重庆市渝中区佛图关关帝庙滑坡形成机制及工程防治设计

重庆市渝中区佛图关关帝庙滑坡

形成机制及工程防治设计

郭浩成1，陈芬1，何侣英2，曾云川1

(1.重庆市地勘局208水文地质工程地质队，重庆 400700； 2. 杭州居安地质技术开发有限公司，浙江 杭州 311700)

摘 要：本文根据该滑坡的勘察资料论述了滑坡的形成机理、历史与活动性，对该滑坡作了危险性分析与稳定性评价，提出了工程防治原则与工程防护措施设计要点。 关键词：滑坡；成因机制；稳定性；治理

中国分类号： 文献标识码：

Forming Mechanism and Design of Control Engineering on Guandi Temple

Landslide of Chongqing Futuguan

Guo Haocheng, Cheng Feng, He Lvying, Zeng Yunchuan

（1.Chongqing Preventing and controlling geological disasters Engineering Survey and Design Institute，Chongqing 400700，China；

2.Hangzhou Juan Geological Technology Development Co., Ltd.Zhejiang hangzhou 311700）

Abstract: The mechanism of formation, historical and contemporary activities of the landslide are discussed based on the investigation data, and the risk and stability of the landslide are also analysis and evaluated. Accordingly, the principle of its control and main points of countermeasure design are put forward.

Keywords: landslide, formation mechanism, stability, treatment

1滑坡区地质条件概况

佛图关关帝庙滑坡位于重庆市渝中区李子坝四村，西接佛图关公园西门，东与竹林坡滑坡彼邻，北临李子坝正街，南靠佛图关危岩带。属构造剥蚀丘陵地貌，地处嘉陵江南岸斜坡上。整体地形南高北低，最高点高程361.2m，最低点高程219.6m，相对高差141.6。斜坡上陡下缓，地形坡角一般在10～40°之间。280m高程线以下，地形相对较缓，坡角10～30°；280～310m高程为一陡坡，坡角一般30～40°，310m高程线以上为陡崖，高6～15m，坡角

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85°，局部近直立（图1）。

滑坡区位于华蓥山帚状褶皱束化龙桥向斜近轴部，无断层通过。岩层呈单斜产出，产状191°∠12°，区内基岩为侏罗系中统上沙溪庙组地层，岩性为砂、泥岩互层，以泥岩为主，砂岩一般形成陡崖，滑床地层以泥岩为主，裂隙不发育，强风化质软呈碎块状。出露地层为第四系全新统人工填土、残坡积物、崩坡积物。

勘察区属亚热带湿润季风气候区，气候温和、四季分明、雨量充沛，具冬暖、夏热、秋长的气候

收稿日期： 2008-8-15 作者简介：郭浩成（1972.4），男，陕西绥德人，工程师，主要从事岩土工程、地质灾害勘察设计相关工作。 2华村532747352198.22632李子坝四村23224224326195.33222防412防32356防390024220000榆5防32504002球3203223365黄桷0032332033黄桷500000297.1榆5003黄桷42泳榆36360.8358.9图1 滑坡平面图

特点。多年平均气温17.72℃，极端最高气温41.7℃（2006年8月15日），极端最低气温-1.8℃（1975年12月15日）；区内多年平均最大日降雨量93.9mm，最大日降雨量178.3mm（1971年6月1日，渝中区），年最大降雨量为1357.7mm（1986年，渝中区），年平均降雨日为168天，多年平均降雨量1163.3mm;主要集中于每年4～10月，多呈大雨或暴 雨，占全年总降雨量的76%左右。

区内河流除长江一级支流嘉陵江外，无其它地表河流发育。其常年枯水位163.02m，常年洪水位187.67m，特大洪水位193.03m(1981年7月16日)，枯洪水位变幅达25～30m。三峡水库蓄水后（坝前水位175m），区内回水位将达到181.60m。江水对滑坡区无影响。

现多条近东西向张拉裂缝，裂缝长15～50m，裂宽5～20cm，最大达30cm，走向与主滑方向垂直，之后每到雨季滑坡都有一定程度的拉裂变形，滑坡体上新修建的排水沟亦有多处张拉裂隙。 2.2滑坡区水文地质条件分析

滑坡体主要由第四系崩坡积中，崩坡积层以碎块石为主，结构松散，含水、透水性相对较好；滑坡东侧地形切割强烈，纵坡降大，同时岩土界面倾角较陡，地表水、地下水排泄条件较好，下伏基岩以泥岩为主，为相对隔水层，降雨入渗滑体后，多沿岩土界面向坡脚排泄，因此贮水条件差，水量贫乏，钻孔均为干孔，渗透系数为1.49×10m/s＞10m/s；滑坡西侧地形相对较缓，岩土界面倾角较缓，受其上部蓄水池渗透及降雨补给，地下水相对丰富，钻孔中均见地下水，水位0.51～6.64m，滑坡中前部发育一泉点，勘察期间流量0.25L/s，渗透系数为 1.22×10m/s＞10m/s。

2.1滑坡变形特征及发育史

通过调查了解：滑坡形成于20世纪90年代， 2004年6月8～10日，该地区连续降雨，降雨量达100mm/日，佛图关关帝庙滑坡变形加剧，滑体上出

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2滑坡成因机制分析

2.3滑坡成因机制分析滑坡形成机制

区内滑坡的发生与地层岩性、地形地貌、坡体结构及降雨与水文条件等关系密切。

岩体发育节理裂隙，随着时间的推移，裂隙不

239.005榆榆557六十二中学(已搬迁）水202474000000004250建42断增多加宽加深，发生崩塌，形成堆积体，堆积于陡岩下部地形较缓处，下层泥岩完整性较好，为相对隔水层。降雨入渗进入岩土体中，上部堆积体孔隙大，充填粉质粘土，为软弱面，遇到连续集中降雨、大强度降雨入渗到下部泥岩顶面时受阻，顺岩土界面运移，滑带土亲水矿物产生崩解、软化，强度降低，促使坡体发生变形，在长期的变形积累下，3滑坡稳定性分析评价

根据调查，滑坡变形主要发生于雨季，而在非降雨条件下未见变形；根据勘探结果，部分勘探孔可见揉搓和光滑镜面，说明该滑坡在天然状态下处于稳定、基本稳定状态，在暴雨工况下处于欠稳定应力进一步集中，最终产生蠕滑、滑动--稳定。 2.4滑坡空间形态特征及边界条件

关帝庙滑坡位于重庆市渝中区62中及李子坝加油站上方，纵长81m～184 m，横宽465m，平均厚6m，面积7.12×104m2，体积42.72×104m3

，为中型推移式土质滑坡。

由于滑坡横宽相对于纵长而宽的多，所以根据滑坡纵横断面、等厚、滑床等高线图、平面图等综合分析，可将滑坡分为两个区：

西侧区：A-A’、1-1’剖面间基岩面为沟谷状，有利于其四周地面降雨入渗、地下水的汇集，且土层厚度相对较厚，最厚达20.86m,平均厚度约9m，主滑方向334°,变形拉裂相对较强烈，上部岩土界面较陡，中下部岩土界面相对较平缓。

东侧区：该区段基岩面起伏较平缓，无大的沟谷，岩土界面较陡，有利于地面降雨渗流，土层厚度相对较薄，最厚达11m,平均厚度约4m，主滑方向343°,变形拉裂相对较弱。

滑坡后缘位于陡坡下部，高程310m左右，其上为一陡坡，基岩出露，下部为第四系土层；前缘位于62中及李子坝加油站一带，高程235～268m，滑坡外围地形稍缓；两侧以宽缓山脊为界。

图2 滑床顶面等高程线图

8108642221420121816 图3 滑体等厚线图

性状态。通过对滑坡稳定性计算，滑坡在现状工况下稳定系数在1.31～1.42之间，都处于稳定状态；在暴雨工况下稳定系数在1.025～1.49之间，都处于欠稳定状态。滑坡稳定性现状与滑坡稳定性计算评价吻合。

4滑坡防治工程设计

4.1防治原则及参数确定 4.1.1防治原则

针对佛图关关帝庙滑坡的具体特点，防治的目标是：提高滑坡的稳定性，确保滑坡治理后在其上部的关帝庙不会遭受滑坡的破坏。灾害防治的总体原则是：防治设计与施工应与所在地区的社会、经济和环境发展相适应，应与地方规划、环境保护、土地利用相结合；防治的设计与施工应进行技术经济论证，采用新技术、新方法，使工程达到安全、经济、美观和适用。根据滑坡受力特征及主要影响因素采用的治理方法为：排水为辅，抗滑桩为主，治理重点地段为关帝庙影响段，其余地段以地表排水、监测为主。

4.1.2设计标准及设计参数

根据重庆市地方标准，滑坡治理工程主要保护的对象为一般性道教活动场所，安全等级为二级，坡防治工程级别为二级，防治工程安全系数Fst取1.15。设计暴雨重现期20a，设计标准为50年基准期。

设计参数取值为：

滑带土：天然重度18.21kN/m3

，饱和重度18.55kN/m3

。有地下水段天然状态滑面抗剪强度值c=24kPa，φ=14.5°；饱和状态c=24kPa，φ=14.5°；无地下水段天然状态滑面抗剪强度值c=16.3kPa，φ=13°；饱和状态c=16kPa，φ=12°。滑体：碎块石夹粉质粘土天然重度19.3kN/m3

，饱和重度19.8kN/m3

，天然状态抗剪强度值c=30kPa，

φ=24°；饱和状态c=18kPa，φ=22°。滑床： 中

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等风化泥岩天然重度平均值24.95kN/m，饱和重度平均值25.1kN/m3，饱和抗压强度标准值2.9Mpa；中等风化砂岩天然重度24.4kN/m，饱和重度24.6 kN/m，饱和抗压强度平均值17.36MPa。强风化泥岩容许承载力取300kpa，中风化泥岩容许承载力取800kpa；强风化砂岩容许承载力取400kpa，中风化砂岩容许承载力取5000kpa。地基抗力系数K: 3

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3

Ｎ/m，桩长13m，受荷段8m，锚固段5，桩间距5m，共13根，桩身采用C30混凝土，通过计算筋采用48φ32（HRB400），箍筋采用φ12@200四支箍，加密区采用φ14@75。

④排水工程

由于滑坡区内原有排水系统较完善，目前运行正常，故本次设计只考虑在滑坡西侧增加设置一条60MN/m

3，C30

混凝土:fc=14.3N/mm

2

；ft=1.4314.3N/mm2

HRB400:fy=360N/mm

2

，

HRB335:fy=300N/mm2

，钢筋混凝土保护层厚度：60mm；荷载：设计时考虑建物的荷载。 4.2结构设计

根据推力计算结果（表1）及各剖面不同断面的不同推力设计3种抗滑桩（图1、图4）：

表1 滑坡推力表 剖面 稳定系数 滑坡推力（kN/m） A-A′ 1.025 643.06 1-1′ 1.045 1239.86 B-B′ 1.032 866.52 2-2′ 1.039 863.11 2－2′剖面次剪出口 1.039 344.867 ①A型抗滑桩设计

通过计算A-A剖面下滑力为643.06kN/m，A-A剖面前缘设置一排A型抗滑桩。A型抗滑桩截面1.5m×2.0m，设计水平推力645kＮ/m，桩长16m，受荷段10m，锚固段6m，桩间距5m，共12根，桩身采用C30混凝土，通过计算筋采用35φ32（HRB400），箍筋采用φ12@200四支箍，加密区采用φ14@150。

②B型抗滑桩设计

通过计算1-1剖面下滑力为1239.86 kN/m，1-1剖面中部设置一排B型抗滑桩。B型抗滑桩截面1.8m×2.4m，设计水平推力1245kＮ/m，桩长16m，受荷段10m，锚固段6m，桩间距5m，共12根，桩身采用C30混凝土，通过计算筋采用57φ32（HRB400），箍筋采用φ12@200四支箍，加密区采用φ14@75。

③C型抗滑桩设计

通过计算B-B剖面下滑力为866.52kN/m，2-2剖面下滑力为863.11kN/m,2-2剖面次级滑动下滑推力344.97 kN/m。通过计算，对2-2次级滑动进行支挡后滑坡稳定系数为1.414。故在B-B剖面中部，2-2剖面后缘次级剪出口处设置两排C型抗滑桩。C型抗滑桩截面1.5m×2.0m，设计水平推力870k

排水沟。

本次设计暴雨重现期20a，地表最大降雨量按下公式计算：

Q=qψF

式中：Q—雨水设计流量（l/s） F—汇水面积（ha）（2.3ha） q—最大日降雨量（400.0mm） ψ—迳流系数（取0.7）

计算出：Q=282l/s 。

通过计算，过水断面为400mm×600mm（底宽×高）的梯形断面,截水沟壁厚300mm，水沟侧壁按1:0.5放坡。截水沟采用M7.5浆砌片石砌筑，采用M10砂浆勾缝；沟底铺设150mm砂砾石垫层； 砌体每间隔6ｍ设一道伸缩缝，缝间橡皮止水。

坡面预埋@2500mm×2500mmφ50PVC管作泄水孔，梅花布置，PVC管倾向坡外坡率取5%。

工程治理设计后对滑坡稳定性进行复核，滑坡稳定性系数都大于1.15，满足工程治理需要。

01616图4 滑坡治理典型剖面图

参考文献

【1】彭先孚,李玉生.万县市豆芽棚滑坡的特征及治理,中国地质灾害与防治学报，1995，6（1）：68-73

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【2】于尔捷等，给排水工程快速设计手册2，中国建筑工业出版社，1996

【3】铁道部第二勘测设计院.抗滑桩设计与计算，中国铁道出版社，1982

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