1、.*隧 道 渣 场 治 理 工 程 方 案 设 计.目 录1 前言 .41.1 任务由来 .41.2 主要的目的与任务 .41.2.1 目的 .41.2.2 任务 .41.3 可行性研究编制依据及编制情况 .41.3.1 编制依据 .41.3.2 编制情况 .42 自然环境概况 .52.1 交通位置 .52.2 气象、水文 .52.3 地质、地震、地貌概述 .62.3.1 区域地质 .62.3.3 地形地貌与新构造运动 .62.4 水文地质条件 .72.4.1 地表水 .72.4.2 地下水 .73 弃渣堆积体概况 .74 治理的必要性和迫切性 .75 弃渣堆积体的特征及设计参数分析 .75.
2、1 弃渣堆积体整体范围、规模及形态特征 .75.2 弃渣堆积体整体稳定性分析及评价 .75.2.1 变形宏观分析 .76 治理工程规划方案 .96.1 等级划分、工况 .96.2 防治原则与治理目标 .96.2.1 防治原则 .96.2.2 治理目标 .96.3 防治方案 .96.3.1 方案一 拦挡坝 +分阶放坡 +坡面排水 +沟谷排水 .106.3.2 方案二 挡墙 +放坡 +坡面排水 +沟谷排水。 .116.4 防治工程的可行性与可靠性分析 .126.4.1 防治工程可行性分析 .126.4.2 防治工程可靠性分析 .13.7 工程监测设计方案 .137.1 监测工作的目的和任务 .13
3、7.1.1 监测工作目的 .137.1.2 主要监测任务 .137.2 监测设计方案主要技术依据及原则 .137.2.1 监测设计方案主要技术依据 .137.2.2 监测方案设计原则 .137.3 监测工作现状 .147.4 监测工作方案 .147.5 监测工作技术设计 .147.6 人员、仪器设备的配置 .168 施工条件和施工安排 .168.1 施工条件 .168.2 天然建筑材料 .168.3 水电供应 .168.4 施工占地 .178.5 施工交通及施工总布置图 .178.5.1 施工交通运输 .178.5.2 施工总体布置 .188.6 施工方法及施工机械基本要求 .188.6.1
4、材料及质量要求 .188.6.2 堆积体边坡开挖施工要求 .198.6.3 排水沟 .198.6.4 施工主要机械 .198.7 施工顺序及进度计划 .199 环境影响评价 .209.1 废渣、弃土污染 .209.2 废水污染 .209.3 废气污染 .209.4 噪音污染 .2110 工程投资估算 .2110.1 主要工程数量统计表 .2110.2 工程投资估算 .2211 效益分析 .2211.1 经济分析 .2211.2 减灾效益分析 .2211.3 投保比 .2212 结论和建议 .2212.1 结论 .2212.2 建议 .22.附 图（1） 治理工程设计平面布置图 。（2） 理工程
5、设计剖面图 。（3） 治理工程设计大样面图 。附 件（2）建议估算书。（1）单位资质证书。.1 前言1.1 任务由来*弃渣场位于 *市武隆县，弃渣堆积于 *溪沟内，原始地形较陡峭，受强降雨影响于今年 7 月局部滑塌，溪沟两边为 *羊角隧道和大湾隧道，顶部为 *大桥，直接威胁高架桥桥墩安全。冲沟下游为乌江。该渣场严重威胁着 * *大桥的通行安全。为了彻底消除该弃渣堆积体给周围建筑设施及其人员带来的的安全隐患，南方高速公司拟将该处弃渣堆积体委托于我院进行治理设计。 1.2 主要的目的与任务1.2.1 目的本次防治工程的目的：在工程地质调查和收集资料的基础上，编制弃渣堆积体防治工程设计报告，提出两种
6、治理方案，并按技术可行、安全经济的原则比选出最优方案。1.2.2 任务（1）论证 *弃渣堆积体地质灾害防治工程的必要性与紧迫性；（2）基本查明致灾体的地质环境背景；基本查明致灾体的分布范围、规模、形态、岩土体类型、结构特征及物理力学性质，预测其发展演化趋势，评价其稳定性及危害性；（3）确定防治范围、目标及标准；（4）防治工程类型选择、防治技术可行性研究论证及防治实施效果预测，并综合论证防治方案的社会、经济和环境效益，进行防治方案的论证比选；（5）选定防治工程方案分项工程设计；（6）提出工程施工组织及工程监测设计方案；（7）工程估算；（8）对致灾体治理后的经济、社会效益进行评价。1.3 可行性研
7、究编制依据及编制情况1.3.1 编制依据本可研报告编制的主要依据为现场地面调查的基础上形成的 * *段 *弃渣场治理工程勘察资料，执行的技术标准如下：地质灾害防治工程勘察规范 （DB50/143-2003）土工试验规程 （SL237-1999）滑坡防治工程设计与施工技术规范 （DZ/T 0219- 2006）滑坡防治工程勘查规范 (DZ T02182006) 地质灾害防治工程设计规范 （DB50/5029-2004）混凝土结构设计规范 （GB 50010-2010(2015 版) ）砌体结构设计规范 （GBJ388 ）建筑抗震设计规范(GB50011-2010)（2010 年版）建筑边坡工程技
8、术规范 （GB50330-2013）建筑地基基础设计规范 （GB50007-2011）.1.3.2 编制情况本设计于 2016 年 10 月接到任务，由于时间紧，任务重。结合地面调查、航飞以及收集已有相关勘察资料，编制了 *公路集团有限公司 *水毁处治设计服务项目 *渣场治理工程方案设计 。2 自然环境概况2.1 交通位置*弃渣场位于高速公路里程桩号 K20+958m 左侧 1450m 处，于 *溪沟内，行政位置属于武隆县羊角镇，位于武隆县西部，东与土坎镇接壤，西与白马镇相邻，南与车盘 乡、北与木根乡和涪陵区龙塘乡相接。距县城 14 公里， *182 公里；千里乌江、319 国道、渝怀铁路和规
9、划的渝长高速公路从东向西穿境而过，水陆交通十分便利。见交通位置图。图 2-1 交通位置图2.2 气象、水文工作区属亚热带湿润季风气候区。具有气候温和，雨量充沛。云雾多，日照少，绵雨多，湿度大，无霜期长的特点。多年年平均气温在 16.818.0，最高月平均气温是每年的 78 月份，平均气温 35.5；最低月平均气温是 1 月份，平均气温 1.5；极端最高气温 43（1951 年 8 月 15 日） ，极端最低气温2.5（1975 年 12 月 15 日） ；常年云雾多，年云雾平均为 67.8 天，最多达 148 天（ 1953） ；多年平均相对湿度为 7981%，绝对湿度 17.118.2 毫巴
10、。年平均风速为 1.40m/s，年最大风速为 15.00m/s（ESE） 。多年平均降雨量 978.501338.70mm，年最大降雨量 1544.8mm，年最小降雨量 740.1mm。降雨多集中于每年的 5月，约占全年降水量的 70%。年蒸发强度 1054.61148.6mm，夏季 68 月的蒸发强度占全年蒸发强度 43.946.4% 。2.3 地质、地震、地貌概述2.3.1 区域地质工作区出露地层有第四系全统人工填土（Q 4ml） 、第四系全统冲洪积土（Q 4al+pl） 、第四系全新统残坡积物（Q 4el+dl） 、下伏志留系下统马溪组（S 1l） 、奥陶系中上统宝塔组（O 2+3b）基
11、岩。现将各岩土层工程地质基本特征从新到老分述如下：1第四系全统人工填土（Q 4ml）整个弃渣堆积体由隧道开挖的块石堆填而成。颜色呈黑色、灰黑、褐灰，稍湿，结构呈稍密，主要成分由灰岩、页岩碎块石组成，碎块石粒径一般 535cm ，大者 200cm，含量 6090%，碎块石间充填约 15%低液限粘土。2下伏志留系下统龙马溪组（S 1l）页岩：灰黑色，泥质结构，页理状构造，主要有粘土矿物组成，含碳质。岩质软弱。3.奥陶系中上统宝塔组（O 2+3b）基岩主要分布于 *溪沟东岸，于弃渣填方之下，作为渣场底板。岩性为灰岩，颜色呈灰、深灰色，微晶结构，中到厚层状构造，成分主要由碳酸盐矿物组成，并可见方解石填
12、充的溶蚀小孔及复合线构造（龟裂纹构造） ，地表岩溶不发育。.2.3.3 地形地貌与新构造运动*弃渣场位于褶皱抬升剥蚀中山地貌区，于 *溪沟的谷底地带， *在该段为“U” 型峡谷，谷底宽一般 1638m，沟床坡降 3.2%，两侧断续见冲洪积阶地分布，阶地宽 1540m，阶地面地形坡角 15，沟谷两岸自然坡角为 1535，坡高 200m 以上。地质构造位于羊角背斜北西翼，岩层产状 29634见构造纲要图 2。图 2-2 构造纲要图根据 2001 年全国地震动参数区划图 （GB 18306-2015）及建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）规定，地震动峰值加速度值为 0.05g，地震动反应谱
13、特征周期为 0.35s。工作区抗震设防烈度为 6 度。2.4 水文地质条件2.4.1 地表水 *为乌江支流，由南向北径流，场地距离 *入江口 2800m。乌江为区域最低侵蚀基准面，工作区最低侵蚀基准面为 *，据调查： *最低水位419.21m，正常洪水位 421.50m，最高洪水位 422.30m，最大流速为 1.80m/s，最大流量为 71.55m/s。暴雨季节 *受冲刷侵蚀强烈。2.4.2 地下水 弃渣堆积体厚度在 1030m，大部分位于谷底地表水位以下，构成富水性较好的含水层，贮藏松散孔隙水。区内地下水具有就近补给就近排泄的特点。在沟谷两侧，斜坡地形坡度较大，地形上有利于地表水及地下水排
14、泄。当大气降雨时，在沟内迅速汇集成河流，排泄入乌江。3 弃渣堆积体概况*弃渣堆积体位于西部开发省际通道 *至长沙公路 *段 *大桥之下往南约 50m 处，分布高程 288m325m，长约 400m，宽约 50m，厚度20 35m，总体方量约 60 万方，空间形态呈三棱锥形，平面形态呈长条形。堆积体主崩方向 8097。属于中型崩滑体。 *大桥左 2#墩、左 3#墩、右 3#墩、右4#墩位于堆积体崩滑路径上，大桥的安全稳定受威胁。4 治理的必要性和迫切性* *段 *弃渣场所影响的范围为高速路高架桥段、国道及其航道，该弃渣堆积体的存在随时威胁 G65 高速 *段 *大桥的稳定性，并对下游的 G319
15、国道和乌江航道正常运营造成影响。今年 6 月，受强降雨影响，弃渣堆积体失稳垮塌，如果不进行根治，将严重影响到 *大桥的稳定，造成重大生命财产损失。该弃渣场治理工程的实施，将解决下游居民生活，交通正常通行的后顾之忧。对创建一个和谐的社会生活环境，具有良好的经济效益、社会效益、环境效益。综上所述，该弃渣堆积体的危害性十分巨大，对 *弃渣堆积体实施防治措施十分必要和迫切。.5 弃渣堆积体的特征及设计参数分析5.1 弃渣堆积体整体范围、规模及形态特征*弃渣堆积体位于西部开发省际通道 *至长沙公路 *段 *大桥之下往南约 50m 处，分布高程 288m325m，长约 400m，宽约 50m，厚度20 3
16、5m，总体方量约 60 万 m，空间形态呈三棱锥形，平面形态呈长条形。堆积体主崩方向 8097。5.2 弃渣堆积体整体稳定性分析及评价5.2.1 变形宏观分析1）渣场变形特征据调查：2016 年 7 月，受暴雨冲刷，该弃渣堆积体前缘发生了较大规模的滑塌，河道护堤严重冲毁，如继续滑塌将严重影响桥墩及下游居民的安全。目前，未被冲毁的河道底板受不均匀沉降影响出现裂缝甚至被水流掏空形成空腔，上游来水后河水直接灌入弃渣内部。堆积体滑塌部位形成高约 30m 的陡崖，受暴雨影响容易再次发生滑塌，后缘处形成多条平行的拉裂缝，裂缝延伸长 725m ，张开0.01 0.2m（见照片） ，照片 5-1 弃渣堆积体后
17、缘拉裂缝 照片 5.-2 弃渣堆积体前缘滑塌及危险对象照片 5-3 河道冲毁 照片 5.-4 渣场上墙角拉裂2）影响因素分析弃渣堆积体崩滑的形成和发展变化是受多种因素控制的，主要有以下几方面。 地形地貌其原始地形高差较大，坡度较陡，达 30 55，为弃渣堆积体的滑塌提供了地形条件。 物质组成弃渣堆积体物质组成主要为页岩块石，岩质较软，自身结构松散，力学性质差，为堆积体提供了物质基础。 气象水文武隆县降雨充沛，集中在 49 月，其间高强度的暴雨在山区汇流后，在沟谷迅速形成河流，冲毁排水渠，进而渗入弃渣体使其饱和，在孔隙水压力作用下，堆积体稳定性降低后滑塌。因此暴雨对弃渣堆积体的变形起着重要的作用
18、。3）形成机制分析区内新构造运动主要表现为间歇性抬升，地壳向上抬升时，地表水下切，形成高陡的峡谷地貌，沟谷汇水面积大，在雨季有大量的雨水沿坡面汇入沟谷内。工程弃渣堆积于 *溪沟内，在暴雨季节沟内迅速形成河流，流速快，流量大，对原排水渠底板冲刷，加上排水渠地板受弃渣堆积体不均匀沉降影响，最终导致底板破坏，河水大量涌入渣堆内部，弃渣未完全夯实，本身结构松散，渗透系数大，形成了良好的径流通道。大量河水的渗透导致弃渣堆积达到体饱和状态，孔隙水压力增大，抗剪强度降低，最终导致失稳滑塌。4）变形模式通过野外调查，结合弃渣堆积体空间形态、物质结构、变形特征、影响因素及形成机制的分析，变形模式目前主要以堆积体
19、前缘滑塌、地面局部拉裂，在连续降雨、大强度降雨及地震等外动力作用下可能再次诱发局部滑塌。.6 治理工程规划方案6.1 等级划分、工况按地质灾害防治工程勘察规范 （DB50/143-2003） 及地质灾害危险性评估规范（DZ/T0286-2015 ） 中对防治工程等级的划分标准： *弃渣堆积体危害对象为省道 G65 高速 *段 *大桥、国道 G319、以及乌江巷道安全等，为重要建设项目；威胁人口 100 人，预计直接经济损失 10000 万元，致灾体成灾后可能造成的损失大，因此防治工程等级定为一级。设计使用年限满足 50 年耐久性要求。设计工况：暴雨工况。6.2 防治原则与治理目标6.2.1 防
20、治原则防治工程以安全可靠、技术可行、经济合理、施工方便、绿色环保为总的原则，具体地讲：1 据弃渣堆积体的危险性和危害性大小，确定本治理工程设计工程安全运行年限 50 年，各级防治工程必须安全可靠，力求长治久安地确保弃渣堆积体整体稳定；2 尽可能不破坏 * *段 *弃渣场固有的自然环境平衡，尽量减少对坡体的扰动和对当地居民生产生活的影响，避免大挖大填进一步恶化岸坡地质环境；3 防治方案要与城镇建设和土地利用规划相结合，力保防治工程与生态和人居环境的协调；4 防治工程设计要针对弃渣堆积体的特点，因地制宜，遵循各类工程配合使用、综合整治的原则，并尽可能缩短施工周期，以便治理工程尽早发挥功效；5 防治
21、工程应充分分析和考虑岩体风化程度、水产生的动、静水压力及地震等因素及其组合；6 建设监测预警系统，合理布设监测网点，建立健全群测群防网络，以求实时跟踪掌握弃渣堆积体带稳定性状况，万一突发性灾害发生的情况下最大程度地减小人员伤亡和灾害损失；7 在治理方案设计中贯彻绿色环保的理念，优先选用更有利于环境的防治措施，尽量避免破坏生态环境。6.2.2 治理目标如前所述，对 * *段 *弃渣场进行防治的目的是避免弃渣堆积体发生突发性和不可预见性灾难，而给国家和人民的生命财产带来巨大损失，提高土堤利用效率，改善当地投资环境，对当地社会的发展具有积极的意义。并对防治工程进行工程估算。6.3 防治方案根据现场调查， * *段 *弃渣堆积体地质灾害涉及方量较大，并且近期发生较大滑塌。设计中按堆积体规模和破坏模式加以考虑，通过计算提出相应的防
