晋城滑坡勘察报告

1 前言

晋煤集团合成油示范工程于2006年6月开工，预计于2008年底竣工。该工程在施工的过程中，由于北面边坡开挖等多方面因素的影响，北坡西部区段出现斜坡开裂变形、沉陷等现象，对建筑工程安全和质量构成潜在危害，为此需要作进一步调查，采取相应的治理措施。

1.1任务由来

鉴于工程建设过程中出现的边坡稳定问题，我公司接受委托，对该工程的北坡进行边坡工程勘察。外业勘察工作于2007年6月6日至28日进行，7月3日完成内业整理工作，并7月5日提交正式勘察报告。

1.2现场工作评述

1.2.1对工作区及周边的地形地貌、岩层出露情况进行了踏勘，对岩层露头进行了调查和描述，进行了产状测量，掌握了沟谷及陡坎的分布、形态特征与斜坡走向的关系。

1.2.2对工作区进行了工程地质测绘。并根据已掌握的场区情况，进行了工程地质钻探和人工开挖探井。

1.2.3对工程开挖出露的边坡面进行了调查及地质素描工作。

1.3本次勘察的目的

①查明工作区工程地质及水文地质条件；

②查明工作区岩土结构特征；包括西部滑坡的工程地质特征，东部高边坡的

的工程地质特征；

③查明滑坡区滑动带（面）及东部软弱带岩土的物理力学性质；

④查明滑坡滑动带（面）及高边坡软弱带的埋深和空间分布情况；

⑤查明滑坡形成机理及影响其稳定性的因素；

⑥对滑坡及高边坡的稳定性及发展趋势进行分析评价；

⑦对滑坡的治理及高边坡可能出现的破坏的防治提出合理化建议、方案。

1.4勘察依据

本次现场工作主要依据的规范有：

《工程测量规范》(GB50026—93)

《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)

《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）

《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)

《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87—92)

《原状土取样技术标准》(JGJ89—92)

1.5工作布置及方法

根据勘察目的，本次勘察进行了工程地质测量、测绘，共布设勘探点32个，其中钻孔25个，探井7个；布设勘探剖面线5条。

1.6工作量

现场工作共计23天，完成的主要工作量见下表：

现场工作量表 表1.2.3

2 勘察区工程地质条件

2.1 场地位置与地形地貌

拟建场地位于晋城市金村镇附近，西距晋长高速公路和207国道1.5 km ，北距沁陵公路1.5 km ，距离晋城市区14 km ，交通便利，详见图1。

拟建场地位于晋东南黄土丘陵区，高差很大。从整体上看，场地北高南低，东高西低，高程介于731.0～763.9 m 之间，高差32.9 m 。属剥蚀构造成因的丘陵地貌单元。

本次勘察区与拟建场区以现在开挖后形成的边坡为界。勘察区的西部发育滑坡，滑坡后缘的拉张裂隙很明显，最大处宽度有30 cm ，裂隙处垂直位移最大可达2.1 m 。该滑坡东西长约110 m ，南北宽约50余米， 总体上呈圈椅状。

2.2 场地地层结构和岩性描述

根据区域地质资料和钻探揭露，场地地层主要由第四系上更新统（Q 3）和中更新统（Q 2）冲积成因的湿陷性粉质粘土和粉质粘土组成，下伏二叠系的泥岩、砂岩和石灰岩。依据土的分类、土的成因和土的物理力学性质，结合外业勘探记录和土工试验结果综合划分场地地层，自上而下依次分述如下：

第①层：湿陷性粉质粘土（Q 3），褐黄色，稍湿、稍密、虫孔发育、该层土具有湿陷性。压缩系数为a 1-2=0.46 MPa -1，压缩模量为E s1-2=4.3 MPa ，属高压缩性土层。标贯击数平均值为7.8击。无摇震反应，干强度中等，韧性中等。层底埋深1.1-9.1米，层底标高722.3-757.6 m ，层厚1.0-9.1 m ，平均层厚3.95 m 。

该层土的表层为耕土。

第②层：粉质粘土（Q3），褐红-红褐色，含云母、黑色铁锰氧化物斑点等。

压缩系数为 a1-2=0.14 MPa-1,压缩模量为E s1-2=13.6 MPa，属于中等压缩性土层。内聚力为30.4 kPa，内摩擦角为17.7度。标准贯入试验击数平均值为13.2击。无摇震反应，干强度中等，韧性中等。层底埋深4.5-23.0 m，层底标高712.0-755.7 m，层厚2.5-19.4 m，平均层厚10.51 m。

第③层：粉质粘土（Q2），棕红色，，该层含有云母、黑色斑点。压缩系数a1-2=0.12 MPa-1,压缩模量E s1-2=15.1 MPa，属于中低压缩性土层。标准贯入试验击数平均值为23.1击。无摇震反应，干强度中等，韧性中等。层底埋深12.5-35.6 m，层底标高703.8-750.3 m，层厚1.0-15.9 m，平均层厚7.39 m。

第④层：泥岩（P），呈黄绿、灰绿等杂色，饱和，该层地层以泥岩为主，随场地位置不同，颜色有浅黄至深灰不同。层底埋深10.6-32.5 m，层底标高702.-750.20 m，层厚0.7-12.3 m，平均层厚4.64 m。该层在勘察深度内未被穿透。

第⑤层：灰岩（P），灰色，裂隙一般发育，块状构造。

2.3场地地下水条件

本次勘察期间在勘探深度内赋存有地下水。勘察期间正处于一年中的丰水期，降水较多，大气降水渗入在相对隔水条件较好的第③层土层以上形成上层滞水，在工作区的东部含水较丰富，形成较为稳定的地下水位线；西部局部土层中有地下水存在，但没有形成稳定的地下水。主要受大气降水补给。3勘察区工程地质特征

3.1勘察区工程地质特征

勘察区东西长550 m，南北宽200 m，西部与东部在不良地质现象上存在差异，我们不妨把场地分成A区和B区两部分。

3.1.1A区（滑坡区）

3.l.1.1滑坡的形成

该区主要在勘察区西部，滑坡区全长约120余米。包含了勘察区的所有地层。区内南部在进行开挖时，破坏了区内岩土体原有的应力状态，下部提供了上部应力释放的空间，加之该区的西部有较密集的坟墓，使滑体内土质结构松散，当有大气降水时容易入渗。

该区的下部为二叠纪泥岩，为铝土质泥岩，颗粒较细，手感细腻，无层理、无裂隙，是良好的隔水层。当上部水体入渗至该层面时，长期浸润该层上部和上部第四纪上更新统粉质粘土的下部部分，使其软化，形成明显的软弱带，该软弱带就是我们所说的滑动带。滑动带进一步软化，使其强度降低，当降低至某一极限时，滑动带土体发生破坏，上下土体发生明显的相对位移，便在滑动带中产生滑动面。

3.1.1.2滑动带（面）特征

根据勘察钻孔、探井揭露知，A区滑动带位于第四纪上更新统粉质粘土的下部、二叠纪铝土质泥岩的上部，呈棕红色～浅灰色。第四纪上更新统下部的粉质粘土较为松散，在水体浸泡下变软；铝土质泥岩在水体浸泡下变软、泥化、软化，形

计算时采用5－5′剖面，根据该段滑坡仍在继续发展，取该段滑坡的安全系数为0.95（仍在缓慢变形）,采用《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)推荐的综C法，根据公式

∑∏∑∏-=-=-=-=++=

11

1

11

1)()(n i n i

j n

j

i

n i n n i

j j

i

s T T R R F ?

?

1

11tan )sin()cos(+++---=i i i i i j ?θθθθ?

i i i i i L c N R +=?tan

F s —— 稳定系数；

i θ―― 第i 块段滑动面与水平面的夹角, ； i R ―― 作用与第i 块段的抗滑力,kN/m ； i N ―― 第i 块段滑动面的法向分力,kN/m ； i ?―― 第i 块段土的内摩擦角,

； C i ―― 第i 块段土的粘聚力,kPa ；

L i ―― 第i 块段滑动面长度,m ；

t i ――作用于第i 块段滑动面上的滑动分力,kN/m ；

j

?――第i 块段的剩余下滑动力传递至i +1 块段时的传递系数（j=i ）。

经计算，得

C=0.50 t/m 2

4.2 稳定性分析

根据4.1计算结果，采用Φ＝5o，C=0.50 t/m 2

，分别对各计算剖面进行安全系数验算时各剖面采用计算参数分别为：

1－1′剖面计算表 表4.2-1

2－2′剖面计算表 表4.2-2

3－3′剖面计算表 表4.2-3

4－4′剖面计算表 表4.2-4

5－5′剖面计算表 表4.2-5

注：括号内数字为计算下滑推力时采用的计算数字。

安全系数验算结果表 表4.2-6

从计算结果看，当Φ＝5o，C=0.50 t/m 2时，各计算面安全系数在0.897~0.530之间，基本符合人工开挖边坡安全现状，故该取值基本合理。

4.3 滑坡推力计算

根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）中，下滑推力计算时安全系数取K ＝1.05～1.25。本次勘察区的边坡属于高边坡，对下部厂房及设备会造成较大破坏，为一级建筑边坡，因此安全系数取较大值1.25。

根据规范中的公式

F n = F n-1ψ+γt

G nt - G nn tan φn -c n l n Ψ=cos （β

n-1

-βn ）

-sin （β

n-1

-βn ）tan φn

式中 F n 、F n-1——第n 块、第n-1块滑体的剩余下滑力；

Ψ——传递系数；

γt ——滑坡推力安全系数；

G nt 、G nn ——第n 块滑体自重沿滑动面、垂直滑动面的分力； φn ——第n 块滑体沿滑动面土的内摩擦角标准值； c n ——第n 块滑体沿滑动面土的粘聚力标准值； l n ——第n 块滑体沿滑动面的长度。

上式中φn ＝5o C n ＝0.5，对1－1′、2－2′、3－3′、4－4′、5－5′剖面进行计算，推力分别计算至开挖边坡上部坎肩后2.0 m ，其下滑推力为：

各剖面线滑坡推力计算结果表 表4.3

综合分析，勘察区西部A 区（滑坡区）推力宜采用23.6 t/m ，勘察区东部B 区推力应采用53.9 t/m 。

5 工程治理

5.1 工程治理原则

贯彻早期发现，预防为主，对症下药，综合治理，主次分明；及时治早治小，

一次根治，不留后患。因地制宜，安全经济，正确施工。

5.2工程治理方案

5.2.1抗滑桩

抗滑桩采用钢筋混凝土桩，A、B两区均可采用，桩身截面可采用1m×2 m，桩长可根据滑动面埋藏深度确定。抗滑桩设在人工边坡坡肩后2 m处。

在采用抗滑桩的同时，在B区人工边坡面上设立排水孔，使可能出现的滑体内地下水及时排除，并在坡体表面设立明排水沟，以便提高土体的强度。

方案点评

优点：①可抗较大的下滑力；

②避免大填大挖，有利于现滑坡、边坡的稳定。

缺点：①工程量较大，造价较高。

②排水孔施工技术要求较高。

5.2.2综合治理

勘察区滑坡的形成及边坡失稳，主要是人工边坡内赋存的地下水体未能迅速的排出，是土体软化、强度降低，直至失稳的主要因素。

在土体内布设抽水井，间距约4～5 m，呈网格桩布置。当地下水富集时进行自动抽水排泄；同时在人工边坡坡肩后2 m处设抗滑桩。抗滑桩采用钢筋混凝土桩，桩身截面可采用1m×1 m，桩长可根据滑动面埋藏深度确定，并在坡体表面设立明排水沟。

方案点评

优点：工程量较低、节省费用；

缺点：排水井要定期检查，且需长期维护抽水设备；

6结论及建议

6.1结论

①勘察区西部A区为滑坡区，滑坡尚不稳定，仍处于滑动阶段；东部B区人工高边坡区，不稳定，尚处于蠕动变形阶段；

②各计算剖面剩余滑坡推力详见各剖面线滑坡推力计算结果表；

6.2建议

①该人工边坡处于不稳定状态，建议及时进行处理；

②建议采用5.2.1中抗滑桩方案，一次根治，不留后患；

③处理设计时滑坡下滑推力在A区采用23.6 t/m，，在B区采用53.9 t/m；

④建议做好检测工作，发现问题，及时处理。

目录

1 前言

1.1任务由来

1.2现场工作评述

1.3本次勘察的目的

1.4勘察依据

1.5工作布置及方法

1.6工作量

2勘察区工程地质条件

2.1场地位置及地形地貌

2.2场地地层结构和岩性描述

2.3场地地下水条件

3勘察区工程地质特征

3.1勘察区工程地质特征

3.2勘察区边坡失稳定原因

4边坡稳定性分析

4.1边坡稳定指标的选取

4.2稳定性分析

4.3滑坡推力计算

5工程治理

5.1工程治理原则

5.2工程治理方案

6结论及建议

6.1结论

6.2建议

附件

勘探点一览表 1张土工试验综合成果表 3张晋煤合成油边坡工程勘探点平面图 1张工程地质剖面图 8张钻孔柱状图 3张