九寨沟牌坊坝滑坡初步设计报告.docx
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九寨沟牌坊坝滑坡初步设计报告
四川省九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急治理工程
初步设计报告
四川省煤田地质工程勘察设计研究院
二○○九年五月
牌坊坝滑坡应急治理工程初步设计报告
任务书编号：
川国土资函[2009]80号
承担单位：
四川省煤田地质工程勘察设计研究院
资质证书等级：
设计甲级
院长：
肖建新
总工程师：
项目负责：
吴龙生
审定：
审核：
王文涛
编写：
吴龙生
四川省煤田地质工程勘察设计研究院
二○○九年五月
附录：
（1）治理工程图纸
（2）设计计算书
（3）投资概算书
1概述
1.1 任务由来
2008年5月12日下午2点28分，四川省汶川县发生里氏8.0级大地震，震中位于汶川县映秀镇，地震烈度达Ⅺ度，使得山崩地裂，山河破碎。
汶川大地震给四川省造成极为严重的人员伤亡和财产损失，同时因地震引发了大量的次生地质灾害，严重威胁到当地的人民生命财产安全。
为了切实做好5.12特大地震灾害重建工作，确保基础设施和安置区的人民群众生命财产安全，根据四川省国土资源厅发川国土资函【2008】1199号《关于下达汶川县城区重大地质灾害隐患应急勘察项目任务委托书的通知》，四川省煤田地质局一四一队受委托承担了其中的四川省九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡的应急勘察工作。
四川省煤田地质局一四一队按设计书意见实施勘察工作，并于2009年2月完成勘察报告工作，并通过了内审。
2009年3月，我院根据勘察报告编制了四川省九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡的应急治理可行性研究工作，并通过我院专家组的审查。
2009年4月我院在勘察报告和可行性研究报告基础上编制四川省九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡的应急治理初步设计工作。
1.2 项目地理位置、行政区别、坐标
滑坡区位于九寨沟县罗依乡，有乡村公路通过勘察区。
九寨沟县位于四川省阿坝藏族羌族自治州北部，隶属阿坝藏族羌族自治州管辖，向北邻近甘肃省，交通以公路为主，向南西线经茂县、汶川至省会成都约319km，东部九环线经平武至广元市约230km，向北东到甘肃省文县约60km。
牌坊坝滑坡位于九寨沟县南部的罗依乡大寨村，距九寨沟县城约19km，地理坐标：
东经104°11′24″～104°12′14″，北纬33°08′38″～33°09′31″，有乡村公路到达滑坡区内，交通较方便。
1.3可行性研究报告的主要结论
九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急治理工程可行性研究报告是我院在勘察报告的基础上编制的，于2009年3月通过了我院的专家组内审，可以进入初步设计阶段工作，可行性研究报告的主要结论：
对滑坡采用了两种治理方案，方案一（截、排水+削坡、护脚+抗滑桩）在滑坡次级剪出口陡坎处设置一排抗滑桩，并加强滑坡区内的排水系统（截排水+削坡、护脚+抗滑桩）。
方案二（截、排水+削方减载+混凝土格构梁）在滑坡体上进行削方减载，并对削方减载后的滑坡体上采用混凝土格构梁防护。
可研报告通过从技术、施工、对环境影响及工程投资等方面进行方案对比，推荐方案一（截、排水+削坡、护脚+抗滑桩）对滑坡进行综合治理。
1.4 执行文件和规程规范
1、技术文件
（1）《九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急勘察报告》
（2）《九寨沟县罗依乡牌坊坝滑坡应急治理可行性研究报告》
（3）国务院于2004年颁布实施的《地质灾害防治条例》（国务院394号令）
（4）国土资源部与四川省颁布的地质灾害防治相关文件
2、规程规范
（1）《滑坡防治工程勘察规范》（DZ/T0218-2006）
（2）《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）
（3）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
（4）《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2001J127-2001）
（5）《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）
（6）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（7）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2002）
（8）《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）
（9）《砌体结构设计规范》（GB5003-2001）
（10）《中国地质动参数区划图》（GB18306-2001）及修改单；等。
2 项目的必要性与紧迫性
2.1地质灾害体的评价
2.1.1地质灾害分布位置、规模、范围
牌坊坝滑坡位于九寨沟县罗依乡牌坊坝，为一个古滑坡上的多块复活体。
根据勘察，区内有一处滑坡（HP1），一处潜在不稳定斜坡（XP1），一处滑塌（HT1）。
1）1#滑坡（HP1）：
滑坡体长约290米，宽约180米，厚度约10米，体积约52.2万立方米。
滑坡的规模等级属于“中型”。
滑坡体上有22户居民住宅，滑坡前缘坡脚影响范围内有20户居民住宅，滑坡共威胁到42户居民住宅204人的生命财产安全。
2）潜在不稳定斜坡（XP1）：
坡体长约105米，宽约75米，坡体滑动威胁到坡体上及附近影响范围内14户居民住宅共63人生命财产的安全。
滑体物质主要为粉质粘土，滑坡上段滑面为岩土界面、下段为粉质粘土与碎石土的接触面，为中型浅层土质滑坡。
2.1.2主要危及对象与地质灾害体破坏后造成损失估算
1#滑坡体（HP1）上有22户居民住宅，滑坡前缘坡脚影响范围内有20户居民住宅，滑坡共威胁到42户居民住宅204人的生命财产安全。
潜在不稳定斜坡（XP1）威胁到坡体上及附近影响范围内14户居民住宅共63人生命财产的安全。
1#滑塌（HT1）威胁到坡体上及附近影响范围内3户居民住宅共15人生命财产的安全。
另外滑坡体下方分布有上几十住户。
所以一旦发生灾难造成的直接财产损失约1000万元。
间接损失将无法估量。
2.2项目的必要性与紧迫性
根据勘察报告，区内有一处滑坡（HP1），一处潜在不稳定斜坡（XP1），一处滑塌（HT1）。
1#滑坡（HP1）：
规模等级属于“中型”。
滑坡体上有22户居民住宅，滑坡前缘坡脚影响范围内有20户居民住宅，滑坡共威胁到42户居民住宅204人的生命财产安全，危害对象等级划分为三级。
潜在不稳定斜坡（XP1）：
坡体滑动威胁到坡体上及附近影响范围内14户居民住宅共63人生命财产的安全，危害对象等级划分为三级。
1#滑塌（HT1）：
滑坡的规模等级属于“小型”。
滑坡威胁到坡体上及附近影响范围内3户居民住宅共15人生命财产的安全，危害对象等级划分为三级。
由于该滑坡受降雨影响较大，每经历一个汛期滑坡体对居民及镇村公路的威胁将增加一分，因此该滑坡体的治理工作已迫在眉睫。
故在查明滑坡发生、形成机理基础上，提出治理工程方案，尽快开展工程治理工作是非常必要和紧迫的。
3 地理地质环境
3.1 地理位置及交通状况
九寨沟县位于四川省阿坝藏族羌族自治州北部，向北邻近甘肃省，交通以公路为主，向南西线经茂县、汶川至省会成都约319km，东部九环线经平武至广元市约230km，向北东到甘肃省文县约60km。
牌坊坝滑坡位于九寨沟县南部的罗依乡大寨村，距九寨沟县城约19km，地理坐标：
东经104°11′24″～104°12′14″，北纬33°08′38″～33°09′31″。
滑坡区位于九寨沟县罗依乡，有乡村公路通过勘察区，见交通位置图（图3-1）。
图3-1工作区交通位置图
3.2 气象水文
（1）气象
九寨沟县属川西高原气候中的暖温带干温河谷气候。
特点是温和偏冷，夏短冬长，垂直差异大，昼夜温差大，年均气温12.7°，一月均气温1.7°，七月均气温22.3°，气温随海拔升高而下降，平均降幅为0.55℃/100m，极端气温－9.4℃～35.8℃,月平均20cm地温为4℃,（一月）～24.3℃,（八月）。
治理区气候受地形影响显著，年降水量和暴雨在四川境内属偏少的地区，常出现暴雨和冰雹，据县气象站25年的观测资料，年最大降水量750.2mm（1990年），最小降水量仅359.2mm（1996年），七月份降水量最多，为100.5mm，日降水量大于30mm的暴雨每4年可有3次，其中日降水量大于50mm的暴雨25年来只出现过三次，观测最大一日降水量为51.3mm。
由于山区地形复杂，往往形成局域性的强暴雨天气。
多年平均降雨量统计如表3-1、图3-2。
图3-2九寨沟县多年降雨量曲线图
表3-1九寨沟县多年各月及年平均降雨量情况统计表
月年
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
1971
1
2.4
4.8
28.2
47.5
97.3
97.2
58.6
93.4
52.4
8.8
4.916
1972
2.1
0.8
28.3
36.3
61
101.3
60.4
55.4
49.9
35.2
12.4
0
443.1
1973
1.6
0.4
21.5
66.2
121
128.7
85.1
97
86.8
56.3
3.7
0
668.3
1974
2.7
1.6
18
38.8
112.5
72.4
55.7
67.5
120.6
55.6
5.3
0
550.7
1975
0.4
3.1
25.5
81.6
81.4
57.8
80.1
69.7
135.9
51.5
15.7
0
603.5
1976
0
4.8
26.4
30
72.8
93.4
47.6
127.7
59.2
31.8
6.1
0.8
500
1977
0.4
0
18.9
55.4
108.2
88.8
153.8
34.9
31.7
50.9
6.8
0.2
551.2
1978
0
2.6
27.2
23.4
112
126.3
174.5
69
77.1
35.9
12.9
1.4
660.9
1979
0.2
2.8
19.7
42.5
42.7
43.5
108.1
73.3
84.7
56.6
5.8
0
483
1980
1.2
2.9
10.2
34.2
52.1
65
136.7
72.8
70
60.5
0.1
3.1
505.7
1981
1
1.4
25.7
55.9
64.2
89
73.4
143.6
130.6
34.1
8.3
0
630.2
1982
0
8.3
29.3
32.2
44.8
81
61.7
62.1
128.4
47.6
2
3
498
1983
0.8
2.8
17.9
49.7
77.6
117
81
88.5
96.3
88.8
2.3
0.6
622.9
1984
2.9
0.4
9.1
32.3
69.4
95.8
156.2
96.1
115.1
42.1
4.7
0.2
628.2
1985
7.4
2.2
8.8
41.2
106
61.4
110.6
111.1
72
14.7
14.8
4.1
550.4
1986
0
0.9
30.6
75.3
80.7
139
109.5
67.2
85.1
35
2.5
0.2
625.8
1987
0
2.4
11.4
36.2
95.5
127.1
30.4
112.8
37.8
12.7
12.2
0
478.7
1988
0
8.9
27.6
23.3
102.7
83.7
94.4
90.5
109.2
75.7
5.2
0.2
621.2
1989
0.3
1
10.3
39.8
87.2
108.4
87.4
93.6
67.2
31
12.1
0
541.7
1990
0
6.1
25.7
68.6
104.4
79.8
117.4
147
149.5
45.1
6.6
3.4
750.2
1991
1.3
0.6
25.1
29.3
93.4
95.7
49
88.2
72.4
67.2
13.1
0
537.3
1992
1.3
0.1
15
25.8
77.6
97.1
108.9
115.6
79.7
54.6
3.7
2
579.8
1993
8.4
6.8
8.3
64.7
101.4
104.8
145.6
93.7
67.9
53.8
5.4
0.4
661.1
1994
1.6
1.3
15.3
75.5
33.2
144.4
86.3
67.6
79.7
51
5.4
0.3
562.1
1995
1.6
2.7
16.2
45
43.5
58.4
55.9
86.5
47.1
59.8
3.1
0.8
420.9
1996
0.5
1.6
9.2
26.7
58.8
62.1
75.8
22.5
55.7
40.9
5.4
1.1
359.2
1997
0.9
1.6
19.2
55.8
92.4
52.9
38.5
39.3
63.1
58.7
11.1
0
433.5
1998
2.8
4.8
19.2
42.2
139.2
53.3
76
102.6
26.5
60
7
0
534.7
1999
0.6
2.3
8.8
54.7
64.9
59
42.7
74.4
71.8
88.1
19.4
1.1
486.8
2000
1.2
2.1
16.7
58.7
59.8
84.4
79.5
114
83.1
63.8
2.8
0.1
566.2
平均
1.4
2.7
18.3
45.7
80.3
89
89.3
84.8
81.6
50.4
7.5
0.1
551.6
最大
8.4
8.9
30.6
81.6
139.2
144.4
174.5
147
149.5
88.8
19.4
0.8
750.2
年份
1988
1986
1975
1998
1994
1978
1990
1990
1983
1999
1984
4.1
最小
0
0
4.8
23.3
33.2
43.5
30.4
22.5
26.5
12.7
0.1
0
359.2
年份
1977
1971
1988
1994
1979
1987
1996
1998
1987
1980
11N
（2）水文
治理区位于嘉陵江上游支河，外南侧为河谷,谷底常年流水，流量随季节变化大，流向自西向东并汇入甘沟河，后向北东汇入白水江。
滑坡区内见二处泉点（S1、S2），S1流量约0.15L/S，S2流量约0.25L/S，泉水均流入第一条冲沟。
区内发育近南北向的二条冲沟，第一冲沟，条穿过勘察区中部，自北往南流，北端至古滑坡后缘山坡，南至坡脚河流，枯水季节流量约5L/S，据访问，洪水季节，最大流量达4500L/S，受降雨影响及为严重。
第二冲沟，自北往南流经场区西南端，北端至古滑坡右侧山脊外向北东方向延伸，南至坡脚河流，枯水季节流量约10L/S，据访问，洪水季节，最大流量达5000L/S，受降雨影响及为严重。
滑坡体上见多处出水点，旱季为渗水点，丰水季节水量增大，流量多在0.01～0.1L/S，丰水季节滑坡体上出水点和渗水点增加，斜坡体上土体呈湿润状态。
3.3 地形地貌
勘察区位于古滑坡中部，勘察区附近整体为近东西向侵蚀中山河谷～山地地貌，勘察区位于“Ｖ”字型谷地北侧；微地貌为斜坡地貌，北高,南低，呈阶梯状分布，整体地形坡度10～15°，局部坡度较大，达60～80°;勘察区海拔高程1700～1900m，植被稀疏。
场区中部和西侧各发育一条近南北走向的冲沟；区内居民住宅较集中，人口密度大。
牌坊坝滑坡为古滑坡上的复活体。
古滑坡后缘位于区内北端半坡，最高标高1940m，前缘至南端坡脚河流，最低标高为1545m，最大高差约395m。
古滑坡自北东向南西方向滑动，沿主滑方向最大长度约1550m，左右宽度约900m，总体坡度约15°。
坡上滑坡堆积物主要为碎石土，局部出露古滑坡扰动岩体。
古滑坡后缘及北东部两侧缘界线较清楚。
南西部受第四系覆盖层影响，两侧缘界线不明显。
勘察区地处西秦岭造山带南带南坪复向斜区，南坪向斜自勘察区北部外侧通过，勘察区南侧外发育一条断裂构造—永定关断层,勘察区及附近总体地质构造方向为北西—南东向，总体区域地质构造属复杂类型。
受区域地质构造影响，区内地层产状变化大，岩体破碎，现场调查，岩层勘察区地层产状总体为210∠65°,发育三组节理面，产状分别为：
255∠70°、106∠68°、350∠51°，发育密度一般2～3条/米。
图3-3九寨沟县牌坊坝滑坡区地形图
3.4 地层岩性
根据工程地质测绘及调查、勘探工程揭露，勘察范围分布地层有第四系滑坡堆积层及残坡积层（Q4col+del）和三叠系杂谷脑组（T2Z）变质砂岩及千枚岩，现分述如下：
1、第四系滑坡堆积层及残坡积层（Q4col+del）
1）粉土：
灰褐色，褐黄色，干燥～稍湿，松散～稍密，夹少量碎石，强度较高。
该土层在勘察区内呈不连续分布，根据钻探揭露情况，该土层主要在表层，钻探揭露最大厚度6m。
2）粉质粘土：
主要为灰色，深灰色，局部呈灰黑色，主要呈可塑状，稍密，含量碎石，强度较高。
该土层在勘察区内呈不连续分布，厚度变化大揭露最大厚度9.3m。
3）碎石土：
该土层分为二个亚层。
a、灰色，深灰色，褐黄色，稍湿，稍密，碎石成分主要为变质砂岩和千枚岩；土质成分主要为粉质粘土，勘察区内分布较广，揭露最大厚度12m。
b、灰黑色，黑色，稍湿，稍密，碎石成分主要为千枚岩和变质砂岩；土质成分主要为粉质粘土，透水性差，钻探施工时有缩径现象，揭露最大厚度14.5m。
4）粘土：
灰黑色，软塑状，该土层仅在钻孔ZK4中揭露，深度在11.50m～13.90m，其上部和下部均为灰色碎石土，厚度2.40m的粘土层为灰色碎石土层中的软弱透镜体。
根据钻探揭露，勘察区内覆盖土层厚度大，性质变化大，分布不均匀，连续性差。
2、三叠系中统杂谷脑组地层（T2Z）
1）千枚岩，深灰色，薄层状，夹少量云母，有丝绢光泽，岩质软，遇水易软化，节理裂隙发育，岩体破碎。
根据调绘，1#滑坡（HP1）后缘及左侧出露被扰动的千枚岩岩体；其次在钻孔ZK1、ZK2和ZK8中也有揭露。
该岩层分布不连续，厚度变化大。
2）变质砂岩，深灰色，中风化，薄层至中厚层状，节理裂隙较发育，岩体较破碎，有少量裂隙面被浸染成黄色，少量裂隙有方解石脉充填，钻探岩芯呈碎石状、短柱状和柱状，岩质较坚硬。
3.5 地质构造及地震
受地质构造条件影响，该地区地震活动频繁，历史上发生多次强烈地震，如1976年8月16日晚10时松潘、平武交界的勿角、马家发生7.2级地震；2008年5月12日14:
28时发生在汶川地8.0级，该地区受到较大影响，区内出现部分建筑物墙体开裂，成为危房；山体前表层被松动，出现山体滑塌、崩落破坏。
据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）以及《建筑抗震设计局部修订》等文件，该地区抗震设防烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.20g。
图3-4九寨沟县地震动峰值加速度区划图
3.6 水文地质条件
治理区具上覆松散土层与下伏基岩的双层结构，地下水按其赋存特征及水理性质分为基岩裂隙水和第四系松散堆积层孔隙潜水两类。
滑坡体内赋存孔隙水，下伏岩层赋存基岩裂隙水。
松散堆积层孔隙潜水：
分布在堆积体内，其含水介质由粉质粘土及碎块石组成。
含水介质物质成分、结构、厚度变化以及分布面积等决定了堆积体总体上为透水性强而含水性弱。
其中颜色为灰黑色、黑色，钻探施工时有缩径现象的碎石土层透水性差，为相对隔水层。
基岩裂隙水：
指赋存于下伏基岩裂隙中的基岩裂隙水，因受地形、岩性、构造的控制，滑坡区地形为斜坡状，且被冲沟切割，致使地下水补给渗入条件较差，有利于地表水顺坡径流和排泄，致使基岩富水性较弱。
根据调查及访问，勘察区内有多处季节性渗水带或出水点。
渗水带或出水点区域地层多呈上部为松散碎石土，下部为透水性差的黑色碎石土。
场区覆盖土层中，颜色呈灰黑色，黑色，钻探时有缩径现象的碎石土层透水性差，为相对隔水层，该土层分布不均匀，不连续，雨季时，部分雨水沿松散地层渗透至该不透水层时会形成地下径流流出，形成季节性渗水带或出水点。
3.7 不良地质现象
该区内不良地质现象主要为本次勘察的牌坊坝滑坡，其工程地质特征及稳定性评价详见第4章。
3.8 人类工程活动
勘察区人类工程活动较强烈，区内人类工程活动主要为乡村公路建设及居民住宅建设，在这些人类工程活动中，半开挖半填方、切坡等现象较为普遍。
4 滑坡基本特征
4.1 滑坡边界、规模、形态特征
根据钻探揭露的滑带深度，滑面倾角及物质组成，结合现场地形地貌以及地面变形特征，综合确定滑坡体的边界范围。
该滑坡为古滑坡体上一级台阶复活体，前缘至乡村公路，滑坡前缘坡度较陡，坡度在50°左右，局部为陡坎；滑坡后缘至出露的扰动岩体，前缘后缘最大高差约85m；滑坡东侧至陡坎，陡坎脚为扰动岩体出露；滑坡西侧边缘至冲沟，冲沟切割深度多在3～6m。
滑坡总体呈北东南西向，主滑方向约194º，北东端即滑坡后缘，高程在1805m左右，南西端即滑坡前缘，高程在1720m左右，滑坡体纵向最大长度约280m，横向上为后缘窄前缘宽，后缘宽度约110m，前缘宽度约200m。
分布面积约45000m2，厚1.0～15m，估算方量为52万m3。
4.2 滑体特征
滑体地面最大高差85m，最大长度约280m，后缘宽度约110m，前缘宽度约200m，分布面积约45000m2，厚1.0～15m，估算方量为52万m3。
滑体物质成分主要粉土、黑色碎石土和褐黄色碎石土。
1）粉土为：
褐色，褐黄色，干燥～稍湿，松散～稍密，夹少量碎石。
2）黑色碎石土：
黑色，灰黑色，稍湿，稍密，碎石成分主要为千枚岩和变质砂岩；土质成分主要为粉质粘土，透水性差，含水量大，钻探施工时有缩径现象。
3）褐黄色碎石土：
褐黄色，稍湿，稍密，碎石成分主要为变质砂岩和千枚岩；土质成分主要为粉质粘土。
滑体土性质变化大，分布不均匀。
滑坡体物质来源主要为古滑坡堆积物。
4.3 滑带特征
在勘察过程中，通过钻探、槽探、井探等手段揭露地层。
揭露情况表明，地层中未发现有明显揉皱、光面等现象存在，但在滑坡体（HP1）内揭露有一层透水性差，含水量相对较大的碎石土层，该层在钻探时有缩径现象，呈黑色，灰黑色。
推测滑坡体开裂变形主要由该层控制，该地层为可能的滑动带。
从钻探揭露的地质断面来看，地层中有两个可能的滑动面。
滑面（HM1）为土层与基岩的接触面，滑面（HM2）为黑色碎石土与褐黄色碎石土的分界面。
滑带形态变化从剖面中可看出，滑带土厚度较大，最大厚度达10m，主轴线上坡度较大，前缘倾角20°左右，辅勘探线揭露滑带较平缓，倾角9°左右。
4.4 滑床特征
根据断面揭露情况，滑床地层有碎石土，千枚岩和变质砂岩组成的不连续地层。
后缘及左侧滑床地层主要为变质砂岩及千枚岩，其余区域主要为碎石土。
1）褐黄色碎石土：
褐黄色，稍湿，
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