1、毕 业 设 计（ 论 文 ）题目湖南龙山比沙村滑坡稳定性分析计算与评价作者学院专业 勘查技术与工程学号指导教师二 一 六 年 五 月 十 八 日毕业设计（论文）任务书土 木 工 程 学院 地 质 系（教研室）系（教研室）主任: （签名） 年 月 日1 设计（论文）题目及专题： 湖南龙山比沙村滑坡稳定性分析计算与评价 2 学生设计（论文）时间：自 2016 年 3 月 6 日开始至 2016 年 5 月 20 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：1）湘西土家族苗族自治州龙山县红岩溪镇比沙村滑坡地质灾害治理工程工程地质勘查报告；2）国家与地方政府颁布的相关规范和技术要求。4 设计（论文）应完成
2、的主要内容：1）前言；2）研究区自然地理条件；3）区域地质环境条件；4）滑坡区工程地质条件；5）滑坡基本特征；6）滑坡稳定分析计算与评价；7）滑坡发展变化趋势及危险性预测；8）结论与建议。5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：文字部分：要求提交湖南龙山比沙村滑坡稳定性分析计算与评价论文一本，要求思路清晰，章节安排合理，内容完整，符合任务书要求。论文中引用规范要注明条款、重要的或较复杂的公式要说明文献出处。图纸部分：1）滑坡地质灾害地质环境图；2）工程平面位置图；3）工程地质剖面图。要求：1）明确任务书要求，全面系统地查阅资料，学习有关参考资料，熟悉有关标准和规范；2）认真分
3、析原始资料，正确选用有关资料；3）图纸应整洁美观，字迹工整，内容全面，比例尺准确，各种图件必须采用计算机绘图；4）所提交的成果必须符合湖南科技大学本科生毕业设计（论文）要求与撰写规范6 发题时间： 2016 年 4 月 8 日指导教师： （签名）学 生： （签名）毕业设计（论文）答辩记录日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书 共 页2 设计（论文）图 纸 共 页3 指导人、评阅人评语 共 页毕业设计（论文）答辩委员会评语：答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名）成绩： 本科生毕业设计（论文）i摘 要随着我
4、国经济建设的不断发展，人们利用和改造自然的程度越来越深，所遇到的地质灾害也越来越多。据统计，在我国每年发生的地质灾害中，绝大部分都是滑坡地质灾害。滑坡地质灾害往往会中断交通、堵塞河流、掩埋村镇，严重威胁着人民群众生命财产安全和生产生活的进行。因而开展滑坡勘查工作，分析并计算滑坡的稳定性，提出相应的滑坡防治建议是具有一定的实际意义的。本文结合湖南龙山比沙村滑坡勘查实例，通过对前人的地质工作成果和以地形测量、地质工程调绘、钻探和原位试验等方法对滑坡进行综合勘查的成果进行分析研究，在调查研究区的自然地理和地质环境条件，查明滑坡基本特征的基础上，通过传递系数法计算并分析了滑坡的稳定性，预测了滑坡的变形
5、发展趋势及其危险性，提出了滑坡灾害防治的建议。通过综合分析研究可知，比沙滑坡属中型浅层岩土质顺层滑坡、牵引式岩土质滑坡。滑坡体整体上处在欠稳定-不稳定状态，在遭受地震、暴雨袭击时，容易形成贯穿的滑动面，增大再次滑动致灾的可能性，应及时进行滑坡灾害防治。关键词：龙山比沙村滑坡；形成机制；稳定性计算与评价；发展趋势本科生毕业设计（论文）iiABSTRACTWith the continuous development of economy in China, people utilize and change nature in a deeper degree, and the geologica
6、l disasters they encountering are increasing. According to statistics, most of these disasters are landslide. Landslide disasters often obstruct the traffic, and bury rivers and villages, which is a great threat to production order, peoples lives and property. Thus, the landslide exploration, the st
7、ability calculating, analyzing and the landslide controlling suggestion have some practical values.Taking the landslide exploration of Bisha village in Longshan, Hunan as an example, this paper analyzed the previous geological achievements and the results of landslide exploration by means of topogra
8、phic survey, geological drilling, geological engineering drawing and the in-situ test methods, based on investigating the natural geographical, geological environmental conditions and finding out the basic characteristics of the landslide of researh area, the stability of landslide was calculated an
9、d analyzed by the transfer coefficient method. the trend of landslide deformation and its risk were forecasted and finally, the author putted forward some suggestions of preventing and controlling landslide.Through the comprehensive analysis, the landslide belongs to meddle-sized shallow rock-soil b
10、edding landslide and trail-type rock soil landslide. The landslide mass is in an understable-unstable condition. It is easy to form a thorough-paced sliding surface when an earthquake or a rainstorm happened and the chance of sliding will be greater. Thus, preventions and controlling method shall be
11、 carried out in time.Keywords: Landslide of bisha village in longshan; formation mechanism; calculation and assessment of stability; development trend本科生毕业设计（论文）iii目 录第一章 前 言 .11.1 选题的目的与意义.11.2 国内外研究现状.21.3 主要研究内容.41.4 论文完成依据.41.5 论文完成技术路线.7第二章 研究区自然地理条件 .82.1 交通位置.82.2 气象与水文.82.2.1 气象.82.2.2 水文.9第
12、三章 区域地质环境条件.103.1 地形地貌.103.2 地层岩性.103.3 地质构造与地震.113.3.1 地质构造.113.3.2 地震.123.4 区域地质灾害概况.133.5 人类工程活动.14第四章 滑坡区工程地质条件.154.1 岩土体分布及其特征.154.2 岩土体物理力学性质.15第五章 滑坡基本特征 .185.1 滑坡形态特征.185.2 滑坡周界.185.3 滑面与滑床特征.185.4 滑体特征与规模.195.5 滑坡体水文地质特征.195.6 滑坡变形特征.20本科生毕业设计（论文）iv第六章 滑坡稳定分析计算与评价.226.1 滑坡形成因素与机制分析.226.1.1
13、滑坡形成因素.226.1.2 滑坡形成机制分析.236.2 滑坡破坏模式分析.236.3 滑坡岩土体物理力学参数.236.4 滑坡稳定性计算与评价.256.4.1 滑坡计算工况及安全系数.256.4.2 滑坡稳定性计算模式与方法.256.4.3 滑坡推力计算模式与方法.266.4.4 滑坡稳定性计算成果分析与评价.26第七章 滑坡发展变化趋势及危险性预测.287.1 滑坡变形发展趋势.287.2 危险性预测及防治建议.28第八章 结论与建议.308.1 结论.308.2 建议.31参 考 文 献.32致 谢.33附 图：1. 龙山县红岩溪镇比沙村滑坡地质灾害地质环境图（1:10000 ）2.
14、龙山县红岩溪镇比沙村滑坡地质灾害勘查工程平面位置图（1:500 ）3. 龙山县红岩溪镇比沙村滑坡地质灾害勘查工程地质剖面图（8张）（1:500 ）本科生毕业设计（论文）1第一章 前 言1.1 选题的目的与意义随着我国改革开放的逐渐深化，经济水平的不断提高，高速公路、高铁等基础设施的建设正不断地进行着。但这些工程建设活动大部分都在山区进行，而我国地质环境条件的复杂性让我们在利用和改造自然的过程中遇到的地质灾害越来越多，尤其是滑坡灾害。滑坡灾害是在受自然因素或者人为因素的影响下，斜坡上的岩体或者土体因重力作用，沿着一定的软弱面或者软弱带，分散或者整体向下滑动的现象 1。突发性的滑坡灾害往往会发生如
15、交通被中断、村镇被淹没、河流被堵塞的现象，而这些对于人们的生命和财产安全及正常的生产生活来说是一个重大的威胁。据不完全统计，仅仅在湖南，19911998 年发生较大规模的滑坡地质灾害共700余起，因灾死亡400余人，平均每年都会有高达50人以上因为滑坡而死亡，而造成的直接经济损失已超过8亿元人民币 2。2015 年12月20日，深圳突发危害特别严重的滑坡事故，造成多栋民宅和厂房被掩埋，现场的塌方面积达10万多平方米，遇难者人数达73人。种种悲剧的发生，提醒着作为地质人的我们，滑坡灾害的研究包括稳定性计算与分析、发展变形趋势以及防治工程的勘查设计等等工作刻不容缓。在这些针对滑坡灾害的研究中，滑坡
16、灾害稳定性计算分析与评价是尤为重要的一步，因为这一步会对滑坡稳定性做出判断，决定着滑坡防治工程是否需要进行。因此我认为选择滑坡稳定性分析计算与评价作为论文研究方向是具有一定的实际意义的。据统计，我国每年发生的地质灾害绝大部分都为滑坡地质灾害。滑坡地质灾害对人们的生命和财产安全产生的巨大威胁使得国家加入了大量的人力、物力、财力来对其进行防治。不仅如此，国家在2004年颁布的地质灾害防治条例，使得防灾救灾有了配套的法律依据，与此同时国家还在积极地建立健全地质灾害监测预警体系并陆续推进了国家级和省级的地质灾害气象预警预报工作还进行了全国的地质灾害预警预报区域分区工作。同时也使得在我国发生相对频繁的滑
17、坡灾害的稳定性分析计算与评价及其防治工程的设计和研究渐渐地深入到相关研究人员的工作当中去。滑坡灾害相关的评价和防治工作往往离不开滑坡野外的实地勘查。通过野外实地的勘查工作，我们能够获得与滑坡体相关的地层岩性、地质构造、基本特征及滑坡体岩土物理力学性质等非常重要的资料。对于滑坡灾害的勘查治理，关键在于如何进行有效地预防和治理，以减弱甚至消除滑坡可能带来的严重危害，其对于保护人民群众的生命财产、生产生活的顺利进行有着重大的实际意义。滑坡灾害可能带来的难以估计的经济损失以及对社会可能造成的重大影响提醒着作为地质人的我们必须对滑坡灾害进行全面而深刻的研究，以掌握熟悉滑坡灾害的破坏机制、发生与运动机理和
18、滑坡的稳定性计算分析评本科生毕业设计（论文）2价等内容。因为有了针对滑坡灾害充足的理论储备，我们才能够选择经济适宜的防治工程来防护和治理滑坡灾害。本文以湖南龙山县红岩溪镇比沙村滑坡地质灾害治理工程的勘查实践为例。通过分析研究可知，此次的勘查运用了以地形测量、工程地质调绘，钻探为主，原位测试与岩土试验、山地工程（槽探和井探）、简易钻探为辅的方式对滑坡进行了综合的勘查和分析。在查明研究区的地质条件与滑坡的基本特征的基础上，通过传递系数法计算并分析了滑坡的稳定性，预测了滑坡的发展变化趋势及其危险性并提出了防治建议，同时也为滑坡防治工程的设计提供了有用的地质依据。本次的毕业实习，使我认识到实践的重要性
19、，也磨砺了自己吃苦耐劳的意志，同时也使我更加深入地理解了书本上的理论知识，熟悉了野外作业期间勘查工作的基本流程，较好地提升了自己的专业水平，为将来的工作打下了较为坚实的基础。1.2 国内外研究现状人类早在19世纪以前就有针对滑坡灾害的记载，但遗憾的是并没有深入地进行过研究。19世纪中叶后，水运、矿山、交通和重要的基础设施的建设随着社会经济的发展而不断地加快，滑坡灾害也随之不断地发生。认识到滑坡灾害对人类生命和财产安全可能造成的严重危害后，国外便开始着手对滑坡灾害进行研究。上世纪20至50年代，挪威和瑞典分别成立了土工研究所开始研究实际工程建设中滑坡灾害的特点并多集中在水运方面和铁路的滑坡。二次
20、大战后，为了发展本国经济，各个国家不断地开发本国土地并向山区进行扩展，随之而来的滑坡地质灾害也越来越多。不过频发的滑坡灾害反而加速了滑坡系统研究的发展。而在专业领域研究滑坡防治技术，投入防治力量比较多的国家要数前苏联了。战后的日本也对滑坡进行了较为活跃的研究，在各级部门，专业人员的不断支持和投入下，在1963年成立了防灾科学技术中心 3，从行政方面肯定了滑坡灾害的研究。在全球，滑坡的突发频发现象使得国际上的滑坡研究学者认识到国际间合作与交流的重要性，于是1968年在布拉格创立滑坡及其他块体运动委员会，从而使得国际间滑坡灾害的研究合作与交流变得越来越频繁。各种与滑坡相关的理论知识体系的建立极大地
21、推进了滑坡学科的进步与发展。在滑坡稳定性分析计算方面，国外和国内一样也运用有限单元法来判断滑坡的稳定性。国外一般对滑坡稳定性的评价体现在稳定系数上，而国内则体现在滑坡推力的计算上。近年来，国外在利用遥感技术对滑坡进行分析研究上取得了一定的进展，如使用合成孔径雷达数据进行滑坡区地表变形的监测、利用高空间分辨率便携式的无人机对滑坡进行填图、使用多时相遥感数据对滑坡进行研究和运用面向对像的图像处理办法对滑坡进行识别与分类 4。在滑坡的勘探方面，国内外除了岩芯钻探法、地电法、地震法之外，还运用了地热法、放射性法、声波法和土壤气体测量法等方法对滑坡进行勘探 5，从而得到更为准确本科生毕业设计（论文）3的
22、有关滑坡岩土体的资料。在滑坡防治方面，国外使用的防治措施和国内大体相同，总的来说有避开危害、截排地表水与地下水、利用坡脚回填反压和削坡减载等方法改变滑动体的外形、利用锚杆和抗滑桩及挡土墙等措施支挡滑坡体以及改变滑坡面土性质等方式。但是国外和国内地质环境还是有不同之处的，所以在滑坡防治方面还是有一定差异和侧重的。欧美诸国以改变滑坡体外形和排除地下水为主，从而使得们在滑坡体减轻、加载的位置和防治钻孔防堵塞等方面具有较高的研究水平。由于滑坡防治施工过程中的高危险性，欧洲一些国家的滑坡防治人员采用太空技术制造出了能够登山并替代人类进行滑坡防治施工的机器人，通过在地面操作员的遥控下，该机器人能够把20m
23、长的锚杆打入有危险的边坡内，在一定程度上消除了人类施工的危险性 6。国内在滑坡灾害方面的研究相较于国外还是比较晚的。国内开始系统研究滑坡灾害是在建国前后。当时，国内发生的大量滑坡灾害现象推动了滑坡及其稳定性的研究。1951年西北铁道干线工程局因生产需要成立了坍方泥流小组，l959 年，坍方科学技术研究所成立，是西北研究所滑坡研究室的前身，1971年西北研究所根据自身以及国内相关的滑坡研究与滑坡治理的相关工程经验编写了滑坡防治一书 7。然而滑坡稳定性的计算分析是滑坡防治的前提，滑坡稳定性的研究对于当前岩土体力学及工程地质学界来说是一项重要的研究课题。目前国内针对滑坡稳定性的分析计算与评价有很多的
24、理论与方法，但是每种理论和方法都有一定的不足。对于滑坡稳定性评价及防治来说，对不同特点的滑坡该如何选取适合的计算分析方法是重中之重。在滑坡稳定性计算分析方面，使用的方法有定性分析法、定量分析法、非确定性分析法（概率分析法、模糊数学分析法）、物理分析法（地质力学模型试验）和其他分析法（现场监测分析和GIS （Geographic Information System）法）等，其中定量分析法中的极限平衡法在我国工程部门使用的最多。极限平衡法在滑坡稳定性分析中应该说是应用较早，现阶段研究中普遍采用的方法。其原理简单来说是根据边坡上的滑体的力学平衡原理，分析滑体在不同工况下的受力状态，从而得出滑体阻滑
25、力与下滑力之间的关系，进而对滑坡的稳定性作出评价 8。目前，多种极限平衡分析方法如瑞典条分法、毕肖普法和传递系数法等正被广泛应用于滑坡稳定性评价中。不过随着计算机技术日渐强大，利用有限元法、FLAC 3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua）等数值分析法 9，求解滑坡体内部的应力应变从而分析滑坡体变形和稳定性的方法也会越来越普遍。在滑坡防治方面，国内在刚刚开始研究的时候对滑坡产生的条件、敏感因素、形成机制和运动机理及其危害性缺乏足够的认识。在建设活动中不断挖方造成滑坡灾害，既耽误了工期又威胁到了人们的生命和财产安全，有的滑坡灾害甚至需要多次的治理才能保持稳定。地质技术人员逐渐认识到对滑坡灾害研究的重要性，就开始全面而深入地研究滑坡灾害的相关特征，并逐渐形成了自己的滑坡理论体系。
