陕西省佛坪县关山南、北坡滑坡的系统研究

论文摘要

秦岭地区新构造运动强烈,山坡均较陡峻,为滑坡、崩塌创造了极为有利的条件,加之该区又为降水高值区和暴雨中心,因而成为岩(土)体滑塌多发区。2002年6月8~9日,秦岭南麓的西乡、佛坪、宁陕、镇安等地发生短历时特大暴雨,导致佛坪、宁陕境内的椒溪河、蒲河两流域的中、上游地区6月9日引发了极其强烈的山洪、滑坡和泥石流等山地自然灾害,造成大量人员伤亡和巨大的经济损失。为了更好地保护坡体前居民的生命和财产安全,最大程度的保证当地交通运输的安全畅通。对该时段内所形成的潜在滑坡体进行稳定性分析和防治处理具有十分重要的意义和参考价值。本文以佛坪县关山南、北坡为研究对象,根据工程地质现场调研和勘探,从地理位置、气候气象、地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质条件等方面入手,对关山南、北坡的变形破坏机理进行比较深入的分析和论证。经过工程地质条件及影响因素等的分析,定性得出关山北坡属于浅层性破坏,关山南坡属于已经开始初步滑动的坡体。关山北坡第四纪地层与基岩接触面为坡体中的软弱结构面,岩性为强风化片麻岩,岩性单一,结构致密,渗透性差,地表水下渗时为相对隔水层,因此该接触面容易滞水使土体软化形成潜在地滑动面。关山南坡为第四系松散堆积物平移式古滑坡,第四系与基岩接触面为滑动面。在风化和水的作用下土体抗剪强度降低,产生了边坡土体滑动,其主要原因是滑动带土体的抗滑力和土体下滑力长期作用的结果。同时,坡面坡度变陡也是滑坡推力的一个重要来源。除滑坡体本身重力作用外,地表水下渗及椒溪河侵蚀坡脚也是形成该滑坡的主要原因。根据相关试验数据和坡体结构,对关山南、北坡进行定量稳定性分析。通过传统的条分法对边坡稳定性进行了计算,得出不同工况条件下两个坡体的稳定系数(Fs)。关山北坡在天然状态和饱和状态下时均Fs﹥1.20,因此可以断定关山北坡整体是稳定的。而关山南坡在天然状态下时Fs﹥1.20,但在饱和状态下时Fs﹤1.20,因此可以断定关山南坡在天然状态下是基本稳定的,在饱和状态下处于极限平衡状态,有发生滑动的可能。同时,对于关山南(滑)坡进行了敏感性因素分析,为最后的滑坡治理提供了更切实的数据和理论依据。利用FLAC/SLOPE程序对两边坡进行了数值模拟分析,分别研究了天然状态和饱和状态下的稳定性情况,所得结果与前文计算所得相符,验证了稳定性计算的分析结果。由于关山南坡已经出现了坡体滑动迹象,不过滑面(带)迹象不明显。在雨季出现了由地表变形而引发的拉裂缝,存在安全隐患,达不到城市建设的安全要求,对周边居民的生命财产存在一定的威胁。因此必须采取切实可行的防治措施进行治理。最后,通过对关山南(滑)坡滑动诱发因素和滑坡推力的分析,提出了地表排水工程和抗滑桩工程相结合的治理方案进行治理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 滑坡研究发展概况
• 1.2.1 国内外滑坡研究发展概况
• 1.2.2 滑坡稳定性计算方法研究概况
• 1.2.3 滑坡防治研究的概况及主要问题
• 1.3 研究内容和技术路线
• 第二章 自然地质概况及环境工程地质条件
• 2.1 自然地理位置及交通
• 2.2 气候与水文
• 2.3 地形地貌条件
• 2.4 地层岩性条件
• 2.5 地质构造与地震
• 2.6 水文地质条件
• 第三章 滑坡体工程地质特征
• 3.1 陕西省佛坪县关山北坡
• 3.1.1 斜坡形态
• 3.1.2 斜坡岩土特征及结构
• 3.1.3 斜坡变形破坏特征
• 3.1.4 潜在软弱层（面）特征
• 3.2 陕西省佛坪县关山南坡
• 3.2.1 滑坡形态
• 3.2.2 滑坡岩土特征及结构
• 3.2.3 滑面（带）及滑床形态特征
• 第四章 关山南坡滑坡变形破坏演化机理分析
• 4.1 滑坡变形破坏特征
• 4.2 滑坡的形成条件和诱发因素
• 4.2.1 形成条件
• 4.2.2 诱发因素
• 4.3 滑坡体变形破坏发展趋势定性预测
• 第五章 滑坡稳定性评价
• 5.1 关山北坡坡体稳定性评价
• 5.1.1 岩土物理力学参数
• 5.1.2 稳定性计算
• 5.2 关山南坡坡体稳定性评价
• 5.2.1 岩土物理力学参数
• 5.2.2 稳定性计算
• 5.2.3 关山南坡滑动因素敏感性分析
• 5.3 数值模拟
• 5.3.1 FLAC 概述
• 5.3.2 FLAC 的优缺点
• 5.3.3 计算结果分析
• 第六章 滑坡治理措施
• 6.1 滑坡推力计算
• 6.2 滑坡治理方案
• 6.2.1 排水系统设计
• 6.2.2 抗滑桩设计
• 结论和建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢