段,充分利用已有地质 灾害资料,完成必要的勘查工作量,查明滑坡所在地域的地质背景(地形地貌特征、地层岩性、 构造) ,影响滑坡稳定性的边界条件(工程地质、水文地质、环境地质)以及合理确定相关滑动 面及稳定岩土层的物
9、理力学参数,为该滑坡稳定性分析评价及治理工程设计提供详实可靠的基础 资料。具体勘查任务要求如下: 1、查明滑坡地形地貌特征及宏观地质条件; 2、查明滑坡体地层、岩土类型、成因、性状、覆盖层厚度、基岩面的形态和坡度、岩石风 化和完整程度; 3、查明滑坡的性质、范围、滑动面位置及形态特征;防治工程范围内滑体滑动方向与水文、 气象变化的关系; 4、查明滑体水文地质条件和工程地质背景(包括地下水层数、各层地下水位置、含水层厚度、 水的流向、承压性质、地下水补排关系)和工程地质背景; 5、确定滑面、滑带的物理力学参数,以及可作为支挡工程地基的岩、土物理力学参数; 6、根据试验选取合理的参数计算滑坡的稳定
10、性,分析论证失稳破坏机理模式、滑坡发展趋 势及可能规模。提供支挡构造的建议方案。 0.40.4 前人地质工作研究程度前人地质工作研究程度 (1)区域地质工作 二十世纪 60 年代末至 80 年代初,省地矿部门先后完成了包含全省的 120 万以及 150 万 的区域地质测量和区域水文地质普查工作,基本查明了普格县地层、地质构造和水文地质特征、 水文地质单元及动态特征、水化学特征等,并进行了全面总结和评价。 (2)水文地质、工程地质工作 由四川地矿局完成金沙江流域的水、工、环综合勘(调)查。采用了遥感、物探、钻探等多种 手段和方法,取得了珍贵的水文地质、工程地质参数,论述了金沙江流域地质环境及环境
11、工程地 质条件,并相应作了半定量化评价和环境条件分区。 四川地矿局完成了四川省泥石流重点滑坡与危害程度的初步研究报告 、 四川省应用遥感 技术调查水土流失综合报告 ,四川省地质局与四川省地震局编制的四川省构造体系与地震分 布规律说明书等均涉及到工作区,为本次调查评价工作提供了宝贵的基础资料。 1996 年到 1999 年四川省地勘局完成了凉山州的环境地质调查工作,取得了按行政区划分的 完整的工程地质、水文地质、环境地质的综合评价成果可供参考利用。 (3)环境地质工作 地质矿产部成都水文地质工程地质中心、地质矿产部九 O 九文地质工程地质大队 1991 年完 成的攀西六盘水环境地质论证 ,成都水
12、文地质工程地质中心 1997 年完成的凉山州 150 万环境地质调查及四川省地质调查院 2005 年完成的金沙江干流主要环境地质问题调查 ,对 工作区地质、构造、水文气象及人类工程活动与地质灾害发生、分布、危害等规律的密切关系, 进行了相关的论述。 (4)地质灾害调查工作 2003 年,普格县国土部门开展的普格县汛期地质灾害排查,完善了地质灾害预防措施,将 责任明确化、具体化,建立了较完善的地质灾害预防体系。之后,普格县国土部门对县域内新发 生的地质灾害隐患点进行了调查并采取了相应的预防措施。 由四川省地矿局成都水文地质工程地质中心于 2006 年完成的四川省普格县地质灾害调查 与区划 ,对工
13、作区地质、构造、水文气象及人类工程活动与地质灾害发生、分布、危害等规律 的密切关系,进行了相关的论述,普格县国土资源局完善了地质灾害预防措施,将责任明确化、 具体化,建立了较完善的地质灾害预防体系。为本次开展普格县地质灾害调查评价工作奠定了基 础。 2011 年,由四川省地矿局九一五水文地质工程地质队完成了普格县地质灾害隐患评价,并 提交了2011 年度四川省地质灾害易发县普格县地质灾害隐患调查评价报告 ,其成果是本次工 作的基础。 0.50.5 勘查工作的依据勘查工作的依据 1 勘查依据的主要技术标准: (1) 滑坡防治工程勘查规范 (DZ/T0218-2006); (2) 滑坡防治工程设计
14、与施工技术规范 (DZ/T0219-2006); 2 本次勘查依据主要参考技术标准: (1)岩土工程勘查规范 (GB50021-2009) ; (2)建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011) ; (3)工程测量规范 (GB50026-93) ; (4)建筑工程地质钻探技术标准 (JGJ87-92) ; (5)土工试验方法标准 (GB/T50123-1999) ; (6)工程岩体试验方法标准 (GB/T50266-99) ; (7)中国地质动参数区划图 (GB18306-2001) ; 0.60.6 勘查工作评述勘查工作评述 0.6.1 勘查工作概况勘查工作概况 普格县普基镇梯子田滑坡
15、勘查项目属四川省 2012 年第四批 15 个重大地质灾害招标项目之一, 由四川省国土资源厅和四川省地政地籍事务中心组织公开比选,比选方案编号为 2012-04-012。 我公司于 2013 年 1 月 31 日签订该项目合同。 我公司勘查设计人员及设备于 2013 年 2 月 2 日进入勘查区现场,按中标的勘查方案开展普 格县普基镇梯子田滑坡勘查工作。经过项目组全体人员的共同努力,于 2012 年 3 月 5 日全面完 成了项目野外勘查工作,野外勘查历时 32 天。野外工作完成后,随即转入室内资料整理和成果 报告编制。 0.6.2 完成实物的工作量完成实物的工作量 本次普格县普基镇梯子田滑坡
16、勘查工作严格按照我公司编制的四川省 2012 年第四批重大 地质灾害勘查项目普格县普基镇梯子田滑坡勘查招标实施方案 、现行的滑坡防治工程勘查规 范 (DZ/T 02182006) (以下简称勘查规范 )及现行与滑坡勘查相关的规程规范要求进行, 并根据勘查区内的具体实际情况对部分勘探工作进行适当调整,实际完成的实物工作量见表 1 1。 0.6.30.6.3 勘查工作方法勘查工作方法 根据前述相关规程、规范要求和我公司收集的前人成果资料,在本次勘查工作中综合采用了 工程地质测绘、工程测量、工程地质勘探、取样测试等多种勘查方法。 0.6.40.6.4 勘查工作质量评述勘查工作质量评述 普格县普基镇梯
17、子田滑坡勘查工作严格按照勘查设计书 、 勘查规范进行,在充分利用 前人成果资料的基础上,通过合理的勘查手段和足量的工作量,查明了普格县普基镇梯子田滑坡 的形成条件、分布、规模、变形特征、边界条件、主要诱发因素及发展变化趋势等,正确提出滑 坡防治有关的物理力学参数指标,并针对居民居住区保护对象提出了相应的防治工程方案建议。 为普格县普基镇梯子田滑坡防治工程设计提供了所需的有关资料。 (1) 、资料收集:全面搜集了已有的区域资料和之前建设活动中进行的各种勘查调查资料。 (2) 、实物指标调查:现场调查了滑坡危险区内的人口和实物指标。 (3) 、1:200 及 1:500 地形图测量以及 1:200
18、 地质剖面图测量:采用近似 1956 年黄海高 程的独立坐标、独立高程系。进行了地形图的测量,进行了剖面实测(测量精度 1:200) 、各类 勘探点及地质调查点的定位放设及测量。本项目由于范围较小,平面图按 1:500 精度测图;剖面 图按 1:200 精度测图;治理工程部位平面图及剖面图按 1:200 精度测图。 (4) 、工程地质水文地质测绘:工程地质剖面、地质点采用仪器法测定,并利用剖面上地质 点进行观察描述勾绘地质界线等方法完成,地质测绘精度按 1:500 完成。 (5) 、工程地质勘探:完成了普格县普基镇梯子田滑坡 7 条勘探线的钻探工作,钻孔数量 12 个,探槽数量 6 个,探井
19、2 个,基本查清了滑坡体边界条件、岩土结构、滑面滑带位置,采 取了岩土水试样。动用工程地质钻机 2 台,钻机型号 XY-100 型,滑体土、滑带土及滑床严格按 照规范及技术要求规定采取了合格的岩芯,并全部封存。钻探位置基本按勘查设计书 ,并根 据实际情况实施,个别孔根据需要略有位移,钻进深度达到滑面以下及中风化基岩以内 3-5m。 (6) 、岩土水的现场试验及室内测试:现场试验项目为对试坑内进行的大重度试验以及钻孔 水文地质观察。 室内测试:在钻孔内分别采取了有代表性的滑体、滑带及滑床的岩土试样,钻孔土试样采用 薄壁取土器静压法采取,岩样采用岩芯样,钻孔直径为 110mm;钻孔及地表水体采取了
20、水试样。 以上试样全部按规范要求采取、封存以及运输。 (二)工程质量评述 勘查实物工作量完成情况统计表 工作手段单位设计工作量完成工作量完成率() 1500 地质测绘面积km20.350.35100工程地 质测绘 实测地质剖面条/km6/3.57/4.1117 钻探孔/m9/195247/12127 地质勘探 槽探个/m36/486/48100 探井个/m302/24 工程测量 控制测 E 级导 GPS 点点33 100 量 图根点控制点3030 100 地形图测量 1:500km23.5 4.1117 1:200 地质测绘面积km200.04 大重度试验次33 100 现场原位 试验 钻孔水
21、文地质观测次88 100 土样件1212200 水样件22100 取样测试 岩样件1212100 1 1 自然地理及地质环境条件自然地理及地质环境条件 1.11.1 自然地理条件自然地理条件 1.11.1 位置及交通位置及交通 勘查区位于四川省凉山州普格县刘家坪乡新建村五组,距普格县城约 27km。普格县距西昌 市约 75km。地理坐标为:北纬 272630,东经 1023417。普格县到刘家坪乡有县道 经过,从刘家坪乡到滑坡区部分为乡村道路,其余为土路,交通较为不便(详见图 1-1) 。 图 1-1 交通位置图 1.21.2 气象与水文气象与水文 (一)气象 勘查区由于受西风环流和西南季风气
22、流、西太平洋暖湿季风气流影响,而形成了一年中干湿 季节明显的气候特征。降水年际变化较大,年内分配不均,510 月,随着季风的进入,雨量剧 增,出现较集中的降雨现象,降水量占年平均降水量的 89.2%,为雨季;1112 月占 7.4%,14 月占 3.4%,为旱季。多年平均降水量 1176.3mm,日最大降雨量 157.5mm,小时最大 降雨量 51.2mm,十分钟最大降雨量 15.2mm,最大年降水量 1291.2mm,最小年降水量 601.5mm, 相差达 689.7mm。 表 1-1 普格县代表性地区降雨量统计表 地地 区区全年全年 1111 月到次年月到次年 4 4 月月 占全年占全年%
23、 % 5 5 月到月到 1010 月月 占全年占全年% %资料年代资料年代 普 基 1164.4125.9111038.4891973-1982 荞 窝 1481.2174.6121306.6881957-1982 拖木沟 1172.7135.3121037.4881961-1981 刘家坪 917.6105.311812.3891977-1981 西 洛 949.5100.311849.2891964-1981 小兴场 724.162.59661.6911964-1981 (二)水文 普格县水资源丰富,山川交错,山峦起伏,江河发育具有山区河道特征,谷坡陡峻,河道弯 曲,比降大,流水切割强烈。
24、勘查区附近河流为西洛河。西洛河源于昭觉县妈姑梁子,县境内流 长 61 公里,河床平均比降为 3.7%,流域面积 1236.8 平方公里,多年平均流量 33.1 m3/s,洪峰 流量 485 m3/s。西洛河最大的一条支流为鲁溪河。最大县域内河流迳流主要来源于大气降水,以 及冰雪融流和地下水,丰水期补给主要为大气降水和冰雪融水。枯水期则主要由地下水补给。 图 1-2 普格县水系图 2 2 区域地质环境条件区域地质环境条件 2.12.1 地形地貌地形地貌 勘查区属西洛河中游的山间河谷谷地内,位于西洛河右岸;勘查区地形为一斜坡,斜坡上陡 下缓,其中斜坡中上部坡度 2030,斜坡坡脚坡度较缓,坡度为
25、10。斜坡坡脚高程为 1879m,坡顶高程为 2033m,相对高差为 154m,地表主要为庄稼地及建筑物。境内群山连绵,峰 峦起伏,谷坡险峻陡峭,河谷狭窄,河流深切。岷江河谷两岸山势雄伟,坡陡壁立,河谷多呈 “V”字型。 梯子田滑坡地处山间河谷谷地,地属三叠系上统白果湾组(T3bg)地层;组要由紫红色、清 灰色泥岩组成,岩层产状 28021。 2.22.2 地层岩性地层岩性 根据野外踏勘及区域地质资料显示,勘查区地层主要为第四系全新统松散堆积层和三叠系上 统白果湾组(T3bg)地层,现就地层由新至老简述如下: 1.1.第四系第四系 (1)滑坡堆积层(Q4del):分布在滑坡区, 以紫红色的含碎
26、石的粉质粘土为主,可塑,结 构较松散,钻探揭露厚度约 512 m,粒径一般在 10mm50mm,偶见 50cm 的碎石,碎石多为棱 角次棱角状,磨圆度差,碎石母岩成分主要为泥岩。 (2)第四系残坡积层(Q4el+dl):广泛分布在斜坡的表层,以紫红色的含碎石粉质粘土为主: 分布于整个勘查区,揭露厚度约 512m,一般为,可塑,稍湿,碎石含量在 10%30%不等,主 要以粉质粘土充填,碎石母岩成分以泥岩为主。 2.2.三叠系三叠系 岩性为泥岩,整个勘查区都有分布,在滑坡前缘、后缘及右侧冲沟中都有基岩出露,紫红色, 稍湿,强风化-中风化,岩体裂隙较发育、易风化,薄层-中厚层状构造,主要矿物成分为粘
27、土矿 物等,产状 28021。 2.32.3 地质构造地质构造与地震与地震 2.3.12.3.1 地质构造地质构造 勘查区属于川滇南北向构造体系中段,主要由一系列走向近南北的褶皱、压性断裂和与其有 成生联系的低序次压扭性或张扭性断裂所组成,如区域构造纲要图所示(图 2-1) 。勘查区位于 桥顶山向斜与黑水河断裂之间。 则木河断裂:从勘查区南侧黑水河附近通过,该断裂属川西南一条北西向区域性大断裂,从 西昌市北侧向东南过大箐梁子,经普格县入境,顺黑水河从县境中部穿过,由葫芦口直达云南省 巧家县,与小江断裂相交。该断裂全长 140km,南段较宽,向北逐渐变窄。断面多向北东倾斜, 倾角 5070之间。
28、勘查区即位于则木河断裂的东侧 200-300m。 桥顶山向斜:地处县境中部,北宽南窄,全长 70 公里以上。由白垩系、侏罗系组成。南段 褶皱形态对称,两翼岩层倾角 18-23;中段有几个次一级的背斜和向斜,岩层倾角多在 23 以下;北段西翼岩层倾角 18-23,东翼 20-35。 图 2-1 勘查区域构造纲要图 2.3.22.3.2 新构造运动与地震新构造运动与地震 普格县区内挽近构造运动明显,部分地区表现强烈。主要表现为抬升运动、掀斜运动及活动 性断裂。其中活动性断裂以则木河断裂最明显,它使区内第三系、第四系新生代地层发生小型褶 曲与断裂。另外,沿断裂带有多处温泉分布。 据建筑抗震设计规范
29、(GB500112010) ,普格县地震烈度为度,基本地震加速度为 0.2g。由于新构造运动强烈,地震烈度高,新构造运动和地震通常构成区内地质灾害的主要引发 因素。 由于区内新构造运动强烈,对普格县的地质环境特征影响较大,不仅使坡体物质松动,形成 卸荷带,且增加了坡体的下滑或外倾推力,不利于坡体的稳定,导致斜坡变形,并在降雨作用的 影响下,易诱发滑坡、崩塌等地质灾害,因此地震是导致斜坡失稳、引发地质灾害的主要因素之 一。 2.42.4 水文地质水文地质条件条件 1.地表水 梯子田滑坡体右侧有一条冲沟,左侧为农田凹地,冲沟宽约 13m,切割深度约 45m,为 季节性流水性冲沟。 2.地下水 根据
30、区域内地下水按水介质及水力特征的不同,滑坡区内可以划分为第四系松散岩类孔隙水 和基岩裂隙水两大类。 (1)孔隙水 主要分布在滑坡体上第四系残坡积的碎石土地层中,该层为强富水地层。主要接受大气降水、 常年流水支沟的直接补给及基岩裂隙水的侧向补给,经松散土层间的贯通孔隙径流,或以泉点形 式出露以地表水向地势低洼部位排泄。根据野外踏勘,滑坡体内的残坡积物主要为松散碎块石土, 其渗透性强,且厚度较大,该层内的地下水富水性强,孔隙水水资源丰富。野外调查中发现 1 处 该类型地下水泉点出露,为下降泉,泉水流量约 0.010.02L/s,详见“勘探工作平面布置图” 。 该类地下水为工作区内住户的生活用水来源
31、。 (2)基岩裂隙水 工作区内基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中。主要接受第四系松散岩类孔隙水、大气降水及地表 水的直接补给,经岩体贯通性的裂隙向地势低洼部位运移,或侧向补给第四系松散岩类孔隙水和 以泉点形式出露经地表径流。由于滑坡区基岩为泥岩,透水性及富水性较差,为相对隔水层,野 外调查中未见该类地下水泉点直接出露。 按照岩土工程勘察规范 (GB 500212001)给定的评价方法,利用水质检测报告对勘查 区地下水进行腐蚀性评价知,勘查区地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构的钢筋和钢结构均具 微腐蚀性。具体的评价见表 2-1。 表 2-1 环境水对混凝土的腐蚀性评价表 腐蚀性类型分析项目测试值评价标准
32、 腐蚀性等 级 结论 SO42-(mg/L)84.5500微 Mg2+(mg/L)19.22000微 总矿化度 (mg/L) 322.120000微 PH 值7.436.5微 侵蚀性 CO2(mg/L) 01530微 砼结构 HCO3- (mmol/L) 3.81.0微 微腐蚀性 钢筋砼结 构中的钢筋 CL-(mg/L)12.0100微微腐蚀性 PH 值7.43311微 钢结构CL-+SO42- (mg/L) 89.1500微 微腐蚀性 备 注 据岩土工程勘察规范 (GB50021-2001)第 12.2 条评价,场地环境类型按附 录 G 划分为类。 2.52.5 人类工程活动人类工程活动 勘
33、查区距普格县城约 27km,由于地理位置较偏,区内人类工程经济活动较少,主要经济活 动以坡体上农作物种植为主。 3 3 滑坡区工程地质条件滑坡区工程地质条件 3.13.1 岩土体分布及特征岩土体分布及特征 3.1.13.1.1 岩体工程地质特征岩体工程地质特征 1、土体工程地质特征 覆盖层主要由残坡积()组成。在滑坡体上主要为农田。 el+dl 4 Q 残坡积()为粉质粘土,紫红色、红褐色,稍湿,可塑状,成分为粘粒、粉粒及少量 el+dl 4 Q 碎石等,粘土含量约 70%,粉粒约 30%,分布于基岩埋深较浅的斜坡表层,厚度约 5-12m。 2、岩体工程地质特征 基岩为泥岩;根据区域地质资料显
34、示,基岩为三叠系上统白果湾组(T3bg)沉积岩。整个勘 查区出露较多,大多分布在滑体后缘,滑体前缘及右侧冲沟中。滑体中部主要为水稻田及居民集 居区基岩出露较少,岩层产状为 28021。基岩为红褐色,稍湿,强风化-中风化,泥质结 构,薄层-中厚层状构造,岩体表面较破碎,主要矿物成分为粘土矿物。 在滑坡两侧局部地段可见基岩出露,在滑坡区掩埋于堆积粉质粘土层之下,埋藏深度不一, 岩性为上三叠系上统白果湾组(T3bg)砂质泥岩。岩层表部岩层风化及构造强烈,强风化厚度约 为 68m。泥岩抗风化能力弱,物理力学性质较差。 3.1.23.1.2 土体工程地质特征土体工程地质特征 土体主要为残坡积的含碎石粉质
35、粘土,分布于坡体表层,以紫红色的含碎石粉质粘土为主, 可塑,结构较松散,钻探揭露厚度约 512 m,粒径一般在 10mm50mm,偶见 50cm 的块石,碎 石多为棱角次棱角状,磨圆度差,碎石母岩成分主要为泥岩。土体工程地质性能较差,承载力 较低。由于堆积物的结构特征和地形因素,在持续性强降雨时,斜坡堆积物易沿基覆界面产生滑 坡。 3.23.2 人类工程经济活动人类工程经济活动 勘查区距普格县城约 27km,由于地理位置较偏,区内人类工程经济活动较少,主要经济活 动以坡体上农作物种植为主。 4 4 滑坡基本特征及危害滑坡基本特征及危害对象对象 4.14.1 滑坡基本特征滑坡基本特征 4.1.1
36、4.1.1 滑坡区地貌形态及边界特征滑坡区地貌形态及边界特征 (1 1)滑坡区地貌形态特征)滑坡区地貌形态特征 勘查区从大地构造部位上,位于凉山褶皱带,区内断裂构造及向斜较发育,地形地貌属于构 造侵蚀地形深切割高山区,地形起伏大,坡度较陡,岩性岩相变化大,岩体卸荷裂隙发育,风化 层较厚,岩土体工程地质质量较差。出露地层为三叠系上统白果湾组(T3bg) ,岩层倾向 280, 倾角 21。滑坡位于凉山州普格县刘家坪乡新建村五组所处的整个斜坡之上。该滑坡前缓后陡, 后部陡坡平均坡度为 2030,前部地形坡度平缓,地形坡度约为 10,主滑方向为 242, 滑坡体长 600m,宽 350m,面积 21.
37、0 万 m2,厚度约 5-12m,滑坡体积约 113.4 万 m3,属大型滑坡。 平面形态呈圈椅状(图 4-1),前缘右半部(冲沟)高程在 1872-1878m,前缘左半部(农田凹 地)高程在 1881-1885m,后缘高程在 2030-2035m,滑坡整体相对高差约 154m。普基镇梯子田滑 坡位于凉山州普格县梯子田省道 212 线旁,属于构造侵蚀地貌深切割中山地区。 滑坡地形地貌整体为多个平台阶梯,因此根据地形地貌特征,依次在平台陡坎处推断为滑坡 潜在的剪出口,然后逐次分析滑坡的稳定性 图图 4-14-1 梯子田滑坡全貌梯子田滑坡全貌 梯子田滑坡整体地势较缓,但在坡体中部集中民房至后缘一段
38、区域,地形坡度变化较大,且 表层土体松散。经调查了解,2012 年 6 月此区域地形地貌破坏最为严重。据现场实地勘查发现, 滑坡几乎所有的变形迹象均位于此区域,并在滑坡中部发现有一条大裂缝一直横向贯穿滑坡体。 而且此区域的变形威胁直接危及到滑坡体上的的大部分民房的安全。因此将梯子田滑坡后部划分 出一个强变形区作为重点研究对象及重点防治区。强变形区变形迹象明显且集中,前部以集中民 房为界,后部与梯子田滑坡后缘相同,左侧以山体农田凹地为界,右侧以冲沟为界。强变性区平 均坡度为 20,前后长 300m,宽 320m,面积 9.6 万 m2,厚度约 5-12m,体积约 48 万 m3,强变形 区相对高
39、差 80m,平面形态呈舌状。 (2 2)滑坡边界特征)滑坡边界特征 滑坡后缘:滑坡后缘形成裂缝为界,该裂缝形成于 2011 年 9 月,该裂缝贯通滑坡后缘走向 160,宽约 15-30cm。覆盖层整体较薄,后缘土体垮塌严重。 (图 4-2) 。 滑坡前缘:以坡体前缘较陡与较缓交界处为界,高程约 1881-1885m。滑坡前缘为阶梯农田, 为滑坡提供临空条件(图 4-3) 。 滑坡右边界:以右侧出露的冲沟为界,冲沟宽约 13m,切割深度约 45m,为季节性流水 性冲沟。 (图 4-4) 。 滑坡左边界:以左侧农田凹地为界,该凹地主要为农作物种植区;该区在整个地形上形成顺 坡的一条沟。 (图 4-
40、5) 。 图图 4-24-2 梯子田滑坡后缘梯子田滑坡后缘 图图 4-34-3 梯子田滑坡前缘地貌梯子田滑坡前缘地貌 图图 4-44-4 梯子田滑坡右侧地貌梯子田滑坡右侧地貌 图图 4-54-5 梯子田滑坡左侧地貌梯子田滑坡左侧地貌 4.1.24.1.2 滑坡体变形特征滑坡体变形特征 1 1、滑坡变形特点、滑坡变形特点 通过对该滑坡工程地质调查,区内滑坡变形具有以下四个特点。 (1)滑坡体前缓后陡,据调查该滑坡 2010 以后每年都在发生小规模变形,滑坡体上的农户 为 1990 年搬迁至此,2010 年 9 月滑坡开始出现明显滑动居民房屋出现小裂缝及倾斜现象; (2)变形时间具有突发性的特点。
41、据调查,除 2010 年 9 月及 2011 年雨季变形外,近期滑 坡变形时间主要集中于 2012 年 6 月强降雨出现集中大范围的变形,表现为滑坡后缘局部地面下 错及局部地面裂开、房屋拉裂倒塌等现象;在滑坡中部出现一条横贯滑坡体的大裂缝,该裂缝走 向 145,宽约 5-10cm。 (3)具有危害性大的特点。滑坡失稳后,将危及滑坡体上 68 余户居民 328 人的生命财产安 全,造成直接经济损失约 940 万元。 (4)强变形区具集中性。梯子田滑坡变形迹象多集中于滑坡体后部强变形区内,此区外变 形迹象较小。 2 2、滑坡变形破坏方式、滑坡变形破坏方式 通过本次滑坡工程地质调查与测绘,滑坡变形破
42、坏方式主要地面开裂、房屋拉裂损毁 2 种方 式,具体分述如下: (1)地面开裂 普格县刘家坪乡新建村五组梯子田滑坡斜坡体中后部坡度变化较大,陡坎较多。梯子田滑坡 于 2010 年 9 月坡体开始滑动,坡体局部开裂,主要集中于斜坡及陡坎上,形成明显的横向张拉 裂缝。L4 裂缝宽约 5-10cm,可见深度约 10cm,走向 145,可见延生长度约 40m。 (2)房屋损毁 据调查,滑坡变形后普格县刘家坪乡新建村五组,村民大部分房子都受到不同程度的影响; 房屋及地面上出现不同程度的张拉裂缝,严重的出现房屋倾斜及倒塌显现。 表表 4-14-1 滑坡变形特征表滑坡变形特征表 编号类型特征、规模及成因 L
43、1 地面 裂缝 强变形区滑坡后缘拉张裂缝 L1,宽约 5-10cm,可见深度约 5cm,走向 140, 可见延生长度约 40m。外侧下沉,错距 0.2cm。图 4-6 L2 房屋 裂缝 强变形区房屋上拉张裂缝 L2,竖向裂缝,呈波状,均宽宽度 5-10cm ,走向 240。图 4-7 L3 房屋 裂缝 强变形区房屋上拉张裂缝 L3,竖向裂缝,呈波状,均宽宽度 0.2-2cm ,走向 225。图 4-8 L4 地面 裂缝 强变形区房屋后拉张裂缝 L4,宽约 5-10cm,可见深度约 10cm,走向 145, 可见延生长度约 30m。外侧下沉,错距 0.2cm,2011 年产生。图 4-9 L5
44、房屋 裂缝 强变形区房屋上拉张裂缝 L5,竖向横向裂缝贯穿,呈波状,均宽宽度 0.2- 2cm ,走向 146,延生长度 15m。图 4-10 L6 房屋 裂缝 强变形区房屋上拉张裂缝 L6,竖向裂缝拉裂房体,并沿坡向房子发生鼓漲, 呈波状,均宽宽度 0.5-5cm ,走向 239。图 4-11 L7 房屋 裂缝 强变形区房屋上拉张裂缝 L7,竖向裂缝拉裂房体,呈波状,均宽宽度 2-5cm ,走向 147。图 4-12 L8-1 房屋 裂缝 强变形区房屋上拉张裂缝 L8-1,竖向裂缝拉裂房体,呈波状,均宽宽度 2- 5cm ,走向 150。图 4-13 L8-2 房屋 裂缝 强变形区房屋上拉张
45、裂缝 L8-2,竖向裂缝拉裂房体,呈波状,均宽宽度 2- 6cm ,走向 147。图 4-14 L9-1 房屋 裂缝 该裂缝横向贯穿整个强变形区,该裂缝了拉裂房屋,该裂缝宽约 2-10cm,走 向 149,可见延生长度约 15m。图 4-15 L9-2 地面 裂缝 该裂缝横向贯穿整个强变形区,该裂缝拉裂房屋地面,该裂缝宽约 2-5cm,走 向 148,可见延生长度约 20m。图 4-16 L9-3 地面 裂缝 该裂缝横向贯穿整个强变形区,该裂缝所经房屋被拉张,该裂缝宽约 5- 15cm,走向 145,可见延生长度约 80m。图 4-17 图图 4-64-6 地面裂缝地面裂缝 L1L1图图 4-
46、74-7 房屋缝房屋缝 L2L2 图图 4-84-8 房屋缝房屋缝 L3L3图图 4-94-9 地面裂缝地面裂缝 L4L4 图图 4-104-10 房屋缝房屋缝 L5L5图图 4-114-11 房体拉裂发生鼓胀房体拉裂发生鼓胀 L6L6 图图 4-124-12 房屋缝房屋缝 L7L7图图 4-134-13 房屋缝房屋缝 L8-1L8-1 图图 4-144-14 地面裂缝地面裂缝 L8-2L8-2图图 4-154-15 房屋缝房屋缝 L9-1L9-1 图图 4-164-16 房屋缝房屋缝 L9-2L9-2 图图 4-174-17 房屋地面拉裂房屋地面拉裂 L9-3L9-3 4.24.2 滑坡物质
47、组成及结构特征滑坡物质组成及结构特征 4.2.14.2.1 滑体土滑体土 根据大量的钻探资料、探槽揭露显示,滑坡区滑体物质主要为紫红色的夹碎石粉质粘土:分 布于整个勘查区,钻探揭露厚度约 5 -12m,可塑,稍湿,碎石含量在 10%30%不等,粒径一般 在 10mm50mm,偶见 50cm 的块石,主要以粉质粘土充填,碎石母岩成分以泥岩为主(详见图 4- 14) 。 图 4-14 滑体土 4.2.24.2.2 滑带土滑带土 本次勘查钻孔揭露滑带土一般位于基岩面与覆盖层接合处。潜在滑带土为紫红色粉质粘土 (见图 4-15) ,滑带位置含水量高,很湿-饱和状,呈可塑软塑状,其下部为其影响带,物质
48、成分为泥岩强风化带,风化强烈,结构疏松。潜在滑带土的厚度一般为 0.3-0.7m。 图 4-15 滑带土 表 4-2 滑带土统计表 孔号 滑带土埋深(m) 厚度(m)描述 ZK14.7-5.10.40紫红色含碎石的粉质粘土,饱和,可塑-软塑。 ZK25.1-5.60.50 ZK36.3-6.60.30 ZK43.7-4.00.30 ZK58.2-8.50.40 ZK66.2-6.60.30 ZK77.4-7.90.50 ZK86.7-7.20.50 ZK96.5-7.00.50 ZK1011.6-12.00.40 4.2.34.2.3 滑床滑床 根据工程勘查及地面调查资料反映,滑坡区内滑床为三
49、叠系上统白果湾组(T3bg)泥岩: 紫红色、青灰色泥岩,产状:28021,强风化,风化层厚 6.08.0m,强度低,结构 松散,工程性质差。手捏易散成土状(见图 4-16) 。 图 4-16 钻孔揭露的泥岩 4.34.3 滑坡危害对象滑坡危害对象 目前该滑坡处于蠕滑阶段,滑坡整体在天然状态下处于稳定状态,在强降雨等不利因素诱发 下,滑坡局部有可能产生进一步的滑动,滑坡一旦发生,将直接威胁滑坡体上 68 余户共计 328 余居民的生命安全,威胁财产约 940 万元。该滑坡险情为重大级,对其初步评估危险性大,根据 滑坡防治工程勘查规范 (DZ/T0218-2006)表 6:危害对象等级划分为二级。
50、 5 5 滑坡稳定性分析计算与评价滑坡稳定性分析计算与评价 5.15.1 滑坡形成机制分析滑坡形成机制分析 梯子田滑坡变形的形成与发展受多种因素的影响,有其潜在的内在因素和外在因素。 5.1.15.1.1 滑坡变形形成机制分析内在因素分析滑坡变形形成机制分析内在因素分析 1、地形因素:该滑坡受地形控制较为明显,坡表为单面斜长坡,坡后为山包体,坡前水田 环绕于阶梯状坡型的坡体上,岩层倾向与边坡坡向大体相同,坡体为顺向坡。滑坡后侧地形,不 易蓄水,降雨直接排入强变形区内,坡后缘地貌为陡坡坡度 20-30,前缘坡度角约为 10的 坡度,为滑坡前部变形提供了较有利的地形条件。 2、物质因素:主要表现为
51、表层岩土体松散,滑坡表层松散的土体下覆基岩相对完整,坡体 内松散层孔隙水发育,下伏基岩砂质泥岩强度相对较高,且为上覆粉质粘土的相对隔水层,使得 地下水在该层面发生运移,在地下水由后缘向前缘运移的过程中,在滑坡体内形成渗透压力及浮 压力。此外坡体上无固定排水沟道,因此在强降雨作用下,滑坡体外缘水体进入坡体后呈散水状 态进行坡面侵蚀,部分水体下渗入粉质粘土中,形成地下径流,土体处于短暂的饱和状态,其抗 剪强度降低,在自重应力作用下,使得土体向临空面方向发生蠕动变形。 3、构造因素:勘查区属于川滇南北向构造体系中段,主要由一系列走向近南北的褶皱、压 性断裂和与其有成生联系的低序次压扭性或张扭性断裂所
52、组成,如区域构造纲要图所示。勘查区 位于桥顶山向斜与黑水河断裂之间。普格县区内挽近构造运动明显,部分地区表现强烈。主要表 现为抬升运动、掀斜运动及活动性断裂。其中活动性断裂以则木河断裂最明显,它使区内第三系、 第四系新生代地层发生小型褶曲与断裂。 5.1.25.1.2 滑坡变形的外在因素分析滑坡变形的外在因素分析 1、降水影响:工作区地处山区,降雨频繁,植被较少,受大气降雨后,渗入强变形区,在 地表水渗透浸蚀作用下,既增大了土体重度,又软化滑面,在持续降雨作用下,又因表层粉质粘 土、滑坡堆积体泥岩相对阻水,前缘排水速度不及,坡体地下水位抬升,导致滑面上地下水具有 承压性,使滑体正压力下降,降低
53、了土体的抗剪强度指标。 2、人为因素:滑坡体主要为居民区及农田种植区,居民生活用水及农田种植水直接从坡体 下渗,提供持续地表水补给,持续的软化滑面;村民引水灌溉,增大了坡体自重。为滑坡的变形 失稳创造了有利条件。 结合滑坡地面变形特征,宏观判定目前梯子田滑坡强变形区在暴雨工况下为欠稳定稳定阶段。 滑坡处于在持续不利荷载的作用下,随着变形的发展和加剧,将可能发生下滑失稳,危及普格县 刘家坪乡新建村五组村民安全。 5.25.2 滑坡稳定性影响因素滑坡稳定性影响因素 通过本次勘查,滑坡稳定性影响因素主要如下: 1、地形地貌 梯子田滑坡属于深切割中山区地貌类型,平面上呈圈椅状。滑坡体的坡度较大,滑坡前
54、缓后 陡,后部陡坡平均坡度为 2030,前部地形坡度平缓,地形坡度约为 10,对坡体的稳定 极为不利。 2、地层岩性 滑坡体地层结构为上覆第四系松散堆积体及下伏泥岩,由于上覆粉质粘土孔隙发育,结构松 散,抗剪强度低。砂质泥岩相对结构致密,强度较高,这两种地层强度存在很大差异。由于这两 种岩土体的强度及结构差异,使得上部松散堆积体沿着不利结构面基覆界面为滑坡体提供了 潜在的滑动面,进而使得滑坡发生滑动。 3、地质构造 滑坡区下伏基岩砂质泥岩的岩层产状为 28021,构成一顺向坡。另外,勘查区属于川 滇南北向构造体系中段,主要由一系列走向近南北的褶皱、压性断裂和与其有成生联系的低序次 压扭性或张扭
55、性断裂所组成,如区域构造纲要图所示(图 2-1) 。勘查区位于桥顶山向斜与黑水 河断裂之间。 对滑坡体稳定影响较大。 4、水文地质 滑坡区地下水主要接受大气降水及坡体内住户生产生活用水补给,并下渗入第四系松散层内, 同时,下伏的砂质泥岩相对隔水,在基覆界面形成一个隔水面,并沿界面向坡体下部运移,并使 得上部土体处于暂时饱和状态,降低了岩体的强度及整体性,加速了滑坡的形成。 5、人类工程活动 滑坡体主要为居民区及农田种植区,居民生活用水及农田种植水直接从坡体下渗,提供持续 地表水补给,持续的软化滑面;村民引水灌溉,增大了坡体自重。为滑坡的变形失稳创造了有利 条件。 5.35.3 滑坡破坏模式分析
56、滑坡破坏模式分析 5.3.15.3.1 滑坡破坏模式分析滑坡破坏模式分析 滑坡体主要由粉质粘土组成,结构松散,孔隙度较大,为滑坡的发生提供了有利的物质条件。 滑坡体的坡度较大,滑坡前缓后陡,后部陡坡平均坡度为 2030,前部地形坡度平缓,地 形坡度约为 10,对坡体的稳定极为不利。在强降雨作用下,滑坡体外缘水体进入坡体后呈散 水状态进行坡面侵蚀,部分水体下渗入粉质粘土中,形成地下径流,土体处于短暂的饱和状态, 其抗剪强度降低,在自重应力作用下,使得土体向前缘方向发生蠕动变形。因此在降雨作用下不 利于滑坡体的稳定,可能发生山坡土体向前滑动的推移式滑坡。 5.2.25.2.2 滑坡稳定性宏观判断滑
57、坡稳定性宏观判断 除 2010 年 9 月及 2011 年雨季变形外,近期滑坡变形时间主要集中于 2012 年 6 月强降雨出 现集中大范围的变形,通过前述滑坡变形的形成机制及破坏模式分析,结合本次应急勘查资料, 判定梯子田滑坡在天然状态处于基本稳定状态。但在降雨作用下,由于雨水入渗,使得覆盖层与 砂质泥岩接触面的孔隙水压力增大,土体间有效应力减小,土体抗剪强度减弱,有可能引发滑坡 体沿基覆界面发生滑动。 5.35.3 滑坡岩土体物理力学参数分析与评价及参数取值滑坡岩土体物理力学参数分析与评价及参数取值 本次勘查过程中,对表层的粉质粘土进行了探坑内的现场原位大重度试验,并进行了统计, 见表 5
58、-1,并对滑坡区的岩土体进行了取样室内试验,样品送往成都清华岩土工程试验检测有限 公司中心试验室完成,其实验结果见附件:土工试验成果表、岩石试验成果表,其统计结果见下 表 5-2、5-3、5-4。 表 5-1 原位大重度试验统计表 土体类别方法试验次数范围值 平均值 (KN/m3) 粉质粘土注水法 3 19.519.9 19.7 表 5-2 滑坡滑体土的物理力学指标值(粉质粘土) 土体 类别 指标项目 统计 数 n 范围值平均值标准差变异系数标准值 含水量 (%) 6 17.933.6 21.935.900.26 17.07 密度(g/cm3) 6 1.752.11 1.970.140.071
59、.85 孔隙比 e 6 0.530.96 0.700.180.250.55 比重 Gs 6 2.722.74 2.730.0060.0022.72 饱和度 Sr 6 62.2795.46 86.5812.740.1576.07 液限 6 22.0638.11 30.615.780.1925.83 塑限 6 6.6622.01 14.8265.360.3610.40 塑性指数 6 13.018.8 15.781.860.1214.25 滑体 土 (含 碎石 的粉 质粘 土) 液性指数 6 0.150.73 0.450.240.530.25 表 5-3 滑坡滑带土的物理力学指标值(粉质粘土) 土体
60、 类别 指标项目 统计 数 n 范围值平均值标准差变异系数标准值 含水量 (%) 6 11.616.5 14.351.980.1412.72 密度(g/cm3) 6 2.132.24 2.1750.040.022.14 孔隙比 e 6 0.360.49 0.430.050.120.39 比重 Gs 6 2.722.73 2.730.0050.0022.72 滑带 土 (粉 质粘 土) 饱和度 Sr 6 85.2298.60 89.984.690.0586.10 液限 6 18.8126.58 24.463.220.1321.80 塑限 6 8.5111.76 10.271.170.119.31
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