陕县刘家山滑坡治理工程设计报告_学位论文.doc

河南陕县刘家山滑坡 治理工程设计报告 目 录 1.工程概况 1 1.1 工程概况 1 1.2自然地理概述 2 1.3边坡主要环节地质问题 2 1.3.1 边坡稳定问题 2 1.3.2 泥石流隐患 4 1.3.3 堰塞坝隐患 4 1.4边坡安全等级 4 2．工程地质条件 5 2.1 地形地貌 5 2.2 地层岩性 5 2.3 地质构造 7 2.3.1 区域地质构造 7 2.3.2 边坡治理区地质构造 8 2.4物理地质作用 8 2.5水文地质 8 2.6地震 10 3．设计依据 10 4．矿渣边坡稳定性评价 11 4.1 滑动结构面抗剪强度分析 11 4.2 最近堆积的矿渣边坡 11 4.3 蠕变体边坡稳定性评价 13 4.3.1 地质边界条件分析 13 4.3.2 边坡稳定性计算 13 4.4 边坡稳定性计算结果分析 15 5．设计方案选择 16 6．边坡治理设计 21 6.1 总体方案 21 6.2 边坡C的预应力锚索浆砌石格构梁设计 22 6.3 斜仰式挡土墙设计 23 6.4 防渗与排水设计 23 6.4.1 边坡排水 24 6.4.2 边坡C的防渗设计 24 6.4.3 坡体排水 25 6.5 植物固土 25 6.5.1 坡顶野牛草的种植 26 6.5.2 坡顶的小冠花种植 30 7．方案论证 33 7.1 挡土墙方案论证 337.1.1 土压力计算 33 7.1.2 挡墙的抗倾覆验算 35 7.1.3 仰斜式挡墙抗滑稳定性计算 35 7.2 预应力锚索浆砌石格构梁的方案论证 36 7.2.1 锚索的根数 36 7.2.2 锚的长度 37 7.3排水沟的排水能力校核计算 37 7.3.1 计算方法 37 7.3.2排水沟的排水能力校核计算参数 38 7.3.3 计算结果 40 8．施工技术要求 40 8.1 挡土墙施工技术要求 40 8.1.1 施工技术要求 40 8.1.2挡土墙及排水沟不良质量的预防措施 40 8.2预应力锚索浆砌石格构梁的技术要求 42 8.2.1浆砌石格构梁砌筑 42 8.2.2 施工机具与成孔方法 43 8.3 施工要求 45 8.3.1 锚索制作 45 8.3.2 注浆 45 8.3.3 张拉 46 8.3.4 锚索锁定 46 8.3.5 封锚 47 8.3.6 削坡 47 8.4 锚索其它施工技术要求 47 9．边坡的监测 51 9.1 监测目的 51 9.2监测与要求 51 9.3监测资料整理 51 10．经费预算 53 11．建议 54 附录图件： 55 1、工程概述 1.1 矿山与边坡工程概况 刘家山铝土矿是河南陕县的老矿，较早的采矿井是建在460-480高程。目前已经发现的旧矿井呈长18m，宽7m，长轴进 EW 向，跨度 3m的长交通巷道出露于近SN走向的刘家山山坡。现在正在由中国铝业公司郑州分公司开采的铝矿主井井口位于刘家山506m高程，即在刘家山的顶部。 刘家山是中国铝业公司郑州分公司主矿井附近的一个小村庄名称，由陕县王家后乡管辖；刘家山也是NNW向长冲沟东侧的北至黄河，南至支建煤矿的山岭名称。刘家山滑坡位于中国铝业公司郑州分公司主矿井高程以下的山坡上，即刘家山岭北端主峰的山坡上。 刘家山滑坡坡属于铝土矿渣人工边坡，位于河南省陕县支建煤矿所处的沖沟东侧海拔500余米的山坡上。矿渣边坡共有4个堆放在不同地点和高程到互相独立的边坡，为叙述方便称为边坡A、B、C、D。其中3个是新近堆积的边坡，为边坡A、B、D，分布在430至460 米的高程的山坡上，见照片4-1。边坡C是发生多次塌滑的老矿渣边坡，高程在490至510之间，滑床的划痕现在还清晰可见。属于老滑坡后缘的剩余部分。边坡A坡长24m，坡顶东宽西窄，东部宽20m，西部宽10m。边坡B坡长41m，东部宽22m，西部宽12m。边坡C坡长50m，坡顶很不规则，平均宽度75m左右，体积为45000m3。边坡D坡长100m，坡顶平均宽度36m左右。见附录Ⅵ 刘家山滑坡灾害治理工程布置图 原来岩体边坡就比较陡，边坡脚有走向NW的狭窄的季节性流水的冲沟，冲沟的上游分布有数个采煤矿井口。如果已经失稳的矿渣有较大方量的塌滑，阻挡冲沟的季节性水流，必将造成继发性灾害。在今年的雨季前是否将该滑坡极限有效的治理，关系到数个矿井与矿工的安全。 1.2自然地理概述 陕县地处中纬度内陆区，属暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬长春短。年平均日照为2354.3小时，全年太阳总辐射量为每平方厘米124.57千卡，光能资源可满足各种作物生长发育需要。陕县位于河南省西部，北临黄河中游接山西省，属三门峡市所辖。面积1763平方千米，人口344910人。 本区属暖温带大陆性季风