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优秀论文

安福县浒坑学校地质灾害隐患区勘查

0前言

2011年3~6月,在强降雨影响下,安福县浒坑学校北侧共发生2处崩滑,小学部(一)区方量约3m3,初中部(一)区方量约80m3,南侧足球场发生2处滑动,足球场东侧滑坡方量约57 m3,南侧滑坡方量约400 m3,滑体以粉质粘土为主,大部分滑体已清理。经现场调查目前未发现明显变形迹象。

浒坑学校小学部(一)5个班,初中部20个班,计有老师75人,学生1001人(合计1076人),威胁资产3000万元。灾情发生后,当地政府启动了应急处理方案,疏散老师和学生,对堆积物进行及时的清理。

本着以人为本的原则,为保障教师和学生的生命财产安全,营造和谐的教学环境,受安福县国土资源局委托,江西省勘察设计研究院(以下简称我院)于2012年4月完成了该地质灾害隐患区的初步调查和可行性研究报告,2012年7月通过省国土资源厅和省财政厅组织的专家评审,同意立项实施治理工程。

根据江西省国土资源厅下发的赣国土资函〔2012〕541号《关于下达2012年特大型地质灾害防治项目任务的函》文件要求,我院承接了浒坑学校地质灾害隐患区的勘查工作,以便于政府作出科学决策进行治理,同时也为下一步编制地质灾害隐患区治理设计方案提供工程地质资料,合理布置地质灾害防治措施。

 

 

1地质灾害隐患体形成工程地质条件及特征

根据调查走访和可行性研究报告,对浒坑学校地质灾害隐患区重新进行了详细的测绘、勘察,对可研报告中的4个滑坡进行了核实,重新对隐患区进行了分区,将隐患区主要分区为北侧边坡BP1,东侧教师楼边坡BP2、南侧足球场边坡BP3、BP4。详见照片集

1.1隐患体形态特征

(1)北侧边坡BP1

边坡BP1位于浒坑学校北侧,主要威胁对象为小学部(一)区和初中部(一)区。2011年6月,边坡BP1前缘小学部(一)区和初中部(一)区各发生1处崩滑,小学部(一)区滑坡HP1宽约2.5m,长约1.4m,厚约0.8m,方量约3.0m3,初中部(一)区滑坡HP2宽约10m,长约8m,厚约1m,方量约80m3,滑体以粉质粘土为主,大部分滑体已清理。

边坡前缘高程14.0~27.5m,后缘高程29.1~48.73m,边坡高5~26 m,宽约127m,长约40m,主要分为两个区段,小学部(一)区段边坡宽约55m,坡高7~26m,坡度约45~65°,坡向190°,局部达到70°,初中部(一)区段边坡宽约72m,坡高5~7m,坡度约35°,坡向180°,边坡后缘修有一条水泥路,未设置排水沟。

根据现场调查走访,边坡BP1目前无明显变形迹象,宏观上可判断,边坡BP1整体滑动现象不明显,整体稳定性较好,但边坡前缘切坡较高较陡,前缘局部仍存在发生崩滑的可能。

(2)东侧教师楼边坡BP2

东侧教师楼因学校规划已拆除,经详查,边坡宽20m,长约15m,坡高2~6m,坡度约60°,坡向229°。

(3)足球场边坡BP3、BP4

2011年6月,足球场东边坡BP3、南侧边坡BP4发生小规模滑坡HP3、HP4,东侧滑坡HP3宽8m,长6m,滑体厚度约1.2m,主滑方向236°,体积约57 m3。南侧滑坡HP4宽20m,长10m,滑体厚度约2m,主滑方向10°,体积约400 m3,滑体以粉质粘土为主,大部分滑体已清理。

经调查,边坡BP3宽28m,长约22 m,坡高4~15m,坡度60°,坡向230°。边坡BP4宽72m,长约30m,坡高7~16m,坡度约60°,坡向10°。经现场勘察目前未发现明显变形迹象。

1.2地质灾害隐患体物质组成及结构特征

根据现场调查及探井揭露,边坡土体物质主要由残坡积层粉质粘土组成,红棕色、棕黄色,呈可塑~硬塑状,组份以粘粒、粉粒为主,局部含有植物根系,中等干强度,韧性中等,搓成条状,探井厚度为1.1~2.8m。

下伏基岩为强风化千枚状粉砂岩,红棕色,千枚状结构,节理发育,岩层产状为185°∠47°,探井深度至4.1~6.8m未揭穿,坡脚见有基岩出露。

1.3地质灾害变形特征及影响因素

浒坑学校地质灾害隐患区,是由所处的地质环境条件、地层、气象因素和人为因素共同作用下而形成的。

①地质环境条件

本区属构造剥蚀丘陵地貌,山坡坡度(20~30°),相对高差较大最大的近40m。此种地貌特征,在形成较大临空面(高7~26m的陡立面,坡度最大达70°)后,加上诱发因素(地表水的浸润,冲刷作用),易形成地质灾害隐患。

②地层

边坡BP1表层残坡积层较薄,厚度约1m,下伏基岩为强风化千枚状粉砂岩,其抗风化能力较弱,岩层风化强烈,强风化带岩石呈薄片状、碎块状。小学部(一)区段边坡粉砂岩节理发育,岩体破碎,1米发育有5组节理,节理产状35°∠47°、190°∠40°。节理裂隙约10m。

③气象因素

汛期突发的强降雨或连续降雨是地质灾害隐患区形成的直接诱发因素。降雨对边坡发育的激发作用主要表现为三个方面:1、地表水渗入坡体后在某一局部形成较高的水头,从而在坡体内造成较高的孔隙水压力,增强了坡体的下滑能力;2、雨水渗入坡体所造成的地下水浮力,降低了滑体自重所产生的岩土抗滑摩擦阻力;3、渗入坡体的雨水通过滑动面上的岩土的软化性能和水解性能,降低了滑动面岩土的抗剪强度,有利于坡体的滑动。

④人为因素

学校在山坡坡脚不合理的切坡开挖、建房等,使植被遭受破坏,切坡过陡又改变了斜坡原有的平衡条件,形成临空面,是边坡形成的直接因素。

根据现场调查走访分析,边坡BP1前缘坡脚为小学部(一)区和初中部(一)区,BP2前缘坡脚教师楼已经拆除,边坡BP3、BP4前缘坡脚为足球场地,目前无明显变形迹象。边坡形成了较大临空面(前缘高度7~26m的陡立面),改变了斜坡原有的平衡条件,加上汛期突发的强降雨或连续降雨,降低了滑体自重所产生的岩土抗滑摩擦阻力,降低了滑动面岩土的抗剪强度,稳定性较差。严重威胁边坡前缘的师生生命财产安全,治理势在必行。

2边坡稳定性计算及评价

2.1结构面影响分析

边坡BP1:坡向:180°,产状185°∠47°。节理面产状:J1:35°∠47°、J2:190°∠40°。边坡与节理面关系赤平投影图如下:

边坡BP1与各节理面的交棱线计算见表4-2

通过对赤平投影分析:①岩层节理J1与主坡面P逆向,其倾角小于坡角,总体对主坡面P的稳定性影响较小;②岩层节理J2与主坡面P同向,且倾角小于坡角,对主坡面P的稳定性影响较大。

2.2边坡稳定性计算

2.2.1计算模型及荷载组合

a、计算模型

边坡的计算模型是在野外工程地质测绘和调查等基础上建立的。选取具有代表性剖面进行相关计算,

b、荷载组合

1、自重

2、自重+暴雨

2.2.2计算参数的选取

(1)岩土物理力学参数建议 


2.2.3计算方法的选取

根据勘察报告钻孔资料分析,确定计算方法为圆弧法,根据国家规范《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006),采用理正岩土软件进行稳定性计算。

2.2.4滑坡体稳定性计算分析

分别按自重和自重+暴雨两种工况对边坡BP1代表的3—3’、边坡BP2代表的8—8’、边坡BP3代表的9—9’、 边坡BP4代表的10—10’剖面进行稳定性计算,计算结果见计算书。

坡面排水条件较好,暴雨时不考虑裂隙充水时的静水压力作用,只考虑对土体的润滑饱和作用。

根据以上计算结果:

3—3’剖面在自重工况下稳定系数为1.162,处于稳定状态,但在自重+暴雨工况下稳定系数为1.014,处于欠稳定状态。

8—8’剖面在自重+暴雨工况下稳定系数为1.352, 处于稳定状态。

9—9’剖面在自重工况下稳定系数为1.173,处于稳定状态,但在自重+暴雨工况下稳定系数为1.104,处于基本稳定状态,安全储备不足。

10—10’剖面在自重工况下稳定系数为1.162,处于稳定状态,但在自重+暴雨工况下稳定系数为1.095,处于基本稳定状态,安全储备不足。

上述计算结果跟实际情况基本一致。边坡目前处于稳定状态,但在暴雨等诱发因素影响下,边坡BP2处于稳定状态;边坡BP1、BP3、BP4将处于欠稳定~基本稳定状态,安全储备不足,可能产生局部或整体坡体失稳。

2.3边坡稳定性评价结论

因此得出结论:浒坑学校边坡目前处于稳定状态,但在暴雨等诱发因素影响下,边坡BP2处于稳定状态;边坡BP1、BP3、BP4处于欠稳定~基本稳定状态,安全储备不足,边坡将很有可能再次产生局部或整体坡体失稳。严重威胁边坡前缘浒坑学校师生生命财产安全,应尽快采取工程措施对其进行治理。

3 结论与建议

通过对边坡的稳定性计算分析,得出以下结果:

(1)剖面在自重工况下稳定系数为1.162,处于稳定状态,但在自重+暴雨工况下稳定系数为1.014,处于欠稳定状态。

(2)剖面在自重+暴雨工况下稳定系数为1.352, 处于稳定状态。

(3)剖面在自重工况下稳定系数为1.173,处于稳定状态,但在自重+暴雨工况下稳定系数为1.104,处于基本稳定状态,安全储备不足。

(4)剖面在自重工况下稳定系数为1.162,处于稳定状态,但在自重+暴雨工况下稳定系数为1.095,处于基本稳定状态,安全储备不足。

因此得出结论:浒坑学校边坡目前处于稳定状态,但在暴雨等诱发因素影响下,边坡BP2处于稳定状态;边坡BP1、BP3、BP4处于欠稳定~基本稳定状态,安全储备不足,将很有可能再次产生局部或整体坡体失稳。严重威胁边坡前缘浒坑学校师生生命财产安全,应尽快采取工程措施对其进行治理。

建议

①为防止滑坡滑动,避免人民生命财产遭受更大损失,建议对浒坑学校地质灾害隐患区进行防治、治理及监测。

②治理方案:

边坡BP2建议以监测为主;

边坡BP1、BP3、BP4采用“削坡+挡土墙+锚喷支护+排水+绿化”护坡。

③防治治理施工时,加强验槽工作,并作好滑坡监测预报工作。

 


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